lib/Linker/LinkModules.cpp

   1 //===- lib/Linker/LinkModules.cpp - Module Linker 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 the LLVM module linker.
  11 //
  12 // Specifically, this:
  13 //  * Merges global variables between the two modules
  14 //    * Uninit + Uninit = Init, Init + Uninit = Init, Init + Init = Error if !=
  15 //  * Merges functions between two modules
  16 //
  17 //===----------------------------------------------------------------------===//
  18
  19 #include "llvm/Linker.h"
  20 #include "llvm/Constants.h"
  21 #include "llvm/DerivedTypes.h"
  22 #include "llvm/LLVMContext.h"
  23 #include "llvm/Module.h"
  24 #include "llvm/TypeSymbolTable.h"
  25 #include "llvm/ValueSymbolTable.h"
  26 #include "llvm/Instructions.h"
  27 #include "llvm/Assembly/Writer.h"
  28 #include "llvm/Support/Debug.h"
  29 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  30 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  31 #include "llvm/System/Path.h"
  32 #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
  33 using namespace llvm;
  34
  35 // Error - Simple wrapper function to conditionally assign to E and return true.
  36 // This just makes error return conditions a little bit simpler...
  37 static inline bool Error(std::string *E, const Twine &Message) {
  38   if (E) *E = Message.str();
  39   return true;
  40 }
  41
  42 // Function: ResolveTypes()
  43 //
  44 // Description:
  45 //  Attempt to link the two specified types together.
  46 //
  47 // Inputs:
  48 //  DestTy - The type to which we wish to resolve.
  49 //  SrcTy  - The original type which we want to resolve.
  50 //
  51 // Outputs:
  52 //  DestST - The symbol table in which the new type should be placed.
  53 //
  54 // Return value:
  55 //  true  - There is an error and the types cannot yet be linked.
  56 //  false - No errors.
  57 //
  58 static bool ResolveTypes(const Type *DestTy, const Type *SrcTy) {
  59   if (DestTy == SrcTy) return false;       // If already equal, noop
  60   assert(DestTy && SrcTy && "Can't handle null types");
  61
  62   if (const OpaqueType *OT = dyn_cast<OpaqueType>(DestTy)) {
  63     // Type _is_ in module, just opaque...
  64     const_cast<OpaqueType*>(OT)->refineAbstractTypeTo(SrcTy);
  65   } else if (const OpaqueType *OT = dyn_cast<OpaqueType>(SrcTy)) {
  66     const_cast<OpaqueType*>(OT)->refineAbstractTypeTo(DestTy);
  67   } else {
  68     return true;  // Cannot link types... not-equal and neither is opaque.
  69   }
  70   return false;
  71 }
  72
  73 /// LinkerTypeMap - This implements a map of types that is stable
  74 /// even if types are resolved/refined to other types.  This is not a general
  75 /// purpose map, it is specific to the linker's use.
  76 namespace {
  77 class LinkerTypeMap : public AbstractTypeUser {
  78   typedef DenseMap<const Type*, PATypeHolder> TheMapTy;
  79   TheMapTy TheMap;
  80
  81   LinkerTypeMap(const LinkerTypeMap&); // DO NOT IMPLEMENT
  82   void operator=(const LinkerTypeMap&); // DO NOT IMPLEMENT
  83 public:
  84   LinkerTypeMap() {}
  85   ~LinkerTypeMap() {
  86     for (DenseMap<const Type*, PATypeHolder>::iterator I = TheMap.begin(),
  87          E = TheMap.end(); I != E; ++I)
  88       I->first->removeAbstractTypeUser(this);
  89   }
  90
  91   /// lookup - Return the value for the specified type or null if it doesn't
  92   /// exist.
  93   const Type *lookup(const Type *Ty) const {
  94     TheMapTy::const_iterator I = TheMap.find(Ty);
  95     if (I != TheMap.end()) return I->second;
  96     return 0;
  97   }
  98
  99   /// erase - Remove the specified type, returning true if it was in the set.
 100   bool erase(const Type *Ty) {
 101     if (!TheMap.erase(Ty))
 102       return false;
 103     if (Ty->isAbstract())
 104       Ty->removeAbstractTypeUser(this);
 105     return true;
 106   }
 107
 108   /// insert - This returns true if the pointer was new to the set, false if it
 109   /// was already in the set.
 110   bool insert(const Type *Src, const Type *Dst) {
 111     if (!TheMap.insert(std::make_pair(Src, PATypeHolder(Dst))).second)
 112       return false;  // Already in map.
 113     if (Src->isAbstract())
 114       Src->addAbstractTypeUser(this);
 115     return true;
 116   }
 117
 118 protected:
 119   /// refineAbstractType - The callback method invoked when an abstract type is
 120   /// resolved to another type.  An object must override this method to update
 121   /// its internal state to reference NewType instead of OldType.
 122   ///
 123   virtual void refineAbstractType(const DerivedType *OldTy,
 124                                   const Type *NewTy) {
 125     TheMapTy::iterator I = TheMap.find(OldTy);
 126     const Type *DstTy = I->second;
 127
 128     TheMap.erase(I);
 129     if (OldTy->isAbstract())
 130       OldTy->removeAbstractTypeUser(this);
 131
 132     // Don't reinsert into the map if the key is concrete now.
 133     if (NewTy->isAbstract())
 134       insert(NewTy, DstTy);
 135   }
 136
 137   /// The other case which AbstractTypeUsers must be aware of is when a type
 138   /// makes the transition from being abstract (where it has clients on it's
 139   /// AbstractTypeUsers list) to concrete (where it does not).  This method
 140   /// notifies ATU's when this occurs for a type.
 141   virtual void typeBecameConcrete(const DerivedType *AbsTy) {
 142     TheMap.erase(AbsTy);
 143     AbsTy->removeAbstractTypeUser(this);
 144   }
 145
 146   // for debugging...
 147   virtual void dump() const {
 148     dbgs() << "AbstractTypeSet!\n";
 149   }
 150 };
 151 }
 152
 153
 154 // RecursiveResolveTypes - This is just like ResolveTypes, except that it
 155 // recurses down into derived types, merging the used types if the parent types
 156 // are compatible.
 157 static bool RecursiveResolveTypesI(const Type *DstTy, const Type *SrcTy,
 158                                    LinkerTypeMap &Pointers) {
 159   if (DstTy == SrcTy) return false;       // If already equal, noop
 160
 161   // If we found our opaque type, resolve it now!
 162   if (DstTy->isOpaqueTy() || SrcTy->isOpaqueTy())
 163     return ResolveTypes(DstTy, SrcTy);
 164
 165   // Two types cannot be resolved together if they are of different primitive
 166   // type.  For example, we cannot resolve an int to a float.
 167   if (DstTy->getTypeID() != SrcTy->getTypeID()) return true;
 168
 169   // If neither type is abstract, then they really are just different types.
 170   if (!DstTy->isAbstract() && !SrcTy->isAbstract())
 171     return true;
 172
 173   // Otherwise, resolve the used type used by this derived type...
 174   switch (DstTy->getTypeID()) {
 175   default:
 176     return true;
 177   case Type::FunctionTyID: {
 178     const FunctionType *DstFT = cast<FunctionType>(DstTy);
 179     const FunctionType *SrcFT = cast<FunctionType>(SrcTy);
 180     if (DstFT->isVarArg() != SrcFT->isVarArg() ||
 181         DstFT->getNumContainedTypes() != SrcFT->getNumContainedTypes())
 182       return true;
 183
 184     // Use TypeHolder's so recursive resolution won't break us.
