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[oota-llvm.git] / lib / Analysis / BasicAliasAnalysis.cpp
index 308c69a87ee09306c8fd876ed0b84b90f523c27b..279ff0603f1fa916c0aabc79bccc5a5c47cf2b3e 100644 (file)
@@ -1,4 +1,4 @@
-//===- BasicAliasAnalysis.cpp - Local Alias Analysis Impl -----------------===//
+//===- BasicAliasAnalysis.cpp - Stateless Alias Analysis Impl -------------===//
 //
 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
 //
@@ -7,30 +7,34 @@
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
-// This file defines the default implementation of the Alias Analysis interface
-// that simply implements a few identities (two different globals cannot alias,
-// etc), but otherwise does no analysis.
+// This file defines the primary stateless implementation of the
+// Alias Analysis interface that implements identities (two different
+// globals cannot alias, etc), but does no stateful analysis.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
+#include "llvm/Analysis/Passes.h"
+#include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
+#include "llvm/ADT/SmallVector.h"
 #include "llvm/Analysis/AliasAnalysis.h"
 #include "llvm/Analysis/CaptureTracking.h"
-#include "llvm/Analysis/Passes.h"
+#include "llvm/Analysis/InstructionSimplify.h"
+#include "llvm/Analysis/MemoryBuiltins.h"
+#include "llvm/Analysis/ValueTracking.h"
 #include "llvm/Constants.h"
+#include "llvm/DataLayout.h"
 #include "llvm/DerivedTypes.h"
 #include "llvm/Function.h"
+#include "llvm/GlobalAlias.h"
 #include "llvm/GlobalVariable.h"
 #include "llvm/Instructions.h"
 #include "llvm/IntrinsicInst.h"
 #include "llvm/LLVMContext.h"
 #include "llvm/Operator.h"
 #include "llvm/Pass.h"
-#include "llvm/Target/TargetData.h"
-#include "llvm/ADT/SmallVector.h"
-#include "llvm/ADT/STLExtras.h"
-#include "llvm/Support/Compiler.h"
 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
 #include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
+#include "llvm/Target/TargetLibraryInfo.h"
 #include <algorithm>
 using namespace llvm;
 
@@ -38,806 +42,1257 @@ using namespace llvm;
 // Useful predicates
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
-static const GEPOperator *isGEP(const Value *V) {
-  return dyn_cast<GEPOperator>(V);
-}
-
-static const Value *GetGEPOperands(const Value *V, 
-                                   SmallVector<Value*, 16> &GEPOps) {
-  assert(GEPOps.empty() && "Expect empty list to populate!");
-  GEPOps.insert(GEPOps.end(), cast<User>(V)->op_begin()+1,
-                cast<User>(V)->op_end());
-
-  // Accumulate all of the chained indexes into the operand array
-  V = cast<User>(V)->getOperand(0);
-
-  while (const User *G = isGEP(V)) {
-    if (!isa<Constant>(GEPOps[0]) || isa<GlobalValue>(GEPOps[0]) ||
-        !cast<Constant>(GEPOps[0])->isNullValue())
-      break;  // Don't handle folding arbitrary pointer offsets yet...
-    GEPOps.erase(GEPOps.begin());   // Drop the zero index
-    GEPOps.insert(GEPOps.begin(), G->op_begin()+1, G->op_end());
-    V = G->getOperand(0);
-  }
-  return V;
-}
-
-/// isKnownNonNull - Return true if we know that the specified value is never
-/// null.
-static bool isKnownNonNull(const Value *V) {
-  // Alloca never returns null, malloc might.
-  if (isa<AllocaInst>(V)) return true;
-  
-  // A byval argument is never null.
-  if (const Argument *A = dyn_cast<Argument>(V))
-    return A->hasByValAttr();
-
-  // Global values are not null unless extern weak.
-  if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(V))
-    return !GV->hasExternalWeakLinkage();
-  return false;
-}
-
 /// isNonEscapingLocalObject - Return true if the pointer is to a function-local
 /// object that never escapes from the function.
 static bool isNonEscapingLocalObject(const Value *V) {
   // If this is a local allocation, check to see if it escapes.
-  if (isa<AllocationInst>(V) || isNoAliasCall(V))
-    return !PointerMayBeCaptured(V, false);
+  if (isa<AllocaInst>(V) || isNoAliasCall(V))
+    // Set StoreCaptures to True so that we can assume in our callers that the
+    // pointer is not the result of a load instruction. Currently
+    // PointerMayBeCaptured doesn't have any special analysis for the
+    // StoreCaptures=false case; if it did, our callers could be refined to be
+    // more precise.
+    return !PointerMayBeCaptured(V, false, /*StoreCaptures=*/true);
 
   // If this is an argument that corresponds to a byval or noalias argument,
   // then it has not escaped before entering the function.  Check if it escapes
   // inside the function.
   if (const Argument *A = dyn_cast<Argument>(V))
-    if (A->hasByValAttr() || A->hasNoAliasAttr()) {
-      // Don't bother analyzing arguments already known not to escape.
-      if (A->hasNoCaptureAttr())
-        return true;
-      return !PointerMayBeCaptured(V, false);
-    }
+    if (A->hasByValAttr() || A->hasNoAliasAttr())
+      // Note even if the argument is marked nocapture we still need to check
+      // for copies made inside the function. The nocapture attribute only
+      // specifies that there are no copies made that outlive the function.
+      return !PointerMayBeCaptured(V, false, /*StoreCaptures=*/true);
+
+  return false;
+}
+
+/// isEscapeSource - Return true if the pointer is one which would have
+/// been considered an escape by isNonEscapingLocalObject.
+static bool isEscapeSource(const Value *V) {
+  if (isa<CallInst>(V) || isa<InvokeInst>(V) || isa<Argument>(V))
+    return true;
+
+  // The load case works because isNonEscapingLocalObject considers all
+  // stores to be escapes (it passes true for the StoreCaptures argument
+  // to PointerMayBeCaptured).
+  if (isa<LoadInst>(V))
+    return true;
+
   return false;
 }
 
+/// getObjectSize - Return the size of the object specified by V, or
+/// UnknownSize if unknown.
+static uint64_t getObjectSize(const Value *V, const DataLayout &TD,
+                              const TargetLibraryInfo &TLI,
+                              bool RoundToAlign = false) {
+  uint64_t Size;
+  if (getObjectSize(V, Size, &TD, &TLI, RoundToAlign))
+    return Size;
+  return AliasAnalysis::UnknownSize;
+}
 
 /// isObjectSmallerThan - Return true if we can prove that the object specified
 /// by V is smaller than Size.
-static bool isObjectSmallerThan(const Value *V, unsigned Size,
-                                const TargetData &TD) {
-  const Type *AccessTy;
-  if (const GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(V)) {
-    AccessTy = GV->getType()->getElementType();
-  } else if (const AllocationInst *AI = dyn_cast<AllocationInst>(V)) {
-    if (!AI->isArrayAllocation())
-      AccessTy = AI->getType()->getElementType();
-    else
-      return false;
-  } else if (const Argument *A = dyn_cast<Argument>(V)) {
-    if (A->hasByValAttr())
-      AccessTy = cast<PointerType>(A->getType())->getElementType();
-    else
-      return false;
-  } else {
-    return false;
-  }
+static bool isObjectSmallerThan(const Value *V, uint64_t Size,
+                                const DataLayout &TD,
+                                const TargetLibraryInfo &TLI) {
+  // This function needs to use the aligned object size because we allow
+  // reads a bit past the end given sufficient alignment.
+  uint64_t ObjectSize = getObjectSize(V, TD, TLI, /*RoundToAlign*/true);
   
-  if (AccessTy->isSized())
-    return TD.getTypeAllocSize(AccessTy) < Size;
-  return false;
+  return ObjectSize != AliasAnalysis::UnknownSize && ObjectSize < Size;
+}
+
+/// isObjectSize - Return true if we can prove that the object specified
+/// by V has size Size.
+static bool isObjectSize(const Value *V, uint64_t Size,
+                         const DataLayout &TD, const TargetLibraryInfo &TLI) {
+  uint64_t ObjectSize = getObjectSize(V, TD, TLI);
+  return ObjectSize != AliasAnalysis::UnknownSize && ObjectSize == Size;
 }
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
-// NoAA Pass
+// GetElementPtr Instruction Decomposition and Analysis
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 namespace {
-  /// NoAA - This class implements the -no-aa pass, which always returns "I
-  /// don't know" for alias queries.  NoAA is unlike other alias analysis
-  /// implementations, in that it does not chain to a previous analysis.  As
-  /// such it doesn't follow many of the rules that other alias analyses must.
-  ///
-  struct VISIBILITY_HIDDEN NoAA : public ImmutablePass, public AliasAnalysis {
-    static char ID; // Class identification, replacement for typeinfo
-    NoAA() : ImmutablePass(&ID) {}
-    explicit NoAA(void *PID) : ImmutablePass(PID) { }
+  enum ExtensionKind {
+    EK_NotExtended,
+    EK_SignExt,
+    EK_ZeroExt
+  };
+  
+  struct VariableGEPIndex {
+    const Value *V;
+    ExtensionKind Extension;
+    int64_t Scale;
+
+    bool operator==(const VariableGEPIndex &Other) const {
+      return V == Other.V && Extension == Other.Extension &&
+        Scale == Other.Scale;
+    }
 
-    virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
-      AU.addRequired<TargetData>();
+    bool operator!=(const VariableGEPIndex &Other) const {
+      return !operator==(Other);
     }
+  };
+}
 
-    virtual void initializePass() {
-      TD = &getAnalysis<TargetData>();
+
+/// GetLinearExpression - Analyze the specified value as a linear expression:
+/// "A*V + B", where A and B are constant integers.  Return the scale and offset
+/// values as APInts and return V as a Value*, and return whether we looked
+/// through any sign or zero extends.  The incoming Value is known to have
+/// IntegerType and it may already be sign or zero extended.
+///
+/// Note that this looks through extends, so the high bits may not be
+/// represented in the result.
+static Value *GetLinearExpression(Value *V, APInt &Scale, APInt &Offset,
+                                  ExtensionKind &Extension,
+                                  const DataLayout &TD, unsigned Depth) {
+  assert(V->getType()->isIntegerTy() && "Not an integer value");
+
+  // Limit our recursion depth.
+  if (Depth == 6) {
+    Scale = 1;
+    Offset = 0;
+    return V;
+  }
+  
+  if (BinaryOperator *BOp = dyn_cast<BinaryOperator>(V)) {
+    if (ConstantInt *RHSC = dyn_cast<ConstantInt>(BOp->getOperand(1))) {
+      switch (BOp->getOpcode()) {
+      default: break;
+      case Instruction::Or:
+        // X|C == X+C if all the bits in C are unset in X.  Otherwise we can't
+        // analyze it.
+        if (!MaskedValueIsZero(BOp->getOperand(0), RHSC->getValue(), &TD))
+          break;
+        // FALL THROUGH.
+      case Instruction::Add:
+        V = GetLinearExpression(BOp->getOperand(0), Scale, Offset, Extension,
+                                TD, Depth+1);
+        Offset += RHSC->getValue();
+        return V;
+      case Instruction::Mul:
+        V = GetLinearExpression(BOp->getOperand(0), Scale, Offset, Extension,
+                                TD, Depth+1);
+        Offset *= RHSC->getValue();
+        Scale *= RHSC->getValue();
+        return V;
+      case Instruction::Shl:
+        V = GetLinearExpression(BOp->getOperand(0), Scale, Offset, Extension,
+                                TD, Depth+1);
+        Offset <<= RHSC->getValue().getLimitedValue();
+        Scale <<= RHSC->getValue().getLimitedValue();
+        return V;
+      }
     }
+  }
+  
+  // Since GEP indices are sign extended anyway, we don't care about the high
+  // bits of a sign or zero extended value - just scales and offsets.  The
+  // extensions have to be consistent though.
+  if ((isa<SExtInst>(V) && Extension != EK_ZeroExt) ||
+      (isa<ZExtInst>(V) && Extension != EK_SignExt)) {
+    Value *CastOp = cast<CastInst>(V)->getOperand(0);
+    unsigned OldWidth = Scale.getBitWidth();
+    unsigned SmallWidth = CastOp->getType()->getPrimitiveSizeInBits();
+    Scale = Scale.trunc(SmallWidth);
+    Offset = Offset.trunc(SmallWidth);
+    Extension = isa<SExtInst>(V) ? EK_SignExt : EK_ZeroExt;
+
+    Value *Result = GetLinearExpression(CastOp, Scale, Offset, Extension,
+                                        TD, Depth+1);
+    Scale = Scale.zext(OldWidth);
+    Offset = Offset.zext(OldWidth);
+    
+    return Result;
+  }
+  
+  Scale = 1;
+  Offset = 0;
+  return V;
+}
 
