Improve the determinism of MergeFunctions
[oota-llvm.git] / lib / Transforms / IPO / MergeFunctions.cpp
1 //===- MergeFunctions.cpp - Merge identical functions ---------------------===//
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 looks for equivalent functions that are mergable and folds them.
11 //
12 // Order relation is defined on set of functions. It was made through
13 // special function comparison procedure that returns
14 // 0 when functions are equal,
15 // -1 when Left function is less than right function, and
16 // 1 for opposite case. We need total-ordering, so we need to maintain
17 // four properties on the functions set:
18 // a <= a (reflexivity)
19 // if a <= b and b <= a then a = b (antisymmetry)
20 // if a <= b and b <= c then a <= c (transitivity).
21 // for all a and b: a <= b or b <= a (totality).
22 //
23 // Comparison iterates through each instruction in each basic block.
24 // Functions are kept on binary tree. For each new function F we perform
25 // lookup in binary tree.
26 // In practice it works the following way:
27 // -- We define Function* container class with custom "operator<" (FunctionPtr).
28 // -- "FunctionPtr" instances are stored in std::set collection, so every
29 //    std::set::insert operation will give you result in log(N) time.
30 // 
31 // As an optimization, a hash of the function structure is calculated first, and
32 // two functions are only compared if they have the same hash. This hash is
33 // cheap to compute, and has the property that if function F == G according to
34 // the comparison function, then hash(F) == hash(G). This consistency property
35 // is critical to ensuring all possible merging opportunities are exploited.
36 // Collisions in the hash affect the speed of the pass but not the correctness
37 // or determinism of the resulting transformation.
38 //
39 // When a match is found the functions are folded. If both functions are
40 // overridable, we move the functionality into a new internal function and
41 // leave two overridable thunks to it.
42 //
43 //===----------------------------------------------------------------------===//
44 //
45 // Future work:
46 //
47 // * virtual functions.
48 //
49 // Many functions have their address taken by the virtual function table for
50 // the object they belong to. However, as long as it's only used for a lookup
51 // and call, this is irrelevant, and we'd like to fold such functions.
52 //
53 // * be smarter about bitcasts.
54 //
55 // In order to fold functions, we will sometimes add either bitcast instructions
56 // or bitcast constant expressions. Unfortunately, this can confound further
57 // analysis since the two functions differ where one has a bitcast and the
58 // other doesn't. We should learn to look through bitcasts.
59 //
60 // * Compare complex types with pointer types inside.
61 // * Compare cross-reference cases.
62 // * Compare complex expressions.
63 //
64 // All the three issues above could be described as ability to prove that
65 // fA == fB == fC == fE == fF == fG in example below:
66 //
67 //  void fA() {
68 //    fB();
69 //  }
70 //  void fB() {
71 //    fA();
72 //  }
73 //
74 //  void fE() {
75 //    fF();
76 //  }
77 //  void fF() {
78 //    fG();
79 //  }
80 //  void fG() {
81 //    fE();
82 //  }
83 //
84 // Simplest cross-reference case (fA <--> fB) was implemented in previous
85 // versions of MergeFunctions, though it presented only in two function pairs
86 // in test-suite (that counts >50k functions)
87 // Though possibility to detect complex cross-referencing (e.g.: A->B->C->D->A)
88 // could cover much more cases.
89 //
90 //===----------------------------------------------------------------------===//
91
92 #include "llvm/Transforms/IPO.h"
93 #include "llvm/ADT/DenseSet.h"
94 #include "llvm/ADT/FoldingSet.h"
95 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
96 #include "llvm/ADT/SmallSet.h"
97 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
98 #include "llvm/ADT/Hashing.h"
99 #include "llvm/IR/CallSite.h"
100 #include "llvm/IR/Constants.h"
101 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
102 #include "llvm/IR/IRBuilder.h"
103 #include "llvm/IR/InlineAsm.h"
104 #include "llvm/IR/Instructions.h"
105 #include "llvm/IR/LLVMContext.h"
106 #include "llvm/IR/Module.h"
107 #include "llvm/IR/Operator.h"
108 #include "llvm/IR/ValueHandle.h"
109 #include "llvm/IR/ValueMap.h"
110 #include "llvm/Pass.h"
111 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
112 #include "llvm/Support/Debug.h"
113 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
114 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
115 #include <vector>
116 using namespace llvm;
117
118 #define DEBUG_TYPE "mergefunc"
119
120 STATISTIC(NumFunctionsMerged, "Number of functions merged");
121 STATISTIC(NumThunksWritten, "Number of thunks generated");
122 STATISTIC(NumAliasesWritten, "Number of aliases generated");
123 STATISTIC(NumDoubleWeak, "Number of new functions created");
124
125 static cl::opt<unsigned> NumFunctionsForSanityCheck(
126     "mergefunc-sanity",
127     cl::desc("How many functions in module could be used for "
128              "MergeFunctions pass sanity check. "
129              "'0' disables this check. Works only with '-debug' key."),
130     cl::init(0), cl::Hidden);
131
132 namespace {
133
134 /// GlobalNumberState assigns an integer to each global value in the program,
135 /// which is used by the comparison routine to order references to globals. This
136 /// state must be preserved throughout the pass, because Functions and other
137 /// globals need to maintain their relative order. Globals are assigned a number
138 /// when they are first visited. This order is deterministic, and so the
139 /// assigned numbers are as well. When two functions are merged, neither number
140 /// is updated. If the symbols are weak, this would be incorrect. If they are
141 /// strong, then one will be replaced at all references to the other, and so
142 /// direct callsites will now see one or the other symbol, and no update is
143 /// necessary. Note that if we were guaranteed unique names, we could just
144 /// compare those, but this would not work for stripped bitcodes or for those
145 /// few symbols without a name.
146 class GlobalNumberState {
147   struct Config : ValueMapConfig<GlobalValue*> {
148     enum { FollowRAUW = false };
149   };
150   // Each GlobalValue is mapped to an identifier. The Config ensures when RAUW
151   // occurs, the mapping does not change. Tracking changes is unnecessary, and
152   // also problematic for weak symbols (which may be overwritten).
153   typedef ValueMap<GlobalValue *, uint64_t, Config> ValueNumberMap;
154   ValueNumberMap GlobalNumbers;
155   // The next unused serial number to assign to a global.
156   uint64_t NextNumber;
157   public:
158     GlobalNumberState() : GlobalNumbers(), NextNumber(0) {}
159     uint64_t getNumber(GlobalValue* Global) {
160       ValueNumberMap::iterator MapIter;
161       bool Inserted;
162       std::tie(MapIter, Inserted) = GlobalNumbers.insert({Global, NextNumber});
163       if (Inserted)
164         NextNumber++;
165       return MapIter->second;
166     }
167 };
168
169 /// FunctionComparator - Compares two functions to determine whether or not
170 /// they will generate machine code with the same behaviour. DataLayout is
171 /// used if available. The comparator always fails conservatively (erring on the
172 /// side of claiming that two functions are different).
173 class FunctionComparator {
174 public:
175   FunctionComparator(const Function *F1, const Function *F2,
176                      GlobalNumberState* GN)
177       : FnL(F1), FnR(F2), GlobalNumbers(GN) {}
178
179   /// Test whether the two functions have equivalent behaviour.
180   int compare();
181   /// Hash a function. Equivalent functions will have the same hash, and unequal
182   /// functions will have different hashes with high probability.
183   typedef uint64_t FunctionHash;
184   static FunctionHash functionHash(Function &);
185
186 private:
187   /// Test whether two basic blocks have equivalent behaviour.
188   int cmpBasicBlocks(const BasicBlock *BBL, const BasicBlock *BBR);
189
190   /// Constants comparison.
191   /// Its analog to lexicographical comparison between hypothetical numbers
192   /// of next format:
193   /// <bitcastability-trait><raw-bit-contents>
194   ///
195   /// 1. Bitcastability.
196   /// Check whether L's type could be losslessly bitcasted to R's type.
197   /// On this stage method, in case when lossless bitcast is not possible
198   /// method returns -1 or 1, thus also defining which type is greater in
199   /// context of bitcastability.
200   /// Stage 0: If types are equal in terms of cmpTypes, then we can go straight
201   ///          to the contents comparison.
202   ///          If types differ, remember types comparison result and check
203   ///          whether we still can bitcast types.
204   /// Stage 1: Types that satisfies isFirstClassType conditions are always
205   ///          greater then others.
206   /// Stage 2: Vector is greater then non-vector.
207   ///          If both types are vectors, then vector with greater bitwidth is
208   ///          greater.
209   ///          If both types are vectors with the same bitwidth, then types
210   ///          are bitcastable, and we can skip other stages, and go to contents
211   ///          comparison.
212   /// Stage 3: Pointer types are greater than non-pointers. If both types are
213   ///          pointers of the same address space - go to contents comparison.
214   ///          Different address spaces: pointer with greater address space is
215   ///          greater.
216   /// Stage 4: Types are neither vectors, nor pointers. And they differ.
217   ///          We don't know how to bitcast them. So, we better don't do it,
218   ///          and return types comparison result (so it determines the
219   ///          relationship among constants we don't know how to bitcast).
220   ///
221   /// Just for clearance, let's see how the set of constants could look
222   /// on single dimension axis:
223   ///
224   /// [NFCT], [FCT, "others"], [FCT, pointers], [FCT, vectors]
225   /// Where: NFCT - Not a FirstClassType
226   ///        FCT - FirstClassTyp:
227   ///
228   /// 2. Compare raw contents.
229   /// It ignores types on this stage and only compares bits from L and R.
230   /// Returns 0, if L and R has equivalent contents.
231   /// -1 or 1 if values are different.
232   /// Pretty trivial:
233   /// 2.1. If contents are numbers, compare numbers.
