lib/Analysis/BasicAliasAnalysis.cpp

   1 //===- BasicAliasAnalysis.cpp - Local Alias Analysis Impl -----------------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file defines the default implementation of the Alias Analysis interface
  11 // that simply implements a few identities (two different globals cannot alias,
  12 // etc), but otherwise does no analysis.
  13 //
  14 //===----------------------------------------------------------------------===//
  15
  16 #include "llvm/Analysis/AliasAnalysis.h"
  17 #include "llvm/Analysis/CaptureTracking.h"
  18 #include "llvm/Analysis/MemoryBuiltins.h"
  19 #include "llvm/Analysis/Passes.h"
  20 #include "llvm/Constants.h"
  21 #include "llvm/DerivedTypes.h"
  22 #include "llvm/Function.h"
  23 #include "llvm/GlobalVariable.h"
  24 #include "llvm/Instructions.h"
  25 #include "llvm/IntrinsicInst.h"
  26 #include "llvm/Operator.h"
  27 #include "llvm/Pass.h"
  28 #include "llvm/Target/TargetData.h"
  29 #include "llvm/ADT/SmallSet.h"
  30 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
  31 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  32 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  33 #include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
  34 #include <algorithm>
  35 using namespace llvm;
  36
  37 //===----------------------------------------------------------------------===//
  38 // Useful predicates
  39 //===----------------------------------------------------------------------===//
  40
  41 static const Value *GetGEPOperands(const GEPOperator *V,
  42                                    SmallVector<Value*, 16> &GEPOps) {
  43   assert(GEPOps.empty() && "Expect empty list to populate!");
  44   GEPOps.insert(GEPOps.end(), V->op_begin()+1, V->op_end());
  45
  46   // Accumulate all of the chained indexes into the operand array.
  47   Value *BasePtr = V->getOperand(0);
  48   while (1) {
  49     V = dyn_cast<GEPOperator>(BasePtr);
  50     if (V == 0) return BasePtr;
  51
  52     // Don't handle folding arbitrary pointer offsets yet.
  53     if (!isa<Constant>(GEPOps[0]) || !cast<Constant>(GEPOps[0])->isNullValue())
  54       return BasePtr;
  55
  56     GEPOps.erase(GEPOps.begin());   // Drop the zero index
  57     GEPOps.insert(GEPOps.begin(), V->op_begin()+1, V->op_end());
  58   }
  59 }
  60
  61 /// isKnownNonNull - Return true if we know that the specified value is never
  62 /// null.
  63 static bool isKnownNonNull(const Value *V) {
  64   // Alloca never returns null, malloc might.
  65   if (isa<AllocaInst>(V)) return true;
  66
  67   // A byval argument is never null.
  68   if (const Argument *A = dyn_cast<Argument>(V))
  69     return A->hasByValAttr();
  70
  71   // Global values are not null unless extern weak.
  72   if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(V))
  73     return !GV->hasExternalWeakLinkage();
  74   return false;
  75 }
  76
  77 /// isNonEscapingLocalObject - Return true if the pointer is to a function-local
  78 /// object that never escapes from the function.
  79 static bool isNonEscapingLocalObject(const Value *V) {
  80   // If this is a local allocation, check to see if it escapes.
  81   if (isa<AllocaInst>(V) || isNoAliasCall(V))
  82     // Set StoreCaptures to True so that we can assume in our callers that the
  83     // pointer is not the result of a load instruction. Currently
  84     // PointerMayBeCaptured doesn't have any special analysis for the
  85     // StoreCaptures=false case; if it did, our callers could be refined to be
  86     // more precise.
  87     return !PointerMayBeCaptured(V, false, /*StoreCaptures=*/true);
  88
  89   // If this is an argument that corresponds to a byval or noalias argument,
  90   // then it has not escaped before entering the function.  Check if it escapes
  91   // inside the function.
  92   if (const Argument *A = dyn_cast<Argument>(V))
  93     if (A->hasByValAttr() || A->hasNoAliasAttr()) {
  94       // Don't bother analyzing arguments already known not to escape.
  95       if (A->hasNoCaptureAttr())
  96         return true;
  97       return !PointerMayBeCaptured(V, false, /*StoreCaptures=*/true);
  98     }
  99   return false;
 100 }
 101
 102
 103 /// isObjectSmallerThan - Return true if we can prove that the object specified
 104 /// by V is smaller than Size.
 105 static bool isObjectSmallerThan(const Value *V, unsigned Size,
 106                                 const TargetData &TD) {
 107   const Type *AccessTy;
 108   if (const GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(V)) {
 109     AccessTy = GV->getType()->getElementType();
 110   } else if (const AllocaInst *AI = dyn_cast<AllocaInst>(V)) {
 111     if (!AI->isArrayAllocation())
 112       AccessTy = AI->getType()->getElementType();
 113     else
 114       return false;
 115   } else if (const CallInst* CI = extractMallocCall(V)) {
 116     if (!isArrayMalloc(V, &TD))
 117       // The size is the argument to the malloc call.
 118       if (const ConstantInt* C = dyn_cast<ConstantInt>(CI->getOperand(1)))
 119         return (C->getZExtValue() < Size);
 120     return false;
 121   } else if (const Argument *A = dyn_cast<Argument>(V)) {
 122     if (A->hasByValAttr())
 123       AccessTy = cast<PointerType>(A->getType())->getElementType();
 124     else
 125       return false;
 126   } else {
 127     return false;
 128   }
 129
 130   if (AccessTy->isSized())
 131     return TD.getTypeAllocSize(AccessTy) < Size;
 132   return false;
 133 }
 134
 135 //===----------------------------------------------------------------------===//
 136 // NoAA Pass
 137 //===----------------------------------------------------------------------===//
 138
 139 namespace {
 140   /// NoAA - This class implements the -no-aa pass, which always returns "I
 141   /// don't know" for alias queries.  NoAA is unlike other alias analysis
 142   /// implementations, in that it does not chain to a previous analysis.  As
 143   /// such it doesn't follow many of the rules that other alias analyses must.
 144   ///
 145   struct NoAA : public ImmutablePass, public AliasAnalysis {
 146     static char ID; // Class identification, replacement for typeinfo
 147     NoAA() : ImmutablePass(&ID) {}
 148     explicit NoAA(void *PID) : ImmutablePass(PID) { }
 149
 150     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
 151     }
 152
 153     virtual void initializePass() {
 154       TD = getAnalysisIfAvailable<TargetData>();
 155     }
 156
 157     virtual AliasResult alias(const Value *V1, unsigned V1Size,
 158                               const Value *V2, unsigned V2Size) {
 159       return MayAlias;
 160     }
 161
 162     virtual void getArgumentAccesses(Function *F, CallSite CS,
 163                                      std::vector<PointerAccessInfo> &Info) {
 164       llvm_unreachable("This method may not be called on this function!");
 165     }
 166
 167     virtual bool pointsToConstantMemory(const Value *P) { return false; }
 168     virtual ModRefResult getModRefInfo(CallSite CS, Value *P, unsigned Size) {
 169       return ModRef;
 170     }
 171     virtual ModRefResult getModRefInfo(CallSite CS1, CallSite CS2) {
 172       return ModRef;
 173     }
 174
 175     virtual void deleteValue(Value *V) {}
 176     virtual void copyValue(Value *From, Value *To) {}
 177   };
 178 }  // End of anonymous namespace
 179
 180 // Register this pass...
