lib/Analysis/TypeBasedAliasAnalysis.cpp

   1 //===- TypeBasedAliasAnalysis.cpp - Type-Based Alias Analysis -------------===//
   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 TypeBasedAliasAnalysis pass, which implements
  11 // metadata-based TBAA.
  12 //
  13 // In LLVM IR, memory does not have types, so LLVM's own type system is not
  14 // suitable for doing TBAA. Instead, metadata is added to the IR to describe
  15 // a type system of a higher level language. This can be used to implement
  16 // typical C/C++ TBAA, but it can also be used to implement custom alias
  17 // analysis behavior for other languages.
  18 //
  19 // We now support two types of metadata format: scalar TBAA and struct-path
  20 // aware TBAA. After all testing cases are upgraded to use struct-path aware
  21 // TBAA and we can auto-upgrade existing bc files, the support for scalar TBAA
  22 // can be dropped.
  23 //
  24 // The scalar TBAA metadata format is very simple. TBAA MDNodes have up to
  25 // three fields, e.g.:
  26 //   !0 = metadata !{ metadata !"an example type tree" }
  27 //   !1 = metadata !{ metadata !"int", metadata !0 }
  28 //   !2 = metadata !{ metadata !"float", metadata !0 }
  29 //   !3 = metadata !{ metadata !"const float", metadata !2, i64 1 }
  30 //
  31 // The first field is an identity field. It can be any value, usually
  32 // an MDString, which uniquely identifies the type. The most important
  33 // name in the tree is the name of the root node. Two trees with
  34 // different root node names are entirely disjoint, even if they
  35 // have leaves with common names.
  36 //
  37 // The second field identifies the type's parent node in the tree, or
  38 // is null or omitted for a root node. A type is considered to alias
  39 // all of its descendants and all of its ancestors in the tree. Also,
  40 // a type is considered to alias all types in other trees, so that
  41 // bitcode produced from multiple front-ends is handled conservatively.
  42 //
  43 // If the third field is present, it's an integer which if equal to 1
  44 // indicates that the type is "constant" (meaning pointsToConstantMemory
  45 // should return true; see
  46 // http://llvm.org/docs/AliasAnalysis.html#OtherItfs).
  47 //
  48 // With struct-path aware TBAA, the MDNodes attached to an instruction using
  49 // "!tbaa" are called path tag nodes.
  50 //
  51 // The path tag node has 4 fields with the last field being optional.
  52 //
  53 // The first field is the base type node, it can be a struct type node
  54 // or a scalar type node. The second field is the access type node, it
  55 // must be a scalar type node. The third field is the offset into the base type.
  56 // The last field has the same meaning as the last field of our scalar TBAA:
  57 // it's an integer which if equal to 1 indicates that the access is "constant".
  58 //
  59 // The struct type node has a name and a list of pairs, one pair for each member
  60 // of the struct. The first element of each pair is a type node (a struct type
  61 // node or a sclar type node), specifying the type of the member, the second
  62 // element of each pair is the offset of the member.
  63 //
  64 // Given an example
  65 // typedef struct {
  66 //   short s;
  67 // } A;
  68 // typedef struct {
  69 //   uint16_t s;
  70 //   A a;
  71 // } B;
  72 //
  73 // For an acess to B.a.s, we attach !5 (a path tag node) to the load/store
  74 // instruction. The base type is !4 (struct B), the access type is !2 (scalar
  75 // type short) and the offset is 4.
  76 //
  77 // !0 = metadata !{metadata !"Simple C/C++ TBAA"}
  78 // !1 = metadata !{metadata !"omnipotent char", metadata !0} // Scalar type node
  79 // !2 = metadata !{metadata !"short", metadata !1}           // Scalar type node
  80 // !3 = metadata !{metadata !"A", metadata !2, i64 0}        // Struct type node
  81 // !4 = metadata !{metadata !"B", metadata !2, i64 0, metadata !3, i64 4}
  82 //                                                           // Struct type node
  83 // !5 = metadata !{metadata !4, metadata !2, i64 4}          // Path tag node
  84 //
  85 // The struct type nodes and the scalar type nodes form a type DAG.