 185     PATypeHolder ST(SrcFT), DT(DstFT);
 186     for (unsigned i = 0, e = DstFT->getNumContainedTypes(); i != e; ++i) {
 187       const Type *SE = ST->getContainedType(i), *DE = DT->getContainedType(i);
 188       if (SE != DE && RecursiveResolveTypesI(DE, SE, Pointers))
 189         return true;
 190     }
 191     return false;
 192   }
 193   case Type::StructTyID: {
 194     const StructType *DstST = cast<StructType>(DstTy);
 195     const StructType *SrcST = cast<StructType>(SrcTy);
 196     if (DstST->getNumContainedTypes() != SrcST->getNumContainedTypes())
 197       return true;
 198
 199     PATypeHolder ST(SrcST), DT(DstST);
 200     for (unsigned i = 0, e = DstST->getNumContainedTypes(); i != e; ++i) {
 201       const Type *SE = ST->getContainedType(i), *DE = DT->getContainedType(i);
 202       if (SE != DE && RecursiveResolveTypesI(DE, SE, Pointers))
 203         return true;
 204     }
 205     return false;
 206   }
 207   case Type::ArrayTyID: {
 208     const ArrayType *DAT = cast<ArrayType>(DstTy);
 209     const ArrayType *SAT = cast<ArrayType>(SrcTy);
 210     if (DAT->getNumElements() != SAT->getNumElements()) return true;
 211     return RecursiveResolveTypesI(DAT->getElementType(), SAT->getElementType(),
 212                                   Pointers);
 213   }
 214   case Type::VectorTyID: {
 215     const VectorType *DVT = cast<VectorType>(DstTy);
 216     const VectorType *SVT = cast<VectorType>(SrcTy);
 217     if (DVT->getNumElements() != SVT->getNumElements()) return true;
 218     return RecursiveResolveTypesI(DVT->getElementType(), SVT->getElementType(),
 219                                   Pointers);
 220   }
 221   case Type::PointerTyID: {
 222     const PointerType *DstPT = cast<PointerType>(DstTy);
 223     const PointerType *SrcPT = cast<PointerType>(SrcTy);
 224
 225     if (DstPT->getAddressSpace() != SrcPT->getAddressSpace())
 226       return true;
 227
 228     // If this is a pointer type, check to see if we have already seen it.  If
 229     // so, we are in a recursive branch.  Cut off the search now.  We cannot use
 230     // an associative container for this search, because the type pointers (keys
 231     // in the container) change whenever types get resolved.
 232     if (SrcPT->isAbstract())
 233       if (const Type *ExistingDestTy = Pointers.lookup(SrcPT))
 234         return ExistingDestTy != DstPT;
 235
 236     if (DstPT->isAbstract())
 237       if (const Type *ExistingSrcTy = Pointers.lookup(DstPT))
 238         return ExistingSrcTy != SrcPT;
 239     // Otherwise, add the current pointers to the vector to stop recursion on
 240     // this pair.
 241     if (DstPT->isAbstract())
 242       Pointers.insert(DstPT, SrcPT);
 243     if (SrcPT->isAbstract())
 244       Pointers.insert(SrcPT, DstPT);
 245
 246     return RecursiveResolveTypesI(DstPT->getElementType(),
 247                                   SrcPT->getElementType(), Pointers);
 248   }
 249   }
 250 }
 251
 252 static bool RecursiveResolveTypes(const Type *DestTy, const Type *SrcTy) {
 253   LinkerTypeMap PointerTypes;
 254   return RecursiveResolveTypesI(DestTy, SrcTy, PointerTypes);
 255 }
 256
 257
 258 // LinkTypes - Go through the symbol table of the Src module and see if any
 259 // types are named in the src module that are not named in the Dst module.
 260 // Make sure there are no type name conflicts.
 261 static bool LinkTypes(Module *Dest, const Module *Src, std::string *Err) {
 262         TypeSymbolTable *DestST = &Dest->getTypeSymbolTable();
 263   const TypeSymbolTable *SrcST  = &Src->getTypeSymbolTable();
 264
 265   // Look for a type plane for Type's...
 266   TypeSymbolTable::const_iterator TI = SrcST->begin();
 267   TypeSymbolTable::const_iterator TE = SrcST->end();
 268   if (TI == TE) return false;  // No named types, do nothing.
 269
 270   // Some types cannot be resolved immediately because they depend on other
 271   // types being resolved to each other first.  This contains a list of types we
 272   // are waiting to recheck.
 273   std::vector<std::string> DelayedTypesToResolve;
 274
 275   for ( ; TI != TE; ++TI ) {
 276     const std::string &Name = TI->first;
 277     const Type *RHS = TI->second;
 278
 279     // Check to see if this type name is already in the dest module.
 280     Type *Entry = DestST->lookup(Name);
 281
 282     // If the name is just in the source module, bring it over to the dest.
 283     if (Entry == 0) {
 284       if (!Name.empty())
 285         DestST->insert(Name, const_cast<Type*>(RHS));
 286     } else if (ResolveTypes(Entry, RHS)) {
 287       // They look different, save the types 'till later to resolve.
 288       DelayedTypesToResolve.push_back(Name);
 289     }
 290   }
 291
 292   // Iteratively resolve types while we can...
 293   while (!DelayedTypesToResolve.empty()) {
 294     // Loop over all of the types, attempting to resolve them if possible...
 295     unsigned OldSize = DelayedTypesToResolve.size();
 296
 297     // Try direct resolution by name...
 298     for (unsigned i = 0; i != DelayedTypesToResolve.size(); ++i) {
 299       const std::string &Name = DelayedTypesToResolve[i];
 300       Type *T1 = SrcST->lookup(Name);
 301       Type *T2 = DestST->lookup(Name);
 302       if (!ResolveTypes(T2, T1)) {
 303         // We are making progress!
 304         DelayedTypesToResolve.erase(DelayedTypesToResolve.begin()+i);
 305         --i;
 306       }
 307     }
 308
 309     // Did we not eliminate any types?
 310     if (DelayedTypesToResolve.size() == OldSize) {
 311       // Attempt to resolve subelements of types.  This allows us to merge these
 312       // two types: { int* } and { opaque* }
 313       for (unsigned i = 0, e = DelayedTypesToResolve.size(); i != e; ++i) {
 314         const std::string &Name = DelayedTypesToResolve[i];
 315         if (!RecursiveResolveTypes(SrcST->lookup(Name), DestST->lookup(Name))) {
 316           // We are making progress!
 317           DelayedTypesToResolve.erase(DelayedTypesToResolve.begin()+i);
 318
 319           // Go back to the main loop, perhaps we can resolve directly by name
 320           // now...
 321           break;
 322         }
 323       }
 324
 325       // If we STILL cannot resolve the types, then there is something wrong.
 326       if (DelayedTypesToResolve.size() == OldSize) {
 327         // Remove the symbol name from the destination.
 328         DelayedTypesToResolve.pop_back();
 329       }
 330     }
 331   }
 332
 333
 334   return false;
 335 }
 336
 337 #ifndef NDEBUG
 338 static void PrintMap(const std::map<const Value*, Value*> &M) {
 339   for (std::map<const Value*, Value*>::const_iterator I = M.begin(), E =M.end();
 340        I != E; ++I) {
 341     dbgs() << " Fr: " << (void*)I->first << " ";
 342     I->first->dump();
 343     dbgs() << " To: " << (void*)I->second << " ";
 344     I->second->dump();
 345     dbgs() << "\n";
 346   }
 347 }
 348 #endif
 349
 350
 351 // RemapOperand - Use ValueMap to convert constants from one module to another.
 352 static Value *RemapOperand(const Value *In,
 353                            std::map<const Value*, Value*> &ValueMap) {
 354   std::map<const Value*,Value*>::const_iterator I = ValueMap.find(In);
 355   if (I != ValueMap.end())
 356     return I->second;
 357
 358   // Check to see if it's a constant that we are interested in transforming.
 359   Value *Result = 0;
 360   if (const Constant *CPV = dyn_cast<Constant>(In)) {
 361     if ((!isa<DerivedType>(CPV->getType()) && !isa<ConstantExpr>(CPV)) ||
 362         isa<ConstantInt>(CPV) || isa<ConstantAggregateZero>(CPV))
 363       return const_cast<Constant*>(CPV);   // Simple constants stay identical.
