Vector of pointers in function attributes calculation
[oota-llvm.git] / lib / Transforms / IPO / FunctionAttrs.cpp
1 //===- FunctionAttrs.cpp - Pass which marks functions attributes ----------===//
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 a simple interprocedural pass which walks the
11 // call-graph, looking for functions which do not access or only read
12 // non-local memory, and marking them readnone/readonly.  It does the
13 // same with function arguments independently, marking them readonly/
14 // readnone/nocapture.  Finally, well-known library call declarations
15 // are marked with all attributes that are consistent with the
16 // function's standard definition. This pass is implemented as a
17 // bottom-up traversal of the call-graph.
18 //
19 //===----------------------------------------------------------------------===//
20
21 #include "llvm/Transforms/IPO.h"
22 #include "llvm/ADT/SCCIterator.h"
23 #include "llvm/ADT/SetVector.h"
24 #include "llvm/ADT/SmallSet.h"
25 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
26 #include "llvm/Analysis/AliasAnalysis.h"
27 #include "llvm/Analysis/AssumptionCache.h"
28 #include "llvm/Analysis/BasicAliasAnalysis.h"
29 #include "llvm/Analysis/CallGraph.h"
30 #include "llvm/Analysis/CallGraphSCCPass.h"
31 #include "llvm/Analysis/CaptureTracking.h"
32 #include "llvm/Analysis/TargetLibraryInfo.h"
33 #include "llvm/Analysis/ValueTracking.h"
34 #include "llvm/IR/GlobalVariable.h"
35 #include "llvm/IR/InstIterator.h"
36 #include "llvm/IR/IntrinsicInst.h"
37 #include "llvm/IR/LLVMContext.h"
38 #include "llvm/Support/Debug.h"
39 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
40 #include "llvm/Analysis/TargetLibraryInfo.h"
41 using namespace llvm;
42
43 #define DEBUG_TYPE "functionattrs"
44
45 STATISTIC(NumReadNone, "Number of functions marked readnone");
46 STATISTIC(NumReadOnly, "Number of functions marked readonly");
47 STATISTIC(NumNoCapture, "Number of arguments marked nocapture");
48 STATISTIC(NumReadNoneArg, "Number of arguments marked readnone");
49 STATISTIC(NumReadOnlyArg, "Number of arguments marked readonly");
50 STATISTIC(NumNoAlias, "Number of function returns marked noalias");
51 STATISTIC(NumNonNullReturn, "Number of function returns marked nonnull");
52 STATISTIC(NumAnnotated, "Number of attributes added to library functions");
53 STATISTIC(NumNoRecurse, "Number of functions marked as norecurse");
54
55 namespace {
56 typedef SmallSetVector<Function *, 8> SCCNodeSet;
57 }
58
59 namespace {
60 struct FunctionAttrs : public CallGraphSCCPass {
61   static char ID; // Pass identification, replacement for typeid
62   FunctionAttrs() : CallGraphSCCPass(ID) {
63     initializeFunctionAttrsPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
64   }
65
66   bool runOnSCC(CallGraphSCC &SCC) override;
67   bool doInitialization(CallGraph &CG) override {
68     Revisit.clear();
69     return false;
70   }
71   bool doFinalization(CallGraph &CG) override;
72   
73   void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const override {
74     AU.setPreservesCFG();
75     AU.addRequired<AssumptionCacheTracker>();
76     AU.addRequired<TargetLibraryInfoWrapperPass>();
77     CallGraphSCCPass::getAnalysisUsage(AU);
78   }
79
80 private:
81   TargetLibraryInfo *TLI;
82   SmallVector<WeakVH,16> Revisit;
83 };
84 }
85
86 char FunctionAttrs::ID = 0;
87 INITIALIZE_PASS_BEGIN(FunctionAttrs, "functionattrs",
88                       "Deduce function attributes", false, false)
89 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(AssumptionCacheTracker)
90 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(CallGraphWrapperPass)
91 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(TargetLibraryInfoWrapperPass)
92 INITIALIZE_PASS_END(FunctionAttrs, "functionattrs",
93                     "Deduce function attributes", false, false)
94
95 Pass *llvm::createFunctionAttrsPass() { return new FunctionAttrs(); }
96
97 namespace {
98 /// The three kinds of memory access relevant to 'readonly' and
99 /// 'readnone' attributes.
100 enum MemoryAccessKind {
101   MAK_ReadNone = 0,
102   MAK_ReadOnly = 1,
103   MAK_MayWrite = 2
104 };
105 }
106
107 static MemoryAccessKind checkFunctionMemoryAccess(Function &F, AAResults &AAR,
108                                                   const SCCNodeSet &SCCNodes) {
109   FunctionModRefBehavior MRB = AAR.getModRefBehavior(&F);
110   if (MRB == FMRB_DoesNotAccessMemory)
111     // Already perfect!
112     return MAK_ReadNone;
113
114   // Definitions with weak linkage may be overridden at linktime with
115   // something that writes memory, so treat them like declarations.
116   if (F.isDeclaration() || F.mayBeOverridden()) {
117     if (AliasAnalysis::onlyReadsMemory(MRB))
118       return MAK_ReadOnly;
119
120     // Conservatively assume it writes to memory.
121     return MAK_MayWrite;
122   }
123
124   // Scan the function body for instructions that may read or write memory.
125   bool ReadsMemory = false;
126   for (inst_iterator II = inst_begin(F), E = inst_end(F); II != E; ++II) {
127     Instruction *I = &*II;
128
129     // Some instructions can be ignored even if they read or write memory.
130     // Detect these now, skipping to the next instruction if one is found.
131     CallSite CS(cast<Value>(I));
132     if (CS) {
133       // Ignore calls to functions in the same SCC.
134       if (CS.getCalledFunction() && SCCNodes.count(CS.getCalledFunction()))
135         continue;
136       FunctionModRefBehavior MRB = AAR.getModRefBehavior(CS);
137
138       // If the call doesn't access memory, we're done.
139       if (!(MRB & MRI_ModRef))
140         continue;
141
142       if (!AliasAnalysis::onlyAccessesArgPointees(MRB)) {
143         // The call could access any memory. If that includes writes, give up.
144         if (MRB & MRI_Mod)
145           return MAK_MayWrite;
146         // If it reads, note it.
147         if (MRB & MRI_Ref)
148           ReadsMemory = true;
149         continue;
150       }
151
152       // Check whether all pointer arguments point to local memory, and
153       // ignore calls that only access local memory.
154       for (CallSite::arg_iterator CI = CS.arg_begin(), CE = CS.arg_end();
155            CI != CE; ++CI) {
156         Value *Arg = *CI;
157         if (!Arg->getType()->isPtrOrPtrVectorTy())
158           continue;
159
160         AAMDNodes AAInfo;
161         I->getAAMetadata(AAInfo);
162         MemoryLocation Loc(Arg, MemoryLocation::UnknownSize, AAInfo);
163
164         // Skip accesses to local or constant memory as they don't impact the
165         // externally visible mod/ref behavior.
166         if (AAR.pointsToConstantMemory(Loc, /*OrLocal=*/true))
167           continue;
168
169         if (MRB & MRI_Mod)
170           // Writes non-local memory.  Give up.
171           return MAK_MayWrite;
172         if (MRB & MRI_Ref)
173           // Ok, it reads non-local memory.
174           ReadsMemory = true;
175       }
176       continue;
177     } else if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(I)) {
178       // Ignore non-volatile loads from local memory. (Atomic is okay here.)
179       if (!LI->isVolatile()) {
180         MemoryLocation Loc = MemoryLocation::get(LI);
181         if (AAR.pointsToConstantMemory(Loc, /*OrLocal=*/true))
182           continue;
183       }
184     } else if (StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(I)) {
185       // Ignore non-volatile stores to local memory. (Atomic is okay here.)
186       if (!SI->isVolatile()) {
187         MemoryLocation Loc = MemoryLocation::get(SI);
188         if (AAR.pointsToConstantMemory(Loc, /*OrLocal=*/true))
189           continue;
190       }
191     } else if (VAArgInst *VI = dyn_cast<VAArgInst>(I)) {
192       // Ignore vaargs on local memory.
193       MemoryLocation Loc = MemoryLocation::get(VI);
194       if (AAR.pointsToConstantMemory(Loc, /*OrLocal=*/true))
195         continue;
196     }
197
198     // Any remaining instructions need to be taken seriously!  Check if they
199     // read or write memory.
200     if (I->mayWriteToMemory())
201       // Writes memory.  Just give up.
202       return MAK_MayWrite;
203
204     // If this instruction may read memory, remember that.
205     ReadsMemory |= I->mayReadFromMemory();
206   }
207
208   return ReadsMemory ? MAK_ReadOnly : MAK_ReadNone;
209 }
210
211 /// Deduce readonly/readnone attributes for the SCC.
212 template <typename AARGetterT>
213 static bool addReadAttrs(const SCCNodeSet &SCCNodes, AARGetterT AARGetter) {
214   // Check if any of the functions in the SCC read or write memory.  If they
215   // write memory then they can't be marked readnone or readonly.
216   bool ReadsMemory = false;
217   for (Function *F : SCCNodes) {
218     // Call the callable parameter to look up AA results for this function.
