Small simplification.
[oota-llvm.git] / lib / Transforms / IPO / ArgumentPromotion.cpp
1 //===-- ArgumentPromotion.cpp - Promote by-reference arguments ------------===//
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 pass promotes "by reference" arguments to be "by value" arguments.  In
11 // practice, this means looking for internal functions that have pointer
12 // arguments.  If it can prove, through the use of alias analysis, that an
13 // argument is *only* loaded, then it can pass the value into the function
14 // instead of the address of the value.  This can cause recursive simplification
15 // of code and lead to the elimination of allocas (especially in C++ template
16 // code like the STL).
17 //
18 // This pass also handles aggregate arguments that are passed into a function,
19 // scalarizing them if the elements of the aggregate are only loaded.  Note that
20 // it refuses to scalarize aggregates which would require passing in more than
21 // three operands to the function, because passing thousands of operands for a
22 // large array or structure is unprofitable!
23 //
24 // Note that this transformation could also be done for arguments that are only
25 // stored to (returning the value instead), but does not currently.  This case
26 // would be best handled when and if LLVM begins supporting multiple return
27 // values from functions.
28 //
29 //===----------------------------------------------------------------------===//
30
31 #define DEBUG_TYPE "argpromotion"
32 #include "llvm/Transforms/IPO.h"
33 #include "llvm/Constants.h"
34 #include "llvm/DerivedTypes.h"
35 #include "llvm/Module.h"
36 #include "llvm/CallGraphSCCPass.h"
37 #include "llvm/Instructions.h"
38 #include "llvm/ParameterAttributes.h"
39 #include "llvm/Analysis/AliasAnalysis.h"
40 #include "llvm/Analysis/CallGraph.h"
41 #include "llvm/Target/TargetData.h"
42 #include "llvm/Support/CallSite.h"
43 #include "llvm/Support/CFG.h"
44 #include "llvm/Support/Debug.h"
45 #include "llvm/ADT/DepthFirstIterator.h"
46 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
47 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
48 #include "llvm/Support/Compiler.h"
49 #include <set>
50 using namespace llvm;
51
52 STATISTIC(NumArgumentsPromoted , "Number of pointer arguments promoted");
53 STATISTIC(NumAggregatesPromoted, "Number of aggregate arguments promoted");
54 STATISTIC(NumByValArgsPromoted , "Number of byval arguments promoted");
55 STATISTIC(NumArgumentsDead     , "Number of dead pointer args eliminated");
56
57 namespace {
58   /// ArgPromotion - The 'by reference' to 'by value' argument promotion pass.
59   ///
60   struct VISIBILITY_HIDDEN ArgPromotion : public CallGraphSCCPass {
61     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
62       AU.addRequired<AliasAnalysis>();
63       AU.addRequired<TargetData>();
64       CallGraphSCCPass::getAnalysisUsage(AU);
65     }
66
67     virtual bool runOnSCC(const std::vector<CallGraphNode *> &SCC);
68     static char ID; // Pass identification, replacement for typeid
69     ArgPromotion() : CallGraphSCCPass((intptr_t)&ID) {}
70
71   private:
72     bool PromoteArguments(CallGraphNode *CGN);
73     bool isSafeToPromoteArgument(Argument *Arg, bool isByVal) const;
74     Function *DoPromotion(Function *F, 
75                           SmallPtrSet<Argument*, 8> &ArgsToPromote,
76                           SmallPtrSet<Argument*, 8> &ByValArgsToTransform);
77   };
78
79   char ArgPromotion::ID = 0;
80   RegisterPass<ArgPromotion> X("argpromotion",
81                                "Promote 'by reference' arguments to scalars");
82 }
83
84 Pass *llvm::createArgumentPromotionPass() {
85   return new ArgPromotion();
86 }
87
88 bool ArgPromotion::runOnSCC(const std::vector<CallGraphNode *> &SCC) {
89   bool Changed = false, LocalChange;
90
91   do {  // Iterate until we stop promoting from this SCC.
92     LocalChange = false;
93     // Attempt to promote arguments from all functions in this SCC.
94     for (unsigned i = 0, e = SCC.size(); i != e; ++i)
95       LocalChange |= PromoteArguments(SCC[i]);
96     Changed |= LocalChange;               // Remember that we changed something.
97   } while (LocalChange);
98
99   return Changed;
100 }
101
102 /// PromoteArguments - This method checks the specified function to see if there
103 /// are any promotable arguments and if it is safe to promote the function (for
104 /// example, all callers are direct).  If safe to promote some arguments, it
105 /// calls the DoPromotion method.
