lib/Transforms/Instrumentation/DataFlowSanitizer.cpp

   1 //===-- DataFlowSanitizer.cpp - dynamic data flow analysis ----------------===//
   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 /// \file
  10 /// This file is a part of DataFlowSanitizer, a generalised dynamic data flow
  11 /// analysis.
  12 ///
  13 /// Unlike other Sanitizer tools, this tool is not designed to detect a specific
  14 /// class of bugs on its own.  Instead, it provides a generic dynamic data flow
  15 /// analysis framework to be used by clients to help detect application-specific
  16 /// issues within their own code.
  17 ///
  18 /// The analysis is based on automatic propagation of data flow labels (also
  19 /// known as taint labels) through a program as it performs computation.  Each
  20 /// byte of application memory is backed by two bytes of shadow memory which
  21 /// hold the label.  On Linux/x86_64, memory is laid out as follows:
  22 ///
  23 /// +--------------------+ 0x800000000000 (top of memory)
  24 /// | application memory |
  25 /// +--------------------+ 0x700000008000 (kAppAddr)
  26 /// |                    |
  27 /// |       unused       |
  28 /// |                    |
  29 /// +--------------------+ 0x200200000000 (kUnusedAddr)
  30 /// |    union table     |
  31 /// +--------------------+ 0x200000000000 (kUnionTableAddr)
  32 /// |   shadow memory    |
  33 /// +--------------------+ 0x000000010000 (kShadowAddr)
  34 /// | reserved by kernel |
  35 /// +--------------------+ 0x000000000000
  36 ///
  37 /// To derive a shadow memory address from an application memory address,
  38 /// bits 44-46 are cleared to bring the address into the range
  39 /// [0x000000008000,0x100000000000).  Then the address is shifted left by 1 to
  40 /// account for the double byte representation of shadow labels and move the
  41 /// address into the shadow memory range.  See the function
  42 /// DataFlowSanitizer::getShadowAddress below.
  43 ///
  44 /// For more information, please refer to the design document:
  45 /// http://clang.llvm.org/docs/DataFlowSanitizerDesign.html
  46
  47 #include "llvm/Transforms/Instrumentation.h"
  48 #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
  49 #include "llvm/ADT/DenseSet.h"
  50 #include "llvm/ADT/DepthFirstIterator.h"
  51 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
  52 #include "llvm/Analysis/ValueTracking.h"
  53 #include "llvm/IR/Dominators.h"
  54 #include "llvm/IR/IRBuilder.h"
  55 #include "llvm/IR/InlineAsm.h"
  56 #include "llvm/IR/InstVisitor.h"
  57 #include "llvm/IR/LLVMContext.h"
  58 #include "llvm/IR/MDBuilder.h"
  59 #include "llvm/IR/Type.h"
  60 #include "llvm/IR/Value.h"
  61 #include "llvm/Pass.h"
  62 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  63 #include "llvm/Support/SpecialCaseList.h"
  64 #include "llvm/Transforms/Utils/BasicBlockUtils.h"
  65 #include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
  66 #include <algorithm>
  67 #include <iterator>
  68 #include <set>
  69 #include <utility>
  70
  71 using namespace llvm;
  72
  73 // The -dfsan-preserve-alignment flag controls whether this pass assumes that
  74 // alignment requirements provided by the input IR are correct.  For example,
  75 // if the input IR contains a load with alignment 8, this flag will cause
  76 // the shadow load to have alignment 16.  This flag is disabled by default as
  77 // we have unfortunately encountered too much code (including Clang itself;
  78 // see PR14291) which performs misaligned access.
  79 static cl::opt<bool> ClPreserveAlignment(
  80     "dfsan-preserve-alignment",
  81     cl::desc("respect alignment requirements provided by input IR"), cl::Hidden,
  82     cl::init(false));
  83
  84 // The ABI list file controls how shadow parameters are passed.  The pass treats
  85 // every function labelled "uninstrumented" in the ABI list file as conforming
  86 // to the "native" (i.e. unsanitized) ABI.  Unless the ABI list contains
  87 // additional annotations for those functions, a call to one of those functions
  88 // will produce a warning message, as the labelling behaviour of the function is
  89 // unknown.  The other supported annotations are "functional" and "discard",
  90 // which are described below under DataFlowSanitizer::WrapperKind.
