]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - contrib/llvm/lib/Analysis/MemoryDependenceAnalysis.cpp
MFV r317781:
[FreeBSD/FreeBSD.git] / contrib / llvm / lib / Analysis / MemoryDependenceAnalysis.cpp
1 //===- MemoryDependenceAnalysis.cpp - Mem Deps Implementation -------------===//
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 implements an analysis that determines, for a given memory
11 // operation, what preceding memory operations it depends on.  It builds on
12 // alias analysis information, and tries to provide a lazy, caching interface to
13 // a common kind of alias information query.
14 //
15 //===----------------------------------------------------------------------===//
16
17 #include "llvm/Analysis/MemoryDependenceAnalysis.h"
18 #include "llvm/ADT/SmallSet.h"
19 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
20 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
21 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
22 #include "llvm/Analysis/AliasAnalysis.h"
23 #include "llvm/Analysis/AssumptionCache.h"
24 #include "llvm/Analysis/MemoryBuiltins.h"
25 #include "llvm/Analysis/PHITransAddr.h"
26 #include "llvm/Analysis/OrderedBasicBlock.h"
27 #include "llvm/Analysis/ValueTracking.h"
28 #include "llvm/Analysis/TargetLibraryInfo.h"
29 #include "llvm/IR/CallSite.h"
30 #include "llvm/IR/Constants.h"
31 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
32 #include "llvm/IR/DerivedTypes.h"
33 #include "llvm/IR/Dominators.h"
34 #include "llvm/IR/Function.h"
35 #include "llvm/IR/Instruction.h"
36 #include "llvm/IR/Instructions.h"
37 #include "llvm/IR/IntrinsicInst.h"
38 #include "llvm/IR/LLVMContext.h"
39 #include "llvm/IR/PredIteratorCache.h"
40 #include "llvm/Support/AtomicOrdering.h"
41 #include "llvm/Support/Casting.h"
42 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
43 #include "llvm/Support/Compiler.h"
44 #include "llvm/Support/Debug.h"
45 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
46 #include <algorithm>
47 #include <cassert>
48 #include <iterator>
49
50 using namespace llvm;
51
52 #define DEBUG_TYPE "memdep"
53
54 STATISTIC(NumCacheNonLocal, "Number of fully cached non-local responses");
55 STATISTIC(NumCacheDirtyNonLocal, "Number of dirty cached non-local responses");
56 STATISTIC(NumUncacheNonLocal, "Number of uncached non-local responses");
57
58 STATISTIC(NumCacheNonLocalPtr,
59           "Number of fully cached non-local ptr responses");
60 STATISTIC(NumCacheDirtyNonLocalPtr,
61           "Number of cached, but dirty, non-local ptr responses");
62 STATISTIC(NumUncacheNonLocalPtr, "Number of uncached non-local ptr responses");
63 STATISTIC(NumCacheCompleteNonLocalPtr,
64           "Number of block queries that were completely cached");
65
66 // Limit for the number of instructions to scan in a block.
67
68 static cl::opt<unsigned> BlockScanLimit(
69     "memdep-block-scan-limit", cl::Hidden, cl::init(100),
70     cl::desc("The number of instructions to scan in a block in memory "
71              "dependency analysis (default = 100)"));
72
73 static cl::opt<unsigned>
74     BlockNumberLimit("memdep-block-number-limit", cl::Hidden, cl::init(1000),
75                      cl::desc("The number of blocks to scan during memory "
76                               "dependency analysis (default = 1000)"));
77
78 // Limit on the number of memdep results to process.
79 static const unsigned int NumResultsLimit = 100;
80
81 /// This is a helper function that removes Val from 'Inst's set in ReverseMap.
82 ///
83 /// If the set becomes empty, remove Inst's entry.
84 template <typename KeyTy>
85 static void
86 RemoveFromReverseMap(DenseMap<Instruction *, SmallPtrSet<KeyTy, 4>> &ReverseMap,
87                      Instruction *Inst, KeyTy Val) {
88   typename DenseMap<Instruction *, SmallPtrSet<KeyTy, 4>>::iterator InstIt =
89       ReverseMap.find(Inst);
90   assert(InstIt != ReverseMap.end() && "Reverse map out of sync?");
91   bool Found = InstIt->second.erase(Val);
92   assert(Found && "Invalid reverse map!");
93   (void)Found;
94   if (InstIt->second.empty())
95     ReverseMap.erase(InstIt);
96 }
97
98 /// If the given instruction references a specific memory location, fill in Loc
99 /// with the details, otherwise set Loc.Ptr to null.
100 ///
101 /// Returns a ModRefInfo value describing the general behavior of the
102 /// instruction.
103 static ModRefInfo GetLocation(const Instruction *Inst, MemoryLocation &Loc,
104                               const TargetLibraryInfo &TLI) {
105   if (const LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(Inst)) {
106     if (LI->isUnordered()) {
107       Loc = MemoryLocation::get(LI);
108       return MRI_Ref;
109     }
110     if (LI->getOrdering() == AtomicOrdering::Monotonic) {
111       Loc = MemoryLocation::get(LI);
112       return MRI_ModRef;
113     }
114     Loc = MemoryLocation();
115     return MRI_ModRef;
116   }
117
118   if (const StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(Inst)) {
119     if (SI->isUnordered()) {
120       Loc = MemoryLocation::get(SI);
121       return MRI_Mod;
122     }
123     if (SI->getOrdering() == AtomicOrdering::Monotonic) {
124       Loc = MemoryLocation::get(SI);
125       return MRI_ModRef;
126     }
127     Loc = MemoryLocation();
128     return MRI_ModRef;
129   }
130
131   if (const VAArgInst *V = dyn_cast<VAArgInst>(Inst)) {
132     Loc = MemoryLocation::get(V);
133     return MRI_ModRef;
134   }
135
136   if (const CallInst *CI = isFreeCall(Inst, &TLI)) {
137     // calls to free() deallocate the entire structure
138     Loc = MemoryLocation(CI->getArgOperand(0));
139     return MRI_Mod;
140   }
141
142   if (const IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(Inst)) {
143     AAMDNodes AAInfo;
144
145     switch (II->getIntrinsicID()) {
146     case Intrinsic::lifetime_start:
147     case Intrinsic::lifetime_end:
148     case Intrinsic::invariant_start:
149       II->getAAMetadata(AAInfo);
150       Loc = MemoryLocation(
151           II->getArgOperand(1),
152           cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(0))->getZExtValue(), AAInfo);
153       // These intrinsics don't really modify the memory, but returning Mod
154       // will allow them to be handled conservatively.
155       return MRI_Mod;
156     case Intrinsic::invariant_end:
157       II->getAAMetadata(AAInfo);
158       Loc = MemoryLocation(
159           II->getArgOperand(2),
160           cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1))->getZExtValue(), AAInfo);
161       // These intrinsics don't really modify the memory, but returning Mod
162       // will allow them to be handled conservatively.
163       return MRI_Mod;
164     default:
165       break;
166     }
167   }
168
169   // Otherwise, just do the coarse-grained thing that always works.
170   if (Inst->mayWriteToMemory())
171     return MRI_ModRef;
172   if (Inst->mayReadFromMemory())
173     return MRI_Ref;
174   return MRI_NoModRef;
175 }
176
177 /// Private helper for finding the local dependencies of a call site.
178 MemDepResult MemoryDependenceResults::getCallSiteDependencyFrom(
179     CallSite CS, bool isReadOnlyCall, BasicBlock::iterator ScanIt,
180     BasicBlock *BB) {
181   unsigned Limit = BlockScanLimit;
182
183   // Walk backwards through the block, looking for dependencies.
184   while (ScanIt != BB->begin()) {
185     // Limit the amount of scanning we do so we don't end up with quadratic
186     // running time on extreme testcases.
187     --Limit;
188     if (!Limit)
189       return MemDepResult::getUnknown();
190
191     Instruction *Inst = &*--ScanIt;
192
193     // If this inst is a memory op, get the pointer it accessed
194     MemoryLocation Loc;
195     ModRefInfo MR = GetLocation(Inst, Loc, TLI);
196     if (Loc.Ptr) {
197       // A simple instruction.
198       if (AA.getModRefInfo(CS, Loc) != MRI_NoModRef)
199         return MemDepResult::getClobber(Inst);
200       continue;
201     }
202
203     if (auto InstCS = CallSite(Inst)) {
204       // Debug intrinsics don't cause dependences.
205       if (isa<DbgInfoIntrinsic>(Inst))
206         continue;
207       // If these two calls do not interfere, look past it.
208       switch (AA.getModRefInfo(CS, InstCS)) {
209       case MRI_NoModRef:
210         // If the two calls are the same, return InstCS as a Def, so that
211         // CS can be found redundant and eliminated.
212         if (isReadOnlyCall && !(MR & MRI_Mod) &&
213             CS.getInstruction()->isIdenticalToWhenDefined(Inst))
214           return MemDepResult::getDef(Inst);
215
216         // Otherwise if the two calls don't interact (e.g. InstCS is readnone)
217         // keep scanning.
218         continue;
219       default:
220         return MemDepResult::getClobber(Inst);
221       }
222     }
223
224     // If we could not obtain a pointer for the instruction and the instruction
225     // touches memory then assume that this is a dependency.
226     if (MR != MRI_NoModRef)
227       return MemDepResult::getClobber(Inst);
228   }
229
230   // No dependence found.  If this is the entry block of the function, it is
231   // unknown, otherwise it is non-local.
232   if (BB != &BB->getParent()->getEntryBlock())
233     return MemDepResult::getNonLocal();
234   return MemDepResult::getNonFuncLocal();
235 }
236
237 unsigned MemoryDependenceResults::getLoadLoadClobberFullWidthSize(
238     const Value *MemLocBase, int64_t MemLocOffs, unsigned MemLocSize,
239     const LoadInst *LI) {
240   // We can only extend simple integer loads.
241   if (!isa<IntegerType>(LI->getType()) || !LI->isSimple())
242     return 0;
243
244   // Load widening is hostile to ThreadSanitizer: it may cause false positives
245   // or make the reports more cryptic (access sizes are wrong).