106 ///
107 bool ArgPromotion::PromoteArguments(CallGraphNode *CGN) {
108   Function *F = CGN->getFunction();
109
110   // Make sure that it is local to this module.
111   if (!F || !F->hasInternalLinkage()) return false;
112
113   // First check: see if there are any pointer arguments!  If not, quick exit.
114   SmallVector<std::pair<Argument*, unsigned>, 16> PointerArgs;
115   unsigned ArgNo = 0;
116   for (Function::arg_iterator I = F->arg_begin(), E = F->arg_end();
117        I != E; ++I, ++ArgNo)
118     if (isa<PointerType>(I->getType()))
119       PointerArgs.push_back(std::pair<Argument*, unsigned>(I, ArgNo));
120   if (PointerArgs.empty()) return false;
121
122   // Second check: make sure that all callers are direct callers.  We can't
123   // transform functions that have indirect callers.
124   for (Value::use_iterator UI = F->use_begin(), E = F->use_end();
125        UI != E; ++UI) {
126     CallSite CS = CallSite::get(*UI);
127     if (!CS.getInstruction())       // "Taking the address" of the function
128       return false;
129
130     // Ensure that this call site is CALLING the function, not passing it as
131     // an argument.
132     if (UI.getOperandNo() != 0) 
133       return false;
134   }
135
136   // Check to see which arguments are promotable.  If an argument is promotable,
137   // add it to ArgsToPromote.
138   SmallPtrSet<Argument*, 8> ArgsToPromote;
139   SmallPtrSet<Argument*, 8> ByValArgsToTransform;
140   for (unsigned i = 0; i != PointerArgs.size(); ++i) {
141     bool isByVal = F->paramHasAttr(PointerArgs[i].second+1, ParamAttr::ByVal);
142     
143     // If this is a byval argument, and if the aggregate type is small, just
144     // pass the elements, which is always safe.
145     Argument *PtrArg = PointerArgs[i].first;
146     if (isByVal) {
147       const Type *AgTy = cast<PointerType>(PtrArg->getType())->getElementType();
148       if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(AgTy))
149         if (STy->getNumElements() <= 3) {
150           // If all the elements are first class types, we can promote it.
151           bool AllSimple = true;
152           for (unsigned i = 0, e = STy->getNumElements(); i != e; ++i)
153             if (!STy->getElementType(i)->isFirstClassType()) {
154               AllSimple = false;
155               break;
156             }
157           
158           // Safe to transform, don't even bother trying to "promote" it.
159           // Passing the elements as a scalar will allow scalarrepl to hack on
160           // the new alloca we introduce.
161           if (AllSimple) {
162             ByValArgsToTransform.insert(PtrArg);
163             continue;
164           }
165         }
166     }
167     
168     // Otherwise, see if we can promote the pointer to its value.
169     if (isSafeToPromoteArgument(PtrArg, isByVal))
170       ArgsToPromote.insert(PtrArg);
171   }
172   
173   // No promotable pointer arguments.
174   if (ArgsToPromote.empty() && ByValArgsToTransform.empty()) return false;
175
176   Function *NewF = DoPromotion(F, ArgsToPromote, ByValArgsToTransform);
177
178   // Update the call graph to know that the function has been transformed.
179   getAnalysis<CallGraph>().changeFunction(F, NewF);
180   return true;
181 }
182
183 /// IsAlwaysValidPointer - Return true if the specified pointer is always legal
184 /// to load.
185 static bool IsAlwaysValidPointer(Value *V) {
186   if (isa<AllocaInst>(V) || isa<GlobalVariable>(V)) return true;
187   if (GetElementPtrInst *GEP = dyn_cast<GetElementPtrInst>(V))
188     return IsAlwaysValidPointer(GEP->getOperand(0));
189   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(V))
190     if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr)
191       return IsAlwaysValidPointer(CE->getOperand(0));
192
193   return false;
194 }
195
196 /// AllCalleesPassInValidPointerForArgument - Return true if we can prove that
197 /// all callees pass in a valid pointer for the specified function argument.