  86 //         Root (!0)
  87 //         char (!1)  -- edge to Root
  88 //         short (!2) -- edge to char
  89 //         A (!3) -- edge with offset 0 to short
  90 //         B (!4) -- edge with offset 0 to short and edge with offset 4 to A
  91 //
  92 // To check if two tags (tagX and tagY) can alias, we start from the base type
  93 // of tagX, follow the edge with the correct offset in the type DAG and adjust
  94 // the offset until we reach the base type of tagY or until we reach the Root
  95 // node.
  96 // If we reach the base type of tagY, compare the adjusted offset with
  97 // offset of tagY, return Alias if the offsets are the same, return NoAlias
  98 // otherwise.
  99 // If we reach the Root node, perform the above starting from base type of tagY
 100 // to see if we reach base type of tagX.
 101 //
 102 // If they have different roots, they're part of different potentially
 103 // unrelated type systems, so we return Alias to be conservative.
 104 // If neither node is an ancestor of the other and they have the same root,
 105 // then we say NoAlias.
 106 //
 107 // TODO: The current metadata format doesn't support struct
 108 // fields. For example:
 109 //   struct X {
 110 //     double d;
 111 //     int i;
 112 //   };
 113 //   void foo(struct X *x, struct X *y, double *p) {
 114 //     *x = *y;
 115 //     *p = 0.0;
 116 //   }
 117 // Struct X has a double member, so the store to *x can alias the store to *p.
 118 // Currently it's not possible to precisely describe all the things struct X
 119 // aliases, so struct assignments must use conservative TBAA nodes. There's
 120 // no scheme for attaching metadata to @llvm.memcpy yet either.
 121 //
 122 //===----------------------------------------------------------------------===//
 123
 124 #include "llvm/Analysis/Passes.h"
 125 #include "llvm/Analysis/AliasAnalysis.h"
 126 #include "llvm/IR/Constants.h"
 127 #include "llvm/IR/LLVMContext.h"
 128 #include "llvm/IR/Metadata.h"
 129 #include "llvm/IR/Module.h"
 130 #include "llvm/Pass.h"
 131 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
 132 using namespace llvm;
 133
 134 // A handy option for disabling TBAA functionality. The same effect can also be
 135 // achieved by stripping the !tbaa tags from IR, but this option is sometimes
 136 // more convenient.
 137 static cl::opt<bool> EnableTBAA("enable-tbaa", cl::init(true));
 138
 139 namespace {
 140   /// TBAANode - This is a simple wrapper around an MDNode which provides a
 141   /// higher-level interface by hiding the details of how alias analysis
 142   /// information is encoded in its operands.
 143   class TBAANode {
 144     const MDNode *Node;
 145
 146   public:
 147     TBAANode() : Node(nullptr) {}
 148     explicit TBAANode(const MDNode *N) : Node(N) {}
 149
 150     /// getNode - Get the MDNode for this TBAANode.
 151     const MDNode *getNode() const { return Node; }
 152
 153     /// getParent - Get this TBAANode's Alias tree parent.
 154     TBAANode getParent() const {
 155       if (Node->getNumOperands() < 2)
 156         return TBAANode();
 157       MDNode *P = dyn_cast_or_null<MDNode>(Node->getOperand(1));
 158       if (!P)
 159         return TBAANode();
 160       // Ok, this node has a valid parent. Return it.
 161       return TBAANode(P);
 162     }
 163
 164     /// TypeIsImmutable - Test if this TBAANode represents a type for objects
 165     /// which are not modified (by any means) in the context where this
 166     /// AliasAnalysis is relevant.
 167     bool TypeIsImmutable() const {
 168       if (Node->getNumOperands() < 3)
 169         return false;
 170       ConstantInt *CI = mdconst::dyn_extract<ConstantInt>(Node->getOperand(2));
 171       if (!CI)
 172         return false;
 173       return CI->getValue()[0];
 174     }
 175   };
 176
 177   /// This is a simple wrapper around an MDNode which provides a
 178   /// higher-level interface by hiding the details of how alias analysis
 179   /// information is encoded in its operands.
