lib/Analysis/BasicAliasAnalysis.cpp

   1 //===- BasicAliasAnalysis.cpp - Stateless 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 primary stateless implementation of the
  11 // Alias Analysis interface that implements identities (two different
  12 // globals cannot alias, etc), but does no stateful 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/GlobalAlias.h"
  22 #include "llvm/GlobalVariable.h"
  23 #include "llvm/Instructions.h"
  24 #include "llvm/IntrinsicInst.h"
  25 #include "llvm/LLVMContext.h"
  26 #include "llvm/Operator.h"
  27 #include "llvm/Pass.h"
  28 #include "llvm/Analysis/CaptureTracking.h"
  29 #include "llvm/Analysis/MemoryBuiltins.h"
  30 #include "llvm/Analysis/InstructionSimplify.h"
  31 #include "llvm/Analysis/ValueTracking.h"
  32 #include "llvm/Target/TargetData.h"
  33 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
  34 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
  35 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  36 #include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
  37 #include <algorithm>
  38 using namespace llvm;
  39
  40 //===----------------------------------------------------------------------===//
  41 // Useful predicates
  42 //===----------------------------------------------------------------------===//
  43
  44 /// isKnownNonNull - Return true if we know that the specified value is never
  45 /// null.
  46 static bool isKnownNonNull(const Value *V) {
  47   // Alloca never returns null, malloc might.
  48   if (isa<AllocaInst>(V)) return true;
  49
  50   // A byval argument is never null.
  51   if (const Argument *A = dyn_cast<Argument>(V))
  52     return A->hasByValAttr();
  53
  54   // Global values are not null unless extern weak.
  55   if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(V))
  56     return !GV->hasExternalWeakLinkage();
  57   return false;
  58 }
  59
  60 /// isNonEscapingLocalObject - Return true if the pointer is to a function-local
  61 /// object that never escapes from the function.
  62 static bool isNonEscapingLocalObject(const Value *V) {
  63   // If this is a local allocation, check to see if it escapes.
  64   if (isa<AllocaInst>(V) || isNoAliasCall(V))
  65     // Set StoreCaptures to True so that we can assume in our callers that the
  66     // pointer is not the result of a load instruction. Currently
  67     // PointerMayBeCaptured doesn't have any special analysis for the
  68     // StoreCaptures=false case; if it did, our callers could be refined to be
  69     // more precise.
  70     return !PointerMayBeCaptured(V, false, /*StoreCaptures=*/true);
  71
  72   // If this is an argument that corresponds to a byval or noalias argument,
  73   // then it has not escaped before entering the function.  Check if it escapes
  74   // inside the function.
  75   if (const Argument *A = dyn_cast<Argument>(V))
  76     if (A->hasByValAttr() || A->hasNoAliasAttr()) {
  77       // Don't bother analyzing arguments already known not to escape.
  78       if (A->hasNoCaptureAttr())
  79         return true;
  80       return !PointerMayBeCaptured(V, false, /*StoreCaptures=*/true);
  81     }
  82   return false;
  83 }
  84
  85 /// isEscapeSource - Return true if the pointer is one which would have
  86 /// been considered an escape by isNonEscapingLocalObject.
  87 static bool isEscapeSource(const Value *V) {
  88   if (isa<CallInst>(V) || isa<InvokeInst>(V) || isa<Argument>(V))
  89     return true;
  90
  91   // The load case works because isNonEscapingLocalObject considers all
  92   // stores to be escapes (it passes true for the StoreCaptures argument
  93   // to PointerMayBeCaptured).
  94   if (isa<LoadInst>(V))
  95     return true;
  96
  97   return false;
  98 }
  99
 100 /// getObjectSize - Return the size of the object specified by V, or
 101 /// UnknownSize if unknown.
 102 static uint64_t getObjectSize(const Value *V, const TargetData &TD) {
 103   const Type *AccessTy;
 104   if (const GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(V)) {
 105     if (!GV->hasDefinitiveInitializer())
 106       return AliasAnalysis::UnknownSize;
 107     AccessTy = GV->getType()->getElementType();
 108   } else if (const AllocaInst *AI = dyn_cast<AllocaInst>(V)) {
 109     if (!AI->isArrayAllocation())
 110       AccessTy = AI->getType()->getElementType();
 111     else
 112       return AliasAnalysis::UnknownSize;
 113   } else if (const CallInst* CI = extractMallocCall(V)) {
 114     if (!isArrayMalloc(V, &TD))
 115       // The size is the argument to the malloc call.
 116       if (const ConstantInt* C = dyn_cast<ConstantInt>(CI->getArgOperand(0)))
 117         return C->getZExtValue();
 118     return AliasAnalysis::UnknownSize;
 119   } else if (const Argument *A = dyn_cast<Argument>(V)) {
 120     if (A->hasByValAttr())
 121       AccessTy = cast<PointerType>(A->getType())->getElementType();
 122     else
 123       return AliasAnalysis::UnknownSize;
 124   } else {
 125     return AliasAnalysis::UnknownSize;
 126   }
 127
 128   if (AccessTy->isSized())
 129     return TD.getTypeAllocSize(AccessTy);
 130   return AliasAnalysis::UnknownSize;
 131 }
 132
 133 /// isObjectSmallerThan - Return true if we can prove that the object specified
 134 /// by V is smaller than Size.
 135 static bool isObjectSmallerThan(const Value *V, uint64_t Size,
 136                                 const TargetData &TD) {
 137   uint64_t ObjectSize = getObjectSize(V, TD);
 138   return ObjectSize != AliasAnalysis::UnknownSize && ObjectSize < Size;
 139 }
 140
 141 /// isObjectSize - Return true if we can prove that the object specified
 142 /// by V has size Size.
 143 static bool isObjectSize(const Value *V, uint64_t Size,
 144                          const TargetData &TD) {
 145   uint64_t ObjectSize = getObjectSize(V, TD);
 146   return ObjectSize != AliasAnalysis::UnknownSize && ObjectSize == Size;
 147 }
 148
 149 //===----------------------------------------------------------------------===//
 150 // GetElementPtr Instruction Decomposition and Analysis
 151 //===----------------------------------------------------------------------===//
 152
 153 namespace {
 154   enum ExtensionKind {
 155     EK_NotExtended,
 156     EK_SignExt,
 157     EK_ZeroExt
 158   };
 159
 160   struct VariableGEPIndex {
 161     const Value *V;
 162     ExtensionKind Extension;
 163     int64_t Scale;
 164   };
 165 }
 166
 167
 168 /// GetLinearExpression - Analyze the specified value as a linear expression:
 169 /// "A*V + B", where A and B are constant integers.  Return the scale and offset
 170 /// values as APInts and return V as a Value*, and return whether we looked
 171 /// through any sign or zero extends.  The incoming Value is known to have
 172 /// IntegerType and it may already be sign or zero extended.
