r113526 introduced an unintended change to the loop unrolling threshold. Revert it.
[oota-llvm.git] / lib / Analysis / AliasAnalysis.cpp
index a2b852bf494a9a79fcc369611b361eee7a81a2de..93597cab226ae7259d78a6f4172f3109a5dd56c5 100644 (file)
@@ -1,10 +1,10 @@
 //===- AliasAnalysis.cpp - Generic Alias Analysis Interface Implementation -==//
-// 
+//
 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
 //
-// This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
-// the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
-// 
+// This file is distributed under the University of Illinois Open Source
+// License. See LICENSE.TXT for details.
+//
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
 // This file implements the generic AliasAnalysis interface which is used as the
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 #include "llvm/Analysis/AliasAnalysis.h"
+#include "llvm/Pass.h"
 #include "llvm/BasicBlock.h"
-#include "llvm/iMemory.h"
+#include "llvm/Function.h"
+#include "llvm/IntrinsicInst.h"
+#include "llvm/Instructions.h"
+#include "llvm/Type.h"
 #include "llvm/Target/TargetData.h"
 using namespace llvm;
 
 // Register the AliasAnalysis interface, providing a nice name to refer to.
-namespace {
-  RegisterAnalysisGroup<AliasAnalysis> Z("Alias Analysis");
+static RegisterAnalysisGroup<AliasAnalysis> Z("Alias Analysis");
+char AliasAnalysis::ID = 0;
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+// Default chaining methods
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+
+AliasAnalysis::AliasResult
+AliasAnalysis::alias(const Value *V1, unsigned V1Size,
+                     const Value *V2, unsigned V2Size) {
+  assert(AA && "AA didn't call InitializeAliasAnalysis in its run method!");
+  return AA->alias(V1, V1Size, V2, V2Size);
 }
 
-AliasAnalysis::ModRefResult
-AliasAnalysis::getModRefInfo(LoadInst *L, Value *P, unsigned Size) {
-  return alias(L->getOperand(0), TD->getTypeSize(L->getType()),
-               P, Size) ? Ref : NoModRef;
+bool AliasAnalysis::pointsToConstantMemory(const Value *P) {
+  assert(AA && "AA didn't call InitializeAliasAnalysis in its run method!");
+  return AA->pointsToConstantMemory(P);
+}
+
+void AliasAnalysis::deleteValue(Value *V) {
+  assert(AA && "AA didn't call InitializeAliasAnalysis in its run method!");
+  AA->deleteValue(V);
+}
+
+void AliasAnalysis::copyValue(Value *From, Value *To) {
+  assert(AA && "AA didn't call InitializeAliasAnalysis in its run method!");
+  AA->copyValue(From, To);
 }
 
 AliasAnalysis::ModRefResult
-AliasAnalysis::getModRefInfo(StoreInst *S, Value *P, unsigned Size) {
-  // If the stored address cannot alias the pointer in question, then the
-  // pointer cannot be modified by the store.
-  if (!alias(S->getOperand(1), TD->getTypeSize(S->getOperand(0)->getType()),
-             P, Size))
+AliasAnalysis::getModRefInfo(ImmutableCallSite CS,
+                             const Value *P, unsigned Size) {
+  // Don't assert AA because BasicAA calls us in order to make use of the
+  // logic here.
+
+  ModRefBehavior MRB = getModRefBehavior(CS);
+  if (MRB == DoesNotAccessMemory)
     return NoModRef;
 
-  // If the pointer is a pointer to constant memory, then it could not have been
-  // modified by this store.
-  return pointsToConstantMemory(P) ? NoModRef : Mod;
+  ModRefResult Mask = ModRef;
+  if (MRB == OnlyReadsMemory)
+    Mask = Ref;
+  else if (MRB == AliasAnalysis::AccessesArguments) {
+    bool doesAlias = false;
+    for (ImmutableCallSite::arg_iterator AI = CS.arg_begin(), AE = CS.arg_end();
+         AI != AE; ++AI)
+      if (!isNoAlias(*AI, ~0U, P, Size)) {
+        doesAlias = true;
+        break;
+      }
+
+    if (!doesAlias)
+      return NoModRef;
+  }
+
+  // If P points to a constant memory location, the call definitely could not
+  // modify the memory location.
+  if ((Mask & Mod) && pointsToConstantMemory(P))
+    Mask = ModRefResult(Mask & ~Mod);
+
+  // If this is BasicAA, don't forward.
+  if (!AA) return Mask;
+
+  // Otherwise, fall back to the next AA in the chain. But we can merge
+  // in any mask we've managed to compute.
+  return ModRefResult(AA->getModRefInfo(CS, P, Size) & Mask);
 }
 