 180   class TBAAStructTagNode {
 181     /// This node should be created with createTBAAStructTagNode.
 182     const MDNode *Node;
 183
 184   public:
 185     explicit TBAAStructTagNode(const MDNode *N) : Node(N) {}
 186
 187     /// Get the MDNode for this TBAAStructTagNode.
 188     const MDNode *getNode() const { return Node; }
 189
 190     const MDNode *getBaseType() const {
 191       return dyn_cast_or_null<MDNode>(Node->getOperand(0));
 192     }
 193     const MDNode *getAccessType() const {
 194       return dyn_cast_or_null<MDNode>(Node->getOperand(1));
 195     }
 196     uint64_t getOffset() const {
 197       return mdconst::extract<ConstantInt>(Node->getOperand(2))->getZExtValue();
 198     }
 199     /// TypeIsImmutable - Test if this TBAAStructTagNode represents a type for
 200     /// objects which are not modified (by any means) in the context where this
 201     /// AliasAnalysis is relevant.
 202     bool TypeIsImmutable() const {
 203       if (Node->getNumOperands() < 4)
 204         return false;
 205       ConstantInt *CI = mdconst::dyn_extract<ConstantInt>(Node->getOperand(3));
 206       if (!CI)
 207         return false;
 208       return CI->getValue()[0];
 209     }
 210   };
 211
 212   /// This is a simple wrapper around an MDNode which provides a
 213   /// higher-level interface by hiding the details of how alias analysis
 214   /// information is encoded in its operands.
 215   class TBAAStructTypeNode {
 216     /// This node should be created with createTBAAStructTypeNode.
 217     const MDNode *Node;
 218
 219   public:
 220     TBAAStructTypeNode() : Node(nullptr) {}
 221     explicit TBAAStructTypeNode(const MDNode *N) : Node(N) {}
 222
 223     /// Get the MDNode for this TBAAStructTypeNode.
 224     const MDNode *getNode() const { return Node; }
 225
 226     /// Get this TBAAStructTypeNode's field in the type DAG with
 227     /// given offset. Update the offset to be relative to the field type.
 228     TBAAStructTypeNode getParent(uint64_t &Offset) const {
 229       // Parent can be omitted for the root node.
 230       if (Node->getNumOperands() < 2)
 231         return TBAAStructTypeNode();
 232
 233       // Fast path for a scalar type node and a struct type node with a single
 234       // field.
 235       if (Node->getNumOperands() <= 3) {
 236         uint64_t Cur = Node->getNumOperands() == 2
 237                            ? 0
 238                            : mdconst::extract<ConstantInt>(Node->getOperand(2))
 239                                  ->getZExtValue();
 240         Offset -= Cur;
 241         MDNode *P = dyn_cast_or_null<MDNode>(Node->getOperand(1));
 242         if (!P)
 243           return TBAAStructTypeNode();
 244         return TBAAStructTypeNode(P);
 245       }
 246
 247       // Assume the offsets are in order. We return the previous field if
 248       // the current offset is bigger than the given offset.
 249       unsigned TheIdx = 0;
 250       for (unsigned Idx = 1; Idx < Node->getNumOperands(); Idx += 2) {
 251         uint64_t Cur = mdconst::extract<ConstantInt>(Node->getOperand(Idx + 1))
 252                            ->getZExtValue();
 253         if (Cur > Offset) {
 254           assert(Idx >= 3 &&
 255                  "TBAAStructTypeNode::getParent should have an offset match!");
 256           TheIdx = Idx - 2;
 257           break;
 258         }
 259       }
 260       // Move along the last field.
