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NoAlias;<o:p></o:p></span></p><p class=MsoNormal style='margin-left:36.0pt'><span style='font-family:"Courier New"'>    if (isEscapeSource(O2) &&<o:p></o:p></span></p><p class=MsoNormal style='margin-left:36.0pt'><span style='font-family:"Courier New"'>        isNonEscapingLocalObject(O1, &AAQI.IsCapturedCache))<o:p></o:p></span></p><p class=MsoNormal style='margin-left:36.0pt'><span style='font-family:"Courier New"'>      return NoAlias;<o:p></o:p></span></p><p class=MsoNormal style='margin-left:36.0pt'><span style='font-family:"Courier New"'>  }</span><o:p></o:p></p><p class=MsoNormal><o:p> </o:p></p><p class=MsoNormal>and<o:p></o:p></p><p class=MsoNormal><o:p> </o:p></p><p class=MsoNormal style='margin-left:36.0pt'><span style='font-family:"Courier New"'>/// Returns true if the pointer is one which would have been considered an<o:p></o:p></span></p><p class=MsoNormal style='margin-left:36.0pt'><span style='font-family:"Courier New"'>/// escape by isNonEscapingLocalObject.<o:p></o:p></span></p><p class=MsoNormal style='margin-left:36.0pt'><span style='font-family:"Courier New"'>static bool isEscapeSource(const Value *V) {<o:p></o:p></span></p><p class=MsoNormal style='margin-left:36.0pt'><span style='font-family:"Courier New"'>  if (isa<CallBase>(V))<o:p></o:p></span></p><p class=MsoNormal style='margin-left:36.0pt'><span style='font-family:"Courier New"'>    return true;<o:p></o:p></span></p><p class=MsoNormal style='margin-left:36.0pt'><span style='font-family:"Courier New"'><o:p> </o:p></span></p><p class=MsoNormal style='margin-left:36.0pt'><span style='font-family:"Courier New"'>  if (isa<Argument>(V))<o:p></o:p></span></p><p class=MsoNormal style='margin-left:36.0pt'><span style='font-family:"Courier New"'>    return true;<o:p></o:p></span></p><p class=MsoNormal style='margin-left:36.0pt'><span style='font-family:"Courier New"'><o:p> </o:p></span></p><p class=MsoNormal style='margin-left:36.0pt'><span style='font-family:"Courier New"'>  // The load case works because isNonEscapingLocalObject considers all<o:p></o:p></span></p><p class=MsoNormal style='margin-left:36.0pt'><span style='font-family:"Courier New"'>  // stores to be escapes (it passes true for the StoreCaptures argument<o:p></o:p></span></p><p class=MsoNormal style='margin-left:36.0pt'><span style='font-family:"Courier New"'>  // to PointerMayBeCaptured).<o:p></o:p></span></p><p class=MsoNormal style='margin-left:36.0pt'><span style='font-family:"Courier New"'>  if (isa<LoadInst>(V))<o:p></o:p></span></p><p class=MsoNormal style='margin-left:36.0pt'><span style='font-family:"Courier New"'>    return true;<o:p></o:p></span></p><p class=MsoNormal style='margin-left:36.0pt'><span style='font-family:"Courier New"'><o:p> </o:p></span></p><p class=MsoNormal style='margin-left:36.0pt'><span style='font-family:"Courier New"'>  return false;<o:p></o:p></span></p><p class=MsoNormal style='margin-left:36.0pt'><span style='font-family:"Courier New"'>}</span><o:p></o:p></p><p class=MsoNormal><o:p> </o:p></p><p class=MsoNormal>Since we have to look through all the uses of O1/O2 (including certain transitive ones) to prove isNonEscapingLocalObject, an expensive-but-more-precise analysis could just check if O2/O1 is in that set, IIUC.  I get why BasicAliasAnalysis isn’t the right place to do that.  Is there some more expensive alias analysis that I could opt into and get that sort of check?<o:p></o:p></p><p class=MsoNormal><o:p> </o:p></p><p class=MsoNormal>Alternatively, following the logic that we can assume isEscapeSource for loads because we treat stores as escapes, is there room to assume isEscapeSource for inttoptrs because we treat ptrtoints, and things that let you subtly intify pointers such as certain compares, as escapes?