 364
 365     if (const ConstantArray *CPA = dyn_cast<ConstantArray>(CPV)) {
 366       std::vector<Constant*> Operands(CPA->getNumOperands());
 367       for (unsigned i = 0, e = CPA->getNumOperands(); i != e; ++i)
 368         Operands[i] =cast<Constant>(RemapOperand(CPA->getOperand(i), ValueMap));
 369       Result = ConstantArray::get(cast<ArrayType>(CPA->getType()), Operands);
 370     } else if (const ConstantStruct *CPS = dyn_cast<ConstantStruct>(CPV)) {
 371       std::vector<Constant*> Operands(CPS->getNumOperands());
 372       for (unsigned i = 0, e = CPS->getNumOperands(); i != e; ++i)
 373         Operands[i] =cast<Constant>(RemapOperand(CPS->getOperand(i), ValueMap));
 374       Result = ConstantStruct::get(cast<StructType>(CPS->getType()), Operands);
 375     } else if (isa<ConstantPointerNull>(CPV) || isa<UndefValue>(CPV)) {
 376       Result = const_cast<Constant*>(CPV);
 377     } else if (const ConstantVector *CP = dyn_cast<ConstantVector>(CPV)) {
 378       std::vector<Constant*> Operands(CP->getNumOperands());
 379       for (unsigned i = 0, e = CP->getNumOperands(); i != e; ++i)
 380         Operands[i] = cast<Constant>(RemapOperand(CP->getOperand(i), ValueMap));
 381       Result = ConstantVector::get(Operands);
 382     } else if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(CPV)) {
 383       std::vector<Constant*> Ops;
 384       for (unsigned i = 0, e = CE->getNumOperands(); i != e; ++i)
 385         Ops.push_back(cast<Constant>(RemapOperand(CE->getOperand(i),ValueMap)));
 386       Result = CE->getWithOperands(Ops);
 387     } else if (const BlockAddress *CE = dyn_cast<BlockAddress>(CPV)) {
 388       Result = BlockAddress::get(
 389                  cast<Function>(RemapOperand(CE->getFunction(), ValueMap)),
 390                                  CE->getBasicBlock());
 391     } else {
 392       assert(!isa<GlobalValue>(CPV) && "Unmapped global?");
 393       llvm_unreachable("Unknown type of derived type constant value!");
 394     }
 395   } else if (const MDNode *MD = dyn_cast<MDNode>(In)) {
 396     if (MD->isFunctionLocal()) {
 397       SmallVector<Value*, 4> Elts;
 398       for (unsigned i = 0, e = MD->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 399         if (MD->getOperand(i))
 400           Elts.push_back(RemapOperand(MD->getOperand(i), ValueMap));
 401         else
 402           Elts.push_back(NULL);
 403       }
 404       Result = MDNode::get(In->getContext(), Elts.data(), MD->getNumOperands());
 405     } else {
 406       Result = const_cast<Value*>(In);
 407     }
 408   } else if (isa<MDString>(In) || isa<InlineAsm>(In) || isa<Instruction>(In)) {
 409     Result = const_cast<Value*>(In);
 410   }
 411
 412   // Cache the mapping in our local map structure
 413   if (Result) {
 414     ValueMap[In] = Result;
 415     return Result;
 416   }
 417
 418 #ifndef NDEBUG
 419   dbgs() << "LinkModules ValueMap: \n";
 420   PrintMap(ValueMap);
 421
 422   dbgs() << "Couldn't remap value: " << (void*)In << " " << *In << "\n";
 423   llvm_unreachable("Couldn't remap value!");
 424 #endif
 425   return 0;
 426 }
 427
 428 /// ForceRenaming - The LLVM SymbolTable class autorenames globals that conflict
 429 /// in the symbol table.  This is good for all clients except for us.  Go
 430 /// through the trouble to force this back.
 431 static void ForceRenaming(GlobalValue *GV, const std::string &Name) {
 432   assert(GV->getName() != Name && "Can't force rename to self");
 433   ValueSymbolTable &ST = GV->getParent()->getValueSymbolTable();
 434
 435   // If there is a conflict, rename the conflict.
 436   if (GlobalValue *ConflictGV = cast_or_null<GlobalValue>(ST.lookup(Name))) {
 437     assert(ConflictGV->hasLocalLinkage() &&
 438            "Not conflicting with a static global, should link instead!");
 439     GV->takeName(ConflictGV);
 440     ConflictGV->setName(Name);    // This will cause ConflictGV to get renamed
 441     assert(ConflictGV->getName() != Name && "ForceRenaming didn't work");
 442   } else {
 443     GV->setName(Name);              // Force the name back
 444   }
 445 }
 446
 447 /// CopyGVAttributes - copy additional attributes (those not needed to construct
 448 /// a GlobalValue) from the SrcGV to the DestGV.
 449 static void CopyGVAttributes(GlobalValue *DestGV, const GlobalValue *SrcGV) {
 450   // Use the maximum alignment, rather than just copying the alignment of SrcGV.
 451   unsigned Alignment = std::max(DestGV->getAlignment(), SrcGV->getAlignment());
 452   DestGV->copyAttributesFrom(SrcGV);
 453   DestGV->setAlignment(Alignment);
 454 }
 455
 456 /// GetLinkageResult - This analyzes the two global values and determines what
 457 /// the result will look like in the destination module.  In particular, it
 458 /// computes the resultant linkage type, computes whether the global in the
 459 /// source should be copied over to the destination (replacing the existing
 460 /// one), and computes whether this linkage is an error or not. It also performs
 461 /// visibility checks: we cannot link together two symbols with different
 462 /// visibilities.
 463 static bool GetLinkageResult(GlobalValue *Dest, const GlobalValue *Src,
 464                              GlobalValue::LinkageTypes &LT, bool &LinkFromSrc,
 465                              std::string *Err) {
 466   assert((!Dest || !Src->hasLocalLinkage()) &&
 467          "If Src has internal linkage, Dest shouldn't be set!");
 468   if (!Dest) {
 469     // Linking something to nothing.
 470     LinkFromSrc = true;
 471     LT = Src->getLinkage();
 472   } else if (Src->isDeclaration()) {
 473     // If Src is external or if both Src & Dest are external..  Just link the
 474     // external globals, we aren't adding anything.
 475     if (Src->hasDLLImportLinkage()) {
 476       // If one of GVs has DLLImport linkage, result should be dllimport'ed.
 477       if (Dest->isDeclaration()) {
 478         LinkFromSrc = true;
 479         LT = Src->getLinkage();
 480       }
 481     } else if (Dest->hasExternalWeakLinkage()) {
 482       // If the Dest is weak, use the source linkage.
 483       LinkFromSrc = true;
 484       LT = Src->getLinkage();
 485     } else {
 486       LinkFromSrc = false;
 487       LT = Dest->getLinkage();
 488     }
 489   } else if (Dest->isDeclaration() && !Dest->hasDLLImportLinkage()) {
 490     // If Dest is external but Src is not:
 491     LinkFromSrc = true;
 492     LT = Src->getLinkage();
 493   } else if (Src->hasAppendingLinkage() || Dest->hasAppendingLinkage()) {
 494     if (Src->getLinkage() != Dest->getLinkage())
 495       return Error(Err, "Linking globals named '" + Src->getName() +
 496             "': can only link appending global with another appending global!");
 497     LinkFromSrc = true; // Special cased.
 498     LT = Src->getLinkage();
 499   } else if (Src->isWeakForLinker()) {
 500     // At this point we know that Dest has LinkOnce, External*, Weak, Common,
 501     // or DLL* linkage.
 502     if (Dest->hasExternalWeakLinkage() ||
 503         Dest->hasAvailableExternallyLinkage() ||
 504         (Dest->hasLinkOnceLinkage() &&
 505          (Src->hasWeakLinkage() || Src->hasCommonLinkage()))) {
 506       LinkFromSrc = true;
 507       LT = Src->getLinkage();
 508     } else {
 509       LinkFromSrc = false;
 510       LT = Dest->getLinkage();
 511     }
 512   } else if (Dest->isWeakForLinker()) {
 513     // At this point we know that Src has External* or DLL* linkage.