-    virtual AliasResult alias(const Value *V1, unsigned V1Size,
-                              const Value *V2, unsigned V2Size) {
-      return MayAlias;
+/// DecomposeGEPExpression - If V is a symbolic pointer expression, decompose it
+/// into a base pointer with a constant offset and a number of scaled symbolic
+/// offsets.
+///
+/// The scaled symbolic offsets (represented by pairs of a Value* and a scale in
+/// the VarIndices vector) are Value*'s that are known to be scaled by the
+/// specified amount, but which may have other unrepresented high bits. As such,
+/// the gep cannot necessarily be reconstructed from its decomposed form.
+///
+/// When DataLayout is around, this function is capable of analyzing everything
+/// that GetUnderlyingObject can look through.  When not, it just looks
+/// through pointer casts.
+///
+static const Value *
+DecomposeGEPExpression(const Value *V, int64_t &BaseOffs,
+                       SmallVectorImpl<VariableGEPIndex> &VarIndices,
+                       const DataLayout *TD) {
+  // Limit recursion depth to limit compile time in crazy cases.
+  unsigned MaxLookup = 6;
+  
+  BaseOffs = 0;
+  do {
+    // See if this is a bitcast or GEP.
+    const Operator *Op = dyn_cast<Operator>(V);
+    if (Op == 0) {
+      // The only non-operator case we can handle are GlobalAliases.
+      if (const GlobalAlias *GA = dyn_cast<GlobalAlias>(V)) {
+        if (!GA->mayBeOverridden()) {
+          V = GA->getAliasee();
+          continue;
+        }
+      }
+      return V;
+    }
+    
+    if (Op->getOpcode() == Instruction::BitCast) {
+      V = Op->getOperand(0);
+      continue;
     }
 
-    virtual void getArgumentAccesses(Function *F, CallSite CS,
-                                     std::vector<PointerAccessInfo> &Info) {
-      llvm_unreachable("This method may not be called on this function!");
+    const GEPOperator *GEPOp = dyn_cast<GEPOperator>(Op);
+    if (GEPOp == 0) {
+      // If it's not a GEP, hand it off to SimplifyInstruction to see if it
+      // can come up with something. This matches what GetUnderlyingObject does.
+      if (const Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V))
+        // TODO: Get a DominatorTree and use it here.
+        if (const Value *Simplified =
+              SimplifyInstruction(const_cast<Instruction *>(I), TD)) {
+          V = Simplified;
+          continue;
+        }
+    
+      return V;
     }
+    
+    // Don't attempt to analyze GEPs over unsized objects.
+    if (!cast<PointerType>(GEPOp->getOperand(0)->getType())
+        ->getElementType()->isSized())
+      return V;
+    
+    // If we are lacking DataLayout information, we can't compute the offets of
+    // elements computed by GEPs.  However, we can handle bitcast equivalent
+    // GEPs.
+    if (TD == 0) {
+      if (!GEPOp->hasAllZeroIndices())
+        return V;
+      V = GEPOp->getOperand(0);
+      continue;
+    }
+    
+    // Walk the indices of the GEP, accumulating them into BaseOff/VarIndices.
+    gep_type_iterator GTI = gep_type_begin(GEPOp);
+    for (User::const_op_iterator I = GEPOp->op_begin()+1,
+         E = GEPOp->op_end(); I != E; ++I) {
+      Value *Index = *I;
+      // Compute the (potentially symbolic) offset in bytes for this index.
+      if (StructType *STy = dyn_cast<StructType>(*GTI++)) {
+        // For a struct, add the member offset.
+        unsigned FieldNo = cast<ConstantInt>(Index)->getZExtValue();
+        if (FieldNo == 0) continue;
+        
+        BaseOffs += TD->getStructLayout(STy)->getElementOffset(FieldNo);
+        continue;
+      }
+      
+      // For an array/pointer, add the element offset, explicitly scaled.
+      if (ConstantInt *CIdx = dyn_cast<ConstantInt>(Index)) {
+        if (CIdx->isZero()) continue;
+        BaseOffs += TD->getTypeAllocSize(*GTI)*CIdx->getSExtValue();
+        continue;
+      }
+      
+      uint64_t Scale = TD->getTypeAllocSize(*GTI);
+      ExtensionKind Extension = EK_NotExtended;
+      
+      // If the integer type is smaller than the pointer size, it is implicitly
+      // sign extended to pointer size.
+      unsigned Width = cast<IntegerType>(Index->getType())->getBitWidth();
+      if (TD->getPointerSizeInBits() > Width)
+        Extension = EK_SignExt;
+      
+      // Use GetLinearExpression to decompose the index into a C1*V+C2 form.
+      APInt IndexScale(Width, 0), IndexOffset(Width, 0);
+      Index = GetLinearExpression(Index, IndexScale, IndexOffset, Extension,
+                                  *TD, 0);
+      
+      // The GEP index scale ("Scale") scales C1*V+C2, yielding (C1*V+C2)*Scale.
+      // This gives us an aggregate computation of (C1*Scale)*V + C2*Scale.
+      BaseOffs += IndexOffset.getSExtValue()*Scale;
+      Scale *= IndexScale.getSExtValue();
+      
+      
+      // If we already had an occurrence of this index variable, merge this
+      // scale into it.  For example, we want to handle:
+      //   A[x][x] -> x*16 + x*4 -> x*20
+      // This also ensures that 'x' only appears in the index list once.
+      for (unsigned i = 0, e = VarIndices.size(); i != e; ++i) {
+        if (VarIndices[i].V == Index &&
+            VarIndices[i].Extension == Extension) {
+          Scale += VarIndices[i].Scale;
+          VarIndices.erase(VarIndices.begin()+i);
+          break;
+        }
+      }
+      
+      // Make sure that we have a scale that makes sense for this target's
+      // pointer size.
+      if (unsigned ShiftBits = 64-TD->getPointerSizeInBits()) {
+        Scale <<= ShiftBits;
+        Scale = (int64_t)Scale >> ShiftBits;
+      }
+      
+      if (Scale) {
+        VariableGEPIndex Entry = {Index, Extension,
+                                  static_cast<int64_t>(Scale)};
+        VarIndices.push_back(Entry);
+      }
+    }
+    
+    // Analyze the base pointer next.
+    V = GEPOp->getOperand(0);
+  } while (--MaxLookup);
+  
+  // If the chain of expressions is too deep, just return early.
+  return V;
+}
 
-    virtual void getMustAliases(Value *P, std::vector<Value*> &RetVals) { }
-    virtual bool pointsToConstantMemory(const Value *P) { return false; }
-    virtual ModRefResult getModRefInfo(CallSite CS, Value *P, unsigned Size) {
-      return ModRef;
+/// GetIndexDifference - Dest and Src are the variable indices from two
+/// decomposed GetElementPtr instructions GEP1 and GEP2 which have common base
+/// pointers.  Subtract the GEP2 indices from GEP1 to find the symbolic
+/// difference between the two pointers. 
+static void GetIndexDifference(SmallVectorImpl<VariableGEPIndex> &Dest,
+                               const SmallVectorImpl<VariableGEPIndex> &Src) {
+  if (Src.empty()) return;
+
+  for (unsigned i = 0, e = Src.size(); i != e; ++i) {
+    const Value *V = Src[i].V;
+    ExtensionKind Extension = Src[i].Extension;
+    int64_t Scale = Src[i].Scale;
+    
+    // Find V in Dest.  This is N^2, but pointer indices almost never have more
+    // than a few variable indexes.
+    for (unsigned j = 0, e = Dest.size(); j != e; ++j) {
+      if (Dest[j].V != V || Dest[j].Extension != Extension) continue;
+      
+      // If we found it, subtract off Scale V's from the entry in Dest.  If it
+      // goes to zero, remove the entry.
+      if (Dest[j].Scale != Scale)
+        Dest[j].Scale -= Scale;
+      else
+        Dest.erase(Dest.begin()+j);
+      Scale = 0;
+      break;
     }
-    virtual ModRefResult getModRefInfo(CallSite CS1, CallSite CS2) {
-      return ModRef;
+    
+    // If we didn't consume this entry, add it to the end of the Dest list.
+    if (Scale) {
+      VariableGEPIndex Entry = { V, Extension, -Scale };
+      Dest.push_back(Entry);
     }
-    virtual bool hasNoModRefInfoForCalls() const { return true; }
+  }
+}
 
-    virtual void deleteValue(Value *V) {}
-    virtual void copyValue(Value *From, Value *To) {}
-  };
-}  // End of anonymous namespace
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+// BasicAliasAnalysis Pass
+//===----------------------------------------------------------------------===//
 
-// Register this pass...
-char NoAA::ID = 0;
-static RegisterPass<NoAA>
-U("no-aa", "No Alias Analysis (always returns 'may' alias)", true, true);
+#ifndef NDEBUG
+static const Function *getParent(const Value *V) {
+  if (const Instruction *inst = dyn_cast<Instruction>(V))
+    return inst->getParent()->getParent();
 
-// Declare that we implement the AliasAnalysis interface
-static RegisterAnalysisGroup<AliasAnalysis> V(U);
+  if (const Argument *arg = dyn_cast<Argument>(V))
+    return arg->getParent();
 
-ImmutablePass *llvm::createNoAAPass() { return new NoAA(); }
+  return NULL;
+}
 
-//===----------------------------------------------------------------------===//
-// BasicAA Pass
-//===----------------------------------------------------------------------===//
+static bool notDifferentParent(const Value *O1, const Value *O2) {
+
+  const Function *F1 = getParent(O1);
+  const Function *F2 = getParent(O2);
+
+  return !F1 || !F2 || F1 == F2;
+}
+#endif
 
 namespace {
-  /// BasicAliasAnalysis - This is the default alias analysis implementation.
-  /// Because it doesn't chain to a previous alias analysis (like -no-aa), it
-  /// derives from the NoAA class.
-  struct VISIBILITY_HIDDEN BasicAliasAnalysis : public NoAA {
+  /// BasicAliasAnalysis - This is the primary alias analysis implementation.
+  struct BasicAliasAnalysis : public ImmutablePass, public AliasAnalysis {
     static char ID; // Class identification, replacement for typeinfo
-    BasicAliasAnalysis() : NoAA(&ID) {}
-    AliasResult alias(const Value *V1, unsigned V1Size,
-                      const Value *V2, unsigned V2Size);
+    BasicAliasAnalysis() : ImmutablePass(ID) {
+      initializeBasicAliasAnalysisPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
+    }
+
+    virtual void initializePass() {
+      InitializeAliasAnalysis(this);
+    }
 