246   if (LI->getParent()->getParent()->hasFnAttribute(Attribute::SanitizeThread))
247     return 0;
248
249   const DataLayout &DL = LI->getModule()->getDataLayout();
250
251   // Get the base of this load.
252   int64_t LIOffs = 0;
253   const Value *LIBase =
254       GetPointerBaseWithConstantOffset(LI->getPointerOperand(), LIOffs, DL);
255
256   // If the two pointers are not based on the same pointer, we can't tell that
257   // they are related.
258   if (LIBase != MemLocBase)
259     return 0;
260
261   // Okay, the two values are based on the same pointer, but returned as
262   // no-alias.  This happens when we have things like two byte loads at "P+1"
263   // and "P+3".  Check to see if increasing the size of the "LI" load up to its
264   // alignment (or the largest native integer type) will allow us to load all
265   // the bits required by MemLoc.
266
267   // If MemLoc is before LI, then no widening of LI will help us out.
268   if (MemLocOffs < LIOffs)
269     return 0;
270
271   // Get the alignment of the load in bytes.  We assume that it is safe to load
272   // any legal integer up to this size without a problem.  For example, if we're
273   // looking at an i8 load on x86-32 that is known 1024 byte aligned, we can
274   // widen it up to an i32 load.  If it is known 2-byte aligned, we can widen it
275   // to i16.
276   unsigned LoadAlign = LI->getAlignment();
277
278   int64_t MemLocEnd = MemLocOffs + MemLocSize;
279
280   // If no amount of rounding up will let MemLoc fit into LI, then bail out.
281   if (LIOffs + LoadAlign < MemLocEnd)
282     return 0;
283
284   // This is the size of the load to try.  Start with the next larger power of
285   // two.
286   unsigned NewLoadByteSize = LI->getType()->getPrimitiveSizeInBits() / 8U;
287   NewLoadByteSize = NextPowerOf2(NewLoadByteSize);
288
289   while (true) {
290     // If this load size is bigger than our known alignment or would not fit
291     // into a native integer register, then we fail.
292     if (NewLoadByteSize > LoadAlign ||
293         !DL.fitsInLegalInteger(NewLoadByteSize * 8))
294       return 0;
295
296     if (LIOffs + NewLoadByteSize > MemLocEnd &&
297         LI->getParent()->getParent()->hasFnAttribute(
298             Attribute::SanitizeAddress))
299       // We will be reading past the location accessed by the original program.
300       // While this is safe in a regular build, Address Safety analysis tools
301       // may start reporting false warnings. So, don't do widening.
302       return 0;
303
304     // If a load of this width would include all of MemLoc, then we succeed.
305     if (LIOffs + NewLoadByteSize >= MemLocEnd)
306       return NewLoadByteSize;
307
308     NewLoadByteSize <<= 1;
309   }
310 }
311
312 static bool isVolatile(Instruction *Inst) {
313   if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(Inst))
314     return LI->isVolatile();
315   else if (StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(Inst))
316     return SI->isVolatile();
317   else if (AtomicCmpXchgInst *AI = dyn_cast<AtomicCmpXchgInst>(Inst))
318     return AI->isVolatile();
319   return false;
320 }
321
322 MemDepResult MemoryDependenceResults::getPointerDependencyFrom(
323     const MemoryLocation &MemLoc, bool isLoad, BasicBlock::iterator ScanIt,
324     BasicBlock *BB, Instruction *QueryInst, unsigned *Limit) {
325
326   MemDepResult InvariantGroupDependency = MemDepResult::getUnknown();
327   if (QueryInst != nullptr) {
328     if (auto *LI = dyn_cast<LoadInst>(QueryInst)) {
329       InvariantGroupDependency = getInvariantGroupPointerDependency(LI, BB);
330
331       if (InvariantGroupDependency.isDef())
332         return InvariantGroupDependency;
333     }
334   }
335   MemDepResult SimpleDep = getSimplePointerDependencyFrom(
336       MemLoc, isLoad, ScanIt, BB, QueryInst, Limit);
337   if (SimpleDep.isDef())
338     return SimpleDep;
339   // Non-local invariant group dependency indicates there is non local Def
340   // (it only returns nonLocal if it finds nonLocal def), which is better than
341   // local clobber and everything else.
342   if (InvariantGroupDependency.isNonLocal())
343     return InvariantGroupDependency;
344
345   assert(InvariantGroupDependency.isUnknown() &&
346          "InvariantGroupDependency should be only unknown at this point");
347   return SimpleDep;
348 }
349
350 MemDepResult
351 MemoryDependenceResults::getInvariantGroupPointerDependency(LoadInst *LI,
352                                                             BasicBlock *BB) {
353
354   auto *InvariantGroupMD = LI->getMetadata(LLVMContext::MD_invariant_group);
355   if (!InvariantGroupMD)
356     return MemDepResult::getUnknown();
357
358   // Take the ptr operand after all casts and geps 0. This way we can search
359   // cast graph down only.
360   Value *LoadOperand = LI->getPointerOperand()->stripPointerCasts();
361
362   // It's is not safe to walk the use list of global value, because function
363   // passes aren't allowed to look outside their functions.
364   // FIXME: this could be fixed by filtering instructions from outside
365   // of current function.
366   if (isa<GlobalValue>(LoadOperand))
367     return MemDepResult::getUnknown();
368
369   // Queue to process all pointers that are equivalent to load operand.
370   SmallVector<const Value *, 8> LoadOperandsQueue;
371   LoadOperandsQueue.push_back(LoadOperand);
372
373   Instruction *ClosestDependency = nullptr;
374   // Order of instructions in uses list is unpredictible. In order to always
375   // get the same result, we will look for the closest dominance.
376   auto GetClosestDependency = [this](Instruction *Best, Instruction *Other) {
377     assert(Other && "Must call it with not null instruction");
378     if (Best == nullptr || DT.dominates(Best, Other))
379       return Other;
380     return Best;
381   };
382
383
384   // FIXME: This loop is O(N^2) because dominates can be O(n) and in worst case
385   // we will see all the instructions. This should be fixed in MSSA.
386   while (!LoadOperandsQueue.empty()) {
387     const Value *Ptr = LoadOperandsQueue.pop_back_val();
388     assert(Ptr && !isa<GlobalValue>(Ptr) &&
389            "Null or GlobalValue should not be inserted");
390
391     for (const Use &Us : Ptr->uses()) {
392       auto *U = dyn_cast<Instruction>(Us.getUser());
393       if (!U || U == LI || !DT.dominates(U, LI))
394         continue;
395
396       // Bitcast or gep with zeros are using Ptr. Add to queue to check it's
397       // users.      U = bitcast Ptr
398       if (isa<BitCastInst>(U)) {
399         LoadOperandsQueue.push_back(U);
400         continue;
401       }
402       // Gep with zeros is equivalent to bitcast.
403       // FIXME: we are not sure if some bitcast should be canonicalized to gep 0
404       // or gep 0 to bitcast because of SROA, so there are 2 forms. When
405       // typeless pointers will be ready then both cases will be gone
406       // (and this BFS also won't be needed).
407       if (auto *GEP = dyn_cast<GetElementPtrInst>(U))
408         if (GEP->hasAllZeroIndices()) {
409           LoadOperandsQueue.push_back(U);
410           continue;
411         }
412
413       // If we hit load/store with the same invariant.group metadata (and the
414       // same pointer operand) we can assume that value pointed by pointer
415       // operand didn't change.
416       if ((isa<LoadInst>(U) || isa<StoreInst>(U)) &&
417           U->getMetadata(LLVMContext::MD_invariant_group) == InvariantGroupMD)
418         ClosestDependency = GetClosestDependency(ClosestDependency, U);
419     }
420   }
421
422   if (!ClosestDependency)
423     return MemDepResult::getUnknown();
424   if (ClosestDependency->getParent() == BB)
425     return MemDepResult::getDef(ClosestDependency);
426   // Def(U) can't be returned here because it is non-local. If local
427   // dependency won't be found then return nonLocal counting that the
428   // user will call getNonLocalPointerDependency, which will return cached
429   // result.
430   NonLocalDefsCache.try_emplace(
431       LI, NonLocalDepResult(ClosestDependency->getParent(),
432                             MemDepResult::getDef(ClosestDependency), nullptr));
433   return MemDepResult::getNonLocal();
434 }
435
436 MemDepResult MemoryDependenceResults::getSimplePointerDependencyFrom(
437     const MemoryLocation &MemLoc, bool isLoad, BasicBlock::iterator ScanIt,
438     BasicBlock *BB, Instruction *QueryInst, unsigned *Limit) {
439   bool isInvariantLoad = false;
440
441   if (!Limit) {
442     unsigned DefaultLimit = BlockScanLimit;
443     return getSimplePointerDependencyFrom(MemLoc, isLoad, ScanIt, BB, QueryInst,
444                                           &DefaultLimit);
445   }
446
447   // We must be careful with atomic accesses, as they may allow another thread
448   //   to touch this location, clobbering it. We are conservative: if the
449   //   QueryInst is not a simple (non-atomic) memory access, we automatically
450   //   return getClobber.
451   // If it is simple, we know based on the results of
452   // "Compiler testing via a theory of sound optimisations in the C11/C++11
453   //   memory model" in PLDI 2013, that a non-atomic location can only be
454   //   clobbered between a pair of a release and an acquire action, with no
455   //   access to the location in between.
456   // Here is an example for giving the general intuition behind this rule.
457   // In the following code:
458   //   store x 0;
459   //   release action; [1]
460   //   acquire action; [4]
461   //   %val = load x;
462   // It is unsafe to replace %val by 0 because another thread may be running:
463   //   acquire action; [2]
464   //   store x 42;
465   //   release action; [3]
466   // with synchronization from 1 to 2 and from 3 to 4, resulting in %val
467   // being 42. A key property of this program however is that if either
468   // 1 or 4 were missing, there would be a race between the store of 42
469   // either the store of 0 or the load (making the whole program racy).