 173 ///
 174 /// Note that this looks through extends, so the high bits may not be
 175 /// represented in the result.
 176 static Value *GetLinearExpression(Value *V, APInt &Scale, APInt &Offset,
 177                                   ExtensionKind &Extension,
 178                                   const TargetData &TD, unsigned Depth) {
 179   assert(V->getType()->isIntegerTy() && "Not an integer value");
 180
 181   // Limit our recursion depth.
 182   if (Depth == 6) {
 183     Scale = 1;
 184     Offset = 0;
 185     return V;
 186   }
 187
 188   if (BinaryOperator *BOp = dyn_cast<BinaryOperator>(V)) {
 189     if (ConstantInt *RHSC = dyn_cast<ConstantInt>(BOp->getOperand(1))) {
 190       switch (BOp->getOpcode()) {
 191       default: break;
 192       case Instruction::Or:
 193         // X|C == X+C if all the bits in C are unset in X.  Otherwise we can't
 194         // analyze it.
 195         if (!MaskedValueIsZero(BOp->getOperand(0), RHSC->getValue(), &TD))
 196           break;
 197         // FALL THROUGH.
 198       case Instruction::Add:
 199         V = GetLinearExpression(BOp->getOperand(0), Scale, Offset, Extension,
 200                                 TD, Depth+1);
 201         Offset += RHSC->getValue();
 202         return V;
 203       case Instruction::Mul:
 204         V = GetLinearExpression(BOp->getOperand(0), Scale, Offset, Extension,
 205                                 TD, Depth+1);
 206         Offset *= RHSC->getValue();
 207         Scale *= RHSC->getValue();
 208         return V;
 209       case Instruction::Shl:
 210         V = GetLinearExpression(BOp->getOperand(0), Scale, Offset, Extension,
 211                                 TD, Depth+1);
 212         Offset <<= RHSC->getValue().getLimitedValue();
 213         Scale <<= RHSC->getValue().getLimitedValue();
 214         return V;
 215       }
 216     }
 217   }
 218
 219   // Since GEP indices are sign extended anyway, we don't care about the high
 220   // bits of a sign or zero extended value - just scales and offsets.  The
 221   // extensions have to be consistent though.
 222   if ((isa<SExtInst>(V) && Extension != EK_ZeroExt) ||
 223       (isa<ZExtInst>(V) && Extension != EK_SignExt)) {
 224     Value *CastOp = cast<CastInst>(V)->getOperand(0);
 225     unsigned OldWidth = Scale.getBitWidth();
 226     unsigned SmallWidth = CastOp->getType()->getPrimitiveSizeInBits();
 227     Scale = Scale.trunc(SmallWidth);
 228     Offset = Offset.trunc(SmallWidth);
 229     Extension = isa<SExtInst>(V) ? EK_SignExt : EK_ZeroExt;
 230
 231     Value *Result = GetLinearExpression(CastOp, Scale, Offset, Extension,
 232                                         TD, Depth+1);
 233     Scale = Scale.zext(OldWidth);
 234     Offset = Offset.zext(OldWidth);
 235
 236     return Result;
 237   }
 238
 239   Scale = 1;
 240   Offset = 0;
 241   return V;
 242 }
 243
 244 /// DecomposeGEPExpression - If V is a symbolic pointer expression, decompose it
 245 /// into a base pointer with a constant offset and a number of scaled symbolic
 246 /// offsets.
 247 ///
 248 /// The scaled symbolic offsets (represented by pairs of a Value* and a scale in
 249 /// the VarIndices vector) are Value*'s that are known to be scaled by the
 250 /// specified amount, but which may have other unrepresented high bits. As such,
 251 /// the gep cannot necessarily be reconstructed from its decomposed form.
 252 ///
 253 /// When TargetData is around, this function is capable of analyzing everything
 254 /// that GetUnderlyingObject can look through.  When not, it just looks
 255 /// through pointer casts.
 256 ///
 257 static const Value *
 258 DecomposeGEPExpression(const Value *V, int64_t &BaseOffs,
 259                        SmallVectorImpl<VariableGEPIndex> &VarIndices,
 260                        const TargetData *TD) {
 261   // Limit recursion depth to limit compile time in crazy cases.
 262   unsigned MaxLookup = 6;
 263
 264   BaseOffs = 0;
 265   do {
 266     // See if this is a bitcast or GEP.
 267     const Operator *Op = dyn_cast<Operator>(V);
 268     if (Op == 0) {
 269       // The only non-operator case we can handle are GlobalAliases.
 270       if (const GlobalAlias *GA = dyn_cast<GlobalAlias>(V)) {
 271         if (!GA->mayBeOverridden()) {
 272           V = GA->getAliasee();
 273           continue;
 274         }
 275       }
 276       return V;
 277     }
 278
 279     if (Op->getOpcode() == Instruction::BitCast) {
 280       V = Op->getOperand(0);
 281       continue;
 282     }
 283
 284     const GEPOperator *GEPOp = dyn_cast<GEPOperator>(Op);
 285     if (GEPOp == 0) {
 286       // If it's not a GEP, hand it off to SimplifyInstruction to see if it
 287       // can come up with something. This matches what GetUnderlyingObject does.
 288       if (const Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V))
 289         // TODO: Get a DominatorTree and use it here.
 290         if (const Value *Simplified =
 291               SimplifyInstruction(const_cast<Instruction *>(I), TD)) {
 292           V = Simplified;
 293           continue;
 294         }
 295
 296       return V;
 297     }
 298
 299     // Don't attempt to analyze GEPs over unsized objects.
 300     if (!cast<PointerType>(GEPOp->getOperand(0)->getType())
 301         ->getElementType()->isSized())
 302       return V;
 303
 304     // If we are lacking TargetData information, we can't compute the offets of
 305     // elements computed by GEPs.  However, we can handle bitcast equivalent
 306     // GEPs.
 307     if (TD == 0) {
 308       if (!GEPOp->hasAllZeroIndices())
 309         return V;
 310       V = GEPOp->getOperand(0);
 311       continue;
 312     }
 313
 314     // Walk the indices of the GEP, accumulating them into BaseOff/VarIndices.
 315     gep_type_iterator GTI = gep_type_begin(GEPOp);
 316     for (User::const_op_iterator I = GEPOp->op_begin()+1,
 317          E = GEPOp->op_end(); I != E; ++I) {
 318       Value *Index = *I;
 319       // Compute the (potentially symbolic) offset in bytes for this index.
 320       if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(*GTI++)) {
 321         // For a struct, add the member offset.
 322         unsigned FieldNo = cast<ConstantInt>(Index)->getZExtValue();
 323         if (FieldNo == 0) continue;
 324
 325         BaseOffs += TD->getStructLayout(STy)->getElementOffset(FieldNo);
 326         continue;
 327       }
 328
 329       // For an array/pointer, add the element offset, explicitly scaled.
