llvm.isnan doesn't access memory
[oota-llvm.git] / lib / Analysis / BasicAliasAnalysis.cpp
index b56782b5066c8694caeaecab2b844c38189b3117..efaa7beb89baad1a845673c507152aa0b355d9be 100644 (file)
-//===- llvm/Analysis/BasicAliasAnalysis.h - Alias Analysis Impl -*- C++ -*-===//
+//===- BasicAliasAnalysis.cpp - Local Alias Analysis Impl -----------------===//
+// 
+//                     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 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.
 //
+// FIXME: This could be extended for a very simple form of mod/ref information.
+// If a pointer is locally allocated (either malloc or alloca) and never passed
+// into a call or stored to memory, then we know that calls will not mod/ref the
+// memory.  This can be important for tailcallelim, and can support CSE of loads
+// and dead store elimination across calls.  This is particularly important for
+// stack allocated arrays.
+//
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 #include "llvm/Analysis/AliasAnalysis.h"
-#include "llvm/Pass.h"
-#include "llvm/iMemory.h"
-#include "llvm/iOther.h"
-#include "llvm/ConstantHandling.h"
-#include "llvm/GlobalValue.h"
+#include "llvm/Constants.h"
 #include "llvm/DerivedTypes.h"
+#include "llvm/Function.h"
+#include "llvm/GlobalVariable.h"
+#include "llvm/iOther.h"
+#include "llvm/iMemory.h"
+#include "llvm/Pass.h"
 #include "llvm/Target/TargetData.h"
+#include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
+using namespace llvm;
 
 // Make sure that anything that uses AliasAnalysis pulls in this file...
-void BasicAAStub() {}
+void llvm::BasicAAStub() {}
+
+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 NoAA : public ImmutablePass, public AliasAnalysis {
+    virtual AliasResult alias(const Value *V1, unsigned V1Size,
+                              const Value *V2, unsigned V2Size) {
+      return MayAlias;
+    }
+
+    virtual void getMustAliases(Value *P, std::vector<Value*> &RetVals) { }
+    virtual bool pointsToConstantMemory(const Value *P) { return false; }
+    virtual bool doesNotAccessMemory(Function *F) { return false; }
+    virtual bool onlyReadsMemory(Function *F) { return false; }
+    virtual ModRefResult getModRefInfo(CallSite CS, Value *P, unsigned Size) {
+      return ModRef;
+    }
+    virtual ModRefResult getModRefInfo(CallSite CS1, CallSite CS2) {
+      return ModRef;
+    }
+    virtual bool hasNoModRefInfoForCalls() const { return true; }
+
+    virtual void deleteValue(Value *V) {}
+    virtual void copyValue(Value *From, Value *To) {}
+    virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {}
+  };
+  // Register this pass...
+  RegisterOpt<NoAA>
+  U("no-aa", "No Alias Analysis (always returns 'may' alias)");
+
+  // Declare that we implement the AliasAnalysis interface
+  RegisterAnalysisGroup<AliasAnalysis, NoAA> V;
+}  // End of anonymous namespace
 
 
 namespace {
-  struct BasicAliasAnalysis : public ImmutablePass, public AliasAnalysis {
-    
+  /// 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 BasicAliasAnalysis : public NoAA {
     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
-      AliasAnalysis::getAnalysisUsage(AU);
+      AU.addRequired<TargetData>();
     }
     
-    virtual void initializePass();
+    virtual void initializePass() {
+      TD = &getAnalysis<TargetData>();
+    }
 
-    // alias - This is the only method here that does anything interesting...
-    //
     AliasResult alias(const Value *V1, unsigned V1Size,
                       const Value *V2, unsigned V2Size);
+
+    ModRefResult getModRefInfo(CallSite CS, Value *P, unsigned Size);
+
+    /// hasNoModRefInfoForCalls - We have no way to test one call against
+    /// another, unless they are pure or const.
+    virtual bool hasNoModRefInfoForCalls() const { return true; }
+
+    /// pointsToConstantMemory - Chase pointers until we find a (constant
+    /// global) or not.
+    bool pointsToConstantMemory(const Value *P);
+
+    virtual bool doesNotAccessMemory(Function *F);
+    virtual bool onlyReadsMemory(Function *F);
+
   private:
-    // CheckGEPInstructions - Check two GEP instructions of compatible types and
-    // equal number of arguments.  This checks to see if the index expressions
+    // 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(GetElementPtrInst *GEP1, unsigned G1Size,
-                                     GetElementPtrInst *GEP2, unsigned G2Size);
+    AliasResult
+    CheckGEPInstructions(const Type* BasePtr1Ty, std::vector<Value*> &GEP1Ops,
+                         unsigned G1Size,
+                         const Type *BasePtr2Ty, std::vector<Value*> &GEP2Ops,
+                         unsigned G2Size);
   };
  
