]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - contrib/llvm/lib/Analysis/MemoryDependenceAnalysis.cpp
Merge ^/head r311314 through r311459.
[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   if (QueryInst != nullptr) {
327     if (auto *LI = dyn_cast<LoadInst>(QueryInst)) {
328       MemDepResult invariantGroupDependency =
329           getInvariantGroupPointerDependency(LI, BB);
330
331       if (invariantGroupDependency.isDef())
332         return invariantGroupDependency;
333     }
334   }
335   return getSimplePointerDependencyFrom(MemLoc, isLoad, ScanIt, BB, QueryInst,
336                                         Limit);
337 }
338
339 MemDepResult
340 MemoryDependenceResults::getInvariantGroupPointerDependency(LoadInst *LI,
341                                                             BasicBlock *BB) {
342
343   auto *InvariantGroupMD = LI->getMetadata(LLVMContext::MD_invariant_group);
344   if (!InvariantGroupMD)
345     return MemDepResult::getUnknown();
346
347   Value *LoadOperand = LI->getPointerOperand();
348   // It's is not safe to walk the use list of global value, because function
349   // passes aren't allowed to look outside their functions.
350   if (isa<GlobalValue>(LoadOperand))
351     return MemDepResult::getUnknown();
352
353   // Queue to process all pointers that are equivalent to load operand.
354   SmallVector<const Value *, 8> LoadOperandsQueue;
355   SmallSet<const Value *, 14> SeenValues;
356   auto TryInsertToQueue = [&](Value *V) {
357     if (SeenValues.insert(V).second)
358       LoadOperandsQueue.push_back(V);
359   };
360
361   TryInsertToQueue(LoadOperand);
362   while (!LoadOperandsQueue.empty()) {
363     const Value *Ptr = LoadOperandsQueue.pop_back_val();
364     assert(Ptr);
365     if (isa<GlobalValue>(Ptr))
366       continue;
367
368     // Value comes from bitcast: Ptr = bitcast x. Insert x.
369     if (auto *BCI = dyn_cast<BitCastInst>(Ptr))
370       TryInsertToQueue(BCI->getOperand(0));
371     // Gep with zeros is equivalent to bitcast.
372     // FIXME: we are not sure if some bitcast should be canonicalized to gep 0
373     // or gep 0 to bitcast because of SROA, so there are 2 forms. When typeless
374     // pointers will be upstream then both cases will be gone (and this BFS
375     // also won't be needed).
376     if (auto *GEP = dyn_cast<GetElementPtrInst>(Ptr))
377       if (GEP->hasAllZeroIndices())
378         TryInsertToQueue(GEP->getOperand(0));
379
380     for (const Use &Us : Ptr->uses()) {
381       auto *U = dyn_cast<Instruction>(Us.getUser());
382       if (!U || U == LI || !DT.dominates(U, LI))
383         continue;
384
385       // Bitcast or gep with zeros are using Ptr. Add to queue to check it's
386       // users.      U = bitcast Ptr
387       if (isa<BitCastInst>(U)) {
388         TryInsertToQueue(U);
389         continue;
390       }
391       // U = getelementptr Ptr, 0, 0...
392       if (auto *GEP = dyn_cast<GetElementPtrInst>(U))
393         if (GEP->hasAllZeroIndices()) {
394           TryInsertToQueue(U);
395           continue;
396         }
397
398       // If we hit load/store with the same invariant.group metadata (and the
399       // same pointer operand) we can assume that value pointed by pointer
400       // operand didn't change.
401       if ((isa<LoadInst>(U) || isa<StoreInst>(U)) && U->getParent() == BB &&
402           U->getMetadata(LLVMContext::MD_invariant_group) == InvariantGroupMD)
403         return MemDepResult::getDef(U);
404     }
405   }
406   return MemDepResult::getUnknown();
407 }
408
409 MemDepResult MemoryDependenceResults::getSimplePointerDependencyFrom(
410     const MemoryLocation &MemLoc, bool isLoad, BasicBlock::iterator ScanIt,
411     BasicBlock *BB, Instruction *QueryInst, unsigned *Limit) {
412   bool isInvariantLoad = false;
413
414   if (!Limit) {
415     unsigned DefaultLimit = BlockScanLimit;
416     return getSimplePointerDependencyFrom(MemLoc, isLoad, ScanIt, BB, QueryInst,
417                                           &DefaultLimit);
418   }
419
420   // We must be careful with atomic accesses, as they may allow another thread
421   //   to touch this location, clobbering it. We are conservative: if the
422   //   QueryInst is not a simple (non-atomic) memory access, we automatically
423   //   return getClobber.
424   // If it is simple, we know based on the results of
425   // "Compiler testing via a theory of sound optimisations in the C11/C++11
426   //   memory model" in PLDI 2013, that a non-atomic location can only be
427   //   clobbered between a pair of a release and an acquire action, with no
428   //   access to the location in between.
429   // Here is an example for giving the general intuition behind this rule.
430   // In the following code:
431   //   store x 0;
432   //   release action; [1]
433   //   acquire action; [4]
434   //   %val = load x;
435   // It is unsafe to replace %val by 0 because another thread may be running:
436   //   acquire action; [2]
437   //   store x 42;
438   //   release action; [3]
439   // with synchronization from 1 to 2 and from 3 to 4, resulting in %val
440   // being 42. A key property of this program however is that if either
441   // 1 or 4 were missing, there would be a race between the store of 42
442   // either the store of 0 or the load (making the whole program racy).
443   // The paper mentioned above shows that the same property is respected
444   // by every program that can detect any optimization of that kind: either
445   // it is racy (undefined) or there is a release followed by an acquire
446   // between the pair of accesses under consideration.
447
448   // If the load is invariant, we "know" that it doesn't alias *any* write. We
449   // do want to respect mustalias results since defs are useful for value
450   // forwarding, but any mayalias write can be assumed to be noalias.
451   // Arguably, this logic should be pushed inside AliasAnalysis itself.
452   if (isLoad && QueryInst) {
453     LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(QueryInst);
454     if (LI && LI->getMetadata(LLVMContext::MD_invariant_load) != nullptr)
455       isInvariantLoad = true;
456   }
457
458   const DataLayout &DL = BB->getModule()->getDataLayout();
459
460   // Create a numbered basic block to lazily compute and cache instruction
461   // positions inside a BB. This is used to provide fast queries for relative
462   // position between two instructions in a BB and can be used by
463   // AliasAnalysis::callCapturesBefore.
464   OrderedBasicBlock OBB(BB);
465
466   // Return "true" if and only if the instruction I is either a non-simple
467   // load or a non-simple store.
468   auto isNonSimpleLoadOrStore = [](Instruction *I) -> bool {
469     if (auto *LI = dyn_cast<LoadInst>(I))
470       return !LI->isSimple();
471     if (auto *SI = dyn_cast<StoreInst>(I))
472       return !SI->isSimple();
473     return false;
474   };
475
476   // Return "true" if I is not a load and not a store, but it does access
477   // memory.
478   auto isOtherMemAccess = [](Instruction *I) -> bool {
479     return !isa<LoadInst>(I) && !isa<StoreInst>(I) && I->mayReadOrWriteMemory();
480   };
481
482   // Walk backwards through the basic block, looking for dependencies.
483   while (ScanIt != BB->begin()) {
484     Instruction *Inst = &*--ScanIt;
485
486     if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(Inst))
487       // Debug intrinsics don't (and can't) cause dependencies.
488       if (isa<DbgInfoIntrinsic>(II))
489         continue;
490
491     // Limit the amount of scanning we do so we don't end up with quadratic
492     // running time on extreme testcases.
493     --*Limit;
494     if (!*Limit)
495       return MemDepResult::getUnknown();
496
497     if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(Inst)) {
498       // If we reach a lifetime begin or end marker, then the query ends here
499       // because the value is undefined.
500       if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::lifetime_start) {
501         // FIXME: This only considers queries directly on the invariant-tagged
502         // pointer, not on query pointers that are indexed off of them.  It'd
503         // be nice to handle that at some point (the right approach is to use
504         // GetPointerBaseWithConstantOffset).