 330       if (ConstantInt *CIdx = dyn_cast<ConstantInt>(Index)) {
 331         if (CIdx->isZero()) continue;
 332         BaseOffs += TD->getTypeAllocSize(*GTI)*CIdx->getSExtValue();
 333         continue;
 334       }
 335
 336       uint64_t Scale = TD->getTypeAllocSize(*GTI);
 337       ExtensionKind Extension = EK_NotExtended;
 338
 339       // If the integer type is smaller than the pointer size, it is implicitly
 340       // sign extended to pointer size.
 341       unsigned Width = cast<IntegerType>(Index->getType())->getBitWidth();
 342       if (TD->getPointerSizeInBits() > Width)
 343         Extension = EK_SignExt;
 344
 345       // Use GetLinearExpression to decompose the index into a C1*V+C2 form.
 346       APInt IndexScale(Width, 0), IndexOffset(Width, 0);
 347       Index = GetLinearExpression(Index, IndexScale, IndexOffset, Extension,
 348                                   *TD, 0);
 349
 350       // The GEP index scale ("Scale") scales C1*V+C2, yielding (C1*V+C2)*Scale.
 351       // This gives us an aggregate computation of (C1*Scale)*V + C2*Scale.
 352       BaseOffs += IndexOffset.getSExtValue()*Scale;
 353       Scale *= IndexScale.getSExtValue();
 354
 355
 356       // If we already had an occurrence of this index variable, merge this
 357       // scale into it.  For example, we want to handle:
 358       //   A[x][x] -> x*16 + x*4 -> x*20
 359       // This also ensures that 'x' only appears in the index list once.
 360       for (unsigned i = 0, e = VarIndices.size(); i != e; ++i) {
 361         if (VarIndices[i].V == Index &&
 362             VarIndices[i].Extension == Extension) {
 363           Scale += VarIndices[i].Scale;
 364           VarIndices.erase(VarIndices.begin()+i);
 365           break;
 366         }
 367       }
 368
 369       // Make sure that we have a scale that makes sense for this target's
 370       // pointer size.
 371       if (unsigned ShiftBits = 64-TD->getPointerSizeInBits()) {
 372         Scale <<= ShiftBits;
 373         Scale = (int64_t)Scale >> ShiftBits;
 374       }
 375
 376       if (Scale) {
 377         VariableGEPIndex Entry = {Index, Extension, Scale};
 378         VarIndices.push_back(Entry);
 379       }
 380     }
 381
 382     // Analyze the base pointer next.
 383     V = GEPOp->getOperand(0);
 384   } while (--MaxLookup);
 385
 386   // If the chain of expressions is too deep, just return early.
 387   return V;
 388 }
 389
 390 /// GetIndexDifference - Dest and Src are the variable indices from two
 391 /// decomposed GetElementPtr instructions GEP1 and GEP2 which have common base
 392 /// pointers.  Subtract the GEP2 indices from GEP1 to find the symbolic
 393 /// difference between the two pointers.
 394 static void GetIndexDifference(SmallVectorImpl<VariableGEPIndex> &Dest,
 395                                const SmallVectorImpl<VariableGEPIndex> &Src) {
 396   if (Src.empty()) return;
 397
 398   for (unsigned i = 0, e = Src.size(); i != e; ++i) {
 399     const Value *V = Src[i].V;
 400     ExtensionKind Extension = Src[i].Extension;
 401     int64_t Scale = Src[i].Scale;
 402
 403     // Find V in Dest.  This is N^2, but pointer indices almost never have more
 404     // than a few variable indexes.
 405     for (unsigned j = 0, e = Dest.size(); j != e; ++j) {
 406       if (Dest[j].V != V || Dest[j].Extension != Extension) continue;
 407
 408       // If we found it, subtract off Scale V's from the entry in Dest.  If it
 409       // goes to zero, remove the entry.
 410       if (Dest[j].Scale != Scale)
 411         Dest[j].Scale -= Scale;
 412       else
 413         Dest.erase(Dest.begin()+j);
 414       Scale = 0;
 415       break;
 416     }
 417
 418     // If we didn't consume this entry, add it to the end of the Dest list.
 419     if (Scale) {
 420       VariableGEPIndex Entry = { V, Extension, -Scale };
 421       Dest.push_back(Entry);
 422     }
 423   }
 424 }
 425
 426 //===----------------------------------------------------------------------===//
 427 // BasicAliasAnalysis Pass
 428 //===----------------------------------------------------------------------===//
 429
 430 #ifndef NDEBUG
 431 static const Function *getParent(const Value *V) {
 432   if (const Instruction *inst = dyn_cast<Instruction>(V))
 433     return inst->getParent()->getParent();
 434
 435   if (const Argument *arg = dyn_cast<Argument>(V))
 436     return arg->getParent();
 437
 438   return NULL;
 439 }
 440
 441 static bool notDifferentParent(const Value *O1, const Value *O2) {
 442
 443   const Function *F1 = getParent(O1);
 444   const Function *F2 = getParent(O2);
 445
 446   return !F1 || !F2 || F1 == F2;
 447 }
 448 #endif
 449
 450 namespace {
 451   /// BasicAliasAnalysis - This is the primary alias analysis implementation.
 452   struct BasicAliasAnalysis : public ImmutablePass, public AliasAnalysis {
 453     static char ID; // Class identification, replacement for typeinfo
 454     BasicAliasAnalysis() : ImmutablePass(ID) {
 455       initializeBasicAliasAnalysisPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
 456     }
 457
 458     virtual void initializePass() {
 459       InitializeAliasAnalysis(this);
 460     }
 461
 462     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
 463       AU.addRequired<AliasAnalysis>();
 464     }
 465
 466     virtual AliasResult alias(const Location &LocA,
 467                               const Location &LocB) {
 468       assert(Visited.empty() && "Visited must be cleared after use!");
 469       assert(notDifferentParent(LocA.Ptr, LocB.Ptr) &&
 470              "BasicAliasAnalysis doesn't support interprocedural queries.");
 471       AliasResult Alias = aliasCheck(LocA.Ptr, LocA.Size, LocA.TBAATag,
 472                                      LocB.Ptr, LocB.Size, LocB.TBAATag);
 473       Visited.clear();
 474       return Alias;
 475     }
 476
 477     virtual ModRefResult getModRefInfo(ImmutableCallSite CS,
 478                                        const Location &Loc);
 479
 480     virtual ModRefResult getModRefInfo(ImmutableCallSite CS1,
 481                                        ImmutableCallSite CS2) {
 482       // The AliasAnalysis base class has some smarts, lets use them.
 483       return AliasAnalysis::getModRefInfo(CS1, CS2);
 484     }
 485
 486     /// pointsToConstantMemory - Chase pointers until we find a (constant
 487     /// global) or not.
