[PM/AA] Rebuild LLVM's alias analysis infrastructure in a way compatible
[oota-llvm.git] / include / llvm / Analysis / AliasSetTracker.h
index 6117d91ec65143a720eae0299523449f8cd8bbb7..5adfb4f74d63f3b1251987cac38d2097977d38a0 100644 (file)
 #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
 #include "llvm/ADT/ilist.h"
 #include "llvm/ADT/ilist_node.h"
+#include "llvm/Analysis/AliasAnalysis.h"
+#include "llvm/IR/Metadata.h"
 #include "llvm/IR/ValueHandle.h"
 #include <vector>
 
 namespace llvm {
 
-class AliasAnalysis;
 class LoadInst;
 class StoreInst;
 class VAArgInst;
@@ -40,11 +41,11 @@ class AliasSet : public ilist_node<AliasSet> {
     PointerRec **PrevInList, *NextInList;
     AliasSet *AS;
     uint64_t Size;
-    const MDNode *TBAAInfo;
+    AAMDNodes AAInfo;
   public:
     PointerRec(Value *V)
       : Val(V), PrevInList(nullptr), NextInList(nullptr), AS(nullptr), Size(0),
-        TBAAInfo(DenseMapInfo<const MDNode *>::getEmptyKey()) {}
+        AAInfo(DenseMapInfo<AAMDNodes>::getEmptyKey()) {}
 
     Value *getValue() const { return Val; }
     
@@ -56,27 +57,27 @@ class AliasSet : public ilist_node<AliasSet> {
       return &NextInList;
     }
 
-    void updateSizeAndTBAAInfo(uint64_t NewSize, const MDNode *NewTBAAInfo) {
+    void updateSizeAndAAInfo(uint64_t NewSize, const AAMDNodes &NewAAInfo) {
       if (NewSize > Size) Size = NewSize;
 
-      if (TBAAInfo == DenseMapInfo<const MDNode *>::getEmptyKey())
-        // We don't have a TBAAInfo yet. Set it to NewTBAAInfo.
-        TBAAInfo = NewTBAAInfo;
-      else if (TBAAInfo != NewTBAAInfo)
-        // NewTBAAInfo conflicts with TBAAInfo.
-        TBAAInfo = DenseMapInfo<const MDNode *>::getTombstoneKey();
+      if (AAInfo == DenseMapInfo<AAMDNodes>::getEmptyKey())
+        // We don't have a AAInfo yet. Set it to NewAAInfo.
+        AAInfo = NewAAInfo;
+      else if (AAInfo != NewAAInfo)
+        // NewAAInfo conflicts with AAInfo.
+        AAInfo = DenseMapInfo<AAMDNodes>::getTombstoneKey();
     }
 
     uint64_t getSize() const { return Size; }
 
-    /// getTBAAInfo - Return the TBAAInfo, or null if there is no
+    /// getAAInfo - Return the AAInfo, or null if there is no
     /// information or conflicting information.
-    const MDNode *getTBAAInfo() const {
-      // If we have missing or conflicting TBAAInfo, return null.
-      if (TBAAInfo == DenseMapInfo<const MDNode *>::getEmptyKey() ||
-          TBAAInfo == DenseMapInfo<const MDNode *>::getTombstoneKey())
-        return nullptr;
-      return TBAAInfo;
+    AAMDNodes getAAInfo() const {
+      // If we have missing or conflicting AAInfo, return null.
+      if (AAInfo == DenseMapInfo<AAMDNodes>::getEmptyKey() ||
+          AAInfo == DenseMapInfo<AAMDNodes>::getTombstoneKey())
+        return AAMDNodes();
+      return AAInfo;
     }
 
     AliasSet *getAliasSet(AliasSetTracker &AST) {
@@ -116,24 +117,30 @@ class AliasSet : public ilist_node<AliasSet> {
   // AliasSets forwarding to it.
   unsigned RefCount : 28;
 
-  /// AccessType - Keep track of whether this alias set merely refers to the
-  /// locations of memory, whether it modifies the memory, or whether it does
-  /// both.  The lattice goes from "NoModRef" to either Refs or Mods, then to
-  /// ModRef as necessary.
+  /// The kinds of access this alias set models.
   ///
-  enum AccessType {
-    NoModRef = 0, Refs = 1,         // Ref = bit 1
-    Mods     = 2, ModRef = 3        // Mod = bit 2
+  /// We keep track of whether this alias set merely refers to the locations of
+  /// memory (and not any particular access), whether it modifies or references
+  /// the memory, or whether it does both. The lattice goes from "NoAccess" to
+  /// either RefAccess or ModAccess, then to ModRefAccess as necessary.
+  enum AccessLattice {
+    NoAccess = 0,
+    RefAccess = 1,
+    ModAccess = 2,
+    ModRefAccess = RefAccess | ModAccess
   };
-  unsigned AccessTy : 2;
+  unsigned Access : 2;
 
