Fix AddAliasScopeMetadata again - alias.scope must be a complete description
[oota-llvm.git] / lib / Transforms / Utils / InlineFunction.cpp
1 //===- InlineFunction.cpp - Code to perform function inlining -------------===//
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 inlining of a function into a call site, resolving
11 // parameters and the return value as appropriate.
12 //
13 //===----------------------------------------------------------------------===//
14
15 #include "llvm/Transforms/Utils/Cloning.h"
16 #include "llvm/ADT/SmallSet.h"
17 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
18 #include "llvm/ADT/SetVector.h"
19 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
20 #include "llvm/Analysis/AliasAnalysis.h"
21 #include "llvm/Analysis/CallGraph.h"
22 #include "llvm/Analysis/CaptureTracking.h"
23 #include "llvm/Analysis/InstructionSimplify.h"
24 #include "llvm/Analysis/ValueTracking.h"
25 #include "llvm/IR/Attributes.h"
26 #include "llvm/IR/CallSite.h"
27 #include "llvm/IR/CFG.h"
28 #include "llvm/IR/Constants.h"
29 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
30 #include "llvm/IR/DebugInfo.h"
31 #include "llvm/IR/DerivedTypes.h"
32 #include "llvm/IR/Dominators.h"
33 #include "llvm/IR/IRBuilder.h"
34 #include "llvm/IR/Instructions.h"
35 #include "llvm/IR/IntrinsicInst.h"
36 #include "llvm/IR/Intrinsics.h"
37 #include "llvm/IR/MDBuilder.h"
38 #include "llvm/IR/Module.h"
39 #include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
40 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
41 #include <algorithm>
42 using namespace llvm;
43
44 static cl::opt<bool>
45 EnableNoAliasConversion("enable-noalias-to-md-conversion", cl::init(false),
46   cl::Hidden,
47   cl::desc("Convert noalias attributes to metadata during inlining."));
48
49 bool llvm::InlineFunction(CallInst *CI, InlineFunctionInfo &IFI,
50                           bool InsertLifetime) {
51   return InlineFunction(CallSite(CI), IFI, InsertLifetime);
52 }
53 bool llvm::InlineFunction(InvokeInst *II, InlineFunctionInfo &IFI,
54                           bool InsertLifetime) {
55   return InlineFunction(CallSite(II), IFI, InsertLifetime);
56 }
57
58 namespace {
59   /// A class for recording information about inlining through an invoke.
60   class InvokeInliningInfo {
61     BasicBlock *OuterResumeDest; ///< Destination of the invoke's unwind.
62     BasicBlock *InnerResumeDest; ///< Destination for the callee's resume.
63     LandingPadInst *CallerLPad;  ///< LandingPadInst associated with the invoke.
64     PHINode *InnerEHValuesPHI;   ///< PHI for EH values from landingpad insts.
65     SmallVector<Value*, 8> UnwindDestPHIValues;
66
67   public:
68     InvokeInliningInfo(InvokeInst *II)
69       : OuterResumeDest(II->getUnwindDest()), InnerResumeDest(nullptr),
70         CallerLPad(nullptr), InnerEHValuesPHI(nullptr) {
71       // If there are PHI nodes in the unwind destination block, we need to keep
72       // track of which values came into them from the invoke before removing
73       // the edge from this block.
74       llvm::BasicBlock *InvokeBB = II->getParent();
75       BasicBlock::iterator I = OuterResumeDest->begin();
76       for (; isa<PHINode>(I); ++I) {
77         // Save the value to use for this edge.
78         PHINode *PHI = cast<PHINode>(I);
79         UnwindDestPHIValues.push_back(PHI->getIncomingValueForBlock(InvokeBB));
80       }
81
82       CallerLPad = cast<LandingPadInst>(I);
83     }
84
85     /// getOuterResumeDest - The outer unwind destination is the target of
86     /// unwind edges introduced for calls within the inlined function.
87     BasicBlock *getOuterResumeDest() const {
88       return OuterResumeDest;
89     }
90
91     BasicBlock *getInnerResumeDest();
92
93     LandingPadInst *getLandingPadInst() const { return CallerLPad; }
94
95     /// forwardResume - Forward the 'resume' instruction to the caller's landing
96     /// pad block. When the landing pad block has only one predecessor, this is
97     /// a simple branch. When there is more than one predecessor, we need to
98     /// split the landing pad block after the landingpad instruction and jump
99     /// to there.
100     void forwardResume(ResumeInst *RI,
101                        SmallPtrSetImpl<LandingPadInst*> &InlinedLPads);
102
103     /// addIncomingPHIValuesFor - Add incoming-PHI values to the unwind
104     /// destination block for the given basic block, using the values for the
105     /// original invoke's source block.
106     void addIncomingPHIValuesFor(BasicBlock *BB) const {
107       addIncomingPHIValuesForInto(BB, OuterResumeDest);
108     }
109
110     void addIncomingPHIValuesForInto(BasicBlock *src, BasicBlock *dest) const {
111       BasicBlock::iterator I = dest->begin();
112       for (unsigned i = 0, e = UnwindDestPHIValues.size(); i != e; ++i, ++I) {
113         PHINode *phi = cast<PHINode>(I);
114         phi->addIncoming(UnwindDestPHIValues[i], src);
115       }
116     }
117   };
118 }
119
120 /// getInnerResumeDest - Get or create a target for the branch from ResumeInsts.
121 BasicBlock *InvokeInliningInfo::getInnerResumeDest() {
122   if (InnerResumeDest) return InnerResumeDest;
123
124   // Split the landing pad.
125   BasicBlock::iterator SplitPoint = CallerLPad; ++SplitPoint;
126   InnerResumeDest =
127     OuterResumeDest->splitBasicBlock(SplitPoint,
128                                      OuterResumeDest->getName() + ".body");
129
130   // The number of incoming edges we expect to the inner landing pad.
131   const unsigned PHICapacity = 2;
132
133   // Create corresponding new PHIs for all the PHIs in the outer landing pad.
134   BasicBlock::iterator InsertPoint = InnerResumeDest->begin();
135   BasicBlock::iterator I = OuterResumeDest->begin();
136   for (unsigned i = 0, e = UnwindDestPHIValues.size(); i != e; ++i, ++I) {
137     PHINode *OuterPHI = cast<PHINode>(I);
138     PHINode *InnerPHI = PHINode::Create(OuterPHI->getType(), PHICapacity,
139                                         OuterPHI->getName() + ".lpad-body",
140                                         InsertPoint);
141     OuterPHI->replaceAllUsesWith(InnerPHI);
142     InnerPHI->addIncoming(OuterPHI, OuterResumeDest);
143   }
144
145   // Create a PHI for the exception values.
146   InnerEHValuesPHI = PHINode::Create(CallerLPad->getType(), PHICapacity,
147                                      "eh.lpad-body", InsertPoint);
148   CallerLPad->replaceAllUsesWith(InnerEHValuesPHI);
149   InnerEHValuesPHI->addIncoming(CallerLPad, OuterResumeDest);
150
151   // All done.
152   return InnerResumeDest;
153 }
154
155 /// forwardResume - Forward the 'resume' instruction to the caller's landing pad
156 /// block. When the landing pad block has only one predecessor, this is a simple
157 /// branch. When there is more than one predecessor, we need to split the
158 /// landing pad block after the landingpad instruction and jump to there.
159 void InvokeInliningInfo::forwardResume(ResumeInst *RI,
160                                SmallPtrSetImpl<LandingPadInst*> &InlinedLPads) {
161   BasicBlock *Dest = getInnerResumeDest();
162   BasicBlock *Src = RI->getParent();
163
164   BranchInst::Create(Dest, Src);
165
166   // Update the PHIs in the destination. They were inserted in an order which
167   // makes this work.