 488     virtual bool pointsToConstantMemory(const Location &Loc, bool OrLocal);
 489
 490     /// getModRefBehavior - Return the behavior when calling the given
 491     /// call site.
 492     virtual ModRefBehavior getModRefBehavior(ImmutableCallSite CS);
 493
 494     /// getModRefBehavior - Return the behavior when calling the given function.
 495     /// For use when the call site is not known.
 496     virtual ModRefBehavior getModRefBehavior(const Function *F);
 497
 498     /// getAdjustedAnalysisPointer - This method is used when a pass implements
 499     /// an analysis interface through multiple inheritance.  If needed, it
 500     /// should override this to adjust the this pointer as needed for the
 501     /// specified pass info.
 502     virtual void *getAdjustedAnalysisPointer(const void *ID) {
 503       if (ID == &AliasAnalysis::ID)
 504         return (AliasAnalysis*)this;
 505       return this;
 506     }
 507
 508   private:
 509     // Visited - Track instructions visited by a aliasPHI, aliasSelect(), and aliasGEP().
 510     SmallPtrSet<const Value*, 16> Visited;
 511
 512     // aliasGEP - Provide a bunch of ad-hoc rules to disambiguate a GEP
 513     // instruction against another.
 514     AliasResult aliasGEP(const GEPOperator *V1, uint64_t V1Size,
 515                          const Value *V2, uint64_t V2Size,
 516                          const MDNode *V2TBAAInfo,
 517                          const Value *UnderlyingV1, const Value *UnderlyingV2);
 518
 519     // aliasPHI - Provide a bunch of ad-hoc rules to disambiguate a PHI
 520     // instruction against another.
 521     AliasResult aliasPHI(const PHINode *PN, uint64_t PNSize,
 522                          const MDNode *PNTBAAInfo,
 523                          const Value *V2, uint64_t V2Size,
 524                          const MDNode *V2TBAAInfo);
 525
 526     /// aliasSelect - Disambiguate a Select instruction against another value.
 527     AliasResult aliasSelect(const SelectInst *SI, uint64_t SISize,
 528                             const MDNode *SITBAAInfo,
 529                             const Value *V2, uint64_t V2Size,
 530                             const MDNode *V2TBAAInfo);
 531
 532     AliasResult aliasCheck(const Value *V1, uint64_t V1Size,
 533                            const MDNode *V1TBAATag,
 534                            const Value *V2, uint64_t V2Size,
 535                            const MDNode *V2TBAATag);
 536   };
 537 }  // End of anonymous namespace
 538
 539 // Register this pass...
 540 char BasicAliasAnalysis::ID = 0;
 541 INITIALIZE_AG_PASS(BasicAliasAnalysis, AliasAnalysis, "basicaa",
 542                    "Basic Alias Analysis (stateless AA impl)",
 543                    false, true, false)
 544
 545 ImmutablePass *llvm::createBasicAliasAnalysisPass() {
 546   return new BasicAliasAnalysis();
 547 }
 548
 549 /// pointsToConstantMemory - Returns whether the given pointer value
 550 /// points to memory that is local to the function, with global constants being
 551 /// considered local to all functions.
 552 bool
 553 BasicAliasAnalysis::pointsToConstantMemory(const Location &Loc, bool OrLocal) {
 554   assert(Visited.empty() && "Visited must be cleared after use!");
 555
 556   unsigned MaxLookup = 8;
 557   SmallVector<const Value *, 16> Worklist;
 558   Worklist.push_back(Loc.Ptr);
 559   do {
 560     const Value *V = GetUnderlyingObject(Worklist.pop_back_val(), TD);
 561     if (!Visited.insert(V)) {
 562       Visited.clear();
 563       return AliasAnalysis::pointsToConstantMemory(Loc, OrLocal);
 564     }
 565
 566     // An alloca instruction defines local memory.
 567     if (OrLocal && isa<AllocaInst>(V))
 568       continue;
 569
 570     // A global constant counts as local memory for our purposes.
 571     if (const GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(V)) {
 572       // Note: this doesn't require GV to be "ODR" because it isn't legal for a
 573       // global to be marked constant in some modules and non-constant in
 574       // others.  GV may even be a declaration, not a definition.
 575       if (!GV->isConstant()) {
 576         Visited.clear();
 577         return AliasAnalysis::pointsToConstantMemory(Loc, OrLocal);
 578       }
 579       continue;
 580     }
 581
 582     // If both select values point to local memory, then so does the select.
 583     if (const SelectInst *SI = dyn_cast<SelectInst>(V)) {
 584       Worklist.push_back(SI->getTrueValue());
 585       Worklist.push_back(SI->getFalseValue());
 586       continue;
 587     }
 588
 589     // If all values incoming to a phi node point to local memory, then so does
 590     // the phi.
 591     if (const PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(V)) {
 592       // Don't bother inspecting phi nodes with many operands.
 593       if (PN->getNumIncomingValues() > MaxLookup) {
 594         Visited.clear();
 595         return AliasAnalysis::pointsToConstantMemory(Loc, OrLocal);
 596       }
 597       for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i)
 598         Worklist.push_back(PN->getIncomingValue(i));
 599       continue;
 600     }
 601
 602     // Otherwise be conservative.
 603     Visited.clear();
 604     return AliasAnalysis::pointsToConstantMemory(Loc, OrLocal);
 605
 606   } while (!Worklist.empty() && --MaxLookup);
 607
 608   Visited.clear();
 609   return Worklist.empty();
 610 }
 611
 612 /// getModRefBehavior - Return the behavior when calling the given call site.
 613 AliasAnalysis::ModRefBehavior
 614 BasicAliasAnalysis::getModRefBehavior(ImmutableCallSite CS) {
 615   if (CS.doesNotAccessMemory())
 616     // Can't do better than this.
 617     return DoesNotAccessMemory;
 618
 619   ModRefBehavior Min = UnknownModRefBehavior;
 620
 621   // If the callsite knows it only reads memory, don't return worse
 622   // than that.
 623   if (CS.onlyReadsMemory())
 624     Min = OnlyReadsMemory;
 625
 626   // The AliasAnalysis base class has some smarts, lets use them.
 627   return ModRefBehavior(AliasAnalysis::getModRefBehavior(CS) & Min);
 628 }
 629
 630 /// getModRefBehavior - Return the behavior when calling the given function.
 631 /// For use when the call site is not known.
 632 AliasAnalysis::ModRefBehavior
 633 BasicAliasAnalysis::getModRefBehavior(const Function *F) {
 634   // If the function declares it doesn't access memory, we can't do better.
 635   if (F->doesNotAccessMemory())
 636     return DoesNotAccessMemory;
 637
 638   // For intrinsics, we can check the table.