   // Register this pass...
@@ -48,22 +121,20 @@ namespace {
   RegisterAnalysisGroup<AliasAnalysis, BasicAliasAnalysis, true> Y;
 }  // End of anonymous namespace
 
-void BasicAliasAnalysis::initializePass() {
-  InitializeAliasAnalysis(this);
-}
-
-
-
-// hasUniqueAddress - Return true if the 
+// hasUniqueAddress - Return true if the specified value points to something
+// with a unique, discernable, address.
 static inline bool hasUniqueAddress(const Value *V) {
-  return isa<GlobalValue>(V) || isa<MallocInst>(V) || isa<AllocaInst>(V);
+  return isa<GlobalValue>(V) || isa<AllocationInst>(V);
 }
 
+// getUnderlyingObject - This traverses the use chain to figure out what object
+// the specified value points to.  If the value points to, or is derived from, a
+// unique object or an argument, return it.
 static const Value *getUnderlyingObject(const Value *V) {
   if (!isa<PointerType>(V->getType())) return 0;
 
   // If we are at some type of object... return it.
-  if (hasUniqueAddress(V)) return V;
+  if (hasUniqueAddress(V) || isa<Argument>(V)) return V;
   
   // Traverse through different addressing mechanisms...
   if (const Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V)) {
@@ -79,6 +150,87 @@ static const Value *getUnderlyingObject(const Value *V) {
   return 0;
 }
 
+static const User *isGEP(const Value *V) {
+  if (isa<GetElementPtrInst>(V) ||
+      (isa<ConstantExpr>(V) &&
+       cast<ConstantExpr>(V)->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr))
+    return cast<User>(V);
+  return 0;
+}
+
+static const Value *GetGEPOperands(const Value *V, std::vector<Value*> &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]) ||
+        !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;
+}
+
+/// pointsToConstantMemory - Chase pointers until we find a (constant
+/// global) or not.
+bool BasicAliasAnalysis::pointsToConstantMemory(const Value *P) {
+  if (const Value *V = getUnderlyingObject(P))
+    if (const GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(V))
+      return GV->isConstant();
+  return false;
+}
+
+static bool AddressMightEscape(const Value *V) {
+  for (Value::use_const_iterator UI = V->use_begin(), E = V->use_end();
+       UI != E; ++UI) {
+    const Instruction *I = cast<Instruction>(*UI);
+    switch (I->getOpcode()) {
+    case Instruction::Load: break;
+    case Instruction::Store:
+      if (I->getOperand(0) == V)
+        return true; // Escapes if the pointer is stored.
+      break;
+    case Instruction::GetElementPtr:
+      if (AddressMightEscape(I)) return true;
+      break;
+    case Instruction::Cast:
+      if (!isa<PointerType>(I->getType()))
+        return true;
+      if (AddressMightEscape(I)) return true;
+      break;
+    default:
+      return true;
+    }
+  }
+  return false;
+}
+
+// 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) && !isa<GlobalValue>(P))
+    if (const AllocationInst *AI =
+                  dyn_cast_or_null<AllocationInst>(getUnderlyingObject(P))) {
+      // Okay, the pointer is to a stack allocated object.  If we can prove that
+      // the pointer never "escapes", then we know the call cannot clobber it,
+      // because it simply can't get its address.
+      if (!AddressMightEscape(AI))
+        return NoModRef;
+    }
+
+  // The AliasAnalysis base class has some smarts, lets use them.
+  return AliasAnalysis::getModRefInfo(CS, P, Size);
+}
 