234   ///    Ints with greater bitwidth are greater. Ints with same bitwidths
235   ///    compared by their contents.
236   /// 2.2. "And so on". Just to avoid discrepancies with comments
237   /// perhaps it would be better to read the implementation itself.
238   /// 3. And again about overall picture. Let's look back at how the ordered set
239   /// of constants will look like:
240   /// [NFCT], [FCT, "others"], [FCT, pointers], [FCT, vectors]
241   ///
242   /// Now look, what could be inside [FCT, "others"], for example:
243   /// [FCT, "others"] =
244   /// [
245   ///   [double 0.1], [double 1.23],
246   ///   [i32 1], [i32 2],
247   ///   { double 1.0 },       ; StructTyID, NumElements = 1
248   ///   { i32 1 },            ; StructTyID, NumElements = 1
249   ///   { double 1, i32 1 },  ; StructTyID, NumElements = 2
250   ///   { i32 1, double 1 }   ; StructTyID, NumElements = 2
251   /// ]
252   ///
253   /// Let's explain the order. Float numbers will be less than integers, just
254   /// because of cmpType terms: FloatTyID < IntegerTyID.
255   /// Floats (with same fltSemantics) are sorted according to their value.
256   /// Then you can see integers, and they are, like a floats,
257   /// could be easy sorted among each others.
258   /// The structures. Structures are grouped at the tail, again because of their
259   /// TypeID: StructTyID > IntegerTyID > FloatTyID.
260   /// Structures with greater number of elements are greater. Structures with
261   /// greater elements going first are greater.
262   /// The same logic with vectors, arrays and other possible complex types.
263   ///
264   /// Bitcastable constants.
265   /// Let's assume, that some constant, belongs to some group of
266   /// "so-called-equal" values with different types, and at the same time
267   /// belongs to another group of constants with equal types
268   /// and "really" equal values.
269   ///
270   /// Now, prove that this is impossible:
271   ///
272   /// If constant A with type TyA is bitcastable to B with type TyB, then:
273   /// 1. All constants with equal types to TyA, are bitcastable to B. Since
274   ///    those should be vectors (if TyA is vector), pointers
275   ///    (if TyA is pointer), or else (if TyA equal to TyB), those types should
276   ///    be equal to TyB.
277   /// 2. All constants with non-equal, but bitcastable types to TyA, are
278   ///    bitcastable to B.
279   ///    Once again, just because we allow it to vectors and pointers only.
280   ///    This statement could be expanded as below:
281   /// 2.1. All vectors with equal bitwidth to vector A, has equal bitwidth to
282   ///      vector B, and thus bitcastable to B as well.
283   /// 2.2. All pointers of the same address space, no matter what they point to,
284   ///      bitcastable. So if C is pointer, it could be bitcasted to A and to B.
285   /// So any constant equal or bitcastable to A is equal or bitcastable to B.
286   /// QED.
287   ///
288   /// In another words, for pointers and vectors, we ignore top-level type and
289   /// look at their particular properties (bit-width for vectors, and
290   /// address space for pointers).
291   /// If these properties are equal - compare their contents.
292   int cmpConstants(const Constant *L, const Constant *R);
293
294   /// Compares two global values by number. Uses the GlobalNumbersState to
295   /// identify the same gobals across function calls.
296   int cmpGlobalValues(GlobalValue *L, GlobalValue *R);
297
298   /// Assign or look up previously assigned numbers for the two values, and
299   /// return whether the numbers are equal. Numbers are assigned in the order
300   /// visited.
301   /// Comparison order:
302   /// Stage 0: Value that is function itself is always greater then others.
303   ///          If left and right values are references to their functions, then
304   ///          they are equal.
305   /// Stage 1: Constants are greater than non-constants.
306   ///          If both left and right are constants, then the result of
307   ///          cmpConstants is used as cmpValues result.
308   /// Stage 2: InlineAsm instances are greater than others. If both left and
309   ///          right are InlineAsm instances, InlineAsm* pointers casted to
310   ///          integers and compared as numbers.
311   /// Stage 3: For all other cases we compare order we meet these values in
312   ///          their functions. If right value was met first during scanning,
313   ///          then left value is greater.
314   ///          In another words, we compare serial numbers, for more details
315   ///          see comments for sn_mapL and sn_mapR.
316   int cmpValues(const Value *L, const Value *R);
317
318   /// Compare two Instructions for equivalence, similar to
319   /// Instruction::isSameOperationAs but with modifications to the type
320   /// comparison.
321   /// Stages are listed in "most significant stage first" order:
322   /// On each stage below, we do comparison between some left and right
323   /// operation parts. If parts are non-equal, we assign parts comparison
324   /// result to the operation comparison result and exit from method.
325   /// Otherwise we proceed to the next stage.
326   /// Stages:
327   /// 1. Operations opcodes. Compared as numbers.
328   /// 2. Number of operands.
329   /// 3. Operation types. Compared with cmpType method.
330   /// 4. Compare operation subclass optional data as stream of bytes:
331   /// just convert it to integers and call cmpNumbers.
332   /// 5. Compare in operation operand types with cmpType in
333   /// most significant operand first order.
334   /// 6. Last stage. Check operations for some specific attributes.
335   /// For example, for Load it would be:
336   /// 6.1.Load: volatile (as boolean flag)
337   /// 6.2.Load: alignment (as integer numbers)
338   /// 6.3.Load: synch-scope (as integer numbers)
339   /// 6.4.Load: range metadata (as integer numbers)
340   /// On this stage its better to see the code, since its not more than 10-15
341   /// strings for particular instruction, and could change sometimes.
342   int cmpOperations(const Instruction *L, const Instruction *R) const;
343
344   /// Compare two GEPs for equivalent pointer arithmetic.
345   /// Parts to be compared for each comparison stage,
346   /// most significant stage first:
347   /// 1. Address space. As numbers.
348   /// 2. Constant offset, (using GEPOperator::accumulateConstantOffset method).
349   /// 3. Pointer operand type (using cmpType method).
350   /// 4. Number of operands.
351   /// 5. Compare operands, using cmpValues method.
352   int cmpGEPs(const GEPOperator *GEPL, const GEPOperator *GEPR);
353   int cmpGEPs(const GetElementPtrInst *GEPL, const GetElementPtrInst *GEPR) {
354     return cmpGEPs(cast<GEPOperator>(GEPL), cast<GEPOperator>(GEPR));
355   }
356
357   /// cmpType - compares two types,
358   /// defines total ordering among the types set.
359   ///
360   /// Return values:
361   /// 0 if types are equal,
362   /// -1 if Left is less than Right,
363   /// +1 if Left is greater than Right.
364   ///
365   /// Description:
366   /// Comparison is broken onto stages. Like in lexicographical comparison
367   /// stage coming first has higher priority.
368   /// On each explanation stage keep in mind total ordering properties.
369   ///
370   /// 0. Before comparison we coerce pointer types of 0 address space to
371   /// integer.
372   /// We also don't bother with same type at left and right, so
373   /// just return 0 in this case.
374   ///
375   /// 1. If types are of different kind (different type IDs).
376   ///    Return result of type IDs comparison, treating them as numbers.
377   /// 2. If types are integers, check that they have the same width. If they
378   /// are vectors, check that they have the same count and subtype.
379   /// 3. Types have the same ID, so check whether they are one of:
380   /// * Void
381   /// * Float
382   /// * Double
383   /// * X86_FP80
384   /// * FP128
385   /// * PPC_FP128
386   /// * Label
387   /// * Metadata
388   /// We can treat these types as equal whenever their IDs are same.
389   /// 4. If Left and Right are pointers, return result of address space
390   /// comparison (numbers comparison). We can treat pointer types of same
391   /// address space as equal.
392   /// 5. If types are complex.
393   /// Then both Left and Right are to be expanded and their element types will
394   /// be checked with the same way. If we get Res != 0 on some stage, return it.
395   /// Otherwise return 0.
396   /// 6. For all other cases put llvm_unreachable.
397   int cmpTypes(Type *TyL, Type *TyR) const;
398
399   int cmpNumbers(uint64_t L, uint64_t R) const;
400
401   int cmpAPInts(const APInt &L, const APInt &R) const;
402   int cmpAPFloats(const APFloat &L, const APFloat &R) const;
403   int cmpInlineAsm(const InlineAsm *L, const InlineAsm *R) const;
404   int cmpMem(StringRef L, StringRef R) const;
405   int cmpAttrs(const AttributeSet L, const AttributeSet R) const;
406
407   // The two functions undergoing comparison.
408   const Function *FnL, *FnR;
409
410   /// Assign serial numbers to values from left function, and values from
411   /// right function.
412   /// Explanation:
413   /// Being comparing functions we need to compare values we meet at left and
414   /// right sides.
415   /// Its easy to sort things out for external values. It just should be
416   /// the same value at left and right.
417   /// But for local values (those were introduced inside function body)
418   /// we have to ensure they were introduced at exactly the same place,
419   /// and plays the same role.
420   /// Let's assign serial number to each value when we meet it first time.
421   /// Values that were met at same place will be with same serial numbers.
422   /// In this case it would be good to explain few points about values assigned
423   /// to BBs and other ways of implementation (see below).
424   ///
425   /// 1. Safety of BB reordering.
426   /// It's safe to change the order of BasicBlocks in function.
427   /// Relationship with other functions and serial numbering will not be
428   /// changed in this case.
429   /// As follows from FunctionComparator::compare(), we do CFG walk: we start
430   /// from the entry, and then take each terminator. So it doesn't matter how in
431   /// fact BBs are ordered in function. And since cmpValues are called during
432   /// this walk, the numbering depends only on how BBs located inside the CFG.
433   /// So the answer is - yes. We will get the same numbering.
434   ///
435   /// 2. Impossibility to use dominance properties of values.