470   // The paper mentioned above shows that the same property is respected
471   // by every program that can detect any optimization of that kind: either
472   // it is racy (undefined) or there is a release followed by an acquire
473   // between the pair of accesses under consideration.
474
475   // If the load is invariant, we "know" that it doesn't alias *any* write. We
476   // do want to respect mustalias results since defs are useful for value
477   // forwarding, but any mayalias write can be assumed to be noalias.
478   // Arguably, this logic should be pushed inside AliasAnalysis itself.
479   if (isLoad && QueryInst) {
480     LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(QueryInst);
481     if (LI && LI->getMetadata(LLVMContext::MD_invariant_load) != nullptr)
482       isInvariantLoad = true;
483   }
484
485   const DataLayout &DL = BB->getModule()->getDataLayout();
486
487   // Create a numbered basic block to lazily compute and cache instruction
488   // positions inside a BB. This is used to provide fast queries for relative
489   // position between two instructions in a BB and can be used by
490   // AliasAnalysis::callCapturesBefore.
491   OrderedBasicBlock OBB(BB);
492
493   // Return "true" if and only if the instruction I is either a non-simple
494   // load or a non-simple store.
495   auto isNonSimpleLoadOrStore = [](Instruction *I) -> bool {
496     if (auto *LI = dyn_cast<LoadInst>(I))
497       return !LI->isSimple();
498     if (auto *SI = dyn_cast<StoreInst>(I))
499       return !SI->isSimple();
500     return false;
501   };
502
503   // Return "true" if I is not a load and not a store, but it does access
504   // memory.
505   auto isOtherMemAccess = [](Instruction *I) -> bool {
506     return !isa<LoadInst>(I) && !isa<StoreInst>(I) && I->mayReadOrWriteMemory();
507   };
508
509   // Walk backwards through the basic block, looking for dependencies.
510   while (ScanIt != BB->begin()) {
511     Instruction *Inst = &*--ScanIt;
512
513     if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(Inst))
514       // Debug intrinsics don't (and can't) cause dependencies.
515       if (isa<DbgInfoIntrinsic>(II))
516         continue;
517
518     // Limit the amount of scanning we do so we don't end up with quadratic
519     // running time on extreme testcases.
520     --*Limit;
521     if (!*Limit)
522       return MemDepResult::getUnknown();
523
524     if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(Inst)) {
525       // If we reach a lifetime begin or end marker, then the query ends here
526       // because the value is undefined.
527       if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::lifetime_start) {
528         // FIXME: This only considers queries directly on the invariant-tagged
529         // pointer, not on query pointers that are indexed off of them.  It'd
530         // be nice to handle that at some point (the right approach is to use
531         // GetPointerBaseWithConstantOffset).
532         if (AA.isMustAlias(MemoryLocation(II->getArgOperand(1)), MemLoc))
533           return MemDepResult::getDef(II);
534         continue;
535       }
536     }
537
538     // Values depend on loads if the pointers are must aliased.  This means
539     // that a load depends on another must aliased load from the same value.
540     // One exception is atomic loads: a value can depend on an atomic load that
541     // it does not alias with when this atomic load indicates that another
542     // thread may be accessing the location.
543     if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(Inst)) {
544
545       // While volatile access cannot be eliminated, they do not have to clobber
546       // non-aliasing locations, as normal accesses, for example, can be safely
547       // reordered with volatile accesses.
548       if (LI->isVolatile()) {
549         if (!QueryInst)
550           // Original QueryInst *may* be volatile
551           return MemDepResult::getClobber(LI);
552         if (isVolatile(QueryInst))
553           // Ordering required if QueryInst is itself volatile
554           return MemDepResult::getClobber(LI);
555         // Otherwise, volatile doesn't imply any special ordering
556       }
557
558       // Atomic loads have complications involved.
559       // A Monotonic (or higher) load is OK if the query inst is itself not
560       // atomic.
561       // FIXME: This is overly conservative.
562       if (LI->isAtomic() && isStrongerThanUnordered(LI->getOrdering())) {
563         if (!QueryInst || isNonSimpleLoadOrStore(QueryInst) ||
564             isOtherMemAccess(QueryInst))
565           return MemDepResult::getClobber(LI);
566         if (LI->getOrdering() != AtomicOrdering::Monotonic)
567           return MemDepResult::getClobber(LI);
568       }
569
570       MemoryLocation LoadLoc = MemoryLocation::get(LI);
571
572       // If we found a pointer, check if it could be the same as our pointer.
573       AliasResult R = AA.alias(LoadLoc, MemLoc);
574
575       if (isLoad) {
576         if (R == NoAlias)
577           continue;
578
579         // Must aliased loads are defs of each other.
580         if (R == MustAlias)
581           return MemDepResult::getDef(Inst);
582
583 #if 0 // FIXME: Temporarily disabled. GVN is cleverly rewriting loads
584       // in terms of clobbering loads, but since it does this by looking
585       // at the clobbering load directly, it doesn't know about any
586       // phi translation that may have happened along the way.
587
588         // If we have a partial alias, then return this as a clobber for the
589         // client to handle.
590         if (R == PartialAlias)
591           return MemDepResult::getClobber(Inst);
592 #endif
593
594         // Random may-alias loads don't depend on each other without a
595         // dependence.
596         continue;
597       }
598
599       // Stores don't depend on other no-aliased accesses.
600       if (R == NoAlias)
601         continue;
602
603       // Stores don't alias loads from read-only memory.
604       if (AA.pointsToConstantMemory(LoadLoc))
605         continue;
606
607       // Stores depend on may/must aliased loads.
608       return MemDepResult::getDef(Inst);
609     }
610
611     if (StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(Inst)) {
612       // Atomic stores have complications involved.
613       // A Monotonic store is OK if the query inst is itself not atomic.
614       // FIXME: This is overly conservative.
615       if (!SI->isUnordered() && SI->isAtomic()) {
616         if (!QueryInst || isNonSimpleLoadOrStore(QueryInst) ||
617             isOtherMemAccess(QueryInst))
618           return MemDepResult::getClobber(SI);
619         if (SI->getOrdering() != AtomicOrdering::Monotonic)
620           return MemDepResult::getClobber(SI);
621       }
622
623       // FIXME: this is overly conservative.
624       // While volatile access cannot be eliminated, they do not have to clobber
625       // non-aliasing locations, as normal accesses can for example be reordered
626       // with volatile accesses.
627       if (SI->isVolatile())
628         if (!QueryInst || isNonSimpleLoadOrStore(QueryInst) ||
629             isOtherMemAccess(QueryInst))
630           return MemDepResult::getClobber(SI);
631
632       // If alias analysis can tell that this store is guaranteed to not modify
633       // the query pointer, ignore it.  Use getModRefInfo to handle cases where
634       // the query pointer points to constant memory etc.
635       if (AA.getModRefInfo(SI, MemLoc) == MRI_NoModRef)
636         continue;
637
638       // Ok, this store might clobber the query pointer.  Check to see if it is
639       // a must alias: in this case, we want to return this as a def.
640       MemoryLocation StoreLoc = MemoryLocation::get(SI);
641
642       // If we found a pointer, check if it could be the same as our pointer.
643       AliasResult R = AA.alias(StoreLoc, MemLoc);
644
645       if (R == NoAlias)
646         continue;
647       if (R == MustAlias)
648         return MemDepResult::getDef(Inst);
649       if (isInvariantLoad)
650         continue;
651       return MemDepResult::getClobber(Inst);
652     }
653
654     // If this is an allocation, and if we know that the accessed pointer is to
655     // the allocation, return Def.  This means that there is no dependence and
656     // the access can be optimized based on that.  For example, a load could
657     // turn into undef.  Note that we can bypass the allocation itself when
658     // looking for a clobber in many cases; that's an alias property and is
659     // handled by BasicAA.
660     if (isa<AllocaInst>(Inst) || isNoAliasFn(Inst, &TLI)) {
661       const Value *AccessPtr = GetUnderlyingObject(MemLoc.Ptr, DL);
662       if (AccessPtr == Inst || AA.isMustAlias(Inst, AccessPtr))
663         return MemDepResult::getDef(Inst);
664     }
665
666     if (isInvariantLoad)
667       continue;
668
669     // A release fence requires that all stores complete before it, but does
670     // not prevent the reordering of following loads or stores 'before' the
671     // fence.  As a result, we look past it when finding a dependency for
672     // loads.  DSE uses this to find preceeding stores to delete and thus we
673     // can't bypass the fence if the query instruction is a store.
674     if (FenceInst *FI = dyn_cast<FenceInst>(Inst))
675       if (isLoad && FI->getOrdering() == AtomicOrdering::Release)
676         continue;
677
678     // See if this instruction (e.g. a call or vaarg) mod/ref's the pointer.
679     ModRefInfo MR = AA.getModRefInfo(Inst, MemLoc);
680     // If necessary, perform additional analysis.
681     if (MR == MRI_ModRef)
682       MR = AA.callCapturesBefore(Inst, MemLoc, &DT, &OBB);
683     switch (MR) {
684     case MRI_NoModRef:
685       // If the call has no effect on the queried pointer, just ignore it.
686       continue;
687     case MRI_Mod:
688       return MemDepResult::getClobber(Inst);
689     case MRI_Ref:
690       // If the call is known to never store to the pointer, and if this is a
691       // load query, we can safely ignore it (scan past it).
692       if (isLoad)
693         continue;
694     default:
695       // Otherwise, there is a potential dependence.  Return a clobber.
696       return MemDepResult::getClobber(Inst);
697     }
698   }
699
700   // No dependence found.  If this is the entry block of the function, it is
701   // unknown, otherwise it is non-local.
702   if (BB != &BB->getParent()->getEntryBlock())
703     return MemDepResult::getNonLocal();
704   return MemDepResult::getNonFuncLocal();
705 }
706
707 MemDepResult MemoryDependenceResults::getDependency(Instruction *QueryInst) {
708   Instruction *ScanPos = QueryInst;
709
710   // Check for a cached result
711   MemDepResult &LocalCache = LocalDeps[QueryInst];
712
713   // If the cached entry is non-dirty, just return it.  Note that this depends
714   // on MemDepResult's default constructing to 'dirty'.