198 static bool AllCalleesPassInValidPointerForArgument(Argument *Arg) {
199   Function *Callee = Arg->getParent();
200
201   unsigned ArgNo = std::distance(Callee->arg_begin(),
202                                  Function::arg_iterator(Arg));
203
204   // Look at all call sites of the function.  At this pointer we know we only
205   // have direct callees.
206   for (Value::use_iterator UI = Callee->use_begin(), E = Callee->use_end();
207        UI != E; ++UI) {
208     CallSite CS = CallSite::get(*UI);
209     assert(CS.getInstruction() && "Should only have direct calls!");
210
211     if (!IsAlwaysValidPointer(CS.getArgument(ArgNo)))
212       return false;
213   }
214   return true;
215 }
216
217
218 /// isSafeToPromoteArgument - As you might guess from the name of this method,
219 /// it checks to see if it is both safe and useful to promote the argument.
220 /// This method limits promotion of aggregates to only promote up to three
221 /// elements of the aggregate in order to avoid exploding the number of
222 /// arguments passed in.
223 bool ArgPromotion::isSafeToPromoteArgument(Argument *Arg, bool isByVal) const {
224   // We can only promote this argument if all of the uses are loads, or are GEP
225   // instructions (with constant indices) that are subsequently loaded.
226
227   // We can also only promote the load if we can guarantee that it will happen.
228   // Promoting a load causes the load to be unconditionally executed in the
229   // caller, so we can't turn a conditional load into an unconditional load in
230   // general.
231   bool SafeToUnconditionallyLoad = false;
232   if (isByVal)   // ByVal arguments are always safe to load from.
233     SafeToUnconditionallyLoad = true;
234   
235   BasicBlock *EntryBlock = Arg->getParent()->begin();
236   SmallVector<LoadInst*, 16> Loads;
237   std::vector<SmallVector<ConstantInt*, 8> > GEPIndices;
238   for (Value::use_iterator UI = Arg->use_begin(), E = Arg->use_end();
239        UI != E; ++UI)
240     if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(*UI)) {
241       if (LI->isVolatile()) return false;  // Don't hack volatile loads
242       Loads.push_back(LI);
243       
244       // If this load occurs in the entry block, then the pointer is 
245       // unconditionally loaded.
246       SafeToUnconditionallyLoad |= LI->getParent() == EntryBlock;
247     } else if (GetElementPtrInst *GEP = dyn_cast<GetElementPtrInst>(*UI)) {
248       if (GEP->use_empty()) {
249         // Dead GEP's cause trouble later.  Just remove them if we run into
250         // them.
251         getAnalysis<AliasAnalysis>().deleteValue(GEP);
252         GEP->eraseFromParent();
253         return isSafeToPromoteArgument(Arg, isByVal);
254       }
255       // Ensure that all of the indices are constants.
256       SmallVector<ConstantInt*, 8> Operands;
257       for (unsigned i = 1, e = GEP->getNumOperands(); i != e; ++i)
258         if (ConstantInt *C = dyn_cast<ConstantInt>(GEP->getOperand(i)))
259           Operands.push_back(C);
260         else
261           return false;  // Not a constant operand GEP!
262
263       // Ensure that the only users of the GEP are load instructions.
264       for (Value::use_iterator UI = GEP->use_begin(), E = GEP->use_end();
265            UI != E; ++UI)
266         if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(*UI)) {
267           if (LI->isVolatile()) return false;  // Don't hack volatile loads
268           Loads.push_back(LI);
269           
270           // If this load occurs in the entry block, then the pointer is 
271           // unconditionally loaded.
272           SafeToUnconditionallyLoad |= LI->getParent() == EntryBlock;
273         } else {
274           return false;
275         }
276
277       // See if there is already a GEP with these indices.  If not, check to
278       // make sure that we aren't promoting too many elements.  If so, nothing
279       // to do.
280       if (std::find(GEPIndices.begin(), GEPIndices.end(), Operands) ==
281           GEPIndices.end()) {
282         if (GEPIndices.size() == 3) {
283           DOUT << "argpromotion disable promoting argument '"
284                << Arg->getName() << "' because it would require adding more "
285                << "than 3 arguments to the function.\n";
286           // We limit aggregate promotion to only promoting up to three elements
287           // of the aggregate.
288           return false;
289         }
290         GEPIndices.push_back(Operands);
291       }
292     } else {
293       return false;  // Not a load or a GEP.