 181 char NoAA::ID = 0;
 182 static RegisterPass<NoAA>
 183 U("no-aa", "No Alias Analysis (always returns 'may' alias)", true, true);
 184
 185 // Declare that we implement the AliasAnalysis interface
 186 static RegisterAnalysisGroup<AliasAnalysis> V(U);
 187
 188 ImmutablePass *llvm::createNoAAPass() { return new NoAA(); }
 189
 190 //===----------------------------------------------------------------------===//
 191 // BasicAA Pass
 192 //===----------------------------------------------------------------------===//
 193
 194 namespace {
 195   /// BasicAliasAnalysis - This is the default alias analysis implementation.
 196   /// Because it doesn't chain to a previous alias analysis (like -no-aa), it
 197   /// derives from the NoAA class.
 198   struct BasicAliasAnalysis : public NoAA {
 199     static char ID; // Class identification, replacement for typeinfo
 200     BasicAliasAnalysis() : NoAA(&ID) {}
 201     AliasResult alias(const Value *V1, unsigned V1Size,
 202                       const Value *V2, unsigned V2Size) {
 203       assert(VisitedPHIs.empty() && "VisitedPHIs must be cleared after use!");
 204       AliasResult Alias = aliasCheck(V1, V1Size, V2, V2Size);
 205       VisitedPHIs.clear();
 206       return Alias;
 207     }
 208
 209     ModRefResult getModRefInfo(CallSite CS, Value *P, unsigned Size);
 210     ModRefResult getModRefInfo(CallSite CS1, CallSite CS2);
 211
 212     /// pointsToConstantMemory - Chase pointers until we find a (constant
 213     /// global) or not.
 214     bool pointsToConstantMemory(const Value *P);
 215
 216   private:
 217     // VisitedPHIs - Track PHI nodes visited by a aliasCheck() call.
 218     SmallPtrSet<const Value*, 16> VisitedPHIs;
 219
 220     // aliasGEP - Provide a bunch of ad-hoc rules to disambiguate a GEP
 221     // instruction against another.
 222     AliasResult aliasGEP(const GEPOperator *V1, unsigned V1Size,
 223                          const Value *V2, unsigned V2Size);
 224
 225     // aliasPHI - Provide a bunch of ad-hoc rules to disambiguate a PHI
 226     // instruction against another.
 227     AliasResult aliasPHI(const PHINode *PN, unsigned PNSize,
 228                          const Value *V2, unsigned V2Size);
 229
 230     /// aliasSelect - Disambiguate a Select instruction against another value.
 231     AliasResult aliasSelect(const SelectInst *SI, unsigned SISize,
 232                             const Value *V2, unsigned V2Size);
 233
 234     AliasResult aliasCheck(const Value *V1, unsigned V1Size,
 235                            const Value *V2, unsigned V2Size);
 236
 237     // CheckGEPInstructions - Check two GEP instructions with known
 238     // must-aliasing base pointers.  This checks to see if the index expressions
 239     // preclude the pointers from aliasing.
 240     AliasResult
 241     CheckGEPInstructions(const Type* BasePtr1Ty,
 242                          Value **GEP1Ops, unsigned NumGEP1Ops, unsigned G1Size,
 243                          const Type *BasePtr2Ty,
 244                          Value **GEP2Ops, unsigned NumGEP2Ops, unsigned G2Size);
 245   };
 246 }  // End of anonymous namespace
 247
 248 // Register this pass...
 249 char BasicAliasAnalysis::ID = 0;
 250 static RegisterPass<BasicAliasAnalysis>
 251 X("basicaa", "Basic Alias Analysis (default AA impl)", false, true);
 252
 253 // Declare that we implement the AliasAnalysis interface
 254 static RegisterAnalysisGroup<AliasAnalysis, true> Y(X);
 255
 256 ImmutablePass *llvm::createBasicAliasAnalysisPass() {
 257   return new BasicAliasAnalysis();
 258 }
 259
 260
 261 /// pointsToConstantMemory - Chase pointers until we find a (constant
 262 /// global) or not.
 263 bool BasicAliasAnalysis::pointsToConstantMemory(const Value *P) {
 264   if (const GlobalVariable *GV =
 265         dyn_cast<GlobalVariable>(P->getUnderlyingObject()))
 266     // Note: this doesn't require GV to be "ODR" because it isn't legal for a
 267     // global to be marked constant in some modules and non-constant in others.
 268     // GV may even be a declaration, not a definition.
 269     return GV->isConstant();
 270   return false;
 271 }
 272
 273
 274 /// getModRefInfo - Check to see if the specified callsite can clobber the
 275 /// specified memory object.  Since we only look at local properties of this
 276 /// function, we really can't say much about this query.  We do, however, use
 277 /// simple "address taken" analysis on local objects.
 278 AliasAnalysis::ModRefResult
 279 BasicAliasAnalysis::getModRefInfo(CallSite CS, Value *P, unsigned Size) {
 280   const Value *Object = P->getUnderlyingObject();
 281
 282   // If this is a tail call and P points to a stack location, we know that
 283   // the tail call cannot access or modify the local stack.
 284   // We cannot exclude byval arguments here; these belong to the caller of
 285   // the current function not to the current function, and a tail callee
 286   // may reference them.
 287   if (isa<AllocaInst>(Object))
 288     if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(CS.getInstruction()))
 289       if (CI->isTailCall())
 290         return NoModRef;
 291
 292   // If the pointer is to a locally allocated object that does not escape,
 293   // then the call can not mod/ref the pointer unless the call takes the pointer
 294   // as an argument, and itself doesn't capture it.
 295   if (!isa<Constant>(Object) && CS.getInstruction() != Object &&
 296       isNonEscapingLocalObject(Object)) {
 297     bool PassedAsArg = false;
 298     unsigned ArgNo = 0;
 299     for (CallSite::arg_iterator CI = CS.arg_begin(), CE = CS.arg_end();
 300          CI != CE; ++CI, ++ArgNo) {
 301       // Only look at the no-capture pointer arguments.
 302       if (!isa<PointerType>((*CI)->getType()) ||
 303           !CS.paramHasAttr(ArgNo+1, Attribute::NoCapture))
 304         continue;
 305
 306       // If  this is a no-capture pointer argument, see if we can tell that it
 307       // is impossible to alias the pointer we're checking.  If not, we have to
 308       // assume that the call could touch the pointer, even though it doesn't
 309       // escape.
 310       if (!isNoAlias(cast<Value>(CI), ~0U, P, ~0U)) {
 311         PassedAsArg = true;
 312         break;
 313       }
 314     }
 315
 316     if (!PassedAsArg)
 317       return NoModRef;
 318   }
 319
 320   // Finally, handle specific knowledge of intrinsics.