-  /// AliasType - Keep track the relationships between the pointers in the set.
-  /// Lattice goes from MustAlias to MayAlias.
+  /// The kind of alias relationship between pointers of the set.
   ///
-  enum AliasType {
-    MustAlias = 0, MayAlias = 1
+  /// These represent conservatively correct alias results between any members
+  /// of the set. We represent these independently of the values of alias
+  /// results in order to pack it into a single bit. Lattice goes from
+  /// MustAlias to MayAlias.
+  enum AliasLattice {
+    SetMustAlias = 0, SetMayAlias = 1
   };
-  unsigned AliasTy : 1;
+  unsigned Alias : 1;
 
   // Volatile - True if this alias set contains volatile loads or stores.
   bool Volatile : 1;
@@ -152,10 +159,10 @@ class AliasSet : public ilist_node<AliasSet> {
   
 public:
   /// Accessors...
-  bool isRef() const { return AccessTy & Refs; }
-  bool isMod() const { return AccessTy & Mods; }
-  bool isMustAlias() const { return AliasTy == MustAlias; }
-  bool isMayAlias()  const { return AliasTy == MayAlias; }
+  bool isRef() const { return Access & RefAccess; }
+  bool isMod() const { return Access & ModAccess; }
+  bool isMustAlias() const { return Alias == SetMustAlias; }
+  bool isMayAlias()  const { return Alias == SetMayAlias; }
 
   // isVolatile - Return true if this alias set contains volatile loads or
   // stores.
@@ -191,11 +198,6 @@ public:
     }
     bool operator!=(const iterator& x) const { return !operator==(x); }
 
-    const iterator &operator=(const iterator &I) {
-      CurNode = I.CurNode;
-      return *this;
-    }
-
     value_type &operator*() const {
       assert(CurNode && "Dereferencing AliasSet.end()!");
       return *CurNode;
@@ -204,7 +206,7 @@ public:
 
     Value *getPointer() const { return CurNode->getValue(); }
     uint64_t getSize() const { return CurNode->getSize(); }
-    const MDNode *getTBAAInfo() const { return CurNode->getTBAAInfo(); }
+    AAMDNodes getAAInfo() const { return CurNode->getAAInfo(); }
 
     iterator& operator++() {                // Preincrement
       assert(CurNode && "Advancing past AliasSet.end()!");
@@ -222,11 +224,11 @@ private:
   friend struct ilist_sentinel_traits<AliasSet>;
   AliasSet()
     : PtrList(nullptr), PtrListEnd(&PtrList), Forward(nullptr), RefCount(0),
-      AccessTy(NoModRef), AliasTy(MustAlias), Volatile(false) {
+      Access(NoAccess), Alias(SetMustAlias), Volatile(false) {
   }
 
-  AliasSet(const AliasSet &AS) LLVM_DELETED_FUNCTION;
-  void operator=(const AliasSet &AS) LLVM_DELETED_FUNCTION;
+  AliasSet(const AliasSet &AS) = delete;
+  void operator=(const AliasSet &AS) = delete;
 
   PointerRec *getSomePointer() const {
     return PtrList;
@@ -250,16 +252,19 @@ private:
   void removeFromTracker(AliasSetTracker &AST);
 
   void addPointer(AliasSetTracker &AST, PointerRec &Entry, uint64_t Size,
-                  const MDNode *TBAAInfo,
+                  const AAMDNodes &AAInfo,
                   bool KnownMustAlias = false);
   void addUnknownInst(Instruction *I, AliasAnalysis &AA);
-  void removeUnknownInst(Instruction *I) {
+  void removeUnknownInst(AliasSetTracker &AST, Instruction *I) {
+    bool WasEmpty = UnknownInsts.empty();
     for (size_t i = 0, e = UnknownInsts.size(); i != e; ++i)
       if (UnknownInsts[i] == I) {
         UnknownInsts[i] = UnknownInsts.back();
         UnknownInsts.pop_back();
         --i; --e;  // Revisit the moved entry.
       }
+    if (!WasEmpty && UnknownInsts.empty())
+      dropRef(AST);
   }
   void setVolatile() { Volatile = true; }
 