 // alias - Provide a bunch of ad-hoc rules to disambiguate in common cases, such
 // as array references.  Note that this function is heavily tail recursive.
@@ -87,6 +239,14 @@ static const Value *getUnderlyingObject(const Value *V) {
 AliasAnalysis::AliasResult
 BasicAliasAnalysis::alias(const Value *V1, unsigned V1Size,
                           const Value *V2, unsigned V2Size) {
+  // Strip off any constant expression casts if they exist
+  if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(V1))
+    if (CE->getOpcode() == Instruction::Cast)
+      V1 = CE->getOperand(0);
+  if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(V2))
+    if (CE->getOpcode() == Instruction::Cast)
+      V2 = CE->getOperand(0);
+
   // Strip off constant pointer refs if they exist
   if (const ConstantPointerRef *CPR = dyn_cast<ConstantPointerRef>(V1))
     V1 = CPR->getValue();
@@ -110,57 +270,108 @@ BasicAliasAnalysis::alias(const Value *V1, unsigned V1Size,
   const Value *O1 = getUnderlyingObject(V1);
   const Value *O2 = getUnderlyingObject(V2);
 
-  // Pointing at a discernable object?
+  // Pointing at a discernible object?
   if (O1 && O2) {
-    // If they are two different objects, we know that we have no alias...
-    if (O1 != O2) return NoAlias;
+    if (isa<Argument>(O1)) {
+      // Incoming argument cannot alias locally allocated object!
+      if (isa<AllocationInst>(O2)) return NoAlias;
+      // Otherwise, nothing is known...
+    } else if (isa<Argument>(O2)) {
+      // Incoming argument cannot alias locally allocated object!
+      if (isa<AllocationInst>(O1)) return NoAlias;
+      // Otherwise, nothing is known...
+    } else {
+      // If they are two different objects, we know that we have no alias...
+      if (O1 != O2) return NoAlias;
+    }
 
     // If they are the same object, they we can look at the indexes.  If they
     // index off of the object is the same for both pointers, they must alias.
     // If they are provably different, they must not alias.  Otherwise, we can't
     // tell anything.
-  } else if (O1 && isa<ConstantPointerNull>(V2)) {
+  } else if (O1 && !isa<Argument>(O1) && isa<ConstantPointerNull>(V2)) {
     return NoAlias;                    // Unique values don't alias null
-  } else if (O2 && isa<ConstantPointerNull>(V1)) {
+  } else if (O2 && !isa<Argument>(O2) && isa<ConstantPointerNull>(V1)) {
     return NoAlias;                    // Unique values don't alias null
   }
 
-  // If we have two gep instructions with identical indices, return an alias
-  // result equal to the alias result of the original pointer...
+  // 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 (const GetElementPtrInst *GEP1 = dyn_cast<GetElementPtrInst>(V1))
-    if (const GetElementPtrInst *GEP2 = dyn_cast<GetElementPtrInst>(V2))
-      if (GEP1->getNumOperands() == GEP2->getNumOperands() &&
-          GEP1->getOperand(0)->getType() == GEP2->getOperand(0)->getType()) {
-        AliasResult GAlias =
-          CheckGEPInstructions((GetElementPtrInst*)GEP1, V1Size,
-                               (GetElementPtrInst*)GEP2, V2Size);
-        if (GAlias != MayAlias)
-          return GAlias;
-      }
+  if (isGEP(V1) && isGEP(V2)) {
+    // Drill down into the first non-gep value, to test for must-aliasing of
+    // the base pointers.
+    const Value *BasePtr1 = V1, *BasePtr2 = V2;
+    do {
+      BasePtr1 = cast<User>(BasePtr1)->getOperand(0);
+    } while (isGEP(BasePtr1) &&
+             cast<User>(BasePtr1)->getOperand(1) == 
+       Constant::getNullValue(cast<User>(BasePtr1)->getOperand(1)->getType()));
+    do {
+      BasePtr2 = cast<User>(BasePtr2)->getOperand(0);
+    } while (isGEP(BasePtr2) &&
+             cast<User>(BasePtr2)->getOperand(1) == 
+       Constant::getNullValue(cast<User>(BasePtr2)->getOperand(1)->getType()));
+
+    // Do the base pointers alias?
+    AliasResult BaseAlias = alias(BasePtr1, V1Size, BasePtr2, V2Size);
+    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
+      std::vector<Value*> GEP1Ops, GEP2Ops;
+      BasePtr1 = GetGEPOperands(V1, GEP1Ops);
+      BasePtr2 = GetGEPOperands(V2, GEP2Ops);
+
+      AliasResult GAlias =
+        CheckGEPInstructions(BasePtr1->getType(), GEP1Ops, V1Size,
+                             BasePtr2->getType(), GEP2Ops, V2Size);
+      if (GAlias != MayAlias)
+        return GAlias;
+    }
+  }
 