 321   IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(CS.getInstruction());
 322   if (II == 0)
 323     return AliasAnalysis::getModRefInfo(CS, P, Size);
 324
 325   switch (II->getIntrinsicID()) {
 326   default: break;
 327   case Intrinsic::memcpy:
 328   case Intrinsic::memmove: {
 329     unsigned Len = ~0U;
 330     if (ConstantInt *LenCI = dyn_cast<ConstantInt>(II->getOperand(3)))
 331       Len = LenCI->getZExtValue();
 332     Value *Dest = II->getOperand(1);
 333     Value *Src = II->getOperand(2);
 334     if (isNoAlias(Dest, Len, P, Size)) {
 335       if (isNoAlias(Src, Len, P, Size))
 336         return NoModRef;
 337       return Ref;
 338     }
 339     break;
 340   }
 341   case Intrinsic::memset:
 342     // Since memset is 'accesses arguments' only, the AliasAnalysis base class
 343     // will handle it for the variable length case.
 344     if (ConstantInt *LenCI = dyn_cast<ConstantInt>(II->getOperand(3))) {
 345       unsigned Len = LenCI->getZExtValue();
 346       Value *Dest = II->getOperand(1);
 347       if (isNoAlias(Dest, Len, P, Size))
 348         return NoModRef;
 349     }
 350     break;
 351   case Intrinsic::atomic_cmp_swap:
 352   case Intrinsic::atomic_swap:
 353   case Intrinsic::atomic_load_add:
 354   case Intrinsic::atomic_load_sub:
 355   case Intrinsic::atomic_load_and:
 356   case Intrinsic::atomic_load_nand:
 357   case Intrinsic::atomic_load_or:
 358   case Intrinsic::atomic_load_xor:
 359   case Intrinsic::atomic_load_max:
 360   case Intrinsic::atomic_load_min:
 361   case Intrinsic::atomic_load_umax:
 362   case Intrinsic::atomic_load_umin:
 363     if (TD) {
 364       Value *Op1 = II->getOperand(1);
 365       unsigned Op1Size = TD->getTypeStoreSize(Op1->getType());
 366       if (isNoAlias(Op1, Op1Size, P, Size))
 367         return NoModRef;
 368     }
 369     break;
 370   case Intrinsic::lifetime_start:
 371   case Intrinsic::lifetime_end:
 372   case Intrinsic::invariant_start: {
 373     unsigned PtrSize = cast<ConstantInt>(II->getOperand(1))->getZExtValue();
 374     if (isNoAlias(II->getOperand(2), PtrSize, P, Size))
 375       return NoModRef;
 376     break;
 377   }
 378   case Intrinsic::invariant_end: {
 379     unsigned PtrSize = cast<ConstantInt>(II->getOperand(2))->getZExtValue();
 380     if (isNoAlias(II->getOperand(3), PtrSize, P, Size))
 381       return NoModRef;
 382     break;
 383   }
 384   }
 385
 386   // The AliasAnalysis base class has some smarts, lets use them.
 387   return AliasAnalysis::getModRefInfo(CS, P, Size);
 388 }
 389
 390
 391 AliasAnalysis::ModRefResult
 392 BasicAliasAnalysis::getModRefInfo(CallSite CS1, CallSite CS2) {
 393   // If CS1 or CS2 are readnone, they don't interact.
 394   ModRefBehavior CS1B = AliasAnalysis::getModRefBehavior(CS1);
 395   if (CS1B == DoesNotAccessMemory) return NoModRef;
 396
 397   ModRefBehavior CS2B = AliasAnalysis::getModRefBehavior(CS2);
 398   if (CS2B == DoesNotAccessMemory) return NoModRef;
 399
 400   // If they both only read from memory, just return ref.
 401   if (CS1B == OnlyReadsMemory && CS2B == OnlyReadsMemory)
 402     return Ref;
 403
 404   // Otherwise, fall back to NoAA (mod+ref).
 405   return NoAA::getModRefInfo(CS1, CS2);
 406 }
 407
 408 /// DecomposeGEPExpression - If V is a symbolic pointer expression, decompose it
 409 /// into a base pointer with a constant offset and a number of scaled symbolic
 410 /// offsets.
 411 static const Value *DecomposeGEPExpression(const Value *V, int64_t &BaseOffs,
 412                SmallVectorImpl<std::pair<const Value*, uint64_t> > &VarIndices,
 413                                            const TargetData *TD) {
 414   const Value *OrigPtr = V;
 415   BaseOffs = 0;
 416   while (1) {
 417     // See if this is a bitcast or GEP.
 418     const Operator *Op = dyn_cast<Operator>(V);
 419     if (Op == 0) return V;
 420
 421     if (Op->getOpcode() == Instruction::BitCast) {
 422       V = Op->getOperand(0);
 423       continue;
 424     }
 425
 426     if (Op->getOpcode() != Instruction::GetElementPtr)
 427       return V;
 428
 429     // Don't attempt to analyze GEPs over unsized objects.
 430     if (!cast<PointerType>(Op->getOperand(0)->getType())
 431           ->getElementType()->isSized())
 432       return V;
 433
 434     // Walk the indices of the GEP, accumulating them into BaseOff/VarIndices.
 435     gep_type_iterator GTI = gep_type_begin(Op);
 436     for (User::const_op_iterator I = next(Op->op_begin()), E = Op->op_end();
 437          I != E; ++I) {
 438       Value *Index = *I;
 439       // Compute the (potentially symbolic) offset in bytes for this index.
 440       if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(*GTI++)) {
 441         // For a struct, add the member offset.
 442         unsigned FieldNo = cast<ConstantInt>(Index)->getZExtValue();
 443         if (FieldNo == 0) continue;
 444         if (TD == 0) goto FailNoTD;
 445
 446         BaseOffs += TD->getStructLayout(STy)->getElementOffset(FieldNo);
 447         continue;
 448       }
 449
 450       // For an array/pointer, add the element offset, explicitly scaled.
 451       if (ConstantInt *CIdx = dyn_cast<ConstantInt>(Index)) {
 452         if (CIdx->isZero()) continue;
 453         if (TD == 0) goto FailNoTD;
 454
 455         BaseOffs += TD->getTypeAllocSize(*GTI)*CIdx->getSExtValue();
 456         continue;
 457       }
 458
 459       if (TD == 0) goto FailNoTD;
 460
 461       // TODO: Could handle linear expressions here like A[X+1], also A[X*4|1].
 462       uint64_t Scale = TD->getTypeAllocSize(*GTI);
 463
 464       // If we already had an occurrance of this index variable, merge this
 465       // scale into it.  For example, we want to handle:
 466       //   A[x][x] -> x*16 + x*4 -> x*20
 467       for (unsigned i = 0, e = VarIndices.size(); i != e; ++i) {
 468         if (VarIndices[i].first == Index) {
 469           Scale += VarIndices[i].second;
 470           VarIndices.erase(VarIndices.begin()+i);
 471           break;
 472         }
 473       }
 474
 475       // Make sure that we have a scale that makes sense for this target's
 476       // pointer size.