436   /// If we compare two instruction operands: first is usage of local
437   /// variable AL from function FL, and second is usage of local variable AR
438   /// from FR, we could compare their origins and check whether they are
439   /// defined at the same place.
440   /// But, we are still not able to compare operands of PHI nodes, since those
441   /// could be operands from further BBs we didn't scan yet.
442   /// So it's impossible to use dominance properties in general.
443   DenseMap<const Value*, int> sn_mapL, sn_mapR;
444
445   // The global state we will use
446   GlobalNumberState* GlobalNumbers;
447 };
448
449 class FunctionNode {
450   mutable AssertingVH<Function> F;
451   FunctionComparator::FunctionHash Hash;
452 public:
453   // Note the hash is recalculated potentially multiple times, but it is cheap.
454   FunctionNode(Function *F)
455     : F(F), Hash(FunctionComparator::functionHash(*F))  {}
456   Function *getFunc() const { return F; }
457   FunctionComparator::FunctionHash getHash() const { return Hash; }
458
459   /// Replace the reference to the function F by the function G, assuming their
460   /// implementations are equal.
461   void replaceBy(Function *G) const {
462     F = G;
463   }
464
465   void release() { F = 0; }
466 };
467 }
468
469 int FunctionComparator::cmpNumbers(uint64_t L, uint64_t R) const {
470   if (L < R) return -1;
471   if (L > R) return 1;
472   return 0;
473 }
474
475 int FunctionComparator::cmpAPInts(const APInt &L, const APInt &R) const {
476   if (int Res = cmpNumbers(L.getBitWidth(), R.getBitWidth()))
477     return Res;
478   if (L.ugt(R)) return 1;
479   if (R.ugt(L)) return -1;
480   return 0;
481 }
482
483 int FunctionComparator::cmpAPFloats(const APFloat &L, const APFloat &R) const {
484   // TODO: This correctly handles all existing fltSemantics, because they all
485   // have different precisions. This isn't very robust, however, if new types
486   // with different exponent ranges are introduced.
487   const fltSemantics &SL = L.getSemantics(), &SR = R.getSemantics();
488   if (int Res = cmpNumbers(APFloat::semanticsPrecision(SL),
489                            APFloat::semanticsPrecision(SR)))
490     return Res;
491   return cmpAPInts(L.bitcastToAPInt(), R.bitcastToAPInt());
492 }
493
494 int FunctionComparator::cmpMem(StringRef L, StringRef R) const {
495   // Prevent heavy comparison, compare sizes first.
496   if (int Res = cmpNumbers(L.size(), R.size()))
497     return Res;
498
499   // Compare strings lexicographically only when it is necessary: only when
500   // strings are equal in size.
501   return L.compare(R);
502 }
503
504 int FunctionComparator::cmpAttrs(const AttributeSet L,
505                                  const AttributeSet R) const {
506   if (int Res = cmpNumbers(L.getNumSlots(), R.getNumSlots()))
507     return Res;
508
509   for (unsigned i = 0, e = L.getNumSlots(); i != e; ++i) {
510     AttributeSet::iterator LI = L.begin(i), LE = L.end(i), RI = R.begin(i),
511                            RE = R.end(i);
512     for (; LI != LE && RI != RE; ++LI, ++RI) {
513       Attribute LA = *LI;
514       Attribute RA = *RI;
515       if (LA < RA)
516         return -1;
517       if (RA < LA)
518         return 1;
519     }
520     if (LI != LE)
521       return 1;
522     if (RI != RE)
523       return -1;
524   }
525   return 0;
526 }
527
528 /// Constants comparison:
529 /// 1. Check whether type of L constant could be losslessly bitcasted to R
530 /// type.
531 /// 2. Compare constant contents.
532 /// For more details see declaration comments.
533 int FunctionComparator::cmpConstants(const Constant *L, const Constant *R) {
534
535   Type *TyL = L->getType();
536   Type *TyR = R->getType();
537
538   // Check whether types are bitcastable. This part is just re-factored
539   // Type::canLosslesslyBitCastTo method, but instead of returning true/false,
540   // we also pack into result which type is "less" for us.
541   int TypesRes = cmpTypes(TyL, TyR);
542   if (TypesRes != 0) {
543     // Types are different, but check whether we can bitcast them.
544     if (!TyL->isFirstClassType()) {
545       if (TyR->isFirstClassType())
546         return -1;
547       // Neither TyL nor TyR are values of first class type. Return the result
548       // of comparing the types
549       return TypesRes;
550     }
551     if (!TyR->isFirstClassType()) {
552       if (TyL->isFirstClassType())
553         return 1;
554       return TypesRes;
555     }
556
557     // Vector -> Vector conversions are always lossless if the two vector types
558     // have the same size, otherwise not.
559     unsigned TyLWidth = 0;
560     unsigned TyRWidth = 0;
561
562     if (auto *VecTyL = dyn_cast<VectorType>(TyL))
563       TyLWidth = VecTyL->getBitWidth();
564     if (auto *VecTyR = dyn_cast<VectorType>(TyR))
565       TyRWidth = VecTyR->getBitWidth();
566
567     if (TyLWidth != TyRWidth)
568       return cmpNumbers(TyLWidth, TyRWidth);
569
570     // Zero bit-width means neither TyL nor TyR are vectors.
571     if (!TyLWidth) {
572       PointerType *PTyL = dyn_cast<PointerType>(TyL);
573       PointerType *PTyR = dyn_cast<PointerType>(TyR);
574       if (PTyL && PTyR) {
575         unsigned AddrSpaceL = PTyL->getAddressSpace();
576         unsigned AddrSpaceR = PTyR->getAddressSpace();
577         if (int Res = cmpNumbers(AddrSpaceL, AddrSpaceR))
578           return Res;
579       }
580       if (PTyL)
581         return 1;
582       if (PTyR)
583         return -1;
584
585       // TyL and TyR aren't vectors, nor pointers. We don't know how to
586       // bitcast them.
587       return TypesRes;
588     }
589   }
590
591   // OK, types are bitcastable, now check constant contents.
592
593   if (L->isNullValue() && R->isNullValue())
594     return TypesRes;
595   if (L->isNullValue() && !R->isNullValue())
596     return 1;
597   if (!L->isNullValue() && R->isNullValue())
598     return -1;
599
600   auto GlobalValueL = const_cast<GlobalValue*>(dyn_cast<GlobalValue>(L));
601   auto GlobalValueR = const_cast<GlobalValue*>(dyn_cast<GlobalValue>(R));
602   if (GlobalValueL && GlobalValueR) {
603     return cmpGlobalValues(GlobalValueL, GlobalValueR);
604   }
605
606   if (int Res = cmpNumbers(L->getValueID(), R->getValueID()))
607     return Res;
608
609   if (const auto *SeqL = dyn_cast<ConstantDataSequential>(L)) {
610     const auto *SeqR = dyn_cast<ConstantDataSequential>(R);
611     // This handles ConstantDataArray and ConstantDataVector. Note that we
612     // compare the two raw data arrays, which might differ depending on the host
613     // endianness. This isn't a problem though, because the endiness of a module
614     // will affect the order of the constants, but this order is the same
615     // for a given input module and host platform.
616     return cmpMem(SeqL->getRawDataValues(), SeqR->getRawDataValues());
617   }
618
619   switch (L->getValueID()) {
620   case Value::UndefValueVal: return TypesRes;
621   case Value::ConstantIntVal: {
622     const APInt &LInt = cast<ConstantInt>(L)->getValue();
623     const APInt &RInt = cast<ConstantInt>(R)->getValue();
624     return cmpAPInts(LInt, RInt);
625   }
626   case Value::ConstantFPVal: {
627     const APFloat &LAPF = cast<ConstantFP>(L)->getValueAPF();
628     const APFloat &RAPF = cast<ConstantFP>(R)->getValueAPF();
629     return cmpAPFloats(LAPF, RAPF);
630   }
631   case Value::ConstantArrayVal: {
632     const ConstantArray *LA = cast<ConstantArray>(L);
633     const ConstantArray *RA = cast<ConstantArray>(R);
634     uint64_t NumElementsL = cast<ArrayType>(TyL)->getNumElements();
635     uint64_t NumElementsR = cast<ArrayType>(TyR)->getNumElements();
636     if (int Res = cmpNumbers(NumElementsL, NumElementsR))
637       return Res;
638     for (uint64_t i = 0; i < NumElementsL; ++i) {
639       if (int Res = cmpConstants(cast<Constant>(LA->getOperand(i)),
640                                  cast<Constant>(RA->getOperand(i))))
641         return Res;
642     }
643     return 0;
644   }
645   case Value::ConstantStructVal: {
646     const ConstantStruct *LS = cast<ConstantStruct>(L);
647     const ConstantStruct *RS = cast<ConstantStruct>(R);
648     unsigned NumElementsL = cast<StructType>(TyL)->getNumElements();
649     unsigned NumElementsR = cast<StructType>(TyR)->getNumElements();
650     if (int Res = cmpNumbers(NumElementsL, NumElementsR))
651       return Res;
652     for (unsigned i = 0; i != NumElementsL; ++i) {
653       if (int Res = cmpConstants(cast<Constant>(LS->getOperand(i)),
654                                  cast<Constant>(RS->getOperand(i))))
655         return Res;
656     }
657     return 0;
658   }
659   case Value::ConstantVectorVal: {
660     const ConstantVector *LV = cast<ConstantVector>(L);
661     const ConstantVector *RV = cast<ConstantVector>(R);
662     unsigned NumElementsL = cast<VectorType>(TyL)->getNumElements();
663     unsigned NumElementsR = cast<VectorType>(TyR)->getNumElements();
664     if (int Res = cmpNumbers(NumElementsL, NumElementsR))
665       return Res;
666     for (uint64_t i = 0; i < NumElementsL; ++i) {
667       if (int Res = cmpConstants(cast<Constant>(LV->getOperand(i)),
668                                  cast<Constant>(RV->getOperand(i))))
669         return Res;
670     }
671     return 0;
672   }
673   case Value::ConstantExprVal: {
674     const ConstantExpr *LE = cast<ConstantExpr>(L);
675     const ConstantExpr *RE = cast<ConstantExpr>(R);
676     unsigned NumOperandsL = LE->getNumOperands();
677     unsigned NumOperandsR = RE->getNumOperands();
678     if (int Res = cmpNumbers(NumOperandsL, NumOperandsR))
679       return Res;
680     for (unsigned i = 0; i < NumOperandsL; ++i) {
681       if (int Res = cmpConstants(cast<Constant>(LE->getOperand(i)),
682                                  cast<Constant>(RE->getOperand(i))))
683         return Res;
684     }
685     return 0;
686   }
687   case Value::BlockAddressVal: {
688     // FIXME: This still uses a pointer comparison. It isn't clear how to remove
689     // this. This only affects programs which take BlockAddresses and store them
690     // as constants, which is limited to interepreters, etc.