715   if (!LocalCache.isDirty())
716     return LocalCache;
717
718   // Otherwise, if we have a dirty entry, we know we can start the scan at that
719   // instruction, which may save us some work.
720   if (Instruction *Inst = LocalCache.getInst()) {
721     ScanPos = Inst;
722
723     RemoveFromReverseMap(ReverseLocalDeps, Inst, QueryInst);
724   }
725
726   BasicBlock *QueryParent = QueryInst->getParent();
727
728   // Do the scan.
729   if (BasicBlock::iterator(QueryInst) == QueryParent->begin()) {
730     // No dependence found. If this is the entry block of the function, it is
731     // unknown, otherwise it is non-local.
732     if (QueryParent != &QueryParent->getParent()->getEntryBlock())
733       LocalCache = MemDepResult::getNonLocal();
734     else
735       LocalCache = MemDepResult::getNonFuncLocal();
736   } else {
737     MemoryLocation MemLoc;
738     ModRefInfo MR = GetLocation(QueryInst, MemLoc, TLI);
739     if (MemLoc.Ptr) {
740       // If we can do a pointer scan, make it happen.
741       bool isLoad = !(MR & MRI_Mod);
742       if (auto *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(QueryInst))
743         isLoad |= II->getIntrinsicID() == Intrinsic::lifetime_start;
744
745       LocalCache = getPointerDependencyFrom(
746           MemLoc, isLoad, ScanPos->getIterator(), QueryParent, QueryInst);
747     } else if (isa<CallInst>(QueryInst) || isa<InvokeInst>(QueryInst)) {
748       CallSite QueryCS(QueryInst);
749       bool isReadOnly = AA.onlyReadsMemory(QueryCS);
750       LocalCache = getCallSiteDependencyFrom(
751           QueryCS, isReadOnly, ScanPos->getIterator(), QueryParent);
752     } else
753       // Non-memory instruction.
754       LocalCache = MemDepResult::getUnknown();
755   }
756
757   // Remember the result!
758   if (Instruction *I = LocalCache.getInst())
759     ReverseLocalDeps[I].insert(QueryInst);
760
761   return LocalCache;
762 }
763
764 #ifndef NDEBUG
765 /// This method is used when -debug is specified to verify that cache arrays
766 /// are properly kept sorted.
767 static void AssertSorted(MemoryDependenceResults::NonLocalDepInfo &Cache,
768                          int Count = -1) {
769   if (Count == -1)
770     Count = Cache.size();
771   assert(std::is_sorted(Cache.begin(), Cache.begin() + Count) &&
772          "Cache isn't sorted!");
773 }
774 #endif
775
776 const MemoryDependenceResults::NonLocalDepInfo &
777 MemoryDependenceResults::getNonLocalCallDependency(CallSite QueryCS) {
778   assert(getDependency(QueryCS.getInstruction()).isNonLocal() &&
779          "getNonLocalCallDependency should only be used on calls with "
780          "non-local deps!");
781   PerInstNLInfo &CacheP = NonLocalDeps[QueryCS.getInstruction()];
782   NonLocalDepInfo &Cache = CacheP.first;
783
784   // This is the set of blocks that need to be recomputed.  In the cached case,
785   // this can happen due to instructions being deleted etc. In the uncached
786   // case, this starts out as the set of predecessors we care about.
787   SmallVector<BasicBlock *, 32> DirtyBlocks;
788
789   if (!Cache.empty()) {
790     // Okay, we have a cache entry.  If we know it is not dirty, just return it
791     // with no computation.
792     if (!CacheP.second) {
793       ++NumCacheNonLocal;
794       return Cache;
795     }
796
797     // If we already have a partially computed set of results, scan them to
798     // determine what is dirty, seeding our initial DirtyBlocks worklist.
799     for (auto &Entry : Cache)
800       if (Entry.getResult().isDirty())
801         DirtyBlocks.push_back(Entry.getBB());
802
803     // Sort the cache so that we can do fast binary search lookups below.
804     std::sort(Cache.begin(), Cache.end());
805
806     ++NumCacheDirtyNonLocal;
807     // cerr << "CACHED CASE: " << DirtyBlocks.size() << " dirty: "
808     //     << Cache.size() << " cached: " << *QueryInst;
809   } else {
810     // Seed DirtyBlocks with each of the preds of QueryInst's block.
811     BasicBlock *QueryBB = QueryCS.getInstruction()->getParent();
812     for (BasicBlock *Pred : PredCache.get(QueryBB))
813       DirtyBlocks.push_back(Pred);
814     ++NumUncacheNonLocal;
815   }
816
817   // isReadonlyCall - If this is a read-only call, we can be more aggressive.
818   bool isReadonlyCall = AA.onlyReadsMemory(QueryCS);
819
820   SmallPtrSet<BasicBlock *, 32> Visited;
821
822   unsigned NumSortedEntries = Cache.size();
823   DEBUG(AssertSorted(Cache));
824
825   // Iterate while we still have blocks to update.
826   while (!DirtyBlocks.empty()) {
827     BasicBlock *DirtyBB = DirtyBlocks.back();
828     DirtyBlocks.pop_back();
829
830     // Already processed this block?
831     if (!Visited.insert(DirtyBB).second)
832       continue;
833
834     // Do a binary search to see if we already have an entry for this block in
835     // the cache set.  If so, find it.
836     DEBUG(AssertSorted(Cache, NumSortedEntries));
837     NonLocalDepInfo::iterator Entry =
838         std::upper_bound(Cache.begin(), Cache.begin() + NumSortedEntries,
839                          NonLocalDepEntry(DirtyBB));
840     if (Entry != Cache.begin() && std::prev(Entry)->getBB() == DirtyBB)
841       --Entry;
842
843     NonLocalDepEntry *ExistingResult = nullptr;
844     if (Entry != Cache.begin() + NumSortedEntries &&
845         Entry->getBB() == DirtyBB) {
846       // If we already have an entry, and if it isn't already dirty, the block
847       // is done.
848       if (!Entry->getResult().isDirty())
849         continue;
850
851       // Otherwise, remember this slot so we can update the value.
852       ExistingResult = &*Entry;
853     }
854
855     // If the dirty entry has a pointer, start scanning from it so we don't have
856     // to rescan the entire block.
857     BasicBlock::iterator ScanPos = DirtyBB->end();
858     if (ExistingResult) {
859       if (Instruction *Inst = ExistingResult->getResult().getInst()) {
860         ScanPos = Inst->getIterator();
861         // We're removing QueryInst's use of Inst.
862         RemoveFromReverseMap(ReverseNonLocalDeps, Inst,
863                              QueryCS.getInstruction());
864       }
865     }
866
867     // Find out if this block has a local dependency for QueryInst.
868     MemDepResult Dep;
869
870     if (ScanPos != DirtyBB->begin()) {
871       Dep =
872           getCallSiteDependencyFrom(QueryCS, isReadonlyCall, ScanPos, DirtyBB);
873     } else if (DirtyBB != &DirtyBB->getParent()->getEntryBlock()) {
874       // No dependence found.  If this is the entry block of the function, it is
875       // a clobber, otherwise it is unknown.
876       Dep = MemDepResult::getNonLocal();
877     } else {
878       Dep = MemDepResult::getNonFuncLocal();
879     }
880
881     // If we had a dirty entry for the block, update it.  Otherwise, just add
882     // a new entry.
883     if (ExistingResult)
884       ExistingResult->setResult(Dep);
885     else
886       Cache.push_back(NonLocalDepEntry(DirtyBB, Dep));
887
888     // If the block has a dependency (i.e. it isn't completely transparent to
889     // the value), remember the association!
890     if (!Dep.isNonLocal()) {
891       // Keep the ReverseNonLocalDeps map up to date so we can efficiently
892       // update this when we remove instructions.
893       if (Instruction *Inst = Dep.getInst())
894         ReverseNonLocalDeps[Inst].insert(QueryCS.getInstruction());
895     } else {
896
897       // If the block *is* completely transparent to the load, we need to check
898       // the predecessors of this block.  Add them to our worklist.
899       for (BasicBlock *Pred : PredCache.get(DirtyBB))
900         DirtyBlocks.push_back(Pred);
901     }
902   }
903
904   return Cache;
905 }
906
907 void MemoryDependenceResults::getNonLocalPointerDependency(
908     Instruction *QueryInst, SmallVectorImpl<NonLocalDepResult> &Result) {
909   const MemoryLocation Loc = MemoryLocation::get(QueryInst);
910   bool isLoad = isa<LoadInst>(QueryInst);
911   BasicBlock *FromBB = QueryInst->getParent();
912   assert(FromBB);
913
914   assert(Loc.Ptr->getType()->isPointerTy() &&
915          "Can't get pointer deps of a non-pointer!");
916   Result.clear();
917   {
918     // Check if there is cached Def with invariant.group. FIXME: cache might be
919     // invalid if cached instruction would be removed between call to
920     // getPointerDependencyFrom and this function.
921     auto NonLocalDefIt = NonLocalDefsCache.find(QueryInst);
922     if (NonLocalDefIt != NonLocalDefsCache.end()) {
923       Result.push_back(std::move(NonLocalDefIt->second));
924       NonLocalDefsCache.erase(NonLocalDefIt);
925       return;
926     }
927   }
928   // This routine does not expect to deal with volatile instructions.
929   // Doing so would require piping through the QueryInst all the way through.
930   // TODO: volatiles can't be elided, but they can be reordered with other
931   // non-volatile accesses.
932
933   // We currently give up on any instruction which is ordered, but we do handle
934   // atomic instructions which are unordered.