168   addIncomingPHIValuesForInto(Src, Dest);
169
170   InnerEHValuesPHI->addIncoming(RI->getOperand(0), Src);
171   RI->eraseFromParent();
172 }
173
174 /// HandleCallsInBlockInlinedThroughInvoke - When we inline a basic block into
175 /// an invoke, we have to turn all of the calls that can throw into
176 /// invokes.  This function analyze BB to see if there are any calls, and if so,
177 /// it rewrites them to be invokes that jump to InvokeDest and fills in the PHI
178 /// nodes in that block with the values specified in InvokeDestPHIValues.
179 static void HandleCallsInBlockInlinedThroughInvoke(BasicBlock *BB,
180                                                    InvokeInliningInfo &Invoke) {
181   for (BasicBlock::iterator BBI = BB->begin(), E = BB->end(); BBI != E; ) {
182     Instruction *I = BBI++;
183
184     // We only need to check for function calls: inlined invoke
185     // instructions require no special handling.
186     CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(I);
187
188     // If this call cannot unwind, don't convert it to an invoke.
189     // Inline asm calls cannot throw.
190     if (!CI || CI->doesNotThrow() || isa<InlineAsm>(CI->getCalledValue()))
191       continue;
192
193     // Convert this function call into an invoke instruction.  First, split the
194     // basic block.
195     BasicBlock *Split = BB->splitBasicBlock(CI, CI->getName()+".noexc");
196
197     // Delete the unconditional branch inserted by splitBasicBlock
198     BB->getInstList().pop_back();
199
200     // Create the new invoke instruction.
201     ImmutableCallSite CS(CI);
202     SmallVector<Value*, 8> InvokeArgs(CS.arg_begin(), CS.arg_end());
203     InvokeInst *II = InvokeInst::Create(CI->getCalledValue(), Split,
204                                         Invoke.getOuterResumeDest(),
205                                         InvokeArgs, CI->getName(), BB);
206     II->setDebugLoc(CI->getDebugLoc());
207     II->setCallingConv(CI->getCallingConv());
208     II->setAttributes(CI->getAttributes());
209     
210     // Make sure that anything using the call now uses the invoke!  This also
211     // updates the CallGraph if present, because it uses a WeakVH.
212     CI->replaceAllUsesWith(II);
213
214     // Delete the original call
215     Split->getInstList().pop_front();
216
217     // Update any PHI nodes in the exceptional block to indicate that there is
218     // now a new entry in them.
219     Invoke.addIncomingPHIValuesFor(BB);
220     return;
221   }
222 }
223
224 /// HandleInlinedInvoke - If we inlined an invoke site, we need to convert calls
225 /// in the body of the inlined function into invokes.
226 ///
227 /// II is the invoke instruction being inlined.  FirstNewBlock is the first
228 /// block of the inlined code (the last block is the end of the function),
229 /// and InlineCodeInfo is information about the code that got inlined.
230 static void HandleInlinedInvoke(InvokeInst *II, BasicBlock *FirstNewBlock,
231                                 ClonedCodeInfo &InlinedCodeInfo) {
232   BasicBlock *InvokeDest = II->getUnwindDest();
233
234   Function *Caller = FirstNewBlock->getParent();
235
236   // The inlined code is currently at the end of the function, scan from the
237   // start of the inlined code to its end, checking for stuff we need to
238   // rewrite.
239   InvokeInliningInfo Invoke(II);
240
241   // Get all of the inlined landing pad instructions.
242   SmallPtrSet<LandingPadInst*, 16> InlinedLPads;
243   for (Function::iterator I = FirstNewBlock, E = Caller->end(); I != E; ++I)
244     if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(I->getTerminator()))
245       InlinedLPads.insert(II->getLandingPadInst());
246
247   // Append the clauses from the outer landing pad instruction into the inlined
248   // landing pad instructions.
249   LandingPadInst *OuterLPad = Invoke.getLandingPadInst();
250   for (LandingPadInst *InlinedLPad : InlinedLPads) {
251     unsigned OuterNum = OuterLPad->getNumClauses();
252     InlinedLPad->reserveClauses(OuterNum);
253     for (unsigned OuterIdx = 0; OuterIdx != OuterNum; ++OuterIdx)
254       InlinedLPad->addClause(OuterLPad->getClause(OuterIdx));
255     if (OuterLPad->isCleanup())
256       InlinedLPad->setCleanup(true);
257   }
258
259   for (Function::iterator BB = FirstNewBlock, E = Caller->end(); BB != E; ++BB){
260     if (InlinedCodeInfo.ContainsCalls)
261       HandleCallsInBlockInlinedThroughInvoke(BB, Invoke);
262
263     // Forward any resumes that are remaining here.
264     if (ResumeInst *RI = dyn_cast<ResumeInst>(BB->getTerminator()))
265       Invoke.forwardResume(RI, InlinedLPads);
266   }
267
268   // Now that everything is happy, we have one final detail.  The PHI nodes in
269   // the exception destination block still have entries due to the original
270   // invoke instruction. Eliminate these entries (which might even delete the
271   // PHI node) now.
272   InvokeDest->removePredecessor(II->getParent());
273 }
274
275 /// CloneAliasScopeMetadata - When inlining a function that contains noalias
276 /// scope metadata, this metadata needs to be cloned so that the inlined blocks
277 /// have different "unqiue scopes" at every call site. Were this not done, then
278 /// aliasing scopes from a function inlined into a caller multiple times could
279 /// not be differentiated (and this would lead to miscompiles because the
280 /// non-aliasing property communicated by the metadata could have
281 /// call-site-specific control dependencies).
282 static void CloneAliasScopeMetadata(CallSite CS, ValueToValueMapTy &VMap) {
283   const Function *CalledFunc = CS.getCalledFunction();
284   SetVector<const MDNode *> MD;
285
286   // Note: We could only clone the metadata if it is already used in the
287   // caller. I'm omitting that check here because it might confuse
288   // inter-procedural alias analysis passes. We can revisit this if it becomes
289   // an efficiency or overhead problem.
290
291   for (Function::const_iterator I = CalledFunc->begin(), IE = CalledFunc->end();
292        I != IE; ++I)
293     for (BasicBlock::const_iterator J = I->begin(), JE = I->end(); J != JE; ++J) {
294       if (const MDNode *M = J->getMetadata(LLVMContext::MD_alias_scope))
295         MD.insert(M);
296       if (const MDNode *M = J->getMetadata(LLVMContext::MD_noalias))
297         MD.insert(M);
298     }
299
300   if (MD.empty())
301     return;
302
303   // Walk the existing metadata, adding the complete (perhaps cyclic) chain to
304   // the set.
305   SmallVector<const Value *, 16> Queue(MD.begin(), MD.end());
306   while (!Queue.empty()) {
307     const MDNode *M = cast<MDNode>(Queue.pop_back_val());
308     for (unsigned i = 0, ie = M->getNumOperands(); i != ie; ++i)
309       if (const MDNode *M1 = dyn_cast<MDNode>(M->getOperand(i)))
310         if (MD.insert(M1))
311           Queue.push_back(M1);
312   }
313
314   // Now we have a complete set of all metadata in the chains used to specify
315   // the noalias scopes and the lists of those scopes.
316   SmallVector<MDNode *, 16> DummyNodes;
317   DenseMap<const MDNode *, TrackingVH<MDNode> > MDMap;
318   for (SetVector<const MDNode *>::iterator I = MD.begin(), IE = MD.end();
319        I != IE; ++I) {
320     MDNode *Dummy = MDNode::getTemporary(CalledFunc->getContext(), None);
321     DummyNodes.push_back(Dummy);
322     MDMap[*I] = Dummy;
323   }
324
325   // Create new metadata nodes to replace the dummy nodes, replacing old
326   // metadata references with either a dummy node or an already-created new
327   // node.