219     AAResults &AAR = AARGetter(*F);
220
221     switch (checkFunctionMemoryAccess(*F, AAR, SCCNodes)) {
222     case MAK_MayWrite:
223       return false;
224     case MAK_ReadOnly:
225       ReadsMemory = true;
226       break;
227     case MAK_ReadNone:
228       // Nothing to do!
229       break;
230     }
231   }
232
233   // Success!  Functions in this SCC do not access memory, or only read memory.
234   // Give them the appropriate attribute.
235   bool MadeChange = false;
236   for (Function *F : SCCNodes) {
237     if (F->doesNotAccessMemory())
238       // Already perfect!
239       continue;
240
241     if (F->onlyReadsMemory() && ReadsMemory)
242       // No change.
243       continue;
244
245     MadeChange = true;
246
247     // Clear out any existing attributes.
248     AttrBuilder B;
249     B.addAttribute(Attribute::ReadOnly).addAttribute(Attribute::ReadNone);
250     F->removeAttributes(
251         AttributeSet::FunctionIndex,
252         AttributeSet::get(F->getContext(), AttributeSet::FunctionIndex, B));
253
254     // Add in the new attribute.
255     F->addAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
256                     ReadsMemory ? Attribute::ReadOnly : Attribute::ReadNone);
257
258     if (ReadsMemory)
259       ++NumReadOnly;
260     else
261       ++NumReadNone;
262   }
263
264   return MadeChange;
265 }
266
267 namespace {
268 /// For a given pointer Argument, this retains a list of Arguments of functions
269 /// in the same SCC that the pointer data flows into. We use this to build an
270 /// SCC of the arguments.
271 struct ArgumentGraphNode {
272   Argument *Definition;
273   SmallVector<ArgumentGraphNode *, 4> Uses;
274 };
275
276 class ArgumentGraph {
277   // We store pointers to ArgumentGraphNode objects, so it's important that
278   // that they not move around upon insert.
279   typedef std::map<Argument *, ArgumentGraphNode> ArgumentMapTy;
280
281   ArgumentMapTy ArgumentMap;
282
283   // There is no root node for the argument graph, in fact:
284   //   void f(int *x, int *y) { if (...) f(x, y); }
285   // is an example where the graph is disconnected. The SCCIterator requires a
286   // single entry point, so we maintain a fake ("synthetic") root node that
287   // uses every node. Because the graph is directed and nothing points into
288   // the root, it will not participate in any SCCs (except for its own).
289   ArgumentGraphNode SyntheticRoot;
290
291 public:
292   ArgumentGraph() { SyntheticRoot.Definition = nullptr; }
293
294   typedef SmallVectorImpl<ArgumentGraphNode *>::iterator iterator;
295
296   iterator begin() { return SyntheticRoot.Uses.begin(); }
297   iterator end() { return SyntheticRoot.Uses.end(); }
298   ArgumentGraphNode *getEntryNode() { return &SyntheticRoot; }
299
300   ArgumentGraphNode *operator[](Argument *A) {
301     ArgumentGraphNode &Node = ArgumentMap[A];
302     Node.Definition = A;
303     SyntheticRoot.Uses.push_back(&Node);
304     return &Node;
305   }
306 };
307
308 /// This tracker checks whether callees are in the SCC, and if so it does not
309 /// consider that a capture, instead adding it to the "Uses" list and
310 /// continuing with the analysis.
311 struct ArgumentUsesTracker : public CaptureTracker {
312   ArgumentUsesTracker(const SCCNodeSet &SCCNodes)
313       : Captured(false), SCCNodes(SCCNodes) {}
314
315   void tooManyUses() override { Captured = true; }
316
317   bool captured(const Use *U) override {
318     CallSite CS(U->getUser());
319     if (!CS.getInstruction()) {
320       Captured = true;
321       return true;
322     }
323
324     Function *F = CS.getCalledFunction();
325     if (!F || F->isDeclaration() || F->mayBeOverridden() ||
326         !SCCNodes.count(F)) {
327       Captured = true;
328       return true;
329     }
330
331     // Note: the callee and the two successor blocks *follow* the argument
332     // operands.  This means there is no need to adjust UseIndex to account for
333     // these.
334
335     unsigned UseIndex =
336         std::distance(const_cast<const Use *>(CS.arg_begin()), U);
337
338     assert(UseIndex < CS.data_operands_size() &&
339            "Indirect function calls should have been filtered above!");
340
341     if (UseIndex >= CS.getNumArgOperands()) {
342       // Data operand, but not a argument operand -- must be a bundle operand
343       assert(CS.hasOperandBundles() && "Must be!");
344
345       // CaptureTracking told us that we're being captured by an operand bundle
346       // use.  In this case it does not matter if the callee is within our SCC
347       // or not -- we've been captured in some unknown way, and we have to be
348       // conservative.
349       Captured = true;
350       return true;
351     }
352
353     if (UseIndex >= F->arg_size()) {
354       assert(F->isVarArg() && "More params than args in non-varargs call");
355       Captured = true;
356       return true;
357     }
358
359     Uses.push_back(&*std::next(F->arg_begin(), UseIndex));
360     return false;
361   }
362
363   bool Captured; // True only if certainly captured (used outside our SCC).
364   SmallVector<Argument *, 4> Uses; // Uses within our SCC.
365
366   const SCCNodeSet &SCCNodes;
367 };
368 }
369
370 namespace llvm {
371 template <> struct GraphTraits<ArgumentGraphNode *> {
372   typedef ArgumentGraphNode NodeType;
373   typedef SmallVectorImpl<ArgumentGraphNode *>::iterator ChildIteratorType;
374
375   static inline NodeType *getEntryNode(NodeType *A) { return A; }
376   static inline ChildIteratorType child_begin(NodeType *N) {
377     return N->Uses.begin();
378   }
379   static inline ChildIteratorType child_end(NodeType *N) {
380     return N->Uses.end();
381   }
382 };
383 template <>
384 struct GraphTraits<ArgumentGraph *> : public GraphTraits<ArgumentGraphNode *> {
385   static NodeType *getEntryNode(ArgumentGraph *AG) {
386     return AG->getEntryNode();
387   }
388   static ChildIteratorType nodes_begin(ArgumentGraph *AG) {
389     return AG->begin();
390   }
391   static ChildIteratorType nodes_end(ArgumentGraph *AG) { return AG->end(); }
392 };
393 }
394
395 /// Returns Attribute::None, Attribute::ReadOnly or Attribute::ReadNone.
396 static Attribute::AttrKind
397 determinePointerReadAttrs(Argument *A,
398                           const SmallPtrSet<Argument *, 8> &SCCNodes) {
399
400   SmallVector<Use *, 32> Worklist;
401   SmallSet<Use *, 32> Visited;
402
403   // inalloca arguments are always clobbered by the call.
404   if (A->hasInAllocaAttr())
405     return Attribute::None;
406
407   bool IsRead = false;
408   // We don't need to track IsWritten. If A is written to, return immediately.
409
410   for (Use &U : A->uses()) {
411     Visited.insert(&U);
412     Worklist.push_back(&U);
413   }
414
415   while (!Worklist.empty()) {
416     Use *U = Worklist.pop_back_val();
417     Instruction *I = cast<Instruction>(U->getUser());
418
419     switch (I->getOpcode()) {
420     case Instruction::BitCast:
421     case Instruction::GetElementPtr:
422     case Instruction::PHI:
423     case Instruction::Select:
424     case Instruction::AddrSpaceCast:
425       // The original value is not read/written via this if the new value isn't.
426       for (Use &UU : I->uses())
427         if (Visited.insert(&UU).second)
428           Worklist.push_back(&UU);
429       break;
430
431     case Instruction::Call:
432     case Instruction::Invoke: {
433       bool Captures = true;
434
435       if (I->getType()->isVoidTy())
436         Captures = false;
437
438       auto AddUsersToWorklistIfCapturing = [&] {
439         if (Captures)
440           for (Use &UU : I->uses())
441             if (Visited.insert(&UU).second)
442               Worklist.push_back(&UU);
443       };
444
445       CallSite CS(I);
446       if (CS.doesNotAccessMemory()) {
447         AddUsersToWorklistIfCapturing();
448         continue;
449       }
450
451       Function *F = CS.getCalledFunction();
452       if (!F) {
453         if (CS.onlyReadsMemory()) {
454           IsRead = true;
455           AddUsersToWorklistIfCapturing();
456           continue;
457         }
458         return Attribute::None;
459       }
460
461       // Note: the callee and the two successor blocks *follow* the argument
462       // operands.  This means there is no need to adjust UseIndex to account
463       // for these.
464
465       unsigned UseIndex = std::distance(CS.arg_begin(), U);
466
467       // U cannot be the callee operand use: since we're exploring the
468       // transitive uses of an Argument, having such a use be a callee would
469       // imply the CallSite is an indirect call or invoke; and we'd take the
470       // early exit above.