935   // TODO: Handle ordered instructions
936   auto isOrdered = [](Instruction *Inst) {
937     if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(Inst)) {
938       return !LI->isUnordered();
939     } else if (StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(Inst)) {
940       return !SI->isUnordered();
941     }
942     return false;
943   };
944   if (isVolatile(QueryInst) || isOrdered(QueryInst)) {
945     Result.push_back(NonLocalDepResult(FromBB, MemDepResult::getUnknown(),
946                                        const_cast<Value *>(Loc.Ptr)));
947     return;
948   }
949   const DataLayout &DL = FromBB->getModule()->getDataLayout();
950   PHITransAddr Address(const_cast<Value *>(Loc.Ptr), DL, &AC);
951
952   // This is the set of blocks we've inspected, and the pointer we consider in
953   // each block.  Because of critical edges, we currently bail out if querying
954   // a block with multiple different pointers.  This can happen during PHI
955   // translation.
956   DenseMap<BasicBlock *, Value *> Visited;
957   if (getNonLocalPointerDepFromBB(QueryInst, Address, Loc, isLoad, FromBB,
958                                    Result, Visited, true))
959     return;
960   Result.clear();
961   Result.push_back(NonLocalDepResult(FromBB, MemDepResult::getUnknown(),
962                                      const_cast<Value *>(Loc.Ptr)));
963 }
964
965 /// Compute the memdep value for BB with Pointer/PointeeSize using either
966 /// cached information in Cache or by doing a lookup (which may use dirty cache
967 /// info if available).
968 ///
969 /// If we do a lookup, add the result to the cache.
970 MemDepResult MemoryDependenceResults::GetNonLocalInfoForBlock(
971     Instruction *QueryInst, const MemoryLocation &Loc, bool isLoad,
972     BasicBlock *BB, NonLocalDepInfo *Cache, unsigned NumSortedEntries) {
973
974   // Do a binary search to see if we already have an entry for this block in
975   // the cache set.  If so, find it.
976   NonLocalDepInfo::iterator Entry = std::upper_bound(
977       Cache->begin(), Cache->begin() + NumSortedEntries, NonLocalDepEntry(BB));
978   if (Entry != Cache->begin() && (Entry - 1)->getBB() == BB)
979     --Entry;
980
981   NonLocalDepEntry *ExistingResult = nullptr;
982   if (Entry != Cache->begin() + NumSortedEntries && Entry->getBB() == BB)
983     ExistingResult = &*Entry;
984
985   // If we have a cached entry, and it is non-dirty, use it as the value for
986   // this dependency.
987   if (ExistingResult && !ExistingResult->getResult().isDirty()) {
988     ++NumCacheNonLocalPtr;
989     return ExistingResult->getResult();
990   }
991
992   // Otherwise, we have to scan for the value.  If we have a dirty cache
993   // entry, start scanning from its position, otherwise we scan from the end
994   // of the block.
995   BasicBlock::iterator ScanPos = BB->end();
996   if (ExistingResult && ExistingResult->getResult().getInst()) {
997     assert(ExistingResult->getResult().getInst()->getParent() == BB &&
998            "Instruction invalidated?");
999     ++NumCacheDirtyNonLocalPtr;
1000     ScanPos = ExistingResult->getResult().getInst()->getIterator();
1001
1002     // Eliminating the dirty entry from 'Cache', so update the reverse info.
1003     ValueIsLoadPair CacheKey(Loc.Ptr, isLoad);
1004     RemoveFromReverseMap(ReverseNonLocalPtrDeps, &*ScanPos, CacheKey);
1005   } else {
1006     ++NumUncacheNonLocalPtr;
1007   }
1008
1009   // Scan the block for the dependency.
1010   MemDepResult Dep =
1011       getPointerDependencyFrom(Loc, isLoad, ScanPos, BB, QueryInst);
1012
1013   // If we had a dirty entry for the block, update it.  Otherwise, just add
1014   // a new entry.
1015   if (ExistingResult)
1016     ExistingResult->setResult(Dep);
1017   else
1018     Cache->push_back(NonLocalDepEntry(BB, Dep));
1019
1020   // If the block has a dependency (i.e. it isn't completely transparent to
1021   // the value), remember the reverse association because we just added it
1022   // to Cache!
1023   if (!Dep.isDef() && !Dep.isClobber())
1024     return Dep;
1025
1026   // Keep the ReverseNonLocalPtrDeps map up to date so we can efficiently
1027   // update MemDep when we remove instructions.
1028   Instruction *Inst = Dep.getInst();
1029   assert(Inst && "Didn't depend on anything?");
1030   ValueIsLoadPair CacheKey(Loc.Ptr, isLoad);
1031   ReverseNonLocalPtrDeps[Inst].insert(CacheKey);
1032   return Dep;
1033 }
1034
1035 /// Sort the NonLocalDepInfo cache, given a certain number of elements in the
1036 /// array that are already properly ordered.
1037 ///
1038 /// This is optimized for the case when only a few entries are added.
1039 static void
1040 SortNonLocalDepInfoCache(MemoryDependenceResults::NonLocalDepInfo &Cache,
1041                          unsigned NumSortedEntries) {
1042   switch (Cache.size() - NumSortedEntries) {
1043   case 0:
1044     // done, no new entries.
1045     break;
1046   case 2: {
1047     // Two new entries, insert the last one into place.
1048     NonLocalDepEntry Val = Cache.back();
1049     Cache.pop_back();
1050     MemoryDependenceResults::NonLocalDepInfo::iterator Entry =
1051         std::upper_bound(Cache.begin(), Cache.end() - 1, Val);
1052     Cache.insert(Entry, Val);
1053     LLVM_FALLTHROUGH;
1054   }
1055   case 1:
1056     // One new entry, Just insert the new value at the appropriate position.
1057     if (Cache.size() != 1) {
1058       NonLocalDepEntry Val = Cache.back();
1059       Cache.pop_back();
1060       MemoryDependenceResults::NonLocalDepInfo::iterator Entry =
1061           std::upper_bound(Cache.begin(), Cache.end(), Val);
1062       Cache.insert(Entry, Val);
1063     }
1064     break;
1065   default:
1066     // Added many values, do a full scale sort.
1067     std::sort(Cache.begin(), Cache.end());
1068     break;
1069   }
1070 }
1071
1072 /// Perform a dependency query based on pointer/pointeesize starting at the end
1073 /// of StartBB.
1074 ///
1075 /// Add any clobber/def results to the results vector and keep track of which
1076 /// blocks are visited in 'Visited'.
1077 ///
1078 /// This has special behavior for the first block queries (when SkipFirstBlock
1079 /// is true).  In this special case, it ignores the contents of the specified
1080 /// block and starts returning dependence info for its predecessors.
1081 ///
1082 /// This function returns true on success, or false to indicate that it could
1083 /// not compute dependence information for some reason.  This should be treated
1084 /// as a clobber dependence on the first instruction in the predecessor block.
1085 bool MemoryDependenceResults::getNonLocalPointerDepFromBB(
1086     Instruction *QueryInst, const PHITransAddr &Pointer,
1087     const MemoryLocation &Loc, bool isLoad, BasicBlock *StartBB,
1088     SmallVectorImpl<NonLocalDepResult> &Result,
1089     DenseMap<BasicBlock *, Value *> &Visited, bool SkipFirstBlock) {
1090   // Look up the cached info for Pointer.
1091   ValueIsLoadPair CacheKey(Pointer.getAddr(), isLoad);
1092
1093   // Set up a temporary NLPI value. If the map doesn't yet have an entry for
1094   // CacheKey, this value will be inserted as the associated value. Otherwise,
1095   // it'll be ignored, and we'll have to check to see if the cached size and
1096   // aa tags are consistent with the current query.
1097   NonLocalPointerInfo InitialNLPI;
1098   InitialNLPI.Size = Loc.Size;
1099   InitialNLPI.AATags = Loc.AATags;
1100
1101   // Get the NLPI for CacheKey, inserting one into the map if it doesn't
1102   // already have one.
1103   std::pair<CachedNonLocalPointerInfo::iterator, bool> Pair =
1104       NonLocalPointerDeps.insert(std::make_pair(CacheKey, InitialNLPI));
1105   NonLocalPointerInfo *CacheInfo = &Pair.first->second;
1106
1107   // If we already have a cache entry for this CacheKey, we may need to do some
1108   // work to reconcile the cache entry and the current query.
1109   if (!Pair.second) {
1110     if (CacheInfo->Size < Loc.Size) {
1111       // The query's Size is greater than the cached one. Throw out the
1112       // cached data and proceed with the query at the greater size.
1113       CacheInfo->Pair = BBSkipFirstBlockPair();
1114       CacheInfo->Size = Loc.Size;
1115       for (auto &Entry : CacheInfo->NonLocalDeps)
1116         if (Instruction *Inst = Entry.getResult().getInst())
1117           RemoveFromReverseMap(ReverseNonLocalPtrDeps, Inst, CacheKey);
1118       CacheInfo->NonLocalDeps.clear();
1119     } else if (CacheInfo->Size > Loc.Size) {
1120       // This query's Size is less than the cached one. Conservatively restart
1121       // the query using the greater size.
1122       return getNonLocalPointerDepFromBB(
1123           QueryInst, Pointer, Loc.getWithNewSize(CacheInfo->Size), isLoad,
1124           StartBB, Result, Visited, SkipFirstBlock);
1125     }
1126
1127     // If the query's AATags are inconsistent with the cached one,
1128     // conservatively throw out the cached data and restart the query with
1129     // no tag if needed.
1130     if (CacheInfo->AATags != Loc.AATags) {
1131       if (CacheInfo->AATags) {
1132         CacheInfo->Pair = BBSkipFirstBlockPair();
1133         CacheInfo->AATags = AAMDNodes();
1134         for (auto &Entry : CacheInfo->NonLocalDeps)
1135           if (Instruction *Inst = Entry.getResult().getInst())
1136             RemoveFromReverseMap(ReverseNonLocalPtrDeps, Inst, CacheKey);
1137         CacheInfo->NonLocalDeps.clear();
1138       }
1139       if (Loc.AATags)
1140         return getNonLocalPointerDepFromBB(
1141             QueryInst, Pointer, Loc.getWithoutAATags(), isLoad, StartBB, Result,
1142             Visited, SkipFirstBlock);
1143     }
1144   }
1145
1146   NonLocalDepInfo *Cache = &CacheInfo->NonLocalDeps;
1147
1148   // If we have valid cached information for exactly the block we are
1149   // investigating, just return it with no recomputation.