   // 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 (isa<GetElementPtrInst>(V2)) {
+  if (isGEP(V2)) {
     std::swap(V1, V2);
     std::swap(V1Size, V2Size);
   }
 
   if (V1Size != ~0U && V2Size != ~0U)
-    if (const GetElementPtrInst *GEP = dyn_cast<GetElementPtrInst>(V1)) {
-      AliasResult R = alias(GEP->getOperand(0), V1Size, V2, V2Size);
+    if (const User *GEP = isGEP(V1)) {
+      std::vector<Value*> 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;
-        for (unsigned i = 1, e = GEP->getNumOperands(); i != e; ++i)
-          if (const Constant *C = dyn_cast<Constant>(GEP->getOperand(i)))
+        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;
@@ -169,17 +380,13 @@ BasicAliasAnalysis::alias(const Value *V1, unsigned V1Size,
           // 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...
-          
-          std::vector<Value*> Indices;
-          Indices.reserve(GEP->getNumOperands()-1);
-          for (unsigned i = 1; i != GEP->getNumOperands(); ++i)
-            if (const Constant *C = dyn_cast<Constant>(GEP->getOperand(i)))
-              Indices.push_back((Value*)C);
-            else
-              Indices.push_back(Constant::getNullValue(Type::LongTy));
-          const Type *Ty = GEP->getOperand(0)->getType();
-          int Offset = getTargetData().getIndexedOffset(Ty, Indices);
-          if (Offset >= (int)V2Size || Offset <= -(int)V1Size)
+          for (unsigned i = 0; i != GEPOperands.size(); ++i)
+            if (!isa<Constant>(GEPOperands[i]) ||
+                isa<ConstantExpr>(GEPOperands[i]))
+              GEPOperands[i] =Constant::getNullValue(GEPOperands[i]->getType());
+          int64_t Offset = getTargetData().getIndexedOffset(BasePtr->getType(),
+                                                            GEPOperands);
+          if (Offset >= (int64_t)V2Size || Offset <= -(int64_t)V1Size)
             return NoAlias;
         }
       }
@@ -188,45 +395,73 @@ BasicAliasAnalysis::alias(const Value *V1, unsigned V1Size,
   return MayAlias;
 }
 
-static Value *CheckArrayIndicesForOverflow(const Type *PtrTy,
-                                           const std::vector<Value*> &Indices,
-                                           const ConstantInt *Idx) {
-  if (const ConstantSInt *IdxS = dyn_cast<ConstantSInt>(Idx)) {
-    if (IdxS->getValue() < 0)   // Underflow on the array subscript?
-      return Constant::getNullValue(Type::LongTy);
-    else {                       // Check for overflow
-      const ArrayType *ATy =
-        cast<ArrayType>(GetElementPtrInst::getIndexedType(PtrTy, Indices,true));
-      if (IdxS->getValue() >= (int64_t)ATy->getNumElements())
-        return ConstantSInt::get(Type::LongTy, ATy->getNumElements()-1);
+static bool ValuesEqual(Value *V1, Value *V2) {
+  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.
+      C1 = ConstantExpr::getSignExtend(C1, Type::LongTy);
+      C2 = ConstantExpr::getSignExtend(C2, Type::LongTy);
+      return C1 == C2;
     }
-  }
-  return (Value*)Idx;  // Everything is acceptable.
+  return false;
 }
 