505         if (AA.isMustAlias(MemoryLocation(II->getArgOperand(1)), MemLoc))
506           return MemDepResult::getDef(II);
507         continue;
508       }
509     }
510
511     // Values depend on loads if the pointers are must aliased.  This means
512     // that a load depends on another must aliased load from the same value.
513     // One exception is atomic loads: a value can depend on an atomic load that
514     // it does not alias with when this atomic load indicates that another
515     // thread may be accessing the location.
516     if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(Inst)) {
517
518       // While volatile access cannot be eliminated, they do not have to clobber
519       // non-aliasing locations, as normal accesses, for example, can be safely
520       // reordered with volatile accesses.
521       if (LI->isVolatile()) {
522         if (!QueryInst)
523           // Original QueryInst *may* be volatile
524           return MemDepResult::getClobber(LI);
525         if (isVolatile(QueryInst))
526           // Ordering required if QueryInst is itself volatile
527           return MemDepResult::getClobber(LI);
528         // Otherwise, volatile doesn't imply any special ordering
529       }
530
531       // Atomic loads have complications involved.
532       // A Monotonic (or higher) load is OK if the query inst is itself not
533       // atomic.
534       // FIXME: This is overly conservative.
535       if (LI->isAtomic() && isStrongerThanUnordered(LI->getOrdering())) {
536         if (!QueryInst || isNonSimpleLoadOrStore(QueryInst) ||
537             isOtherMemAccess(QueryInst))
538           return MemDepResult::getClobber(LI);
539         if (LI->getOrdering() != AtomicOrdering::Monotonic)
540           return MemDepResult::getClobber(LI);
541       }
542
543       MemoryLocation LoadLoc = MemoryLocation::get(LI);
544
545       // If we found a pointer, check if it could be the same as our pointer.
546       AliasResult R = AA.alias(LoadLoc, MemLoc);
547
548       if (isLoad) {
549         if (R == NoAlias)
550           continue;
551
552         // Must aliased loads are defs of each other.
553         if (R == MustAlias)
554           return MemDepResult::getDef(Inst);
555
556 #if 0 // FIXME: Temporarily disabled. GVN is cleverly rewriting loads
557       // in terms of clobbering loads, but since it does this by looking
558       // at the clobbering load directly, it doesn't know about any
559       // phi translation that may have happened along the way.
560
561         // If we have a partial alias, then return this as a clobber for the
562         // client to handle.
563         if (R == PartialAlias)
564           return MemDepResult::getClobber(Inst);
565 #endif
566
567         // Random may-alias loads don't depend on each other without a
568         // dependence.
569         continue;
570       }
571
572       // Stores don't depend on other no-aliased accesses.
573       if (R == NoAlias)
574         continue;
575
576       // Stores don't alias loads from read-only memory.
577       if (AA.pointsToConstantMemory(LoadLoc))
578         continue;
579
580       // Stores depend on may/must aliased loads.
581       return MemDepResult::getDef(Inst);
582     }
583
584     if (StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(Inst)) {
585       // Atomic stores have complications involved.
586       // A Monotonic store is OK if the query inst is itself not atomic.
587       // FIXME: This is overly conservative.
588       if (!SI->isUnordered() && SI->isAtomic()) {
589         if (!QueryInst || isNonSimpleLoadOrStore(QueryInst) ||
590             isOtherMemAccess(QueryInst))
591           return MemDepResult::getClobber(SI);
592         if (SI->getOrdering() != AtomicOrdering::Monotonic)
593           return MemDepResult::getClobber(SI);
594       }
595
596       // FIXME: this is overly conservative.
597       // While volatile access cannot be eliminated, they do not have to clobber
598       // non-aliasing locations, as normal accesses can for example be reordered
599       // with volatile accesses.
600       if (SI->isVolatile())
601         if (!QueryInst || isNonSimpleLoadOrStore(QueryInst) ||
602             isOtherMemAccess(QueryInst))
603           return MemDepResult::getClobber(SI);
604
605       // If alias analysis can tell that this store is guaranteed to not modify
606       // the query pointer, ignore it.  Use getModRefInfo to handle cases where
607       // the query pointer points to constant memory etc.
608       if (AA.getModRefInfo(SI, MemLoc) == MRI_NoModRef)
609         continue;
610
611       // Ok, this store might clobber the query pointer.  Check to see if it is
612       // a must alias: in this case, we want to return this as a def.
613       MemoryLocation StoreLoc = MemoryLocation::get(SI);
614
615       // If we found a pointer, check if it could be the same as our pointer.
616       AliasResult R = AA.alias(StoreLoc, MemLoc);
617
618       if (R == NoAlias)
619         continue;
620       if (R == MustAlias)
621         return MemDepResult::getDef(Inst);
622       if (isInvariantLoad)
623         continue;
624       return MemDepResult::getClobber(Inst);
625     }
626
627     // If this is an allocation, and if we know that the accessed pointer is to
628     // the allocation, return Def.  This means that there is no dependence and
629     // the access can be optimized based on that.  For example, a load could
630     // turn into undef.  Note that we can bypass the allocation itself when
631     // looking for a clobber in many cases; that's an alias property and is
632     // handled by BasicAA.
633     if (isa<AllocaInst>(Inst) || isNoAliasFn(Inst, &TLI)) {
634       const Value *AccessPtr = GetUnderlyingObject(MemLoc.Ptr, DL);
635       if (AccessPtr == Inst || AA.isMustAlias(Inst, AccessPtr))
636         return MemDepResult::getDef(Inst);
637     }
638
639     if (isInvariantLoad)
640       continue;
641
642     // A release fence requires that all stores complete before it, but does
643     // not prevent the reordering of following loads or stores 'before' the
644     // fence.  As a result, we look past it when finding a dependency for
645     // loads.  DSE uses this to find preceeding stores to delete and thus we
646     // can't bypass the fence if the query instruction is a store.
647     if (FenceInst *FI = dyn_cast<FenceInst>(Inst))
648       if (isLoad && FI->getOrdering() == AtomicOrdering::Release)
649         continue;
650
651     // See if this instruction (e.g. a call or vaarg) mod/ref's the pointer.
652     ModRefInfo MR = AA.getModRefInfo(Inst, MemLoc);
653     // If necessary, perform additional analysis.
654     if (MR == MRI_ModRef)
655       MR = AA.callCapturesBefore(Inst, MemLoc, &DT, &OBB);
656     switch (MR) {
657     case MRI_NoModRef:
658       // If the call has no effect on the queried pointer, just ignore it.
659       continue;
660     case MRI_Mod:
661       return MemDepResult::getClobber(Inst);
662     case MRI_Ref:
663       // If the call is known to never store to the pointer, and if this is a
664       // load query, we can safely ignore it (scan past it).
665       if (isLoad)
666         continue;
667     default:
668       // Otherwise, there is a potential dependence.  Return a clobber.
669       return MemDepResult::getClobber(Inst);
670     }
671   }
672
673   // No dependence found.  If this is the entry block of the function, it is
674   // unknown, otherwise it is non-local.
675   if (BB != &BB->getParent()->getEntryBlock())
676     return MemDepResult::getNonLocal();
677   return MemDepResult::getNonFuncLocal();
678 }
679
680 MemDepResult MemoryDependenceResults::getDependency(Instruction *QueryInst) {
681   Instruction *ScanPos = QueryInst;
682
683   // Check for a cached result
684   MemDepResult &LocalCache = LocalDeps[QueryInst];
685
686   // If the cached entry is non-dirty, just return it.  Note that this depends
687   // on MemDepResult's default constructing to 'dirty'.
688   if (!LocalCache.isDirty())
689     return LocalCache;
690
691   // Otherwise, if we have a dirty entry, we know we can start the scan at that
692   // instruction, which may save us some work.
693   if (Instruction *Inst = LocalCache.getInst()) {
694     ScanPos = Inst;
695
696     RemoveFromReverseMap(ReverseLocalDeps, Inst, QueryInst);
697   }
698
699   BasicBlock *QueryParent = QueryInst->getParent();
700
701   // Do the scan.
702   if (BasicBlock::iterator(QueryInst) == QueryParent->begin()) {
703     // No dependence found. If this is the entry block of the function, it is
704     // unknown, otherwise it is non-local.