1150   if (CacheInfo->Pair == BBSkipFirstBlockPair(StartBB, SkipFirstBlock)) {
1151     // We have a fully cached result for this query then we can just return the
1152     // cached results and populate the visited set.  However, we have to verify
1153     // that we don't already have conflicting results for these blocks.  Check
1154     // to ensure that if a block in the results set is in the visited set that
1155     // it was for the same pointer query.
1156     if (!Visited.empty()) {
1157       for (auto &Entry : *Cache) {
1158         DenseMap<BasicBlock *, Value *>::iterator VI =
1159             Visited.find(Entry.getBB());
1160         if (VI == Visited.end() || VI->second == Pointer.getAddr())
1161           continue;
1162
1163         // We have a pointer mismatch in a block.  Just return false, saying
1164         // that something was clobbered in this result.  We could also do a
1165         // non-fully cached query, but there is little point in doing this.
1166         return false;
1167       }
1168     }
1169
1170     Value *Addr = Pointer.getAddr();
1171     for (auto &Entry : *Cache) {
1172       Visited.insert(std::make_pair(Entry.getBB(), Addr));
1173       if (Entry.getResult().isNonLocal()) {
1174         continue;
1175       }
1176
1177       if (DT.isReachableFromEntry(Entry.getBB())) {
1178         Result.push_back(
1179             NonLocalDepResult(Entry.getBB(), Entry.getResult(), Addr));
1180       }
1181     }
1182     ++NumCacheCompleteNonLocalPtr;
1183     return true;
1184   }
1185
1186   // Otherwise, either this is a new block, a block with an invalid cache
1187   // pointer or one that we're about to invalidate by putting more info into it
1188   // than its valid cache info.  If empty, the result will be valid cache info,
1189   // otherwise it isn't.
1190   if (Cache->empty())
1191     CacheInfo->Pair = BBSkipFirstBlockPair(StartBB, SkipFirstBlock);
1192   else
1193     CacheInfo->Pair = BBSkipFirstBlockPair();
1194
1195   SmallVector<BasicBlock *, 32> Worklist;
1196   Worklist.push_back(StartBB);
1197
1198   // PredList used inside loop.
1199   SmallVector<std::pair<BasicBlock *, PHITransAddr>, 16> PredList;
1200
1201   // Keep track of the entries that we know are sorted.  Previously cached
1202   // entries will all be sorted.  The entries we add we only sort on demand (we
1203   // don't insert every element into its sorted position).  We know that we
1204   // won't get any reuse from currently inserted values, because we don't
1205   // revisit blocks after we insert info for them.
1206   unsigned NumSortedEntries = Cache->size();
1207   unsigned WorklistEntries = BlockNumberLimit;
1208   bool GotWorklistLimit = false;
1209   DEBUG(AssertSorted(*Cache));
1210
1211   while (!Worklist.empty()) {
1212     BasicBlock *BB = Worklist.pop_back_val();
1213
1214     // If we do process a large number of blocks it becomes very expensive and
1215     // likely it isn't worth worrying about
1216     if (Result.size() > NumResultsLimit) {
1217       Worklist.clear();
1218       // Sort it now (if needed) so that recursive invocations of
1219       // getNonLocalPointerDepFromBB and other routines that could reuse the
1220       // cache value will only see properly sorted cache arrays.
1221       if (Cache && NumSortedEntries != Cache->size()) {
1222         SortNonLocalDepInfoCache(*Cache, NumSortedEntries);
1223       }
1224       // Since we bail out, the "Cache" set won't contain all of the
1225       // results for the query.  This is ok (we can still use it to accelerate
1226       // specific block queries) but we can't do the fastpath "return all
1227       // results from the set".  Clear out the indicator for this.
1228       CacheInfo->Pair = BBSkipFirstBlockPair();
1229       return false;
1230     }
1231
1232     // Skip the first block if we have it.
1233     if (!SkipFirstBlock) {
1234       // Analyze the dependency of *Pointer in FromBB.  See if we already have
1235       // been here.
1236       assert(Visited.count(BB) && "Should check 'visited' before adding to WL");
1237
1238       // Get the dependency info for Pointer in BB.  If we have cached
1239       // information, we will use it, otherwise we compute it.
1240       DEBUG(AssertSorted(*Cache, NumSortedEntries));
1241       MemDepResult Dep = GetNonLocalInfoForBlock(QueryInst, Loc, isLoad, BB,
1242                                                  Cache, NumSortedEntries);
1243
1244       // If we got a Def or Clobber, add this to the list of results.
1245       if (!Dep.isNonLocal()) {
1246         if (DT.isReachableFromEntry(BB)) {
1247           Result.push_back(NonLocalDepResult(BB, Dep, Pointer.getAddr()));
1248           continue;
1249         }
1250       }
1251     }
1252
1253     // If 'Pointer' is an instruction defined in this block, then we need to do
1254     // phi translation to change it into a value live in the predecessor block.
1255     // If not, we just add the predecessors to the worklist and scan them with
1256     // the same Pointer.
1257     if (!Pointer.NeedsPHITranslationFromBlock(BB)) {
1258       SkipFirstBlock = false;
1259       SmallVector<BasicBlock *, 16> NewBlocks;
1260       for (BasicBlock *Pred : PredCache.get(BB)) {
1261         // Verify that we haven't looked at this block yet.
1262         std::pair<DenseMap<BasicBlock *, Value *>::iterator, bool> InsertRes =
1263             Visited.insert(std::make_pair(Pred, Pointer.getAddr()));
1264         if (InsertRes.second) {
1265           // First time we've looked at *PI.
1266           NewBlocks.push_back(Pred);
1267           continue;
1268         }
1269
1270         // If we have seen this block before, but it was with a different
1271         // pointer then we have a phi translation failure and we have to treat
1272         // this as a clobber.
1273         if (InsertRes.first->second != Pointer.getAddr()) {
1274           // Make sure to clean up the Visited map before continuing on to
1275           // PredTranslationFailure.
1276           for (unsigned i = 0; i < NewBlocks.size(); i++)
1277             Visited.erase(NewBlocks[i]);
1278           goto PredTranslationFailure;
1279         }
1280       }
1281       if (NewBlocks.size() > WorklistEntries) {
1282         // Make sure to clean up the Visited map before continuing on to
1283         // PredTranslationFailure.
1284         for (unsigned i = 0; i < NewBlocks.size(); i++)
1285           Visited.erase(NewBlocks[i]);
1286         GotWorklistLimit = true;
1287         goto PredTranslationFailure;
1288       }
1289       WorklistEntries -= NewBlocks.size();
1290       Worklist.append(NewBlocks.begin(), NewBlocks.end());
1291       continue;
1292     }
1293
1294     // We do need to do phi translation, if we know ahead of time we can't phi
1295     // translate this value, don't even try.
1296     if (!Pointer.IsPotentiallyPHITranslatable())
1297       goto PredTranslationFailure;
1298
1299     // We may have added values to the cache list before this PHI translation.
1300     // If so, we haven't done anything to ensure that the cache remains sorted.
1301     // Sort it now (if needed) so that recursive invocations of
1302     // getNonLocalPointerDepFromBB and other routines that could reuse the cache
1303     // value will only see properly sorted cache arrays.
1304     if (Cache && NumSortedEntries != Cache->size()) {
1305       SortNonLocalDepInfoCache(*Cache, NumSortedEntries);
1306       NumSortedEntries = Cache->size();
1307     }
1308     Cache = nullptr;
1309
1310     PredList.clear();
1311     for (BasicBlock *Pred : PredCache.get(BB)) {
1312       PredList.push_back(std::make_pair(Pred, Pointer));
1313
1314       // Get the PHI translated pointer in this predecessor.  This can fail if
1315       // not translatable, in which case the getAddr() returns null.
1316       PHITransAddr &PredPointer = PredList.back().second;
1317       PredPointer.PHITranslateValue(BB, Pred, &DT, /*MustDominate=*/false);
1318       Value *PredPtrVal = PredPointer.getAddr();
1319
1320       // Check to see if we have already visited this pred block with another
1321       // pointer.  If so, we can't do this lookup.  This failure can occur
1322       // with PHI translation when a critical edge exists and the PHI node in
1323       // the successor translates to a pointer value different than the
1324       // pointer the block was first analyzed with.
1325       std::pair<DenseMap<BasicBlock *, Value *>::iterator, bool> InsertRes =
1326           Visited.insert(std::make_pair(Pred, PredPtrVal));
1327
1328       if (!InsertRes.second) {
1329         // We found the pred; take it off the list of preds to visit.
1330         PredList.pop_back();
1331
1332         // If the predecessor was visited with PredPtr, then we already did
1333         // the analysis and can ignore it.
1334         if (InsertRes.first->second == PredPtrVal)
1335           continue;
1336
1337         // Otherwise, the block was previously analyzed with a different
1338         // pointer.  We can't represent the result of this case, so we just
1339         // treat this as a phi translation failure.
1340
1341         // Make sure to clean up the Visited map before continuing on to
1342         // PredTranslationFailure.
1343         for (unsigned i = 0, n = PredList.size(); i < n; ++i)
1344           Visited.erase(PredList[i].first);
1345
1346         goto PredTranslationFailure;
1347       }
1348     }
1349
1350     // Actually process results here; this need to be a separate loop to avoid
1351     // calling getNonLocalPointerDepFromBB for blocks we don't want to return
1352     // any results for.  (getNonLocalPointerDepFromBB will modify our
1353     // datastructures in ways the code after the PredTranslationFailure label
1354     // doesn't expect.)