<o:p></o:p></p><p class=MsoNormal><o:p> </o:p></p><p class=MsoNormal>Thanks,<o:p></o:p></p><p class=MsoNormal>-Joseph<o:p></o:p></p><p class=MsoNormal><o:p> </o:p></p><p class=MsoNormal><o:p> </o:p></p><div><div style='border:none;border-top:solid #E1E1E1 1.0pt;padding:3.0pt 0cm 0cm 0cm'><p class=MsoNormal><b>From:</b> llvm-dev <<a href="mailto:llvm-dev-bounces@lists.llvm.org">llvm-dev-bounces@lists.llvm.org</a>> <b>On Behalf Of </b>Joseph Tremoulet via llvm-dev<br><b>Sent:</b> Wednesday, March 31, 2021 2:09 PM<br><b>To:</b> llvm-dev <<a href="mailto:llvm-dev@lists.llvm.org">llvm-dev@lists.llvm.org</a>><br><b>Subject:</b> [EXTERNAL] [llvm-dev] inttoptr and noalias returns<o:p></o:p></p></div></div><p class=MsoNormal><o:p> </o:p></p><p class=MsoNormal>Hi,<o:p></o:p></p><p class=MsoNormal><o:p> </o:p></p><p class=MsoNormal>I’m a bit confused about the interaction between inttoptr and noalias, and would like to better understand our model.<o:p></o:p></p><p class=MsoNormal><o:p> </o:p></p><p class=MsoNormal>I realize there’s a bunch of in-flight work around restrict modeling and that ptrtoint was on the agenda for last week’s AA call.  I’m interested in understanding both the current state and the thinking/plans for the future.  And I’m happy for pointers to anywhere this is already written down, I didn’t find it from skimming the AA call minutes or the mailing list archive, but I could easily have overlooked it, and haven’t really dug into the set of restrict patches (nor do I know where to get a list of those).<o:p></o:p></p><p class=MsoNormal><o:p> </o:p></p><p class=MsoNormal>I also realize that with aliasing questions there can always be a gap between what the model says we can infer and how aggressive analyses and optimizations are about actually making use of those inferences.  Again I’m interested in both answers (and happy for either).<o:p></o:p></p><p class=MsoNormal><o:p> </o:p></p><p class=MsoNormal>In the LangRef section on pointer aliasing rules [1], I see<o:p></o:p></p><p class=MsoNormal><o:p> </o:p></p><p class=MsoNormal style='margin-left:36.0pt'>An integer constant other than zero or a pointer value returned from a function not defined within LLVM may be associated with address ranges allocated through mechanisms other than those provided by LLVM. Such ranges shall not overlap with any ranges of addresses allocated by mechanisms provided by LLVM.<o:p></o:p></p><p class=MsoNormal><o:p> </o:p></p><p class=MsoNormal>And I’m curious what “mechanisms provided by LLVM” for allocation means.  Alloca, presumably.  Global variables?  Certain intrinsics?  Any function with a noalias return value?<o:p></o:p></p><p class=MsoNormal><o:p> </o:p></p><p class=MsoNormal>In the LangRef description of the noalias attribute [2], I see<o:p></o:p></p><p class=MsoNormal><o:p> </o:p></p><p class=MsoNormal style='margin-left:36.0pt'>This indicates that memory locations accessed via pointer values based on the argument or return value are not also accessed, during the execution of the function, via pointer values not based on the argument or return value …  On function return values, the noalias attribute indicates that the function acts like a system memory allocation function, returning a pointer to allocated storage disjoint from the storage for any other object accessible to the caller.<o:p></o:p></p><p class=MsoNormal><o:p> </o:p></p><p class=MsoNormal>The phrase “the storage for any other object accessible to the caller” in the noalias description sounds like a broader category than the phrase “mechanisms provided by LLVM” from the pointer aliasing section, so I would expect that if the pointer returned from a call to a function with return attribute noalias does not escape, then loads/stores through it would not alias loads/stores through a pointer produced by inttoptr.  