705     if (QueryParent != &QueryParent->getParent()->getEntryBlock())
706       LocalCache = MemDepResult::getNonLocal();
707     else
708       LocalCache = MemDepResult::getNonFuncLocal();
709   } else {
710     MemoryLocation MemLoc;
711     ModRefInfo MR = GetLocation(QueryInst, MemLoc, TLI);
712     if (MemLoc.Ptr) {
713       // If we can do a pointer scan, make it happen.
714       bool isLoad = !(MR & MRI_Mod);
715       if (auto *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(QueryInst))
716         isLoad |= II->getIntrinsicID() == Intrinsic::lifetime_start;
717
718       LocalCache = getPointerDependencyFrom(
719           MemLoc, isLoad, ScanPos->getIterator(), QueryParent, QueryInst);
720     } else if (isa<CallInst>(QueryInst) || isa<InvokeInst>(QueryInst)) {
721       CallSite QueryCS(QueryInst);
722       bool isReadOnly = AA.onlyReadsMemory(QueryCS);
723       LocalCache = getCallSiteDependencyFrom(
724           QueryCS, isReadOnly, ScanPos->getIterator(), QueryParent);
725     } else
726       // Non-memory instruction.
727       LocalCache = MemDepResult::getUnknown();
728   }
729
730   // Remember the result!
731   if (Instruction *I = LocalCache.getInst())
732     ReverseLocalDeps[I].insert(QueryInst);
733
734   return LocalCache;
735 }
736
737 #ifndef NDEBUG
738 /// This method is used when -debug is specified to verify that cache arrays
739 /// are properly kept sorted.
740 static void AssertSorted(MemoryDependenceResults::NonLocalDepInfo &Cache,
741                          int Count = -1) {
742   if (Count == -1)
743     Count = Cache.size();
744   assert(std::is_sorted(Cache.begin(), Cache.begin() + Count) &&
745          "Cache isn't sorted!");
746 }
747 #endif
748
749 const MemoryDependenceResults::NonLocalDepInfo &
750 MemoryDependenceResults::getNonLocalCallDependency(CallSite QueryCS) {
751   assert(getDependency(QueryCS.getInstruction()).isNonLocal() &&
752          "getNonLocalCallDependency should only be used on calls with "
753          "non-local deps!");
754   PerInstNLInfo &CacheP = NonLocalDeps[QueryCS.getInstruction()];
755   NonLocalDepInfo &Cache = CacheP.first;
756
757   // This is the set of blocks that need to be recomputed.  In the cached case,
758   // this can happen due to instructions being deleted etc. In the uncached
759   // case, this starts out as the set of predecessors we care about.
760   SmallVector<BasicBlock *, 32> DirtyBlocks;
761
762   if (!Cache.empty()) {
763     // Okay, we have a cache entry.  If we know it is not dirty, just return it
764     // with no computation.
765     if (!CacheP.second) {
766       ++NumCacheNonLocal;
767       return Cache;
768     }
769
770     // If we already have a partially computed set of results, scan them to
771     // determine what is dirty, seeding our initial DirtyBlocks worklist.
772     for (auto &Entry : Cache)
773       if (Entry.getResult().isDirty())
774         DirtyBlocks.push_back(Entry.getBB());
775
776     // Sort the cache so that we can do fast binary search lookups below.
777     std::sort(Cache.begin(), Cache.end());
778
779     ++NumCacheDirtyNonLocal;
780     // cerr << "CACHED CASE: " << DirtyBlocks.size() << " dirty: "
781     //     << Cache.size() << " cached: " << *QueryInst;
782   } else {
783     // Seed DirtyBlocks with each of the preds of QueryInst's block.
784     BasicBlock *QueryBB = QueryCS.getInstruction()->getParent();
785     for (BasicBlock *Pred : PredCache.get(QueryBB))
786       DirtyBlocks.push_back(Pred);
787     ++NumUncacheNonLocal;
788   }
789
790   // isReadonlyCall - If this is a read-only call, we can be more aggressive.
791   bool isReadonlyCall = AA.onlyReadsMemory(QueryCS);
792
793   SmallPtrSet<BasicBlock *, 32> Visited;
794
795   unsigned NumSortedEntries = Cache.size();
796   DEBUG(AssertSorted(Cache));
797
798   // Iterate while we still have blocks to update.
799   while (!DirtyBlocks.empty()) {
800     BasicBlock *DirtyBB = DirtyBlocks.back();
801     DirtyBlocks.pop_back();
802
803     // Already processed this block?
804     if (!Visited.insert(DirtyBB).second)
805       continue;
806
807     // Do a binary search to see if we already have an entry for this block in
808     // the cache set.  If so, find it.
809     DEBUG(AssertSorted(Cache, NumSortedEntries));
810     NonLocalDepInfo::iterator Entry =
811         std::upper_bound(Cache.begin(), Cache.begin() + NumSortedEntries,
812                          NonLocalDepEntry(DirtyBB));
813     if (Entry != Cache.begin() && std::prev(Entry)->getBB() == DirtyBB)
814       --Entry;
815
816     NonLocalDepEntry *ExistingResult = nullptr;
817     if (Entry != Cache.begin() + NumSortedEntries &&
818         Entry->getBB() == DirtyBB) {
819       // If we already have an entry, and if it isn't already dirty, the block
820       // is done.
821       if (!Entry->getResult().isDirty())
822         continue;
823
824       // Otherwise, remember this slot so we can update the value.
825       ExistingResult = &*Entry;
826     }
827
828     // If the dirty entry has a pointer, start scanning from it so we don't have
829     // to rescan the entire block.
830     BasicBlock::iterator ScanPos = DirtyBB->end();
831     if (ExistingResult) {
832       if (Instruction *Inst = ExistingResult->getResult().getInst()) {
833         ScanPos = Inst->getIterator();
834         // We're removing QueryInst's use of Inst.
835         RemoveFromReverseMap(ReverseNonLocalDeps, Inst,
836                              QueryCS.getInstruction());
837       }
838     }
839
840     // Find out if this block has a local dependency for QueryInst.
841     MemDepResult Dep;
842
843     if (ScanPos != DirtyBB->begin()) {
844       Dep =
845           getCallSiteDependencyFrom(QueryCS, isReadonlyCall, ScanPos, DirtyBB);
846     } else if (DirtyBB != &DirtyBB->getParent()->getEntryBlock()) {
847       // No dependence found.  If this is the entry block of the function, it is
848       // a clobber, otherwise it is unknown.
849       Dep = MemDepResult::getNonLocal();
850     } else {
851       Dep = MemDepResult::getNonFuncLocal();
852     }
853
854     // If we had a dirty entry for the block, update it.  Otherwise, just add
855     // a new entry.
856     if (ExistingResult)
857       ExistingResult->setResult(Dep);
858     else
859       Cache.push_back(NonLocalDepEntry(DirtyBB, Dep));
860
861     // If the block has a dependency (i.e. it isn't completely transparent to
862     // the value), remember the association!
863     if (!Dep.isNonLocal()) {
864       // Keep the ReverseNonLocalDeps map up to date so we can efficiently
865       // update this when we remove instructions.
866       if (Instruction *Inst = Dep.getInst())
867         ReverseNonLocalDeps[Inst].insert(QueryCS.getInstruction());
868     } else {
869
870       // If the block *is* completely transparent to the load, we need to check
871       // the predecessors of this block.  Add them to our worklist.
872       for (BasicBlock *Pred : PredCache.get(DirtyBB))
873         DirtyBlocks.push_back(Pred);
874     }
875   }
876
877   return Cache;
878 }
879
880 void MemoryDependenceResults::getNonLocalPointerDependency(
881     Instruction *QueryInst, SmallVectorImpl<NonLocalDepResult> &Result) {
882   const MemoryLocation Loc = MemoryLocation::get(QueryInst);
883   bool isLoad = isa<LoadInst>(QueryInst);
884   BasicBlock *FromBB = QueryInst->getParent();
885   assert(FromBB);
886
887   assert(Loc.Ptr->getType()->isPointerTy() &&
888          "Can't get pointer deps of a non-pointer!");
889   Result.clear();
890
891   // This routine does not expect to deal with volatile instructions.