-// CheckGEPInstructions - Check two GEP instructions of compatible types and
-// equal number of arguments.  This checks to see if the index expressions
-// preclude the pointers from aliasing...
-//
-AliasAnalysis::AliasResult
-BasicAliasAnalysis::CheckGEPInstructions(GetElementPtrInst *GEP1, unsigned G1S, 
-                                         GetElementPtrInst *GEP2, unsigned G2S){
-  // Do the base pointers alias?
-  AliasResult BaseAlias = alias(GEP1->getOperand(0), G1S,
-                                GEP2->getOperand(0), G2S);
-  if (BaseAlias != MustAlias)   // No or May alias: We cannot add anything...
-    return BaseAlias;
-  
-  // Find the (possibly empty) initial sequence of equal values...
-  unsigned NumGEPOperands = GEP1->getNumOperands();
-  unsigned UnequalOper = 1;
-  while (UnequalOper != NumGEPOperands &&
-         GEP1->getOperand(UnequalOper) == GEP2->getOperand(UnequalOper))
+/// 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, std::vector<Value*> &GEP1Ops,
+                     unsigned G1S,
+                     const Type *BasePtr2Ty, std::vector<Value*> &GEP2Ops,
+                     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;
+
+  const Type *GEPPointerTy = BasePtr1Ty;
+
+  // Find the (possibly empty) initial sequence of equal values... which are not
+  // necessarily constants.
+  unsigned NumGEP1Operands = GEP1Ops.size(), NumGEP2Operands = GEP2Ops.size();
+  unsigned MinOperands = std::min(NumGEP1Operands, NumGEP2Operands);
+  unsigned MaxOperands = std::max(NumGEP1Operands, NumGEP2Operands);
+  unsigned UnequalOper = 0;
+  while (UnequalOper != MinOperands &&
+         ValuesEqual(GEP1Ops[UnequalOper], GEP2Ops[UnequalOper])) {
+    // 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;
+    }
+  }
+
+  // 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 (GEP1Ops.size() < GEP2Ops.size()) std::swap(GEP1Ops, GEP2Ops);
     
-  // If all operands equal each other, then the derived pointers must
-  // alias each other...
-  if (UnequalOper == NumGEPOperands) return MustAlias;
+    bool AllAreZeros = true;
+    for (unsigned i = UnequalOper; i != MaxOperands; ++i)
+      if (!isa<Constant>(GEP1Ops[i]) ||
+          !cast<Constant>(GEP1Ops[i])->isNullValue()) {
+        AllAreZeros = false;
+        break;
+      }
+    if (AllAreZeros) return MustAlias;
+  }
+
     
   // So now we know that the indexes derived from the base pointers,
   // which are known to alias, are different.  We can still determine a
@@ -238,95 +473,160 @@ BasicAliasAnalysis::CheckGEPInstructions(GetElementPtrInst *GEP1, unsigned G1S,
   if (SizeMax == ~0U) return MayAlias; // Avoid frivolous work...
 
   // Scan for the first operand that is constant and unequal in the
-  // two getelemenptrs...
+  // two getelementptrs...
   unsigned FirstConstantOper = UnequalOper;
-  for (; FirstConstantOper != NumGEPOperands; ++FirstConstantOper) {
-    const Value *G1Oper = GEP1->getOperand(FirstConstantOper);
-    const Value *G2Oper = GEP2->getOperand(FirstConstantOper);
-    if (G1Oper != G2Oper &&   // Found non-equal constant indexes...
-        isa<Constant>(G1Oper) && isa<Constant>(G2Oper)) {
-      // Make sure they are comparable...  and make sure the GEP with
-      // the smaller leading constant is GEP1.
-      ConstantBool *Compare =
-        *cast<Constant>(GEP1->getOperand(FirstConstantOper)) >
-        *cast<Constant>(GEP2->getOperand(FirstConstantOper));
-      if (Compare) {  // If they are comparable...
-        if (Compare->getValue())
-          std::swap(GEP1, GEP2);  // Make GEP1 < GEP2
-        break;
-      }
-    }
+  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<Constant>(const_cast<Value*>(G1Oper)))
+        if (Constant *G2OC = dyn_cast<Constant>(const_cast<Value*>(G2Oper))) {
+          if (G1OC->getType() != G2OC->getType()) {
+            // Sign extend both operands to long.
+            G1OC = ConstantExpr::getSignExtend(G1OC, Type::LongTy);
+            G2OC = ConstantExpr::getSignExtend(G2OC, Type::LongTy);
+            GEP1Ops[FirstConstantOper] = G1OC;
+            GEP2Ops[FirstConstantOper] = G2OC;
+          }
+
+          if (G1OC != G2OC) {
+            // Make sure they are comparable (ie, not constant expressions)...
+            // and make sure the GEP with the smaller leading constant is GEP1.
+            Constant *Compare = ConstantExpr::getSetGT(G1OC, G2OC);
+            if (ConstantBool *CV = dyn_cast<ConstantBool>(Compare)) {
+              if (CV->getValue())   // If they are comparable and G2 > G1
+                std::swap(GEP1Ops, GEP2Ops);  // Make GEP1 < GEP2
+              break;
+            }
+          }
+        }
+    BasePtr1Ty = cast<CompositeType>(BasePtr1Ty)->getTypeAtIndex(G1Oper);
   }
   