 477       if (unsigned ShiftBits = 64-TD->getPointerSizeInBits()) {
 478         Scale <<= ShiftBits;
 479         Scale >>= ShiftBits;
 480       }
 481
 482       if (Scale)
 483         VarIndices.push_back(std::make_pair(Index, Scale));
 484     }
 485
 486     // Analyze the base pointer next.
 487     V = Op->getOperand(0);
 488   }
 489
 490   // If we don't have TD around, we can't analyze this index, remove all
 491   // information we've found.
 492 FailNoTD:
 493   VarIndices.clear();
 494   BaseOffs = 0;
 495   return OrigPtr;
 496 }
 497
 498
 499 /// aliasGEP - Provide a bunch of ad-hoc rules to disambiguate a GEP instruction
 500 /// against another pointer.  We know that V1 is a GEP, but we don't know
 501 /// anything about V2.
 502 ///
 503 AliasAnalysis::AliasResult
 504 BasicAliasAnalysis::aliasGEP(const GEPOperator *GEP1, unsigned V1Size,
 505                              const Value *V2, unsigned V2Size) {
 506   // If we have two gep instructions with must-alias'ing base pointers, figure
 507   // out if the indexes to the GEP tell us anything about the derived pointer.
 508   // Note that we also handle chains of getelementptr instructions as well as
 509   // constant expression getelementptrs here.
 510   //
 511   if (const GEPOperator *GEP2 = dyn_cast<GEPOperator>(V2)) {
 512     // If V1 and V2 are identical GEPs, just recurse down on both of them.
 513     // This allows us to analyze things like:
 514     //   P = gep A, 0, i, 1
 515     //   Q = gep B, 0, i, 1
 516     // by just analyzing A and B.  This is even safe for variable indices.
 517     if (GEP1->getType() == GEP2->getType() &&
 518         GEP1->getNumOperands() == GEP2->getNumOperands() &&
 519         GEP1->getOperand(0)->getType() == GEP2->getOperand(0)->getType() &&
 520         // All operands are the same, ignoring the base.
 521         std::equal(GEP1->op_begin()+1, GEP1->op_end(), GEP2->op_begin()+1))
 522       return aliasCheck(GEP1->getOperand(0), V1Size,
 523                         GEP2->getOperand(0), V2Size);
 524
 525     // Drill down into the first non-gep value, to test for must-aliasing of
 526     // the base pointers.
 527     while (isa<GEPOperator>(GEP1->getOperand(0)) &&
 528            GEP1->getOperand(1) ==
 529            Constant::getNullValue(GEP1->getOperand(1)->getType()))
 530       GEP1 = cast<GEPOperator>(GEP1->getOperand(0));
 531     const Value *BasePtr1 = GEP1->getOperand(0);
 532
 533     while (isa<GEPOperator>(GEP2->getOperand(0)) &&
 534            GEP2->getOperand(1) ==
 535            Constant::getNullValue(GEP2->getOperand(1)->getType()))
 536       GEP2 = cast<GEPOperator>(GEP2->getOperand(0));
 537     const Value *BasePtr2 = GEP2->getOperand(0);
 538
 539     // Do the base pointers alias?
 540     AliasResult BaseAlias = aliasCheck(BasePtr1, ~0U, BasePtr2, ~0U);
 541     if (BaseAlias == NoAlias) return NoAlias;
 542     if (BaseAlias == MustAlias) {
 543       // If the base pointers alias each other exactly, check to see if we can
 544       // figure out anything about the resultant pointers, to try to prove
 545       // non-aliasing.
 546
 547       // Collect all of the chained GEP operands together into one simple place
 548       SmallVector<Value*, 16> GEP1Ops, GEP2Ops;
 549       BasePtr1 = GetGEPOperands(GEP1, GEP1Ops);
 550       BasePtr2 = GetGEPOperands(GEP2, GEP2Ops);
 551
 552       // If GetGEPOperands were able to fold to the same must-aliased pointer,
 553       // do the comparison.
 554       if (BasePtr1 == BasePtr2) {
 555         AliasResult GAlias =
 556           CheckGEPInstructions(BasePtr1->getType(),
 557                                &GEP1Ops[0], GEP1Ops.size(), V1Size,
 558                                BasePtr2->getType(),
 559                                &GEP2Ops[0], GEP2Ops.size(), V2Size);
 560         if (GAlias != MayAlias)
 561           return GAlias;
 562       }
 563     }
 564   }
 565
 566   // Check to see if these two pointers are related by a getelementptr
 567   // instruction.  If one pointer is a GEP with a non-zero index of the other
 568   // pointer, we know they cannot alias.
 569   //
 570   if (V1Size == ~0U || V2Size == ~0U)
 571     return MayAlias;
 572
 573   int64_t GEP1BaseOffset;
 574   SmallVector<std::pair<const Value*, uint64_t>, 4> VariableIndices;
 575   const Value *GEP1BasePtr =
 576     DecomposeGEPExpression(GEP1, GEP1BaseOffset, VariableIndices, TD);
 577
 578   AliasResult R = aliasCheck(GEP1BasePtr, ~0U, V2, V2Size);
 579   if (R != MustAlias)
 580     // If V2 may alias GEP base pointer, conservatively returns MayAlias.
 581     // If V2 is known not to alias GEP base pointer, then the two values
 582     // cannot alias per GEP semantics: "A pointer value formed from a
 583     // getelementptr instruction is associated with the addresses associated
 584     // with the first operand of the getelementptr".
 585     return R;
 586
 587   // If we have getelementptr <ptr>, 0, 0, 0, 0, ... and V2 must aliases
 588   // the ptr, the end result is a must alias also.
 589   if (GEP1BaseOffset == 0 && VariableIndices.empty())
 590     return MustAlias;
 591
 592   // If we have a known constant offset, see if this offset is larger than the
 593   // access size being queried.  If so, and if no variable indices can remove
 594   // pieces of this constant, then we know we have a no-alias.  For example,
 595   //   &A[100] != &A.
 596
 597   // In order to handle cases like &A[100][i] where i is an out of range
 598   // subscript, we have to ignore all constant offset pieces that are a multiple
 599   // of a scaled index.  Do this by removing constant offsets that are a
 600   // multiple of any of our variable indices.  This allows us to transform
 601   // things like &A[i][1] because i has a stride of (e.g.) 8 bytes but the 1
 602   // provides an offset of 4 bytes (assuming a <= 4 byte access).
 603   for (unsigned i = 0, e = VariableIndices.size(); i != e && GEP1BaseOffset;++i)
 604     if (int64_t RemovedOffset = GEP1BaseOffset/VariableIndices[i].second)
 605       GEP1BaseOffset -= RemovedOffset*VariableIndices[i].second;
 606
 607   // If our known offset is bigger than the access size, we know we don't have
 608   // an alias.