328   for (SetVector<const MDNode *>::iterator I = MD.begin(), IE = MD.end();
329        I != IE; ++I) {
330     SmallVector<Value *, 4> NewOps;
331     for (unsigned i = 0, ie = (*I)->getNumOperands(); i != ie; ++i) {
332       const Value *V = (*I)->getOperand(i);
333       if (const MDNode *M = dyn_cast<MDNode>(V))
334         NewOps.push_back(MDMap[M]);
335       else
336         NewOps.push_back(const_cast<Value *>(V));
337     }
338
339     MDNode *NewM = MDNode::get(CalledFunc->getContext(), NewOps),
340            *TempM = MDMap[*I];
341
342     TempM->replaceAllUsesWith(NewM);
343   }
344
345   // Now replace the metadata in the new inlined instructions with the
346   // repacements from the map.
347   for (ValueToValueMapTy::iterator VMI = VMap.begin(), VMIE = VMap.end();
348        VMI != VMIE; ++VMI) {
349     if (!VMI->second)
350       continue;
351
352     Instruction *NI = dyn_cast<Instruction>(VMI->second);
353     if (!NI)
354       continue;
355
356     if (MDNode *M = NI->getMetadata(LLVMContext::MD_alias_scope)) {
357       MDNode *NewMD = MDMap[M];
358       // If the call site also had alias scope metadata (a list of scopes to
359       // which instructions inside it might belong), propagate those scopes to
360       // the inlined instructions.
361       if (MDNode *CSM =
362           CS.getInstruction()->getMetadata(LLVMContext::MD_alias_scope))
363         NewMD = MDNode::concatenate(NewMD, CSM);
364       NI->setMetadata(LLVMContext::MD_alias_scope, NewMD);
365     } else if (NI->mayReadOrWriteMemory()) {
366       if (MDNode *M =
367           CS.getInstruction()->getMetadata(LLVMContext::MD_alias_scope))
368         NI->setMetadata(LLVMContext::MD_alias_scope, M);
369     }
370
371     if (MDNode *M = NI->getMetadata(LLVMContext::MD_noalias)) {
372       MDNode *NewMD = MDMap[M];
373       // If the call site also had noalias metadata (a list of scopes with
374       // which instructions inside it don't alias), propagate those scopes to
375       // the inlined instructions.
376       if (MDNode *CSM =
377           CS.getInstruction()->getMetadata(LLVMContext::MD_noalias))
378         NewMD = MDNode::concatenate(NewMD, CSM);
379       NI->setMetadata(LLVMContext::MD_noalias, NewMD);
380     } else if (NI->mayReadOrWriteMemory()) {
381       if (MDNode *M =
382           CS.getInstruction()->getMetadata(LLVMContext::MD_noalias))
383         NI->setMetadata(LLVMContext::MD_noalias, M);
384     }
385   }
386
387   // Now that everything has been replaced, delete the dummy nodes.
388   for (unsigned i = 0, ie = DummyNodes.size(); i != ie; ++i)
389     MDNode::deleteTemporary(DummyNodes[i]);
390 }
391
392 /// AddAliasScopeMetadata - If the inlined function has noalias arguments, then
393 /// add new alias scopes for each noalias argument, tag the mapped noalias
394 /// parameters with noalias metadata specifying the new scope, and tag all
395 /// non-derived loads, stores and memory intrinsics with the new alias scopes.
396 static void AddAliasScopeMetadata(CallSite CS, ValueToValueMapTy &VMap,
397                                   const DataLayout *DL) {
398   if (!EnableNoAliasConversion)
399     return;
400
401   const Function *CalledFunc = CS.getCalledFunction();
402   SmallVector<const Argument *, 4> NoAliasArgs;
403
404   for (Function::const_arg_iterator I = CalledFunc->arg_begin(),
405        E = CalledFunc->arg_end(); I != E; ++I) {
406     if (I->hasNoAliasAttr() && !I->hasNUses(0))
407       NoAliasArgs.push_back(I);
408   }
409
410   if (NoAliasArgs.empty())
411     return;
412
413   // To do a good job, if a noalias variable is captured, we need to know if
414   // the capture point dominates the particular use we're considering.
415   DominatorTree DT;
416   DT.recalculate(const_cast<Function&>(*CalledFunc));
417
418   // noalias indicates that pointer values based on the argument do not alias
419   // pointer values which are not based on it. So we add a new "scope" for each
420   // noalias function argument. Accesses using pointers based on that argument
421   // become part of that alias scope, accesses using pointers not based on that
422   // argument are tagged as noalias with that scope.
423
424   DenseMap<const Argument *, MDNode *> NewScopes;
425   MDBuilder MDB(CalledFunc->getContext());
426
427   // Create a new scope domain for this function.
428   MDNode *NewDomain =
429     MDB.createAnonymousAliasScopeDomain(CalledFunc->getName());
430   for (unsigned i = 0, e = NoAliasArgs.size(); i != e; ++i) {
431     const Argument *A = NoAliasArgs[i];
432
433     std::string Name = CalledFunc->getName();
434     if (A->hasName()) {
435       Name += ": %";
436       Name += A->getName();
437     } else {
438       Name += ": argument ";
439       Name += utostr(i);
440     }
441
442     // Note: We always create a new anonymous root here. This is true regardless
443     // of the linkage of the callee because the aliasing "scope" is not just a
444     // property of the callee, but also all control dependencies in the caller.
445     MDNode *NewScope = MDB.createAnonymousAliasScope(NewDomain, Name);
446     NewScopes.insert(std::make_pair(A, NewScope));
447   }
448
449   // Iterate over all new instructions in the map; for all memory-access
450   // instructions, add the alias scope metadata.
451   for (ValueToValueMapTy::iterator VMI = VMap.begin(), VMIE = VMap.end();
452        VMI != VMIE; ++VMI) {
453     if (const Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(VMI->first)) {
454       if (!VMI->second)
455         continue;
456
457       Instruction *NI = dyn_cast<Instruction>(VMI->second);
458       if (!NI)
459         continue;
460
461       SmallVector<const Value *, 2> PtrArgs;
462
463       if (const LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(I))
464         PtrArgs.push_back(LI->getPointerOperand());
465       else if (const StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(I))
466         PtrArgs.push_back(SI->getPointerOperand());
467       else if (const VAArgInst *VAAI = dyn_cast<VAArgInst>(I))
468         PtrArgs.push_back(VAAI->getPointerOperand());
469       else if (const AtomicCmpXchgInst *CXI = dyn_cast<AtomicCmpXchgInst>(I))
470         PtrArgs.push_back(CXI->getPointerOperand());
471       else if (const AtomicRMWInst *RMWI = dyn_cast<AtomicRMWInst>(I))
472         PtrArgs.push_back(RMWI->getPointerOperand());
473       else if (ImmutableCallSite ICS = ImmutableCallSite(I)) {
474         // If we know that the call does not access memory, then we'll still
475         // know that about the inlined clone of this call site, and we don't
476         // need to add metadata.
477         if (ICS.doesNotAccessMemory())
478           continue;
479
480         for (ImmutableCallSite::arg_iterator AI = ICS.arg_begin(),
481              AE = ICS.arg_end(); AI != AE; ++AI)
482           // We need to check the underlying objects of all arguments, not just
483           // the pointer arguments, because we might be passing pointers as
484           // integers, etc.
485           // FIXME: If we know that the call only accesses pointer arguments,
486           // then we only need to check the pointer arguments.
487           PtrArgs.push_back(*AI);
488       }
489
490       bool IsFuncCall = isa<CallInst>(I) || isa<InvokeInst>(I);
491       // FIXME: We should have a way to access the
492       // IntrReadArgMem/IntrReadWriteArgMem properties of intrinsics, and we
493       // should have a way to determine that for regular functions too. For
494       // now, just do this for the memory intrinsics we understand.
495       bool IsArgMemOnlyCall = isa<MemIntrinsic>(I);
496
497       // If we found no pointers, then this instruction is not suitable for
498       // pairing with an instruction to receive aliasing metadata.