471       assert(UseIndex < CS.data_operands_size() &&
472              "Data operand use expected!");
473
474       bool IsOperandBundleUse = UseIndex >= CS.getNumArgOperands();
475
476       if (UseIndex >= F->arg_size() && !IsOperandBundleUse) {
477         assert(F->isVarArg() && "More params than args in non-varargs call");
478         return Attribute::None;
479       }
480
481       Captures &= !CS.doesNotCapture(UseIndex);
482
483       // Since the optimizer (by design) cannot see the data flow corresponding
484       // to a operand bundle use, these cannot participate in the optimistic SCC
485       // analysis.  Instead, we model the operand bundle uses as arguments in
486       // call to a function external to the SCC.
487       if (!SCCNodes.count(&*std::next(F->arg_begin(), UseIndex)) ||
488           IsOperandBundleUse) {
489
490         // The accessors used on CallSite here do the right thing for calls and
491         // invokes with operand bundles.
492
493         if (!CS.onlyReadsMemory() && !CS.onlyReadsMemory(UseIndex))
494           return Attribute::None;
495         if (!CS.doesNotAccessMemory(UseIndex))
496           IsRead = true;
497       }
498
499       AddUsersToWorklistIfCapturing();
500       break;
501     }
502
503     case Instruction::Load:
504       IsRead = true;
505       break;
506
507     case Instruction::ICmp:
508     case Instruction::Ret:
509       break;
510
511     default:
512       return Attribute::None;
513     }
514   }
515
516   return IsRead ? Attribute::ReadOnly : Attribute::ReadNone;
517 }
518
519 /// Deduce nocapture attributes for the SCC.
520 static bool addArgumentAttrs(const SCCNodeSet &SCCNodes) {
521   bool Changed = false;
522
523   ArgumentGraph AG;
524
525   AttrBuilder B;
526   B.addAttribute(Attribute::NoCapture);
527
528   // Check each function in turn, determining which pointer arguments are not
529   // captured.
530   for (Function *F : SCCNodes) {
531     // Definitions with weak linkage may be overridden at linktime with
532     // something that captures pointers, so treat them like declarations.
533     if (F->isDeclaration() || F->mayBeOverridden())
534       continue;
535
536     // Functions that are readonly (or readnone) and nounwind and don't return
537     // a value can't capture arguments. Don't analyze them.
538     if (F->onlyReadsMemory() && F->doesNotThrow() &&
539         F->getReturnType()->isVoidTy()) {
540       for (Function::arg_iterator A = F->arg_begin(), E = F->arg_end(); A != E;
541            ++A) {
542         if (A->getType()->isPointerTy() && !A->hasNoCaptureAttr()) {
543           A->addAttr(AttributeSet::get(F->getContext(), A->getArgNo() + 1, B));
544           ++NumNoCapture;
545           Changed = true;
546         }
547       }
548       continue;
549     }
550
551     for (Function::arg_iterator A = F->arg_begin(), E = F->arg_end(); A != E;
552          ++A) {
553       if (!A->getType()->isPointerTy())
554         continue;
555       bool HasNonLocalUses = false;
556       if (!A->hasNoCaptureAttr()) {
557         ArgumentUsesTracker Tracker(SCCNodes);
558         PointerMayBeCaptured(&*A, &Tracker);
559         if (!Tracker.Captured) {
560           if (Tracker.Uses.empty()) {
561             // If it's trivially not captured, mark it nocapture now.
562             A->addAttr(
563                 AttributeSet::get(F->getContext(), A->getArgNo() + 1, B));
564             ++NumNoCapture;
565             Changed = true;
566           } else {
567             // If it's not trivially captured and not trivially not captured,
568             // then it must be calling into another function in our SCC. Save
569             // its particulars for Argument-SCC analysis later.
570             ArgumentGraphNode *Node = AG[&*A];
571             for (SmallVectorImpl<Argument *>::iterator
572                      UI = Tracker.Uses.begin(),
573                      UE = Tracker.Uses.end();
574                  UI != UE; ++UI) {
575               Node->Uses.push_back(AG[*UI]);
576               if (*UI != A)
577                 HasNonLocalUses = true;
578             }
579           }
580         }
581         // Otherwise, it's captured. Don't bother doing SCC analysis on it.
582       }
583       if (!HasNonLocalUses && !A->onlyReadsMemory()) {
584         // Can we determine that it's readonly/readnone without doing an SCC?
585         // Note that we don't allow any calls at all here, or else our result
586         // will be dependent on the iteration order through the functions in the
587         // SCC.
588         SmallPtrSet<Argument *, 8> Self;
589         Self.insert(&*A);
590         Attribute::AttrKind R = determinePointerReadAttrs(&*A, Self);
591         if (R != Attribute::None) {
592           AttrBuilder B;
593           B.addAttribute(R);
594           A->addAttr(AttributeSet::get(A->getContext(), A->getArgNo() + 1, B));
595           Changed = true;
596           R == Attribute::ReadOnly ? ++NumReadOnlyArg : ++NumReadNoneArg;
597         }
598       }
599     }
600   }
601
602   // The graph we've collected is partial because we stopped scanning for
603   // argument uses once we solved the argument trivially. These partial nodes
604   // show up as ArgumentGraphNode objects with an empty Uses list, and for
605   // these nodes the final decision about whether they capture has already been
606   // made.  If the definition doesn't have a 'nocapture' attribute by now, it
607   // captures.
608
609   for (scc_iterator<ArgumentGraph *> I = scc_begin(&AG); !I.isAtEnd(); ++I) {
610     const std::vector<ArgumentGraphNode *> &ArgumentSCC = *I;
611     if (ArgumentSCC.size() == 1) {
612       if (!ArgumentSCC[0]->Definition)
613         continue; // synthetic root node
614
615       // eg. "void f(int* x) { if (...) f(x); }"
616       if (ArgumentSCC[0]->Uses.size() == 1 &&
617           ArgumentSCC[0]->Uses[0] == ArgumentSCC[0]) {
618         Argument *A = ArgumentSCC[0]->Definition;
619         A->addAttr(AttributeSet::get(A->getContext(), A->getArgNo() + 1, B));
620         ++NumNoCapture;
621         Changed = true;
622       }
623       continue;
624     }
625
626     bool SCCCaptured = false;
627     for (auto I = ArgumentSCC.begin(), E = ArgumentSCC.end();
628          I != E && !SCCCaptured; ++I) {
629       ArgumentGraphNode *Node = *I;
630       if (Node->Uses.empty()) {
631         if (!Node->Definition->hasNoCaptureAttr())
632           SCCCaptured = true;
633       }
634     }
635     if (SCCCaptured)
636       continue;
637
638     SmallPtrSet<Argument *, 8> ArgumentSCCNodes;
639     // Fill ArgumentSCCNodes with the elements of the ArgumentSCC.  Used for
640     // quickly looking up whether a given Argument is in this ArgumentSCC.
641     for (auto I = ArgumentSCC.begin(), E = ArgumentSCC.end(); I != E; ++I) {
642       ArgumentSCCNodes.insert((*I)->Definition);
643     }
644
645     for (auto I = ArgumentSCC.begin(), E = ArgumentSCC.end();
646          I != E && !SCCCaptured; ++I) {
647       ArgumentGraphNode *N = *I;
648       for (SmallVectorImpl<ArgumentGraphNode *>::iterator UI = N->Uses.begin(),
649                                                           UE = N->Uses.end();
650            UI != UE; ++UI) {
651         Argument *A = (*UI)->Definition;
652         if (A->hasNoCaptureAttr() || ArgumentSCCNodes.count(A))
653           continue;
654         SCCCaptured = true;
655         break;
656       }
657     }
658     if (SCCCaptured)
659       continue;
660
661     for (unsigned i = 0, e = ArgumentSCC.size(); i != e; ++i) {
662       Argument *A = ArgumentSCC[i]->Definition;
663       A->addAttr(AttributeSet::get(A->getContext(), A->getArgNo() + 1, B));
664       ++NumNoCapture;
665       Changed = true;
666     }
667
668     // We also want to compute readonly/readnone. With a small number of false
669     // negatives, we can assume that any pointer which is captured isn't going
670     // to be provably readonly or readnone, since by definition we can't
671     // analyze all uses of a captured pointer.
672     //
673     // The false negatives happen when the pointer is captured by a function
674     // that promises readonly/readnone behaviour on the pointer, then the
675     // pointer's lifetime ends before anything that writes to arbitrary memory.
676     // Also, a readonly/readnone pointer may be returned, but returning a
677     // pointer is capturing it.
678
679     Attribute::AttrKind ReadAttr = Attribute::ReadNone;
680     for (unsigned i = 0, e = ArgumentSCC.size(); i != e; ++i) {
681       Argument *A = ArgumentSCC[i]->Definition;
682       Attribute::AttrKind K = determinePointerReadAttrs(A, ArgumentSCCNodes);
683       if (K == Attribute::ReadNone)
684         continue;
685       if (K == Attribute::ReadOnly) {
686         ReadAttr = Attribute::ReadOnly;
687         continue;
688       }
689       ReadAttr = K;
690       break;
691     }
692
693     if (ReadAttr != Attribute::None) {
694       AttrBuilder B, R;
695       B.addAttribute(ReadAttr);
696       R.addAttribute(Attribute::ReadOnly).addAttribute(Attribute::ReadNone);
697       for (unsigned i = 0, e = ArgumentSCC.size(); i != e; ++i) {
698         Argument *A = ArgumentSCC[i]->Definition;
699         // Clear out existing readonly/readnone attributes
700         A->removeAttr(AttributeSet::get(A->getContext(), A->getArgNo() + 1, R));
701         A->addAttr(AttributeSet::get(A->getContext(), A->getArgNo() + 1, B));
702         ReadAttr == Attribute::ReadOnly ? ++NumReadOnlyArg : ++NumReadNoneArg;
703         Changed = true;
704       }
705     }
706   }
707
708   return Changed;
709 }
710
711 /// Tests whether a function is "malloc-like".