-    ModRefResult getModRefInfo(CallSite CS, Value *P, unsigned Size);
-    ModRefResult getModRefInfo(CallSite CS1, CallSite CS2);
+    virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
+      AU.addRequired<AliasAnalysis>();
+      AU.addRequired<TargetLibraryInfo>();
+    }
 
-    /// hasNoModRefInfoForCalls - We can provide mod/ref information against
-    /// non-escaping allocations.
-    virtual bool hasNoModRefInfoForCalls() const { return false; }
+    virtual AliasResult alias(const Location &LocA,
+                              const Location &LocB) {
+      assert(AliasCache.empty() && "AliasCache must be cleared after use!");
+      assert(notDifferentParent(LocA.Ptr, LocB.Ptr) &&
+             "BasicAliasAnalysis doesn't support interprocedural queries.");
+      AliasResult Alias = aliasCheck(LocA.Ptr, LocA.Size, LocA.TBAATag,
+                                     LocB.Ptr, LocB.Size, LocB.TBAATag);
+      // AliasCache rarely has more than 1 or 2 elements, always use
+      // shrink_and_clear so it quickly returns to the inline capacity of the
+      // SmallDenseMap if it ever grows larger.
+      // FIXME: This should really be shrink_to_inline_capacity_and_clear().
+      AliasCache.shrink_and_clear();
+      return Alias;
+    }
+
+    virtual ModRefResult getModRefInfo(ImmutableCallSite CS,
+                                       const Location &Loc);
+
+    virtual ModRefResult getModRefInfo(ImmutableCallSite CS1,
+                                       ImmutableCallSite CS2) {
+      // The AliasAnalysis base class has some smarts, lets use them.
+      return AliasAnalysis::getModRefInfo(CS1, CS2);
+    }
 
     /// pointsToConstantMemory - Chase pointers until we find a (constant
     /// global) or not.
-    bool pointsToConstantMemory(const Value *P);
-
+    virtual bool pointsToConstantMemory(const Location &Loc, bool OrLocal);
+
+    /// getModRefBehavior - Return the behavior when calling the given
+    /// call site.
+    virtual ModRefBehavior getModRefBehavior(ImmutableCallSite CS);
+
+    /// getModRefBehavior - Return the behavior when calling the given function.
+    /// For use when the call site is not known.
+    virtual ModRefBehavior getModRefBehavior(const Function *F);
+
+    /// 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.
+    virtual void *getAdjustedAnalysisPointer(const void *ID) {
+      if (ID == &AliasAnalysis::ID)
+        return (AliasAnalysis*)this;
+      return this;
+    }
+    
   private:
-    // CheckGEPInstructions - Check two GEP instructions with known
-    // must-aliasing base pointers.  This checks to see if the index expressions
-    // preclude the pointers from aliasing...
-    AliasResult
-    CheckGEPInstructions(const Type* BasePtr1Ty,
-                         Value **GEP1Ops, unsigned NumGEP1Ops, unsigned G1Size,
-                         const Type *BasePtr2Ty,
-                         Value **GEP2Ops, unsigned NumGEP2Ops, unsigned G2Size);
+    // AliasCache - Track alias queries to guard against recursion.
+    typedef std::pair<Location, Location> LocPair;
+    typedef SmallDenseMap<LocPair, AliasResult, 8> AliasCacheTy;
+    AliasCacheTy AliasCache;
+
+    // Visited - Track instructions visited by pointsToConstantMemory.
+    SmallPtrSet<const Value*, 16> Visited;
+
+    // aliasGEP - Provide a bunch of ad-hoc rules to disambiguate a GEP
+    // instruction against another.
+    AliasResult aliasGEP(const GEPOperator *V1, uint64_t V1Size,
+                         const MDNode *V1TBAAInfo,
+                         const Value *V2, uint64_t V2Size,
+                         const MDNode *V2TBAAInfo,
+                         const Value *UnderlyingV1, const Value *UnderlyingV2);
+
+    // aliasPHI - Provide a bunch of ad-hoc rules to disambiguate a PHI
+    // instruction against another.
+    AliasResult aliasPHI(const PHINode *PN, uint64_t PNSize,
+                         const MDNode *PNTBAAInfo,
+                         const Value *V2, uint64_t V2Size,
+                         const MDNode *V2TBAAInfo);
+
+    /// aliasSelect - Disambiguate a Select instruction against another value.
+    AliasResult aliasSelect(const SelectInst *SI, uint64_t SISize,
+                            const MDNode *SITBAAInfo,
+                            const Value *V2, uint64_t V2Size,
+                            const MDNode *V2TBAAInfo);
+
+    AliasResult aliasCheck(const Value *V1, uint64_t V1Size,
+                           const MDNode *V1TBAATag,
+                           const Value *V2, uint64_t V2Size,
+                           const MDNode *V2TBAATag);
   };
 }  // End of anonymous namespace
 
 // Register this pass...
 char BasicAliasAnalysis::ID = 0;
-static RegisterPass<BasicAliasAnalysis>
-X("basicaa", "Basic Alias Analysis (default AA impl)", false, true);
+INITIALIZE_AG_PASS_BEGIN(BasicAliasAnalysis, AliasAnalysis, "basicaa",
+                   "Basic Alias Analysis (stateless AA impl)",
+                   false, true, false)
+INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(TargetLibraryInfo)
+INITIALIZE_AG_PASS_END(BasicAliasAnalysis, AliasAnalysis, "basicaa",
+                   "Basic Alias Analysis (stateless AA impl)",
+                   false, true, false)
 
-// Declare that we implement the AliasAnalysis interface
-static RegisterAnalysisGroup<AliasAnalysis, true> Y(X);
 
 ImmutablePass *llvm::createBasicAliasAnalysisPass() {
   return new BasicAliasAnalysis();
 }
 
+/// pointsToConstantMemory - Returns whether the given pointer value
+/// points to memory that is local to the function, with global constants being
+/// considered local to all functions.
+bool
+BasicAliasAnalysis::pointsToConstantMemory(const Location &Loc, bool OrLocal) {
+  assert(Visited.empty() && "Visited must be cleared after use!");
+
+  unsigned MaxLookup = 8;
+  SmallVector<const Value *, 16> Worklist;
+  Worklist.push_back(Loc.Ptr);
+  do {
+    const Value *V = GetUnderlyingObject(Worklist.pop_back_val(), TD);
+    if (!Visited.insert(V)) {
+      Visited.clear();
+      return AliasAnalysis::pointsToConstantMemory(Loc, OrLocal);
+    }
 
-/// pointsToConstantMemory - Chase pointers until we find a (constant
-/// global) or not.
-bool BasicAliasAnalysis::pointsToConstantMemory(const Value *P) {
-  if (const GlobalVariable *GV = 
-        dyn_cast<GlobalVariable>(P->getUnderlyingObject()))
-    return GV->isConstant();
-  return false;
-}
+    // An alloca instruction defines local memory.
+    if (OrLocal && isa<AllocaInst>(V))
+      continue;
+
+    // A global constant counts as local memory for our purposes.
+    if (const GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(V)) {
+      // Note: this doesn't require GV to be "ODR" because it isn't legal for a
+      // global to be marked constant in some modules and non-constant in
+      // others.  GV may even be a declaration, not a definition.
+      if (!GV->isConstant()) {
+        Visited.clear();
+        return AliasAnalysis::pointsToConstantMemory(Loc, OrLocal);
+      }
+      continue;
+    }
 
+    // If both select values point to local memory, then so does the select.
+    if (const SelectInst *SI = dyn_cast<SelectInst>(V)) {
+      Worklist.push_back(SI->getTrueValue());
+      Worklist.push_back(SI->getFalseValue());
+      continue;
+    }
 
-// getModRefInfo - Check to see if the specified callsite can clobber the
-// specified memory object.  Since we only look at local properties of this
-// function, we really can't say much about this query.  We do, however, use
-// simple "address taken" analysis on local objects.
-//
-AliasAnalysis::ModRefResult
-BasicAliasAnalysis::getModRefInfo(CallSite CS, Value *P, unsigned Size) {
-  if (!isa<Constant>(P)) {
-    const Value *Object = P->getUnderlyingObject();
-    
-    // If this is a tail call and P points to a stack location, we know that
-    // the tail call cannot access or modify the local stack.
-    // We cannot exclude byval arguments here; these belong to the caller of
-    // the current function not to the current function, and a tail callee
-    // may reference them.
-    if (isa<AllocaInst>(Object))
-      if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(CS.getInstruction()))
-        if (CI->isTailCall())
-          return NoModRef;
-    
-    // If the pointer is to a locally allocated object that does not escape,
-    // then the call can not mod/ref the pointer unless the call takes the
-    // argument without capturing it.
-    if (isNonEscapingLocalObject(Object) && CS.getInstruction() != Object) {
-      bool passedAsArg = false;
-      // TODO: Eventually only check 'nocapture' arguments.
-      for (CallSite::arg_iterator CI = CS.arg_begin(), CE = CS.arg_end();
-           CI != CE; ++CI)
-        if (isa<PointerType>((*CI)->getType()) &&
-            alias(cast<Value>(CI), ~0U, P, ~0U) != NoAlias)
-          passedAsArg = true;
-      
-      if (!passedAsArg)
-        return NoModRef;
+    // If all values incoming to a phi node point to local memory, then so does
+    // the phi.
+    if (const PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(V)) {
+      // Don't bother inspecting phi nodes with many operands.
+      if (PN->getNumIncomingValues() > MaxLookup) {
+        Visited.clear();
+        return AliasAnalysis::pointsToConstantMemory(Loc, OrLocal);
+      }
+      for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i)
+        Worklist.push_back(PN->getIncomingValue(i));
+      continue;
     }
-  }
 
-  // The AliasAnalysis base class has some smarts, lets use them.
-  return AliasAnalysis::getModRefInfo(CS, P, Size);
-}
+    // Otherwise be conservative.
+    Visited.clear();
+    return AliasAnalysis::pointsToConstantMemory(Loc, OrLocal);
 
+  } while (!Worklist.empty() && --MaxLookup);
 
-AliasAnalysis::ModRefResult 
-BasicAliasAnalysis::getModRefInfo(CallSite CS1, CallSite CS2) {
-  // If CS1 or CS2 are readnone, they don't interact.
-  ModRefBehavior CS1B = AliasAnalysis::getModRefBehavior(CS1);
-  if (CS1B == DoesNotAccessMemory) return NoModRef;
-  
-  ModRefBehavior CS2B = AliasAnalysis::getModRefBehavior(CS2);
-  if (CS2B == DoesNotAccessMemory) return NoModRef;
-  
-  // If they both only read from memory, just return ref.
-  if (CS1B == OnlyReadsMemory && CS2B == OnlyReadsMemory)
-    return Ref;
-  
-  // Otherwise, fall back to NoAA (mod+ref).
-  return NoAA::getModRefInfo(CS1, CS2);
+  Visited.clear();
+  return Worklist.empty();
 }
 