-  // No constant operands, we cannot tell anything...
-  if (FirstConstantOper == NumGEPOperands) return MayAlias;
+  // 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 (GEP1Ops.size() < GEP2Ops.size())
+      std::swap(GEP1Ops, GEP2Ops);
+
+    // Is there anything to check?
+    if (GEP1Ops.size() > MinOperands) {
+      for (unsigned i = FirstConstantOper; i != MaxOperands; ++i)
+        if (isa<Constant>(GEP1Ops[i]) && !isa<ConstantExpr>(GEP1Ops[i]) &&
+            !cast<Constant>(GEP1Ops[i])->isNullValue()) {
+          // Yup, there's a constant in the tail.  Set all variables to
+          // constants in the GEP instruction to make it suiteable for
+          // TargetData::getIndexedOffset.
+          for (i = 0; i != MaxOperands; ++i)
+            if (!isa<Constant>(GEP1Ops[i]) || isa<ConstantExpr>(GEP1Ops[i]))
+              GEP1Ops[i] = Constant::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);
+
+          // Now crop off any constants from the end...
+          GEP1Ops.resize(MinOperands);
+          int64_t Offset2 = TD.getIndexedOffset(GEPPointerTy, GEP1Ops);
+        
+          // If the tail provided a bit enough offset, return noalias!
+          if ((uint64_t)(Offset2-Offset1) >= SizeMax)
+            return NoAlias;
+        }
+    }
+    
+    // Couldn't find anything useful.
+    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.
-  //
-  std::vector<Value*> Indices1;
-  Indices1.reserve(NumGEPOperands-1);
-  for (unsigned i = 1; i != FirstConstantOper; ++i)
-    if (GEP1->getOperand(i)->getType() == Type::UByteTy)
-      Indices1.push_back(GEP1->getOperand(i));
-    else
-      Indices1.push_back(Constant::getNullValue(Type::LongTy));
-  std::vector<Value*> Indices2;
-  Indices2.reserve(NumGEPOperands-1);
-  Indices2 = Indices1;           // Copy the zeros prefix...
-  
-  // Add the two known constant operands...
-  Indices1.push_back((Value*)GEP1->getOperand(FirstConstantOper));
-  Indices2.push_back((Value*)GEP2->getOperand(FirstConstantOper));
+
+  // Advance BasePtr[12]Ty over this first differing constant operand.
+  BasePtr2Ty = cast<CompositeType>(BasePtr1Ty)->getTypeAtIndex(GEP2Ops[FirstConstantOper]);
+  BasePtr1Ty = cast<CompositeType>(BasePtr1Ty)->getTypeAtIndex(GEP1Ops[FirstConstantOper]);
   
-  const Type *GEPPointerTy = GEP1->getOperand(0)->getType();
+  // 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 equal sequence of variables into constant zeros to start with.
+  for (unsigned i = 0; i != FirstConstantOper; ++i) {
+    if (!isa<Constant>(GEP1Ops[i]) || isa<ConstantExpr>(GEP1Ops[i]) ||
+        !isa<Constant>(GEP2Ops[i]) || isa<ConstantExpr>(GEP2Ops[i]))
+      GEP1Ops[i] = GEP2Ops[i] = Constant::getNullValue(Type::UIntTy);
+  }
+
+  // We know that GEP1Ops[FirstConstantOper] & GEP2Ops[FirstConstantOper] are ok
   