499       // However, if this is a call, this we might just alias with none of the
500       // noalias arguments.
501       if (PtrArgs.empty() && !IsFuncCall)
502         continue;
503
504       // It is possible that there is only one underlying object, but you
505       // need to go through several PHIs to see it, and thus could be
506       // repeated in the Objects list.
507       SmallPtrSet<const Value *, 4> ObjSet;
508       SmallVector<Value *, 4> Scopes, NoAliases;
509
510       SmallSetVector<const Argument *, 4> NAPtrArgs;
511       for (unsigned i = 0, ie = PtrArgs.size(); i != ie; ++i) {
512         SmallVector<Value *, 4> Objects;
513         GetUnderlyingObjects(const_cast<Value*>(PtrArgs[i]),
514                              Objects, DL, /* MaxLookup = */ 0);
515
516         for (Value *O : Objects)
517           ObjSet.insert(O);
518       }
519
520       // Figure out if we're derived from anything that is not a noalias
521       // argument.
522       bool CanDeriveViaCapture = false, UsesAliasingPtr = false;
523       for (const Value *V : ObjSet) {
524         // Is this value a constant that cannot be derived from any pointer
525         // value (we need to exclude constant expressions, for example, that
526         // are formed from arithmetic on global symbols).
527         bool IsNonPtrConst = isa<ConstantInt>(V) || isa<ConstantFP>(V) ||
528                              isa<ConstantPointerNull>(V) ||
529                              isa<ConstantDataVector>(V) || isa<UndefValue>(V);
530         if (IsNonPtrConst)
531           continue;
532
533         // If this is anything other than a noalias argument, then we cannot
534         // completely describe the aliasing properties using alias.scope
535         // metadata (and, thus, won't add any).
536         if (const Argument *A = dyn_cast<Argument>(V)) {
537           if (!A->hasNoAliasAttr())
538             UsesAliasingPtr = true;
539         } else {
540           UsesAliasingPtr = true;
541         }
542
543         // If this is not some identified function-local object (which cannot
544         // directly alias a noalias argument), or some other argument (which,
545         // by definition, also cannot alias a noalias argument), then we could
546         // alias a noalias argument that has been captured).
547         if (!isa<Argument>(V) &&
548             !isIdentifiedFunctionLocal(const_cast<Value*>(V)))
549           CanDeriveViaCapture = true;
550       }
551
552       // A function call can always get captured noalias pointers (via other
553       // parameters, globals, etc.).
554       if (IsFuncCall && !IsArgMemOnlyCall)
555         CanDeriveViaCapture = true;
556
557       // First, we want to figure out all of the sets with which we definitely
558       // don't alias. Iterate over all noalias set, and add those for which:
559       //   1. The noalias argument is not in the set of objects from which we
560       //      definitely derive.
561       //   2. The noalias argument has not yet been captured.
562       // An arbitrary function that might load pointers could see captured
563       // noalias arguments via other noalias arguments or globals, and so we
564       // must always check for prior capture.
565       for (const Argument *A : NoAliasArgs) {
566         if (!ObjSet.count(A) && (!CanDeriveViaCapture ||
567                                  // It might be tempting to skip the
568                                  // PointerMayBeCapturedBefore check if
569                                  // A->hasNoCaptureAttr() is true, but this is
570                                  // incorrect because nocapture only guarantees
571                                  // that no copies outlive the function, not
572                                  // that the value cannot be locally captured.
573                                  !PointerMayBeCapturedBefore(A,
574                                    /* ReturnCaptures */ false,
575                                    /* StoreCaptures */ false, I, &DT)))
576           NoAliases.push_back(NewScopes[A]);
577       }
578
579       if (!NoAliases.empty())
580         NI->setMetadata(LLVMContext::MD_noalias, MDNode::concatenate(
581           NI->getMetadata(LLVMContext::MD_noalias),
582             MDNode::get(CalledFunc->getContext(), NoAliases)));
583
584       // Next, we want to figure out all of the sets to which we might belong.
585       // We might belong to a set if the noalias argument is in the set of
586       // underlying objects. If there is some non-noalias argument in our list
587       // of underlying objects, then we cannot add a scope because the fact
588       // that some access does not alias with any set of our noalias arguments
589       // cannot itself guarantee that it does not alias with this access
590       // (because there is some pointer of unknown origin involved and the
591       // other access might also depend on this pointer). We also cannot add
592       // scopes to arbitrary functions unless we know they don't access any
593       // non-parameter pointer-values.
594       bool CanAddScopes = !UsesAliasingPtr;
595       if (CanAddScopes && IsFuncCall)
596         CanAddScopes = IsArgMemOnlyCall;
597
598       if (CanAddScopes)
599         for (const Argument *A : NoAliasArgs) {
600           if (ObjSet.count(A))
601             Scopes.push_back(NewScopes[A]);
602         }
603
604       if (!Scopes.empty())
605         NI->setMetadata(LLVMContext::MD_alias_scope, MDNode::concatenate(
606           NI->getMetadata(LLVMContext::MD_alias_scope),
607             MDNode::get(CalledFunc->getContext(), Scopes)));
608     }
609   }
610 }
611
612 /// UpdateCallGraphAfterInlining - Once we have cloned code over from a callee
613 /// into the caller, update the specified callgraph to reflect the changes we
614 /// made.  Note that it's possible that not all code was copied over, so only
615 /// some edges of the callgraph may remain.
616 static void UpdateCallGraphAfterInlining(CallSite CS,
617                                          Function::iterator FirstNewBlock,
618                                          ValueToValueMapTy &VMap,
619                                          InlineFunctionInfo &IFI) {
620   CallGraph &CG = *IFI.CG;
621   const Function *Caller = CS.getInstruction()->getParent()->getParent();
622   const Function *Callee = CS.getCalledFunction();
623   CallGraphNode *CalleeNode = CG[Callee];
624   CallGraphNode *CallerNode = CG[Caller];
625
626   // Since we inlined some uninlined call sites in the callee into the caller,
627   // add edges from the caller to all of the callees of the callee.
628   CallGraphNode::iterator I = CalleeNode->begin(), E = CalleeNode->end();
629
630   // Consider the case where CalleeNode == CallerNode.
631   CallGraphNode::CalledFunctionsVector CallCache;
632   if (CalleeNode == CallerNode) {
633     CallCache.assign(I, E);
634     I = CallCache.begin();
635     E = CallCache.end();
636   }
637
638   for (; I != E; ++I) {
639     const Value *OrigCall = I->first;
640
641     ValueToValueMapTy::iterator VMI = VMap.find(OrigCall);
642     // Only copy the edge if the call was inlined!
643     if (VMI == VMap.end() || VMI->second == nullptr)
644       continue;
645     
646     // If the call was inlined, but then constant folded, there is no edge to
647     // add.  Check for this case.
648     Instruction *NewCall = dyn_cast<Instruction>(VMI->second);
649     if (!NewCall) continue;
650
651     // Remember that this call site got inlined for the client of
652     // InlineFunction.
653     IFI.InlinedCalls.push_back(NewCall);
654
655     // It's possible that inlining the callsite will cause it to go from an
656     // indirect to a direct call by resolving a function pointer.  If this
657     // happens, set the callee of the new call site to a more precise
658     // destination.  This can also happen if the call graph node of the caller
659     // was just unnecessarily imprecise.
660     if (!I->second->getFunction())
661       if (Function *F = CallSite(NewCall).getCalledFunction()) {
662         // Indirect call site resolved to direct call.
663         CallerNode->addCalledFunction(CallSite(NewCall), CG[F]);
664
665         continue;
666       }
667
668     CallerNode->addCalledFunction(CallSite(NewCall), I->second);
669   }
670   
671   // Update the call graph by deleting the edge from Callee to Caller.  We must
672   // do this after the loop above in case Caller and Callee are the same.