+/// getModRefBehavior - Return the behavior when calling the given call site.
+AliasAnalysis::ModRefBehavior
+BasicAliasAnalysis::getModRefBehavior(ImmutableCallSite CS) {
+  if (CS.doesNotAccessMemory())
+    // Can't do better than this.
+    return DoesNotAccessMemory;
 
-// alias - Provide a bunch of ad-hoc rules to disambiguate in common cases, such
-// as array references.
-//
-AliasAnalysis::AliasResult
-BasicAliasAnalysis::alias(const Value *V1, unsigned V1Size,
-                          const Value *V2, unsigned V2Size) {
-  Context = &V1->getType()->getContext();
-
-  // Strip off any constant expression casts if they exist
-  if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(V1))
-    if (CE->isCast() && isa<PointerType>(CE->getOperand(0)->getType()))
-      V1 = CE->getOperand(0);
-  if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(V2))
-    if (CE->isCast() && isa<PointerType>(CE->getOperand(0)->getType()))
-      V2 = CE->getOperand(0);
+  ModRefBehavior Min = UnknownModRefBehavior;
 
-  // Are we checking for alias of the same value?
-  if (V1 == V2) return MustAlias;
+  // If the callsite knows it only reads memory, don't return worse
+  // than that.
+  if (CS.onlyReadsMemory())
+    Min = OnlyReadsMemory;
 
-  if (!isa<PointerType>(V1->getType()) || !isa<PointerType>(V2->getType()))
-    return NoAlias;  // Scalars cannot alias each other
+  // The AliasAnalysis base class has some smarts, lets use them.
+  return ModRefBehavior(AliasAnalysis::getModRefBehavior(CS) & Min);
+}
 
-  // Strip off cast instructions.   Since V1 and V2 are pointers, they must be
-  // pointer<->pointer bitcasts.
-  if (const BitCastInst *I = dyn_cast<BitCastInst>(V1))
-    return alias(I->getOperand(0), V1Size, V2, V2Size);
-  if (const BitCastInst *I = dyn_cast<BitCastInst>(V2))
-    return alias(V1, V1Size, I->getOperand(0), V2Size);
+/// getModRefBehavior - Return the behavior when calling the given function.
+/// For use when the call site is not known.
+AliasAnalysis::ModRefBehavior
+BasicAliasAnalysis::getModRefBehavior(const Function *F) {
+  // If the function declares it doesn't access memory, we can't do better.
+  if (F->doesNotAccessMemory())
+    return DoesNotAccessMemory;
+
+  // For intrinsics, we can check the table.
+  if (unsigned iid = F->getIntrinsicID()) {
+#define GET_INTRINSIC_MODREF_BEHAVIOR
+#include "llvm/Intrinsics.gen"
+#undef GET_INTRINSIC_MODREF_BEHAVIOR
+  }
 
-  // Figure out what objects these things are pointing to if we can.
-  const Value *O1 = V1->getUnderlyingObject();
-  const Value *O2 = V2->getUnderlyingObject();
+  ModRefBehavior Min = UnknownModRefBehavior;
 
-  if (O1 != O2) {
-    // If V1/V2 point to two different objects we know that we have no alias.
-    if (isIdentifiedObject(O1) && isIdentifiedObject(O2))
-      return NoAlias;
-  
-    // Arguments can't alias with local allocations or noalias calls.
-    if ((isa<Argument>(O1) && (isa<AllocationInst>(O2) || isNoAliasCall(O2))) ||
-        (isa<Argument>(O2) && (isa<AllocationInst>(O1) || isNoAliasCall(O1))))
-      return NoAlias;
+  // If the function declares it only reads memory, go with that.
+  if (F->onlyReadsMemory())
+    Min = OnlyReadsMemory;
 
-    // Most objects can't alias null.
-    if ((isa<ConstantPointerNull>(V2) && isKnownNonNull(O1)) ||
-        (isa<ConstantPointerNull>(V1) && isKnownNonNull(O2)))
-      return NoAlias;
-  }
-  
-  // If the size of one access is larger than the entire object on the other
-  // side, then we know such behavior is undefined and can assume no alias.
-  const TargetData &TD = getTargetData();
-  if ((V1Size != ~0U && isObjectSmallerThan(O2, V1Size, TD)) ||
-      (V2Size != ~0U && isObjectSmallerThan(O1, V2Size, TD)))
-    return NoAlias;
+  // Otherwise be conservative.
+  return ModRefBehavior(AliasAnalysis::getModRefBehavior(F) & Min);
+}
+
+/// getModRefInfo - Check to see if the specified callsite can clobber the
+/// specified memory object.  Since we only look at local properties of this
+/// function, we really can't say much about this query.  We do, however, use
+/// simple "address taken" analysis on local objects.
+AliasAnalysis::ModRefResult
+BasicAliasAnalysis::getModRefInfo(ImmutableCallSite CS,
+                                  const Location &Loc) {
+  assert(notDifferentParent(CS.getInstruction(), Loc.Ptr) &&
+         "AliasAnalysis query involving multiple functions!");
+
+  const Value *Object = GetUnderlyingObject(Loc.Ptr, TD);
   
-  // If one pointer is the result of a call/invoke and the other is a
-  // non-escaping local object, then we know the object couldn't escape to a
-  // point where the call could return it.
-  if ((isa<CallInst>(O1) || isa<InvokeInst>(O1)) &&
-      isNonEscapingLocalObject(O2) && O1 != O2)
-    return NoAlias;
-  if ((isa<CallInst>(O2) || isa<InvokeInst>(O2)) &&
-      isNonEscapingLocalObject(O1) && O1 != O2)
-    return NoAlias;
+  // If this is a tail call and Loc.Ptr points to a stack location, we know that
+  // the tail call cannot access or modify the local stack.
+  // We cannot exclude byval arguments here; these belong to the caller of
+  // the current function not to the current function, and a tail callee
+  // may reference them.
+  if (isa<AllocaInst>(Object))
+    if (const CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(CS.getInstruction()))
+      if (CI->isTailCall())
+        return NoModRef;
   
-  // If we have two gep instructions with must-alias'ing base pointers, figure
-  // out if the indexes to the GEP tell us anything about the derived pointer.
-  // Note that we also handle chains of getelementptr instructions as well as
-  // constant expression getelementptrs here.
-  //
-  if (isGEP(V1) && isGEP(V2)) {
-    const User *GEP1 = cast<User>(V1);
-    const User *GEP2 = cast<User>(V2);
-    
-    // If V1 and V2 are identical GEPs, just recurse down on both of them.
-    // This allows us to analyze things like:
-    //   P = gep A, 0, i, 1
-    //   Q = gep B, 0, i, 1
-    // by just analyzing A and B.  This is even safe for variable indices.
-    if (GEP1->getType() == GEP2->getType() &&
-        GEP1->getNumOperands() == GEP2->getNumOperands() &&
-        GEP1->getOperand(0)->getType() == GEP2->getOperand(0)->getType() &&
-        // All operands are the same, ignoring the base.
-        std::equal(GEP1->op_begin()+1, GEP1->op_end(), GEP2->op_begin()+1))
-      return alias(GEP1->getOperand(0), V1Size, GEP2->getOperand(0), V2Size);
-    
-    
-    // Drill down into the first non-gep value, to test for must-aliasing of
-    // the base pointers.
-    while (isGEP(GEP1->getOperand(0)) &&
-           GEP1->getOperand(1) ==
-           Context->getNullValue(GEP1->getOperand(1)->getType()))
-      GEP1 = cast<User>(GEP1->getOperand(0));
-    const Value *BasePtr1 = GEP1->getOperand(0);
-
-    while (isGEP(GEP2->getOperand(0)) &&
-           GEP2->getOperand(1) ==
-           Context->getNullValue(GEP2->getOperand(1)->getType()))
-      GEP2 = cast<User>(GEP2->getOperand(0));
-    const Value *BasePtr2 = GEP2->getOperand(0);
-
-    // Do the base pointers alias?
-    AliasResult BaseAlias = alias(BasePtr1, ~0U, BasePtr2, ~0U);
-    if (BaseAlias == NoAlias) return NoAlias;
-    if (BaseAlias == MustAlias) {
-      // If the base pointers alias each other exactly, check to see if we can
-      // figure out anything about the resultant pointers, to try to prove
-      // non-aliasing.
-
-      // Collect all of the chained GEP operands together into one simple place
-      SmallVector<Value*, 16> GEP1Ops, GEP2Ops;
-      BasePtr1 = GetGEPOperands(V1, GEP1Ops);
-      BasePtr2 = GetGEPOperands(V2, GEP2Ops);
-
-      // If GetGEPOperands were able to fold to the same must-aliased pointer,
-      // do the comparison.
-      if (BasePtr1 == BasePtr2) {
-        AliasResult GAlias =
-          CheckGEPInstructions(BasePtr1->getType(),
-                               &GEP1Ops[0], GEP1Ops.size(), V1Size,
-                               BasePtr2->getType(),
-                               &GEP2Ops[0], GEP2Ops.size(), V2Size);
-        if (GAlias != MayAlias)
-          return GAlias;
+  // If the pointer is to a locally allocated object that does not escape,
+  // then the call can not mod/ref the pointer unless the call takes the pointer
+  // as an argument, and itself doesn't capture it.
+  if (!isa<Constant>(Object) && CS.getInstruction() != Object &&
+      isNonEscapingLocalObject(Object)) {
+    bool PassedAsArg = false;
+    unsigned ArgNo = 0;
+    for (ImmutableCallSite::arg_iterator CI = CS.arg_begin(), CE = CS.arg_end();
+         CI != CE; ++CI, ++ArgNo) {
+      // Only look at the no-capture or byval pointer arguments.  If this
+      // pointer were passed to arguments that were neither of these, then it
+      // couldn't be no-capture.
+      if (!(*CI)->getType()->isPointerTy() ||
+          (!CS.doesNotCapture(ArgNo) && !CS.isByValArgument(ArgNo)))
+        continue;
+      
+      // If this is a no-capture pointer argument, see if we can tell that it
+      // is impossible to alias the pointer we're checking.  If not, we have to
+      // assume that the call could touch the pointer, even though it doesn't
+      // escape.
+      if (!isNoAlias(Location(*CI), Location(Object))) {
+        PassedAsArg = true;
+        break;
       }
     }
+    
+    if (!PassedAsArg)
+      return NoModRef;
   }
 