   // Loop over the rest of the operands...
-  for (unsigned i = FirstConstantOper+1; i != NumGEPOperands; ++i) {
-    const Value *Op1 = GEP1->getOperand(i);
-    const Value *Op2 = GEP2->getOperand(i);
-    if (Op1 == Op2) {   // If they are equal, use a zero index...
-      Indices1.push_back(Constant::getNullValue(Op1->getType()));
-      Indices2.push_back(Indices1.back());
+  for (unsigned i = FirstConstantOper+1; i != MaxOperands; ++i) {
+    const Value *Op1 = i < GEP1Ops.size() ? GEP1Ops[i] : 0;
+    const Value *Op2 = i < GEP2Ops.size() ? GEP2Ops[i] : 0;
+    // If they are equal, use a zero index...
+    if (Op1 == Op2 && BasePtr1Ty == BasePtr2Ty) {
+      if (!isa<Constant>(Op1) || isa<ConstantExpr>(Op1))
+        GEP1Ops[i] = GEP2Ops[i] = Constant::getNullValue(Op1->getType());
+      // Otherwise, just keep the constants we have.
     } else {
-      if (const ConstantInt *Op1C = dyn_cast<ConstantInt>(Op1)) {
-        // If this is an array index, make sure the array element is in range...
-        if (i != 1)   // The pointer index can be "out of range"
-          Op1 = CheckArrayIndicesForOverflow(GEPPointerTy, Indices1, Op1C);
-
-        Indices1.push_back((Value*)Op1);
-      } 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.
-        //
-        const ArrayType *ElTy =
-          cast<ArrayType>(GEP1->getIndexedType(GEPPointerTy, Indices1, true));
-        Indices1.push_back(ConstantSInt::get(Type::LongTy,
-                                             ElTy->getNumElements()-1));
+      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->getRawValue() >= AT->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] = ConstantSInt::get(Type::LongTy,AT->getNumElements()-1);
+        }
       }
       
-      if (const ConstantInt *Op1C = dyn_cast<ConstantInt>(Op2)) {
-        // If this is an array index, make sure the array element is in range...
-        if (i != 1)   // The pointer index can be "out of range"
-          Op1 = CheckArrayIndicesForOverflow(GEPPointerTy, Indices2, Op1C);
-
-        Indices2.push_back((Value*)Op2);
+      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>(BasePtr1Ty))
+            if (Op2C->getRawValue() >= AT->getNumElements())
+              return MayAlias;  // Be conservative with out-of-range accesses
+        } else {  // Conservatively assume the minimum value for this index
+          GEP2Ops[i] = Constant::getNullValue(Op2->getType());
+        }
       }
-      else // Conservatively assume the minimum value for this index
-        Indices2.push_back(Constant::getNullValue(Op2->getType()));
+    }
+
+    if (BasePtr1Ty && Op1) {
+      if (const CompositeType *CT = dyn_cast<CompositeType>(BasePtr1Ty))
+        BasePtr1Ty = CT->getTypeAtIndex(GEP1Ops[i]);
+      else
+        BasePtr1Ty = 0;
+    }
+
+    if (BasePtr2Ty && Op2) {
+      if (const CompositeType *CT = dyn_cast<CompositeType>(BasePtr2Ty))
+        BasePtr2Ty = CT->getTypeAtIndex(GEP2Ops[i]);
+      else
+        BasePtr2Ty = 0;
     }
   }
   
-  int64_t Offset1 = getTargetData().getIndexedOffset(GEPPointerTy, Indices1);
-  int64_t Offset2 = getTargetData().getIndexedOffset(GEPPointerTy, Indices2);
+  int64_t Offset1 = getTargetData().getIndexedOffset(GEPPointerTy, GEP1Ops);
+  int64_t Offset2 = getTargetData().getIndexedOffset(GEPPointerTy, GEP2Ops);
   assert(Offset1 < Offset2 &&"There is at least one different constant here!");
 
   if ((uint64_t)(Offset2-Offset1) >= SizeMax) {
@@ -337,3 +637,124 @@ BasicAliasAnalysis::CheckGEPInstructions(GetElementPtrInst *GEP1, unsigned G1S,
   return MayAlias;
 }
 