 639   if (unsigned iid = F->getIntrinsicID()) {
 640 #define GET_INTRINSIC_MODREF_BEHAVIOR
 641 #include "llvm/Intrinsics.gen"
 642 #undef GET_INTRINSIC_MODREF_BEHAVIOR
 643   }
 644
 645   ModRefBehavior Min = UnknownModRefBehavior;
 646
 647   // If the function declares it only reads memory, go with that.
 648   if (F->onlyReadsMemory())
 649     Min = OnlyReadsMemory;
 650
 651   // Otherwise be conservative.
 652   return ModRefBehavior(AliasAnalysis::getModRefBehavior(F) & Min);
 653 }
 654
 655 /// getModRefInfo - Check to see if the specified callsite can clobber the
 656 /// specified memory object.  Since we only look at local properties of this
 657 /// function, we really can't say much about this query.  We do, however, use
 658 /// simple "address taken" analysis on local objects.
 659 AliasAnalysis::ModRefResult
 660 BasicAliasAnalysis::getModRefInfo(ImmutableCallSite CS,
 661                                   const Location &Loc) {
 662   assert(notDifferentParent(CS.getInstruction(), Loc.Ptr) &&
 663          "AliasAnalysis query involving multiple functions!");
 664
 665   const Value *Object = GetUnderlyingObject(Loc.Ptr, TD);
 666
 667   // If this is a tail call and Loc.Ptr points to a stack location, we know that
 668   // the tail call cannot access or modify the local stack.
 669   // We cannot exclude byval arguments here; these belong to the caller of
 670   // the current function not to the current function, and a tail callee
 671   // may reference them.
 672   if (isa<AllocaInst>(Object))
 673     if (const CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(CS.getInstruction()))
 674       if (CI->isTailCall())
 675         return NoModRef;
 676
 677   // If the pointer is to a locally allocated object that does not escape,
 678   // then the call can not mod/ref the pointer unless the call takes the pointer
 679   // as an argument, and itself doesn't capture it.
 680   if (!isa<Constant>(Object) && CS.getInstruction() != Object &&
 681       isNonEscapingLocalObject(Object)) {
 682     bool PassedAsArg = false;
 683     unsigned ArgNo = 0;
 684     for (ImmutableCallSite::arg_iterator CI = CS.arg_begin(), CE = CS.arg_end();
 685          CI != CE; ++CI, ++ArgNo) {
 686       // Only look at the no-capture or byval pointer arguments.  If this
 687       // pointer were passed to arguments that were neither of these, then it
 688       // couldn't be no-capture.
 689       if (!(*CI)->getType()->isPointerTy() ||
 690           (!CS.paramHasAttr(ArgNo+1, Attribute::NoCapture) &&
 691            !CS.paramHasAttr(ArgNo+1, Attribute::ByVal)))
 692         continue;
 693
 694       // If this is a no-capture pointer argument, see if we can tell that it
 695       // is impossible to alias the pointer we're checking.  If not, we have to
 696       // assume that the call could touch the pointer, even though it doesn't
 697       // escape.
 698       if (!isNoAlias(Location(cast<Value>(CI)), Loc)) {
 699         PassedAsArg = true;
 700         break;
 701       }
 702     }
 703
 704     if (!PassedAsArg)
 705       return NoModRef;
 706   }
 707
 708   ModRefResult Min = ModRef;
 709
 710   // Finally, handle specific knowledge of intrinsics.
 711   const IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(CS.getInstruction());
 712   if (II != 0)
 713     switch (II->getIntrinsicID()) {
 714     default: break;
 715     case Intrinsic::memcpy:
 716     case Intrinsic::memmove: {
 717       uint64_t Len = UnknownSize;
 718       if (ConstantInt *LenCI = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(2)))
 719         Len = LenCI->getZExtValue();
 720       Value *Dest = II->getArgOperand(0);
 721       Value *Src = II->getArgOperand(1);
 722       // If it can't overlap the source dest, then it doesn't modref the loc.
 723       if (isNoAlias(Location(Dest, Len), Loc)) {
 724         if (isNoAlias(Location(Src, Len), Loc))
 725           return NoModRef;
 726         // If it can't overlap the dest, then worst case it reads the loc.
 727         Min = Ref;
 728       } else if (isNoAlias(Location(Src, Len), Loc)) {
 729         // If it can't overlap the source, then worst case it mutates the loc.
 730         Min = Mod;
 731       }
 732       break;
 733     }
 734     case Intrinsic::memset:
 735       // Since memset is 'accesses arguments' only, the AliasAnalysis base class
 736       // will handle it for the variable length case.
 737       if (ConstantInt *LenCI = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(2))) {
 738         uint64_t Len = LenCI->getZExtValue();
 739         Value *Dest = II->getArgOperand(0);
 740         if (isNoAlias(Location(Dest, Len), Loc))
 741           return NoModRef;
 742       }
 743       // We know that memset doesn't load anything.
 744       Min = Mod;
 745       break;
 746     case Intrinsic::atomic_cmp_swap:
 747     case Intrinsic::atomic_swap:
 748     case Intrinsic::atomic_load_add:
 749     case Intrinsic::atomic_load_sub:
 750     case Intrinsic::atomic_load_and:
 751     case Intrinsic::atomic_load_nand:
 752     case Intrinsic::atomic_load_or:
 753     case Intrinsic::atomic_load_xor:
 754     case Intrinsic::atomic_load_max:
 755     case Intrinsic::atomic_load_min:
 756     case Intrinsic::atomic_load_umax:
 757     case Intrinsic::atomic_load_umin:
 758       if (TD) {
 759         Value *Op1 = II->getArgOperand(0);
 760         uint64_t Op1Size = TD->getTypeStoreSize(Op1->getType());
 761         MDNode *Tag = II->getMetadata(LLVMContext::MD_tbaa);
 762         if (isNoAlias(Location(Op1, Op1Size, Tag), Loc))
 763           return NoModRef;
 764       }
 765       break;
 766     case Intrinsic::lifetime_start:
 767     case Intrinsic::lifetime_end:
 768     case Intrinsic::invariant_start: {
 769       uint64_t PtrSize =
 770         cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(0))->getZExtValue();
 771       if (isNoAlias(Location(II->getArgOperand(1),
 772                              PtrSize,
 773                              II->getMetadata(LLVMContext::MD_tbaa)),
 774                     Loc))
 775         return NoModRef;
 776       break;
 777     }
 778     case Intrinsic::invariant_end: {
 779       uint64_t PtrSize =
 780         cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1))->getZExtValue();
 781       if (isNoAlias(Location(II->getArgOperand(2),
 782                              PtrSize,
 783                              II->getMetadata(LLVMContext::MD_tbaa)),
 784                     Loc))
 785         return NoModRef;
 786       break;
 787     }
 788     case Intrinsic::arm_neon_vld1: {
 789       // LLVM's vld1 and vst1 intrinsics currently only support a single
 790       // vector register.