 261       if (TheIdx == 0)
 262         TheIdx = Node->getNumOperands() - 2;
 263       uint64_t Cur = mdconst::extract<ConstantInt>(Node->getOperand(TheIdx + 1))
 264                          ->getZExtValue();
 265       Offset -= Cur;
 266       MDNode *P = dyn_cast_or_null<MDNode>(Node->getOperand(TheIdx));
 267       if (!P)
 268         return TBAAStructTypeNode();
 269       return TBAAStructTypeNode(P);
 270     }
 271   };
 272 }
 273
 274 namespace {
 275   /// TypeBasedAliasAnalysis - This is a simple alias analysis
 276   /// implementation that uses TypeBased to answer queries.
 277   class TypeBasedAliasAnalysis : public ImmutablePass,
 278                                  public AliasAnalysis {
 279   public:
 280     static char ID; // Class identification, replacement for typeinfo
 281     TypeBasedAliasAnalysis() : ImmutablePass(ID) {
 282       initializeTypeBasedAliasAnalysisPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
 283     }
 284
 285     bool doInitialization(Module &M) override;
 286
 287     /// getAdjustedAnalysisPointer - This method is used when a pass implements
 288     /// an analysis interface through multiple inheritance.  If needed, it
 289     /// should override this to adjust the this pointer as needed for the
 290     /// specified pass info.
 291     void *getAdjustedAnalysisPointer(const void *PI) override {
 292       if (PI == &AliasAnalysis::ID)
 293         return (AliasAnalysis*)this;
 294       return this;
 295     }
 296
 297     bool Aliases(const MDNode *A, const MDNode *B) const;
 298     bool PathAliases(const MDNode *A, const MDNode *B) const;
 299
 300   private:
 301     void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const override;
 302     AliasResult alias(const Location &LocA, const Location &LocB) override;
 303     bool pointsToConstantMemory(const Location &Loc, bool OrLocal) override;
 304     ModRefBehavior getModRefBehavior(ImmutableCallSite CS) override;
 305     ModRefBehavior getModRefBehavior(const Function *F) override;
 306     ModRefResult getModRefInfo(ImmutableCallSite CS,
 307                                const Location &Loc) override;
 308     ModRefResult getModRefInfo(ImmutableCallSite CS1,
 309                                ImmutableCallSite CS2) override;
 310   };
 311 }  // End of anonymous namespace
 312
 313 // Register this pass...
 314 char TypeBasedAliasAnalysis::ID = 0;
 315 INITIALIZE_AG_PASS(TypeBasedAliasAnalysis, AliasAnalysis, "tbaa",
 316                    "Type-Based Alias Analysis", false, true, false)
 317
 318 ImmutablePass *llvm::createTypeBasedAliasAnalysisPass() {
 319   return new TypeBasedAliasAnalysis();
 320 }
 321
 322 bool TypeBasedAliasAnalysis::doInitialization(Module &M) {
 323   InitializeAliasAnalysis(this, &M.getDataLayout());
 324   return true;
 325 }
 326
 327 void
 328 TypeBasedAliasAnalysis::getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
 329   AU.setPreservesAll();
 330   AliasAnalysis::getAnalysisUsage(AU);
 331 }
 332
 333 /// Check the first operand of the tbaa tag node, if it is a MDNode, we treat
 334 /// it as struct-path aware TBAA format, otherwise, we treat it as scalar TBAA
 335 /// format.
 336 static bool isStructPathTBAA(const MDNode *MD) {
 337   // Anonymous TBAA root starts with a MDNode and dragonegg uses it as
 338   // a TBAA tag.
 339   return isa<MDNode>(MD->getOperand(0)) && MD->getNumOperands() >= 3;
 340 }
 341
 342 /// Aliases - Test whether the type represented by A may alias the
 343 /// type represented by B.
 344 bool
 345 TypeBasedAliasAnalysis::Aliases(const MDNode *A,
 346                                 const MDNode *B) const {
 347   // Make sure that both MDNodes are struct-path aware.
 348   if (isStructPathTBAA(A) && isStructPathTBAA(B))
 349     return PathAliases(A, B);
 350
 351   // Keep track of the root node for A and B.
 352   TBAANode RootA, RootB;
 353
 354   // Climb the tree from A to see if we reach B.