294     }
295
296   if (Loads.empty()) return true;  // No users, this is a dead argument.
297
298   // If we decide that we want to promote this argument, the value is going to
299   // be unconditionally loaded in all callees.  This is only safe to do if the
300   // pointer was going to be unconditionally loaded anyway (i.e. there is a load
301   // of the pointer in the entry block of the function) or if we can prove that
302   // all pointers passed in are always to legal locations (for example, no null
303   // pointers are passed in, no pointers to free'd memory, etc).
304   if (!SafeToUnconditionallyLoad &&
305       !AllCalleesPassInValidPointerForArgument(Arg))
306     return false;   // Cannot prove that this is safe!!
307
308   // Okay, now we know that the argument is only used by load instructions and
309   // it is safe to unconditionally load the pointer.  Use alias analysis to
310   // check to see if the pointer is guaranteed to not be modified from entry of
311   // the function to each of the load instructions.
312
313   // Because there could be several/many load instructions, remember which
314   // blocks we know to be transparent to the load.
315   SmallPtrSet<BasicBlock*, 16> TranspBlocks;
316
317   AliasAnalysis &AA = getAnalysis<AliasAnalysis>();
318   TargetData &TD = getAnalysis<TargetData>();
319
320   for (unsigned i = 0, e = Loads.size(); i != e; ++i) {
321     // Check to see if the load is invalidated from the start of the block to
322     // the load itself.
323     LoadInst *Load = Loads[i];
324     BasicBlock *BB = Load->getParent();
325
326     const PointerType *LoadTy =
327       cast<PointerType>(Load->getOperand(0)->getType());
328     unsigned LoadSize = (unsigned)TD.getTypeStoreSize(LoadTy->getElementType());
329
330     if (AA.canInstructionRangeModify(BB->front(), *Load, Arg, LoadSize))
331       return false;  // Pointer is invalidated!
332
333     // Now check every path from the entry block to the load for transparency.
334     // To do this, we perform a depth first search on the inverse CFG from the
335     // loading block.
336     for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); PI != E; ++PI)
337       for (idf_ext_iterator<BasicBlock*, SmallPtrSet<BasicBlock*, 16> >
338              I = idf_ext_begin(*PI, TranspBlocks),
339              E = idf_ext_end(*PI, TranspBlocks); I != E; ++I)
340         if (AA.canBasicBlockModify(**I, Arg, LoadSize))
341           return false;
342   }
343
344   // If the path from the entry of the function to each load is free of
345   // instructions that potentially invalidate the load, we can make the
346   // transformation!
347   return true;
348 }
349
350 namespace {
351   /// GEPIdxComparator - Provide a strong ordering for GEP indices.  All Value*
352   /// elements are instances of ConstantInt.
353   ///
354   struct GEPIdxComparator {
355     bool operator()(const std::vector<Value*> &LHS,
356                     const std::vector<Value*> &RHS) const {
357       unsigned idx = 0;
358       for (; idx < LHS.size() && idx < RHS.size(); ++idx) {
359         if (LHS[idx] != RHS[idx]) {
360           return cast<ConstantInt>(LHS[idx])->getZExtValue() <
361                  cast<ConstantInt>(RHS[idx])->getZExtValue();
362         }
363       }
364
365       // Return less than if we ran out of stuff in LHS and we didn't run out of
366       // stuff in RHS.
367       return idx == LHS.size() && idx != RHS.size();
368     }
369   };
370 }
371
372
373 /// DoPromotion - This method actually performs the promotion of the specified
374 /// arguments, and returns the new function.  At this point, we know that it's
375 /// safe to do so.
376 Function *ArgPromotion::DoPromotion(Function *F,
377                                     SmallPtrSet<Argument*, 8> &ArgsToPromote,
378                               SmallPtrSet<Argument*, 8> &ByValArgsToTransform) {
379
380   // Start by computing a new prototype for the function, which is the same as
381   // the old function, but has modified arguments.
382   const FunctionType *FTy = F->getFunctionType();
383   std::vector<const Type*> Params;
384
385   typedef std::set<std::vector<Value*>, GEPIdxComparator> ScalarizeTable;
386
387   // ScalarizedElements - If we are promoting a pointer that has elements
388   // accessed out of it, keep track of which elements are accessed so that we
389   // can add one argument for each.
390   //
391   // Arguments that are directly loaded will have a zero element value here, to
392   // handle cases where there are both a direct load and GEP accesses.