 791       uint64_t Size =
 792         TD ? TD->getTypeStoreSize(II->getType()) : UnknownSize;
 793       if (isNoAlias(Location(II->getArgOperand(0), Size,
 794                              II->getMetadata(LLVMContext::MD_tbaa)),
 795                     Loc))
 796         return NoModRef;
 797       break;
 798     }
 799     case Intrinsic::arm_neon_vst1: {
 800       uint64_t Size =
 801         TD ? TD->getTypeStoreSize(II->getArgOperand(1)->getType()) : UnknownSize;
 802       if (isNoAlias(Location(II->getArgOperand(0), Size,
 803                              II->getMetadata(LLVMContext::MD_tbaa)),
 804                     Loc))
 805         return NoModRef;
 806       break;
 807     }
 808     }
 809
 810   // The AliasAnalysis base class has some smarts, lets use them.
 811   return ModRefResult(AliasAnalysis::getModRefInfo(CS, Loc) & Min);
 812 }
 813
 814 /// aliasGEP - Provide a bunch of ad-hoc rules to disambiguate a GEP instruction
 815 /// against another pointer.  We know that V1 is a GEP, but we don't know
 816 /// anything about V2.  UnderlyingV1 is GetUnderlyingObject(GEP1, TD),
 817 /// UnderlyingV2 is the same for V2.
 818 ///
 819 AliasAnalysis::AliasResult
 820 BasicAliasAnalysis::aliasGEP(const GEPOperator *GEP1, uint64_t V1Size,
 821                              const Value *V2, uint64_t V2Size,
 822                              const MDNode *V2TBAAInfo,
 823                              const Value *UnderlyingV1,
 824                              const Value *UnderlyingV2) {
 825   // If this GEP has been visited before, we're on a use-def cycle.
 826   // Such cycles are only valid when PHI nodes are involved or in unreachable
 827   // code. The visitPHI function catches cycles containing PHIs, but there
 828   // could still be a cycle without PHIs in unreachable code.
 829   if (!Visited.insert(GEP1))
 830     return MayAlias;
 831
 832   int64_t GEP1BaseOffset;
 833   SmallVector<VariableGEPIndex, 4> GEP1VariableIndices;
 834
 835   // If we have two gep instructions with must-alias'ing base pointers, figure
 836   // out if the indexes to the GEP tell us anything about the derived pointer.
 837   if (const GEPOperator *GEP2 = dyn_cast<GEPOperator>(V2)) {
 838     // Do the base pointers alias?
 839     AliasResult BaseAlias = aliasCheck(UnderlyingV1, UnknownSize, 0,
 840                                        UnderlyingV2, UnknownSize, 0);
 841
 842     // If we get a No or May, then return it immediately, no amount of analysis
 843     // will improve this situation.
 844     if (BaseAlias != MustAlias) return BaseAlias;
 845
 846     // Otherwise, we have a MustAlias.  Since the base pointers alias each other
 847     // exactly, see if the computed offset from the common pointer tells us
 848     // about the relation of the resulting pointer.
 849     const Value *GEP1BasePtr =
 850       DecomposeGEPExpression(GEP1, GEP1BaseOffset, GEP1VariableIndices, TD);
 851
 852     int64_t GEP2BaseOffset;
 853     SmallVector<VariableGEPIndex, 4> GEP2VariableIndices;
 854     const Value *GEP2BasePtr =
 855       DecomposeGEPExpression(GEP2, GEP2BaseOffset, GEP2VariableIndices, TD);
 856
 857     // If DecomposeGEPExpression isn't able to look all the way through the
 858     // addressing operation, we must not have TD and this is too complex for us
 859     // to handle without it.
 860     if (GEP1BasePtr != UnderlyingV1 || GEP2BasePtr != UnderlyingV2) {
 861       assert(TD == 0 &&
 862              "DecomposeGEPExpression and GetUnderlyingObject disagree!");
 863       return MayAlias;
 864     }
 865
 866     // Subtract the GEP2 pointer from the GEP1 pointer to find out their
 867     // symbolic difference.
 868     GEP1BaseOffset -= GEP2BaseOffset;
 869     GetIndexDifference(GEP1VariableIndices, GEP2VariableIndices);
 870
 871   } else {
 872     // Check to see if these two pointers are related by the getelementptr
 873     // instruction.  If one pointer is a GEP with a non-zero index of the other
 874     // pointer, we know they cannot alias.
 875
 876     // If both accesses are unknown size, we can't do anything useful here.
 877     if (V1Size == UnknownSize && V2Size == UnknownSize)
 878       return MayAlias;
 879
 880     AliasResult R = aliasCheck(UnderlyingV1, UnknownSize, 0,
 881                                V2, V2Size, V2TBAAInfo);
 882     if (R != MustAlias)
 883       // If V2 may alias GEP base pointer, conservatively returns MayAlias.
 884       // If V2 is known not to alias GEP base pointer, then the two values
 885       // cannot alias per GEP semantics: "A pointer value formed from a
 886       // getelementptr instruction is associated with the addresses associated
 887       // with the first operand of the getelementptr".
 888       return R;
 889
 890     const Value *GEP1BasePtr =
 891       DecomposeGEPExpression(GEP1, GEP1BaseOffset, GEP1VariableIndices, TD);
 892
 893     // If DecomposeGEPExpression isn't able to look all the way through the
 894     // addressing operation, we must not have TD and this is too complex for us
 895     // to handle without it.
 896     if (GEP1BasePtr != UnderlyingV1) {
 897       assert(TD == 0 &&
 898              "DecomposeGEPExpression and GetUnderlyingObject disagree!");
 899       return MayAlias;
 900     }
 901   }
 902
 903   // In the two GEP Case, if there is no difference in the offsets of the
 904   // computed pointers, the resultant pointers are a must alias.  This
 905   // hapens when we have two lexically identical GEP's (for example).
 906   //
 907   // In the other case, if we have getelementptr <ptr>, 0, 0, 0, 0, ... and V2
 908   // must aliases the GEP, the end result is a must alias also.
 909   if (GEP1BaseOffset == 0 && GEP1VariableIndices.empty())
 910     return MustAlias;
 911
 912   // If there is a difference between the pointers, but the difference is
 913   // less than the size of the associated memory object, then we know
 914   // that the objects are partially overlapping.
 915   if (GEP1BaseOffset != 0 && GEP1VariableIndices.empty()) {
 916     if (GEP1BaseOffset >= 0 ?
 917         (V2Size != UnknownSize && (uint64_t)GEP1BaseOffset < V2Size) :
 918         (V1Size != UnknownSize && -(uint64_t)GEP1BaseOffset < V1Size &&
 919          GEP1BaseOffset != INT64_MIN))
 920       return PartialAlias;
 921   }
 922
 923   // If we have a known constant offset, see if this offset is larger than the
 924   // access size being queried.  If so, and if no variable indices can remove
 925   // pieces of this constant, then we know we have a no-alias.  For example,
 926   //   &A[100] != &A.