 AliasAnalysis::ModRefResult
-AliasAnalysis::getModRefInfo(CallSite CS, Value *P, unsigned Size) {
-  if (Function *F = CS.getCalledFunction())
-    if (onlyReadsMemory(F)) {
-      if (doesNotAccessMemory(F)) return NoModRef;
-      return Ref;
+AliasAnalysis::getModRefInfo(ImmutableCallSite CS1, ImmutableCallSite CS2) {
+  // Don't assert AA because BasicAA calls us in order to make use of the
+  // logic here.
+
+  // If CS1 or CS2 are readnone, they don't interact.
+  ModRefBehavior CS1B = getModRefBehavior(CS1);
+  if (CS1B == DoesNotAccessMemory) return NoModRef;
+
+  ModRefBehavior CS2B = getModRefBehavior(CS2);
+  if (CS2B == DoesNotAccessMemory) return NoModRef;
+
+  // If they both only read from memory, there is no dependence.
+  if (CS1B == OnlyReadsMemory && CS2B == OnlyReadsMemory)
+    return NoModRef;
+
+  AliasAnalysis::ModRefResult Mask = ModRef;
+
+  // If CS1 only reads memory, the only dependence on CS2 can be
+  // from CS1 reading memory written by CS2.
+  if (CS1B == OnlyReadsMemory)
+    Mask = ModRefResult(Mask & Ref);
+
+  // If CS2 only access memory through arguments, accumulate the mod/ref
+  // information from CS1's references to the memory referenced by
+  // CS2's arguments.
+  if (CS2B == AccessesArguments) {
+    AliasAnalysis::ModRefResult R = NoModRef;
+    for (ImmutableCallSite::arg_iterator
+         I = CS2.arg_begin(), E = CS2.arg_end(); I != E; ++I) {
+      R = ModRefResult((R | getModRefInfo(CS1, *I, UnknownSize)) & Mask);
+      if (R == Mask)
+        break;
     }
+    return R;
+  }
 