892   // Doing so would require piping through the QueryInst all the way through.
893   // TODO: volatiles can't be elided, but they can be reordered with other
894   // non-volatile accesses.
895
896   // We currently give up on any instruction which is ordered, but we do handle
897   // atomic instructions which are unordered.
898   // TODO: Handle ordered instructions
899   auto isOrdered = [](Instruction *Inst) {
900     if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(Inst)) {
901       return !LI->isUnordered();
902     } else if (StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(Inst)) {
903       return !SI->isUnordered();
904     }
905     return false;
906   };
907   if (isVolatile(QueryInst) || isOrdered(QueryInst)) {
908     Result.push_back(NonLocalDepResult(FromBB, MemDepResult::getUnknown(),
909                                        const_cast<Value *>(Loc.Ptr)));
910     return;
911   }
912   const DataLayout &DL = FromBB->getModule()->getDataLayout();
913   PHITransAddr Address(const_cast<Value *>(Loc.Ptr), DL, &AC);
914
915   // This is the set of blocks we've inspected, and the pointer we consider in
916   // each block.  Because of critical edges, we currently bail out if querying
917   // a block with multiple different pointers.  This can happen during PHI
918   // translation.
919   DenseMap<BasicBlock *, Value *> Visited;
920   if (getNonLocalPointerDepFromBB(QueryInst, Address, Loc, isLoad, FromBB,
921                                    Result, Visited, true))
922     return;
923   Result.clear();
924   Result.push_back(NonLocalDepResult(FromBB, MemDepResult::getUnknown(),
925                                      const_cast<Value *>(Loc.Ptr)));
926 }
927
928 /// Compute the memdep value for BB with Pointer/PointeeSize using either
929 /// cached information in Cache or by doing a lookup (which may use dirty cache
930 /// info if available).
931 ///
932 /// If we do a lookup, add the result to the cache.
933 MemDepResult MemoryDependenceResults::GetNonLocalInfoForBlock(
934     Instruction *QueryInst, const MemoryLocation &Loc, bool isLoad,
935     BasicBlock *BB, NonLocalDepInfo *Cache, unsigned NumSortedEntries) {
936
937   // Do a binary search to see if we already have an entry for this block in
938   // the cache set.  If so, find it.
939   NonLocalDepInfo::iterator Entry = std::upper_bound(
940       Cache->begin(), Cache->begin() + NumSortedEntries, NonLocalDepEntry(BB));
941   if (Entry != Cache->begin() && (Entry - 1)->getBB() == BB)
942     --Entry;
943
944   NonLocalDepEntry *ExistingResult = nullptr;
945   if (Entry != Cache->begin() + NumSortedEntries && Entry->getBB() == BB)
946     ExistingResult = &*Entry;
947
948   // If we have a cached entry, and it is non-dirty, use it as the value for
949   // this dependency.
950   if (ExistingResult && !ExistingResult->getResult().isDirty()) {
951     ++NumCacheNonLocalPtr;
952     return ExistingResult->getResult();
953   }
954
955   // Otherwise, we have to scan for the value.  If we have a dirty cache
956   // entry, start scanning from its position, otherwise we scan from the end
957   // of the block.
958   BasicBlock::iterator ScanPos = BB->end();
959   if (ExistingResult && ExistingResult->getResult().getInst()) {
960     assert(ExistingResult->getResult().getInst()->getParent() == BB &&
961            "Instruction invalidated?");
962     ++NumCacheDirtyNonLocalPtr;
963     ScanPos = ExistingResult->getResult().getInst()->getIterator();
964
965     // Eliminating the dirty entry from 'Cache', so update the reverse info.
966     ValueIsLoadPair CacheKey(Loc.Ptr, isLoad);
967     RemoveFromReverseMap(ReverseNonLocalPtrDeps, &*ScanPos, CacheKey);
968   } else {
969     ++NumUncacheNonLocalPtr;
970   }
971
972   // Scan the block for the dependency.
973   MemDepResult Dep =
974       getPointerDependencyFrom(Loc, isLoad, ScanPos, BB, QueryInst);
975
976   // If we had a dirty entry for the block, update it.  Otherwise, just add
977   // a new entry.
978   if (ExistingResult)
979     ExistingResult->setResult(Dep);
980   else
981     Cache->push_back(NonLocalDepEntry(BB, Dep));
982
983   // If the block has a dependency (i.e. it isn't completely transparent to
984   // the value), remember the reverse association because we just added it
985   // to Cache!
986   if (!Dep.isDef() && !Dep.isClobber())
987     return Dep;
988
989   // Keep the ReverseNonLocalPtrDeps map up to date so we can efficiently
990   // update MemDep when we remove instructions.
991   Instruction *Inst = Dep.getInst();
992   assert(Inst && "Didn't depend on anything?");
993   ValueIsLoadPair CacheKey(Loc.Ptr, isLoad);
994   ReverseNonLocalPtrDeps[Inst].insert(CacheKey);
995   return Dep;
996 }
997
998 /// Sort the NonLocalDepInfo cache, given a certain number of elements in the
999 /// array that are already properly ordered.
1000 ///
1001 /// This is optimized for the case when only a few entries are added.
1002 static void
1003 SortNonLocalDepInfoCache(MemoryDependenceResults::NonLocalDepInfo &Cache,
1004                          unsigned NumSortedEntries) {
1005   switch (Cache.size() - NumSortedEntries) {
1006   case 0:
1007     // done, no new entries.
1008     break;
1009   case 2: {
1010     // Two new entries, insert the last one into place.
1011     NonLocalDepEntry Val = Cache.back();
1012     Cache.pop_back();
1013     MemoryDependenceResults::NonLocalDepInfo::iterator Entry =
1014         std::upper_bound(Cache.begin(), Cache.end() - 1, Val);
1015     Cache.insert(Entry, Val);
1016     LLVM_FALLTHROUGH;
1017   }
1018   case 1:
1019     // One new entry, Just insert the new value at the appropriate position.
1020     if (Cache.size() != 1) {
1021       NonLocalDepEntry Val = Cache.back();
1022       Cache.pop_back();
1023       MemoryDependenceResults::NonLocalDepInfo::iterator Entry =
1024           std::upper_bound(Cache.begin(), Cache.end(), Val);
1025       Cache.insert(Entry, Val);
1026     }
1027     break;
1028   default:
1029     // Added many values, do a full scale sort.
1030     std::sort(Cache.begin(), Cache.end());
1031     break;
1032   }
1033 }
1034
1035 /// Perform a dependency query based on pointer/pointeesize starting at the end
1036 /// of StartBB.
1037 ///
1038 /// Add any clobber/def results to the results vector and keep track of which
1039 /// blocks are visited in 'Visited'.
1040 ///
1041 /// This has special behavior for the first block queries (when SkipFirstBlock
1042 /// is true).  In this special case, it ignores the contents of the specified
1043 /// block and starts returning dependence info for its predecessors.
1044 ///
1045 /// This function returns true on success, or false to indicate that it could
1046 /// not compute dependence information for some reason.  This should be treated
1047 /// as a clobber dependence on the first instruction in the predecessor block.
1048 bool MemoryDependenceResults::getNonLocalPointerDepFromBB(
1049     Instruction *QueryInst, const PHITransAddr &Pointer,
1050     const MemoryLocation &Loc, bool isLoad, BasicBlock *StartBB,
1051     SmallVectorImpl<NonLocalDepResult> &Result,
1052     DenseMap<BasicBlock *, Value *> &Visited, bool SkipFirstBlock) {
1053   // Look up the cached info for Pointer.
1054   ValueIsLoadPair CacheKey(Pointer.getAddr(), isLoad);
1055
1056   // Set up a temporary NLPI value. If the map doesn't yet have an entry for
1057   // CacheKey, this value will be inserted as the associated value. Otherwise,
1058   // it'll be ignored, and we'll have to check to see if the cached size and
1059   // aa tags are consistent with the current query.
1060   NonLocalPointerInfo InitialNLPI;
1061   InitialNLPI.Size = Loc.Size;
1062   InitialNLPI.AATags = Loc.AATags;
1063
1064   // Get the NLPI for CacheKey, inserting one into the map if it doesn't
1065   // already have one.