 927
 928   // In order to handle cases like &A[100][i] where i is an out of range
 929   // subscript, we have to ignore all constant offset pieces that are a multiple
 930   // of a scaled index.  Do this by removing constant offsets that are a
 931   // multiple of any of our variable indices.  This allows us to transform
 932   // things like &A[i][1] because i has a stride of (e.g.) 8 bytes but the 1
 933   // provides an offset of 4 bytes (assuming a <= 4 byte access).
 934   for (unsigned i = 0, e = GEP1VariableIndices.size();
 935        i != e && GEP1BaseOffset;++i)
 936     if (int64_t RemovedOffset = GEP1BaseOffset/GEP1VariableIndices[i].Scale)
 937       GEP1BaseOffset -= RemovedOffset*GEP1VariableIndices[i].Scale;
 938
 939   // If our known offset is bigger than the access size, we know we don't have
 940   // an alias.
 941   if (GEP1BaseOffset) {
 942     if (GEP1BaseOffset >= 0 ?
 943         (V2Size != UnknownSize && (uint64_t)GEP1BaseOffset >= V2Size) :
 944         (V1Size != UnknownSize && -(uint64_t)GEP1BaseOffset >= V1Size &&
 945          GEP1BaseOffset != INT64_MIN))
 946       return NoAlias;
 947   }
 948
 949   return MayAlias;
 950 }
 951
 952 /// aliasSelect - Provide a bunch of ad-hoc rules to disambiguate a Select
 953 /// instruction against another.
 954 AliasAnalysis::AliasResult
 955 BasicAliasAnalysis::aliasSelect(const SelectInst *SI, uint64_t SISize,
 956                                 const MDNode *SITBAAInfo,
 957                                 const Value *V2, uint64_t V2Size,
 958                                 const MDNode *V2TBAAInfo) {
 959   // If this select has been visited before, we're on a use-def cycle.
 960   // Such cycles are only valid when PHI nodes are involved or in unreachable
 961   // code. The visitPHI function catches cycles containing PHIs, but there
 962   // could still be a cycle without PHIs in unreachable code.
 963   if (!Visited.insert(SI))
 964     return MayAlias;
 965
 966   // If the values are Selects with the same condition, we can do a more precise
 967   // check: just check for aliases between the values on corresponding arms.
 968   if (const SelectInst *SI2 = dyn_cast<SelectInst>(V2))
 969     if (SI->getCondition() == SI2->getCondition()) {
 970       AliasResult Alias =
 971         aliasCheck(SI->getTrueValue(), SISize, SITBAAInfo,
 972                    SI2->getTrueValue(), V2Size, V2TBAAInfo);
 973       if (Alias == MayAlias)
 974         return MayAlias;
 975       AliasResult ThisAlias =
 976         aliasCheck(SI->getFalseValue(), SISize, SITBAAInfo,
 977                    SI2->getFalseValue(), V2Size, V2TBAAInfo);
 978       if (ThisAlias != Alias)
 979         return MayAlias;
 980       return Alias;
 981     }
 982
 983   // If both arms of the Select node NoAlias or MustAlias V2, then returns
 984   // NoAlias / MustAlias. Otherwise, returns MayAlias.
 985   AliasResult Alias =
 986     aliasCheck(V2, V2Size, V2TBAAInfo, SI->getTrueValue(), SISize, SITBAAInfo);
 987   if (Alias == MayAlias)
 988     return MayAlias;
 989
 990   // If V2 is visited, the recursive case will have been caught in the
 991   // above aliasCheck call, so these subsequent calls to aliasCheck
 992   // don't need to assume that V2 is being visited recursively.
 993   Visited.erase(V2);
 994
 995   AliasResult ThisAlias =
 996     aliasCheck(V2, V2Size, V2TBAAInfo, SI->getFalseValue(), SISize, SITBAAInfo);
 997   if (ThisAlias != Alias)
 998     return MayAlias;
 999   return Alias;
1000 }
1001
1002 // aliasPHI - Provide a bunch of ad-hoc rules to disambiguate a PHI instruction
1003 // against another.
1004 AliasAnalysis::AliasResult
1005 BasicAliasAnalysis::aliasPHI(const PHINode *PN, uint64_t PNSize,
1006                              const MDNode *PNTBAAInfo,
1007                              const Value *V2, uint64_t V2Size,
1008                              const MDNode *V2TBAAInfo) {
1009   // The PHI node has already been visited, avoid recursion any further.
1010   if (!Visited.insert(PN))
1011     return MayAlias;
1012
1013   // If the values are PHIs in the same block, we can do a more precise
1014   // as well as efficient check: just check for aliases between the values
1015   // on corresponding edges.
1016   if (const PHINode *PN2 = dyn_cast<PHINode>(V2))
1017     if (PN2->getParent() == PN->getParent()) {
1018       AliasResult Alias =
1019         aliasCheck(PN->getIncomingValue(0), PNSize, PNTBAAInfo,
1020                    PN2->getIncomingValueForBlock(PN->getIncomingBlock(0)),
1021                    V2Size, V2TBAAInfo);
1022       if (Alias == MayAlias)
1023         return MayAlias;
1024       for (unsigned i = 1, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
1025         AliasResult ThisAlias =
1026           aliasCheck(PN->getIncomingValue(i), PNSize, PNTBAAInfo,
1027                      PN2->getIncomingValueForBlock(PN->getIncomingBlock(i)),
1028                      V2Size, V2TBAAInfo);
1029         if (ThisAlias != Alias)
1030           return MayAlias;
1031       }
1032       return Alias;
1033     }
1034
1035   SmallPtrSet<Value*, 4> UniqueSrc;
1036   SmallVector<Value*, 4> V1Srcs;
1037   for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
1038     Value *PV1 = PN->getIncomingValue(i);
1039     if (isa<PHINode>(PV1))
1040       // If any of the source itself is a PHI, return MayAlias conservatively
1041       // to avoid compile time explosion. The worst possible case is if both
1042       // sides are PHI nodes. In which case, this is O(m x n) time where 'm'
1043       // and 'n' are the number of PHI sources.
1044       return MayAlias;
1045     if (UniqueSrc.insert(PV1))
1046       V1Srcs.push_back(PV1);
1047   }
1048
1049   AliasResult Alias = aliasCheck(V2, V2Size, V2TBAAInfo,
1050                                  V1Srcs[0], PNSize, PNTBAAInfo);
1051   // Early exit if the check of the first PHI source against V2 is MayAlias.
1052   // Other results are not possible.
1053   if (Alias == MayAlias)
1054     return MayAlias;
1055
1056   // If all sources of the PHI node NoAlias or MustAlias V2, then returns
1057   // NoAlias / MustAlias. Otherwise, returns MayAlias.