691     return cmpNumbers((uint64_t)L, (uint64_t)R);
692   }
693   default: // Unknown constant, abort.
694     DEBUG(dbgs() << "Looking at valueID " << L->getValueID() << "\n");
695     llvm_unreachable("Constant ValueID not recognized.");
696     return -1;
697   }
698 }
699
700 int FunctionComparator::cmpGlobalValues(GlobalValue *L, GlobalValue* R) {
701   return cmpNumbers(GlobalNumbers->getNumber(L), GlobalNumbers->getNumber(R));
702 }
703
704 /// cmpType - compares two types,
705 /// defines total ordering among the types set.
706 /// See method declaration comments for more details.
707 int FunctionComparator::cmpTypes(Type *TyL, Type *TyR) const {
708
709   PointerType *PTyL = dyn_cast<PointerType>(TyL);
710   PointerType *PTyR = dyn_cast<PointerType>(TyR);
711
712   const DataLayout &DL = FnL->getParent()->getDataLayout();
713   if (PTyL && PTyL->getAddressSpace() == 0)
714     TyL = DL.getIntPtrType(TyL);
715   if (PTyR && PTyR->getAddressSpace() == 0)
716     TyR = DL.getIntPtrType(TyR);
717
718   if (TyL == TyR)
719     return 0;
720
721   if (int Res = cmpNumbers(TyL->getTypeID(), TyR->getTypeID()))
722     return Res;
723
724   switch (TyL->getTypeID()) {
725   default:
726     llvm_unreachable("Unknown type!");
727     // Fall through in Release mode.
728   case Type::IntegerTyID:
729     return cmpNumbers(cast<IntegerType>(TyL)->getBitWidth(),
730                       cast<IntegerType>(TyR)->getBitWidth());
731   case Type::VectorTyID: {
732     VectorType *VTyL = cast<VectorType>(TyL), *VTyR = cast<VectorType>(TyR);
733     if (int Res = cmpNumbers(VTyL->getNumElements(), VTyR->getNumElements()))
734       return Res;
735     return cmpTypes(VTyL->getElementType(), VTyR->getElementType());
736   }
737   // TyL == TyR would have returned true earlier, because types are uniqued.
738   case Type::VoidTyID:
739   case Type::FloatTyID:
740   case Type::DoubleTyID:
741   case Type::X86_FP80TyID:
742   case Type::FP128TyID:
743   case Type::PPC_FP128TyID:
744   case Type::LabelTyID:
745   case Type::MetadataTyID:
746   case Type::TokenTyID:
747     return 0;
748
749   case Type::PointerTyID: {
750     assert(PTyL && PTyR && "Both types must be pointers here.");
751     return cmpNumbers(PTyL->getAddressSpace(), PTyR->getAddressSpace());
752   }
753
754   case Type::StructTyID: {
755     StructType *STyL = cast<StructType>(TyL);
756     StructType *STyR = cast<StructType>(TyR);
757     if (STyL->getNumElements() != STyR->getNumElements())
758       return cmpNumbers(STyL->getNumElements(), STyR->getNumElements());
759
760     if (STyL->isPacked() != STyR->isPacked())
761       return cmpNumbers(STyL->isPacked(), STyR->isPacked());
762
763     for (unsigned i = 0, e = STyL->getNumElements(); i != e; ++i) {
764       if (int Res = cmpTypes(STyL->getElementType(i), STyR->getElementType(i)))
765         return Res;
766     }
767     return 0;
768   }
769
770   case Type::FunctionTyID: {
771     FunctionType *FTyL = cast<FunctionType>(TyL);
772     FunctionType *FTyR = cast<FunctionType>(TyR);
773     if (FTyL->getNumParams() != FTyR->getNumParams())
774       return cmpNumbers(FTyL->getNumParams(), FTyR->getNumParams());
775
776     if (FTyL->isVarArg() != FTyR->isVarArg())
777       return cmpNumbers(FTyL->isVarArg(), FTyR->isVarArg());
778
779     if (int Res = cmpTypes(FTyL->getReturnType(), FTyR->getReturnType()))
780       return Res;
781
782     for (unsigned i = 0, e = FTyL->getNumParams(); i != e; ++i) {
783       if (int Res = cmpTypes(FTyL->getParamType(i), FTyR->getParamType(i)))
784         return Res;
785     }
786     return 0;
787   }
788
789   case Type::ArrayTyID: {
790     ArrayType *ATyL = cast<ArrayType>(TyL);
791     ArrayType *ATyR = cast<ArrayType>(TyR);
792     if (ATyL->getNumElements() != ATyR->getNumElements())
793       return cmpNumbers(ATyL->getNumElements(), ATyR->getNumElements());
794     return cmpTypes(ATyL->getElementType(), ATyR->getElementType());
795   }
796   }
797 }
798
799 // Determine whether the two operations are the same except that pointer-to-A
800 // and pointer-to-B are equivalent. This should be kept in sync with
801 // Instruction::isSameOperationAs.
802 // Read method declaration comments for more details.
803 int FunctionComparator::cmpOperations(const Instruction *L,
804                                       const Instruction *R) const {
805   // Differences from Instruction::isSameOperationAs:
806   //  * replace type comparison with calls to isEquivalentType.
807   //  * we test for I->hasSameSubclassOptionalData (nuw/nsw/tail) at the top
808   //  * because of the above, we don't test for the tail bit on calls later on
809   if (int Res = cmpNumbers(L->getOpcode(), R->getOpcode()))
810     return Res;
811
812   if (int Res = cmpNumbers(L->getNumOperands(), R->getNumOperands()))
813     return Res;
814
815   if (int Res = cmpTypes(L->getType(), R->getType()))
816     return Res;
817
818   if (int Res = cmpNumbers(L->getRawSubclassOptionalData(),
819                            R->getRawSubclassOptionalData()))
820     return Res;
821
822   if (const AllocaInst *AI = dyn_cast<AllocaInst>(L)) {
823     if (int Res = cmpTypes(AI->getAllocatedType(),
824                            cast<AllocaInst>(R)->getAllocatedType()))
825       return Res;
826     if (int Res =
827             cmpNumbers(AI->getAlignment(), cast<AllocaInst>(R)->getAlignment()))
828       return Res;
829   }
830
831   // We have two instructions of identical opcode and #operands.  Check to see
832   // if all operands are the same type
833   for (unsigned i = 0, e = L->getNumOperands(); i != e; ++i) {
834     if (int Res =
835             cmpTypes(L->getOperand(i)->getType(), R->getOperand(i)->getType()))
836       return Res;
837   }
838
839   // Check special state that is a part of some instructions.