Am I interpreting that correctly?<o:p></o:p></p><p class=MsoNormal><o:p> </o:p></p><p class=MsoNormal>I wrote some snippets [3] to see what the optimizer would do.  Each case has a store of value 86 via pointer %p that I’d expect dead store elimination to remove if we think it does not alias the subsequent load via pointer %q (because immediately after that is another store to %p).<o:p></o:p></p><p class=MsoNormal>In each case, %q is the result of a call to a function whose return value is annotated noalias.<o:p></o:p></p><p class=MsoNormal><o:p> </o:p></p><p class=MsoNormal>When %p is a pointer parameter, I indeed see the optimizer removing the dead store:<o:p></o:p></p><p class=MsoNormal style='margin-left:36.0pt'><span style='font-family:"Courier New"'>define i8 @test1(i8* %p) {<o:p></o:p></span></p><p class=MsoNormal style='margin-left:36.0pt'><span style='font-family:"Courier New"'><o:p> </o:p></span></p><p class=MsoNormal style='margin-left:36.0pt'><span style='font-family:"Courier New"'>    %q = call i8* @allocate()<o:p></o:p></span></p><p class=MsoNormal style='margin-left:36.0pt'><span style='font-family:"Courier New"'>    store i8 86, i8* %p ; <-- this gets removed<o:p></o:p></span></p><p class=MsoNormal style='margin-left:36.0pt'><span style='font-family:"Courier New"'>    %result = load i8, i8* %q<o:p></o:p></span></p><p class=MsoNormal style='margin-left:36.0pt'><span style='font-family:"Courier New"'>    store i8 0, i8* %p<o:p></o:p></span></p><p class=MsoNormal style='margin-left:36.0pt'><span style='font-family:"Courier New"'>    ret i8 %result<o:p></o:p></span></p><p class=MsoNormal style='margin-left:36.0pt'><span style='font-family:"Courier New"'>}<o:p></o:p></span></p><p class=MsoNormal><o:p> </o:p></p><p class=MsoNormal>When %p is the result of inttoptr, I do not see the store being removed, and I’m wondering if this is because of a subtle aliasing rule or an intentional conservativism in the optimizer or just a blind spot in the analysis:<o:p></o:p></p><p class=MsoNormal style='margin-left:36.0pt'><span style='font-family:"Courier New"'>define i8 @test2(i64 %p_as_int) {<o:p></o:p></span></p><p class=MsoNormal style='margin-left:36.0pt'><span style='font-family:"Courier New"'>    %p = inttoptr i64 %p_as_int to i8*<o:p></o:p></span></p><p class=MsoNormal style='margin-left:36.0pt'><span style='font-family:"Courier New"'><o:p> </o:p></span></p><p class=MsoNormal style='margin-left:36.0pt'><span style='font-family:"Courier New"'>    %q = call i8* @allocate()<o:p></o:p></span></p><p class=MsoNormal style='margin-left:36.0pt'><span style='font-family:"Courier New"'>    store i8 86, i8* %p ; <-- this does not get removed<o:p></o:p></span></p><p class=MsoNormal style='margin-left:36.0pt'><span style='font-family:"Courier New"'>    %result = load i8, i8* %q<o:p></o:p></span></p><p class=MsoNormal style='margin-left:36.0pt'><span style='font-family:"Courier New"'>    store i8 0, i8* %p<o:p></o:p></span></p><p class=MsoNormal style='margin-left:36.0pt'><span style='font-family:"Courier New"'>    ret i8 %result<o:p></o:p></span></p><p class=MsoNormal style='margin-left:36.0pt'><span style='font-family:"Courier New"'>}<o:p></o:p></span></p><p class=MsoNormal><o:p> </o:p></p><p class=MsoNormal>When I outline the inttoptr into a separate function, I again see the optimizer remove the dead store, which again I’m wondering if the difference between this and the previous case is an intentional subtle point or what.