712 ///
713 /// A function is "malloc-like" if it returns either null or a pointer that
714 /// doesn't alias any other pointer visible to the caller.
715 static bool isFunctionMallocLike(Function *F, const SCCNodeSet &SCCNodes) {
716   SmallSetVector<Value *, 8> FlowsToReturn;
717   for (Function::iterator I = F->begin(), E = F->end(); I != E; ++I)
718     if (ReturnInst *Ret = dyn_cast<ReturnInst>(I->getTerminator()))
719       FlowsToReturn.insert(Ret->getReturnValue());
720
721   for (unsigned i = 0; i != FlowsToReturn.size(); ++i) {
722     Value *RetVal = FlowsToReturn[i];
723
724     if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(RetVal)) {
725       if (!C->isNullValue() && !isa<UndefValue>(C))
726         return false;
727
728       continue;
729     }
730
731     if (isa<Argument>(RetVal))
732       return false;
733
734     if (Instruction *RVI = dyn_cast<Instruction>(RetVal))
735       switch (RVI->getOpcode()) {
736       // Extend the analysis by looking upwards.
737       case Instruction::BitCast:
738       case Instruction::GetElementPtr:
739       case Instruction::AddrSpaceCast:
740         FlowsToReturn.insert(RVI->getOperand(0));
741         continue;
742       case Instruction::Select: {
743         SelectInst *SI = cast<SelectInst>(RVI);
744         FlowsToReturn.insert(SI->getTrueValue());
745         FlowsToReturn.insert(SI->getFalseValue());
746         continue;
747       }
748       case Instruction::PHI: {
749         PHINode *PN = cast<PHINode>(RVI);
750         for (Value *IncValue : PN->incoming_values())
751           FlowsToReturn.insert(IncValue);
752         continue;
753       }
754
755       // Check whether the pointer came from an allocation.
756       case Instruction::Alloca:
757         break;
758       case Instruction::Call:
759       case Instruction::Invoke: {
760         CallSite CS(RVI);
761         if (CS.paramHasAttr(0, Attribute::NoAlias))
762           break;
763         if (CS.getCalledFunction() && SCCNodes.count(CS.getCalledFunction()))
764           break;
765       } // fall-through
766       default:
767         return false; // Did not come from an allocation.
768       }
769
770     if (PointerMayBeCaptured(RetVal, false, /*StoreCaptures=*/false))
771       return false;
772   }
773
774   return true;
775 }
776
777 /// Deduce noalias attributes for the SCC.
778 static bool addNoAliasAttrs(const SCCNodeSet &SCCNodes) {
779   // Check each function in turn, determining which functions return noalias
780   // pointers.
781   for (Function *F : SCCNodes) {
782     // Already noalias.
783     if (F->doesNotAlias(0))
784       continue;
785
786     // Definitions with weak linkage may be overridden at linktime, so
787     // treat them like declarations.
788     if (F->isDeclaration() || F->mayBeOverridden())
789       return false;
790
791     // We annotate noalias return values, which are only applicable to
792     // pointer types.
793     if (!F->getReturnType()->isPointerTy())
794       continue;
795
796     if (!isFunctionMallocLike(F, SCCNodes))
797       return false;
798   }
799
800   bool MadeChange = false;
801   for (Function *F : SCCNodes) {
802     if (F->doesNotAlias(0) || !F->getReturnType()->isPointerTy())
803       continue;
804
805     F->setDoesNotAlias(0);
806     ++NumNoAlias;
807     MadeChange = true;
808   }
809
810   return MadeChange;
811 }
812
813 /// Tests whether this function is known to not return null.
814 ///
815 /// Requires that the function returns a pointer.
816 ///
817 /// Returns true if it believes the function will not return a null, and sets
818 /// \p Speculative based on whether the returned conclusion is a speculative
819 /// conclusion due to SCC calls.
820 static bool isReturnNonNull(Function *F, const SCCNodeSet &SCCNodes,
821                             const TargetLibraryInfo &TLI, bool &Speculative) {
822   assert(F->getReturnType()->isPointerTy() &&
823          "nonnull only meaningful on pointer types");
824   Speculative = false;
825
826   SmallSetVector<Value *, 8> FlowsToReturn;
827   for (BasicBlock &BB : *F)
828     if (auto *Ret = dyn_cast<ReturnInst>(BB.getTerminator()))
829       FlowsToReturn.insert(Ret->getReturnValue());
830
831   for (unsigned i = 0; i != FlowsToReturn.size(); ++i) {
832     Value *RetVal = FlowsToReturn[i];
833
834     // If this value is locally known to be non-null, we're good
835     if (isKnownNonNull(RetVal, &TLI))
836       continue;
837
838     // Otherwise, we need to look upwards since we can't make any local
839     // conclusions.
840     Instruction *RVI = dyn_cast<Instruction>(RetVal);
841     if (!RVI)
842       return false;
843     switch (RVI->getOpcode()) {
844     // Extend the analysis by looking upwards.
845     case Instruction::BitCast:
846     case Instruction::GetElementPtr:
847     case Instruction::AddrSpaceCast:
848       FlowsToReturn.insert(RVI->getOperand(0));
849       continue;
850     case Instruction::Select: {
851       SelectInst *SI = cast<SelectInst>(RVI);
852       FlowsToReturn.insert(SI->getTrueValue());
853       FlowsToReturn.insert(SI->getFalseValue());
854       continue;
855     }
856     case Instruction::PHI: {
857       PHINode *PN = cast<PHINode>(RVI);
858       for (int i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i)
859         FlowsToReturn.insert(PN->getIncomingValue(i));
860       continue;
861     }
862     case Instruction::Call:
863     case Instruction::Invoke: {
864       CallSite CS(RVI);
865       Function *Callee = CS.getCalledFunction();
866       // A call to a node within the SCC is assumed to return null until
867       // proven otherwise
868       if (Callee && SCCNodes.count(Callee)) {
869         Speculative = true;
870         continue;
871       }
872       return false;
873     }
874     default:
875       return false; // Unknown source, may be null
876     };
877     llvm_unreachable("should have either continued or returned");
878   }
879
880   return true;
881 }
882
883 /// Deduce nonnull attributes for the SCC.
884 static bool addNonNullAttrs(const SCCNodeSet &SCCNodes,
885                             const TargetLibraryInfo &TLI) {
886   // Speculative that all functions in the SCC return only nonnull
887   // pointers.  We may refute this as we analyze functions.
888   bool SCCReturnsNonNull = true;
889
890   bool MadeChange = false;
891
892   // Check each function in turn, determining which functions return nonnull
893   // pointers.
894   for (Function *F : SCCNodes) {
895     // Already nonnull.
896     if (F->getAttributes().hasAttribute(AttributeSet::ReturnIndex,
897                                         Attribute::NonNull))
898       continue;
899
900     // Definitions with weak linkage may be overridden at linktime, so
901     // treat them like declarations.
902     if (F->isDeclaration() || F->mayBeOverridden())
903       return false;
904
905     // We annotate nonnull return values, which are only applicable to
906     // pointer types.
907     if (!F->getReturnType()->isPointerTy())
908       continue;
909
910     bool Speculative = false;
911     if (isReturnNonNull(F, SCCNodes, TLI, Speculative)) {
912       if (!Speculative) {
913         // Mark the function eagerly since we may discover a function
914         // which prevents us from speculating about the entire SCC
915         DEBUG(dbgs() << "Eagerly marking " << F->getName() << " as nonnull\n");
916         F->addAttribute(AttributeSet::ReturnIndex, Attribute::NonNull);
917         ++NumNonNullReturn;
918         MadeChange = true;
919       }
920       continue;
921     }
922     // At least one function returns something which could be null, can't
923     // speculate any more.