840   if (const LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(L)) {
841     if (int Res = cmpNumbers(LI->isVolatile(), cast<LoadInst>(R)->isVolatile()))
842       return Res;
843     if (int Res =
844             cmpNumbers(LI->getAlignment(), cast<LoadInst>(R)->getAlignment()))
845       return Res;
846     if (int Res =
847             cmpNumbers(LI->getOrdering(), cast<LoadInst>(R)->getOrdering()))
848       return Res;
849     if (int Res =
850             cmpNumbers(LI->getSynchScope(), cast<LoadInst>(R)->getSynchScope()))
851       return Res;
852     return cmpNumbers((uint64_t)LI->getMetadata(LLVMContext::MD_range),
853                       (uint64_t)cast<LoadInst>(R)->getMetadata(LLVMContext::MD_range));
854   }
855   if (const StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(L)) {
856     if (int Res =
857             cmpNumbers(SI->isVolatile(), cast<StoreInst>(R)->isVolatile()))
858       return Res;
859     if (int Res =
860             cmpNumbers(SI->getAlignment(), cast<StoreInst>(R)->getAlignment()))
861       return Res;
862     if (int Res =
863             cmpNumbers(SI->getOrdering(), cast<StoreInst>(R)->getOrdering()))
864       return Res;
865     return cmpNumbers(SI->getSynchScope(), cast<StoreInst>(R)->getSynchScope());
866   }
867   if (const CmpInst *CI = dyn_cast<CmpInst>(L))
868     return cmpNumbers(CI->getPredicate(), cast<CmpInst>(R)->getPredicate());
869   if (const CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(L)) {
870     if (int Res = cmpNumbers(CI->getCallingConv(),
871                              cast<CallInst>(R)->getCallingConv()))
872       return Res;
873     if (int Res =
874             cmpAttrs(CI->getAttributes(), cast<CallInst>(R)->getAttributes()))
875       return Res;
876     return cmpNumbers(
877         (uint64_t)CI->getMetadata(LLVMContext::MD_range),
878         (uint64_t)cast<CallInst>(R)->getMetadata(LLVMContext::MD_range));
879   }
880   if (const InvokeInst *CI = dyn_cast<InvokeInst>(L)) {
881     if (int Res = cmpNumbers(CI->getCallingConv(),
882                              cast<InvokeInst>(R)->getCallingConv()))
883       return Res;
884     if (int Res =
885             cmpAttrs(CI->getAttributes(), cast<InvokeInst>(R)->getAttributes()))
886       return Res;
887     return cmpNumbers(
888         (uint64_t)CI->getMetadata(LLVMContext::MD_range),
889         (uint64_t)cast<InvokeInst>(R)->getMetadata(LLVMContext::MD_range));
890   }
891   if (const InsertValueInst *IVI = dyn_cast<InsertValueInst>(L)) {
892     ArrayRef<unsigned> LIndices = IVI->getIndices();
893     ArrayRef<unsigned> RIndices = cast<InsertValueInst>(R)->getIndices();
894     if (int Res = cmpNumbers(LIndices.size(), RIndices.size()))
895       return Res;
896     for (size_t i = 0, e = LIndices.size(); i != e; ++i) {
897       if (int Res = cmpNumbers(LIndices[i], RIndices[i]))
898         return Res;
899     }
900   }
901   if (const ExtractValueInst *EVI = dyn_cast<ExtractValueInst>(L)) {
902     ArrayRef<unsigned> LIndices = EVI->getIndices();
903     ArrayRef<unsigned> RIndices = cast<ExtractValueInst>(R)->getIndices();
904     if (int Res = cmpNumbers(LIndices.size(), RIndices.size()))
905       return Res;
906     for (size_t i = 0, e = LIndices.size(); i != e; ++i) {
907       if (int Res = cmpNumbers(LIndices[i], RIndices[i]))
908         return Res;
909     }
910   }
911   if (const FenceInst *FI = dyn_cast<FenceInst>(L)) {
912     if (int Res =
913             cmpNumbers(FI->getOrdering(), cast<FenceInst>(R)->getOrdering()))
914       return Res;
915     return cmpNumbers(FI->getSynchScope(), cast<FenceInst>(R)->getSynchScope());
916   }
917
918   if (const AtomicCmpXchgInst *CXI = dyn_cast<AtomicCmpXchgInst>(L)) {
919     if (int Res = cmpNumbers(CXI->isVolatile(),
920                              cast<AtomicCmpXchgInst>(R)->isVolatile()))
921       return Res;
922     if (int Res = cmpNumbers(CXI->isWeak(),
923                              cast<AtomicCmpXchgInst>(R)->isWeak()))
924       return Res;
925     if (int Res = cmpNumbers(CXI->getSuccessOrdering(),
926                              cast<AtomicCmpXchgInst>(R)->getSuccessOrdering()))
927       return Res;
928     if (int Res = cmpNumbers(CXI->getFailureOrdering(),
929                              cast<AtomicCmpXchgInst>(R)->getFailureOrdering()))
930       return Res;
931     return cmpNumbers(CXI->getSynchScope(),
932                       cast<AtomicCmpXchgInst>(R)->getSynchScope());
933   }
934   if (const AtomicRMWInst *RMWI = dyn_cast<AtomicRMWInst>(L)) {
935     if (int Res = cmpNumbers(RMWI->getOperation(),
936                              cast<AtomicRMWInst>(R)->getOperation()))
937       return Res;
938     if (int Res = cmpNumbers(RMWI->isVolatile(),
939                              cast<AtomicRMWInst>(R)->isVolatile()))
940       return Res;
941     if (int Res = cmpNumbers(RMWI->getOrdering(),
942                              cast<AtomicRMWInst>(R)->getOrdering()))
943       return Res;
944     return cmpNumbers(RMWI->getSynchScope(),
945                       cast<AtomicRMWInst>(R)->getSynchScope());
946   }
947   return 0;
948 }
949
950 // Determine whether two GEP operations perform the same underlying arithmetic.
951 // Read method declaration comments for more details.
952 int FunctionComparator::cmpGEPs(const GEPOperator *GEPL,
953                                const GEPOperator *GEPR) {
954
955   unsigned int ASL = GEPL->getPointerAddressSpace();
956   unsigned int ASR = GEPR->getPointerAddressSpace();
957
958   if (int Res = cmpNumbers(ASL, ASR))
959     return Res;
960
961   // When we have target data, we can reduce the GEP down to the value in bytes
962   // added to the address.
963   const DataLayout &DL = FnL->getParent()->getDataLayout();
964   unsigned BitWidth = DL.getPointerSizeInBits(ASL);
965   APInt OffsetL(BitWidth, 0), OffsetR(BitWidth, 0);
966   if (GEPL->accumulateConstantOffset(DL, OffsetL) &&
967       GEPR->accumulateConstantOffset(DL, OffsetR))
968     return cmpAPInts(OffsetL, OffsetR);
969   if (int Res = cmpTypes(GEPL->getPointerOperand()->getType(),
970                          GEPR->getPointerOperand()->getType()))
971     return Res;
972
973   if (int Res = cmpNumbers(GEPL->getNumOperands(), GEPR->getNumOperands()))
974     return Res;
975
976   for (unsigned i = 0, e = GEPL->getNumOperands(); i != e; ++i) {
977     if (int Res = cmpValues(GEPL->getOperand(i), GEPR->getOperand(i)))
978       return Res;
979   }
980
981   return 0;
982 }
983
984 int FunctionComparator::cmpInlineAsm(const InlineAsm *L,
985                                      const InlineAsm *R) const {
986   // InlineAsm's are uniqued. If they are the same pointer, obviously they are
987   // the same, otherwise compare the fields.
988   if (L == R)
989     return 0;
990   if (int Res = cmpTypes(L->getFunctionType(), R->getFunctionType()))
991     return Res;
992   if (int Res = cmpMem(L->getAsmString(), R->getAsmString()))
993     return Res;
994   if (int Res = cmpMem(L->getConstraintString(), R->getConstraintString()))
995     return Res;
996   if (int Res = cmpNumbers(L->hasSideEffects(), R->hasSideEffects()))
997     return Res;
998   if (int Res = cmpNumbers(L->isAlignStack(), R->isAlignStack()))
999     return Res;
1000   if (int Res = cmpNumbers(L->getDialect(), R->getDialect()))
1001     return Res;
1002   llvm_unreachable("InlineAsm blocks were not uniqued.");
1003   return 0;
1004 }
1005
1006 /// Compare two values used by the two functions under pair-wise comparison. If
1007 /// this is the first time the values are seen, they're added to the mapping so
1008 /// that we will detect mismatches on next use.
1009 /// See comments in declaration for more details.
1010 int FunctionComparator::cmpValues(const Value *L, const Value *R) {
1011   // Catch self-reference case.
1012   if (L == FnL) {
1013     if (R == FnR)
1014       return 0;
1015     return -1;
1016   }
1017   if (R == FnR) {
1018     if (L == FnL)
1019       return 0;
1020     return 1;
1021   }
1022
1023   const Constant *ConstL = dyn_cast<Constant>(L);
1024   const Constant *ConstR = dyn_cast<Constant>(R);
1025   if (ConstL && ConstR) {
1026     if (L == R)
1027       return 0;
1028     return cmpConstants(ConstL, ConstR);
1029   }
1030
1031   if (ConstL)
1032     return 1;
1033   if (ConstR)
1034     return -1;
1035
1036   const InlineAsm *InlineAsmL = dyn_cast<InlineAsm>(L);
1037   const InlineAsm *InlineAsmR = dyn_cast<InlineAsm>(R);
1038
1039   if (InlineAsmL && InlineAsmR)
1040     return cmpInlineAsm(InlineAsmL, InlineAsmR);
1041   if (InlineAsmL)
1042     return 1;
1043   if (InlineAsmR)
1044     return -1;
1045
1046   auto LeftSN = sn_mapL.insert(std::make_pair(L, sn_mapL.size())),
1047        RightSN = sn_mapR.insert(std::make_pair(R, sn_mapR.size()));
1048
1049   return cmpNumbers(LeftSN.first->second, RightSN.first->second);
1050 }
1051 // Test whether two basic blocks have equivalent behaviour.
1052 int FunctionComparator::cmpBasicBlocks(const BasicBlock *BBL,
1053                                        const BasicBlock *BBR) {
1054   BasicBlock::const_iterator InstL = BBL->begin(), InstLE = BBL->end();
1055   BasicBlock::const_iterator InstR = BBR->begin(), InstRE = BBR->end();
1056
1057   do {
1058     if (int Res = cmpValues(InstL, InstR))
1059       return Res;
1060
1061     const GetElementPtrInst *GEPL = dyn_cast<GetElementPtrInst>(InstL);
1062     const GetElementPtrInst *GEPR = dyn_cast<GetElementPtrInst>(InstR);
1063
1064     if (GEPL && !GEPR)
1065       return 1;
1066     if (GEPR && !GEPL)
1067       return -1;
1068
1069     if (GEPL && GEPR) {
1070       if (int Res =
1071               cmpValues(GEPL->getPointerOperand(), GEPR->getPointerOperand()))
1072         return Res;
1073       if (int Res = cmpGEPs(GEPL, GEPR))
1074         return Res;
1075     } else {
1076       if (int Res = cmpOperations(InstL, InstR))
1077         return Res;
1078       assert(InstL->getNumOperands() == InstR->getNumOperands());
1079
1080       for (unsigned i = 0, e = InstL->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1081         Value *OpL = InstL->getOperand(i);
1082         Value *OpR = InstR->getOperand(i);
1083         if (int Res = cmpValues(OpL, OpR))
1084           return Res;
1085         if (int Res = cmpNumbers(OpL->getValueID(), OpR->getValueID()))
1086           return Res;
1087         // TODO: Already checked in cmpOperation
1088         if (int Res = cmpTypes(OpL->getType(), OpR->getType()))
1089           return Res;
1090       }
1091     }
1092
1093     ++InstL, ++InstR;
1094   } while (InstL != InstLE && InstR != InstRE);
1095
1096   if (InstL != InstLE && InstR == InstRE)
1097     return 1;
1098   if (InstL == InstLE && InstR != InstRE)
1099     return -1;
1100   return 0;
1101 }
1102
1103 // Test whether the two functions have equivalent behaviour.