393   //
394   std::map<Argument*, ScalarizeTable> ScalarizedElements;
395
396   // OriginalLoads - Keep track of a representative load instruction from the
397   // original function so that we can tell the alias analysis implementation
398   // what the new GEP/Load instructions we are inserting look like.
399   std::map<std::vector<Value*>, LoadInst*> OriginalLoads;
400
401   // ParamAttrs - Keep track of the parameter attributes for the arguments
402   // that we are *not* promoting. For the ones that we do promote, the parameter
403   // attributes are lost
404   ParamAttrsVector ParamAttrsVec;
405   const ParamAttrsList *PAL = F->getParamAttrs();
406
407   unsigned index = 1;
408   for (Function::arg_iterator I = F->arg_begin(), E = F->arg_end(); I != E;
409        ++I, ++index) {
410     if (ByValArgsToTransform.count(I)) {
411       // Just add all the struct element types.
412       const Type *AgTy = cast<PointerType>(I->getType())->getElementType();
413       const StructType *STy = cast<StructType>(AgTy);
414       for (unsigned i = 0, e = STy->getNumElements(); i != e; ++i)
415         Params.push_back(STy->getElementType(i));
416       ++NumByValArgsPromoted;
417     } else if (!ArgsToPromote.count(I)) {
418       Params.push_back(I->getType());
419       if (unsigned attrs = PAL ? PAL->getParamAttrs(index) : 0)
420         ParamAttrsVec.push_back(ParamAttrsWithIndex::get(Params.size(), attrs));
421     } else if (I->use_empty()) {
422       ++NumArgumentsDead;
423     } else {
424       // Okay, this is being promoted.  Check to see if there are any GEP uses
425       // of the argument.
426       ScalarizeTable &ArgIndices = ScalarizedElements[I];
427       for (Value::use_iterator UI = I->use_begin(), E = I->use_end(); UI != E;
428            ++UI) {
429         Instruction *User = cast<Instruction>(*UI);
430         assert(isa<LoadInst>(User) || isa<GetElementPtrInst>(User));
431         std::vector<Value*> Indices(User->op_begin()+1, User->op_end());
432         ArgIndices.insert(Indices);
433         LoadInst *OrigLoad;
434         if (LoadInst *L = dyn_cast<LoadInst>(User))
435           OrigLoad = L;
436         else
437           OrigLoad = cast<LoadInst>(User->use_back());
438         OriginalLoads[Indices] = OrigLoad;
439       }
440
441       // Add a parameter to the function for each element passed in.
442       for (ScalarizeTable::iterator SI = ArgIndices.begin(),
443              E = ArgIndices.end(); SI != E; ++SI)
444         Params.push_back(GetElementPtrInst::getIndexedType(I->getType(),
445                                                            SI->begin(),
446                                                            SI->end()));
447
448       if (ArgIndices.size() == 1 && ArgIndices.begin()->empty())
449         ++NumArgumentsPromoted;
450       else
451         ++NumAggregatesPromoted;
452     }
453   }
454
455   const Type *RetTy = FTy->getReturnType();
456
457   // Recompute the parameter attributes list based on the new arguments for
458   // the function.
459   PAL = ParamAttrsList::get(ParamAttrsVec);
460
461   // Work around LLVM bug PR56: the CWriter cannot emit varargs functions which
462   // have zero fixed arguments.
463   bool ExtraArgHack = false;
464   if (Params.empty() && FTy->isVarArg()) {
465     ExtraArgHack = true;
466     Params.push_back(Type::Int32Ty);
467   }
468
469   // Construct the new function type using the new arguments.
470   FunctionType *NFTy = FunctionType::get(RetTy, Params, FTy->isVarArg());
471
472   // Create the new function body and insert it into the module...
473   Function *NF = new Function(NFTy, F->getLinkage(), F->getName());
474   NF->setCallingConv(F->getCallingConv());
475   NF->setParamAttrs(PAL);
476   if (F->hasCollector())
477     NF->setCollector(F->getCollector());
478   F->getParent()->getFunctionList().insert(F, NF);
479
480   // Get the alias analysis information that we need to update to reflect our
481   // changes.
482   AliasAnalysis &AA = getAnalysis<AliasAnalysis>();
483
484   // Loop over all of the callers of the function, transforming the call sites
485   // to pass in the loaded pointers.