 355   for (TBAANode T(A); ; ) {
 356     if (T.getNode() == B)
 357       // B is an ancestor of A.
 358       return true;
 359
 360     RootA = T;
 361     T = T.getParent();
 362     if (!T.getNode())
 363       break;
 364   }
 365
 366   // Climb the tree from B to see if we reach A.
 367   for (TBAANode T(B); ; ) {
 368     if (T.getNode() == A)
 369       // A is an ancestor of B.
 370       return true;
 371
 372     RootB = T;
 373     T = T.getParent();
 374     if (!T.getNode())
 375       break;
 376   }
 377
 378   // Neither node is an ancestor of the other.
 379
 380   // If they have different roots, they're part of different potentially
 381   // unrelated type systems, so we must be conservative.
 382   if (RootA.getNode() != RootB.getNode())
 383     return true;
 384
 385   // If they have the same root, then we've proved there's no alias.
 386   return false;
 387 }
 388
 389 /// Test whether the struct-path tag represented by A may alias the
 390 /// struct-path tag represented by B.
 391 bool
 392 TypeBasedAliasAnalysis::PathAliases(const MDNode *A,
 393                                     const MDNode *B) const {
 394   // Verify that both input nodes are struct-path aware.
 395   assert(isStructPathTBAA(A) && "MDNode A is not struct-path aware.");
 396   assert(isStructPathTBAA(B) && "MDNode B is not struct-path aware.");
 397
 398   // Keep track of the root node for A and B.
 399   TBAAStructTypeNode RootA, RootB;
 400   TBAAStructTagNode TagA(A), TagB(B);
 401
 402   // TODO: We need to check if AccessType of TagA encloses AccessType of
 403   // TagB to support aggregate AccessType. If yes, return true.
 404
 405   // Start from the base type of A, follow the edge with the correct offset in
 406   // the type DAG and adjust the offset until we reach the base type of B or
 407   // until we reach the Root node.
 408   // Compare the adjusted offset once we have the same base.
 409
 410   // Climb the type DAG from base type of A to see if we reach base type of B.
 411   const MDNode *BaseA = TagA.getBaseType();
 412   const MDNode *BaseB = TagB.getBaseType();
 413   uint64_t OffsetA = TagA.getOffset(), OffsetB = TagB.getOffset();
 414   for (TBAAStructTypeNode T(BaseA); ; ) {
 415     if (T.getNode() == BaseB)
 416       // Base type of A encloses base type of B, check if the offsets match.
 417       return OffsetA == OffsetB;
 418
 419     RootA = T;
 420     // Follow the edge with the correct offset, OffsetA will be adjusted to
 421     // be relative to the field type.
 422     T = T.getParent(OffsetA);
 423     if (!T.getNode())
 424       break;
 425   }
 426
 427   // Reset OffsetA and climb the type DAG from base type of B to see if we reach
 428   // base type of A.
 429   OffsetA = TagA.getOffset();
 430   for (TBAAStructTypeNode T(BaseB); ; ) {
 431     if (T.getNode() == BaseA)
 432       // Base type of B encloses base type of A, check if the offsets match.
 433       return OffsetA == OffsetB;
 434
 435     RootB = T;
 436     // Follow the edge with the correct offset, OffsetB will be adjusted to
 437     // be relative to the field type.
 438     T = T.getParent(OffsetB);
 439     if (!T.getNode())
 440       break;
 441   }
 442
 443   // Neither node is an ancestor of the other.
 444
 445   // If they have different roots, they're part of different potentially
 446   // unrelated type systems, so we must be conservative.
 447   if (RootA.getNode() != RootB.getNode())
 448     return true;
 449
 450   // If they have the same root, then we've proved there's no alias.
 451   return false;
 452 }
 453
 454 AliasAnalysis::AliasResult
 455 TypeBasedAliasAnalysis::alias(const Location &LocA,
 456                               const Location &LocB) {
 457   if (!EnableTBAA)
 458     return AliasAnalysis::alias(LocA, LocB);
 459
 460   // Get the attached MDNodes. If either value lacks a tbaa MDNode, we must
 461   // be conservative.