1066   std::pair<CachedNonLocalPointerInfo::iterator, bool> Pair =
1067       NonLocalPointerDeps.insert(std::make_pair(CacheKey, InitialNLPI));
1068   NonLocalPointerInfo *CacheInfo = &Pair.first->second;
1069
1070   // If we already have a cache entry for this CacheKey, we may need to do some
1071   // work to reconcile the cache entry and the current query.
1072   if (!Pair.second) {
1073     if (CacheInfo->Size < Loc.Size) {
1074       // The query's Size is greater than the cached one. Throw out the
1075       // cached data and proceed with the query at the greater size.
1076       CacheInfo->Pair = BBSkipFirstBlockPair();
1077       CacheInfo->Size = Loc.Size;
1078       for (auto &Entry : CacheInfo->NonLocalDeps)
1079         if (Instruction *Inst = Entry.getResult().getInst())
1080           RemoveFromReverseMap(ReverseNonLocalPtrDeps, Inst, CacheKey);
1081       CacheInfo->NonLocalDeps.clear();
1082     } else if (CacheInfo->Size > Loc.Size) {
1083       // This query's Size is less than the cached one. Conservatively restart
1084       // the query using the greater size.
1085       return getNonLocalPointerDepFromBB(
1086           QueryInst, Pointer, Loc.getWithNewSize(CacheInfo->Size), isLoad,
1087           StartBB, Result, Visited, SkipFirstBlock);
1088     }
1089
1090     // If the query's AATags are inconsistent with the cached one,
1091     // conservatively throw out the cached data and restart the query with
1092     // no tag if needed.
1093     if (CacheInfo->AATags != Loc.AATags) {
1094       if (CacheInfo->AATags) {
1095         CacheInfo->Pair = BBSkipFirstBlockPair();
1096         CacheInfo->AATags = AAMDNodes();
1097         for (auto &Entry : CacheInfo->NonLocalDeps)
1098           if (Instruction *Inst = Entry.getResult().getInst())
1099             RemoveFromReverseMap(ReverseNonLocalPtrDeps, Inst, CacheKey);
1100         CacheInfo->NonLocalDeps.clear();
1101       }
1102       if (Loc.AATags)
1103         return getNonLocalPointerDepFromBB(
1104             QueryInst, Pointer, Loc.getWithoutAATags(), isLoad, StartBB, Result,
1105             Visited, SkipFirstBlock);
1106     }
1107   }
1108
1109   NonLocalDepInfo *Cache = &CacheInfo->NonLocalDeps;
1110
1111   // If we have valid cached information for exactly the block we are
1112   // investigating, just return it with no recomputation.
1113   if (CacheInfo->Pair == BBSkipFirstBlockPair(StartBB, SkipFirstBlock)) {
1114     // We have a fully cached result for this query then we can just return the
1115     // cached results and populate the visited set.  However, we have to verify
1116     // that we don't already have conflicting results for these blocks.  Check
1117     // to ensure that if a block in the results set is in the visited set that
1118     // it was for the same pointer query.
1119     if (!Visited.empty()) {
1120       for (auto &Entry : *Cache) {
1121         DenseMap<BasicBlock *, Value *>::iterator VI =
1122             Visited.find(Entry.getBB());
1123         if (VI == Visited.end() || VI->second == Pointer.getAddr())
1124           continue;
1125
1126         // We have a pointer mismatch in a block.  Just return false, saying
1127         // that something was clobbered in this result.  We could also do a
1128         // non-fully cached query, but there is little point in doing this.
1129         return false;
1130       }
1131     }
1132
1133     Value *Addr = Pointer.getAddr();
1134     for (auto &Entry : *Cache) {
1135       Visited.insert(std::make_pair(Entry.getBB(), Addr));
1136       if (Entry.getResult().isNonLocal()) {
1137         continue;
1138       }
1139
1140       if (DT.isReachableFromEntry(Entry.getBB())) {
1141         Result.push_back(
1142             NonLocalDepResult(Entry.getBB(), Entry.getResult(), Addr));
1143       }
1144     }
1145     ++NumCacheCompleteNonLocalPtr;
1146     return true;
1147   }
1148
1149   // Otherwise, either this is a new block, a block with an invalid cache
1150   // pointer or one that we're about to invalidate by putting more info into it
1151   // than its valid cache info.  If empty, the result will be valid cache info,
1152   // otherwise it isn't.
1153   if (Cache->empty())
1154     CacheInfo->Pair = BBSkipFirstBlockPair(StartBB, SkipFirstBlock);
1155   else
1156     CacheInfo->Pair = BBSkipFirstBlockPair();
1157
1158   SmallVector<BasicBlock *, 32> Worklist;
1159   Worklist.push_back(StartBB);
1160
1161   // PredList used inside loop.
1162   SmallVector<std::pair<BasicBlock *, PHITransAddr>, 16> PredList;
1163
1164   // Keep track of the entries that we know are sorted.  Previously cached
1165   // entries will all be sorted.  The entries we add we only sort on demand (we
1166   // don't insert every element into its sorted position).  We know that we
1167   // won't get any reuse from currently inserted values, because we don't
1168   // revisit blocks after we insert info for them.
1169   unsigned NumSortedEntries = Cache->size();
1170   unsigned WorklistEntries = BlockNumberLimit;
1171   bool GotWorklistLimit = false;
1172   DEBUG(AssertSorted(*Cache));
1173
1174   while (!Worklist.empty()) {
1175     BasicBlock *BB = Worklist.pop_back_val();
1176
1177     // If we do process a large number of blocks it becomes very expensive and
1178     // likely it isn't worth worrying about
1179     if (Result.size() > NumResultsLimit) {
1180       Worklist.clear();
1181       // Sort it now (if needed) so that recursive invocations of
1182       // getNonLocalPointerDepFromBB and other routines that could reuse the
1183       // cache value will only see properly sorted cache arrays.
1184       if (Cache && NumSortedEntries != Cache->size()) {
1185         SortNonLocalDepInfoCache(*Cache, NumSortedEntries);
1186       }
1187       // Since we bail out, the "Cache" set won't contain all of the
1188       // results for the query.  This is ok (we can still use it to accelerate
1189       // specific block queries) but we can't do the fastpath "return all
1190       // results from the set".  Clear out the indicator for this.
1191       CacheInfo->Pair = BBSkipFirstBlockPair();
1192       return false;
1193     }
1194
1195     // Skip the first block if we have it.
1196     if (!SkipFirstBlock) {
1197       // Analyze the dependency of *Pointer in FromBB.  See if we already have
1198       // been here.
1199       assert(Visited.count(BB) && "Should check 'visited' before adding to WL");
1200
1201       // Get the dependency info for Pointer in BB.  If we have cached
1202       // information, we will use it, otherwise we compute it.
1203       DEBUG(AssertSorted(*Cache, NumSortedEntries));
1204       MemDepResult Dep = GetNonLocalInfoForBlock(QueryInst, Loc, isLoad, BB,
1205                                                  Cache, NumSortedEntries);
1206
1207       // If we got a Def or Clobber, add this to the list of results.
1208       if (!Dep.isNonLocal()) {
1209         if (DT.isReachableFromEntry(BB)) {
1210           Result.push_back(NonLocalDepResult(BB, Dep, Pointer.getAddr()));
1211           continue;
1212         }
1213       }
1214     }
1215
1216     // If 'Pointer' is an instruction defined in this block, then we need to do
1217     // phi translation to change it into a value live in the predecessor block.
1218     // If not, we just add the predecessors to the worklist and scan them with
1219     // the same Pointer.
1220     if (!Pointer.NeedsPHITranslationFromBlock(BB)) {
1221       SkipFirstBlock = false;
1222       SmallVector<BasicBlock *, 16> NewBlocks;
1223       for (BasicBlock *Pred : PredCache.get(BB)) {
1224         // Verify that we haven't looked at this block yet.
1225         std::pair<DenseMap<BasicBlock *, Value *>::iterator, bool> InsertRes =
1226             Visited.insert(std::make_pair(Pred, Pointer.getAddr()));
1227         if (InsertRes.second) {
1228           // First time we've looked at *PI.