924     SCCReturnsNonNull = false;
925   }
926
927   if (SCCReturnsNonNull) {
928     for (Function *F : SCCNodes) {
929       if (F->getAttributes().hasAttribute(AttributeSet::ReturnIndex,
930                                           Attribute::NonNull) ||
931           !F->getReturnType()->isPointerTy())
932         continue;
933
934       DEBUG(dbgs() << "SCC marking " << F->getName() << " as nonnull\n");
935       F->addAttribute(AttributeSet::ReturnIndex, Attribute::NonNull);
936       ++NumNonNullReturn;
937       MadeChange = true;
938     }
939   }
940
941   return MadeChange;
942 }
943
944 static void setDoesNotAccessMemory(Function &F) {
945   if (!F.doesNotAccessMemory()) {
946     F.setDoesNotAccessMemory();
947     ++NumAnnotated;
948   }
949 }
950
951 static void setOnlyReadsMemory(Function &F) {
952   if (!F.onlyReadsMemory()) {
953     F.setOnlyReadsMemory();
954     ++NumAnnotated;
955   }
956 }
957
958 static void setDoesNotThrow(Function &F) {
959   if (!F.doesNotThrow()) {
960     F.setDoesNotThrow();
961     ++NumAnnotated;
962   }
963 }
964
965 static void setDoesNotCapture(Function &F, unsigned n) {
966   if (!F.doesNotCapture(n)) {
967     F.setDoesNotCapture(n);
968     ++NumAnnotated;
969   }
970 }
971
972 static void setOnlyReadsMemory(Function &F, unsigned n) {
973   if (!F.onlyReadsMemory(n)) {
974     F.setOnlyReadsMemory(n);
975     ++NumAnnotated;
976   }
977 }
978
979 static void setDoesNotAlias(Function &F, unsigned n) {
980   if (!F.doesNotAlias(n)) {
981     F.setDoesNotAlias(n);
982     ++NumAnnotated;
983   }
984 }
985
986 static bool setDoesNotRecurse(Function &F) {
987   if (F.doesNotRecurse())
988     return false;
989   F.setDoesNotRecurse();
990   ++NumNoRecurse;
991   return true;
992 }
993
994 /// Analyze the name and prototype of the given function and set any applicable
995 /// attributes.
996 ///
997 /// Returns true if any attributes were set and false otherwise.
998 static bool inferPrototypeAttributes(Function &F, const TargetLibraryInfo &TLI) {
999   if (F.hasFnAttribute(Attribute::OptimizeNone))
1000     return false;
1001
1002   FunctionType *FTy = F.getFunctionType();
1003   LibFunc::Func TheLibFunc;
1004   if (!(TLI.getLibFunc(F.getName(), TheLibFunc) && TLI.has(TheLibFunc)))
1005     return false;
1006
1007   switch (TheLibFunc) {
1008   case LibFunc::strlen:
1009     if (FTy->getNumParams() != 1 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
1010       return false;
1011     setOnlyReadsMemory(F);
1012     setDoesNotThrow(F);
1013     setDoesNotCapture(F, 1);
1014     break;
1015   case LibFunc::strchr:
1016   case LibFunc::strrchr:
1017     if (FTy->getNumParams() != 2 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1018         !FTy->getParamType(1)->isIntegerTy())
1019       return false;
1020     setOnlyReadsMemory(F);
1021     setDoesNotThrow(F);
1022     break;
1023   case LibFunc::strtol:
1024   case LibFunc::strtod:
1025   case LibFunc::strtof:
1026   case LibFunc::strtoul:
1027   case LibFunc::strtoll:
1028   case LibFunc::strtold:
1029   case LibFunc::strtoull:
1030     if (FTy->getNumParams() < 2 || !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1031       return false;
1032     setDoesNotThrow(F);
1033     setDoesNotCapture(F, 2);
1034     setOnlyReadsMemory(F, 1);
1035     break;
1036   case LibFunc::strcpy:
1037   case LibFunc::stpcpy:
1038   case LibFunc::strcat:
1039   case LibFunc::strncat:
1040   case LibFunc::strncpy:
1041   case LibFunc::stpncpy:
1042     if (FTy->getNumParams() < 2 || !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1043       return false;
1044     setDoesNotThrow(F);
1045     setDoesNotCapture(F, 2);
1046     setOnlyReadsMemory(F, 2);
1047     break;
1048   case LibFunc::strxfrm:
1049     if (FTy->getNumParams() != 3 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1050         !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1051       return false;
1052     setDoesNotThrow(F);
1053     setDoesNotCapture(F, 1);
1054     setDoesNotCapture(F, 2);
1055     setOnlyReadsMemory(F, 2);
1056     break;
1057   case LibFunc::strcmp: // 0,1
1058   case LibFunc::strspn:  // 0,1
1059   case LibFunc::strncmp: // 0,1
1060   case LibFunc::strcspn: // 0,1
1061   case LibFunc::strcoll: // 0,1
1062   case LibFunc::strcasecmp:  // 0,1
1063   case LibFunc::strncasecmp: //
1064     if (FTy->getNumParams() < 2 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1065         !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1066       return false;
1067     setOnlyReadsMemory(F);
1068     setDoesNotThrow(F);
1069     setDoesNotCapture(F, 1);
1070     setDoesNotCapture(F, 2);
1071     break;
1072   case LibFunc::strstr:
1073   case LibFunc::strpbrk:
1074     if (FTy->getNumParams() != 2 || !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1075       return false;
1076     setOnlyReadsMemory(F);
1077     setDoesNotThrow(F);
1078     setDoesNotCapture(F, 2);
1079     break;
1080   case LibFunc::strtok:
1081   case LibFunc::strtok_r:
1082     if (FTy->getNumParams() < 2 || !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1083       return false;
1084     setDoesNotThrow(F);
1085     setDoesNotCapture(F, 2);
1086     setOnlyReadsMemory(F, 2);
1087     break;
1088   case LibFunc::scanf:
1089     if (FTy->getNumParams() < 1 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
1090       return false;
1091     setDoesNotThrow(F);
1092     setDoesNotCapture(F, 1);
1093     setOnlyReadsMemory(F, 1);
1094     break;
1095   case LibFunc::setbuf:
1096   case LibFunc::setvbuf:
1097     if (FTy->getNumParams() < 1 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
1098       return false;
1099     setDoesNotThrow(F);
1100     setDoesNotCapture(F, 1);
1101     break;
1102   case LibFunc::strdup:
1103   case LibFunc::strndup:
1104     if (FTy->getNumParams() < 1 || !FTy->getReturnType()->isPointerTy() ||
1105         !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
1106       return false;
1107     setDoesNotThrow(F);
1108     setDoesNotAlias(F, 0);
1109     setDoesNotCapture(F, 1);
1110     setOnlyReadsMemory(F, 1);
1111     break;
1112   case LibFunc::stat:
1113   case LibFunc::statvfs:
1114     if (FTy->getNumParams() < 2 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1115         !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1116       return false;
1117     setDoesNotThrow(F);
1118     setDoesNotCapture(F, 1);
1119     setDoesNotCapture(F, 2);
1120     setOnlyReadsMemory(F, 1);
1121     break;
1122   case LibFunc::sscanf:
1123     if (FTy->getNumParams() < 2 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1124         !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1125       return false;
1126     setDoesNotThrow(F);
1127     setDoesNotCapture(F, 1);
1128     setDoesNotCapture(F, 2);
1129     setOnlyReadsMemory(F, 1);
1130     setOnlyReadsMemory(F, 2);
1131     break;
1132   case LibFunc::sprintf:
1133     if (FTy->getNumParams() < 2 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1134         !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1135       return false;
1136     setDoesNotThrow(F);
1137     setDoesNotCapture(F, 1);
1138     setDoesNotCapture(F, 2);
1139     setOnlyReadsMemory(F, 2);
1140     break;
1141   case LibFunc::snprintf:
1142     if (FTy->getNumParams() != 3 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1143         !FTy->getParamType(2)->isPointerTy())
1144       return false;
1145     setDoesNotThrow(F);
1146     setDoesNotCapture(F, 1);
1147     setDoesNotCapture(F, 3);
1148     setOnlyReadsMemory(F, 3);
1149     break;
1150   case LibFunc::setitimer:
1151     if (FTy->getNumParams() != 3 || !FTy->getParamType(1)->isPointerTy() ||
1152         !FTy->getParamType(2)->isPointerTy())
1153       return false;
1154     setDoesNotThrow(F);
1155     setDoesNotCapture(F, 2);
1156     setDoesNotCapture(F, 3);
1157     setOnlyReadsMemory(F, 2);
1158     break;
1159   case LibFunc::system:
1160     if (FTy->getNumParams() != 1 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
1161       return false;
1162     // May throw; "system" is a valid pthread cancellation point.