 462   const MDNode *AM = LocA.AATags.TBAA;
 463   if (!AM) return AliasAnalysis::alias(LocA, LocB);
 464   const MDNode *BM = LocB.AATags.TBAA;
 465   if (!BM) return AliasAnalysis::alias(LocA, LocB);
 466
 467   // If they may alias, chain to the next AliasAnalysis.
 468   if (Aliases(AM, BM))
 469     return AliasAnalysis::alias(LocA, LocB);
 470
 471   // Otherwise return a definitive result.
 472   return NoAlias;
 473 }
 474
 475 bool TypeBasedAliasAnalysis::pointsToConstantMemory(const Location &Loc,
 476                                                     bool OrLocal) {
 477   if (!EnableTBAA)
 478     return AliasAnalysis::pointsToConstantMemory(Loc, OrLocal);
 479
 480   const MDNode *M = Loc.AATags.TBAA;
 481   if (!M) return AliasAnalysis::pointsToConstantMemory(Loc, OrLocal);
 482
 483   // If this is an "immutable" type, we can assume the pointer is pointing
 484   // to constant memory.
 485   if ((!isStructPathTBAA(M) && TBAANode(M).TypeIsImmutable()) ||
 486       (isStructPathTBAA(M) && TBAAStructTagNode(M).TypeIsImmutable()))
 487     return true;
 488
 489   return AliasAnalysis::pointsToConstantMemory(Loc, OrLocal);
 490 }
 491
 492 AliasAnalysis::ModRefBehavior
 493 TypeBasedAliasAnalysis::getModRefBehavior(ImmutableCallSite CS) {
 494   if (!EnableTBAA)
 495     return AliasAnalysis::getModRefBehavior(CS);
 496
 497   ModRefBehavior Min = UnknownModRefBehavior;
 498
 499   // If this is an "immutable" type, we can assume the call doesn't write
 500   // to memory.
 501   if (const MDNode *M = CS.getInstruction()->getMetadata(LLVMContext::MD_tbaa))
 502     if ((!isStructPathTBAA(M) && TBAANode(M).TypeIsImmutable()) ||
 503         (isStructPathTBAA(M) && TBAAStructTagNode(M).TypeIsImmutable()))
 504       Min = OnlyReadsMemory;
 505
 506   return ModRefBehavior(AliasAnalysis::getModRefBehavior(CS) & Min);
 507 }
 508
 509 AliasAnalysis::ModRefBehavior
 510 TypeBasedAliasAnalysis::getModRefBehavior(const Function *F) {
 511   // Functions don't have metadata. Just chain to the next implementation.
 512   return AliasAnalysis::getModRefBehavior(F);
 513 }
 514
 515 AliasAnalysis::ModRefResult
 516 TypeBasedAliasAnalysis::getModRefInfo(ImmutableCallSite CS,
 517                                       const Location &Loc) {
 518   if (!EnableTBAA)
 519     return AliasAnalysis::getModRefInfo(CS, Loc);
 520
 521   if (const MDNode *L = Loc.AATags.TBAA)
 522     if (const MDNode *M =
 523             CS.getInstruction()->getMetadata(LLVMContext::MD_tbaa))
 524       if (!Aliases(L, M))
 525         return NoModRef;
 526
 527   return AliasAnalysis::getModRefInfo(CS, Loc);
 528 }
 529
 530 AliasAnalysis::ModRefResult
 531 TypeBasedAliasAnalysis::getModRefInfo(ImmutableCallSite CS1,
 532                                       ImmutableCallSite CS2) {
 533   if (!EnableTBAA)
 534     return AliasAnalysis::getModRefInfo(CS1, CS2);
 535
 536   if (const MDNode *M1 =
 537           CS1.getInstruction()->getMetadata(LLVMContext::MD_tbaa))
 538     if (const MDNode *M2 =
 539             CS2.getInstruction()->getMetadata(LLVMContext::MD_tbaa))
 540       if (!Aliases(M1, M2))
 541         return NoModRef;
 542
 543   return AliasAnalysis::getModRefInfo(CS1, CS2);
 544 }
 545
 546 bool MDNode::isTBAAVtableAccess() const {
 547   if (!isStructPathTBAA(this)) {
 548     if (getNumOperands() < 1) return false;
 549     if (MDString *Tag1 = dyn_cast<MDString>(getOperand(0))) {
 550       if (Tag1->getString() == "vtable pointer") return true;
 551     }
 552     return false;
 553   }
 554
 555   // For struct-path aware TBAA, we use the access type of the tag.