673   CallerNode->removeCallEdgeFor(CS);
674 }
675
676 static void HandleByValArgumentInit(Value *Dst, Value *Src, Module *M,
677                                     BasicBlock *InsertBlock,
678                                     InlineFunctionInfo &IFI) {
679   LLVMContext &Context = Src->getContext();
680   Type *VoidPtrTy = Type::getInt8PtrTy(Context);
681   Type *AggTy = cast<PointerType>(Src->getType())->getElementType();
682   Type *Tys[3] = { VoidPtrTy, VoidPtrTy, Type::getInt64Ty(Context) };
683   Function *MemCpyFn = Intrinsic::getDeclaration(M, Intrinsic::memcpy, Tys);
684   IRBuilder<> builder(InsertBlock->begin());
685   Value *DstCast = builder.CreateBitCast(Dst, VoidPtrTy, "tmp");
686   Value *SrcCast = builder.CreateBitCast(Src, VoidPtrTy, "tmp");
687
688   Value *Size;
689   if (IFI.DL == nullptr)
690     Size = ConstantExpr::getSizeOf(AggTy);
691   else
692     Size = ConstantInt::get(Type::getInt64Ty(Context),
693                             IFI.DL->getTypeStoreSize(AggTy));
694
695   // Always generate a memcpy of alignment 1 here because we don't know
696   // the alignment of the src pointer.  Other optimizations can infer
697   // better alignment.
698   Value *CallArgs[] = {
699     DstCast, SrcCast, Size,
700     ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(Context), 1),
701     ConstantInt::getFalse(Context) // isVolatile
702   };
703   builder.CreateCall(MemCpyFn, CallArgs);
704 }
705
706 /// HandleByValArgument - When inlining a call site that has a byval argument,
707 /// we have to make the implicit memcpy explicit by adding it.
708 static Value *HandleByValArgument(Value *Arg, Instruction *TheCall,
709                                   const Function *CalledFunc,
710                                   InlineFunctionInfo &IFI,
711                                   unsigned ByValAlignment) {
712   PointerType *ArgTy = cast<PointerType>(Arg->getType());
713   Type *AggTy = ArgTy->getElementType();
714
715   // If the called function is readonly, then it could not mutate the caller's
716   // copy of the byval'd memory.  In this case, it is safe to elide the copy and
717   // temporary.
718   if (CalledFunc->onlyReadsMemory()) {
719     // If the byval argument has a specified alignment that is greater than the
720     // passed in pointer, then we either have to round up the input pointer or
721     // give up on this transformation.
722     if (ByValAlignment <= 1)  // 0 = unspecified, 1 = no particular alignment.
723       return Arg;
724
725     // If the pointer is already known to be sufficiently aligned, or if we can
726     // round it up to a larger alignment, then we don't need a temporary.
727     if (getOrEnforceKnownAlignment(Arg, ByValAlignment,
728                                    IFI.DL) >= ByValAlignment)
729       return Arg;
730     
731     // Otherwise, we have to make a memcpy to get a safe alignment.  This is bad
732     // for code quality, but rarely happens and is required for correctness.
733   }
734
735   // Create the alloca.  If we have DataLayout, use nice alignment.
736   unsigned Align = 1;
737   if (IFI.DL)
738     Align = IFI.DL->getPrefTypeAlignment(AggTy);
739   
740   // If the byval had an alignment specified, we *must* use at least that
741   // alignment, as it is required by the byval argument (and uses of the
742   // pointer inside the callee).
743   Align = std::max(Align, ByValAlignment);
744   
745   Function *Caller = TheCall->getParent()->getParent(); 
746   
747   Value *NewAlloca = new AllocaInst(AggTy, nullptr, Align, Arg->getName(), 
748                                     &*Caller->begin()->begin());
749   IFI.StaticAllocas.push_back(cast<AllocaInst>(NewAlloca));
750   
751   // Uses of the argument in the function should use our new alloca
752   // instead.
753   return NewAlloca;
754 }
755
756 // isUsedByLifetimeMarker - Check whether this Value is used by a lifetime
757 // intrinsic.
758 static bool isUsedByLifetimeMarker(Value *V) {
759   for (User *U : V->users()) {
760     if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(U)) {
761       switch (II->getIntrinsicID()) {
762       default: break;
763       case Intrinsic::lifetime_start:
764       case Intrinsic::lifetime_end:
765         return true;
766       }
767     }
768   }
769   return false;
770 }
771
772 // hasLifetimeMarkers - Check whether the given alloca already has
773 // lifetime.start or lifetime.end intrinsics.
774 static bool hasLifetimeMarkers(AllocaInst *AI) {
775   Type *Ty = AI->getType();
776   Type *Int8PtrTy = Type::getInt8PtrTy(Ty->getContext(),
777                                        Ty->getPointerAddressSpace());
778   if (Ty == Int8PtrTy)
779     return isUsedByLifetimeMarker(AI);
780
781   // Do a scan to find all the casts to i8*.
782   for (User *U : AI->users()) {
783     if (U->getType() != Int8PtrTy) continue;
784     if (U->stripPointerCasts() != AI) continue;
785     if (isUsedByLifetimeMarker(U))
786       return true;
787   }
788   return false;
789 }
790
791 /// updateInlinedAtInfo - Helper function used by fixupLineNumbers to
792 /// recursively update InlinedAtEntry of a DebugLoc.
793 static DebugLoc updateInlinedAtInfo(const DebugLoc &DL, 
794                                     const DebugLoc &InlinedAtDL,
795                                     LLVMContext &Ctx) {
796   if (MDNode *IA = DL.getInlinedAt(Ctx)) {
797     DebugLoc NewInlinedAtDL 
798       = updateInlinedAtInfo(DebugLoc::getFromDILocation(IA), InlinedAtDL, Ctx);
799     return DebugLoc::get(DL.getLine(), DL.getCol(), DL.getScope(Ctx),
800                          NewInlinedAtDL.getAsMDNode(Ctx));
801   }
802
803   return DebugLoc::get(DL.getLine(), DL.getCol(), DL.getScope(Ctx),
804                        InlinedAtDL.getAsMDNode(Ctx));
805 }
806
807 /// fixupLineNumbers - Update inlined instructions' line numbers to 
808 /// to encode location where these instructions are inlined.
809 static void fixupLineNumbers(Function *Fn, Function::iterator FI,
810                              Instruction *TheCall) {
811   DebugLoc TheCallDL = TheCall->getDebugLoc();
812   if (TheCallDL.isUnknown())
813     return;
814
815   for (; FI != Fn->end(); ++FI) {
816     for (BasicBlock::iterator BI = FI->begin(), BE = FI->end();
817          BI != BE; ++BI) {
818       DebugLoc DL = BI->getDebugLoc();
819       if (DL.isUnknown()) {
820         // If the inlined instruction has no line number, make it look as if it
821         // originates from the call location. This is important for
822         // ((__always_inline__, __nodebug__)) functions which must use caller
823         // location for all instructions in their function body.
824         BI->setDebugLoc(TheCallDL);
825       } else {
826         BI->setDebugLoc(updateInlinedAtInfo(DL, TheCallDL, BI->getContext()));
827         if (DbgValueInst *DVI = dyn_cast<DbgValueInst>(BI)) {
828           LLVMContext &Ctx = BI->getContext();
829           MDNode *InlinedAt = BI->getDebugLoc().getInlinedAt(Ctx);
830           DVI->setOperand(2, createInlinedVariable(DVI->getVariable(), 
831                                                    InlinedAt, Ctx));
832         }
833       }
834     }
835   }
836 }
837
838 /// InlineFunction - This function inlines the called function into the basic
839 /// block of the caller.  This returns false if it is not possible to inline
840 /// this call.  The program is still in a well defined state if this occurs
841 /// though.