1163     setDoesNotCapture(F, 1);
1164     setOnlyReadsMemory(F, 1);
1165     break;
1166   case LibFunc::malloc:
1167     if (FTy->getNumParams() != 1 || !FTy->getReturnType()->isPointerTy())
1168       return false;
1169     setDoesNotThrow(F);
1170     setDoesNotAlias(F, 0);
1171     break;
1172   case LibFunc::memcmp:
1173     if (FTy->getNumParams() != 3 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1174         !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1175       return false;
1176     setOnlyReadsMemory(F);
1177     setDoesNotThrow(F);
1178     setDoesNotCapture(F, 1);
1179     setDoesNotCapture(F, 2);
1180     break;
1181   case LibFunc::memchr:
1182   case LibFunc::memrchr:
1183     if (FTy->getNumParams() != 3)
1184       return false;
1185     setOnlyReadsMemory(F);
1186     setDoesNotThrow(F);
1187     break;
1188   case LibFunc::modf:
1189   case LibFunc::modff:
1190   case LibFunc::modfl:
1191     if (FTy->getNumParams() < 2 || !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1192       return false;
1193     setDoesNotThrow(F);
1194     setDoesNotCapture(F, 2);
1195     break;
1196   case LibFunc::memcpy:
1197   case LibFunc::memccpy:
1198   case LibFunc::memmove:
1199     if (FTy->getNumParams() < 2 || !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1200       return false;
1201     setDoesNotThrow(F);
1202     setDoesNotCapture(F, 2);
1203     setOnlyReadsMemory(F, 2);
1204     break;
1205   case LibFunc::memalign:
1206     if (!FTy->getReturnType()->isPointerTy())
1207       return false;
1208     setDoesNotAlias(F, 0);
1209     break;
1210   case LibFunc::mkdir:
1211     if (FTy->getNumParams() == 0 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
1212       return false;
1213     setDoesNotThrow(F);
1214     setDoesNotCapture(F, 1);
1215     setOnlyReadsMemory(F, 1);
1216     break;
1217   case LibFunc::mktime:
1218     if (FTy->getNumParams() == 0 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
1219       return false;
1220     setDoesNotThrow(F);
1221     setDoesNotCapture(F, 1);
1222     break;
1223   case LibFunc::realloc:
1224     if (FTy->getNumParams() != 2 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1225         !FTy->getReturnType()->isPointerTy())
1226       return false;
1227     setDoesNotThrow(F);
1228     setDoesNotAlias(F, 0);
1229     setDoesNotCapture(F, 1);
1230     break;
1231   case LibFunc::read:
1232     if (FTy->getNumParams() != 3 || !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1233       return false;
1234     // May throw; "read" is a valid pthread cancellation point.
1235     setDoesNotCapture(F, 2);
1236     break;
1237   case LibFunc::rewind:
1238     if (FTy->getNumParams() < 1 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
1239       return false;
1240     setDoesNotThrow(F);
1241     setDoesNotCapture(F, 1);
1242     break;
1243   case LibFunc::rmdir:
1244   case LibFunc::remove:
1245   case LibFunc::realpath:
1246     if (FTy->getNumParams() < 1 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
1247       return false;
1248     setDoesNotThrow(F);
1249     setDoesNotCapture(F, 1);
1250     setOnlyReadsMemory(F, 1);
1251     break;
1252   case LibFunc::rename:
1253     if (FTy->getNumParams() < 2 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1254         !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1255       return false;
1256     setDoesNotThrow(F);
1257     setDoesNotCapture(F, 1);
1258     setDoesNotCapture(F, 2);
1259     setOnlyReadsMemory(F, 1);
1260     setOnlyReadsMemory(F, 2);
1261     break;
1262   case LibFunc::readlink:
1263     if (FTy->getNumParams() < 2 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1264         !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1265       return false;
1266     setDoesNotThrow(F);
1267     setDoesNotCapture(F, 1);
1268     setDoesNotCapture(F, 2);
1269     setOnlyReadsMemory(F, 1);
1270     break;
1271   case LibFunc::write:
1272     if (FTy->getNumParams() != 3 || !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1273       return false;
1274     // May throw; "write" is a valid pthread cancellation point.
1275     setDoesNotCapture(F, 2);
1276     setOnlyReadsMemory(F, 2);
1277     break;
1278   case LibFunc::bcopy:
1279     if (FTy->getNumParams() != 3 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1280         !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1281       return false;
1282     setDoesNotThrow(F);
1283     setDoesNotCapture(F, 1);
1284     setDoesNotCapture(F, 2);
1285     setOnlyReadsMemory(F, 1);
1286     break;
1287   case LibFunc::bcmp:
1288     if (FTy->getNumParams() != 3 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1289         !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1290       return false;
1291     setDoesNotThrow(F);
1292     setOnlyReadsMemory(F);
1293     setDoesNotCapture(F, 1);
1294     setDoesNotCapture(F, 2);
1295     break;
1296   case LibFunc::bzero:
1297     if (FTy->getNumParams() != 2 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
1298       return false;
1299     setDoesNotThrow(F);
1300     setDoesNotCapture(F, 1);
1301     break;
1302   case LibFunc::calloc:
1303     if (FTy->getNumParams() != 2 || !FTy->getReturnType()->isPointerTy())
1304       return false;
1305     setDoesNotThrow(F);
1306     setDoesNotAlias(F, 0);
1307     break;
1308   case LibFunc::chmod:
1309   case LibFunc::chown:
1310     if (FTy->getNumParams() == 0 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
1311       return false;
1312     setDoesNotThrow(F);
1313     setDoesNotCapture(F, 1);
1314     setOnlyReadsMemory(F, 1);
1315     break;
1316   case LibFunc::ctermid:
1317   case LibFunc::clearerr:
1318   case LibFunc::closedir:
1319     if (FTy->getNumParams() == 0 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
1320       return false;
1321     setDoesNotThrow(F);
1322     setDoesNotCapture(F, 1);
1323     break;
1324   case LibFunc::atoi:
1325   case LibFunc::atol:
1326   case LibFunc::atof:
1327   case LibFunc::atoll:
1328     if (FTy->getNumParams() != 1 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
1329       return false;
1330     setDoesNotThrow(F);
1331     setOnlyReadsMemory(F);
1332     setDoesNotCapture(F, 1);
1333     break;
1334   case LibFunc::access:
1335     if (FTy->getNumParams() != 2 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
1336       return false;
1337     setDoesNotThrow(F);
1338     setDoesNotCapture(F, 1);
1339     setOnlyReadsMemory(F, 1);
1340     break;
1341   case LibFunc::fopen:
1342     if (FTy->getNumParams() != 2 || !FTy->getReturnType()->isPointerTy() ||
1343         !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1344         !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1345       return false;
1346     setDoesNotThrow(F);
1347     setDoesNotAlias(F, 0);
1348     setDoesNotCapture(F, 1);
1349     setDoesNotCapture(F, 2);
1350     setOnlyReadsMemory(F, 1);
1351     setOnlyReadsMemory(F, 2);
1352     break;
1353   case LibFunc::fdopen:
1354     if (FTy->getNumParams() != 2 || !FTy->getReturnType()->isPointerTy() ||
1355         !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1356       return false;
1357     setDoesNotThrow(F);
1358     setDoesNotAlias(F, 0);
1359     setDoesNotCapture(F, 2);
1360     setOnlyReadsMemory(F, 2);
1361     break;
1362   case LibFunc::feof:
1363   case LibFunc::free:
1364   case LibFunc::fseek:
1365   case LibFunc::ftell:
1366   case LibFunc::fgetc:
1367   case LibFunc::fseeko:
1368   case LibFunc::ftello:
1369   case LibFunc::fileno:
1370   case LibFunc::fflush:
1371   case LibFunc::fclose:
1372   case LibFunc::fsetpos:
1373   case LibFunc::flockfile:
1374   case LibFunc::funlockfile:
1375   case LibFunc::ftrylockfile:
1376     if (FTy->getNumParams() == 0 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
1377       return false;
1378     setDoesNotThrow(F);
1379     setDoesNotCapture(F, 1);
1380     break;
1381   case LibFunc::ferror:
1382     if (FTy->getNumParams() != 1 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
1383       return false;
1384     setDoesNotThrow(F);
1385     setDoesNotCapture(F, 1);
1386     setOnlyReadsMemory(F);
1387     break;
1388   case LibFunc::fputc:
1389   case LibFunc::fstat:
1390   case LibFunc::frexp:
1391   case LibFunc::frexpf:
1392   case LibFunc::frexpl:
1393   case LibFunc::fstatvfs:
1394     if (FTy->getNumParams() != 2 || !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1395       return false;
1396     setDoesNotThrow(F);
1397     setDoesNotCapture(F, 2);
1398     break;
1399   case LibFunc::fgets:
1400     if (FTy->getNumParams() != 3 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1401         !FTy->getParamType(2)->isPointerTy())
1402       return false;
1403     setDoesNotThrow(F);
1404     setDoesNotCapture(F, 3);
1405     break;
1406   case LibFunc::fread:
1407     if (FTy->getNumParams() != 4 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1408         !FTy->getParamType(3)->isPointerTy())
1409       return false;
1410     setDoesNotThrow(F);
1411     setDoesNotCapture(F, 1);
1412     setDoesNotCapture(F, 4);
1413     break;
1414   case LibFunc::fwrite:
1415     if (FTy->getNumParams() != 4 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1416         !FTy->getParamType(3)->isPointerTy())
1417       return false;
1418     setDoesNotThrow(F);
1419     setDoesNotCapture(F, 1);
1420     setDoesNotCapture(F, 4);
1421     break;
1422   case LibFunc::fputs:
1423     if (FTy->getNumParams() < 2 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1424         !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1425       return false;
1426     setDoesNotThrow(F);
1427     setDoesNotCapture(F, 1);
1428     setDoesNotCapture(F, 2);
1429     setOnlyReadsMemory(F, 1);
1430     break;
1431   case LibFunc::fscanf:
1432   case LibFunc::fprintf:
1433     if (FTy->getNumParams() < 2 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1434         !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1435       return false;
1436     setDoesNotThrow(F);
1437     setDoesNotCapture(F, 1);
1438     setDoesNotCapture(F, 2);
1439     setOnlyReadsMemory(F, 2);
1440     break;
1441   case LibFunc::fgetpos:
1442     if (FTy->getNumParams() < 2 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1443         !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1444       return false;
1445     setDoesNotThrow(F);
1446     setDoesNotCapture(F, 1);
1447     setDoesNotCapture(F, 2);
1448     break;
1449   case LibFunc::getc:
1450   case LibFunc::getlogin_r:
1451   case LibFunc::getc_unlocked:
1452     if (FTy->getNumParams() == 0 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
1453       return false;
1454     setDoesNotThrow(F);
1455     setDoesNotCapture(F, 1);
1456     break;
1457   case LibFunc::getenv:
1458     if (FTy->getNumParams() != 1 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
1459       return false;
1460     setDoesNotThrow(F);
1461     setOnlyReadsMemory(F);
1462     setDoesNotCapture(F, 1);
1463     break;
1464   case LibFunc::gets:
1465   case LibFunc::getchar:
1466     setDoesNotThrow(F);
1467     break;
1468   case LibFunc::getitimer:
1469     if (FTy->getNumParams() != 2 || !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1470       return false;
1471     setDoesNotThrow(F);
1472     setDoesNotCapture(F, 2);
1473     break;
1474   case LibFunc::getpwnam:
1475     if (FTy->getNumParams() != 1 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
1476       return false;
1477     setDoesNotThrow(F);
1478     setDoesNotCapture(F, 1);
1479     setOnlyReadsMemory(F, 1);
1480     break;
1481   case LibFunc::ungetc:
1482     if (FTy->getNumParams() != 2 || !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1483       return false;
1484     setDoesNotThrow(F);
1485     setDoesNotCapture(F, 2);
1486     break;
1487   case LibFunc::uname:
1488     if (FTy->getNumParams() != 1 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
1489       return false;
1490     setDoesNotThrow(F);
1491     setDoesNotCapture(F, 1);
1492     break;
1493   case LibFunc::unlink:
1494     if (FTy->getNumParams() != 1 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
1495       return false;
1496     setDoesNotThrow(F);
1497     setDoesNotCapture(F, 1);
1498     setOnlyReadsMemory(F, 1);
1499     break;
1500   case LibFunc::unsetenv:
1501     if (FTy->getNumParams() != 1 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
1502       return false;
1503     setDoesNotThrow(F);
1504     setDoesNotCapture(F, 1);
1505     setOnlyReadsMemory(F, 1);
1506     break;
1507   case LibFunc::utime:
1508   case LibFunc::utimes:
1509     if (FTy->getNumParams() != 2 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1510         !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1511       return false;
1512     setDoesNotThrow(F);
1513     setDoesNotCapture(F, 1);
1514     setDoesNotCapture(F, 2);
1515     setOnlyReadsMemory(F, 1);
1516     setOnlyReadsMemory(F, 2);
1517     break;
1518   case LibFunc::putc:
1519     if (FTy->getNumParams() != 2 || !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1520       return false;
1521     setDoesNotThrow(F);
1522     setDoesNotCapture(F, 2);
1523     break;
1524   case LibFunc::puts:
1525   case LibFunc::printf:
1526   case LibFunc::perror:
1527     if (FTy->getNumParams() != 1 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
1528       return false;
1529     setDoesNotThrow(F);
1530     setDoesNotCapture(F, 1);
1531     setOnlyReadsMemory(F, 1);
1532     break;
1533   case LibFunc::pread:
1534     if (FTy->getNumParams() != 4 || !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1535       return false;
1536     // May throw; "pread" is a valid pthread cancellation point.
1537     setDoesNotCapture(F, 2);
1538     break;
1539   case LibFunc::pwrite:
1540     if (FTy->getNumParams() != 4 || !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1541       return false;
1542     // May throw; "pwrite" is a valid pthread cancellation point.
1543     setDoesNotCapture(F, 2);
1544     setOnlyReadsMemory(F, 2);
1545     break;
1546   case LibFunc::putchar:
1547     setDoesNotThrow(F);
1548     break;
1549   case LibFunc::popen:
1550     if (FTy->getNumParams() != 2 || !FTy->getReturnType()->isPointerTy() ||
1551         !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1552         !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1553       return false;
1554     setDoesNotThrow(F);
1555     setDoesNotAlias(F, 0);
1556     setDoesNotCapture(F, 1);
1557     setDoesNotCapture(F, 2);
1558     setOnlyReadsMemory(F, 1);
1559     setOnlyReadsMemory(F, 2);
1560     break;
1561   case LibFunc::pclose:
1562     if (FTy->getNumParams() != 1 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
1563       return false;
1564     setDoesNotThrow(F);
1565     setDoesNotCapture(F, 1);
1566     break;
1567   case LibFunc::vscanf:
1568     if (FTy->getNumParams() != 2 || !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1569       return false;
1570     setDoesNotThrow(F);
1571     setDoesNotCapture(F, 1);
1572     setOnlyReadsMemory(F, 1);
1573     break;
1574   case LibFunc::vsscanf:
1575     if (FTy->getNumParams() != 3 || !FTy->getParamType(1)->isPointerTy() ||
1576         !FTy->getParamType(2)->isPointerTy())
1577       return false;
1578     setDoesNotThrow(F);
1579     setDoesNotCapture(F, 1);
1580     setDoesNotCapture(F, 2);
1581     setOnlyReadsMemory(F, 1);
1582     setOnlyReadsMemory(F, 2);
1583     break;
1584   case LibFunc::vfscanf:
1585     if (FTy->getNumParams() != 3 || !FTy->getParamType(1)->isPointerTy() ||
1586         !FTy->getParamType(2)->isPointerTy())
1587       return false;
1588     setDoesNotThrow(F);
1589     setDoesNotCapture(F, 1);
1590     setDoesNotCapture(F, 2);
1591     setOnlyReadsMemory(F, 2);
1592     break;
1593   case LibFunc::valloc:
1594     if (!FTy->getReturnType()->isPointerTy())
1595       return false;
1596     setDoesNotThrow(F);
1597     setDoesNotAlias(F, 0);
1598     break;
1599   case LibFunc::vprintf:
1600     if (FTy->getNumParams() != 2 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
1601       return false;
1602     setDoesNotThrow(F);
1603     setDoesNotCapture(F, 1);
1604     setOnlyReadsMemory(F, 1);
1605     break;
1606   case LibFunc::vfprintf:
1607   case LibFunc::vsprintf:
1608     if (FTy->getNumParams() != 3 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1609         !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1610       return false;
1611     setDoesNotThrow(F);
1612     setDoesNotCapture(F, 1);
1613     setDoesNotCapture(F, 2);
1614     setOnlyReadsMemory(F, 2);
1615     break;
1616   case LibFunc::vsnprintf:
1617     if (FTy->getNumParams() != 4 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1618         !FTy->getParamType(2)->isPointerTy())
1619       return false;
1620     setDoesNotThrow(F);
1621     setDoesNotCapture(F, 1);
1622     setDoesNotCapture(F, 3);
1623     setOnlyReadsMemory(F, 3);
1624     break;
1625   case LibFunc::open:
1626     if (FTy->getNumParams() < 2 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
1627       return false;
1628     // May throw; "open" is a valid pthread cancellation point.
1629     setDoesNotCapture(F, 1);
1630     setOnlyReadsMemory(F, 1);
1631     break;
1632   case LibFunc::opendir:
1633     if (FTy->getNumParams() != 1 || !FTy->getReturnType()->isPointerTy() ||
1634         !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
1635       return false;
1636     setDoesNotThrow(F);
1637     setDoesNotAlias(F, 0);
1638     setDoesNotCapture(F, 1);
1639     setOnlyReadsMemory(F, 1);
1640     break;
1641   case LibFunc::tmpfile:
1642     if (!FTy->getReturnType()->isPointerTy())
1643       return false;
1644     setDoesNotThrow(F);
1645     setDoesNotAlias(F, 0);
1646     break;
1647   case LibFunc::times:
1648     if (FTy->getNumParams() != 1 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
1649       return false;
1650     setDoesNotThrow(F);
1651     setDoesNotCapture(F, 1);
1652     break;
1653   case LibFunc::htonl:
1654   case LibFunc::htons:
1655   case LibFunc::ntohl:
1656   case LibFunc::ntohs:
1657     setDoesNotThrow(F);
1658     setDoesNotAccessMemory(F);
1659     break;
1660   case LibFunc::lstat:
1661     if (FTy->getNumParams() != 2 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1662         !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1663       return false;
1664     setDoesNotThrow(F);
1665     setDoesNotCapture(F, 1);
1666     setDoesNotCapture(F, 2);
1667     setOnlyReadsMemory(F, 1);
1668     break;
1669   case LibFunc::lchown:
1670     if (FTy->getNumParams() != 3 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
1671       return false;
1672     setDoesNotThrow(F);
1673     setDoesNotCapture(F, 1);
1674     setOnlyReadsMemory(F, 1);
1675     break;
1676   case LibFunc::qsort:
1677     if (FTy->getNumParams() != 4 || !FTy->getParamType(3)->isPointerTy())
1678       return false;
1679     // May throw; places call through function pointer.