 609   if (GEP1BaseOffset) {
 610     if (GEP1BaseOffset >= (int64_t)V2Size ||
 611         GEP1BaseOffset <= -(int64_t)V1Size)
 612       return NoAlias;
 613   }
 614
 615   return MayAlias;
 616 }
 617
 618 /// aliasSelect - Provide a bunch of ad-hoc rules to disambiguate a Select
 619 /// instruction against another.
 620 AliasAnalysis::AliasResult
 621 BasicAliasAnalysis::aliasSelect(const SelectInst *SI, unsigned SISize,
 622                                 const Value *V2, unsigned V2Size) {
 623   // If the values are Selects with the same condition, we can do a more precise
 624   // check: just check for aliases between the values on corresponding arms.
 625   if (const SelectInst *SI2 = dyn_cast<SelectInst>(V2))
 626     if (SI->getCondition() == SI2->getCondition()) {
 627       AliasResult Alias =
 628         aliasCheck(SI->getTrueValue(), SISize,
 629                    SI2->getTrueValue(), V2Size);
 630       if (Alias == MayAlias)
 631         return MayAlias;
 632       AliasResult ThisAlias =
 633         aliasCheck(SI->getFalseValue(), SISize,
 634                    SI2->getFalseValue(), V2Size);
 635       if (ThisAlias != Alias)
 636         return MayAlias;
 637       return Alias;
 638     }
 639
 640   // If both arms of the Select node NoAlias or MustAlias V2, then returns
 641   // NoAlias / MustAlias. Otherwise, returns MayAlias.
 642   AliasResult Alias =
 643     aliasCheck(SI->getTrueValue(), SISize, V2, V2Size);
 644   if (Alias == MayAlias)
 645     return MayAlias;
 646   AliasResult ThisAlias =
 647     aliasCheck(SI->getFalseValue(), SISize, V2, V2Size);
 648   if (ThisAlias != Alias)
 649     return MayAlias;
 650   return Alias;
 651 }
 652
 653 // aliasPHI - Provide a bunch of ad-hoc rules to disambiguate a PHI instruction
 654 // against another.
 655 AliasAnalysis::AliasResult
 656 BasicAliasAnalysis::aliasPHI(const PHINode *PN, unsigned PNSize,
 657                              const Value *V2, unsigned V2Size) {
 658   // The PHI node has already been visited, avoid recursion any further.
 659   if (!VisitedPHIs.insert(PN))
 660     return MayAlias;
 661
 662   // If the values are PHIs in the same block, we can do a more precise
 663   // as well as efficient check: just check for aliases between the values
 664   // on corresponding edges.
 665   if (const PHINode *PN2 = dyn_cast<PHINode>(V2))
 666     if (PN2->getParent() == PN->getParent()) {
 667       AliasResult Alias =
 668         aliasCheck(PN->getIncomingValue(0), PNSize,
 669                    PN2->getIncomingValueForBlock(PN->getIncomingBlock(0)),
 670                    V2Size);
 671       if (Alias == MayAlias)
 672         return MayAlias;
 673       for (unsigned i = 1, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
 674         AliasResult ThisAlias =
 675           aliasCheck(PN->getIncomingValue(i), PNSize,
 676                      PN2->getIncomingValueForBlock(PN->getIncomingBlock(i)),
 677                      V2Size);
 678         if (ThisAlias != Alias)
 679           return MayAlias;
 680       }
 681       return Alias;
 682     }
 683
 684   SmallPtrSet<Value*, 4> UniqueSrc;
 685   SmallVector<Value*, 4> V1Srcs;
 686   for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
 687     Value *PV1 = PN->getIncomingValue(i);
 688     if (isa<PHINode>(PV1))
 689       // If any of the source itself is a PHI, return MayAlias conservatively
 690       // to avoid compile time explosion. The worst possible case is if both
 691       // sides are PHI nodes. In which case, this is O(m x n) time where 'm'
 692       // and 'n' are the number of PHI sources.
 693       return MayAlias;
 694     if (UniqueSrc.insert(PV1))
 695       V1Srcs.push_back(PV1);
 696   }
 697
 698   AliasResult Alias = aliasCheck(V2, V2Size, V1Srcs[0], PNSize);
 699   // Early exit if the check of the first PHI source against V2 is MayAlias.
 700   // Other results are not possible.
 701   if (Alias == MayAlias)
 702     return MayAlias;
 703
 704   // If all sources of the PHI node NoAlias or MustAlias V2, then returns
 705   // NoAlias / MustAlias. Otherwise, returns MayAlias.
 706   for (unsigned i = 1, e = V1Srcs.size(); i != e; ++i) {
 707     Value *V = V1Srcs[i];
 708
 709     // If V2 is a PHI, the recursive case will have been caught in the
 710     // above aliasCheck call, so these subsequent calls to aliasCheck
 711     // don't need to assume that V2 is being visited recursively.
 712     VisitedPHIs.erase(V2);
 713
 714     AliasResult ThisAlias = aliasCheck(V2, V2Size, V, PNSize);
 715     if (ThisAlias != Alias || ThisAlias == MayAlias)
 716       return MayAlias;
 717   }
 718
 719   return Alias;
 720 }
 721
 722 // aliasCheck - Provide a bunch of ad-hoc rules to disambiguate in common cases,
 723 // such as array references.
 724 //
 725 AliasAnalysis::AliasResult
 726 BasicAliasAnalysis::aliasCheck(const Value *V1, unsigned V1Size,
 727                                const Value *V2, unsigned V2Size) {
 728   // Strip off any casts if they exist.
 729   V1 = V1->stripPointerCasts();
 730   V2 = V2->stripPointerCasts();
 731
 732   // Are we checking for alias of the same value?
 733   if (V1 == V2) return MustAlias;
 734
 735   if (!isa<PointerType>(V1->getType()) || !isa<PointerType>(V2->getType()))
 736     return NoAlias;  // Scalars cannot alias each other
 737
 738   // Figure out what objects these things are pointing to if we can.
 739   const Value *O1 = V1->getUnderlyingObject();
 740   const Value *O2 = V2->getUnderlyingObject();
 741
 742   // Null values in the default address space don't point to any object, so they
 743   // don't alias any other pointer.
 744   if (const ConstantPointerNull *CPN = dyn_cast<ConstantPointerNull>(O1))
 745     if (CPN->getType()->getAddressSpace() == 0)
 746       return NoAlias;
 747   if (const ConstantPointerNull *CPN = dyn_cast<ConstantPointerNull>(O2))
 748     if (CPN->getType()->getAddressSpace() == 0)
 749       return NoAlias;
 750
 751   if (O1 != O2) {
 752     // If V1/V2 point to two different objects we know that we have no alias.
 753     if (isIdentifiedObject(O1) && isIdentifiedObject(O2))
 754       return NoAlias;
 755
 756     // Constant pointers can't alias with non-const isIdentifiedObject objects.
 757     if ((isa<Constant>(O1) && isIdentifiedObject(O2) && !isa<Constant>(O2)) ||
 758         (isa<Constant>(O2) && isIdentifiedObject(O1) && !isa<Constant>(O1)))
 759       return NoAlias;
 760
 761     // Arguments can't alias with local allocations or noalias calls.