+namespace {
+  struct StringCompare {
+    bool operator()(const char *LHS, const char *RHS) {
+      return strcmp(LHS, RHS) < 0;
+    }
+  };
+}
+
+// Note that this list cannot contain libm functions (such as acos and sqrt)
+// that set errno on a domain or other error.
+static const char *DoesntAccessMemoryTable[] = {
+  // LLVM intrinsics:
+  "llvm.frameaddress", "llvm.returnaddress", "llvm.readport", "llvm.isnan",
+
+  "abs", "labs", "llabs", "imaxabs", "fabs", "fabsf", "fabsl",
+  "trunc", "truncf", "truncl", "ldexp",
+  
+  "atan", "atanf", "atanl",   "atan2", "atan2f", "atan2l",
+  "cbrt",
+  "cos", "cosf", "cosl",      "cosh", "coshf", "coshl",
+  "exp", "expf", "expl", 
+  "hypot",
+  "sin", "sinf", "sinl",      "sinh", "sinhf", "sinhl",
+  "tan", "tanf", "tanl",      "tanh", "tanhf", "tanhl",
+
+  // ctype.h
+  "isalnum", "isalpha", "iscntrl", "isdigit", "isgraph", "islower", "isprint"
+  "ispunct", "isspace", "isupper", "isxdigit", "tolower", "toupper",
+
+  // wctype.h"
+  "iswalnum", "iswalpha", "iswcntrl", "iswdigit", "iswgraph", "iswlower",
+  "iswprint", "iswpunct", "iswspace", "iswupper", "iswxdigit",
+
+  "iswctype", "towctrans", "towlower", "towupper", 
+
+  "btowc", "wctob", 
+
+  "isinf", "isnan", "finite",
+
+  // C99 math functions
+  "copysign", "copysignf", "copysignd",
+  "nexttoward", "nexttowardf", "nexttowardd",
+  "nextafter", "nextafterf", "nextafterd",
+
+  // glibc functions:
+  "__fpclassify", "__fpclassifyf", "__fpclassifyl",
+  "__signbit", "__signbitf", "__signbitl",
+};
+
+static const unsigned DAMTableSize =
+    sizeof(DoesntAccessMemoryTable)/sizeof(DoesntAccessMemoryTable[0]);
+
+/// doesNotAccessMemory - Return true if we know that the function does not
+/// access memory at all.  Since basicaa does no analysis, we can only do simple
+/// things here.  In particular, if we have an external function with the name
+/// of a standard C library function, we are allowed to assume it will be
+/// resolved by libc, so we can hardcode some entries in here.
+bool BasicAliasAnalysis::doesNotAccessMemory(Function *F) {
+  if (!F->isExternal()) return false;
+
+  static bool Initialized = false;
+  if (!Initialized) {
+    // Sort the table the first time through.
+    std::sort(DoesntAccessMemoryTable, DoesntAccessMemoryTable+DAMTableSize,
+              StringCompare());
+    Initialized = true;
+  }
+
+  const char **Ptr = std::lower_bound(DoesntAccessMemoryTable,
+                                      DoesntAccessMemoryTable+DAMTableSize,
+                                      F->getName().c_str(), StringCompare());
+  return Ptr != DoesntAccessMemoryTable+DAMTableSize && *Ptr == F->getName();
+}
+
+
+static const char *OnlyReadsMemoryTable[] = {
+  "atoi", "atol", "atof", "atoll", "atoq", "a64l",
+  "bcmp", "memcmp", "memchr", "memrchr", "wmemcmp", "wmemchr", 
+
+  // Strings
+  "strcmp", "strcasecmp", "strcoll", "strncmp", "strncasecmp",
+  "strchr", "strcspn", "strlen", "strpbrk", "strrchr", "strspn", "strstr", 
+  "index", "rindex",
+
+  // Wide char strings
+  "wcschr", "wcscmp", "wcscoll", "wcscspn", "wcslen", "wcsncmp", "wcspbrk",
+  "wcsrchr", "wcsspn", "wcsstr", 
+
+  // glibc
+  "alphasort", "alphasort64", "versionsort", "versionsort64",
+
+  // C99
+  "nan", "nanf", "nand",
+
+  // File I/O
+  "feof", "ferror", "fileno",
+  "feof_unlocked", "ferror_unlocked", "fileno_unlocked"
+};
+
+static const unsigned ORMTableSize =
+    sizeof(OnlyReadsMemoryTable)/sizeof(OnlyReadsMemoryTable[0]);
+
+bool BasicAliasAnalysis::onlyReadsMemory(Function *F) {
+  if (doesNotAccessMemory(F)) return true;
+  if (!F->isExternal()) return false;
+
+  static bool Initialized = false;
+  if (!Initialized) {
+    // Sort the table the first time through.
+    std::sort(OnlyReadsMemoryTable, OnlyReadsMemoryTable+ORMTableSize,
+              StringCompare());
+    Initialized = true;
+  }
+
+  const char **Ptr = std::lower_bound(OnlyReadsMemoryTable,
+                                      OnlyReadsMemoryTable+ORMTableSize,
+                                      F->getName().c_str(), StringCompare());
+  return Ptr != OnlyReadsMemoryTable+ORMTableSize && *Ptr == F->getName();
+}
+
+