1104 int FunctionComparator::compare() {
1105
1106   sn_mapL.clear();
1107   sn_mapR.clear();
1108
1109   if (int Res = cmpAttrs(FnL->getAttributes(), FnR->getAttributes()))
1110     return Res;
1111
1112   if (int Res = cmpNumbers(FnL->hasGC(), FnR->hasGC()))
1113     return Res;
1114
1115   if (FnL->hasGC()) {
1116     if (int Res = cmpMem(FnL->getGC(), FnR->getGC()))
1117       return Res;
1118   }
1119
1120   if (int Res = cmpNumbers(FnL->hasSection(), FnR->hasSection()))
1121     return Res;
1122
1123   if (FnL->hasSection()) {
1124     if (int Res = cmpMem(FnL->getSection(), FnR->getSection()))
1125       return Res;
1126   }
1127
1128   if (int Res = cmpNumbers(FnL->isVarArg(), FnR->isVarArg()))
1129     return Res;
1130
1131   // TODO: if it's internal and only used in direct calls, we could handle this
1132   // case too.
1133   if (int Res = cmpNumbers(FnL->getCallingConv(), FnR->getCallingConv()))
1134     return Res;
1135
1136   if (int Res = cmpTypes(FnL->getFunctionType(), FnR->getFunctionType()))
1137     return Res;
1138
1139   assert(FnL->arg_size() == FnR->arg_size() &&
1140          "Identically typed functions have different numbers of args!");
1141
1142   // Visit the arguments so that they get enumerated in the order they're
1143   // passed in.
1144   for (Function::const_arg_iterator ArgLI = FnL->arg_begin(),
1145                                     ArgRI = FnR->arg_begin(),
1146                                     ArgLE = FnL->arg_end();
1147        ArgLI != ArgLE; ++ArgLI, ++ArgRI) {
1148     if (cmpValues(ArgLI, ArgRI) != 0)
1149       llvm_unreachable("Arguments repeat!");
1150   }
1151
1152   // We do a CFG-ordered walk since the actual ordering of the blocks in the
1153   // linked list is immaterial. Our walk starts at the entry block for both
1154   // functions, then takes each block from each terminator in order. As an
1155   // artifact, this also means that unreachable blocks are ignored.
1156   SmallVector<const BasicBlock *, 8> FnLBBs, FnRBBs;
1157   SmallSet<const BasicBlock *, 128> VisitedBBs; // in terms of F1.
1158
1159   FnLBBs.push_back(&FnL->getEntryBlock());
1160   FnRBBs.push_back(&FnR->getEntryBlock());
1161
1162   VisitedBBs.insert(FnLBBs[0]);
1163   while (!FnLBBs.empty()) {
1164     const BasicBlock *BBL = FnLBBs.pop_back_val();
1165     const BasicBlock *BBR = FnRBBs.pop_back_val();
1166
1167     if (int Res = cmpValues(BBL, BBR))
1168       return Res;
1169
1170     if (int Res = cmpBasicBlocks(BBL, BBR))
1171       return Res;
1172
1173     const TerminatorInst *TermL = BBL->getTerminator();
1174     const TerminatorInst *TermR = BBR->getTerminator();
1175
1176     assert(TermL->getNumSuccessors() == TermR->getNumSuccessors());
1177     for (unsigned i = 0, e = TermL->getNumSuccessors(); i != e; ++i) {
1178       if (!VisitedBBs.insert(TermL->getSuccessor(i)).second)
1179         continue;
1180
1181       FnLBBs.push_back(TermL->getSuccessor(i));
1182       FnRBBs.push_back(TermR->getSuccessor(i));
1183     }
1184   }
1185   return 0;
1186 }
1187
1188 // Accumulate the hash of a sequence of 64-bit integers. This is similar to a
1189 // hash of a sequence of 64bit ints, but the entire input does not need to be
1190 // available at once. This interface is necessary for functionHash because it
1191 // needs to accumulate the hash as the structure of the function is traversed
1192 // without saving these values to an intermediate buffer. This form of hashing
1193 // is not often needed, as usually the object to hash is just read from a
1194 // buffer.
1195 class HashAccumulator64 {
1196   uint64_t Hash;
1197 public:
1198   // Initialize to random constant, so the state isn't zero.
1199   HashAccumulator64() { Hash = 0x6acaa36bef8325c5ULL; }
1200   void add(uint64_t V) {
1201      Hash = llvm::hashing::detail::hash_16_bytes(Hash, V);
1202   }
1203   // No finishing is required, because the entire hash value is used.
1204   uint64_t getHash() { return Hash; }
1205 };
1206
1207 // A function hash is calculated by considering only the number of arguments and
1208 // whether a function is varargs, the order of basic blocks (given by the
1209 // successors of each basic block in depth first order), and the order of
1210 // opcodes of each instruction within each of these basic blocks. This mirrors
1211 // the strategy compare() uses to compare functions by walking the BBs in depth
1212 // first order and comparing each instruction in sequence. Because this hash
1213 // does not look at the operands, it is insensitive to things such as the
1214 // target of calls and the constants used in the function, which makes it useful
1215 // when possibly merging functions which are the same modulo constants and call
1216 // targets.
1217 FunctionComparator::FunctionHash FunctionComparator::functionHash(Function &F) {
1218   HashAccumulator64 H;
1219   H.add(F.isVarArg());
1220   H.add(F.arg_size());
1221   
1222   SmallVector<const BasicBlock *, 8> BBs;
1223   SmallSet<const BasicBlock *, 16> VisitedBBs;
1224
1225   // Walk the blocks in the same order as FunctionComparator::cmpBasicBlocks(),
1226   // accumulating the hash of the function "structure." (BB and opcode sequence)
1227   BBs.push_back(&F.getEntryBlock());
1228   VisitedBBs.insert(BBs[0]);
1229   while (!BBs.empty()) {
1230     const BasicBlock *BB = BBs.pop_back_val();
1231     // This random value acts as a block header, as otherwise the partition of
1232     // opcodes into BBs wouldn't affect the hash, only the order of the opcodes
1233     H.add(45798); 
1234     for (auto &Inst : *BB) {
1235       H.add(Inst.getOpcode());
1236     }
1237     const TerminatorInst *Term = BB->getTerminator();
1238     for (unsigned i = 0, e = Term->getNumSuccessors(); i != e; ++i) {
1239       if (!VisitedBBs.insert(Term->getSuccessor(i)).second)
1240         continue;
1241       BBs.push_back(Term->getSuccessor(i));
1242     }
1243   }
1244   return H.getHash();
1245 }
1246
1247
1248 namespace {
1249
1250 /// MergeFunctions finds functions which will generate identical machine code,
1251 /// by considering all pointer types to be equivalent. Once identified,
1252 /// MergeFunctions will fold them by replacing a call to one to a call to a
1253 /// bitcast of the other.
1254 ///
1255 class MergeFunctions : public ModulePass {
1256 public:
1257   static char ID;
1258   MergeFunctions()
1259     : ModulePass(ID), FnTree(FunctionNodeCmp(&GlobalNumbers)),
1260       HasGlobalAliases(false) {
1261     initializeMergeFunctionsPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
1262   }
1263
1264   bool runOnModule(Module &M) override;
1265
1266 private:
1267   // The function comparison operator is provided here so that FunctionNodes do
1268   // not need to become larger with another pointer.
1269   class FunctionNodeCmp {
1270     GlobalNumberState* GlobalNumbers;
1271   public:
1272     FunctionNodeCmp(GlobalNumberState* GN) : GlobalNumbers(GN) {}
1273     bool operator()(const FunctionNode &LHS, const FunctionNode &RHS) const {
1274       // Order first by hashes, then full function comparison.
1275       if (LHS.getHash() != RHS.getHash())
1276         return LHS.getHash() < RHS.getHash();
1277       FunctionComparator FCmp(LHS.getFunc(), RHS.getFunc(), GlobalNumbers);
1278       return FCmp.compare() == -1;
1279     }
1280   };
1281   typedef std::set<FunctionNode, FunctionNodeCmp> FnTreeType;
1282
1283   GlobalNumberState GlobalNumbers;
1284
1285   /// A work queue of functions that may have been modified and should be
1286   /// analyzed again.
1287   std::vector<WeakVH> Deferred;
1288
1289   /// Checks the rules of order relation introduced among functions set.
1290   /// Returns true, if sanity check has been passed, and false if failed.
1291   bool doSanityCheck(std::vector<WeakVH> &Worklist);
1292
1293   /// Insert a ComparableFunction into the FnTree, or merge it away if it's
1294   /// equal to one that's already present.
1295   bool insert(Function *NewFunction);
1296
1297   /// Remove a Function from the FnTree and queue it up for a second sweep of
1298   /// analysis.
1299   void remove(Function *F);
1300
1301   /// Find the functions that use this Value and remove them from FnTree and
1302   /// queue the functions.
1303   void removeUsers(Value *V);
1304
1305   /// Replace all direct calls of Old with calls of New. Will bitcast New if
1306   /// necessary to make types match.
1307   void replaceDirectCallers(Function *Old, Function *New);
1308
1309   /// Merge two equivalent functions. Upon completion, G may be deleted, or may
1310   /// be converted into a thunk. In either case, it should never be visited
1311   /// again.
1312   void mergeTwoFunctions(Function *F, Function *G);
1313
1314   /// Replace G with a thunk or an alias to F. Deletes G.