-  // Check to see if these two pointers are related by a getelementptr
-  // instruction.  If one pointer is a GEP with a non-zero index of the other
-  // pointer, we know they cannot alias.
-  //
-  if (isGEP(V2)) {
-    std::swap(V1, V2);
-    std::swap(V1Size, V2Size);
-  }
+  const TargetLibraryInfo &TLI = getAnalysis<TargetLibraryInfo>();
+  ModRefResult Min = ModRef;
+
+  // Finally, handle specific knowledge of intrinsics.
+  const IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(CS.getInstruction());
+  if (II != 0)
+    switch (II->getIntrinsicID()) {
+    default: break;
+    case Intrinsic::memcpy:
+    case Intrinsic::memmove: {
+      uint64_t Len = UnknownSize;
+      if (ConstantInt *LenCI = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(2)))
+        Len = LenCI->getZExtValue();
+      Value *Dest = II->getArgOperand(0);
+      Value *Src = II->getArgOperand(1);
+      // If it can't overlap the source dest, then it doesn't modref the loc.
+      if (isNoAlias(Location(Dest, Len), Loc)) {
+        if (isNoAlias(Location(Src, Len), Loc))
+          return NoModRef;
+        // If it can't overlap the dest, then worst case it reads the loc.
+        Min = Ref;
+      } else if (isNoAlias(Location(Src, Len), Loc)) {
+        // If it can't overlap the source, then worst case it mutates the loc.
+        Min = Mod;
+      }
+      break;
+    }
+    case Intrinsic::memset:
+      // Since memset is 'accesses arguments' only, the AliasAnalysis base class
+      // will handle it for the variable length case.
+      if (ConstantInt *LenCI = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(2))) {
+        uint64_t Len = LenCI->getZExtValue();
+        Value *Dest = II->getArgOperand(0);
+        if (isNoAlias(Location(Dest, Len), Loc))
+          return NoModRef;
+      }
+      // We know that memset doesn't load anything.
+      Min = Mod;
+      break;
+    case Intrinsic::lifetime_start:
+    case Intrinsic::lifetime_end:
+    case Intrinsic::invariant_start: {
+      uint64_t PtrSize =
+        cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(0))->getZExtValue();
+      if (isNoAlias(Location(II->getArgOperand(1),
+                             PtrSize,
+                             II->getMetadata(LLVMContext::MD_tbaa)),
+                    Loc))
+        return NoModRef;
+      break;
+    }
+    case Intrinsic::invariant_end: {
+      uint64_t PtrSize =
+        cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1))->getZExtValue();
+      if (isNoAlias(Location(II->getArgOperand(2),
+                             PtrSize,
+                             II->getMetadata(LLVMContext::MD_tbaa)),
+                    Loc))
+        return NoModRef;
+      break;
+    }
+    case Intrinsic::arm_neon_vld1: {
+      // LLVM's vld1 and vst1 intrinsics currently only support a single
+      // vector register.
+      uint64_t Size =
+        TD ? TD->getTypeStoreSize(II->getType()) : UnknownSize;
+      if (isNoAlias(Location(II->getArgOperand(0), Size,
+                             II->getMetadata(LLVMContext::MD_tbaa)),
+                    Loc))
+        return NoModRef;
+      break;
+    }
+    case Intrinsic::arm_neon_vst1: {
+      uint64_t Size =
+        TD ? TD->getTypeStoreSize(II->getArgOperand(1)->getType()) : UnknownSize;
+      if (isNoAlias(Location(II->getArgOperand(0), Size,
+                             II->getMetadata(LLVMContext::MD_tbaa)),
+                    Loc))
+        return NoModRef;
+      break;
+    }
+    }
 
-  if (V1Size != ~0U && V2Size != ~0U)
-    if (isGEP(V1)) {
-      SmallVector<Value*, 16> GEPOperands;
-      const Value *BasePtr = GetGEPOperands(V1, GEPOperands);
-
-      AliasResult R = alias(BasePtr, V1Size, V2, V2Size);
-      if (R == MustAlias) {
-        // If there is at least one non-zero constant index, we know they cannot
-        // alias.
-        bool ConstantFound = false;
-        bool AllZerosFound = true;
-        for (unsigned i = 0, e = GEPOperands.size(); i != e; ++i)
-          if (const Constant *C = dyn_cast<Constant>(GEPOperands[i])) {
-            if (!C->isNullValue()) {
-              ConstantFound = true;
-              AllZerosFound = false;
-              break;
-            }
-          } else {
-            AllZerosFound = false;
-          }
-
-        // If we have getelementptr <ptr>, 0, 0, 0, 0, ... and V2 must aliases
-        // the ptr, the end result is a must alias also.
-        if (AllZerosFound)
-          return MustAlias;
-
-        if (ConstantFound) {
-          if (V2Size <= 1 && V1Size <= 1)  // Just pointer check?
-            return NoAlias;
-
-          // Otherwise we have to check to see that the distance is more than
-          // the size of the argument... build an index vector that is equal to
-          // the arguments provided, except substitute 0's for any variable
-          // indexes we find...
-          if (cast<PointerType>(
-                BasePtr->getType())->getElementType()->isSized()) {
-            for (unsigned i = 0; i != GEPOperands.size(); ++i)
-              if (!isa<ConstantInt>(GEPOperands[i]))
-                GEPOperands[i] =
-                  Context->getNullValue(GEPOperands[i]->getType());
-            int64_t Offset =
-              getTargetData().getIndexedOffset(BasePtr->getType(),
-                                               &GEPOperands[0],
-                                               GEPOperands.size());
-
-            if (Offset >= (int64_t)V2Size || Offset <= -(int64_t)V1Size)
-              return NoAlias;
-          }
-        }
+  // We can bound the aliasing properties of memset_pattern16 just as we can
+  // for memcpy/memset.  This is particularly important because the 
+  // LoopIdiomRecognizer likes to turn loops into calls to memset_pattern16
+  // whenever possible.
+  else if (TLI.has(LibFunc::memset_pattern16) &&
+           CS.getCalledFunction() &&
+           CS.getCalledFunction()->getName() == "memset_pattern16") {
+    const Function *MS = CS.getCalledFunction();
+    FunctionType *MemsetType = MS->getFunctionType();
+    if (!MemsetType->isVarArg() && MemsetType->getNumParams() == 3 &&
+        isa<PointerType>(MemsetType->getParamType(0)) &&
+        isa<PointerType>(MemsetType->getParamType(1)) &&
+        isa<IntegerType>(MemsetType->getParamType(2))) {
+      uint64_t Len = UnknownSize;
+      if (const ConstantInt *LenCI = dyn_cast<ConstantInt>(CS.getArgument(2)))
+        Len = LenCI->getZExtValue();
+      const Value *Dest = CS.getArgument(0);
+      const Value *Src = CS.getArgument(1);
+      // If it can't overlap the source dest, then it doesn't modref the loc.
+      if (isNoAlias(Location(Dest, Len), Loc)) {
+        // Always reads 16 bytes of the source.
+        if (isNoAlias(Location(Src, 16), Loc))
+          return NoModRef;
+        // If it can't overlap the dest, then worst case it reads the loc.
+        Min = Ref;
+      // Always reads 16 bytes of the source.
+      } else if (isNoAlias(Location(Src, 16), Loc)) {
+        // If it can't overlap the source, then worst case it mutates the loc.
+        Min = Mod;
       }
     }
+  }
 
-  return MayAlias;
+  // The AliasAnalysis base class has some smarts, lets use them.
+  return ModRefResult(AliasAnalysis::getModRefInfo(CS, Loc) & Min);
 }
 
-// This function is used to determine if the indices of two GEP instructions are
-// equal. V1 and V2 are the indices.
-static bool IndexOperandsEqual(Value *V1, Value *V2, LLVMContext *Context) {
-  if (V1->getType() == V2->getType())
-    return V1 == V2;
-  if (Constant *C1 = dyn_cast<Constant>(V1))
-    if (Constant *C2 = dyn_cast<Constant>(V2)) {
-      // Sign extend the constants to long types, if necessary
-      if (C1->getType() != Type::Int64Ty)
-        C1 = Context->getConstantExprSExt(C1, Type::Int64Ty);
-      if (C2->getType() != Type::Int64Ty) 
-        C2 = Context->getConstantExprSExt(C2, Type::Int64Ty);
-      return C1 == C2;
-    }
-  return false;
-}
+static bool areVarIndicesEqual(SmallVector<VariableGEPIndex, 4> &Indices1,
+                               SmallVector<VariableGEPIndex, 4> &Indices2) {
+  unsigned Size1 = Indices1.size();
+  unsigned Size2 = Indices2.size();
 
-/// CheckGEPInstructions - Check two GEP instructions with known must-aliasing
-/// base pointers.  This checks to see if the index expressions preclude the
-/// pointers from aliasing...
-AliasAnalysis::AliasResult 
-BasicAliasAnalysis::CheckGEPInstructions(
-  const Type* BasePtr1Ty, Value **GEP1Ops, unsigned NumGEP1Ops, unsigned G1S,
-  const Type *BasePtr2Ty, Value **GEP2Ops, unsigned NumGEP2Ops, unsigned G2S) {
-  // We currently can't handle the case when the base pointers have different
-  // primitive types.  Since this is uncommon anyway, we are happy being
-  // extremely conservative.
-  if (BasePtr1Ty != BasePtr2Ty)
-    return MayAlias;
+  if (Size1 != Size2)
+    return false;
+
+  for (unsigned I = 0; I != Size1; ++I)
+    if (Indices1[I] != Indices2[I])
+      return false;
 
-  const PointerType *GEPPointerTy = cast<PointerType>(BasePtr1Ty);
-
-  Context = &GEPPointerTy->getContext();
-
-  // Find the (possibly empty) initial sequence of equal values... which are not
-  // necessarily constants.
-  unsigned NumGEP1Operands = NumGEP1Ops, NumGEP2Operands = NumGEP2Ops;
-  unsigned MinOperands = std::min(NumGEP1Operands, NumGEP2Operands);
-  unsigned MaxOperands = std::max(NumGEP1Operands, NumGEP2Operands);
-  unsigned UnequalOper = 0;
-  while (UnequalOper != MinOperands &&
-         IndexOperandsEqual(GEP1Ops[UnequalOper], GEP2Ops[UnequalOper],
-         Context)) {
-    // Advance through the type as we go...
-    ++UnequalOper;
-    if (const CompositeType *CT = dyn_cast<CompositeType>(BasePtr1Ty))
-      BasePtr1Ty = CT->getTypeAtIndex(GEP1Ops[UnequalOper-1]);
-    else {
-      // If all operands equal each other, then the derived pointers must
-      // alias each other...
-      BasePtr1Ty = 0;
-      assert(UnequalOper == NumGEP1Operands && UnequalOper == NumGEP2Operands &&
-             "Ran out of type nesting, but not out of operands?");
-      return MustAlias;
+  return true;
+}
+
+/// aliasGEP - Provide a bunch of ad-hoc rules to disambiguate a GEP instruction
+/// against another pointer.  We know that V1 is a GEP, but we don't know
+/// anything about V2.  UnderlyingV1 is GetUnderlyingObject(GEP1, TD),
+/// UnderlyingV2 is the same for V2.
+///
+AliasAnalysis::AliasResult
+BasicAliasAnalysis::aliasGEP(const GEPOperator *GEP1, uint64_t V1Size,
+                             const MDNode *V1TBAAInfo,
+                             const Value *V2, uint64_t V2Size,
+                             const MDNode *V2TBAAInfo,
+                             const Value *UnderlyingV1,
+                             const Value *UnderlyingV2) {
+  int64_t GEP1BaseOffset;
+  SmallVector<VariableGEPIndex, 4> GEP1VariableIndices;
+
+  // If we have two gep instructions with must-alias or not-alias'ing base
+  // pointers, figure out if the indexes to the GEP tell us anything about the
+  // derived pointer.
+  if (const GEPOperator *GEP2 = dyn_cast<GEPOperator>(V2)) {
+    // Check for geps of non-aliasing underlying pointers where the offsets are
+    // identical.
+    if (V1Size == V2Size) {
+      // Do the base pointers alias assuming type and size.
+      AliasResult PreciseBaseAlias = aliasCheck(UnderlyingV1, V1Size,
+                                                V1TBAAInfo, UnderlyingV2,
+                                                V2Size, V2TBAAInfo);
+      if (PreciseBaseAlias == NoAlias) {
+        // See if the computed offset from the common pointer tells us about the
+        // relation of the resulting pointer.
+        int64_t GEP2BaseOffset;
+        SmallVector<VariableGEPIndex, 4> GEP2VariableIndices;
+        const Value *GEP2BasePtr =
+          DecomposeGEPExpression(GEP2, GEP2BaseOffset, GEP2VariableIndices, TD);
+        const Value *GEP1BasePtr =
+          DecomposeGEPExpression(GEP1, GEP1BaseOffset, GEP1VariableIndices, TD);
+        // DecomposeGEPExpression and GetUnderlyingObject should return the
+        // same result except when DecomposeGEPExpression has no DataLayout.
+        if (GEP1BasePtr != UnderlyingV1 || GEP2BasePtr != UnderlyingV2) {
+          assert(TD == 0 &&
+             "DecomposeGEPExpression and GetUnderlyingObject disagree!");
+          return MayAlias;
+        }
+        // Same offsets.
+        if (GEP1BaseOffset == GEP2BaseOffset &&
+            areVarIndicesEqual(GEP1VariableIndices, GEP2VariableIndices))
+          return NoAlias;
+        GEP1VariableIndices.clear();
+      }
     }
-  }
 