842 ///
843 /// Note that this only does one level of inlining.  For example, if the
844 /// instruction 'call B' is inlined, and 'B' calls 'C', then the call to 'C' now
845 /// exists in the instruction stream.  Similarly this will inline a recursive
846 /// function by one level.
847 bool llvm::InlineFunction(CallSite CS, InlineFunctionInfo &IFI,
848                           bool InsertLifetime) {
849   Instruction *TheCall = CS.getInstruction();
850   assert(TheCall->getParent() && TheCall->getParent()->getParent() &&
851          "Instruction not in function!");
852
853   // If IFI has any state in it, zap it before we fill it in.
854   IFI.reset();
855   
856   const Function *CalledFunc = CS.getCalledFunction();
857   if (!CalledFunc ||              // Can't inline external function or indirect
858       CalledFunc->isDeclaration() || // call, or call to a vararg function!
859       CalledFunc->getFunctionType()->isVarArg()) return false;
860
861   // If the call to the callee cannot throw, set the 'nounwind' flag on any
862   // calls that we inline.
863   bool MarkNoUnwind = CS.doesNotThrow();
864
865   BasicBlock *OrigBB = TheCall->getParent();
866   Function *Caller = OrigBB->getParent();
867
868   // GC poses two hazards to inlining, which only occur when the callee has GC:
869   //  1. If the caller has no GC, then the callee's GC must be propagated to the
870   //     caller.
871   //  2. If the caller has a differing GC, it is invalid to inline.
872   if (CalledFunc->hasGC()) {
873     if (!Caller->hasGC())
874       Caller->setGC(CalledFunc->getGC());
875     else if (CalledFunc->getGC() != Caller->getGC())
876       return false;
877   }
878
879   // Get the personality function from the callee if it contains a landing pad.
880   Value *CalleePersonality = nullptr;
881   for (Function::const_iterator I = CalledFunc->begin(), E = CalledFunc->end();
882        I != E; ++I)
883     if (const InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(I->getTerminator())) {
884       const BasicBlock *BB = II->getUnwindDest();
885       const LandingPadInst *LP = BB->getLandingPadInst();
886       CalleePersonality = LP->getPersonalityFn();
887       break;
888     }
889
890   // Find the personality function used by the landing pads of the caller. If it
891   // exists, then check to see that it matches the personality function used in
892   // the callee.
893   if (CalleePersonality) {
894     for (Function::const_iterator I = Caller->begin(), E = Caller->end();
895          I != E; ++I)
896       if (const InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(I->getTerminator())) {
897         const BasicBlock *BB = II->getUnwindDest();
898         const LandingPadInst *LP = BB->getLandingPadInst();
899
900         // If the personality functions match, then we can perform the
901         // inlining. Otherwise, we can't inline.
902         // TODO: This isn't 100% true. Some personality functions are proper
903         //       supersets of others and can be used in place of the other.
904         if (LP->getPersonalityFn() != CalleePersonality)
905           return false;
906
907         break;
908       }
909   }
910
911   // Get an iterator to the last basic block in the function, which will have
912   // the new function inlined after it.
913   Function::iterator LastBlock = &Caller->back();
914
915   // Make sure to capture all of the return instructions from the cloned
916   // function.
917   SmallVector<ReturnInst*, 8> Returns;
918   ClonedCodeInfo InlinedFunctionInfo;
919   Function::iterator FirstNewBlock;
920
921   { // Scope to destroy VMap after cloning.
922     ValueToValueMapTy VMap;
923     // Keep a list of pair (dst, src) to emit byval initializations.
924     SmallVector<std::pair<Value*, Value*>, 4> ByValInit;
925
926     assert(CalledFunc->arg_size() == CS.arg_size() &&
927            "No varargs calls can be inlined!");
928
929     // Calculate the vector of arguments to pass into the function cloner, which
930     // matches up the formal to the actual argument values.
931     CallSite::arg_iterator AI = CS.arg_begin();
932     unsigned ArgNo = 0;
933     for (Function::const_arg_iterator I = CalledFunc->arg_begin(),
934          E = CalledFunc->arg_end(); I != E; ++I, ++AI, ++ArgNo) {
935       Value *ActualArg = *AI;
936
937       // When byval arguments actually inlined, we need to make the copy implied
938       // by them explicit.  However, we don't do this if the callee is readonly
939       // or readnone, because the copy would be unneeded: the callee doesn't
940       // modify the struct.
941       if (CS.isByValArgument(ArgNo)) {
942         ActualArg = HandleByValArgument(ActualArg, TheCall, CalledFunc, IFI,
943                                         CalledFunc->getParamAlignment(ArgNo+1));
944         if (ActualArg != *AI)
945           ByValInit.push_back(std::make_pair(ActualArg, (Value*) *AI));
946       }
947
948       VMap[I] = ActualArg;
949     }
950
951     // We want the inliner to prune the code as it copies.  We would LOVE to
952     // have no dead or constant instructions leftover after inlining occurs
953     // (which can happen, e.g., because an argument was constant), but we'll be
954     // happy with whatever the cloner can do.
955     CloneAndPruneFunctionInto(Caller, CalledFunc, VMap, 
956                               /*ModuleLevelChanges=*/false, Returns, ".i",
957                               &InlinedFunctionInfo, IFI.DL, TheCall);
958
959     // Remember the first block that is newly cloned over.
960     FirstNewBlock = LastBlock; ++FirstNewBlock;
961
962     // Inject byval arguments initialization.
963     for (std::pair<Value*, Value*> &Init : ByValInit)
964       HandleByValArgumentInit(Init.first, Init.second, Caller->getParent(),
965                               FirstNewBlock, IFI);
966
967     // Update the callgraph if requested.
968     if (IFI.CG)
969       UpdateCallGraphAfterInlining(CS, FirstNewBlock, VMap, IFI);
970
971     // Update inlined instructions' line number information.
972     fixupLineNumbers(Caller, FirstNewBlock, TheCall);
973
974     // Clone existing noalias metadata if necessary.
975     CloneAliasScopeMetadata(CS, VMap);
976
977     // Add noalias metadata if necessary.
978     AddAliasScopeMetadata(CS, VMap, IFI.DL);
979   }
980
981   // If there are any alloca instructions in the block that used to be the entry
982   // block for the callee, move them to the entry block of the caller.  First
983   // calculate which instruction they should be inserted before.  We insert the
984   // instructions at the end of the current alloca list.
985   {
986     BasicBlock::iterator InsertPoint = Caller->begin()->begin();
987     for (BasicBlock::iterator I = FirstNewBlock->begin(),
988          E = FirstNewBlock->end(); I != E; ) {
989       AllocaInst *AI = dyn_cast<AllocaInst>(I++);
990       if (!AI) continue;
991       
992       // If the alloca is now dead, remove it.  This often occurs due to code
993       // specialization.
994       if (AI->use_empty()) {
995         AI->eraseFromParent();
996         continue;
997       }
998
999       if (!isa<Constant>(AI->getArraySize()))
1000         continue;
1001       
1002       // Keep track of the static allocas that we inline into the caller.
1003       IFI.StaticAllocas.push_back(AI);
1004       
1005       // Scan for the block of allocas that we can move over, and move them
1006       // all at once.
1007       while (isa<AllocaInst>(I) &&
1008              isa<Constant>(cast<AllocaInst>(I)->getArraySize())) {
1009         IFI.StaticAllocas.push_back(cast<AllocaInst>(I));
1010         ++I;
1011       }
1012
1013       // Transfer all of the allocas over in a block.  Using splice means
1014       // that the instructions aren't removed from the symbol table, then
1015       // reinserted.
