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BasicAA: Recognize cyclic NoAlias phis
authorArnold Schwaighofer <arnolds@codeaurora.org>
Thu, 6 Sep 2012 14:41:53 +0000 (14:41 +0000)
committerArnold Schwaighofer <arnolds@codeaurora.org>
Thu, 6 Sep 2012 14:41:53 +0000 (14:41 +0000)
Enhances basic alias analysis to recognize phis whose first incoming values are
NoAlias and whose other incoming values are just the phi node itself through
some amount of recursion.

Example: With this change basicaa reports that ptr_phi and ptr_phi2 do not alias
each other.

bb:
 ptr = ptr2 + 1

loop:
  ptr_phi = phi [bb, ptr], [loop, ptr_plus_one]
  ptr2_phi = phi [bb, ptr2], [loop, ptr2_plus_one]
  ...
  ptr_plus_one = gep ptr_phi, 1
  ptr2_plus_one = gep ptr2_phi, 1

This enables the elimination of one load in code like the following:

extern int foo;

int test_noalias(int *ptr, int num, int* coeff) {
  int *ptr2 = ptr;
  int result = (*ptr++) * (*coeff--);
  while (num--) {
    *ptr2++ = *ptr;
    result +=  (*coeff--) * (*ptr++);
  }
  *ptr = foo;
  return result;
}

Part 2/2 of fix for PR13564.

git-svn-id: https://llvm.org/svn/llvm-project/llvm/trunk@163319 91177308-0d34-0410-b5e6-96231b3b80d8

lib/Analysis/BasicAliasAnalysis.cpp
test/Analysis/BasicAA/phi-speculation.ll [new file with mode: 0644]

index d537d63..a3bc06a 100644 (file)
@@ -1060,12 +1060,42 @@ BasicAliasAnalysis::aliasPHI(const PHINode *PN, uint64_t PNSize,
   // on corresponding edges.
   if (const PHINode *PN2 = dyn_cast<PHINode>(V2))
     if (PN2->getParent() == PN->getParent()) {
+      LocPair Locs(Location(PN, PNSize, PNTBAAInfo),
+                   Location(V2, V2Size, V2TBAAInfo));
+      if (PN > V2)
+        std::swap(Locs.first, Locs.second);
+
       AliasResult Alias =
         aliasCheck(PN->getIncomingValue(0), PNSize, PNTBAAInfo,
                    PN2->getIncomingValueForBlock(PN->getIncomingBlock(0)),
                    V2Size, V2TBAAInfo);
       if (Alias == MayAlias)
         return MayAlias;
+
+      // If the first source of the PHI nodes NoAlias and the other inputs are
+      // the PHI node itself through some amount of recursion this does not add
+      // any new information so just return NoAlias.
+      // bb:
+      //    ptr = ptr2 + 1
+      // loop:
+      //    ptr_phi = phi [bb, ptr], [loop, ptr_plus_one]
+      //    ptr2_phi = phi [bb, ptr2], [loop, ptr2_plus_one]
+      //    ...
+      //    ptr_plus_one = gep ptr_phi, 1
+      //    ptr2_plus_one = gep ptr2_phi, 1
+      // We assume for the recursion that the the phis (ptr_phi, ptr2_phi) do
+      // not alias each other.
+      bool ArePhisAssumedNoAlias = false;
+      AliasResult OrigAliasResult;
+      if (Alias == NoAlias) {
+        // Pretend the phis do not alias.
+        assert(AliasCache.count(Locs) &&
+               "There must exist an entry for the phi node");
+        OrigAliasResult = AliasCache[Locs];
+        AliasCache[Locs] = NoAlias;
+        ArePhisAssumedNoAlias = true;
+      }
+
       for (unsigned i = 1, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
         AliasResult ThisAlias =
           aliasCheck(PN->getIncomingValue(i), PNSize, PNTBAAInfo,
@@ -1075,6 +1105,11 @@ BasicAliasAnalysis::aliasPHI(const PHINode *PN, uint64_t PNSize,
         if (Alias == MayAlias)
           break;
       }
+
+      // Reset if speculation failed.
+      if (ArePhisAssumedNoAlias && Alias != NoAlias)
+        AliasCache[Locs] = OrigAliasResult;
+
       return Alias;
     }
 
diff --git a/test/Analysis/BasicAA/phi-speculation.ll b/test/Analysis/BasicAA/phi-speculation.ll
new file mode 100644 (file)
index 0000000..21c6592
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,33 @@
+target datalayout =
+"e-p:64:64:64-i1:8:8-i8:8:8-i16:16:16-i32:32:32-i64:64:64-f32:32:32-f64:64:64-v64:64:64-v128:128:128-a0:0:64-s0:64:64-f80:128:128-n8:16:32:64-S128"
+
+; RUN: opt < %s -basicaa -aa-eval -print-all-alias-modref-info -disable-output 2>&1 | FileCheck %s
+
+; ptr_phi and ptr2_phi do not alias.
+; CHECK: NoAlias: i32* %ptr2_phi, i32* %ptr_phi
+
+define i32 @test_noalias(i32* %ptr2, i32 %count, i32* %coeff) {
+entry:
+  %ptr = getelementptr inbounds i32* %ptr2, i64 1
+  br label %while.body
+
+while.body:
+  %num = phi i32 [ %count, %entry ], [ %dec, %while.body ]
+  %ptr_phi = phi i32* [ %ptr, %entry ], [ %ptr_inc, %while.body ]
+  %ptr2_phi = phi i32* [ %ptr2, %entry ], [ %ptr2_inc, %while.body ]
+  %result.09 = phi i32 [ 0 , %entry ], [ %add, %while.body ]
+  %dec = add nsw i32 %num, -1
+  %0 = load i32* %ptr_phi, align 4
+  store i32 %0, i32* %ptr2_phi, align 4
+  %1 = load i32* %coeff, align 4
+  %2 = load i32* %ptr_phi, align 4
+  %mul = mul nsw i32 %1, %2
+  %add = add nsw i32 %mul, %result.09
+  %tobool = icmp eq i32 %dec, 0
+  %ptr_inc = getelementptr inbounds i32* %ptr_phi, i64 1
+  %ptr2_inc = getelementptr inbounds i32* %ptr2_phi, i64 1
+  br i1 %tobool, label %the_exit, label %while.body
+
+the_exit:
+  ret i32 %add
+}