 514     if (Src->hasExternalWeakLinkage()) {
 515       LinkFromSrc = false;
 516       LT = Dest->getLinkage();
 517     } else {
 518       LinkFromSrc = true;
 519       LT = GlobalValue::ExternalLinkage;
 520     }
 521   } else {
 522     assert((Dest->hasExternalLinkage() ||
 523             Dest->hasDLLImportLinkage() ||
 524             Dest->hasDLLExportLinkage() ||
 525             Dest->hasExternalWeakLinkage()) &&
 526            (Src->hasExternalLinkage() ||
 527             Src->hasDLLImportLinkage() ||
 528             Src->hasDLLExportLinkage() ||
 529             Src->hasExternalWeakLinkage()) &&
 530            "Unexpected linkage type!");
 531     return Error(Err, "Linking globals named '" + Src->getName() +
 532                  "': symbol multiply defined!");
 533   }
 534
 535   // Check visibility
 536   if (Dest && Src->getVisibility() != Dest->getVisibility())
 537     if (!Src->isDeclaration() && !Dest->isDeclaration())
 538       return Error(Err, "Linking globals named '" + Src->getName() +
 539                    "': symbols have different visibilities!");
 540   return false;
 541 }
 542
 543 // Insert all of the named mdnoes in Src into the Dest module.
 544 static void LinkNamedMDNodes(Module *Dest, Module *Src) {
 545   for (Module::const_named_metadata_iterator I = Src->named_metadata_begin(),
 546          E = Src->named_metadata_end(); I != E; ++I) {
 547     const NamedMDNode *SrcNMD = I;
 548     NamedMDNode *DestNMD = Dest->getOrInsertNamedMetadata(SrcNMD->getName());
 549     // Add Src elements into Dest node.
 550     for (unsigned i = 0, e = SrcNMD->getNumOperands(); i != e; ++i)
 551       DestNMD->addOperand(SrcNMD->getOperand(i));
 552   }
 553 }
 554
 555 // LinkGlobals - Loop through the global variables in the src module and merge
 556 // them into the dest module.
 557 static bool LinkGlobals(Module *Dest, const Module *Src,
 558                         std::map<const Value*, Value*> &ValueMap,
 559                     std::multimap<std::string, GlobalVariable *> &AppendingVars,
 560                         std::string *Err) {
 561   ValueSymbolTable &DestSymTab = Dest->getValueSymbolTable();
 562
 563   // Loop over all of the globals in the src module, mapping them over as we go
 564   for (Module::const_global_iterator I = Src->global_begin(),
 565        E = Src->global_end(); I != E; ++I) {
 566     const GlobalVariable *SGV = I;
 567     GlobalValue *DGV = 0;
 568
 569     // Check to see if may have to link the global with the global, alias or
 570     // function.
 571     if (SGV->hasName() && !SGV->hasLocalLinkage())
 572       DGV = cast_or_null<GlobalValue>(DestSymTab.lookup(SGV->getName()));
 573
 574     // If we found a global with the same name in the dest module, but it has
 575     // internal linkage, we are really not doing any linkage here.
 576     if (DGV && DGV->hasLocalLinkage())
 577       DGV = 0;
 578
 579     // If types don't agree due to opaque types, try to resolve them.
 580     if (DGV && DGV->getType() != SGV->getType())
 581       RecursiveResolveTypes(SGV->getType(), DGV->getType());
 582
 583     assert((SGV->hasInitializer() || SGV->hasExternalWeakLinkage() ||
 584             SGV->hasExternalLinkage() || SGV->hasDLLImportLinkage()) &&
 585            "Global must either be external or have an initializer!");
 586
 587     GlobalValue::LinkageTypes NewLinkage = GlobalValue::InternalLinkage;
 588     bool LinkFromSrc = false;
 589     if (GetLinkageResult(DGV, SGV, NewLinkage, LinkFromSrc, Err))
 590       return true;
 591
 592     if (DGV == 0) {
 593       // No linking to be performed, simply create an identical version of the
 594       // symbol over in the dest module... the initializer will be filled in
 595       // later by LinkGlobalInits.
 596       GlobalVariable *NewDGV =
 597         new GlobalVariable(*Dest, SGV->getType()->getElementType(),
 598                            SGV->isConstant(), SGV->getLinkage(), /*init*/0,
 599                            SGV->getName(), 0, false,
 600                            SGV->getType()->getAddressSpace());
 601       // Propagate alignment, visibility and section info.
 602       CopyGVAttributes(NewDGV, SGV);
 603
 604       // If the LLVM runtime renamed the global, but it is an externally visible
 605       // symbol, DGV must be an existing global with internal linkage.  Rename
 606       // it.
 607       if (!NewDGV->hasLocalLinkage() && NewDGV->getName() != SGV->getName())
 608         ForceRenaming(NewDGV, SGV->getName());
 609
 610       // Make sure to remember this mapping.
 611       ValueMap[SGV] = NewDGV;
 612
 613       // Keep track that this is an appending variable.
 614       if (SGV->hasAppendingLinkage())
 615         AppendingVars.insert(std::make_pair(SGV->getName(), NewDGV));
 616       continue;
 617     }
 618
 619     // If the visibilities of the symbols disagree and the destination is a
 620     // prototype, take the visibility of its input.
 621     if (DGV->isDeclaration())
 622       DGV->setVisibility(SGV->getVisibility());
 623
 624     if (DGV->hasAppendingLinkage()) {
 625       // No linking is performed yet.  Just insert a new copy of the global, and
 626       // keep track of the fact that it is an appending variable in the
 627       // AppendingVars map.  The name is cleared out so that no linkage is
 628       // performed.
 629       GlobalVariable *NewDGV =
 630         new GlobalVariable(*Dest, SGV->getType()->getElementType(),
 631                            SGV->isConstant(), SGV->getLinkage(), /*init*/0,
 632                            "", 0, false,
 633                            SGV->getType()->getAddressSpace());
 634
 635       // Set alignment allowing CopyGVAttributes merge it with alignment of SGV.
 636       NewDGV->setAlignment(DGV->getAlignment());
 637       // Propagate alignment, section and visibility info.
 638       CopyGVAttributes(NewDGV, SGV);
 639
 640       // Make sure to remember this mapping...
 641       ValueMap[SGV] = NewDGV;
 642
 643       // Keep track that this is an appending variable...
 644       AppendingVars.insert(std::make_pair(SGV->getName(), NewDGV));
 645       continue;
 646     }
 647
 648     if (LinkFromSrc) {
 649       if (isa<GlobalAlias>(DGV))
 650         return Error(Err, "Global-Alias Collision on '" + SGV->getName() +
 651                      "': symbol multiple defined");
 652
 653       // If the types don't match, and if we are to link from the source, nuke
 654       // DGV and create a new one of the appropriate type.  Note that the thing
 655       // we are replacing may be a function (if a prototype, weak, etc) or a
 656       // global variable.
 657       GlobalVariable *NewDGV =
 658         new GlobalVariable(*Dest, SGV->getType()->getElementType(),
 659                            SGV->isConstant(), NewLinkage, /*init*/0,
 660                            DGV->getName(), 0, false,
 661                            SGV->getType()->getAddressSpace());
 662
 663       // Propagate alignment, section, and visibility info.
 664       CopyGVAttributes(NewDGV, SGV);
 665       DGV->replaceAllUsesWith(ConstantExpr::getBitCast(NewDGV,
 666                                                               DGV->getType()));
 667
 668       // DGV will conflict with NewDGV because they both had the same
 669       // name. We must erase this now so ForceRenaming doesn't assert
 670       // because DGV might not have internal linkage.
 671       if (GlobalVariable *Var = dyn_cast<GlobalVariable>(DGV))
 672         Var->eraseFromParent();
 673       else
 674         cast<Function>(DGV)->eraseFromParent();
 675
 676       // If the symbol table renamed the global, but it is an externally visible
 677       // symbol, DGV must be an existing global with internal linkage.  Rename.
 678       if (NewDGV->getName() != SGV->getName() && !NewDGV->hasLocalLinkage())
 679         ForceRenaming(NewDGV, SGV->getName());
 680
 681       // Inherit const as appropriate.