1680     setDoesNotCapture(F, 4);
1681     break;
1682   case LibFunc::dunder_strdup:
1683   case LibFunc::dunder_strndup:
1684     if (FTy->getNumParams() < 1 || !FTy->getReturnType()->isPointerTy() ||
1685         !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
1686       return false;
1687     setDoesNotThrow(F);
1688     setDoesNotAlias(F, 0);
1689     setDoesNotCapture(F, 1);
1690     setOnlyReadsMemory(F, 1);
1691     break;
1692   case LibFunc::dunder_strtok_r:
1693     if (FTy->getNumParams() != 3 || !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1694       return false;
1695     setDoesNotThrow(F);
1696     setDoesNotCapture(F, 2);
1697     setOnlyReadsMemory(F, 2);
1698     break;
1699   case LibFunc::under_IO_getc:
1700     if (FTy->getNumParams() != 1 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
1701       return false;
1702     setDoesNotThrow(F);
1703     setDoesNotCapture(F, 1);
1704     break;
1705   case LibFunc::under_IO_putc:
1706     if (FTy->getNumParams() != 2 || !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1707       return false;
1708     setDoesNotThrow(F);
1709     setDoesNotCapture(F, 2);
1710     break;
1711   case LibFunc::dunder_isoc99_scanf:
1712     if (FTy->getNumParams() < 1 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
1713       return false;
1714     setDoesNotThrow(F);
1715     setDoesNotCapture(F, 1);
1716     setOnlyReadsMemory(F, 1);
1717     break;
1718   case LibFunc::stat64:
1719   case LibFunc::lstat64:
1720   case LibFunc::statvfs64:
1721     if (FTy->getNumParams() < 1 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1722         !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1723       return false;
1724     setDoesNotThrow(F);
1725     setDoesNotCapture(F, 1);
1726     setDoesNotCapture(F, 2);
1727     setOnlyReadsMemory(F, 1);
1728     break;
1729   case LibFunc::dunder_isoc99_sscanf:
1730     if (FTy->getNumParams() < 1 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1731         !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1732       return false;
1733     setDoesNotThrow(F);
1734     setDoesNotCapture(F, 1);
1735     setDoesNotCapture(F, 2);
1736     setOnlyReadsMemory(F, 1);
1737     setOnlyReadsMemory(F, 2);
1738     break;
1739   case LibFunc::fopen64:
1740     if (FTy->getNumParams() != 2 || !FTy->getReturnType()->isPointerTy() ||
1741         !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1742         !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1743       return false;
1744     setDoesNotThrow(F);
1745     setDoesNotAlias(F, 0);
1746     setDoesNotCapture(F, 1);
1747     setDoesNotCapture(F, 2);
1748     setOnlyReadsMemory(F, 1);
1749     setOnlyReadsMemory(F, 2);
1750     break;
1751   case LibFunc::fseeko64:
1752   case LibFunc::ftello64:
1753     if (FTy->getNumParams() == 0 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
1754       return false;
1755     setDoesNotThrow(F);
1756     setDoesNotCapture(F, 1);
1757     break;
1758   case LibFunc::tmpfile64:
1759     if (!FTy->getReturnType()->isPointerTy())
1760       return false;
1761     setDoesNotThrow(F);
1762     setDoesNotAlias(F, 0);
1763     break;
1764   case LibFunc::fstat64:
1765   case LibFunc::fstatvfs64:
1766     if (FTy->getNumParams() != 2 || !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1767       return false;
1768     setDoesNotThrow(F);
1769     setDoesNotCapture(F, 2);
1770     break;
1771   case LibFunc::open64:
1772     if (FTy->getNumParams() < 2 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
1773       return false;
1774     // May throw; "open" is a valid pthread cancellation point.
1775     setDoesNotCapture(F, 1);
1776     setOnlyReadsMemory(F, 1);
1777     break;
1778   case LibFunc::gettimeofday:
1779     if (FTy->getNumParams() != 2 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1780         !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1781       return false;
1782     // Currently some platforms have the restrict keyword on the arguments to
1783     // gettimeofday. To be conservative, do not add noalias to gettimeofday's
1784     // arguments.
1785     setDoesNotThrow(F);
1786     setDoesNotCapture(F, 1);
1787     setDoesNotCapture(F, 2);
1788     break;
1789   default:
1790     // Didn't mark any attributes.
1791     return false;
1792   }
1793
1794   return true;
1795 }
1796
1797 static bool addNoRecurseAttrs(const CallGraphSCC &SCC,
1798                               SmallVectorImpl<WeakVH> &Revisit) {
1799   // Try and identify functions that do not recurse.
1800
1801   // If the SCC contains multiple nodes we know for sure there is recursion.
1802   if (!SCC.isSingular())
1803     return false;
1804
1805   const CallGraphNode *CGN = *SCC.begin();
1806   Function *F = CGN->getFunction();
1807   if (!F || F->isDeclaration() || F->doesNotRecurse())
1808     return false;
1809
1810   // If all of the calls in F are identifiable and are to norecurse functions, F
1811   // is norecurse. This check also detects self-recursion as F is not currently
1812   // marked norecurse, so any called from F to F will not be marked norecurse.
1813   if (std::all_of(CGN->begin(), CGN->end(),
1814                   [](const CallGraphNode::CallRecord &CR) {
1815                     Function *F = CR.second->getFunction();
1816                     return F && F->doesNotRecurse();
1817                   }))
1818     // Function calls a potentially recursive function.
1819     return setDoesNotRecurse(*F);
1820
1821   // We know that F is not obviously recursive, but we haven't been able to
1822   // prove that it doesn't actually recurse. Add it to the Revisit list to try
1823   // again top-down later.
1824   Revisit.push_back(F);
1825   return false;
1826 }
1827
1828 static bool addNoRecurseAttrsTopDownOnly(Function *F) {
1829   // If F is internal and all uses are in norecurse functions, then F is also
1830   // norecurse.
1831   if (F->doesNotRecurse())
1832     return false;
1833   if (F->hasInternalLinkage()) {
1834     for (auto *U : F->users())
1835       if (auto *I = dyn_cast<Instruction>(U)) {
1836         if (!I->getParent()->getParent()->doesNotRecurse())
1837           return false;
1838       } else {
1839         return false;
1840       }
1841     return setDoesNotRecurse(*F);
1842   }
1843   return false;
1844 }
1845
1846 bool FunctionAttrs::runOnSCC(CallGraphSCC &SCC) {
1847   TLI = &getAnalysis<TargetLibraryInfoWrapperPass>().getTLI();
1848   bool Changed = false;
1849
1850   // We compute dedicated AA results for each function in the SCC as needed. We
1851   // use a lambda referencing external objects so that they live long enough to
1852   // be queried, but we re-use them each time.
1853   Optional<BasicAAResult> BAR;
1854   Optional<AAResults> AAR;
1855   auto AARGetter = [&](Function &F) -> AAResults & {
1856     BAR.emplace(createLegacyPMBasicAAResult(*this, F));
1857     AAR.emplace(createLegacyPMAAResults(*this, F, *BAR));
1858     return *AAR;
1859   };
1860
1861   // Fill SCCNodes with the elements of the SCC. Used for quickly looking up
1862   // whether a given CallGraphNode is in this SCC. Also track whether there are
1863   // any external or opt-none nodes that will prevent us from optimizing any
1864   // part of the SCC.
1865   SCCNodeSet SCCNodes;
1866   bool ExternalNode = false;
1867   for (CallGraphSCC::iterator I = SCC.begin(), E = SCC.end(); I != E; ++I) {
1868     Function *F = (*I)->getFunction();
1869     if (!F || F->hasFnAttribute(Attribute::OptimizeNone)) {
1870       // External node or function we're trying not to optimize - we both avoid
1871       // transform them and avoid leveraging information they provide.
1872       ExternalNode = true;
1873       continue;
1874     }
1875
1876     // When initially processing functions, also infer their prototype
1877     // attributes if they are declarations.
1878     if (F->isDeclaration())
1879       Changed |= inferPrototypeAttributes(*F, *TLI);
1880
1881     SCCNodes.insert(F);
1882   }
1883
1884   Changed |= addReadAttrs(SCCNodes, AARGetter);
1885   Changed |= addArgumentAttrs(SCCNodes);
1886
1887   // If we have no external nodes participating in the SCC, we can infer some
1888   // more precise attributes as well.
1889   if (!ExternalNode) {
1890     Changed |= addNoAliasAttrs(SCCNodes);
1891     Changed |= addNonNullAttrs(SCCNodes, *TLI);
1892   }
1893   
1894   Changed |= addNoRecurseAttrs(SCC, Revisit);
1895   return Changed;
1896 }
1897
1898 bool FunctionAttrs::doFinalization(CallGraph &CG) {
1899   bool Changed = false;
1900   // When iterating over SCCs we visit functions in a bottom-up fashion. Some of
1901   // the rules we have for identifying norecurse functions work best with a
1902   // top-down walk, so look again at all the functions we previously marked as
1903   // worth revisiting, in top-down order.
1904   for (auto &F : reverse(Revisit))
1905     if (F)
1906       Changed |= addNoRecurseAttrsTopDownOnly(cast<Function>((Value*)F));
1907   return Changed;
1908 }