1229           NewBlocks.push_back(Pred);
1230           continue;
1231         }
1232
1233         // If we have seen this block before, but it was with a different
1234         // pointer then we have a phi translation failure and we have to treat
1235         // this as a clobber.
1236         if (InsertRes.first->second != Pointer.getAddr()) {
1237           // Make sure to clean up the Visited map before continuing on to
1238           // PredTranslationFailure.
1239           for (unsigned i = 0; i < NewBlocks.size(); i++)
1240             Visited.erase(NewBlocks[i]);
1241           goto PredTranslationFailure;
1242         }
1243       }
1244       if (NewBlocks.size() > WorklistEntries) {
1245         // Make sure to clean up the Visited map before continuing on to
1246         // PredTranslationFailure.
1247         for (unsigned i = 0; i < NewBlocks.size(); i++)
1248           Visited.erase(NewBlocks[i]);
1249         GotWorklistLimit = true;
1250         goto PredTranslationFailure;
1251       }
1252       WorklistEntries -= NewBlocks.size();
1253       Worklist.append(NewBlocks.begin(), NewBlocks.end());
1254       continue;
1255     }
1256
1257     // We do need to do phi translation, if we know ahead of time we can't phi
1258     // translate this value, don't even try.
1259     if (!Pointer.IsPotentiallyPHITranslatable())
1260       goto PredTranslationFailure;
1261
1262     // We may have added values to the cache list before this PHI translation.
1263     // If so, we haven't done anything to ensure that the cache remains sorted.
1264     // Sort it now (if needed) so that recursive invocations of
1265     // getNonLocalPointerDepFromBB and other routines that could reuse the cache
1266     // value will only see properly sorted cache arrays.
1267     if (Cache && NumSortedEntries != Cache->size()) {
1268       SortNonLocalDepInfoCache(*Cache, NumSortedEntries);
1269       NumSortedEntries = Cache->size();
1270     }
1271     Cache = nullptr;
1272
1273     PredList.clear();
1274     for (BasicBlock *Pred : PredCache.get(BB)) {
1275       PredList.push_back(std::make_pair(Pred, Pointer));
1276
1277       // Get the PHI translated pointer in this predecessor.  This can fail if
1278       // not translatable, in which case the getAddr() returns null.
1279       PHITransAddr &PredPointer = PredList.back().second;
1280       PredPointer.PHITranslateValue(BB, Pred, &DT, /*MustDominate=*/false);
1281       Value *PredPtrVal = PredPointer.getAddr();
1282
1283       // Check to see if we have already visited this pred block with another
1284       // pointer.  If so, we can't do this lookup.  This failure can occur
1285       // with PHI translation when a critical edge exists and the PHI node in
1286       // the successor translates to a pointer value different than the
1287       // pointer the block was first analyzed with.
1288       std::pair<DenseMap<BasicBlock *, Value *>::iterator, bool> InsertRes =
1289           Visited.insert(std::make_pair(Pred, PredPtrVal));
1290
1291       if (!InsertRes.second) {
1292         // We found the pred; take it off the list of preds to visit.
1293         PredList.pop_back();
1294
1295         // If the predecessor was visited with PredPtr, then we already did
1296         // the analysis and can ignore it.
1297         if (InsertRes.first->second == PredPtrVal)
1298           continue;
1299
1300         // Otherwise, the block was previously analyzed with a different
1301         // pointer.  We can't represent the result of this case, so we just
1302         // treat this as a phi translation failure.
1303
1304         // Make sure to clean up the Visited map before continuing on to
1305         // PredTranslationFailure.
1306         for (unsigned i = 0, n = PredList.size(); i < n; ++i)
1307           Visited.erase(PredList[i].first);
1308
1309         goto PredTranslationFailure;
1310       }
1311     }
1312
1313     // Actually process results here; this need to be a separate loop to avoid
1314     // calling getNonLocalPointerDepFromBB for blocks we don't want to return
1315     // any results for.  (getNonLocalPointerDepFromBB will modify our
1316     // datastructures in ways the code after the PredTranslationFailure label
1317     // doesn't expect.)
1318     for (unsigned i = 0, n = PredList.size(); i < n; ++i) {
1319       BasicBlock *Pred = PredList[i].first;
1320       PHITransAddr &PredPointer = PredList[i].second;
1321       Value *PredPtrVal = PredPointer.getAddr();
1322
1323       bool CanTranslate = true;
1324       // If PHI translation was unable to find an available pointer in this
1325       // predecessor, then we have to assume that the pointer is clobbered in
1326       // that predecessor.  We can still do PRE of the load, which would insert
1327       // a computation of the pointer in this predecessor.
1328       if (!PredPtrVal)
1329         CanTranslate = false;
1330
1331       // FIXME: it is entirely possible that PHI translating will end up with
1332       // the same value.  Consider PHI translating something like:
1333       // X = phi [x, bb1], [y, bb2].  PHI translating for bb1 doesn't *need*
1334       // to recurse here, pedantically speaking.
1335
1336       // If getNonLocalPointerDepFromBB fails here, that means the cached
1337       // result conflicted with the Visited list; we have to conservatively
1338       // assume it is unknown, but this also does not block PRE of the load.
1339       if (!CanTranslate ||
1340           !getNonLocalPointerDepFromBB(QueryInst, PredPointer,
1341                                       Loc.getWithNewPtr(PredPtrVal), isLoad,
1342                                       Pred, Result, Visited)) {
1343         // Add the entry to the Result list.
1344         NonLocalDepResult Entry(Pred, MemDepResult::getUnknown(), PredPtrVal);
1345         Result.push_back(Entry);
1346
1347         // Since we had a phi translation failure, the cache for CacheKey won't
1348         // include all of the entries that we need to immediately satisfy future
1349         // queries.  Mark this in NonLocalPointerDeps by setting the
1350         // BBSkipFirstBlockPair pointer to null.  This requires reuse of the
1351         // cached value to do more work but not miss the phi trans failure.
1352         NonLocalPointerInfo &NLPI = NonLocalPointerDeps[CacheKey];
1353         NLPI.Pair = BBSkipFirstBlockPair();
1354         continue;
1355       }
1356     }
1357
1358     // Refresh the CacheInfo/Cache pointer so that it isn't invalidated.
1359     CacheInfo = &NonLocalPointerDeps[CacheKey];
1360     Cache = &CacheInfo->NonLocalDeps;
1361     NumSortedEntries = Cache->size();
1362
1363     // Since we did phi translation, the "Cache" set won't contain all of the
1364     // results for the query.  This is ok (we can still use it to accelerate
1365     // specific block queries) but we can't do the fastpath "return all
1366     // results from the set"  Clear out the indicator for this.
1367     CacheInfo->Pair = BBSkipFirstBlockPair();
1368     SkipFirstBlock = false;
1369     continue;
1370
1371   PredTranslationFailure:
1372     // The following code is "failure"; we can't produce a sane translation
1373     // for the given block.  It assumes that we haven't modified any of
1374     // our datastructures while processing the current block.
1375
1376     if (!Cache) {
1377       // Refresh the CacheInfo/Cache pointer if it got invalidated.
1378       CacheInfo = &NonLocalPointerDeps[CacheKey];
1379       Cache = &CacheInfo->NonLocalDeps;
1380       NumSortedEntries = Cache->size();
1381     }
1382
1383     // Since we failed phi translation, the "Cache" set won't contain all of the
1384     // results for the query.  This is ok (we can still use it to accelerate
1385     // specific block queries) but we can't do the fastpath "return all
1386     // results from the set".  Clear out the indicator for this.
1387     CacheInfo->Pair = BBSkipFirstBlockPair();
1388
1389     // If *nothing* works, mark the pointer as unknown.
1390     //
1391     // If this is the magic first block, return this as a clobber of the whole
1392     // incoming value.  Since we can't phi translate to one of the predecessors,
1393     // we have to bail out.