 682       NewDGV->setConstant(SGV->isConstant());
 683
 684       // Make sure to remember this mapping.
 685       ValueMap[SGV] = NewDGV;
 686       continue;
 687     }
 688
 689     // Not "link from source", keep the one in the DestModule and remap the
 690     // input onto it.
 691
 692     // Special case for const propagation.
 693     if (GlobalVariable *DGVar = dyn_cast<GlobalVariable>(DGV))
 694       if (DGVar->isDeclaration() && SGV->isConstant() && !DGVar->isConstant())
 695         DGVar->setConstant(true);
 696
 697     // SGV is global, but DGV is alias.
 698     if (isa<GlobalAlias>(DGV)) {
 699       // The only valid mappings are:
 700       // - SGV is external declaration, which is effectively a no-op.
 701       // - SGV is weak, when we just need to throw SGV out.
 702       if (!SGV->isDeclaration() && !SGV->isWeakForLinker())
 703         return Error(Err, "Global-Alias Collision on '" + SGV->getName() +
 704                      "': symbol multiple defined");
 705     }
 706
 707     // Set calculated linkage
 708     DGV->setLinkage(NewLinkage);
 709
 710     // Make sure to remember this mapping...
 711     ValueMap[SGV] = ConstantExpr::getBitCast(DGV, SGV->getType());
 712   }
 713   return false;
 714 }
 715
 716 static GlobalValue::LinkageTypes
 717 CalculateAliasLinkage(const GlobalValue *SGV, const GlobalValue *DGV) {
 718   GlobalValue::LinkageTypes SL = SGV->getLinkage();
 719   GlobalValue::LinkageTypes DL = DGV->getLinkage();
 720   if (SL == GlobalValue::ExternalLinkage || DL == GlobalValue::ExternalLinkage)
 721     return GlobalValue::ExternalLinkage;
 722   else if (SL == GlobalValue::WeakAnyLinkage ||
 723            DL == GlobalValue::WeakAnyLinkage)
 724     return GlobalValue::WeakAnyLinkage;
 725   else if (SL == GlobalValue::WeakODRLinkage ||
 726            DL == GlobalValue::WeakODRLinkage)
 727     return GlobalValue::WeakODRLinkage;
 728   else if (SL == GlobalValue::InternalLinkage &&
 729            DL == GlobalValue::InternalLinkage)
 730     return GlobalValue::InternalLinkage;
 731   else if (SL == GlobalValue::LinkerPrivateLinkage &&
 732            DL == GlobalValue::LinkerPrivateLinkage)
 733     return GlobalValue::LinkerPrivateLinkage;
 734   else {
 735     assert (SL == GlobalValue::PrivateLinkage &&
 736             DL == GlobalValue::PrivateLinkage && "Unexpected linkage type");
 737     return GlobalValue::PrivateLinkage;
 738   }
 739 }
 740
 741 // LinkAlias - Loop through the alias in the src module and link them into the
 742 // dest module. We're assuming, that all functions/global variables were already
 743 // linked in.
 744 static bool LinkAlias(Module *Dest, const Module *Src,
 745                       std::map<const Value*, Value*> &ValueMap,
 746                       std::string *Err) {
 747   // Loop over all alias in the src module
 748   for (Module::const_alias_iterator I = Src->alias_begin(),
 749          E = Src->alias_end(); I != E; ++I) {
 750     const GlobalAlias *SGA = I;
 751     const GlobalValue *SAliasee = SGA->getAliasedGlobal();
 752     GlobalAlias *NewGA = NULL;
 753
 754     // Globals were already linked, thus we can just query ValueMap for variant
 755     // of SAliasee in Dest.
 756     std::map<const Value*,Value*>::const_iterator VMI = ValueMap.find(SAliasee);
 757     assert(VMI != ValueMap.end() && "Aliasee not linked");
 758     GlobalValue* DAliasee = cast<GlobalValue>(VMI->second);
 759     GlobalValue* DGV = NULL;
 760
 761     // Try to find something 'similar' to SGA in destination module.
 762     if (!DGV && !SGA->hasLocalLinkage()) {
 763       DGV = Dest->getNamedAlias(SGA->getName());
 764
 765       // If types don't agree due to opaque types, try to resolve them.
 766       if (DGV && DGV->getType() != SGA->getType())
 767         RecursiveResolveTypes(SGA->getType(), DGV->getType());
 768     }
 769
 770     if (!DGV && !SGA->hasLocalLinkage()) {
 771       DGV = Dest->getGlobalVariable(SGA->getName());
 772
 773       // If types don't agree due to opaque types, try to resolve them.
 774       if (DGV && DGV->getType() != SGA->getType())
 775         RecursiveResolveTypes(SGA->getType(), DGV->getType());
 776     }
 777
 778     if (!DGV && !SGA->hasLocalLinkage()) {
 779       DGV = Dest->getFunction(SGA->getName());
 780
 781       // If types don't agree due to opaque types, try to resolve them.
 782       if (DGV && DGV->getType() != SGA->getType())
 783         RecursiveResolveTypes(SGA->getType(), DGV->getType());
 784     }
 785
 786     // No linking to be performed on internal stuff.
 787     if (DGV && DGV->hasLocalLinkage())
 788       DGV = NULL;
 789
 790     if (GlobalAlias *DGA = dyn_cast_or_null<GlobalAlias>(DGV)) {
 791       // Types are known to be the same, check whether aliasees equal. As
 792       // globals are already linked we just need query ValueMap to find the
 793       // mapping.
 794       if (DAliasee == DGA->getAliasedGlobal()) {
 795         // This is just two copies of the same alias. Propagate linkage, if
 796         // necessary.
 797         DGA->setLinkage(CalculateAliasLinkage(SGA, DGA));
 798
 799         NewGA = DGA;
 800         // Proceed to 'common' steps
 801       } else
 802         return Error(Err, "Alias Collision on '"  + SGA->getName()+
 803                      "': aliases have different aliasees");
 804     } else if (GlobalVariable *DGVar = dyn_cast_or_null<GlobalVariable>(DGV)) {
 805       // The only allowed way is to link alias with external declaration or weak
 806       // symbol..
 807       if (DGVar->isDeclaration() || DGVar->isWeakForLinker()) {
 808         // But only if aliasee is global too...
 809         if (!isa<GlobalVariable>(DAliasee))
 810           return Error(Err, "Global-Alias Collision on '" + SGA->getName() +
 811                        "': aliasee is not global variable");
 812
 813         NewGA = new GlobalAlias(SGA->getType(), SGA->getLinkage(),
 814                                 SGA->getName(), DAliasee, Dest);
 815         CopyGVAttributes(NewGA, SGA);
 816
 817         // Any uses of DGV need to change to NewGA, with cast, if needed.
 818         if (SGA->getType() != DGVar->getType())
 819           DGVar->replaceAllUsesWith(ConstantExpr::getBitCast(NewGA,
 820                                                              DGVar->getType()));
 821         else
 822           DGVar->replaceAllUsesWith(NewGA);
 823
 824         // DGVar will conflict with NewGA because they both had the same
 825         // name. We must erase this now so ForceRenaming doesn't assert
 826         // because DGV might not have internal linkage.
 827         DGVar->eraseFromParent();
 828
 829         // Proceed to 'common' steps
 830       } else
 831         return Error(Err, "Global-Alias Collision on '" + SGA->getName() +
 832                      "': symbol multiple defined");
 833     } else if (Function *DF = dyn_cast_or_null<Function>(DGV)) {
 834       // The only allowed way is to link alias with external declaration or weak
 835       // symbol...
 836       if (DF->isDeclaration() || DF->isWeakForLinker()) {
 837         // But only if aliasee is function too...
 838         if (!isa<Function>(DAliasee))
 839           return Error(Err, "Function-Alias Collision on '" + SGA->getName() +
 840                        "': aliasee is not function");
 841
 842         NewGA = new GlobalAlias(SGA->getType(), SGA->getLinkage(),
 843                                 SGA->getName(), DAliasee, Dest);
 844         CopyGVAttributes(NewGA, SGA);
 845
 846         // Any uses of DF need to change to NewGA, with cast, if needed.