 556   if (getNumOperands() < 2) return false;
 557   MDNode *Tag = cast_or_null<MDNode>(getOperand(1));
 558   if (!Tag) return false;
 559   if (MDString *Tag1 = dyn_cast<MDString>(Tag->getOperand(0))) {
 560     if (Tag1->getString() == "vtable pointer") return true;
 561   }
 562   return false;
 563 }
 564
 565 MDNode *MDNode::getMostGenericTBAA(MDNode *A, MDNode *B) {
 566   if (!A || !B)
 567     return nullptr;
 568
 569   if (A == B)
 570     return A;
 571
 572   // For struct-path aware TBAA, we use the access type of the tag.
 573   bool StructPath = isStructPathTBAA(A) && isStructPathTBAA(B);
 574   if (StructPath) {
 575     A = cast_or_null<MDNode>(A->getOperand(1));
 576     if (!A) return nullptr;
 577     B = cast_or_null<MDNode>(B->getOperand(1));
 578     if (!B) return nullptr;
 579   }
 580
 581   SmallVector<MDNode *, 4> PathA;
 582   MDNode *T = A;
 583   while (T) {
 584     PathA.push_back(T);
 585     T = T->getNumOperands() >= 2 ? cast_or_null<MDNode>(T->getOperand(1))
 586                                  : nullptr;
 587   }
 588
 589   SmallVector<MDNode *, 4> PathB;
 590   T = B;
 591   while (T) {
 592     PathB.push_back(T);
 593     T = T->getNumOperands() >= 2 ? cast_or_null<MDNode>(T->getOperand(1))
 594                                  : nullptr;
 595   }
 596
 597   int IA = PathA.size() - 1;
 598   int IB = PathB.size() - 1;
 599
 600   MDNode *Ret = nullptr;
 601   while (IA >= 0 && IB >=0) {
 602     if (PathA[IA] == PathB[IB])
 603       Ret = PathA[IA];
 604     else
 605       break;
 606     --IA;
 607     --IB;
 608   }
 609   if (!StructPath)
 610     return Ret;
 611
 612   if (!Ret)
 613     return nullptr;
 614   // We need to convert from a type node to a tag node.
 615   Type *Int64 = IntegerType::get(A->getContext(), 64);
 616   Metadata *Ops[3] = {Ret, Ret,
 617                       ConstantAsMetadata::get(ConstantInt::get(Int64, 0))};
 618   return MDNode::get(A->getContext(), Ops);
 619 }
 620
 621 void Instruction::getAAMetadata(AAMDNodes &N, bool Merge) const {
 622   if (Merge)
 623     N.TBAA =
 624         MDNode::getMostGenericTBAA(N.TBAA, getMetadata(LLVMContext::MD_tbaa));
 625   else
 626     N.TBAA = getMetadata(LLVMContext::MD_tbaa);
 627
 628   if (Merge)
 629     N.Scope = MDNode::getMostGenericAliasScope(
 630         N.Scope, getMetadata(LLVMContext::MD_alias_scope));
 631   else
 632     N.Scope = getMetadata(LLVMContext::MD_alias_scope);
 633
 634   if (Merge)
 635     N.NoAlias =
 636         MDNode::intersect(N.NoAlias, getMetadata(LLVMContext::MD_noalias));
 637   else
 638     N.NoAlias = getMetadata(LLVMContext::MD_noalias);
 639 }
 640