@@ -267,9 +272,9 @@ public:
   /// aliasesPointer - Return true if the specified pointer "may" (or must)
   /// alias one of the members in the set.
   ///
-  bool aliasesPointer(const Value *Ptr, uint64_t Size, const MDNode *TBAAInfo,
+  bool aliasesPointer(const Value *Ptr, uint64_t Size, const AAMDNodes &AAInfo,
                       AliasAnalysis &AA) const;
-  bool aliasesUnknownInst(Instruction *Inst, AliasAnalysis &AA) const;
+  bool aliasesUnknownInst(const Instruction *Inst, AliasAnalysis &AA) const;
 };
 
 inline raw_ostream& operator<<(raw_ostream &OS, const AliasSet &AS) {
@@ -281,7 +286,7 @@ inline raw_ostream& operator<<(raw_ostream &OS, const AliasSet &AS) {
 class AliasSetTracker {
   /// CallbackVH - A CallbackVH to arrange for AliasSetTracker to be
   /// notified whenever a Value is deleted.
-  class ASTCallbackVH : public CallbackVH {
+  class ASTCallbackVH final : public CallbackVH {
     AliasSetTracker *AST;
     void deleted() override;
     void allUsesReplacedWith(Value *) override;
@@ -322,7 +327,7 @@ public:
   /// These methods return true if inserting the instruction resulted in the
   /// addition of a new alias set (i.e., the pointer did not alias anything).
   ///
-  bool add(Value *Ptr, uint64_t Size, const MDNode *TBAAInfo); // Add a location
+  bool add(Value *Ptr, uint64_t Size, const AAMDNodes &AAInfo); // Add a loc.
   bool add(LoadInst *LI);
   bool add(StoreInst *SI);
   bool add(VAArgInst *VAAI);
@@ -335,7 +340,7 @@ public:
   /// be aliased by the specified instruction.  These methods return true if any
   /// alias sets were eliminated.
   // Remove a location
-  bool remove(Value *Ptr, uint64_t Size, const MDNode *TBAAInfo);
+  bool remove(Value *Ptr, uint64_t Size, const AAMDNodes &AAInfo);
   bool remove(LoadInst *LI);
   bool remove(StoreInst *SI);
   bool remove(VAArgInst *VAAI);
@@ -354,20 +359,25 @@ public:
   /// true if a new alias set is created to contain the pointer (because the
   /// pointer didn't alias anything).
   AliasSet &getAliasSetForPointer(Value *P, uint64_t Size,
-                                  const MDNode *TBAAInfo,
+                                  const AAMDNodes &AAInfo,
                                   bool *New = nullptr);
 
   /// getAliasSetForPointerIfExists - Return the alias set containing the
   /// location specified if one exists, otherwise return null.
-  AliasSet *getAliasSetForPointerIfExists(Value *P, uint64_t Size,
-                                          const MDNode *TBAAInfo) {
-    return findAliasSetForPointer(P, Size, TBAAInfo);
+  AliasSet *getAliasSetForPointerIfExists(const Value *P, uint64_t Size,
+                                          const AAMDNodes &AAInfo) {
+    return findAliasSetForPointer(P, Size, AAInfo);
   }
 
   /// containsPointer - Return true if the specified location is represented by
   /// this alias set, false otherwise.  This does not modify the AST object or
   /// alias sets.
-  bool containsPointer(Value *P, uint64_t Size, const MDNode *TBAAInfo) const;
+  bool containsPointer(const Value *P, uint64_t Size,
+                       const AAMDNodes &AAInfo) const;
+
+  /// Return true if the specified instruction "may" (or must) alias one of the
+  /// members in any of the sets.
+  bool containsUnknown(const Instruction *I) const;
 
   /// getAliasAnalysis - Return the underlying alias analysis object used by
   /// this tracker.
@@ -414,16 +424,16 @@ private:
     return *Entry;
   }
 
-  AliasSet &addPointer(Value *P, uint64_t Size, const MDNode *TBAAInfo,
-                       AliasSet::AccessType E,
+  AliasSet &addPointer(Value *P, uint64_t Size, const AAMDNodes &AAInfo,
+                       AliasSet::AccessLattice E,
                        bool &NewSet) {
     NewSet = false;
-    AliasSet &AS = getAliasSetForPointer(P, Size, TBAAInfo, &NewSet);
-    AS.AccessTy |= E;
+    AliasSet &AS = getAliasSetForPointer(P, Size, AAInfo, &NewSet);
+    AS.Access |= E;
     return AS;
   }
   AliasSet *findAliasSetForPointer(const Value *Ptr, uint64_t Size,
-                                   const MDNode *TBAAInfo);
+                                   const AAMDNodes &AAInfo);
 
   AliasSet *findAliasSetForUnknownInst(Instruction *Inst);
 };