-  // If we have seen all constant operands, and run out of indexes on one of the
-  // getelementptrs, check to see if the tail of the leftover one is all zeros.
-  // If so, return mustalias.
-  if (UnequalOper == MinOperands) {
-    if (NumGEP1Ops < NumGEP2Ops) {
-      std::swap(GEP1Ops, GEP2Ops);
-      std::swap(NumGEP1Ops, NumGEP2Ops);
+    // Do the base pointers alias?
+    AliasResult BaseAlias = aliasCheck(UnderlyingV1, UnknownSize, 0,
+                                       UnderlyingV2, UnknownSize, 0);
+    
+    // If we get a No or May, then return it immediately, no amount of analysis
+    // will improve this situation.
+    if (BaseAlias != MustAlias) return BaseAlias;
+    
+    // Otherwise, we have a MustAlias.  Since the base pointers alias each other
+    // exactly, see if the computed offset from the common pointer tells us
+    // about the relation of the resulting pointer.
+    const Value *GEP1BasePtr =
+      DecomposeGEPExpression(GEP1, GEP1BaseOffset, GEP1VariableIndices, TD);
+    
+    int64_t GEP2BaseOffset;
+    SmallVector<VariableGEPIndex, 4> GEP2VariableIndices;
+    const Value *GEP2BasePtr =
+      DecomposeGEPExpression(GEP2, GEP2BaseOffset, GEP2VariableIndices, TD);
+    
+    // DecomposeGEPExpression and GetUnderlyingObject should return the
+    // same result except when DecomposeGEPExpression has no DataLayout.
+    if (GEP1BasePtr != UnderlyingV1 || GEP2BasePtr != UnderlyingV2) {
+      assert(TD == 0 &&
+             "DecomposeGEPExpression and GetUnderlyingObject disagree!");
+      return MayAlias;
     }
+    
+    // Subtract the GEP2 pointer from the GEP1 pointer to find out their
+    // symbolic difference.
+    GEP1BaseOffset -= GEP2BaseOffset;
+    GetIndexDifference(GEP1VariableIndices, GEP2VariableIndices);
+    
+  } else {
+    // Check to see if these two pointers are related by the getelementptr
+    // instruction.  If one pointer is a GEP with a non-zero index of the other
+    // pointer, we know they cannot alias.
 
-    bool AllAreZeros = true;
-    for (unsigned i = UnequalOper; i != MaxOperands; ++i)
-      if (!isa<Constant>(GEP1Ops[i]) ||
-          !cast<Constant>(GEP1Ops[i])->isNullValue()) {
-        AllAreZeros = false;
-        break;
+    // If both accesses are unknown size, we can't do anything useful here.
+    if (V1Size == UnknownSize && V2Size == UnknownSize)
+      return MayAlias;
+
+    AliasResult R = aliasCheck(UnderlyingV1, UnknownSize, 0,
+                               V2, V2Size, V2TBAAInfo);
+    if (R != MustAlias)
+      // If V2 may alias GEP base pointer, conservatively returns MayAlias.
+      // If V2 is known not to alias GEP base pointer, then the two values
+      // cannot alias per GEP semantics: "A pointer value formed from a
+      // getelementptr instruction is associated with the addresses associated
+      // with the first operand of the getelementptr".
+      return R;
+
+    const Value *GEP1BasePtr =
+      DecomposeGEPExpression(GEP1, GEP1BaseOffset, GEP1VariableIndices, TD);
+    
+    // DecomposeGEPExpression and GetUnderlyingObject should return the
+    // same result except when DecomposeGEPExpression has no DataLayout.
+    if (GEP1BasePtr != UnderlyingV1) {
+      assert(TD == 0 &&
+             "DecomposeGEPExpression and GetUnderlyingObject disagree!");
+      return MayAlias;
+    }
+  }
+  
+  // In the two GEP Case, if there is no difference in the offsets of the
+  // computed pointers, the resultant pointers are a must alias.  This
+  // hapens when we have two lexically identical GEP's (for example).
+  //
+  // In the other case, if we have getelementptr <ptr>, 0, 0, 0, 0, ... and V2
+  // must aliases the GEP, the end result is a must alias also.
+  if (GEP1BaseOffset == 0 && GEP1VariableIndices.empty())
+    return MustAlias;
+
+  // If there is a constant difference between the pointers, but the difference
+  // is less than the size of the associated memory object, then we know
+  // that the objects are partially overlapping.  If the difference is
+  // greater, we know they do not overlap.
+  if (GEP1BaseOffset != 0 && GEP1VariableIndices.empty()) {
+    if (GEP1BaseOffset >= 0) {
+      if (V2Size != UnknownSize) {
+        if ((uint64_t)GEP1BaseOffset < V2Size)
+          return PartialAlias;
+        return NoAlias;
       }
-    if (AllAreZeros) return MustAlias;
+    } else {
+      if (V1Size != UnknownSize) {
+        if (-(uint64_t)GEP1BaseOffset < V1Size)
+          return PartialAlias;
+        return NoAlias;
+      }
+    }
   }
 
+  // Try to distinguish something like &A[i][1] against &A[42][0].
+  // Grab the least significant bit set in any of the scales.
+  if (!GEP1VariableIndices.empty()) {
+    uint64_t Modulo = 0;
+    for (unsigned i = 0, e = GEP1VariableIndices.size(); i != e; ++i)
+      Modulo |= (uint64_t)GEP1VariableIndices[i].Scale;
+    Modulo = Modulo ^ (Modulo & (Modulo - 1));
+
+    // We can compute the difference between the two addresses
+    // mod Modulo. Check whether that difference guarantees that the
+    // two locations do not alias.
+    uint64_t ModOffset = (uint64_t)GEP1BaseOffset & (Modulo - 1);
+    if (V1Size != UnknownSize && V2Size != UnknownSize &&
+        ModOffset >= V2Size && V1Size <= Modulo - ModOffset)
+      return NoAlias;
+  }
 
-  // So now we know that the indexes derived from the base pointers,
-  // which are known to alias, are different.  We can still determine a
-  // no-alias result if there are differing constant pairs in the index
-  // chain.  For example:
-  //        A[i][0] != A[j][1] iff (&A[0][1]-&A[0][0] >= std::max(G1S, G2S))
-  //
-  // We have to be careful here about array accesses.  In particular, consider:
-  //        A[1][0] vs A[0][i]
-  // In this case, we don't *know* that the array will be accessed in bounds:
-  // the index could even be negative.  Because of this, we have to
-  // conservatively *give up* and return may alias.  We disregard differing
-  // array subscripts that are followed by a variable index without going
-  // through a struct.
+  // Statically, we can see that the base objects are the same, but the
+  // pointers have dynamic offsets which we can't resolve. And none of our
+  // little tricks above worked.
   //
-  unsigned SizeMax = std::max(G1S, G2S);
-  if (SizeMax == ~0U) return MayAlias; // Avoid frivolous work.
-
-  // Scan for the first operand that is constant and unequal in the
-  // two getelementptrs...
-  unsigned FirstConstantOper = UnequalOper;
-  for (; FirstConstantOper != MinOperands; ++FirstConstantOper) {
-    const Value *G1Oper = GEP1Ops[FirstConstantOper];
-    const Value *G2Oper = GEP2Ops[FirstConstantOper];
-
-    if (G1Oper != G2Oper)   // Found non-equal constant indexes...
-      if (Constant *G1OC = dyn_cast<ConstantInt>(const_cast<Value*>(G1Oper)))
-        if (Constant *G2OC = dyn_cast<ConstantInt>(const_cast<Value*>(G2Oper))){
-          if (G1OC->getType() != G2OC->getType()) {
-            // Sign extend both operands to long.
-            if (G1OC->getType() != Type::Int64Ty)
-              G1OC = Context->getConstantExprSExt(G1OC, Type::Int64Ty);
-            if (G2OC->getType() != Type::Int64Ty) 
-              G2OC = Context->getConstantExprSExt(G2OC, Type::Int64Ty);
-            GEP1Ops[FirstConstantOper] = G1OC;
-            GEP2Ops[FirstConstantOper] = G2OC;
-          }
-          
-          if (G1OC != G2OC) {
-            // Handle the "be careful" case above: if this is an array/vector
-            // subscript, scan for a subsequent variable array index.
-            if (const SequentialType *STy =
-                  dyn_cast<SequentialType>(BasePtr1Ty)) {
-              const Type *NextTy = STy;
-              bool isBadCase = false;
-              
-              for (unsigned Idx = FirstConstantOper;
-                   Idx != MinOperands && isa<SequentialType>(NextTy); ++Idx) {
-                const Value *V1 = GEP1Ops[Idx], *V2 = GEP2Ops[Idx];
-                if (!isa<Constant>(V1) || !isa<Constant>(V2)) {
-                  isBadCase = true;
-                  break;
-                }
-                // If the array is indexed beyond the bounds of the static type
-                // at this level, it will also fall into the "be careful" case.
-                // It would theoretically be possible to analyze these cases,
-                // but for now just be conservatively correct.
-                if (const ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(STy))
-                  if (cast<ConstantInt>(G1OC)->getZExtValue() >=
-                        ATy->getNumElements() ||
-                      cast<ConstantInt>(G2OC)->getZExtValue() >=
-                        ATy->getNumElements()) {
-                    isBadCase = true;
-                    break;
-                  }
-                if (const VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(STy))
-                  if (cast<ConstantInt>(G1OC)->getZExtValue() >=
-                        VTy->getNumElements() ||
-                      cast<ConstantInt>(G2OC)->getZExtValue() >=
-                        VTy->getNumElements()) {
-                    isBadCase = true;
-                    break;
-                  }
-                STy = cast<SequentialType>(NextTy);
-                NextTy = cast<SequentialType>(NextTy)->getElementType();
-              }
-              
-              if (isBadCase) G1OC = 0;
-            }
-
-            // Make sure they are comparable (ie, not constant expressions), and
-            // make sure the GEP with the smaller leading constant is GEP1.
-            if (G1OC) {
-              Constant *Compare = ConstantExpr::getICmp(ICmpInst::ICMP_SGT, 
-                                                        G1OC, G2OC);
-              if (ConstantInt *CV = dyn_cast<ConstantInt>(Compare)) {
-                if (CV->getZExtValue()) {  // If they are comparable and G2 > G1
-                  std::swap(GEP1Ops, GEP2Ops);  // Make GEP1 < GEP2
-                  std::swap(NumGEP1Ops, NumGEP2Ops);
-                }
-                break;
-              }
-            }
-          }
-        }
-    BasePtr1Ty = cast<CompositeType>(BasePtr1Ty)->getTypeAtIndex(G1Oper);
-  }
+  // TODO: Returning PartialAlias instead of MayAlias is a mild hack; the
+  // practical effect of this is protecting TBAA in the case of dynamic
+  // indices into arrays of unions or malloc'd memory.
+  return PartialAlias;
+}
 