1355     for (unsigned i = 0, n = PredList.size(); i < n; ++i) {
1356       BasicBlock *Pred = PredList[i].first;
1357       PHITransAddr &PredPointer = PredList[i].second;
1358       Value *PredPtrVal = PredPointer.getAddr();
1359
1360       bool CanTranslate = true;
1361       // If PHI translation was unable to find an available pointer in this
1362       // predecessor, then we have to assume that the pointer is clobbered in
1363       // that predecessor.  We can still do PRE of the load, which would insert
1364       // a computation of the pointer in this predecessor.
1365       if (!PredPtrVal)
1366         CanTranslate = false;
1367
1368       // FIXME: it is entirely possible that PHI translating will end up with
1369       // the same value.  Consider PHI translating something like:
1370       // X = phi [x, bb1], [y, bb2].  PHI translating for bb1 doesn't *need*
1371       // to recurse here, pedantically speaking.
1372
1373       // If getNonLocalPointerDepFromBB fails here, that means the cached
1374       // result conflicted with the Visited list; we have to conservatively
1375       // assume it is unknown, but this also does not block PRE of the load.
1376       if (!CanTranslate ||
1377           !getNonLocalPointerDepFromBB(QueryInst, PredPointer,
1378                                       Loc.getWithNewPtr(PredPtrVal), isLoad,
1379                                       Pred, Result, Visited)) {
1380         // Add the entry to the Result list.
1381         NonLocalDepResult Entry(Pred, MemDepResult::getUnknown(), PredPtrVal);
1382         Result.push_back(Entry);
1383
1384         // Since we had a phi translation failure, the cache for CacheKey won't
1385         // include all of the entries that we need to immediately satisfy future
1386         // queries.  Mark this in NonLocalPointerDeps by setting the
1387         // BBSkipFirstBlockPair pointer to null.  This requires reuse of the
1388         // cached value to do more work but not miss the phi trans failure.
1389         NonLocalPointerInfo &NLPI = NonLocalPointerDeps[CacheKey];
1390         NLPI.Pair = BBSkipFirstBlockPair();
1391         continue;
1392       }
1393     }
1394
1395     // Refresh the CacheInfo/Cache pointer so that it isn't invalidated.
1396     CacheInfo = &NonLocalPointerDeps[CacheKey];
1397     Cache = &CacheInfo->NonLocalDeps;
1398     NumSortedEntries = Cache->size();
1399
1400     // Since we did phi translation, the "Cache" set won't contain all of the
1401     // results for the query.  This is ok (we can still use it to accelerate
1402     // specific block queries) but we can't do the fastpath "return all
1403     // results from the set"  Clear out the indicator for this.
1404     CacheInfo->Pair = BBSkipFirstBlockPair();
1405     SkipFirstBlock = false;
1406     continue;
1407
1408   PredTranslationFailure:
1409     // The following code is "failure"; we can't produce a sane translation
1410     // for the given block.  It assumes that we haven't modified any of
1411     // our datastructures while processing the current block.
1412
1413     if (!Cache) {
1414       // Refresh the CacheInfo/Cache pointer if it got invalidated.
1415       CacheInfo = &NonLocalPointerDeps[CacheKey];
1416       Cache = &CacheInfo->NonLocalDeps;
1417       NumSortedEntries = Cache->size();
1418     }
1419
1420     // Since we failed phi translation, the "Cache" set won't contain all of the
1421     // results for the query.  This is ok (we can still use it to accelerate
1422     // specific block queries) but we can't do the fastpath "return all
1423     // results from the set".  Clear out the indicator for this.
1424     CacheInfo->Pair = BBSkipFirstBlockPair();
1425
1426     // If *nothing* works, mark the pointer as unknown.
1427     //
1428     // If this is the magic first block, return this as a clobber of the whole
1429     // incoming value.  Since we can't phi translate to one of the predecessors,
1430     // we have to bail out.
1431     if (SkipFirstBlock)
1432       return false;
1433
1434     bool foundBlock = false;
1435     for (NonLocalDepEntry &I : llvm::reverse(*Cache)) {
1436       if (I.getBB() != BB)
1437         continue;
1438
1439       assert((GotWorklistLimit || I.getResult().isNonLocal() ||
1440               !DT.isReachableFromEntry(BB)) &&
1441              "Should only be here with transparent block");
1442       foundBlock = true;
1443       I.setResult(MemDepResult::getUnknown());
1444       Result.push_back(
1445           NonLocalDepResult(I.getBB(), I.getResult(), Pointer.getAddr()));
1446       break;
1447     }
1448     (void)foundBlock; (void)GotWorklistLimit;
1449     assert((foundBlock || GotWorklistLimit) && "Current block not in cache?");
1450   }
1451
1452   // Okay, we're done now.  If we added new values to the cache, re-sort it.
1453   SortNonLocalDepInfoCache(*Cache, NumSortedEntries);
1454   DEBUG(AssertSorted(*Cache));
1455   return true;
1456 }
1457
1458 /// If P exists in CachedNonLocalPointerInfo, remove it.
1459 void MemoryDependenceResults::RemoveCachedNonLocalPointerDependencies(
1460     ValueIsLoadPair P) {
1461   CachedNonLocalPointerInfo::iterator It = NonLocalPointerDeps.find(P);
1462   if (It == NonLocalPointerDeps.end())
1463     return;
1464
1465   // Remove all of the entries in the BB->val map.  This involves removing
1466   // instructions from the reverse map.
1467   NonLocalDepInfo &PInfo = It->second.NonLocalDeps;
1468
1469   for (unsigned i = 0, e = PInfo.size(); i != e; ++i) {
1470     Instruction *Target = PInfo[i].getResult().getInst();
1471     if (!Target)
1472       continue; // Ignore non-local dep results.
1473     assert(Target->getParent() == PInfo[i].getBB());
1474
1475     // Eliminating the dirty entry from 'Cache', so update the reverse info.
1476     RemoveFromReverseMap(ReverseNonLocalPtrDeps, Target, P);
1477   }
1478
1479   // Remove P from NonLocalPointerDeps (which deletes NonLocalDepInfo).
1480   NonLocalPointerDeps.erase(It);
1481 }
1482
1483 void MemoryDependenceResults::invalidateCachedPointerInfo(Value *Ptr) {
1484   // If Ptr isn't really a pointer, just ignore it.
1485   if (!Ptr->getType()->isPointerTy())
1486     return;
1487   // Flush store info for the pointer.
1488   RemoveCachedNonLocalPointerDependencies(ValueIsLoadPair(Ptr, false));
1489   // Flush load info for the pointer.
1490   RemoveCachedNonLocalPointerDependencies(ValueIsLoadPair(Ptr, true));
1491 }
1492
1493 void MemoryDependenceResults::invalidateCachedPredecessors() {
1494   PredCache.clear();
1495 }
1496
1497 void MemoryDependenceResults::removeInstruction(Instruction *RemInst) {
1498   // Walk through the Non-local dependencies, removing this one as the value
1499   // for any cached queries.
1500   NonLocalDepMapType::iterator NLDI = NonLocalDeps.find(RemInst);
1501   if (NLDI != NonLocalDeps.end()) {
1502     NonLocalDepInfo &BlockMap = NLDI->second.first;
1503     for (auto &Entry : BlockMap)
1504       if (Instruction *Inst = Entry.getResult().getInst())
1505         RemoveFromReverseMap(ReverseNonLocalDeps, Inst, RemInst);
1506     NonLocalDeps.erase(NLDI);
1507   }
1508
1509   // If we have a cached local dependence query for this instruction, remove it.
1510   //
1511   LocalDepMapType::iterator LocalDepEntry = LocalDeps.find(RemInst);
1512   if (LocalDepEntry != LocalDeps.end()) {
1513     // Remove us from DepInst's reverse set now that the local dep info is gone.
1514     if (Instruction *Inst = LocalDepEntry->second.getInst())
1515       RemoveFromReverseMap(ReverseLocalDeps, Inst, RemInst);
1516
1517     // Remove this local dependency info.
1518     LocalDeps.erase(LocalDepEntry);
1519   }
1520
1521   // If we have any cached pointer dependencies on this instruction, remove
1522   // them.  If the instruction has non-pointer type, then it can't be a pointer
1523   // base.
1524
1525   // Remove it from both the load info and the store info.  The instruction
1526   // can't be in either of these maps if it is non-pointer.
1527   if (RemInst->getType()->isPointerTy()) {
1528     RemoveCachedNonLocalPointerDependencies(ValueIsLoadPair(RemInst, false));
1529     RemoveCachedNonLocalPointerDependencies(ValueIsLoadPair(RemInst, true));
1530   }
1531
1532   // Loop over all of the things that depend on the instruction we're removing.
1533   //
1534   SmallVector<std::pair<Instruction *, Instruction *>, 8> ReverseDepsToAdd;
1535
1536   // If we find RemInst as a clobber or Def in any of the maps for other values,
1537   // we need to replace its entry with a dirty version of the instruction after
1538   // it.  If RemInst is a terminator, we use a null dirty value.
1539   //
1540   // Using a dirty version of the instruction after RemInst saves having to scan
1541   // the entire block to get to this point.
1542   MemDepResult NewDirtyVal;
1543   if (!RemInst->isTerminator())
1544     NewDirtyVal = MemDepResult::getDirty(&*++RemInst->getIterator());
1545
1546   ReverseDepMapType::iterator ReverseDepIt = ReverseLocalDeps.find(RemInst);
1547   if (ReverseDepIt != ReverseLocalDeps.end()) {
1548     // RemInst can't be the terminator if it has local stuff depending on it.
1549     assert(!ReverseDepIt->second.empty() && !isa<TerminatorInst>(RemInst) &&
1550            "Nothing can locally depend on a terminator");
1551
1552     for (Instruction *InstDependingOnRemInst : ReverseDepIt->second) {
1553       assert(InstDependingOnRemInst != RemInst &&
1554              "Already removed our local dep info");
1555
1556       LocalDeps[InstDependingOnRemInst] = NewDirtyVal;
1557
1558       // Make sure to remember that new things depend on NewDepInst.