1394     if (SkipFirstBlock)
1395       return false;
1396
1397     bool foundBlock = false;
1398     for (NonLocalDepEntry &I : llvm::reverse(*Cache)) {
1399       if (I.getBB() != BB)
1400         continue;
1401
1402       assert((GotWorklistLimit || I.getResult().isNonLocal() ||
1403               !DT.isReachableFromEntry(BB)) &&
1404              "Should only be here with transparent block");
1405       foundBlock = true;
1406       I.setResult(MemDepResult::getUnknown());
1407       Result.push_back(
1408           NonLocalDepResult(I.getBB(), I.getResult(), Pointer.getAddr()));
1409       break;
1410     }
1411     (void)foundBlock; (void)GotWorklistLimit;
1412     assert((foundBlock || GotWorklistLimit) && "Current block not in cache?");
1413   }
1414
1415   // Okay, we're done now.  If we added new values to the cache, re-sort it.
1416   SortNonLocalDepInfoCache(*Cache, NumSortedEntries);
1417   DEBUG(AssertSorted(*Cache));
1418   return true;
1419 }
1420
1421 /// If P exists in CachedNonLocalPointerInfo, remove it.
1422 void MemoryDependenceResults::RemoveCachedNonLocalPointerDependencies(
1423     ValueIsLoadPair P) {
1424   CachedNonLocalPointerInfo::iterator It = NonLocalPointerDeps.find(P);
1425   if (It == NonLocalPointerDeps.end())
1426     return;
1427
1428   // Remove all of the entries in the BB->val map.  This involves removing
1429   // instructions from the reverse map.
1430   NonLocalDepInfo &PInfo = It->second.NonLocalDeps;
1431
1432   for (unsigned i = 0, e = PInfo.size(); i != e; ++i) {
1433     Instruction *Target = PInfo[i].getResult().getInst();
1434     if (!Target)
1435       continue; // Ignore non-local dep results.
1436     assert(Target->getParent() == PInfo[i].getBB());
1437
1438     // Eliminating the dirty entry from 'Cache', so update the reverse info.
1439     RemoveFromReverseMap(ReverseNonLocalPtrDeps, Target, P);
1440   }
1441
1442   // Remove P from NonLocalPointerDeps (which deletes NonLocalDepInfo).
1443   NonLocalPointerDeps.erase(It);
1444 }
1445
1446 void MemoryDependenceResults::invalidateCachedPointerInfo(Value *Ptr) {
1447   // If Ptr isn't really a pointer, just ignore it.
1448   if (!Ptr->getType()->isPointerTy())
1449     return;
1450   // Flush store info for the pointer.
1451   RemoveCachedNonLocalPointerDependencies(ValueIsLoadPair(Ptr, false));
1452   // Flush load info for the pointer.
1453   RemoveCachedNonLocalPointerDependencies(ValueIsLoadPair(Ptr, true));
1454 }
1455
1456 void MemoryDependenceResults::invalidateCachedPredecessors() {
1457   PredCache.clear();
1458 }
1459
1460 void MemoryDependenceResults::removeInstruction(Instruction *RemInst) {
1461   // Walk through the Non-local dependencies, removing this one as the value
1462   // for any cached queries.
1463   NonLocalDepMapType::iterator NLDI = NonLocalDeps.find(RemInst);
1464   if (NLDI != NonLocalDeps.end()) {
1465     NonLocalDepInfo &BlockMap = NLDI->second.first;
1466     for (auto &Entry : BlockMap)
1467       if (Instruction *Inst = Entry.getResult().getInst())
1468         RemoveFromReverseMap(ReverseNonLocalDeps, Inst, RemInst);
1469     NonLocalDeps.erase(NLDI);
1470   }
1471
1472   // If we have a cached local dependence query for this instruction, remove it.
1473   //
1474   LocalDepMapType::iterator LocalDepEntry = LocalDeps.find(RemInst);
1475   if (LocalDepEntry != LocalDeps.end()) {
1476     // Remove us from DepInst's reverse set now that the local dep info is gone.
1477     if (Instruction *Inst = LocalDepEntry->second.getInst())
1478       RemoveFromReverseMap(ReverseLocalDeps, Inst, RemInst);
1479
1480     // Remove this local dependency info.
1481     LocalDeps.erase(LocalDepEntry);
1482   }
1483
1484   // If we have any cached pointer dependencies on this instruction, remove
1485   // them.  If the instruction has non-pointer type, then it can't be a pointer
1486   // base.
1487
1488   // Remove it from both the load info and the store info.  The instruction
1489   // can't be in either of these maps if it is non-pointer.
1490   if (RemInst->getType()->isPointerTy()) {
1491     RemoveCachedNonLocalPointerDependencies(ValueIsLoadPair(RemInst, false));
1492     RemoveCachedNonLocalPointerDependencies(ValueIsLoadPair(RemInst, true));
1493   }
1494
1495   // Loop over all of the things that depend on the instruction we're removing.
1496   //
1497   SmallVector<std::pair<Instruction *, Instruction *>, 8> ReverseDepsToAdd;
1498
1499   // If we find RemInst as a clobber or Def in any of the maps for other values,
1500   // we need to replace its entry with a dirty version of the instruction after
1501   // it.  If RemInst is a terminator, we use a null dirty value.
1502   //
1503   // Using a dirty version of the instruction after RemInst saves having to scan
1504   // the entire block to get to this point.
1505   MemDepResult NewDirtyVal;
1506   if (!RemInst->isTerminator())
1507     NewDirtyVal = MemDepResult::getDirty(&*++RemInst->getIterator());
1508
1509   ReverseDepMapType::iterator ReverseDepIt = ReverseLocalDeps.find(RemInst);
1510   if (ReverseDepIt != ReverseLocalDeps.end()) {
1511     // RemInst can't be the terminator if it has local stuff depending on it.
1512     assert(!ReverseDepIt->second.empty() && !isa<TerminatorInst>(RemInst) &&
1513            "Nothing can locally depend on a terminator");
1514
1515     for (Instruction *InstDependingOnRemInst : ReverseDepIt->second) {
1516       assert(InstDependingOnRemInst != RemInst &&
1517              "Already removed our local dep info");
1518
1519       LocalDeps[InstDependingOnRemInst] = NewDirtyVal;
1520
1521       // Make sure to remember that new things depend on NewDepInst.
1522       assert(NewDirtyVal.getInst() &&
1523              "There is no way something else can have "
1524              "a local dep on this if it is a terminator!");
1525       ReverseDepsToAdd.push_back(
1526           std::make_pair(NewDirtyVal.getInst(), InstDependingOnRemInst));
1527     }
1528
1529     ReverseLocalDeps.erase(ReverseDepIt);
1530
1531     // Add new reverse deps after scanning the set, to avoid invalidating the
1532     // 'ReverseDeps' reference.
1533     while (!ReverseDepsToAdd.empty()) {
1534       ReverseLocalDeps[ReverseDepsToAdd.back().first].insert(
1535           ReverseDepsToAdd.back().second);
1536       ReverseDepsToAdd.pop_back();
1537     }
1538   }
1539
1540   ReverseDepIt = ReverseNonLocalDeps.find(RemInst);
1541   if (ReverseDepIt != ReverseNonLocalDeps.end()) {
1542     for (Instruction *I : ReverseDepIt->second) {
1543       assert(I != RemInst && "Already removed NonLocalDep info for RemInst");
1544
1545       PerInstNLInfo &INLD = NonLocalDeps[I];
1546       // The information is now dirty!
1547       INLD.second = true;
1548
1549       for (auto &Entry : INLD.first) {
1550         if (Entry.getResult().getInst() != RemInst)
1551           continue;
1552
1553         // Convert to a dirty entry for the subsequent instruction.
1554         Entry.setResult(NewDirtyVal);
1555
1556         if (Instruction *NextI = NewDirtyVal.getInst())
1557           ReverseDepsToAdd.push_back(std::make_pair(NextI, I));
1558       }
1559     }
1560
1561     ReverseNonLocalDeps.erase(ReverseDepIt);
1562
1563     // Add new reverse deps after scanning the set, to avoid invalidating 'Set'
1564     while (!ReverseDepsToAdd.empty()) {
1565       ReverseNonLocalDeps[ReverseDepsToAdd.back().first].insert(
1566           ReverseDepsToAdd.back().second);
1567       ReverseDepsToAdd.pop_back();
1568     }
1569   }
1570
1571   // If the instruction is in ReverseNonLocalPtrDeps then it appears as a
1572   // value in the NonLocalPointerDeps info.