-  // No shared constant operands, and we ran out of common operands.  At this
-  // point, the GEP instructions have run through all of their operands, and we
-  // haven't found evidence that there are any deltas between the GEP's.
-  // However, one GEP may have more operands than the other.  If this is the
-  // case, there may still be hope.  Check this now.
-  if (FirstConstantOper == MinOperands) {
-    // Make GEP1Ops be the longer one if there is a longer one.
-    if (NumGEP1Ops < NumGEP2Ops) {
-      std::swap(GEP1Ops, GEP2Ops);
-      std::swap(NumGEP1Ops, NumGEP2Ops);
-    }
-
-    // Is there anything to check?
-    if (NumGEP1Ops > MinOperands) {
-      for (unsigned i = FirstConstantOper; i != MaxOperands; ++i)
-        if (isa<ConstantInt>(GEP1Ops[i]) && 
-            !cast<ConstantInt>(GEP1Ops[i])->isZero()) {
-          // Yup, there's a constant in the tail.  Set all variables to
-          // constants in the GEP instruction to make it suitable for
-          // TargetData::getIndexedOffset.
-          for (i = 0; i != MaxOperands; ++i)
-            if (!isa<ConstantInt>(GEP1Ops[i]))
-              GEP1Ops[i] = Context->getNullValue(GEP1Ops[i]->getType());
-          // Okay, now get the offset.  This is the relative offset for the full
-          // instruction.
-          const TargetData &TD = getTargetData();
-          int64_t Offset1 = TD.getIndexedOffset(GEPPointerTy, GEP1Ops,
-                                                NumGEP1Ops);
-
-          // Now check without any constants at the end.
-          int64_t Offset2 = TD.getIndexedOffset(GEPPointerTy, GEP1Ops,
-                                                MinOperands);
-
-          // Make sure we compare the absolute difference.
-          if (Offset1 > Offset2)
-            std::swap(Offset1, Offset2);
-
-          // If the tail provided a bit enough offset, return noalias!
-          if ((uint64_t)(Offset2-Offset1) >= SizeMax)
-            return NoAlias;
-          // Otherwise break - we don't look for another constant in the tail.
-          break;
-        }
+static AliasAnalysis::AliasResult
+MergeAliasResults(AliasAnalysis::AliasResult A, AliasAnalysis::AliasResult B) {
+  // If the results agree, take it.
+  if (A == B)
+    return A;
+  // A mix of PartialAlias and MustAlias is PartialAlias.
+  if ((A == AliasAnalysis::PartialAlias && B == AliasAnalysis::MustAlias) ||
+      (B == AliasAnalysis::PartialAlias && A == AliasAnalysis::MustAlias))
+    return AliasAnalysis::PartialAlias;
+  // Otherwise, we don't know anything.
+  return AliasAnalysis::MayAlias;
+}
+
+/// aliasSelect - Provide a bunch of ad-hoc rules to disambiguate a Select
+/// instruction against another.
+AliasAnalysis::AliasResult
+BasicAliasAnalysis::aliasSelect(const SelectInst *SI, uint64_t SISize,
+                                const MDNode *SITBAAInfo,
+                                const Value *V2, uint64_t V2Size,
+                                const MDNode *V2TBAAInfo) {
+  // If the values are Selects with the same condition, we can do a more precise
+  // check: just check for aliases between the values on corresponding arms.
+  if (const SelectInst *SI2 = dyn_cast<SelectInst>(V2))
+    if (SI->getCondition() == SI2->getCondition()) {
+      AliasResult Alias =
+        aliasCheck(SI->getTrueValue(), SISize, SITBAAInfo,
+                   SI2->getTrueValue(), V2Size, V2TBAAInfo);
+      if (Alias == MayAlias)
+        return MayAlias;
+      AliasResult ThisAlias =
+        aliasCheck(SI->getFalseValue(), SISize, SITBAAInfo,
+                   SI2->getFalseValue(), V2Size, V2TBAAInfo);
+      return MergeAliasResults(ThisAlias, Alias);
     }
 
-    // Couldn't find anything useful.
+  // If both arms of the Select node NoAlias or MustAlias V2, then returns
+  // NoAlias / MustAlias. Otherwise, returns MayAlias.
+  AliasResult Alias =
+    aliasCheck(V2, V2Size, V2TBAAInfo, SI->getTrueValue(), SISize, SITBAAInfo);
+  if (Alias == MayAlias)
     return MayAlias;
-  }
 
-  // If there are non-equal constants arguments, then we can figure
-  // out a minimum known delta between the two index expressions... at
-  // this point we know that the first constant index of GEP1 is less
-  // than the first constant index of GEP2.
-
-  // Advance BasePtr[12]Ty over this first differing constant operand.
-  BasePtr2Ty = cast<CompositeType>(BasePtr1Ty)->
-      getTypeAtIndex(GEP2Ops[FirstConstantOper]);
-  BasePtr1Ty = cast<CompositeType>(BasePtr1Ty)->
-      getTypeAtIndex(GEP1Ops[FirstConstantOper]);
-
-  // We are going to be using TargetData::getIndexedOffset to determine the
-  // offset that each of the GEP's is reaching.  To do this, we have to convert
-  // all variable references to constant references.  To do this, we convert the
-  // initial sequence of array subscripts into constant zeros to start with.
-  const Type *ZeroIdxTy = GEPPointerTy;
-  for (unsigned i = 0; i != FirstConstantOper; ++i) {
-    if (!isa<StructType>(ZeroIdxTy))
-      GEP1Ops[i] = GEP2Ops[i] = Context->getNullValue(Type::Int32Ty);
-
-    if (const CompositeType *CT = dyn_cast<CompositeType>(ZeroIdxTy))
-      ZeroIdxTy = CT->getTypeAtIndex(GEP1Ops[i]);
-  }
+  AliasResult ThisAlias =
+    aliasCheck(V2, V2Size, V2TBAAInfo, SI->getFalseValue(), SISize, SITBAAInfo);
+  return MergeAliasResults(ThisAlias, Alias);
+}
 
-  // We know that GEP1Ops[FirstConstantOper] & GEP2Ops[FirstConstantOper] are ok
-
-  // Loop over the rest of the operands...
-  for (unsigned i = FirstConstantOper+1; i != MaxOperands; ++i) {
-    const Value *Op1 = i < NumGEP1Ops ? GEP1Ops[i] : 0;
-    const Value *Op2 = i < NumGEP2Ops ? GEP2Ops[i] : 0;
-    // If they are equal, use a zero index...
-    if (Op1 == Op2 && BasePtr1Ty == BasePtr2Ty) {
-      if (!isa<ConstantInt>(Op1))
-        GEP1Ops[i] = GEP2Ops[i] = Context->getNullValue(Op1->getType());
-      // Otherwise, just keep the constants we have.
-    } else {
-      if (Op1) {
-        if (const ConstantInt *Op1C = dyn_cast<ConstantInt>(Op1)) {
-          // If this is an array index, make sure the array element is in range.
-          if (const ArrayType *AT = dyn_cast<ArrayType>(BasePtr1Ty)) {
-            if (Op1C->getZExtValue() >= AT->getNumElements())
-              return MayAlias;  // Be conservative with out-of-range accesses
-          } else if (const VectorType *VT = dyn_cast<VectorType>(BasePtr1Ty)) {
-            if (Op1C->getZExtValue() >= VT->getNumElements())
-              return MayAlias;  // Be conservative with out-of-range accesses
-          }
-          
-        } else {
-          // GEP1 is known to produce a value less than GEP2.  To be
-          // conservatively correct, we must assume the largest possible
-          // constant is used in this position.  This cannot be the initial
-          // index to the GEP instructions (because we know we have at least one
-          // element before this one with the different constant arguments), so
-          // we know that the current index must be into either a struct or
-          // array.  Because we know it's not constant, this cannot be a
-          // structure index.  Because of this, we can calculate the maximum
-          // value possible.
-          //
-          if (const ArrayType *AT = dyn_cast<ArrayType>(BasePtr1Ty))
-            GEP1Ops[i] =
-                  Context->getConstantInt(Type::Int64Ty,AT->getNumElements()-1);
-          else if (const VectorType *VT = dyn_cast<VectorType>(BasePtr1Ty))
-            GEP1Ops[i] = 
-                  Context->getConstantInt(Type::Int64Ty,VT->getNumElements()-1);
-        }
+// aliasPHI - Provide a bunch of ad-hoc rules to disambiguate a PHI instruction
+// against another.
+AliasAnalysis::AliasResult
+BasicAliasAnalysis::aliasPHI(const PHINode *PN, uint64_t PNSize,
+                             const MDNode *PNTBAAInfo,
+                             const Value *V2, uint64_t V2Size,
+                             const MDNode *V2TBAAInfo) {
+  // If the values are PHIs in the same block, we can do a more precise
+  // as well as efficient check: just check for aliases between the values
+  // on corresponding edges.
+  if (const PHINode *PN2 = dyn_cast<PHINode>(V2))
+    if (PN2->getParent() == PN->getParent()) {
+      LocPair Locs(Location(PN, PNSize, PNTBAAInfo),
+                   Location(V2, V2Size, V2TBAAInfo));
+      if (PN > V2)
+        std::swap(Locs.first, Locs.second);
+
+      // Find the first incoming phi value not from its parent.
+      unsigned f = 0;
+      while (PN->getIncomingBlock(f) == PN->getParent() &&
+             f < PN->getNumIncomingValues()-1)
+        ++f;
+
+      AliasResult Alias =
+        aliasCheck(PN->getIncomingValue(f), PNSize, PNTBAAInfo,
+                   PN2->getIncomingValueForBlock(PN->getIncomingBlock(f)),
+                   V2Size, V2TBAAInfo);
+      if (Alias == MayAlias)
+        return MayAlias;
+
+      // If the first source of the PHI nodes NoAlias and the other inputs are
+      // the PHI node itself through some amount of recursion this does not add
+      // any new information so just return NoAlias.
+      // bb:
+      //    ptr = ptr2 + 1
+      // loop:
+      //    ptr_phi = phi [bb, ptr], [loop, ptr_plus_one]
+      //    ptr2_phi = phi [bb, ptr2], [loop, ptr2_plus_one]
+      //    ...
+      //    ptr_plus_one = gep ptr_phi, 1
+      //    ptr2_plus_one = gep ptr2_phi, 1
+      // We assume for the recursion that the the phis (ptr_phi, ptr2_phi) do
+      // not alias each other.
+      bool ArePhisAssumedNoAlias = false;
+      AliasResult OrigAliasResult = NoAlias;
+      if (Alias == NoAlias) {
+        // Pretend the phis do not alias.
+        assert(AliasCache.count(Locs) &&
+               "There must exist an entry for the phi node");
+        OrigAliasResult = AliasCache[Locs];
+        AliasCache[Locs] = NoAlias;
+        ArePhisAssumedNoAlias = true;
       }
 