 847         if (SGA->getType() != DF->getType())
 848           DF->replaceAllUsesWith(ConstantExpr::getBitCast(NewGA,
 849                                                           DF->getType()));
 850         else
 851           DF->replaceAllUsesWith(NewGA);
 852
 853         // DF will conflict with NewGA because they both had the same
 854         // name. We must erase this now so ForceRenaming doesn't assert
 855         // because DF might not have internal linkage.
 856         DF->eraseFromParent();
 857
 858         // Proceed to 'common' steps
 859       } else
 860         return Error(Err, "Function-Alias Collision on '" + SGA->getName() +
 861                      "': symbol multiple defined");
 862     } else {
 863       // No linking to be performed, simply create an identical version of the
 864       // alias over in the dest module...
 865       Constant *Aliasee = DAliasee;
 866       // Fixup aliases to bitcasts.  Note that aliases to GEPs are still broken
 867       // by this, but aliases to GEPs are broken to a lot of other things, so
 868       // it's less important.
 869       if (SGA->getType() != DAliasee->getType())
 870         Aliasee = ConstantExpr::getBitCast(DAliasee, SGA->getType());
 871       NewGA = new GlobalAlias(SGA->getType(), SGA->getLinkage(),
 872                               SGA->getName(), Aliasee, Dest);
 873       CopyGVAttributes(NewGA, SGA);
 874
 875       // Proceed to 'common' steps
 876     }
 877
 878     assert(NewGA && "No alias was created in destination module!");
 879
 880     // If the symbol table renamed the alias, but it is an externally visible
 881     // symbol, DGA must be an global value with internal linkage. Rename it.
 882     if (NewGA->getName() != SGA->getName() &&
 883         !NewGA->hasLocalLinkage())
 884       ForceRenaming(NewGA, SGA->getName());
 885
 886     // Remember this mapping so uses in the source module get remapped
 887     // later by RemapOperand.
 888     ValueMap[SGA] = NewGA;
 889   }
 890
 891   return false;
 892 }
 893
 894
 895 // LinkGlobalInits - Update the initializers in the Dest module now that all
 896 // globals that may be referenced are in Dest.
 897 static bool LinkGlobalInits(Module *Dest, const Module *Src,
 898                             std::map<const Value*, Value*> &ValueMap,
 899                             std::string *Err) {
 900   // Loop over all of the globals in the src module, mapping them over as we go
 901   for (Module::const_global_iterator I = Src->global_begin(),
 902        E = Src->global_end(); I != E; ++I) {
 903     const GlobalVariable *SGV = I;
 904
 905     if (SGV->hasInitializer()) {      // Only process initialized GV's
 906       // Figure out what the initializer looks like in the dest module...
 907       Constant *SInit =
 908         cast<Constant>(RemapOperand(SGV->getInitializer(), ValueMap));
 909       // Grab destination global variable or alias.
 910       GlobalValue *DGV = cast<GlobalValue>(ValueMap[SGV]->stripPointerCasts());
 911
 912       // If dest if global variable, check that initializers match.
 913       if (GlobalVariable *DGVar = dyn_cast<GlobalVariable>(DGV)) {
 914         if (DGVar->hasInitializer()) {
 915           if (SGV->hasExternalLinkage()) {
 916             if (DGVar->getInitializer() != SInit)
 917               return Error(Err, "Global Variable Collision on '" +
 918                            SGV->getName() +
 919                            "': global variables have different initializers");
 920           } else if (DGVar->isWeakForLinker()) {
 921             // Nothing is required, mapped values will take the new global
 922             // automatically.
 923           } else if (SGV->isWeakForLinker()) {
 924             // Nothing is required, mapped values will take the new global
 925             // automatically.
 926           } else if (DGVar->hasAppendingLinkage()) {
 927             llvm_unreachable("Appending linkage unimplemented!");
 928           } else {
 929             llvm_unreachable("Unknown linkage!");
 930           }
 931         } else {
 932           // Copy the initializer over now...
 933           DGVar->setInitializer(SInit);
 934         }
 935       } else {
 936         // Destination is alias, the only valid situation is when source is
 937         // weak. Also, note, that we already checked linkage in LinkGlobals(),
 938         // thus we assert here.
 939         // FIXME: Should we weaken this assumption, 'dereference' alias and
 940         // check for initializer of aliasee?
 941         assert(SGV->isWeakForLinker());
 942       }
 943     }
 944   }
 945   return false;
 946 }
 947
 948 // LinkFunctionProtos - Link the functions together between the two modules,
 949 // without doing function bodies... this just adds external function prototypes
 950 // to the Dest function...
 951 //
 952 static bool LinkFunctionProtos(Module *Dest, const Module *Src,
 953                                std::map<const Value*, Value*> &ValueMap,
 954                                std::string *Err) {
 955   ValueSymbolTable &DestSymTab = Dest->getValueSymbolTable();
 956
 957   // Loop over all of the functions in the src module, mapping them over
 958   for (Module::const_iterator I = Src->begin(), E = Src->end(); I != E; ++I) {
 959     const Function *SF = I;   // SrcFunction
 960     GlobalValue *DGV = 0;
 961
 962     // Check to see if may have to link the function with the global, alias or
 963     // function.
 964     if (SF->hasName() && !SF->hasLocalLinkage())
 965       DGV = cast_or_null<GlobalValue>(DestSymTab.lookup(SF->getName()));
 966
 967     // If we found a global with the same name in the dest module, but it has
 968     // internal linkage, we are really not doing any linkage here.
 969     if (DGV && DGV->hasLocalLinkage())
 970       DGV = 0;
 971
 972     // If types don't agree due to opaque types, try to resolve them.
 973     if (DGV && DGV->getType() != SF->getType())
 974       RecursiveResolveTypes(SF->getType(), DGV->getType());
 975
 976     GlobalValue::LinkageTypes NewLinkage = GlobalValue::InternalLinkage;
 977     bool LinkFromSrc = false;
 978     if (GetLinkageResult(DGV, SF, NewLinkage, LinkFromSrc, Err))
 979       return true;
 980
 981     // If there is no linkage to be performed, just bring over SF without
 982     // modifying it.
 983     if (DGV == 0) {
 984       // Function does not already exist, simply insert an function signature
 985       // identical to SF into the dest module.
 986       Function *NewDF = Function::Create(SF->getFunctionType(),
 987                                          SF->getLinkage(),
 988                                          SF->getName(), Dest);
 989       CopyGVAttributes(NewDF, SF);
 990
 991       // If the LLVM runtime renamed the function, but it is an externally
 992       // visible symbol, DF must be an existing function with internal linkage.
 993       // Rename it.
 994       if (!NewDF->hasLocalLinkage() && NewDF->getName() != SF->getName())
 995         ForceRenaming(NewDF, SF->getName());
 996
 997       // ... and remember this mapping...
 998       ValueMap[SF] = NewDF;
 999       continue;
1000     }
1001
1002     // If the visibilities of the symbols disagree and the destination is a
1003     // prototype, take the visibility of its input.
1004     if (DGV->isDeclaration())
1005       DGV->setVisibility(SF->getVisibility());
1006
1007     if (LinkFromSrc) {
1008       if (isa<GlobalAlias>(DGV))
1009         return Error(Err, "Function-Alias Collision on '" + SF->getName() +
1010                      "': symbol multiple defined");
1011
1012       // We have a definition of the same name but different type in the
1013       // source module. Copy the prototype to the destination and replace
1014       // uses of the destination's prototype with the new prototype.
1015       Function *NewDF = Function::Create(SF->getFunctionType(), NewLinkage,
1016                                          SF->getName(), Dest);
1017       CopyGVAttributes(NewDF, SF);
1018
1019       // Any uses of DF need to change to NewDF, with cast
1020       DGV->replaceAllUsesWith(ConstantExpr::getBitCast(NewDF,
1021                                                               DGV->getType()));
1022
1023       // DF will conflict with NewDF because they both had the same. We must
1024       // erase this now so ForceRenaming doesn't assert because DF might
1025       // not have internal linkage.