1315   void writeThunkOrAlias(Function *F, Function *G);
1316
1317   /// Replace G with a simple tail call to bitcast(F). Also replace direct uses
1318   /// of G with bitcast(F). Deletes G.
1319   void writeThunk(Function *F, Function *G);
1320
1321   /// Replace G with an alias to F. Deletes G.
1322   void writeAlias(Function *F, Function *G);
1323
1324   /// Replace function F with function G in the function tree.
1325   void replaceFunctionInTree(FnTreeType::iterator &IterToF, Function *G);
1326
1327   /// The set of all distinct functions. Use the insert() and remove() methods
1328   /// to modify it.
1329   FnTreeType FnTree;
1330
1331   /// Whether or not the target supports global aliases.
1332   bool HasGlobalAliases;
1333 };
1334
1335 }  // end anonymous namespace
1336
1337 char MergeFunctions::ID = 0;
1338 INITIALIZE_PASS(MergeFunctions, "mergefunc", "Merge Functions", false, false)
1339
1340 ModulePass *llvm::createMergeFunctionsPass() {
1341   return new MergeFunctions();
1342 }
1343
1344 bool MergeFunctions::doSanityCheck(std::vector<WeakVH> &Worklist) {
1345   if (const unsigned Max = NumFunctionsForSanityCheck) {
1346     unsigned TripleNumber = 0;
1347     bool Valid = true;
1348
1349     dbgs() << "MERGEFUNC-SANITY: Started for first " << Max << " functions.\n";
1350
1351     unsigned i = 0;
1352     for (std::vector<WeakVH>::iterator I = Worklist.begin(), E = Worklist.end();
1353          I != E && i < Max; ++I, ++i) {
1354       unsigned j = i;
1355       for (std::vector<WeakVH>::iterator J = I; J != E && j < Max; ++J, ++j) {
1356         Function *F1 = cast<Function>(*I);
1357         Function *F2 = cast<Function>(*J);
1358         int Res1 = FunctionComparator(F1, F2, &GlobalNumbers).compare();
1359         int Res2 = FunctionComparator(F2, F1, &GlobalNumbers).compare();
1360
1361         // If F1 <= F2, then F2 >= F1, otherwise report failure.
1362         if (Res1 != -Res2) {
1363           dbgs() << "MERGEFUNC-SANITY: Non-symmetric; triple: " << TripleNumber
1364                  << "\n";
1365           F1->dump();
1366           F2->dump();
1367           Valid = false;
1368         }
1369
1370         if (Res1 == 0)
1371           continue;
1372
1373         unsigned k = j;
1374         for (std::vector<WeakVH>::iterator K = J; K != E && k < Max;
1375              ++k, ++K, ++TripleNumber) {
1376           if (K == J)
1377             continue;
1378
1379           Function *F3 = cast<Function>(*K);
1380           int Res3 = FunctionComparator(F1, F3, &GlobalNumbers).compare();
1381           int Res4 = FunctionComparator(F2, F3, &GlobalNumbers).compare();
1382
1383           bool Transitive = true;
1384
1385           if (Res1 != 0 && Res1 == Res4) {
1386             // F1 > F2, F2 > F3 => F1 > F3
1387             Transitive = Res3 == Res1;
1388           } else if (Res3 != 0 && Res3 == -Res4) {
1389             // F1 > F3, F3 > F2 => F1 > F2
1390             Transitive = Res3 == Res1;
1391           } else if (Res4 != 0 && -Res3 == Res4) {
1392             // F2 > F3, F3 > F1 => F2 > F1
1393             Transitive = Res4 == -Res1;
1394           }
1395
1396           if (!Transitive) {
1397             dbgs() << "MERGEFUNC-SANITY: Non-transitive; triple: "
1398                    << TripleNumber << "\n";
1399             dbgs() << "Res1, Res3, Res4: " << Res1 << ", " << Res3 << ", "
1400                    << Res4 << "\n";
1401             F1->dump();
1402             F2->dump();
1403             F3->dump();
1404             Valid = false;
1405           }
1406         }
1407       }
1408     }
1409
1410     dbgs() << "MERGEFUNC-SANITY: " << (Valid ? "Passed." : "Failed.") << "\n";
1411     return Valid;
1412   }
1413   return true;
1414 }
1415
1416 bool MergeFunctions::runOnModule(Module &M) {
1417   bool Changed = false;
1418
1419   // All functions in the module, ordered by hash. Functions with a unique
1420   // hash value are easily eliminated.
1421   std::vector<std::pair<FunctionComparator::FunctionHash, Function *>>
1422     HashedFuncs;
1423   for (Function &Func : M) {
1424     if (!Func.isDeclaration() && !Func.hasAvailableExternallyLinkage()) {
1425       HashedFuncs.push_back({FunctionComparator::functionHash(Func), &Func});
1426     } 
1427   }
1428
1429   std::stable_sort(
1430       HashedFuncs.begin(), HashedFuncs.end(),
1431       [](const std::pair<FunctionComparator::FunctionHash, Function *> &a,
1432          const std::pair<FunctionComparator::FunctionHash, Function *> &b) {
1433         return a.first < b.first;
1434       });
1435
1436   auto S = HashedFuncs.begin();
1437   for (auto I = HashedFuncs.begin(), IE = HashedFuncs.end(); I != IE; ++I) {
1438     // If the hash value matches the previous value or the next one, we must
1439     // consider merging it. Otherwise it is dropped and never considered again.
1440     if ((I != S && std::prev(I)->first == I->first) ||
1441         (std::next(I) != IE && std::next(I)->first == I->first) ) {
1442       Deferred.push_back(WeakVH(I->second));
1443     }
1444   }
1445   
1446   do {
1447     std::vector<WeakVH> Worklist;
1448     Deferred.swap(Worklist);
1449
1450     DEBUG(doSanityCheck(Worklist));
1451
1452     DEBUG(dbgs() << "size of module: " << M.size() << '\n');
1453     DEBUG(dbgs() << "size of worklist: " << Worklist.size() << '\n');
1454
1455     // Insert only strong functions and merge them. Strong function merging
1456     // always deletes one of them.
1457     for (std::vector<WeakVH>::iterator I = Worklist.begin(),
1458            E = Worklist.end(); I != E; ++I) {
1459       if (!*I) continue;
1460       Function *F = cast<Function>(*I);
1461       if (!F->isDeclaration() && !F->hasAvailableExternallyLinkage() &&
1462           !F->mayBeOverridden()) {
1463         Changed |= insert(F);
1464       }
1465     }
1466
1467     // Insert only weak functions and merge them. By doing these second we
1468     // create thunks to the strong function when possible. When two weak
1469     // functions are identical, we create a new strong function with two weak
1470     // weak thunks to it which are identical but not mergable.
1471     for (std::vector<WeakVH>::iterator I = Worklist.begin(),
1472            E = Worklist.end(); I != E; ++I) {
1473       if (!*I) continue;
1474       Function *F = cast<Function>(*I);
1475       if (!F->isDeclaration() && !F->hasAvailableExternallyLinkage() &&
1476           F->mayBeOverridden()) {
1477         Changed |= insert(F);
1478       }
1479     }
1480     DEBUG(dbgs() << "size of FnTree: " << FnTree.size() << '\n');
1481   } while (!Deferred.empty());
1482
1483   FnTree.clear();
1484
1485   return Changed;
1486 }
1487
1488 // Replace direct callers of Old with New.
1489 void MergeFunctions::replaceDirectCallers(Function *Old, Function *New) {
1490   Constant *BitcastNew = ConstantExpr::getBitCast(New, Old->getType());
1491   for (auto UI = Old->use_begin(), UE = Old->use_end(); UI != UE;) {
1492     Use *U = &*UI;
1493     ++UI;
1494     CallSite CS(U->getUser());
1495     if (CS && CS.isCallee(U)) {
1496       // Transfer the called function's attributes to the call site. Due to the
1497       // bitcast we will 'loose' ABI changing attributes because the 'called
1498       // function' is no longer a Function* but the bitcast. Code that looks up
1499       // the attributes from the called function will fail.
1500       auto &Context = New->getContext();
1501       auto NewFuncAttrs = New->getAttributes();
1502       auto CallSiteAttrs = CS.getAttributes();
1503
1504       CallSiteAttrs = CallSiteAttrs.addAttributes(
1505           Context, AttributeSet::ReturnIndex, NewFuncAttrs.getRetAttributes());
1506
1507       for (unsigned argIdx = 0; argIdx < CS.arg_size(); argIdx++) {
1508         AttributeSet Attrs = NewFuncAttrs.getParamAttributes(argIdx);
1509         if (Attrs.getNumSlots())
1510           CallSiteAttrs = CallSiteAttrs.addAttributes(Context, argIdx, Attrs);
1511       }
1512
1513       CS.setAttributes(CallSiteAttrs);
1514
1515       remove(CS.getInstruction()->getParent()->getParent());
1516       U->set(BitcastNew);
1517     }
1518   }
1519 }
1520
1521 // Replace G with an alias to F if possible, or else a thunk to F. Deletes G.
1522 void MergeFunctions::writeThunkOrAlias(Function *F, Function *G) {
1523   if (HasGlobalAliases && G->hasUnnamedAddr()) {
1524     if (G->hasExternalLinkage() || G->hasLocalLinkage() ||
1525         G->hasWeakLinkage()) {
1526       writeAlias(F, G);
1527       return;
1528     }
1529   }
1530
1531   writeThunk(F, G);
1532 }
1533
1534 // Helper for writeThunk,
1535 // Selects proper bitcast operation,
1536 // but a bit simpler then CastInst::getCastOpcode.