-  // If P points to a constant memory location, the call definitely could not
-  // modify the memory location.
-  return pointsToConstantMemory(P) ? Ref : ModRef;
+  // If CS1 only accesses memory through arguments, check if CS2 references
+  // any of the memory referenced by CS1's arguments. If not, return NoModRef.
+  if (CS1B == AccessesArguments) {
+    AliasAnalysis::ModRefResult R = NoModRef;
+    for (ImmutableCallSite::arg_iterator
+         I = CS1.arg_begin(), E = CS1.arg_end(); I != E; ++I)
+      if (getModRefInfo(CS2, *I, UnknownSize) != NoModRef) {
+        R = Mask;
+        break;
+      }
+    if (R == NoModRef)
+      return R;
+  }
+
+  // If this is BasicAA, don't forward.
+  if (!AA) return Mask;
+
+  // Otherwise, fall back to the next AA in the chain. But we can merge
+  // in any mask we've managed to compute.
+  return ModRefResult(AA->getModRefInfo(CS1, CS2) & Mask);
+}
+
+AliasAnalysis::ModRefBehavior
+AliasAnalysis::getModRefBehavior(ImmutableCallSite CS) {
+  // Don't assert AA because BasicAA calls us in order to make use of the
+  // logic here.
+
+  ModRefBehavior Min = UnknownModRefBehavior;
+
+  // Call back into the alias analysis with the other form of getModRefBehavior
+  // to see if it can give a better response.
+  if (const Function *F = CS.getCalledFunction())
+    Min = getModRefBehavior(F);
+
+  // If this is BasicAA, don't forward.
+  if (!AA) return Min;
+
+  // Otherwise, fall back to the next AA in the chain. But we can merge
+  // in any result we've managed to compute.
+  return std::min(AA->getModRefBehavior(CS), Min);
+}
+
+AliasAnalysis::ModRefBehavior
+AliasAnalysis::getModRefBehavior(const Function *F) {
+  assert(AA && "AA didn't call InitializeAliasAnalysis in its run method!");
+  return AA->getModRefBehavior(F);
+}
+
+AliasAnalysis::DependenceResult
+AliasAnalysis::getDependence(const Instruction *First,
+                             const Value *FirstPHITranslatedAddr,
+                             DependenceQueryFlags FirstFlags,
+                             const Instruction *Second,
+                             const Value *SecondPHITranslatedAddr,
+                             DependenceQueryFlags SecondFlags) {
+  assert(AA && "AA didn't call InitializeAliasAnalyais in its run method!");
+  return AA->getDependence(First, FirstPHITranslatedAddr, FirstFlags,
+                           Second, SecondPHITranslatedAddr, SecondFlags);
+}
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+// AliasAnalysis non-virtual helper method implementation
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+
+AliasAnalysis::ModRefResult
+AliasAnalysis::getModRefInfo(const LoadInst *L, const Value *P, unsigned Size) {
+  // Be conservative in the face of volatile.
+  if (L->isVolatile())
+    return ModRef;
+
+  // If the load address doesn't alias the given address, it doesn't read
+  // or write the specified memory.
+  if (!alias(L->getOperand(0), getTypeStoreSize(L->getType()), P, Size))
+    return NoModRef;
+
+  // Otherwise, a load just reads.
+  return Ref;
+}
+
+AliasAnalysis::ModRefResult
+AliasAnalysis::getModRefInfo(const StoreInst *S, const Value *P, unsigned Size) {
+  // Be conservative in the face of volatile.
+  if (S->isVolatile())
+    return ModRef;
+
+  // If the store address cannot alias the pointer in question, then the
+  // specified memory cannot be modified by the store.
+  if (!alias(S->getOperand(1),
+             getTypeStoreSize(S->getOperand(0)->getType()), P, Size))
+    return NoModRef;
+
+  // If the pointer is a pointer to constant memory, then it could not have been
+  // modified by this store.
+  if (pointsToConstantMemory(P))
+    return NoModRef;
+
+  // Otherwise, a store just writes.
+  return Mod;
 }
 
 AliasAnalysis::ModRefResult
-AliasAnalysis::getModRefInfo(CallSite CS1, CallSite CS2) {
-  // FIXME: could probably do better.
+AliasAnalysis::getModRefInfo(const VAArgInst *V, const Value *P, unsigned Size) {
+  // If the va_arg address cannot alias the pointer in question, then the
+  // specified memory cannot be accessed by the va_arg.
+  if (!alias(V->getOperand(0), UnknownSize, P, Size))
+    return NoModRef;
+
+  // If the pointer is a pointer to constant memory, then it could not have been
+  // modified by this va_arg.
+  if (pointsToConstantMemory(P))
+    return NoModRef;
+
+  // Otherwise, a va_arg reads and writes.
   return ModRef;
 }
 