-      if (Op2) {
-        if (const ConstantInt *Op2C = dyn_cast<ConstantInt>(Op2)) {
-          // If this is an array index, make sure the array element is in range.
-          if (const ArrayType *AT = dyn_cast<ArrayType>(BasePtr2Ty)) {
-            if (Op2C->getZExtValue() >= AT->getNumElements())
-              return MayAlias;  // Be conservative with out-of-range accesses
-          } else if (const VectorType *VT = dyn_cast<VectorType>(BasePtr2Ty)) {
-            if (Op2C->getZExtValue() >= VT->getNumElements())
-              return MayAlias;  // Be conservative with out-of-range accesses
-          }
-        } else {  // Conservatively assume the minimum value for this index
-          GEP2Ops[i] = Context->getNullValue(Op2->getType());
-        }
+      for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
+        if (i == f)
+          continue;
+
+        AliasResult ThisAlias =
+          aliasCheck(PN->getIncomingValue(i), PNSize, PNTBAAInfo,
+                     PN2->getIncomingValueForBlock(PN->getIncomingBlock(i)),
+                     V2Size, V2TBAAInfo);
+        Alias = MergeAliasResults(ThisAlias, Alias);
+        if (Alias == MayAlias)
+          break;
       }
-    }
 
-    if (BasePtr1Ty && Op1) {
-      if (const CompositeType *CT = dyn_cast<CompositeType>(BasePtr1Ty))
-        BasePtr1Ty = CT->getTypeAtIndex(GEP1Ops[i]);
-      else
-        BasePtr1Ty = 0;
-    }
+      // Reset if speculation failed.
+      if (ArePhisAssumedNoAlias && Alias != NoAlias)
+        AliasCache[Locs] = OrigAliasResult;
 
-    if (BasePtr2Ty && Op2) {
-      if (const CompositeType *CT = dyn_cast<CompositeType>(BasePtr2Ty))
-        BasePtr2Ty = CT->getTypeAtIndex(GEP2Ops[i]);
-      else
-        BasePtr2Ty = 0;
+      return Alias;
     }
+
+  SmallPtrSet<Value*, 4> UniqueSrc;
+  SmallVector<Value*, 4> V1Srcs;
+  for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
+    Value *PV1 = PN->getIncomingValue(i);
+    if (isa<PHINode>(PV1))
+      // If any of the source itself is a PHI, return MayAlias conservatively
+      // to avoid compile time explosion. The worst possible case is if both
+      // sides are PHI nodes. In which case, this is O(m x n) time where 'm'
+      // and 'n' are the number of PHI sources.
+      return MayAlias;
+    if (UniqueSrc.insert(PV1))
+      V1Srcs.push_back(PV1);
   }
 
-  if (GEPPointerTy->getElementType()->isSized()) {
-    int64_t Offset1 =
-      getTargetData().getIndexedOffset(GEPPointerTy, GEP1Ops, NumGEP1Ops);
-    int64_t Offset2 = 
-      getTargetData().getIndexedOffset(GEPPointerTy, GEP2Ops, NumGEP2Ops);
-    assert(Offset1 != Offset2 &&
-           "There is at least one different constant here!");
-    
-    // Make sure we compare the absolute difference.
-    if (Offset1 > Offset2)
-      std::swap(Offset1, Offset2);
-    
-    if ((uint64_t)(Offset2-Offset1) >= SizeMax) {
-      //cerr << "Determined that these two GEP's don't alias ["
-      //     << SizeMax << " bytes]: \n" << *GEP1 << *GEP2;
-      return NoAlias;
-    }
+  AliasResult Alias = aliasCheck(V2, V2Size, V2TBAAInfo,
+                                 V1Srcs[0], PNSize, PNTBAAInfo);
+  // Early exit if the check of the first PHI source against V2 is MayAlias.
+  // Other results are not possible.
+  if (Alias == MayAlias)
+    return MayAlias;
+
+  // If all sources of the PHI node NoAlias or MustAlias V2, then returns
+  // NoAlias / MustAlias. Otherwise, returns MayAlias.
+  for (unsigned i = 1, e = V1Srcs.size(); i != e; ++i) {
+    Value *V = V1Srcs[i];
+
+    AliasResult ThisAlias = aliasCheck(V2, V2Size, V2TBAAInfo,
+                                       V, PNSize, PNTBAAInfo);
+    Alias = MergeAliasResults(ThisAlias, Alias);
+    if (Alias == MayAlias)
+      break;
   }
-  return MayAlias;
+
+  return Alias;
 }
 
-// Make sure that anything that uses AliasAnalysis pulls in this file...
-DEFINING_FILE_FOR(BasicAliasAnalysis)
+// aliasCheck - Provide a bunch of ad-hoc rules to disambiguate in common cases,
+// such as array references.
+//
+AliasAnalysis::AliasResult
+BasicAliasAnalysis::aliasCheck(const Value *V1, uint64_t V1Size,
+                               const MDNode *V1TBAAInfo,
+                               const Value *V2, uint64_t V2Size,
+                               const MDNode *V2TBAAInfo) {
+  // If either of the memory references is empty, it doesn't matter what the
+  // pointer values are.
+  if (V1Size == 0 || V2Size == 0)
+    return NoAlias;
+
+  // Strip off any casts if they exist.
+  V1 = V1->stripPointerCasts();
+  V2 = V2->stripPointerCasts();
+
+  // Are we checking for alias of the same value?
+  if (V1 == V2) return MustAlias;
+
+  if (!V1->getType()->isPointerTy() || !V2->getType()->isPointerTy())
+    return NoAlias;  // Scalars cannot alias each other
+
+  // Figure out what objects these things are pointing to if we can.
+  const Value *O1 = GetUnderlyingObject(V1, TD);
+  const Value *O2 = GetUnderlyingObject(V2, TD);
+
+  // Null values in the default address space don't point to any object, so they
+  // don't alias any other pointer.
+  if (const ConstantPointerNull *CPN = dyn_cast<ConstantPointerNull>(O1))
+    if (CPN->getType()->getAddressSpace() == 0)
+      return NoAlias;
+  if (const ConstantPointerNull *CPN = dyn_cast<ConstantPointerNull>(O2))
+    if (CPN->getType()->getAddressSpace() == 0)
+      return NoAlias;
+
+  if (O1 != O2) {
+    // If V1/V2 point to two different objects we know that we have no alias.
+    if (isIdentifiedObject(O1) && isIdentifiedObject(O2))
+      return NoAlias;
+
+    // Constant pointers can't alias with non-const isIdentifiedObject objects.
+    if ((isa<Constant>(O1) && isIdentifiedObject(O2) && !isa<Constant>(O2)) ||
+        (isa<Constant>(O2) && isIdentifiedObject(O1) && !isa<Constant>(O1)))
+      return NoAlias;
+
+    // Arguments can't alias with local allocations or noalias calls
+    // in the same function.
+    if (((isa<Argument>(O1) && (isa<AllocaInst>(O2) || isNoAliasCall(O2))) ||
+         (isa<Argument>(O2) && (isa<AllocaInst>(O1) || isNoAliasCall(O1)))))
+      return NoAlias;
+
+    // Most objects can't alias null.
+    if ((isa<ConstantPointerNull>(O2) && isKnownNonNull(O1)) ||
+        (isa<ConstantPointerNull>(O1) && isKnownNonNull(O2)))
+      return NoAlias;
+  
+    // If one pointer is the result of a call/invoke or load and the other is a
+    // non-escaping local object within the same function, then we know the
+    // object couldn't escape to a point where the call could return it.
+    //
+    // Note that if the pointers are in different functions, there are a
+    // variety of complications. A call with a nocapture argument may still
+    // temporary store the nocapture argument's value in a temporary memory
+    // location if that memory location doesn't escape. Or it may pass a
+    // nocapture value to other functions as long as they don't capture it.
+    if (isEscapeSource(O1) && isNonEscapingLocalObject(O2))
+      return NoAlias;
+    if (isEscapeSource(O2) && isNonEscapingLocalObject(O1))
+      return NoAlias;
+  }
+
+  // If the size of one access is larger than the entire object on the other
+  // side, then we know such behavior is undefined and can assume no alias.
+  if (TD)
+    if ((V1Size != UnknownSize && isObjectSmallerThan(O2, V1Size, *TD, *TLI)) ||
+        (V2Size != UnknownSize && isObjectSmallerThan(O1, V2Size, *TD, *TLI)))
+      return NoAlias;
+  
+  // Check the cache before climbing up use-def chains. This also terminates
+  // otherwise infinitely recursive queries.
+  LocPair Locs(Location(V1, V1Size, V1TBAAInfo),
+               Location(V2, V2Size, V2TBAAInfo));
+  if (V1 > V2)
+    std::swap(Locs.first, Locs.second);
+  std::pair<AliasCacheTy::iterator, bool> Pair =
+    AliasCache.insert(std::make_pair(Locs, MayAlias));
+  if (!Pair.second)
+    return Pair.first->second;
+
+  // FIXME: This isn't aggressively handling alias(GEP, PHI) for example: if the
+  // GEP can't simplify, we don't even look at the PHI cases.
+  if (!isa<GEPOperator>(V1) && isa<GEPOperator>(V2)) {
+    std::swap(V1, V2);
+    std::swap(V1Size, V2Size);
+    std::swap(O1, O2);
+    std::swap(V1TBAAInfo, V2TBAAInfo);
+  }
+  if (const GEPOperator *GV1 = dyn_cast<GEPOperator>(V1)) {
+    AliasResult Result = aliasGEP(GV1, V1Size, V1TBAAInfo, V2, V2Size, V2TBAAInfo, O1, O2);
+    if (Result != MayAlias) return AliasCache[Locs] = Result;
+  }
+
+  if (isa<PHINode>(V2) && !isa<PHINode>(V1)) {
+    std::swap(V1, V2);
+    std::swap(V1Size, V2Size);
+    std::swap(V1TBAAInfo, V2TBAAInfo);
+  }
+  if (const PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(V1)) {
+    AliasResult Result = aliasPHI(PN, V1Size, V1TBAAInfo,
+                                  V2, V2Size, V2TBAAInfo);
+    if (Result != MayAlias) return AliasCache[Locs] = Result;
+  }
+
+  if (isa<SelectInst>(V2) && !isa<SelectInst>(V1)) {
+    std::swap(V1, V2);
+    std::swap(V1Size, V2Size);
+    std::swap(V1TBAAInfo, V2TBAAInfo);
+  }
+  if (const SelectInst *S1 = dyn_cast<SelectInst>(V1)) {
+    AliasResult Result = aliasSelect(S1, V1Size, V1TBAAInfo,
+                                     V2, V2Size, V2TBAAInfo);
+    if (Result != MayAlias) return AliasCache[Locs] = Result;
+  }
+
+  // If both pointers are pointing into the same object and one of them
+  // accesses is accessing the entire object, then the accesses must
+  // overlap in some way.
+  if (TD && O1 == O2)
+    if ((V1Size != UnknownSize && isObjectSize(O1, V1Size, *TD, *TLI)) ||
+        (V2Size != UnknownSize && isObjectSize(O2, V2Size, *TD, *TLI)))
+      return AliasCache[Locs] = PartialAlias;
+
+  AliasResult Result =
+    AliasAnalysis::alias(Location(V1, V1Size, V1TBAAInfo),
+                         Location(V2, V2Size, V2TBAAInfo));
+  return AliasCache[Locs] = Result;
+}