1016       Caller->getEntryBlock().getInstList().splice(InsertPoint,
1017                                                    FirstNewBlock->getInstList(),
1018                                                    AI, I);
1019     }
1020   }
1021
1022   bool InlinedMustTailCalls = false;
1023   if (InlinedFunctionInfo.ContainsCalls) {
1024     CallInst::TailCallKind CallSiteTailKind = CallInst::TCK_None;
1025     if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(TheCall))
1026       CallSiteTailKind = CI->getTailCallKind();
1027
1028     for (Function::iterator BB = FirstNewBlock, E = Caller->end(); BB != E;
1029          ++BB) {
1030       for (Instruction &I : *BB) {
1031         CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(&I);
1032         if (!CI)
1033           continue;
1034
1035         // We need to reduce the strength of any inlined tail calls.  For
1036         // musttail, we have to avoid introducing potential unbounded stack
1037         // growth.  For example, if functions 'f' and 'g' are mutually recursive
1038         // with musttail, we can inline 'g' into 'f' so long as we preserve
1039         // musttail on the cloned call to 'f'.  If either the inlined call site
1040         // or the cloned call site is *not* musttail, the program already has
1041         // one frame of stack growth, so it's safe to remove musttail.  Here is
1042         // a table of example transformations:
1043         //
1044         //    f -> musttail g -> musttail f  ==>  f -> musttail f
1045         //    f -> musttail g ->     tail f  ==>  f ->     tail f
1046         //    f ->          g -> musttail f  ==>  f ->          f
1047         //    f ->          g ->     tail f  ==>  f ->          f
1048         CallInst::TailCallKind ChildTCK = CI->getTailCallKind();
1049         ChildTCK = std::min(CallSiteTailKind, ChildTCK);
1050         CI->setTailCallKind(ChildTCK);
1051         InlinedMustTailCalls |= CI->isMustTailCall();
1052
1053         // Calls inlined through a 'nounwind' call site should be marked
1054         // 'nounwind'.
1055         if (MarkNoUnwind)
1056           CI->setDoesNotThrow();
1057       }
1058     }
1059   }
1060
1061   // Leave lifetime markers for the static alloca's, scoping them to the
1062   // function we just inlined.
1063   if (InsertLifetime && !IFI.StaticAllocas.empty()) {
1064     IRBuilder<> builder(FirstNewBlock->begin());
1065     for (unsigned ai = 0, ae = IFI.StaticAllocas.size(); ai != ae; ++ai) {
1066       AllocaInst *AI = IFI.StaticAllocas[ai];
1067
1068       // If the alloca is already scoped to something smaller than the whole
1069       // function then there's no need to add redundant, less accurate markers.
1070       if (hasLifetimeMarkers(AI))
1071         continue;
1072
1073       // Try to determine the size of the allocation.
1074       ConstantInt *AllocaSize = nullptr;
1075       if (ConstantInt *AIArraySize =
1076           dyn_cast<ConstantInt>(AI->getArraySize())) {
1077         if (IFI.DL) {
1078           Type *AllocaType = AI->getAllocatedType();
1079           uint64_t AllocaTypeSize = IFI.DL->getTypeAllocSize(AllocaType);
1080           uint64_t AllocaArraySize = AIArraySize->getLimitedValue();
1081           assert(AllocaArraySize > 0 && "array size of AllocaInst is zero");
1082           // Check that array size doesn't saturate uint64_t and doesn't
1083           // overflow when it's multiplied by type size.
1084           if (AllocaArraySize != ~0ULL &&
1085               UINT64_MAX / AllocaArraySize >= AllocaTypeSize) {
1086             AllocaSize = ConstantInt::get(Type::getInt64Ty(AI->getContext()),
1087                                           AllocaArraySize * AllocaTypeSize);
1088           }
1089         }
1090       }
1091
1092       builder.CreateLifetimeStart(AI, AllocaSize);
1093       for (ReturnInst *RI : Returns) {
1094         // Don't insert llvm.lifetime.end calls between a musttail call and a
1095         // return.  The return kills all local allocas.
1096         if (InlinedMustTailCalls &&
1097             RI->getParent()->getTerminatingMustTailCall())
1098           continue;
1099         IRBuilder<>(RI).CreateLifetimeEnd(AI, AllocaSize);
1100       }
1101     }
1102   }
1103
1104   // If the inlined code contained dynamic alloca instructions, wrap the inlined
1105   // code with llvm.stacksave/llvm.stackrestore intrinsics.
1106   if (InlinedFunctionInfo.ContainsDynamicAllocas) {
1107     Module *M = Caller->getParent();
1108     // Get the two intrinsics we care about.
1109     Function *StackSave = Intrinsic::getDeclaration(M, Intrinsic::stacksave);
1110     Function *StackRestore=Intrinsic::getDeclaration(M,Intrinsic::stackrestore);
1111
1112     // Insert the llvm.stacksave.
1113     CallInst *SavedPtr = IRBuilder<>(FirstNewBlock, FirstNewBlock->begin())
1114       .CreateCall(StackSave, "savedstack");
1115
1116     // Insert a call to llvm.stackrestore before any return instructions in the
1117     // inlined function.
1118     for (ReturnInst *RI : Returns) {
1119       // Don't insert llvm.stackrestore calls between a musttail call and a
1120       // return.  The return will restore the stack pointer.
1121       if (InlinedMustTailCalls && RI->getParent()->getTerminatingMustTailCall())
1122         continue;
1123       IRBuilder<>(RI).CreateCall(StackRestore, SavedPtr);
1124     }
1125   }
1126
1127   // If we are inlining for an invoke instruction, we must make sure to rewrite
1128   // any call instructions into invoke instructions.
1129   if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(TheCall))
1130     HandleInlinedInvoke(II, FirstNewBlock, InlinedFunctionInfo);
1131
1132   // Handle any inlined musttail call sites.  In order for a new call site to be
1133   // musttail, the source of the clone and the inlined call site must have been
1134   // musttail.  Therefore it's safe to return without merging control into the
1135   // phi below.
1136   if (InlinedMustTailCalls) {
1137     // Check if we need to bitcast the result of any musttail calls.
1138     Type *NewRetTy = Caller->getReturnType();
1139     bool NeedBitCast = !TheCall->use_empty() && TheCall->getType() != NewRetTy;
1140
1141     // Handle the returns preceded by musttail calls separately.
1142     SmallVector<ReturnInst *, 8> NormalReturns;
1143     for (ReturnInst *RI : Returns) {
1144       CallInst *ReturnedMustTail =
1145           RI->getParent()->getTerminatingMustTailCall();
1146       if (!ReturnedMustTail) {
1147         NormalReturns.push_back(RI);
1148         continue;
1149       }
1150       if (!NeedBitCast)
1151         continue;
1152
1153       // Delete the old return and any preceding bitcast.
1154       BasicBlock *CurBB = RI->getParent();
1155       auto *OldCast = dyn_cast_or_null<BitCastInst>(RI->getReturnValue());
1156       RI->eraseFromParent();
1157       if (OldCast)
1158         OldCast->eraseFromParent();
1159
1160       // Insert a new bitcast and return with the right type.
1161       IRBuilder<> Builder(CurBB);
1162       Builder.CreateRet(Builder.CreateBitCast(ReturnedMustTail, NewRetTy));
1163     }
1164
1165     // Leave behind the normal returns so we can merge control flow.
1166     std::swap(Returns, NormalReturns);
1167   }
1168
1169   // If we cloned in _exactly one_ basic block, and if that block ends in a
1170   // return instruction, we splice the body of the inlined callee directly into
1171   // the calling basic block.
1172   if (Returns.size() == 1 && std::distance(FirstNewBlock, Caller->end()) == 1) {
1173     // Move all of the instructions right before the call.
1174     OrigBB->getInstList().splice(TheCall, FirstNewBlock->getInstList(),
1175                                  FirstNewBlock->begin(), FirstNewBlock->end());
1176     // Remove the cloned basic block.
1177     Caller->getBasicBlockList().pop_back();
1178
1179     // If the call site was an invoke instruction, add a branch to the normal
1180     // destination.