1537 static Value *createCast(IRBuilder<false> &Builder, Value *V, Type *DestTy) {
1538   Type *SrcTy = V->getType();
1539   if (SrcTy->isStructTy()) {
1540     assert(DestTy->isStructTy());
1541     assert(SrcTy->getStructNumElements() == DestTy->getStructNumElements());
1542     Value *Result = UndefValue::get(DestTy);
1543     for (unsigned int I = 0, E = SrcTy->getStructNumElements(); I < E; ++I) {
1544       Value *Element = createCast(
1545           Builder, Builder.CreateExtractValue(V, makeArrayRef(I)),
1546           DestTy->getStructElementType(I));
1547
1548       Result =
1549           Builder.CreateInsertValue(Result, Element, makeArrayRef(I));
1550     }
1551     return Result;
1552   }
1553   assert(!DestTy->isStructTy());
1554   if (SrcTy->isIntegerTy() && DestTy->isPointerTy())
1555     return Builder.CreateIntToPtr(V, DestTy);
1556   else if (SrcTy->isPointerTy() && DestTy->isIntegerTy())
1557     return Builder.CreatePtrToInt(V, DestTy);
1558   else
1559     return Builder.CreateBitCast(V, DestTy);
1560 }
1561
1562 // Replace G with a simple tail call to bitcast(F). Also replace direct uses
1563 // of G with bitcast(F). Deletes G.
1564 void MergeFunctions::writeThunk(Function *F, Function *G) {
1565   if (!G->mayBeOverridden()) {
1566     // Redirect direct callers of G to F.
1567     replaceDirectCallers(G, F);
1568   }
1569
1570   // If G was internal then we may have replaced all uses of G with F. If so,
1571   // stop here and delete G. There's no need for a thunk.
1572   if (G->hasLocalLinkage() && G->use_empty()) {
1573     G->eraseFromParent();
1574     return;
1575   }
1576
1577   Function *NewG = Function::Create(G->getFunctionType(), G->getLinkage(), "",
1578                                     G->getParent());
1579   BasicBlock *BB = BasicBlock::Create(F->getContext(), "", NewG);
1580   IRBuilder<false> Builder(BB);
1581
1582   SmallVector<Value *, 16> Args;
1583   unsigned i = 0;
1584   FunctionType *FFTy = F->getFunctionType();
1585   for (Function::arg_iterator AI = NewG->arg_begin(), AE = NewG->arg_end();
1586        AI != AE; ++AI) {
1587     Args.push_back(createCast(Builder, (Value*)AI, FFTy->getParamType(i)));
1588     ++i;
1589   }
1590
1591   CallInst *CI = Builder.CreateCall(F, Args);
1592   CI->setTailCall();
1593   CI->setCallingConv(F->getCallingConv());
1594   if (NewG->getReturnType()->isVoidTy()) {
1595     Builder.CreateRetVoid();
1596   } else {
1597     Builder.CreateRet(createCast(Builder, CI, NewG->getReturnType()));
1598   }
1599
1600   NewG->copyAttributesFrom(G);
1601   NewG->takeName(G);
1602   removeUsers(G);
1603   G->replaceAllUsesWith(NewG);
1604   G->eraseFromParent();
1605
1606   DEBUG(dbgs() << "writeThunk: " << NewG->getName() << '\n');
1607   ++NumThunksWritten;
1608 }
1609
1610 // Replace G with an alias to F and delete G.
1611 void MergeFunctions::writeAlias(Function *F, Function *G) {
1612   PointerType *PTy = G->getType();
1613   auto *GA = GlobalAlias::create(PTy, G->getLinkage(), "", F);
1614   F->setAlignment(std::max(F->getAlignment(), G->getAlignment()));
1615   GA->takeName(G);
1616   GA->setVisibility(G->getVisibility());
1617   removeUsers(G);
1618   G->replaceAllUsesWith(GA);
1619   G->eraseFromParent();
1620
1621   DEBUG(dbgs() << "writeAlias: " << GA->getName() << '\n');
1622   ++NumAliasesWritten;
1623 }
1624
1625 // Merge two equivalent functions. Upon completion, Function G is deleted.
1626 void MergeFunctions::mergeTwoFunctions(Function *F, Function *G) {
1627   if (F->mayBeOverridden()) {
1628     assert(G->mayBeOverridden());
1629
1630     // Make them both thunks to the same internal function.
1631     Function *H = Function::Create(F->getFunctionType(), F->getLinkage(), "",
1632                                    F->getParent());
1633     H->copyAttributesFrom(F);
1634     H->takeName(F);
1635     removeUsers(F);
1636     F->replaceAllUsesWith(H);
1637
1638     unsigned MaxAlignment = std::max(G->getAlignment(), H->getAlignment());
1639
1640     if (HasGlobalAliases) {
1641       writeAlias(F, G);
1642       writeAlias(F, H);
1643     } else {
1644       writeThunk(F, G);
1645       writeThunk(F, H);
1646     }
1647
1648     F->setAlignment(MaxAlignment);
1649     F->setLinkage(GlobalValue::PrivateLinkage);
1650     ++NumDoubleWeak;
1651   } else {
1652     writeThunkOrAlias(F, G);
1653   }
1654
1655   ++NumFunctionsMerged;
1656 }
1657
1658 /// Replace function F for function G in the map.
1659 void MergeFunctions::replaceFunctionInTree(FnTreeType::iterator &IterToF,
1660                                            Function *G) {
1661   Function *F = IterToF->getFunc();
1662
1663   // A total order is already guaranteed otherwise because we process strong
1664   // functions before weak functions.
1665   assert(((F->mayBeOverridden() && G->mayBeOverridden()) ||
1666           (!F->mayBeOverridden() && !G->mayBeOverridden())) &&
1667          "Only change functions if both are strong or both are weak");
1668   (void)F;
1669   assert(FunctionComparator(F, G, &GlobalNumbers).compare() == 0 &&
1670          "The two functions must be equal");
1671
1672   IterToF->replaceBy(G);
1673 }
1674
1675 // Insert a ComparableFunction into the FnTree, or merge it away if equal to one
1676 // that was already inserted.
1677 bool MergeFunctions::insert(Function *NewFunction) {
1678   std::pair<FnTreeType::iterator, bool> Result =
1679       FnTree.insert(FunctionNode(NewFunction));
1680
1681   if (Result.second) {
1682     DEBUG(dbgs() << "Inserting as unique: " << NewFunction->getName() << '\n');
1683     return false;
1684   }
1685
1686   const FunctionNode &OldF = *Result.first;
1687
1688   // Don't merge tiny functions, since it can just end up making the function
1689   // larger.
1690   // FIXME: Should still merge them if they are unnamed_addr and produce an
1691   // alias.
1692   if (NewFunction->size() == 1) {
1693     if (NewFunction->front().size() <= 2) {
1694       DEBUG(dbgs() << NewFunction->getName()
1695                    << " is to small to bother merging\n");
1696       return false;
1697     }
1698   }
1699
1700   // Impose a total order (by name) on the replacement of functions. This is
1701   // important when operating on more than one module independently to prevent
1702   // cycles of thunks calling each other when the modules are linked together.
1703   //
1704   // When one function is weak and the other is strong there is an order imposed
1705   // already. We process strong functions before weak functions.
1706   if ((OldF.getFunc()->mayBeOverridden() && NewFunction->mayBeOverridden()) ||
1707       (!OldF.getFunc()->mayBeOverridden() && !NewFunction->mayBeOverridden()))
1708     if (OldF.getFunc()->getName() > NewFunction->getName()) {
1709       // Swap the two functions.
1710       Function *F = OldF.getFunc();
1711       replaceFunctionInTree(Result.first, NewFunction);
1712       NewFunction = F;
1713       assert(OldF.getFunc() != F && "Must have swapped the functions.");
1714     }
1715
1716   // Never thunk a strong function to a weak function.
1717   assert(!OldF.getFunc()->mayBeOverridden() || NewFunction->mayBeOverridden());
1718
1719   DEBUG(dbgs() << "  " << OldF.getFunc()->getName()
1720                << " == " << NewFunction->getName() << '\n');
1721
1722   Function *DeleteF = NewFunction;
1723   mergeTwoFunctions(OldF.getFunc(), DeleteF);
1724   return true;
1725 }
1726
1727 // Remove a function from FnTree. If it was already in FnTree, add
1728 // it to Deferred so that we'll look at it in the next round.
1729 void MergeFunctions::remove(Function *F) {
1730   // We need to make sure we remove F, not a function "equal" to F per the
1731   // function equality comparator.
1732   FnTreeType::iterator found = FnTree.find(FunctionNode(F));
1733   size_t Erased = 0;
1734   if (found != FnTree.end() && found->getFunc() == F) {
1735     Erased = 1;
1736     FnTree.erase(found);
1737   }
1738
1739   if (Erased) {
1740     DEBUG(dbgs() << "Removed " << F->getName()
1741                  << " from set and deferred it.\n");
1742     Deferred.emplace_back(F);
1743   }
1744 }
1745
1746 // For each instruction used by the value, remove() the function that contains
1747 // the instruction. This should happen right before a call to RAUW.
1748 void MergeFunctions::removeUsers(Value *V) {
1749   std::vector<Value *> Worklist;
1750   Worklist.push_back(V);
1751   SmallSet<Value*, 8> Visited;
1752   Visited.insert(V);
1753   while (!Worklist.empty()) {
1754     Value *V = Worklist.back();
1755     Worklist.pop_back();
1756
1757     for (User *U : V->users()) {
1758       if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(U)) {
1759         remove(I->getParent()->getParent());
1760       } else if (isa<GlobalValue>(U)) {
1761         // do nothing
1762       } else if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(U)) {
1763         for (User *UU : C->users()) {
1764           if (!Visited.insert(UU).second)
1765             Worklist.push_back(UU);
1766         }
1767       }
1768     }
1769   }
1770 }