<o:p></o:p></p><p class=MsoNormal style='margin-left:36.0pt'><span style='font-family:"Courier New"'>define i8* @launder(i64 %int) noinline {<o:p></o:p></span></p><p class=MsoNormal style='margin-left:36.0pt'><span style='font-family:"Courier New"'>  %ptr = inttoptr i64 %int to i8*<o:p></o:p></span></p><p class=MsoNormal style='margin-left:36.0pt'><span style='font-family:"Courier New"'>  ret i8* %ptr<o:p></o:p></span></p><p class=MsoNormal style='margin-left:36.0pt'><span style='font-family:"Courier New"'>}<o:p></o:p></span></p><p class=MsoNormal style='margin-left:36.0pt'><span style='font-family:"Courier New"'><o:p> </o:p></span></p><p class=MsoNormal style='margin-left:36.0pt'><span style='font-family:"Courier New"'>define i8 @test3(i64 %p_as_int) {<o:p></o:p></span></p><p class=MsoNormal style='margin-left:36.0pt'><span style='font-family:"Courier New"'>    %p = call i8* @launder(i64 %p_as_int)<o:p></o:p></span></p><p class=MsoNormal style='margin-left:36.0pt'><span style='font-family:"Courier New"'><o:p> </o:p></span></p><p class=MsoNormal style='margin-left:36.0pt'><span style='font-family:"Courier New"'>    %q = call i8* @allocate()<o:p></o:p></span></p><p class=MsoNormal style='margin-left:36.0pt'><span style='font-family:"Courier New"'>    store i8 86, i8* %p ; <-- this gets removed<o:p></o:p></span></p><p class=MsoNormal style='margin-left:36.0pt'><span style='font-family:"Courier New"'>    %result = load i8, i8* %q<o:p></o:p></span></p><p class=MsoNormal style='margin-left:36.0pt'><span style='font-family:"Courier New"'>    store i8 0, i8* %p<o:p></o:p></span></p><p class=MsoNormal style='margin-left:36.0pt'><span style='font-family:"Courier New"'>    ret i8 %result<o:p></o:p></span></p><p class=MsoNormal style='margin-left:36.0pt'><span style='font-family:"Courier New"'>}</span><o:p></o:p></p><p class=MsoNormal><o:p> </o:p></p><p class=MsoNormal><o:p> </o:p></p><p class=MsoNormal><o:p> </o:p></p><p class=MsoNormal>Happy for any insights you can share.<o:p></o:p></p><p class=MsoNormal><o:p> </o:p></p><p class=MsoNormal>Thanks,<o:p></o:p></p><p class=MsoNormal>-Joseph<o:p></o:p></p><p class=MsoNormal><o:p> </o:p></p><p class=MsoNormal>1 - <a href="https://nam06.safelinks.protection.outlook.com/?url=https%3A%2F%2Fllvm.org%2Fdocs%2FLangRef.html%23pointeraliasing&data=04%7C01%7Cjotrem%40microsoft.com%7Ce772dc1fd7ee4665003b08d8f47007eb%7C72f988bf86f141af91ab2d7cd011db47%7C1%7C0%7C637528109307055170%7CUnknown%7CTWFpbGZsb3d8eyJWIjoiMC4wLjAwMDAiLCJQIjoiV2luMzIiLCJBTiI6Ik1haWwiLCJXVCI6Mn0%3D%7C1000&sdata=iQ4uHRskXvviDCAzX1otuyuii9FhnmkYO8z5YkHI0y0%3D&reserved=0">https://llvm.org/docs/LangRef.html#pointeraliasing</a><o:p></o:p></p><p class=MsoNormal>2 - <a href="https://nam06.safelinks.protection.outlook.com/?url=https%3A%2F%2Fllvm.org%2Fdocs%2FLangRef.html%23parameter-attributes&data=04%7C01%7Cjotrem%40microsoft.com%7Ce772dc1fd7ee4665003b08d8f47007eb%7C72f988bf86f141af91ab2d7cd011db47%7C1%7C0%7C637528109307055170%7CUnknown%7CTWFpbGZsb3d8eyJWIjoiMC4wLjAwMDAiLCJQIjoiV2luMzIiLCJBTiI6Ik1haWwiLCJXVCI6Mn0%3D%7C1000&sdata=uDsHa3L12nNt7y5fK1GU36D%2BflL7RmQIW8X2gkhbM%2Fo%3D&reserved=0">https://llvm.org/docs/LangRef.html#parameter-attributes</a><o:p></o:p></p><p class=MsoNormal>3 - <a href="https://nam06.safelinks.protection.outlook.com/?url=https%3A%2F%2Fgodbolt.org%2Fz%2Fx8e41G33Y&data=04%7C01%7Cjotrem%40microsoft.com%7Ce772dc1fd7ee4665003b08d8f47007eb%7C72f988bf86f141af91ab2d7cd011db47%7C1%7C0%7C637528109307065126%7CUnknown%7CTWFpbGZsb3d8eyJWIjoiMC4wLjAwMDAiLCJQIjoiV2luMzIiLCJBTiI6Ik1haWwiLCJXVCI6Mn0%3D%7C1000&sdata=j8cZ0Stb%2F%2BRZMe%2FNotzuvJTz%2FjDUJBqLixbXp0WRBH0%3D&reserved=0">https://godbolt.org/z/x8e41G33Y</a><o:p></o:p></p><p class=MsoNormal><o:p> </o:p></p><p class=MsoNormal><o:p> </o:p></p></div></body></html>