486   //
487   std::vector<Value*> Args;
488   while (!F->use_empty()) {
489     CallSite CS = CallSite::get(F->use_back());
490     Instruction *Call = CS.getInstruction();
491
492     // Loop over the operands, inserting GEP and loads in the caller as
493     // appropriate.
494     CallSite::arg_iterator AI = CS.arg_begin();
495     for (Function::arg_iterator I = F->arg_begin(), E = F->arg_end();
496          I != E; ++I, ++AI)
497       if (!ArgsToPromote.count(I) && !ByValArgsToTransform.count(I)) {
498         Args.push_back(*AI);          // Unmodified argument
499       } else if (ByValArgsToTransform.count(I)) {
500         // Emit a GEP and load for each element of the struct.
501         const Type *AgTy = cast<PointerType>(I->getType())->getElementType();
502         const StructType *STy = cast<StructType>(AgTy);
503         Value *Idxs[2] = { ConstantInt::get(Type::Int32Ty, 0), 0 };
504         for (unsigned i = 0, e = STy->getNumElements(); i != e; ++i) {
505           Idxs[1] = ConstantInt::get(Type::Int32Ty, i);
506           Value *Idx = new GetElementPtrInst(*AI, Idxs, Idxs+2,
507                                              (*AI)->getName()+"."+utostr(i),
508                                              Call);
509           // TODO: Tell AA about the new values?
510           Args.push_back(new LoadInst(Idx, Idx->getName()+".val", Call));
511         }        
512       } else if (!I->use_empty()) {
513         // Non-dead argument: insert GEPs and loads as appropriate.
514         ScalarizeTable &ArgIndices = ScalarizedElements[I];
515         for (ScalarizeTable::iterator SI = ArgIndices.begin(),
516                E = ArgIndices.end(); SI != E; ++SI) {
517           Value *V = *AI;
518           LoadInst *OrigLoad = OriginalLoads[*SI];
519           if (!SI->empty()) {
520             V = new GetElementPtrInst(V, SI->begin(), SI->end(),
521                                       V->getName()+".idx", Call);
522             AA.copyValue(OrigLoad->getOperand(0), V);
523           }
524           Args.push_back(new LoadInst(V, V->getName()+".val", Call));
525           AA.copyValue(OrigLoad, Args.back());
526         }
527       }
528
529     if (ExtraArgHack)
530       Args.push_back(Constant::getNullValue(Type::Int32Ty));
531
532     // Push any varargs arguments on the list
533     for (; AI != CS.arg_end(); ++AI)
534       Args.push_back(*AI);
535
536     Instruction *New;
537     if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Call)) {
538       New = new InvokeInst(NF, II->getNormalDest(), II->getUnwindDest(),
539                            Args.begin(), Args.end(), "", Call);
540       cast<InvokeInst>(New)->setCallingConv(CS.getCallingConv());
541       cast<InvokeInst>(New)->setParamAttrs(PAL);
542     } else {
543       New = new CallInst(NF, Args.begin(), Args.end(), "", Call);
544       cast<CallInst>(New)->setCallingConv(CS.getCallingConv());
545       cast<CallInst>(New)->setParamAttrs(PAL);
546       if (cast<CallInst>(Call)->isTailCall())
547         cast<CallInst>(New)->setTailCall();
548     }
549     Args.clear();
550
551     // Update the alias analysis implementation to know that we are replacing
552     // the old call with a new one.
553     AA.replaceWithNewValue(Call, New);
554
555     if (!Call->use_empty()) {
556       Call->replaceAllUsesWith(New);
557       New->takeName(Call);
558     }
559
560     // Finally, remove the old call from the program, reducing the use-count of
561     // F.
562     Call->eraseFromParent();
563   }
564
565   // Since we have now created the new function, splice the body of the old
566   // function right into the new function, leaving the old rotting hulk of the
567   // function empty.
568   NF->getBasicBlockList().splice(NF->begin(), F->getBasicBlockList());
569
570   // Loop over the argument list, transfering uses of the old arguments over to
571   // the new arguments, also transfering over the names as well.
572   //
573   for (Function::arg_iterator I = F->arg_begin(), E = F->arg_end(),
574        I2 = NF->arg_begin(); I != E; ++I) {
575     if (!ArgsToPromote.count(I) && !ByValArgsToTransform.count(I)) {
576       // If this is an unmodified argument, move the name and users over to the
577       // new version.