1181     if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(TheCall)) {
1182       BranchInst *NewBr = BranchInst::Create(II->getNormalDest(), TheCall);
1183       NewBr->setDebugLoc(Returns[0]->getDebugLoc());
1184     }
1185
1186     // If the return instruction returned a value, replace uses of the call with
1187     // uses of the returned value.
1188     if (!TheCall->use_empty()) {
1189       ReturnInst *R = Returns[0];
1190       if (TheCall == R->getReturnValue())
1191         TheCall->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(TheCall->getType()));
1192       else
1193         TheCall->replaceAllUsesWith(R->getReturnValue());
1194     }
1195     // Since we are now done with the Call/Invoke, we can delete it.
1196     TheCall->eraseFromParent();
1197
1198     // Since we are now done with the return instruction, delete it also.
1199     Returns[0]->eraseFromParent();
1200
1201     // We are now done with the inlining.
1202     return true;
1203   }
1204
1205   // Otherwise, we have the normal case, of more than one block to inline or
1206   // multiple return sites.
1207
1208   // We want to clone the entire callee function into the hole between the
1209   // "starter" and "ender" blocks.  How we accomplish this depends on whether
1210   // this is an invoke instruction or a call instruction.
1211   BasicBlock *AfterCallBB;
1212   BranchInst *CreatedBranchToNormalDest = nullptr;
1213   if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(TheCall)) {
1214
1215     // Add an unconditional branch to make this look like the CallInst case...
1216     CreatedBranchToNormalDest = BranchInst::Create(II->getNormalDest(), TheCall);
1217
1218     // Split the basic block.  This guarantees that no PHI nodes will have to be
1219     // updated due to new incoming edges, and make the invoke case more
1220     // symmetric to the call case.
1221     AfterCallBB = OrigBB->splitBasicBlock(CreatedBranchToNormalDest,
1222                                           CalledFunc->getName()+".exit");
1223
1224   } else {  // It's a call
1225     // If this is a call instruction, we need to split the basic block that
1226     // the call lives in.
1227     //
1228     AfterCallBB = OrigBB->splitBasicBlock(TheCall,
1229                                           CalledFunc->getName()+".exit");
1230   }
1231
1232   // Change the branch that used to go to AfterCallBB to branch to the first
1233   // basic block of the inlined function.
1234   //
1235   TerminatorInst *Br = OrigBB->getTerminator();
1236   assert(Br && Br->getOpcode() == Instruction::Br &&
1237          "splitBasicBlock broken!");
1238   Br->setOperand(0, FirstNewBlock);
1239
1240
1241   // Now that the function is correct, make it a little bit nicer.  In
1242   // particular, move the basic blocks inserted from the end of the function
1243   // into the space made by splitting the source basic block.
1244   Caller->getBasicBlockList().splice(AfterCallBB, Caller->getBasicBlockList(),
1245                                      FirstNewBlock, Caller->end());
1246
1247   // Handle all of the return instructions that we just cloned in, and eliminate
1248   // any users of the original call/invoke instruction.
1249   Type *RTy = CalledFunc->getReturnType();
1250
1251   PHINode *PHI = nullptr;
1252   if (Returns.size() > 1) {
1253     // The PHI node should go at the front of the new basic block to merge all
1254     // possible incoming values.
1255     if (!TheCall->use_empty()) {
1256       PHI = PHINode::Create(RTy, Returns.size(), TheCall->getName(),
1257                             AfterCallBB->begin());
1258       // Anything that used the result of the function call should now use the
1259       // PHI node as their operand.
1260       TheCall->replaceAllUsesWith(PHI);
1261     }
1262
1263     // Loop over all of the return instructions adding entries to the PHI node
1264     // as appropriate.
1265     if (PHI) {
1266       for (unsigned i = 0, e = Returns.size(); i != e; ++i) {
1267         ReturnInst *RI = Returns[i];
1268         assert(RI->getReturnValue()->getType() == PHI->getType() &&
1269                "Ret value not consistent in function!");
1270         PHI->addIncoming(RI->getReturnValue(), RI->getParent());
1271       }
1272     }
1273
1274
1275     // Add a branch to the merge points and remove return instructions.
1276     DebugLoc Loc;
1277     for (unsigned i = 0, e = Returns.size(); i != e; ++i) {
1278       ReturnInst *RI = Returns[i];
1279       BranchInst* BI = BranchInst::Create(AfterCallBB, RI);
1280       Loc = RI->getDebugLoc();
1281       BI->setDebugLoc(Loc);
1282       RI->eraseFromParent();
1283     }
1284     // We need to set the debug location to *somewhere* inside the
1285     // inlined function. The line number may be nonsensical, but the
1286     // instruction will at least be associated with the right
1287     // function.
1288     if (CreatedBranchToNormalDest)
1289       CreatedBranchToNormalDest->setDebugLoc(Loc);
1290   } else if (!Returns.empty()) {
1291     // Otherwise, if there is exactly one return value, just replace anything
1292     // using the return value of the call with the computed value.
1293     if (!TheCall->use_empty()) {
1294       if (TheCall == Returns[0]->getReturnValue())
1295         TheCall->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(TheCall->getType()));
1296       else
1297         TheCall->replaceAllUsesWith(Returns[0]->getReturnValue());
1298     }
1299
1300     // Update PHI nodes that use the ReturnBB to use the AfterCallBB.
1301     BasicBlock *ReturnBB = Returns[0]->getParent();
1302     ReturnBB->replaceAllUsesWith(AfterCallBB);
1303
1304     // Splice the code from the return block into the block that it will return
1305     // to, which contains the code that was after the call.
1306     AfterCallBB->getInstList().splice(AfterCallBB->begin(),
1307                                       ReturnBB->getInstList());
1308
1309     if (CreatedBranchToNormalDest)
1310       CreatedBranchToNormalDest->setDebugLoc(Returns[0]->getDebugLoc());
1311
1312     // Delete the return instruction now and empty ReturnBB now.
1313     Returns[0]->eraseFromParent();
1314     ReturnBB->eraseFromParent();
1315   } else if (!TheCall->use_empty()) {
1316     // No returns, but something is using the return value of the call.  Just
1317     // nuke the result.
1318     TheCall->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(TheCall->getType()));
1319   }
1320
1321   // Since we are now done with the Call/Invoke, we can delete it.
1322   TheCall->eraseFromParent();
1323
1324   // If we inlined any musttail calls and the original return is now
1325   // unreachable, delete it.  It can only contain a bitcast and ret.
1326   if (InlinedMustTailCalls && pred_begin(AfterCallBB) == pred_end(AfterCallBB))
1327     AfterCallBB->eraseFromParent();
1328
1329   // We should always be able to fold the entry block of the function into the
1330   // single predecessor of the block...
1331   assert(cast<BranchInst>(Br)->isUnconditional() && "splitBasicBlock broken!");
1332   BasicBlock *CalleeEntry = cast<BranchInst>(Br)->getSuccessor(0);
1333
1334   // Splice the code entry block into calling block, right before the
1335   // unconditional branch.
1336   CalleeEntry->replaceAllUsesWith(OrigBB);  // Update PHI nodes
1337   OrigBB->getInstList().splice(Br, CalleeEntry->getInstList());
1338
1339   // Remove the unconditional branch.
1340   OrigBB->getInstList().erase(Br);
1341
1342   // Now we can remove the CalleeEntry block, which is now empty.
1343   Caller->getBasicBlockList().erase(CalleeEntry);
1344
1345   // If we inserted a phi node, check to see if it has a single value (e.g. all
1346   // the entries are the same or undef).  If so, remove the PHI so it doesn't
1347   // block other optimizations.
1348   if (PHI) {
1349     if (Value *V = SimplifyInstruction(PHI, IFI.DL)) {
1350       PHI->replaceAllUsesWith(V);
1351       PHI->eraseFromParent();
1352     }
1353   }
1354
1355   return true;
1356 }