1058   for (unsigned i = 1, e = V1Srcs.size(); i != e; ++i) {
1059     Value *V = V1Srcs[i];
1060
1061     // If V2 is visited, the recursive case will have been caught in the
1062     // above aliasCheck call, so these subsequent calls to aliasCheck
1063     // don't need to assume that V2 is being visited recursively.
1064     Visited.erase(V2);
1065
1066     AliasResult ThisAlias = aliasCheck(V2, V2Size, V2TBAAInfo,
1067                                        V, PNSize, PNTBAAInfo);
1068     if (ThisAlias != Alias || ThisAlias == MayAlias)
1069       return MayAlias;
1070   }
1071
1072   return Alias;
1073 }
1074
1075 // aliasCheck - Provide a bunch of ad-hoc rules to disambiguate in common cases,
1076 // such as array references.
1077 //
1078 AliasAnalysis::AliasResult
1079 BasicAliasAnalysis::aliasCheck(const Value *V1, uint64_t V1Size,
1080                                const MDNode *V1TBAAInfo,
1081                                const Value *V2, uint64_t V2Size,
1082                                const MDNode *V2TBAAInfo) {
1083   // If either of the memory references is empty, it doesn't matter what the
1084   // pointer values are.
1085   if (V1Size == 0 || V2Size == 0)
1086     return NoAlias;
1087
1088   // Strip off any casts if they exist.
1089   V1 = V1->stripPointerCasts();
1090   V2 = V2->stripPointerCasts();
1091
1092   // Are we checking for alias of the same value?
1093   if (V1 == V2) return MustAlias;
1094
1095   if (!V1->getType()->isPointerTy() || !V2->getType()->isPointerTy())
1096     return NoAlias;  // Scalars cannot alias each other
1097
1098   // Figure out what objects these things are pointing to if we can.
1099   const Value *O1 = GetUnderlyingObject(V1, TD);
1100   const Value *O2 = GetUnderlyingObject(V2, TD);
1101
1102   // Null values in the default address space don't point to any object, so they
1103   // don't alias any other pointer.
1104   if (const ConstantPointerNull *CPN = dyn_cast<ConstantPointerNull>(O1))
1105     if (CPN->getType()->getAddressSpace() == 0)
1106       return NoAlias;
1107   if (const ConstantPointerNull *CPN = dyn_cast<ConstantPointerNull>(O2))
1108     if (CPN->getType()->getAddressSpace() == 0)
1109       return NoAlias;
1110
1111   if (O1 != O2) {
1112     // If V1/V2 point to two different objects we know that we have no alias.
1113     if (isIdentifiedObject(O1) && isIdentifiedObject(O2))
1114       return NoAlias;
1115
1116     // Constant pointers can't alias with non-const isIdentifiedObject objects.
1117     if ((isa<Constant>(O1) && isIdentifiedObject(O2) && !isa<Constant>(O2)) ||
1118         (isa<Constant>(O2) && isIdentifiedObject(O1) && !isa<Constant>(O1)))
1119       return NoAlias;
1120
1121     // Arguments can't alias with local allocations or noalias calls
1122     // in the same function.
1123     if (((isa<Argument>(O1) && (isa<AllocaInst>(O2) || isNoAliasCall(O2))) ||
1124          (isa<Argument>(O2) && (isa<AllocaInst>(O1) || isNoAliasCall(O1)))))
1125       return NoAlias;
1126
1127     // Most objects can't alias null.
1128     if ((isa<ConstantPointerNull>(O2) && isKnownNonNull(O1)) ||
1129         (isa<ConstantPointerNull>(O1) && isKnownNonNull(O2)))
1130       return NoAlias;
1131
1132     // If one pointer is the result of a call/invoke or load and the other is a
1133     // non-escaping local object within the same function, then we know the
1134     // object couldn't escape to a point where the call could return it.
1135     //
1136     // Note that if the pointers are in different functions, there are a
1137     // variety of complications. A call with a nocapture argument may still
1138     // temporary store the nocapture argument's value in a temporary memory
1139     // location if that memory location doesn't escape. Or it may pass a
1140     // nocapture value to other functions as long as they don't capture it.
1141     if (isEscapeSource(O1) && isNonEscapingLocalObject(O2))
1142       return NoAlias;
1143     if (isEscapeSource(O2) && isNonEscapingLocalObject(O1))
1144       return NoAlias;
1145   }
1146
1147   // If the size of one access is larger than the entire object on the other
1148   // side, then we know such behavior is undefined and can assume no alias.
1149   if (TD)
1150     if ((V1Size != UnknownSize && isObjectSmallerThan(O2, V1Size, *TD)) ||
1151         (V2Size != UnknownSize && isObjectSmallerThan(O1, V2Size, *TD)))
1152       return NoAlias;
1153
1154   // FIXME: This isn't aggressively handling alias(GEP, PHI) for example: if the
1155   // GEP can't simplify, we don't even look at the PHI cases.
1156   if (!isa<GEPOperator>(V1) && isa<GEPOperator>(V2)) {
1157     std::swap(V1, V2);
1158     std::swap(V1Size, V2Size);
1159     std::swap(O1, O2);
1160   }
1161   if (const GEPOperator *GV1 = dyn_cast<GEPOperator>(V1)) {
1162     AliasResult Result = aliasGEP(GV1, V1Size, V2, V2Size, V2TBAAInfo, O1, O2);
1163     if (Result != MayAlias) return Result;
1164   }
1165
1166   if (isa<PHINode>(V2) && !isa<PHINode>(V1)) {
1167     std::swap(V1, V2);
1168     std::swap(V1Size, V2Size);
1169   }
1170   if (const PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(V1)) {
1171     AliasResult Result = aliasPHI(PN, V1Size, V1TBAAInfo,
1172                                   V2, V2Size, V2TBAAInfo);
1173     if (Result != MayAlias) return Result;
1174   }
1175
1176   if (isa<SelectInst>(V2) && !isa<SelectInst>(V1)) {
1177     std::swap(V1, V2);
1178     std::swap(V1Size, V2Size);
1179   }
1180   if (const SelectInst *S1 = dyn_cast<SelectInst>(V1)) {
1181     AliasResult Result = aliasSelect(S1, V1Size, V1TBAAInfo,
1182                                      V2, V2Size, V2TBAAInfo);
1183     if (Result != MayAlias) return Result;
1184   }
1185
1186   // If both pointers are pointing into the same object and one of them
1187   // accesses is accessing the entire object, then the accesses must
1188   // overlap in some way.
1189   if (TD && O1 == O2)
1190     if ((V1Size != UnknownSize && isObjectSize(O1, V1Size, *TD)) ||
1191         (V2Size != UnknownSize && isObjectSize(O2, V2Size, *TD)))
1192       return PartialAlias;
1193
1194   return AliasAnalysis::alias(Location(V1, V1Size, V1TBAAInfo),
1195                               Location(V2, V2Size, V2TBAAInfo));
1196 }