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