+AliasAnalysis::DependenceResult
+AliasAnalysis::getDependenceViaModRefInfo(const Instruction *First,
+                                          const Value *FirstPHITranslatedAddr,
+                                          DependenceQueryFlags FirstFlags,
+                                          const Instruction *Second,
+                                          const Value *SecondPHITranslatedAddr,
+                                          DependenceQueryFlags SecondFlags) {
+  if (const LoadInst *L = dyn_cast<LoadInst>(First)) {
+    // Be over-conservative with volatile for now.
+    if (L->isVolatile())
+      return Unknown;
+
+    // If we don't have a phi-translated address, use the actual one.
+    if (!FirstPHITranslatedAddr)
+      FirstPHITranslatedAddr = L->getPointerOperand();
+
+    // Forward this query to getModRefInfo.
+    switch (getModRefInfo(Second,
+                          FirstPHITranslatedAddr,
+                          getTypeStoreSize(L->getType()))) {
+    case NoModRef:
+      // Second doesn't reference First's memory, so they're independent.
+      return Independent;
+
+    case Ref:
+      // Second only reads from the memory read from by First. If it
+      // also writes to any other memory, be conservative.
+      if (Second->mayWriteToMemory())
+        return Unknown;
+
+      // If it's loading the same size from the same address, we can
+      // give a more precise result.
+      if (const LoadInst *SecondL = dyn_cast<LoadInst>(Second)) {
+        // If we don't have a phi-translated address, use the actual one.
+        if (!SecondPHITranslatedAddr)
+          SecondPHITranslatedAddr = SecondL->getPointerOperand();
+
+        unsigned LSize = getTypeStoreSize(L->getType());
+        unsigned SecondLSize = getTypeStoreSize(SecondL->getType());
+        if (alias(FirstPHITranslatedAddr, LSize,
+                  SecondPHITranslatedAddr, SecondLSize) ==
+            MustAlias) {
+          // If the loads are the same size, it's ReadThenRead.
+          if (LSize == SecondLSize)
+            return ReadThenRead;
+
+          // If the second load is smaller, it's only ReadThenReadSome.
+          if (LSize > SecondLSize)
+            return ReadThenReadSome;
+        }
+      }
+
+      // Otherwise it's just two loads.
+      return Independent;
+
+    case Mod:
+      // Second only writes to the memory read from by First. If it
+      // also reads from any other memory, be conservative.
+      if (Second->mayReadFromMemory())
+        return Unknown;
+
+      // If it's storing the same size to the same address, we can
+      // give a more precise result.
+      if (const StoreInst *SecondS = dyn_cast<StoreInst>(Second)) {
+        // If we don't have a phi-translated address, use the actual one.
+        if (!SecondPHITranslatedAddr)
+          SecondPHITranslatedAddr = SecondS->getPointerOperand();
+
+        unsigned LSize = getTypeStoreSize(L->getType());
+        unsigned SecondSSize = getTypeStoreSize(SecondS->getType());
+        if (alias(FirstPHITranslatedAddr, LSize,
+                  SecondPHITranslatedAddr, SecondSSize) ==
+            MustAlias) {
+          // If the load and the store are the same size, it's ReadThenWrite.
+          if (LSize == SecondSSize)
+            return ReadThenWrite;
+        }
+      }
+
+      // Otherwise we don't know if it could be writing to other memory.
+      return Unknown;
+
+    case ModRef:
+      // Second reads and writes to the memory read from by First.
+      // We don't have a way to express that.
+      return Unknown;
+    }
+
+  } else if (const StoreInst *S = dyn_cast<StoreInst>(First)) {
+    // Be over-conservative with volatile for now.
+    if (S->isVolatile())
+      return Unknown;
+
+    // If we don't have a phi-translated address, use the actual one.
+    if (!FirstPHITranslatedAddr)
+      FirstPHITranslatedAddr = S->getPointerOperand();
+
+    // Forward this query to getModRefInfo.
+    switch (getModRefInfo(Second,
+                          FirstPHITranslatedAddr,
+                          getTypeStoreSize(S->getValueOperand()->getType()))) {
+    case NoModRef:
+      // Second doesn't reference First's memory, so they're independent.
+      return Independent;
+
+    case Ref:
+      // Second only reads from the memory written to by First. If it