 762     if ((isa<Argument>(O1) && (isa<AllocaInst>(O2) || isNoAliasCall(O2))) ||
 763         (isa<Argument>(O2) && (isa<AllocaInst>(O1) || isNoAliasCall(O1))))
 764       return NoAlias;
 765
 766     // Most objects can't alias null.
 767     if ((isa<ConstantPointerNull>(V2) && isKnownNonNull(O1)) ||
 768         (isa<ConstantPointerNull>(V1) && isKnownNonNull(O2)))
 769       return NoAlias;
 770   }
 771
 772   // If the size of one access is larger than the entire object on the other
 773   // side, then we know such behavior is undefined and can assume no alias.
 774   if (TD)
 775     if ((V1Size != ~0U && isObjectSmallerThan(O2, V1Size, *TD)) ||
 776         (V2Size != ~0U && isObjectSmallerThan(O1, V2Size, *TD)))
 777       return NoAlias;
 778
 779   // If one pointer is the result of a call/invoke or load and the other is a
 780   // non-escaping local object, then we know the object couldn't escape to a
 781   // point where the call could return it. The load case works because
 782   // isNonEscapingLocalObject considers all stores to be escapes (it
 783   // passes true for the StoreCaptures argument to PointerMayBeCaptured).
 784   if (O1 != O2) {
 785     if ((isa<CallInst>(O1) || isa<InvokeInst>(O1) || isa<LoadInst>(O1) ||
 786          isa<Argument>(O1)) &&
 787         isNonEscapingLocalObject(O2))
 788       return NoAlias;
 789     if ((isa<CallInst>(O2) || isa<InvokeInst>(O2) || isa<LoadInst>(O2) ||
 790          isa<Argument>(O2)) &&
 791         isNonEscapingLocalObject(O1))
 792       return NoAlias;
 793   }
 794
 795   // FIXME: This isn't aggressively handling alias(GEP, PHI) for example: if the
 796   // GEP can't simplify, we don't even look at the PHI cases.
 797   if (!isa<GEPOperator>(V1) && isa<GEPOperator>(V2)) {
 798     std::swap(V1, V2);
 799     std::swap(V1Size, V2Size);
 800   }
 801   if (const GEPOperator *GV1 = dyn_cast<GEPOperator>(V1))
 802     return aliasGEP(GV1, V1Size, V2, V2Size);
 803
 804   if (isa<PHINode>(V2) && !isa<PHINode>(V1)) {
 805     std::swap(V1, V2);
 806     std::swap(V1Size, V2Size);
 807   }
 808   if (const PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(V1))
 809     return aliasPHI(PN, V1Size, V2, V2Size);
 810
 811   if (isa<SelectInst>(V2) && !isa<SelectInst>(V1)) {
 812     std::swap(V1, V2);
 813     std::swap(V1Size, V2Size);
 814   }
 815   if (const SelectInst *S1 = dyn_cast<SelectInst>(V1))
 816     return aliasSelect(S1, V1Size, V2, V2Size);
 817
 818   return MayAlias;
 819 }
 820
 821 // This function is used to determine if the indices of two GEP instructions are
 822 // equal. V1 and V2 are the indices.
 823 static bool IndexOperandsEqual(Value *V1, Value *V2) {
 824   if (V1->getType() == V2->getType())
 825     return V1 == V2;
 826   if (Constant *C1 = dyn_cast<Constant>(V1))
 827     if (Constant *C2 = dyn_cast<Constant>(V2)) {
 828       // Sign extend the constants to long types, if necessary
 829       if (C1->getType() != Type::getInt64Ty(C1->getContext()))
 830         C1 = ConstantExpr::getSExt(C1, Type::getInt64Ty(C1->getContext()));
 831       if (C2->getType() != Type::getInt64Ty(C1->getContext()))
 832         C2 = ConstantExpr::getSExt(C2, Type::getInt64Ty(C1->getContext()));
 833       return C1 == C2;
 834     }
 835   return false;
 836 }
 837
 838 /// CheckGEPInstructions - Check two GEP instructions with known must-aliasing
 839 /// base pointers.  This checks to see if the index expressions preclude the
 840 /// pointers from aliasing.
 841 AliasAnalysis::AliasResult
 842 BasicAliasAnalysis::CheckGEPInstructions(
 843   const Type* BasePtr1Ty, Value **GEP1Ops, unsigned NumGEP1Ops, unsigned G1S,
 844   const Type *BasePtr2Ty, Value **GEP2Ops, unsigned NumGEP2Ops, unsigned G2S) {
 845   // We currently can't handle the case when the base pointers have different
 846   // primitive types.  Since this is uncommon anyway, we are happy being
 847   // extremely conservative.
 848   if (BasePtr1Ty != BasePtr2Ty)
 849     return MayAlias;
 850
 851   const PointerType *GEPPointerTy = cast<PointerType>(BasePtr1Ty);
 852
 853   // Find the (possibly empty) initial sequence of equal values... which are not
 854   // necessarily constants.
 855   unsigned NumGEP1Operands = NumGEP1Ops, NumGEP2Operands = NumGEP2Ops;
 856   unsigned MinOperands = std::min(NumGEP1Operands, NumGEP2Operands);
 857   unsigned MaxOperands = std::max(NumGEP1Operands, NumGEP2Operands);
 858   unsigned UnequalOper = 0;
 859   while (UnequalOper != MinOperands &&
 860          IndexOperandsEqual(GEP1Ops[UnequalOper], GEP2Ops[UnequalOper])) {
 861     // Advance through the type as we go...
 862     ++UnequalOper;
 863     if (const CompositeType *CT = dyn_cast<CompositeType>(BasePtr1Ty))
 864       BasePtr1Ty = CT->getTypeAtIndex(GEP1Ops[UnequalOper-1]);
 865     else {
 866       // If all operands equal each other, then the derived pointers must
 867       // alias each other...
 868       BasePtr1Ty = 0;
 869       assert(UnequalOper == NumGEP1Operands && UnequalOper == NumGEP2Operands &&
 870              "Ran out of type nesting, but not out of operands?");
 871       return MustAlias;
 872     }
 873   }
 874
 875   // If we have seen all constant operands, and run out of indexes on one of the
 876   // getelementptrs, check to see if the tail of the leftover one is all zeros.
 877   // If so, return mustalias.
 878   if (UnequalOper == MinOperands) {
 879     if (NumGEP1Ops < NumGEP2Ops) {
 880       std::swap(GEP1Ops, GEP2Ops);
 881       std::swap(NumGEP1Ops, NumGEP2Ops);
 882     }
 883
 884     bool AllAreZeros = true;
 885     for (unsigned i = UnequalOper; i != MaxOperands; ++i)
 886       if (!isa<Constant>(GEP1Ops[i]) ||
 887           !cast<Constant>(GEP1Ops[i])->isNullValue()) {
 888         AllAreZeros = false;
 889         break;
 890       }
 891     if (AllAreZeros) return MustAlias;
 892   }
 893
 894
 895   // So now we know that the indexes derived from the base pointers,
 896   // which are known to alias, are different.  We can still determine a
 897   // no-alias result if there are differing constant pairs in the index
 898   // chain.  For example:
 899   //        A[i][0] != A[j][1] iff (&A[0][1]-&A[0][0] >= std::max(G1S, G2S))
 900   //
 901   // We have to be careful here about array accesses.  In particular, consider:
 902   //        A[1][0] vs A[0][i]
 903   // In this case, we don't *know* that the array will be accessed in bounds:
 904   // the index could even be negative.  Because of this, we have to
 905   // conservatively *give up* and return may alias.  We disregard differing
 906   // array subscripts that are followed by a variable index without going
 907   // through a struct.