578       I->replaceAllUsesWith(I2);
579       I2->takeName(I);
580       AA.replaceWithNewValue(I, I2);
581       ++I2;
582       continue;
583     }
584     
585     if (ByValArgsToTransform.count(I)) {
586       // In the callee, we create an alloca, and store each of the new incoming
587       // arguments into the alloca.
588       Instruction *InsertPt = NF->begin()->begin();
589       
590       // Just add all the struct element types.
591       const Type *AgTy = cast<PointerType>(I->getType())->getElementType();
592       Value *TheAlloca = new AllocaInst(AgTy, 0, "", InsertPt);
593       const StructType *STy = cast<StructType>(AgTy);
594       Value *Idxs[2] = { ConstantInt::get(Type::Int32Ty, 0), 0 };
595       
596       for (unsigned i = 0, e = STy->getNumElements(); i != e; ++i) {
597         Idxs[1] = ConstantInt::get(Type::Int32Ty, i);
598         Value *Idx = new GetElementPtrInst(TheAlloca, Idxs, Idxs+2,
599                                            TheAlloca->getName()+"."+utostr(i),
600                                            InsertPt);
601         I2->setName(I->getName()+"."+utostr(i));
602         new StoreInst(I2++, Idx, InsertPt);
603       }
604       
605       // Anything that used the arg should now use the alloca.
606       I->replaceAllUsesWith(TheAlloca);
607       TheAlloca->takeName(I);
608       AA.replaceWithNewValue(I, TheAlloca);
609       continue;
610     } 
611     
612     if (I->use_empty()) {
613       AA.deleteValue(I);
614       continue;
615     }
616     
617     // Otherwise, if we promoted this argument, then all users are load
618     // instructions, and all loads should be using the new argument that we
619     // added.
620     ScalarizeTable &ArgIndices = ScalarizedElements[I];
621
622     while (!I->use_empty()) {
623       if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(I->use_back())) {
624         assert(ArgIndices.begin()->empty() &&
625                "Load element should sort to front!");
626         I2->setName(I->getName()+".val");
627         LI->replaceAllUsesWith(I2);
628         AA.replaceWithNewValue(LI, I2);
629         LI->eraseFromParent();
630         DOUT << "*** Promoted load of argument '" << I->getName()
631              << "' in function '" << F->getName() << "'\n";
632       } else {
633         GetElementPtrInst *GEP = cast<GetElementPtrInst>(I->use_back());
634         std::vector<Value*> Operands(GEP->op_begin()+1, GEP->op_end());
635
636         Function::arg_iterator TheArg = I2;
637         for (ScalarizeTable::iterator It = ArgIndices.begin();
638              *It != Operands; ++It, ++TheArg) {
639           assert(It != ArgIndices.end() && "GEP not handled??");
640         }
641
642         std::string NewName = I->getName();
643         for (unsigned i = 0, e = Operands.size(); i != e; ++i)
644           if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Operands[i]))
645             NewName += "." + CI->getValue().toStringUnsigned(10);
646           else
647             NewName += ".x";
648         TheArg->setName(NewName+".val");
649
650         DOUT << "*** Promoted agg argument '" << TheArg->getName()
651              << "' of function '" << F->getName() << "'\n";
652
653         // All of the uses must be load instructions.  Replace them all with
654         // the argument specified by ArgNo.
655         while (!GEP->use_empty()) {
656           LoadInst *L = cast<LoadInst>(GEP->use_back());
657           L->replaceAllUsesWith(TheArg);
658           AA.replaceWithNewValue(L, TheArg);
659           L->eraseFromParent();
660         }
661         AA.deleteValue(GEP);
662         GEP->eraseFromParent();
663       }
664     }
665
666     // Increment I2 past all of the arguments added for this promoted pointer.
667     for (unsigned i = 0, e = ArgIndices.size(); i != e; ++i)
668       ++I2;
669   }
670
671   // Notify the alias analysis implementation that we inserted a new argument.
672   if (ExtraArgHack)
673     AA.copyValue(Constant::getNullValue(Type::Int32Ty), NF->arg_begin());
674
675
676   // Tell the alias analysis that the old function is about to disappear.
677   AA.replaceWithNewValue(F, NF);
678
679   // Now that the old function is dead, delete it.
680   F->eraseFromParent();
681   return NF;
682 }