1559       assert(NewDirtyVal.getInst() &&
1560              "There is no way something else can have "
1561              "a local dep on this if it is a terminator!");
1562       ReverseDepsToAdd.push_back(
1563           std::make_pair(NewDirtyVal.getInst(), InstDependingOnRemInst));
1564     }
1565
1566     ReverseLocalDeps.erase(ReverseDepIt);
1567
1568     // Add new reverse deps after scanning the set, to avoid invalidating the
1569     // 'ReverseDeps' reference.
1570     while (!ReverseDepsToAdd.empty()) {
1571       ReverseLocalDeps[ReverseDepsToAdd.back().first].insert(
1572           ReverseDepsToAdd.back().second);
1573       ReverseDepsToAdd.pop_back();
1574     }
1575   }
1576
1577   ReverseDepIt = ReverseNonLocalDeps.find(RemInst);
1578   if (ReverseDepIt != ReverseNonLocalDeps.end()) {
1579     for (Instruction *I : ReverseDepIt->second) {
1580       assert(I != RemInst && "Already removed NonLocalDep info for RemInst");
1581
1582       PerInstNLInfo &INLD = NonLocalDeps[I];
1583       // The information is now dirty!
1584       INLD.second = true;
1585
1586       for (auto &Entry : INLD.first) {
1587         if (Entry.getResult().getInst() != RemInst)
1588           continue;
1589
1590         // Convert to a dirty entry for the subsequent instruction.
1591         Entry.setResult(NewDirtyVal);
1592
1593         if (Instruction *NextI = NewDirtyVal.getInst())
1594           ReverseDepsToAdd.push_back(std::make_pair(NextI, I));
1595       }
1596     }
1597
1598     ReverseNonLocalDeps.erase(ReverseDepIt);
1599
1600     // Add new reverse deps after scanning the set, to avoid invalidating 'Set'
1601     while (!ReverseDepsToAdd.empty()) {
1602       ReverseNonLocalDeps[ReverseDepsToAdd.back().first].insert(
1603           ReverseDepsToAdd.back().second);
1604       ReverseDepsToAdd.pop_back();
1605     }
1606   }
1607
1608   // If the instruction is in ReverseNonLocalPtrDeps then it appears as a
1609   // value in the NonLocalPointerDeps info.
1610   ReverseNonLocalPtrDepTy::iterator ReversePtrDepIt =
1611       ReverseNonLocalPtrDeps.find(RemInst);
1612   if (ReversePtrDepIt != ReverseNonLocalPtrDeps.end()) {
1613     SmallVector<std::pair<Instruction *, ValueIsLoadPair>, 8>
1614         ReversePtrDepsToAdd;
1615
1616     for (ValueIsLoadPair P : ReversePtrDepIt->second) {
1617       assert(P.getPointer() != RemInst &&
1618              "Already removed NonLocalPointerDeps info for RemInst");
1619
1620       NonLocalDepInfo &NLPDI = NonLocalPointerDeps[P].NonLocalDeps;
1621
1622       // The cache is not valid for any specific block anymore.
1623       NonLocalPointerDeps[P].Pair = BBSkipFirstBlockPair();
1624
1625       // Update any entries for RemInst to use the instruction after it.
1626       for (auto &Entry : NLPDI) {
1627         if (Entry.getResult().getInst() != RemInst)
1628           continue;
1629
1630         // Convert to a dirty entry for the subsequent instruction.
1631         Entry.setResult(NewDirtyVal);
1632
1633         if (Instruction *NewDirtyInst = NewDirtyVal.getInst())
1634           ReversePtrDepsToAdd.push_back(std::make_pair(NewDirtyInst, P));
1635       }
1636
1637       // Re-sort the NonLocalDepInfo.  Changing the dirty entry to its
1638       // subsequent value may invalidate the sortedness.
1639       std::sort(NLPDI.begin(), NLPDI.end());
1640     }
1641
1642     ReverseNonLocalPtrDeps.erase(ReversePtrDepIt);
1643
1644     while (!ReversePtrDepsToAdd.empty()) {
1645       ReverseNonLocalPtrDeps[ReversePtrDepsToAdd.back().first].insert(
1646           ReversePtrDepsToAdd.back().second);
1647       ReversePtrDepsToAdd.pop_back();
1648     }
1649   }
1650
1651   assert(!NonLocalDeps.count(RemInst) && "RemInst got reinserted?");
1652   DEBUG(verifyRemoved(RemInst));
1653 }
1654
1655 /// Verify that the specified instruction does not occur in our internal data
1656 /// structures.
1657 ///
1658 /// This function verifies by asserting in debug builds.
1659 void MemoryDependenceResults::verifyRemoved(Instruction *D) const {
1660 #ifndef NDEBUG
1661   for (const auto &DepKV : LocalDeps) {
1662     assert(DepKV.first != D && "Inst occurs in data structures");
1663     assert(DepKV.second.getInst() != D && "Inst occurs in data structures");
1664   }
1665
1666   for (const auto &DepKV : NonLocalPointerDeps) {
1667     assert(DepKV.first.getPointer() != D && "Inst occurs in NLPD map key");
1668     for (const auto &Entry : DepKV.second.NonLocalDeps)
1669       assert(Entry.getResult().getInst() != D && "Inst occurs as NLPD value");
1670   }
1671
1672   for (const auto &DepKV : NonLocalDeps) {
1673     assert(DepKV.first != D && "Inst occurs in data structures");
1674     const PerInstNLInfo &INLD = DepKV.second;
1675     for (const auto &Entry : INLD.first)
1676       assert(Entry.getResult().getInst() != D &&
1677              "Inst occurs in data structures");
1678   }
1679
1680   for (const auto &DepKV : ReverseLocalDeps) {
1681     assert(DepKV.first != D && "Inst occurs in data structures");
1682     for (Instruction *Inst : DepKV.second)
1683       assert(Inst != D && "Inst occurs in data structures");
1684   }
1685
1686   for (const auto &DepKV : ReverseNonLocalDeps) {
1687     assert(DepKV.first != D && "Inst occurs in data structures");
1688     for (Instruction *Inst : DepKV.second)
1689       assert(Inst != D && "Inst occurs in data structures");
1690   }
1691
1692   for (const auto &DepKV : ReverseNonLocalPtrDeps) {
1693     assert(DepKV.first != D && "Inst occurs in rev NLPD map");
1694
1695     for (ValueIsLoadPair P : DepKV.second)
1696       assert(P != ValueIsLoadPair(D, false) && P != ValueIsLoadPair(D, true) &&
1697              "Inst occurs in ReverseNonLocalPtrDeps map");
1698   }
1699 #endif
1700 }
1701
1702 AnalysisKey MemoryDependenceAnalysis::Key;
1703
1704 MemoryDependenceResults
1705 MemoryDependenceAnalysis::run(Function &F, FunctionAnalysisManager &AM) {
1706   auto &AA = AM.getResult<AAManager>(F);
1707   auto &AC = AM.getResult<AssumptionAnalysis>(F);
1708   auto &TLI = AM.getResult<TargetLibraryAnalysis>(F);
1709   auto &DT = AM.getResult<DominatorTreeAnalysis>(F);
1710   return MemoryDependenceResults(AA, AC, TLI, DT);
1711 }
1712
1713 char MemoryDependenceWrapperPass::ID = 0;
1714
1715 INITIALIZE_PASS_BEGIN(MemoryDependenceWrapperPass, "memdep",
1716                       "Memory Dependence Analysis", false, true)
1717 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(AssumptionCacheTracker)
1718 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(AAResultsWrapperPass)
1719 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(DominatorTreeWrapperPass)
1720 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(TargetLibraryInfoWrapperPass)
1721 INITIALIZE_PASS_END(MemoryDependenceWrapperPass, "memdep",
1722                     "Memory Dependence Analysis", false, true)
1723
1724 MemoryDependenceWrapperPass::MemoryDependenceWrapperPass() : FunctionPass(ID) {
1725   initializeMemoryDependenceWrapperPassPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
1726 }
1727
1728 MemoryDependenceWrapperPass::~MemoryDependenceWrapperPass() {}
1729
1730 void MemoryDependenceWrapperPass::releaseMemory() {
1731   MemDep.reset();
1732 }
1733
1734 void MemoryDependenceWrapperPass::getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
1735   AU.setPreservesAll();
1736   AU.addRequired<AssumptionCacheTracker>();
1737   AU.addRequired<DominatorTreeWrapperPass>();
1738   AU.addRequiredTransitive<AAResultsWrapperPass>();
1739   AU.addRequiredTransitive<TargetLibraryInfoWrapperPass>();
1740 }
1741
1742 bool MemoryDependenceResults::invalidate(Function &F, const PreservedAnalyses &PA,
1743                                FunctionAnalysisManager::Invalidator &Inv) {
1744   // Check whether our analysis is preserved.
1745   auto PAC = PA.getChecker<MemoryDependenceAnalysis>();
1746   if (!PAC.preserved() && !PAC.preservedSet<AllAnalysesOn<Function>>())
1747     // If not, give up now.
1748     return true;
1749
1750   // Check whether the analyses we depend on became invalid for any reason.
1751   if (Inv.invalidate<AAManager>(F, PA) ||
1752       Inv.invalidate<AssumptionAnalysis>(F, PA) ||
1753       Inv.invalidate<DominatorTreeAnalysis>(F, PA))
1754     return true;
1755
1756   // Otherwise this analysis result remains valid.
1757   return false;
1758 }
1759
1760 unsigned MemoryDependenceResults::getDefaultBlockScanLimit() const {
1761   return BlockScanLimit;
1762 }
1763
1764 bool MemoryDependenceWrapperPass::runOnFunction(Function &F) {
1765   auto &AA = getAnalysis<AAResultsWrapperPass>().getAAResults();
1766   auto &AC = getAnalysis<AssumptionCacheTracker>().getAssumptionCache(F);
1767   auto &TLI = getAnalysis<TargetLibraryInfoWrapperPass>().getTLI();
1768   auto &DT = getAnalysis<DominatorTreeWrapperPass>().getDomTree();
1769   MemDep.emplace(AA, AC, TLI, DT);
1770   return false;
1771 }