1573   ReverseNonLocalPtrDepTy::iterator ReversePtrDepIt =
1574       ReverseNonLocalPtrDeps.find(RemInst);
1575   if (ReversePtrDepIt != ReverseNonLocalPtrDeps.end()) {
1576     SmallVector<std::pair<Instruction *, ValueIsLoadPair>, 8>
1577         ReversePtrDepsToAdd;
1578
1579     for (ValueIsLoadPair P : ReversePtrDepIt->second) {
1580       assert(P.getPointer() != RemInst &&
1581              "Already removed NonLocalPointerDeps info for RemInst");
1582
1583       NonLocalDepInfo &NLPDI = NonLocalPointerDeps[P].NonLocalDeps;
1584
1585       // The cache is not valid for any specific block anymore.
1586       NonLocalPointerDeps[P].Pair = BBSkipFirstBlockPair();
1587
1588       // Update any entries for RemInst to use the instruction after it.
1589       for (auto &Entry : NLPDI) {
1590         if (Entry.getResult().getInst() != RemInst)
1591           continue;
1592
1593         // Convert to a dirty entry for the subsequent instruction.
1594         Entry.setResult(NewDirtyVal);
1595
1596         if (Instruction *NewDirtyInst = NewDirtyVal.getInst())
1597           ReversePtrDepsToAdd.push_back(std::make_pair(NewDirtyInst, P));
1598       }
1599
1600       // Re-sort the NonLocalDepInfo.  Changing the dirty entry to its
1601       // subsequent value may invalidate the sortedness.
1602       std::sort(NLPDI.begin(), NLPDI.end());
1603     }
1604
1605     ReverseNonLocalPtrDeps.erase(ReversePtrDepIt);
1606
1607     while (!ReversePtrDepsToAdd.empty()) {
1608       ReverseNonLocalPtrDeps[ReversePtrDepsToAdd.back().first].insert(
1609           ReversePtrDepsToAdd.back().second);
1610       ReversePtrDepsToAdd.pop_back();
1611     }
1612   }
1613
1614   assert(!NonLocalDeps.count(RemInst) && "RemInst got reinserted?");
1615   DEBUG(verifyRemoved(RemInst));
1616 }
1617
1618 /// Verify that the specified instruction does not occur in our internal data
1619 /// structures.
1620 ///
1621 /// This function verifies by asserting in debug builds.
1622 void MemoryDependenceResults::verifyRemoved(Instruction *D) const {
1623 #ifndef NDEBUG
1624   for (const auto &DepKV : LocalDeps) {
1625     assert(DepKV.first != D && "Inst occurs in data structures");
1626     assert(DepKV.second.getInst() != D && "Inst occurs in data structures");
1627   }
1628
1629   for (const auto &DepKV : NonLocalPointerDeps) {
1630     assert(DepKV.first.getPointer() != D && "Inst occurs in NLPD map key");
1631     for (const auto &Entry : DepKV.second.NonLocalDeps)
1632       assert(Entry.getResult().getInst() != D && "Inst occurs as NLPD value");
1633   }
1634
1635   for (const auto &DepKV : NonLocalDeps) {
1636     assert(DepKV.first != D && "Inst occurs in data structures");
1637     const PerInstNLInfo &INLD = DepKV.second;
1638     for (const auto &Entry : INLD.first)
1639       assert(Entry.getResult().getInst() != D &&
1640              "Inst occurs in data structures");
1641   }
1642
1643   for (const auto &DepKV : ReverseLocalDeps) {
1644     assert(DepKV.first != D && "Inst occurs in data structures");
1645     for (Instruction *Inst : DepKV.second)
1646       assert(Inst != D && "Inst occurs in data structures");
1647   }
1648
1649   for (const auto &DepKV : ReverseNonLocalDeps) {
1650     assert(DepKV.first != D && "Inst occurs in data structures");
1651     for (Instruction *Inst : DepKV.second)
1652       assert(Inst != D && "Inst occurs in data structures");
1653   }
1654
1655   for (const auto &DepKV : ReverseNonLocalPtrDeps) {
1656     assert(DepKV.first != D && "Inst occurs in rev NLPD map");
1657
1658     for (ValueIsLoadPair P : DepKV.second)
1659       assert(P != ValueIsLoadPair(D, false) && P != ValueIsLoadPair(D, true) &&
1660              "Inst occurs in ReverseNonLocalPtrDeps map");
1661   }
1662 #endif
1663 }
1664
1665 AnalysisKey MemoryDependenceAnalysis::Key;
1666
1667 MemoryDependenceResults
1668 MemoryDependenceAnalysis::run(Function &F, FunctionAnalysisManager &AM) {
1669   auto &AA = AM.getResult<AAManager>(F);
1670   auto &AC = AM.getResult<AssumptionAnalysis>(F);
1671   auto &TLI = AM.getResult<TargetLibraryAnalysis>(F);
1672   auto &DT = AM.getResult<DominatorTreeAnalysis>(F);
1673   return MemoryDependenceResults(AA, AC, TLI, DT);
1674 }
1675
1676 char MemoryDependenceWrapperPass::ID = 0;
1677
1678 INITIALIZE_PASS_BEGIN(MemoryDependenceWrapperPass, "memdep",
1679                       "Memory Dependence Analysis", false, true)
1680 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(AssumptionCacheTracker)
1681 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(AAResultsWrapperPass)
1682 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(DominatorTreeWrapperPass)
1683 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(TargetLibraryInfoWrapperPass)
1684 INITIALIZE_PASS_END(MemoryDependenceWrapperPass, "memdep",
1685                     "Memory Dependence Analysis", false, true)
1686
1687 MemoryDependenceWrapperPass::MemoryDependenceWrapperPass() : FunctionPass(ID) {
1688   initializeMemoryDependenceWrapperPassPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
1689 }
1690
1691 MemoryDependenceWrapperPass::~MemoryDependenceWrapperPass() {}
1692
1693 void MemoryDependenceWrapperPass::releaseMemory() {
1694   MemDep.reset();
1695 }
1696
1697 void MemoryDependenceWrapperPass::getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
1698   AU.setPreservesAll();
1699   AU.addRequired<AssumptionCacheTracker>();
1700   AU.addRequired<DominatorTreeWrapperPass>();
1701   AU.addRequiredTransitive<AAResultsWrapperPass>();
1702   AU.addRequiredTransitive<TargetLibraryInfoWrapperPass>();
1703 }
1704
1705 bool MemoryDependenceResults::invalidate(Function &F, const PreservedAnalyses &PA,
1706                                FunctionAnalysisManager::Invalidator &Inv) {
1707   // Check whether our analysis is preserved.
1708   auto PAC = PA.getChecker<MemoryDependenceAnalysis>();
1709   if (!PAC.preserved() && !PAC.preservedSet<AllAnalysesOn<Function>>())
1710     // If not, give up now.
1711     return true;
1712
1713   // Check whether the analyses we depend on became invalid for any reason.
1714   if (Inv.invalidate<AAManager>(F, PA) ||
1715       Inv.invalidate<AssumptionAnalysis>(F, PA) ||
1716       Inv.invalidate<DominatorTreeAnalysis>(F, PA))
1717     return true;
1718
1719   // Otherwise this analysis result remains valid.
1720   return false;
1721 }
1722
1723 unsigned MemoryDependenceResults::getDefaultBlockScanLimit() const {
1724   return BlockScanLimit;
1725 }
1726
1727 bool MemoryDependenceWrapperPass::runOnFunction(Function &F) {
1728   auto &AA = getAnalysis<AAResultsWrapperPass>().getAAResults();
1729   auto &AC = getAnalysis<AssumptionCacheTracker>().getAssumptionCache(F);
1730   auto &TLI = getAnalysis<TargetLibraryInfoWrapperPass>().getTLI();
1731   auto &DT = getAnalysis<DominatorTreeWrapperPass>().getDomTree();
1732   MemDep.emplace(AA, AC, TLI, DT);
1733   return false;
1734 }