 908   //
 909   unsigned SizeMax = std::max(G1S, G2S);
 910   if (SizeMax == ~0U) return MayAlias; // Avoid frivolous work.
 911
 912   // Scan for the first operand that is constant and unequal in the
 913   // two getelementptrs...
 914   unsigned FirstConstantOper = UnequalOper;
 915   for (; FirstConstantOper != MinOperands; ++FirstConstantOper) {
 916     const Value *G1Oper = GEP1Ops[FirstConstantOper];
 917     const Value *G2Oper = GEP2Ops[FirstConstantOper];
 918
 919     if (G1Oper != G2Oper)   // Found non-equal constant indexes...
 920       if (Constant *G1OC = dyn_cast<ConstantInt>(const_cast<Value*>(G1Oper)))
 921         if (Constant *G2OC = dyn_cast<ConstantInt>(const_cast<Value*>(G2Oper))){
 922           if (G1OC->getType() != G2OC->getType()) {
 923             // Sign extend both operands to long.
 924             const Type *Int64Ty = Type::getInt64Ty(G1OC->getContext());
 925             if (G1OC->getType() != Int64Ty)
 926               G1OC = ConstantExpr::getSExt(G1OC, Int64Ty);
 927             if (G2OC->getType() != Int64Ty)
 928               G2OC = ConstantExpr::getSExt(G2OC, Int64Ty);
 929             GEP1Ops[FirstConstantOper] = G1OC;
 930             GEP2Ops[FirstConstantOper] = G2OC;
 931           }
 932
 933           if (G1OC != G2OC) {
 934             // Handle the "be careful" case above: if this is an array/vector
 935             // subscript, scan for a subsequent variable array index.
 936             if (const SequentialType *STy =
 937                   dyn_cast<SequentialType>(BasePtr1Ty)) {
 938               const Type *NextTy = STy;
 939               bool isBadCase = false;
 940
 941               for (unsigned Idx = FirstConstantOper;
 942                    Idx != MinOperands && isa<SequentialType>(NextTy); ++Idx) {
 943                 const Value *V1 = GEP1Ops[Idx], *V2 = GEP2Ops[Idx];
 944                 if (!isa<Constant>(V1) || !isa<Constant>(V2)) {
 945                   isBadCase = true;
 946                   break;
 947                 }
 948                 // If the array is indexed beyond the bounds of the static type
 949                 // at this level, it will also fall into the "be careful" case.
 950                 // It would theoretically be possible to analyze these cases,
 951                 // but for now just be conservatively correct.
 952                 if (const ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(STy))
 953                   if (cast<ConstantInt>(G1OC)->getZExtValue() >=
 954                         ATy->getNumElements() ||
 955                       cast<ConstantInt>(G2OC)->getZExtValue() >=
 956                         ATy->getNumElements()) {
 957                     isBadCase = true;
 958                     break;
 959                   }
 960                 if (const VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(STy))
 961                   if (cast<ConstantInt>(G1OC)->getZExtValue() >=
 962                         VTy->getNumElements() ||
 963                       cast<ConstantInt>(G2OC)->getZExtValue() >=
 964                         VTy->getNumElements()) {
 965                     isBadCase = true;
 966                     break;
 967                   }
 968                 STy = cast<SequentialType>(NextTy);
 969                 NextTy = cast<SequentialType>(NextTy)->getElementType();
 970               }
 971
 972               if (isBadCase) G1OC = 0;
 973             }
 974
 975             // Make sure they are comparable (ie, not constant expressions), and
 976             // make sure the GEP with the smaller leading constant is GEP1.
 977             if (G1OC) {
 978               Constant *Compare = ConstantExpr::getICmp(ICmpInst::ICMP_SGT,
 979                                                         G1OC, G2OC);
 980               if (ConstantInt *CV = dyn_cast<ConstantInt>(Compare)) {
 981                 if (CV->getZExtValue()) {  // If they are comparable and G2 > G1
 982                   std::swap(GEP1Ops, GEP2Ops);  // Make GEP1 < GEP2
 983                   std::swap(NumGEP1Ops, NumGEP2Ops);
 984                 }
 985                 break;
 986               }
 987             }
 988           }
 989         }
 990     BasePtr1Ty = cast<CompositeType>(BasePtr1Ty)->getTypeAtIndex(G1Oper);
 991   }
 992
 993   // No shared constant operands, and we ran out of common operands.  At this
 994   // point, the GEP instructions have run through all of their operands, and we
 995   // haven't found evidence that there are any deltas between the GEP's.
 996   // However, one GEP may have more operands than the other.  If this is the
 997   // case, there may still be hope.  Check this now.
 998   if (FirstConstantOper == MinOperands) {
 999     // Without TargetData, we won't know what the offsets are.
1000     if (!TD)
1001       return MayAlias;
1002
1003     // Make GEP1Ops be the longer one if there is a longer one.
1004     if (NumGEP1Ops < NumGEP2Ops) {
1005       std::swap(GEP1Ops, GEP2Ops);
1006       std::swap(NumGEP1Ops, NumGEP2Ops);
1007     }
1008
1009     // Is there anything to check?
1010     if (NumGEP1Ops > MinOperands) {
1011       for (unsigned i = FirstConstantOper; i != MaxOperands; ++i)
1012         if (isa<ConstantInt>(GEP1Ops[i]) &&
1013             !cast<ConstantInt>(GEP1Ops[i])->isZero()) {
1014           // Yup, there's a constant in the tail.  Set all variables to
1015           // constants in the GEP instruction to make it suitable for
1016           // TargetData::getIndexedOffset.
1017           for (i = 0; i != MaxOperands; ++i)
1018             if (!isa<ConstantInt>(GEP1Ops[i]))
1019               GEP1Ops[i] = Constant::getNullValue(GEP1Ops[i]->getType());
1020           // Okay, now get the offset.  This is the relative offset for the full
1021           // instruction.
1022           int64_t Offset1 = TD->getIndexedOffset(GEPPointerTy, GEP1Ops,
1023                                                  NumGEP1Ops);
1024
1025           // Now check without any constants at the end.
1026           int64_t Offset2 = TD->getIndexedOffset(GEPPointerTy, GEP1Ops,
1027                                                  MinOperands);
1028
1029           // Make sure we compare the absolute difference.
1030           if (Offset1 > Offset2)
1031             std::swap(Offset1, Offset2);
1032
1033           // If the tail provided a bit enough offset, return noalias!