1026       if (GlobalVariable *Var = dyn_cast<GlobalVariable>(DGV))
1027         Var->eraseFromParent();
1028       else
1029         cast<Function>(DGV)->eraseFromParent();
1030
1031       // If the symbol table renamed the function, but it is an externally
1032       // visible symbol, DF must be an existing function with internal
1033       // linkage.  Rename it.
1034       if (NewDF->getName() != SF->getName() && !NewDF->hasLocalLinkage())
1035         ForceRenaming(NewDF, SF->getName());
1036
1037       // Remember this mapping so uses in the source module get remapped
1038       // later by RemapOperand.
1039       ValueMap[SF] = NewDF;
1040       continue;
1041     }
1042
1043     // Not "link from source", keep the one in the DestModule and remap the
1044     // input onto it.
1045
1046     if (isa<GlobalAlias>(DGV)) {
1047       // The only valid mappings are:
1048       // - SF is external declaration, which is effectively a no-op.
1049       // - SF is weak, when we just need to throw SF out.
1050       if (!SF->isDeclaration() && !SF->isWeakForLinker())
1051         return Error(Err, "Function-Alias Collision on '" + SF->getName() +
1052                      "': symbol multiple defined");
1053     }
1054
1055     // Set calculated linkage
1056     DGV->setLinkage(NewLinkage);
1057
1058     // Make sure to remember this mapping.
1059     ValueMap[SF] = ConstantExpr::getBitCast(DGV, SF->getType());
1060   }
1061   return false;
1062 }
1063
1064 // LinkFunctionBody - Copy the source function over into the dest function and
1065 // fix up references to values.  At this point we know that Dest is an external
1066 // function, and that Src is not.
1067 static bool LinkFunctionBody(Function *Dest, Function *Src,
1068                              std::map<const Value*, Value*> &ValueMap,
1069                              std::string *Err) {
1070   assert(Src && Dest && Dest->isDeclaration() && !Src->isDeclaration());
1071
1072   // Go through and convert function arguments over, remembering the mapping.
1073   Function::arg_iterator DI = Dest->arg_begin();
1074   for (Function::arg_iterator I = Src->arg_begin(), E = Src->arg_end();
1075        I != E; ++I, ++DI) {
1076     DI->setName(I->getName());  // Copy the name information over...
1077
1078     // Add a mapping to our local map
1079     ValueMap[I] = DI;
1080   }
1081
1082   // Splice the body of the source function into the dest function.
1083   Dest->getBasicBlockList().splice(Dest->end(), Src->getBasicBlockList());
1084
1085   // At this point, all of the instructions and values of the function are now
1086   // copied over.  The only problem is that they are still referencing values in
1087   // the Source function as operands.  Loop through all of the operands of the
1088   // functions and patch them up to point to the local versions...
1089   //
1090   for (Function::iterator BB = Dest->begin(), BE = Dest->end(); BB != BE; ++BB)
1091     for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I != E; ++I)
1092       for (Instruction::op_iterator OI = I->op_begin(), OE = I->op_end();
1093            OI != OE; ++OI)
1094         if (!isa<Instruction>(*OI) && !isa<BasicBlock>(*OI))
1095           *OI = RemapOperand(*OI, ValueMap);
1096
1097   // There is no need to map the arguments anymore.
1098   for (Function::arg_iterator I = Src->arg_begin(), E = Src->arg_end();
1099        I != E; ++I)
1100     ValueMap.erase(I);
1101
1102   return false;
1103 }
1104
1105
1106 // LinkFunctionBodies - Link in the function bodies that are defined in the
1107 // source module into the DestModule.  This consists basically of copying the
1108 // function over and fixing up references to values.
1109 static bool LinkFunctionBodies(Module *Dest, Module *Src,
1110                                std::map<const Value*, Value*> &ValueMap,
1111                                std::string *Err) {
1112
1113   // Loop over all of the functions in the src module, mapping them over as we
1114   // go
1115   for (Module::iterator SF = Src->begin(), E = Src->end(); SF != E; ++SF) {
1116     if (!SF->isDeclaration()) {               // No body if function is external
1117       Function *DF = dyn_cast<Function>(ValueMap[SF]); // Destination function
1118
1119       // DF not external SF external?
1120       if (DF && DF->isDeclaration())
1121         // Only provide the function body if there isn't one already.
1122         if (LinkFunctionBody(DF, SF, ValueMap, Err))
1123           return true;
1124     }
1125   }
1126   return false;
1127 }
1128
1129 // LinkAppendingVars - If there were any appending global variables, link them
1130 // together now.  Return true on error.
1131 static bool LinkAppendingVars(Module *M,
1132                   std::multimap<std::string, GlobalVariable *> &AppendingVars,
1133                               std::string *ErrorMsg) {
1134   if (AppendingVars.empty()) return false; // Nothing to do.
1135
1136   // Loop over the multimap of appending vars, processing any variables with the
1137   // same name, forming a new appending global variable with both of the
1138   // initializers merged together, then rewrite references to the old variables
1139   // and delete them.
1140   std::vector<Constant*> Inits;
1141   while (AppendingVars.size() > 1) {
1142     // Get the first two elements in the map...
1143     std::multimap<std::string,
1144       GlobalVariable*>::iterator Second = AppendingVars.begin(), First=Second++;
1145
1146     // If the first two elements are for different names, there is no pair...
1147     // Otherwise there is a pair, so link them together...
1148     if (First->first == Second->first) {
1149       GlobalVariable *G1 = First->second, *G2 = Second->second;
1150       const ArrayType *T1 = cast<ArrayType>(G1->getType()->getElementType());
1151       const ArrayType *T2 = cast<ArrayType>(G2->getType()->getElementType());
1152
1153       // Check to see that they two arrays agree on type...
1154       if (T1->getElementType() != T2->getElementType())
1155         return Error(ErrorMsg,
1156          "Appending variables with different element types need to be linked!");
1157       if (G1->isConstant() != G2->isConstant())
1158         return Error(ErrorMsg,
1159                      "Appending variables linked with different const'ness!");
1160
1161       if (G1->getAlignment() != G2->getAlignment())
1162         return Error(ErrorMsg,
1163          "Appending variables with different alignment need to be linked!");
1164
1165       if (G1->getVisibility() != G2->getVisibility())
1166         return Error(ErrorMsg,
1167          "Appending variables with different visibility need to be linked!");
1168
1169       if (G1->getSection() != G2->getSection())
1170         return Error(ErrorMsg,
1171          "Appending variables with different section name need to be linked!");
1172
1173       unsigned NewSize = T1->getNumElements() + T2->getNumElements();
1174       ArrayType *NewType = ArrayType::get(T1->getElementType(),
1175                                                          NewSize);
1176
1177       G1->setName("");   // Clear G1's name in case of a conflict!
1178
1179       // Create the new global variable...
1180       GlobalVariable *NG =
1181         new GlobalVariable(*M, NewType, G1->isConstant(), G1->getLinkage(),
1182                            /*init*/0, First->first, 0, G1->isThreadLocal(),
1183                            G1->getType()->getAddressSpace());
1184
1185       // Propagate alignment, visibility and section info.
1186       CopyGVAttributes(NG, G1);
1187
1188       // Merge the initializer...
1189       Inits.reserve(NewSize);
1190       if (ConstantArray *I = dyn_cast<ConstantArray>(G1->getInitializer())) {
1191         for (unsigned i = 0, e = T1->getNumElements(); i != e; ++i)
1192           Inits.push_back(I->getOperand(i));
1193       } else {
1194         assert(isa<ConstantAggregateZero>(G1->getInitializer()));
1195         Constant *CV = Constant::getNullValue(T1->getElementType());
1196         for (unsigned i = 0, e = T1->getNumElements(); i != e; ++i)
1197           Inits.push_back(CV);
1198       }
1199       if (ConstantArray *I = dyn_cast<ConstantArray>(G2->getInitializer())) {
1200         for (unsigned i = 0, e = T2->getNumElements(); i != e; ++i)
1201           Inits.push_back(I->getOperand(i));
1202       } else {
1203         assert(isa<ConstantAggregateZero>(G2->getInitializer()));
1204         Constant *CV = Constant::getNullValue(T2->getElementType());
1205         for (unsigned i = 0, e = T2->getNumElements(); i != e; ++i)
1206           Inits.push_back(CV);
1207       }
1208       NG->setInitializer(ConstantArray::get(NewType, Inits));
1209       Inits.clear();
1210
1211       // Replace any uses of the two global variables with uses of the new
1212       // global...