+      // also writes to any other memory, be conservative.
+      if (Second->mayWriteToMemory())
+        return Unknown;
+
+      // If it's loading the same size from the same address, we can
+      // give a more precise result.
+      if (const LoadInst *SecondL = dyn_cast<LoadInst>(Second)) {
+        // If we don't have a phi-translated address, use the actual one.
+        if (!SecondPHITranslatedAddr)
+          SecondPHITranslatedAddr = SecondL->getPointerOperand();
+
+        unsigned SSize = getTypeStoreSize(S->getValueOperand()->getType());
+        unsigned SecondLSize = getTypeStoreSize(SecondL->getType());
+        if (alias(FirstPHITranslatedAddr, SSize,
+                  SecondPHITranslatedAddr, SecondLSize) ==
+            MustAlias) {
+          // If the store and the load are the same size, it's WriteThenRead.
+          if (SSize == SecondLSize)
+            return WriteThenRead;
+
+          // If the load is smaller, it's only WriteThenReadSome.
+          if (SSize > SecondLSize)
+            return WriteThenReadSome;
+        }
+      }
+
+      // Otherwise we don't know if it could be reading from other memory.
+      return Unknown;
+
+    case Mod:
+      // Second only writes to the memory written to by First. If it
+      // also reads from any other memory, be conservative.
+      if (Second->mayReadFromMemory())
+        return Unknown;
+
+      // If it's storing the same size to the same address, we can
+      // give a more precise result.
+      if (const StoreInst *SecondS = dyn_cast<StoreInst>(Second)) {
+        // If we don't have a phi-translated address, use the actual one.
+        if (!SecondPHITranslatedAddr)
+          SecondPHITranslatedAddr = SecondS->getPointerOperand();
+
+        unsigned SSize = getTypeStoreSize(S->getValueOperand()->getType());
+        unsigned SecondSSize = getTypeStoreSize(SecondS->getType());
+        if (alias(FirstPHITranslatedAddr, SSize,
+                  SecondPHITranslatedAddr, SecondSSize) ==
+            MustAlias) {
+          // If the stores are the same size, it's WriteThenWrite.
+          if (SSize == SecondSSize)
+            return WriteThenWrite;
+
+          // If the second store is larger, it's only WriteSomeThenWrite.
+          if (SSize < SecondSSize)
+            return WriteSomeThenWrite;
+        }
+      }
+
+      // Otherwise we don't know if it could be writing to other memory.
+      return Unknown;
+
+    case ModRef:
+      // Second reads and writes to the memory written to by First.
+      // We don't have a way to express that.
+      return Unknown;
+    }
+
+  } else if (const VAArgInst *V = dyn_cast<VAArgInst>(First)) {
+    // If we don't have a phi-translated address, use the actual one.
+    if (!FirstPHITranslatedAddr)
+      FirstPHITranslatedAddr = V->getPointerOperand();
+
+    // Forward this query to getModRefInfo.
+    if (getModRefInfo(Second, FirstPHITranslatedAddr, UnknownSize) == NoModRef)
+      // Second doesn't reference First's memory, so they're independent.
+      return Independent;
+
+  } else if (ImmutableCallSite FirstCS = cast<Value>(First)) {
+    assert(!FirstPHITranslatedAddr &&
+           !SecondPHITranslatedAddr &&
+           "PHI translation with calls not supported yet!");
+
+    // If both instructions are calls/invokes we can use the two-callsite
+    // form of getModRefInfo.
+    if (ImmutableCallSite SecondCS = cast<Value>(Second))
+      // getModRefInfo's arguments are backwards from intuition.
+      switch (getModRefInfo(SecondCS, FirstCS)) {
+      case NoModRef:
+        // Second doesn't reference First's memory, so they're independent.
+        return Independent;
+
+      case Ref:
+        // If they're both read-only, there's no dependence.
+        if (FirstCS.onlyReadsMemory() && SecondCS.onlyReadsMemory())
+          return Independent;
+
+        // Otherwise it's not obvious what we can do here.
+        return Unknown;
+
+      case Mod:
+        // It's not obvious what we can do here.
+        return Unknown;
+
+      case ModRef:
+        // I know, right?
+        return Unknown;
+      }
+  }
+
+  // For anything else, be conservative.
+  return Unknown;
+}
+
+AliasAnalysis::ModRefBehavior
+AliasAnalysis::getIntrinsicModRefBehavior(unsigned iid) {
+#define GET_INTRINSIC_MODREF_BEHAVIOR
+#include "llvm/Intrinsics.gen"
+#undef GET_INTRINSIC_MODREF_BEHAVIOR
+}
 