1034           if ((uint64_t)(Offset2-Offset1) >= SizeMax)
1035             return NoAlias;
1036           // Otherwise break - we don't look for another constant in the tail.
1037           break;
1038         }
1039     }
1040
1041     // Couldn't find anything useful.
1042     return MayAlias;
1043   }
1044
1045   // If there are non-equal constants arguments, then we can figure
1046   // out a minimum known delta between the two index expressions... at
1047   // this point we know that the first constant index of GEP1 is less
1048   // than the first constant index of GEP2.
1049
1050   // Advance BasePtr[12]Ty over this first differing constant operand.
1051   BasePtr2Ty = cast<CompositeType>(BasePtr1Ty)->
1052       getTypeAtIndex(GEP2Ops[FirstConstantOper]);
1053   BasePtr1Ty = cast<CompositeType>(BasePtr1Ty)->
1054       getTypeAtIndex(GEP1Ops[FirstConstantOper]);
1055
1056   // We are going to be using TargetData::getIndexedOffset to determine the
1057   // offset that each of the GEP's is reaching.  To do this, we have to convert
1058   // all variable references to constant references.  To do this, we convert the
1059   // initial sequence of array subscripts into constant zeros to start with.
1060   const Type *ZeroIdxTy = GEPPointerTy;
1061   for (unsigned i = 0; i != FirstConstantOper; ++i) {
1062     if (!isa<StructType>(ZeroIdxTy))
1063       GEP1Ops[i] = GEP2Ops[i] =
1064               Constant::getNullValue(Type::getInt32Ty(ZeroIdxTy->getContext()));
1065
1066     if (const CompositeType *CT = dyn_cast<CompositeType>(ZeroIdxTy))
1067       ZeroIdxTy = CT->getTypeAtIndex(GEP1Ops[i]);
1068   }
1069
1070   // We know that GEP1Ops[FirstConstantOper] & GEP2Ops[FirstConstantOper] are ok
1071
1072   // Loop over the rest of the operands...
1073   for (unsigned i = FirstConstantOper+1; i != MaxOperands; ++i) {
1074     const Value *Op1 = i < NumGEP1Ops ? GEP1Ops[i] : 0;
1075     const Value *Op2 = i < NumGEP2Ops ? GEP2Ops[i] : 0;
1076     // If they are equal, use a zero index...
1077     if (Op1 == Op2 && BasePtr1Ty == BasePtr2Ty) {
1078       if (!isa<ConstantInt>(Op1))
1079         GEP1Ops[i] = GEP2Ops[i] = Constant::getNullValue(Op1->getType());
1080       // Otherwise, just keep the constants we have.
1081     } else {
1082       if (Op1) {
1083         if (const ConstantInt *Op1C = dyn_cast<ConstantInt>(Op1)) {
1084           // If this is an array index, make sure the array element is in range.
1085           if (const ArrayType *AT = dyn_cast<ArrayType>(BasePtr1Ty)) {
1086             if (Op1C->getZExtValue() >= AT->getNumElements())
1087               return MayAlias;  // Be conservative with out-of-range accesses
1088           } else if (const VectorType *VT = dyn_cast<VectorType>(BasePtr1Ty)) {
1089             if (Op1C->getZExtValue() >= VT->getNumElements())
1090               return MayAlias;  // Be conservative with out-of-range accesses
1091           }
1092
1093         } else {
1094           // GEP1 is known to produce a value less than GEP2.  To be
1095           // conservatively correct, we must assume the largest possible
1096           // constant is used in this position.  This cannot be the initial
1097           // index to the GEP instructions (because we know we have at least one
1098           // element before this one with the different constant arguments), so
1099           // we know that the current index must be into either a struct or
1100           // array.  Because we know it's not constant, this cannot be a
1101           // structure index.  Because of this, we can calculate the maximum
1102           // value possible.
1103           //
1104           if (const ArrayType *AT = dyn_cast<ArrayType>(BasePtr1Ty))
1105             GEP1Ops[i] =
1106                   ConstantInt::get(Type::getInt64Ty(AT->getContext()),
1107                                    AT->getNumElements()-1);
1108           else if (const VectorType *VT = dyn_cast<VectorType>(BasePtr1Ty))
1109             GEP1Ops[i] =
1110                   ConstantInt::get(Type::getInt64Ty(VT->getContext()),
1111                                    VT->getNumElements()-1);
1112         }
1113       }
1114
1115       if (Op2) {
1116         if (const ConstantInt *Op2C = dyn_cast<ConstantInt>(Op2)) {
1117           // If this is an array index, make sure the array element is in range.
1118           if (const ArrayType *AT = dyn_cast<ArrayType>(BasePtr2Ty)) {
1119             if (Op2C->getZExtValue() >= AT->getNumElements())
1120               return MayAlias;  // Be conservative with out-of-range accesses
1121           } else if (const VectorType *VT = dyn_cast<VectorType>(BasePtr2Ty)) {
1122             if (Op2C->getZExtValue() >= VT->getNumElements())
1123               return MayAlias;  // Be conservative with out-of-range accesses
1124           }
1125         } else {  // Conservatively assume the minimum value for this index
1126           GEP2Ops[i] = Constant::getNullValue(Op2->getType());
1127         }
1128       }
1129     }
1130
1131     if (BasePtr1Ty && Op1) {
1132       if (const CompositeType *CT = dyn_cast<CompositeType>(BasePtr1Ty))
1133         BasePtr1Ty = CT->getTypeAtIndex(GEP1Ops[i]);
1134       else
1135         BasePtr1Ty = 0;
1136     }
1137
1138     if (BasePtr2Ty && Op2) {
1139       if (const CompositeType *CT = dyn_cast<CompositeType>(BasePtr2Ty))
1140         BasePtr2Ty = CT->getTypeAtIndex(GEP2Ops[i]);
1141       else
1142         BasePtr2Ty = 0;
1143     }
1144   }
1145
1146   if (TD && GEPPointerTy->getElementType()->isSized()) {
1147     int64_t Offset1 =
1148       TD->getIndexedOffset(GEPPointerTy, GEP1Ops, NumGEP1Ops);
1149     int64_t Offset2 =
1150       TD->getIndexedOffset(GEPPointerTy, GEP2Ops, NumGEP2Ops);
1151     assert(Offset1 != Offset2 &&
1152            "There is at least one different constant here!");
1153
1154     // Make sure we compare the absolute difference.
1155     if (Offset1 > Offset2)
1156       std::swap(Offset1, Offset2);
1157
1158     if ((uint64_t)(Offset2-Offset1) >= SizeMax) {
1159       //cerr << "Determined that these two GEP's don't alias ["
1160       //     << SizeMax << " bytes]: \n" << *GEP1 << *GEP2;
1161       return NoAlias;
1162     }
1163   }
1164   return MayAlias;
1165 }
1166
1167 // Make sure that anything that uses AliasAnalysis pulls in this file.
1168 DEFINING_FILE_FOR(BasicAliasAnalysis)