1213
1214       // FIXME: This should rewrite simple/straight-forward uses such as
1215       // getelementptr instructions to not use the Cast!
1216       G1->replaceAllUsesWith(ConstantExpr::getBitCast(NG,
1217                              G1->getType()));
1218       G2->replaceAllUsesWith(ConstantExpr::getBitCast(NG,
1219                              G2->getType()));
1220
1221       // Remove the two globals from the module now...
1222       M->getGlobalList().erase(G1);
1223       M->getGlobalList().erase(G2);
1224
1225       // Put the new global into the AppendingVars map so that we can handle
1226       // linking of more than two vars...
1227       Second->second = NG;
1228     }
1229     AppendingVars.erase(First);
1230   }
1231
1232   return false;
1233 }
1234
1235 static bool ResolveAliases(Module *Dest) {
1236   for (Module::alias_iterator I = Dest->alias_begin(), E = Dest->alias_end();
1237        I != E; ++I)
1238     // We can't sue resolveGlobalAlias here because we need to preserve
1239     // bitcasts and GEPs.
1240     if (const Constant *C = I->getAliasee()) {
1241       while (dyn_cast<GlobalAlias>(C))
1242         C = cast<GlobalAlias>(C)->getAliasee();
1243       const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(C);
1244       if (C != I && !(GV && GV->isDeclaration()))
1245         I->replaceAllUsesWith(const_cast<Constant*>(C));
1246     }
1247
1248   return false;
1249 }
1250
1251 // LinkModules - This function links two modules together, with the resulting
1252 // left module modified to be the composite of the two input modules.  If an
1253 // error occurs, true is returned and ErrorMsg (if not null) is set to indicate
1254 // the problem.  Upon failure, the Dest module could be in a modified state, and
1255 // shouldn't be relied on to be consistent.
1256 bool
1257 Linker::LinkModules(Module *Dest, Module *Src, std::string *ErrorMsg) {
1258   assert(Dest != 0 && "Invalid Destination module");
1259   assert(Src  != 0 && "Invalid Source Module");
1260
1261   if (Dest->getDataLayout().empty()) {
1262     if (!Src->getDataLayout().empty()) {
1263       Dest->setDataLayout(Src->getDataLayout());
1264     } else {
1265       std::string DataLayout;
1266
1267       if (Dest->getEndianness() == Module::AnyEndianness) {
1268         if (Src->getEndianness() == Module::BigEndian)
1269           DataLayout.append("E");
1270         else if (Src->getEndianness() == Module::LittleEndian)
1271           DataLayout.append("e");
1272       }
1273
1274       if (Dest->getPointerSize() == Module::AnyPointerSize) {
1275         if (Src->getPointerSize() == Module::Pointer64)
1276           DataLayout.append(DataLayout.length() == 0 ? "p:64:64" : "-p:64:64");
1277         else if (Src->getPointerSize() == Module::Pointer32)
1278           DataLayout.append(DataLayout.length() == 0 ? "p:32:32" : "-p:32:32");
1279       }
1280       Dest->setDataLayout(DataLayout);
1281     }
1282   }
1283
1284   // Copy the target triple from the source to dest if the dest's is empty.
1285   if (Dest->getTargetTriple().empty() && !Src->getTargetTriple().empty())
1286     Dest->setTargetTriple(Src->getTargetTriple());
1287
1288   if (!Src->getDataLayout().empty() && !Dest->getDataLayout().empty() &&
1289       Src->getDataLayout() != Dest->getDataLayout())
1290     errs() << "WARNING: Linking two modules of different data layouts!\n";
1291   if (!Src->getTargetTriple().empty() &&
1292       Dest->getTargetTriple() != Src->getTargetTriple())
1293     errs() << "WARNING: Linking two modules of different target triples!\n";
1294
1295   // Append the module inline asm string.
1296   if (!Src->getModuleInlineAsm().empty()) {
1297     if (Dest->getModuleInlineAsm().empty())
1298       Dest->setModuleInlineAsm(Src->getModuleInlineAsm());
1299     else
1300       Dest->setModuleInlineAsm(Dest->getModuleInlineAsm()+"\n"+
1301                                Src->getModuleInlineAsm());
1302   }
1303
1304   // Update the destination module's dependent libraries list with the libraries
1305   // from the source module. There's no opportunity for duplicates here as the
1306   // Module ensures that duplicate insertions are discarded.
1307   for (Module::lib_iterator SI = Src->lib_begin(), SE = Src->lib_end();
1308        SI != SE; ++SI)
1309     Dest->addLibrary(*SI);
1310
1311   // LinkTypes - Go through the symbol table of the Src module and see if any
1312   // types are named in the src module that are not named in the Dst module.
1313   // Make sure there are no type name conflicts.
1314   if (LinkTypes(Dest, Src, ErrorMsg))
1315     return true;
1316
1317   // ValueMap - Mapping of values from what they used to be in Src, to what they
1318   // are now in Dest.
1319   std::map<const Value*, Value*> ValueMap;
1320
1321   // AppendingVars - Keep track of global variables in the destination module
1322   // with appending linkage.  After the module is linked together, they are
1323   // appended and the module is rewritten.
1324   std::multimap<std::string, GlobalVariable *> AppendingVars;
1325   for (Module::global_iterator I = Dest->global_begin(), E = Dest->global_end();
1326        I != E; ++I) {
1327     // Add all of the appending globals already in the Dest module to
1328     // AppendingVars.
1329     if (I->hasAppendingLinkage())
1330       AppendingVars.insert(std::make_pair(I->getName(), I));
1331   }
1332
1333   // Insert all of the named mdnoes in Src into the Dest module.
1334   LinkNamedMDNodes(Dest, Src);
1335
1336   // Insert all of the globals in src into the Dest module... without linking
1337   // initializers (which could refer to functions not yet mapped over).
1338   if (LinkGlobals(Dest, Src, ValueMap, AppendingVars, ErrorMsg))
1339     return true;
1340
1341   // Link the functions together between the two modules, without doing function
1342   // bodies... this just adds external function prototypes to the Dest
1343   // function...  We do this so that when we begin processing function bodies,
1344   // all of the global values that may be referenced are available in our
1345   // ValueMap.
1346   if (LinkFunctionProtos(Dest, Src, ValueMap, ErrorMsg))
1347     return true;
1348
1349   // If there were any alias, link them now. We really need to do this now,
1350   // because all of the aliases that may be referenced need to be available in
1351   // ValueMap
1352   if (LinkAlias(Dest, Src, ValueMap, ErrorMsg)) return true;
1353
1354   // Update the initializers in the Dest module now that all globals that may
1355   // be referenced are in Dest.
1356   if (LinkGlobalInits(Dest, Src, ValueMap, ErrorMsg)) return true;
1357
1358   // Link in the function bodies that are defined in the source module into the
1359   // DestModule.  This consists basically of copying the function over and
1360   // fixing up references to values.
1361   if (LinkFunctionBodies(Dest, Src, ValueMap, ErrorMsg)) return true;
1362
1363   // If there were any appending global variables, link them together now.
1364   if (LinkAppendingVars(Dest, AppendingVars, ErrorMsg)) return true;
1365
1366   // Resolve all uses of aliases with aliasees
1367   if (ResolveAliases(Dest)) return true;
1368
1369   // If the source library's module id is in the dependent library list of the
1370   // destination library, remove it since that module is now linked in.
1371   sys::Path modId;
1372   modId.set(Src->getModuleIdentifier());
1373   if (!modId.isEmpty())
1374     Dest->removeLibrary(modId.getBasename());
1375
1376   return false;
1377 }
1378
1379 // vim: sw=2