 // AliasAnalysis destructor: DO NOT move this to the header file for
 // AliasAnalysis or else clients of the AliasAnalysis class may not depend on
@@ -81,18 +489,25 @@ AliasAnalysis::getModRefInfo(CallSite CS1, CallSite CS2) {
 //
 AliasAnalysis::~AliasAnalysis() {}
 
-/// setTargetData - Subclasses must call this method to initialize the
+/// InitializeAliasAnalysis - Subclasses must call this method to initialize the
 /// AliasAnalysis interface before any other methods are called.
 ///
 void AliasAnalysis::InitializeAliasAnalysis(Pass *P) {
-  TD = &P->getAnalysis<TargetData>();
+  TD = P->getAnalysisIfAvailable<TargetData>();
+  AA = &P->getAnalysis<AliasAnalysis>();
 }
 
 // getAnalysisUsage - All alias analysis implementations should invoke this
-// directly (using AliasAnalysis::getAnalysisUsage(AU)) to make sure that
-// TargetData is required by the pass.
+// directly (using AliasAnalysis::getAnalysisUsage(AU)).
 void AliasAnalysis::getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
-  AU.addRequired<TargetData>();            // All AA's need TargetData.
+  AU.addRequired<AliasAnalysis>();         // All AA's chain
+}
+
+/// getTypeStoreSize - Return the TargetData store size for the given type,
+/// if known, or a conservative value otherwise.
+///
+unsigned AliasAnalysis::getTypeStoreSize(const Type *Ty) {
+  return TD ? TD->getTypeStoreSize(Ty) : ~0u;
 }
 
 /// canBasicBlockModify - Return true if it is possible for execution of the
@@ -113,40 +528,46 @@ bool AliasAnalysis::canInstructionRangeModify(const Instruction &I1,
                                               const Value *Ptr, unsigned Size) {
   assert(I1.getParent() == I2.getParent() &&
          "Instructions not in same basic block!");
-  BasicBlock::iterator I = const_cast<Instruction*>(&I1);
-  BasicBlock::iterator E = const_cast<Instruction*>(&I2);
+  BasicBlock::const_iterator I = &I1;
+  BasicBlock::const_iterator E = &I2;
   ++E;  // Convert from inclusive to exclusive range.
 
   for (; I != E; ++I) // Check every instruction in range
-    if (getModRefInfo(I, const_cast<Value*>(Ptr), Size) & Mod)
+    if (getModRefInfo(I, Ptr, Size) & Mod)
       return true;
   return false;
 }
 
+/// isNoAliasCall - Return true if this pointer is returned by a noalias
+/// function.
+bool llvm::isNoAliasCall(const Value *V) {
+  if (isa<CallInst>(V) || isa<InvokeInst>(V))
+    return ImmutableCallSite(cast<Instruction>(V))
+      .paramHasAttr(0, Attribute::NoAlias);
+  return false;
+}
+
+/// isIdentifiedObject - Return true if this pointer refers to a distinct and
+/// identifiable object.  This returns true for:
+///    Global Variables and Functions (but not Global Aliases)
+///    Allocas and Mallocs
+///    ByVal and NoAlias Arguments
+///    NoAlias returns
+///
+bool llvm::isIdentifiedObject(const Value *V) {
+  if (isa<AllocaInst>(V))
+    return true;
+  if (isa<GlobalValue>(V) && !isa<GlobalAlias>(V))
+    return true;
+  if (isNoAliasCall(V))
+    return true;
+  if (const Argument *A = dyn_cast<Argument>(V))
+    return A->hasNoAliasAttr() || A->hasByValAttr();
+  return false;
+}
+
 // Because of the way .a files work, we must force the BasicAA implementation to
 // be pulled in if the AliasAnalysis classes are pulled in.  Otherwise we run
 // the risk of AliasAnalysis being used, but the default implementation not
 // being linked into the tool that uses it.
-//
-extern void llvm::BasicAAStub();
-static IncludeFile INCLUDE_BASICAA_CPP((void*)&BasicAAStub);
-
-
-namespace {
-  struct NoAA : public ImmutablePass, public AliasAnalysis {
-    virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
-      AliasAnalysis::getAnalysisUsage(AU);
-    }
-    
-    virtual void initializePass() {
-      InitializeAliasAnalysis(this);
-    }
-  };
-  // Register this pass...
-  RegisterOpt<NoAA>
-  X("no-aa", "No Alias Analysis (always returns 'may' alias)");
-
-  // Declare that we implement the AliasAnalysis interface
-  RegisterAnalysisGroup<AliasAnalysis, NoAA> Y;
-}  // End of anonymous namespace
+DEFINING_FILE_FOR(AliasAnalysis)