  91 static cl::opt<std::string> ClABIListFile(
  92     "dfsan-abilist",
  93     cl::desc("File listing native ABI functions and how the pass treats them"),
  94     cl::Hidden);
  95
  96 // Controls whether the pass uses IA_Args or IA_TLS as the ABI for instrumented
  97 // functions (see DataFlowSanitizer::InstrumentedABI below).
  98 static cl::opt<bool> ClArgsABI(
  99     "dfsan-args-abi",
 100     cl::desc("Use the argument ABI rather than the TLS ABI"),
 101     cl::Hidden);
 102
 103 // Controls whether the pass includes or ignores the labels of pointers in load
 104 // instructions.
 105 static cl::opt<bool> ClCombinePointerLabelsOnLoad(
 106     "dfsan-combine-pointer-labels-on-load",
 107     cl::desc("Combine the label of the pointer with the label of the data when "
 108              "loading from memory."),
 109     cl::Hidden, cl::init(true));
 110
 111 // Controls whether the pass includes or ignores the labels of pointers in
 112 // stores instructions.
 113 static cl::opt<bool> ClCombinePointerLabelsOnStore(
 114     "dfsan-combine-pointer-labels-on-store",
 115     cl::desc("Combine the label of the pointer with the label of the data when "
 116              "storing in memory."),
 117     cl::Hidden, cl::init(false));
 118
 119 static cl::opt<bool> ClDebugNonzeroLabels(
 120     "dfsan-debug-nonzero-labels",
 121     cl::desc("Insert calls to __dfsan_nonzero_label on observing a parameter, "
 122              "load or return with a nonzero label"),
 123     cl::Hidden);
 124
 125 namespace {
 126
 127 StringRef GetGlobalTypeString(const GlobalValue &G) {
 128   // Types of GlobalVariables are always pointer types.
 129   Type *GType = G.getType()->getElementType();
 130   // For now we support blacklisting struct types only.
 131   if (StructType *SGType = dyn_cast<StructType>(GType)) {
 132     if (!SGType->isLiteral())
 133       return SGType->getName();
 134   }
 135   return "<unknown type>";
 136 }
 137
 138 class DFSanABIList {
 139   std::unique_ptr<SpecialCaseList> SCL;
 140
 141  public:
 142   DFSanABIList(SpecialCaseList *SCL) : SCL(SCL) {}
 143
 144   /// Returns whether either this function or its source file are listed in the
 145   /// given category.
 146   bool isIn(const Function &F, const StringRef Category) const {
 147     return isIn(*F.getParent(), Category) ||
 148            SCL->inSection("fun", F.getName(), Category);
 149   }
 150
 151   /// Returns whether this global alias is listed in the given category.
 152   ///
 153   /// If GA aliases a function, the alias's name is matched as a function name
 154   /// would be.  Similarly, aliases of globals are matched like globals.
 155   bool isIn(const GlobalAlias &GA, const StringRef Category) const {
 156     if (isIn(*GA.getParent(), Category))
 157       return true;
 158
 159     if (isa<FunctionType>(GA.getType()->getElementType()))
 160       return SCL->inSection("fun", GA.getName(), Category);
 161
 162     return SCL->inSection("global", GA.getName(), Category) ||
 163            SCL->inSection("type", GetGlobalTypeString(GA), Category);
 164   }
 165
 166   /// Returns whether this module is listed in the given category.
 167   bool isIn(const Module &M, const StringRef Category) const {
 168     return SCL->inSection("src", M.getModuleIdentifier(), Category);
 169   }
 170 };
 171
 172 class DataFlowSanitizer : public ModulePass {
 173   friend struct DFSanFunction;
 174   friend class DFSanVisitor;
 175
 176   enum {
 177     ShadowWidth = 16
 178   };
 179
 180   /// Which ABI should be used for instrumented functions?
 181   enum InstrumentedABI {
 182     /// Argument and return value labels are passed through additional
 183     /// arguments and by modifying the return type.
 184     IA_Args,
 185
 186     /// Argument and return value labels are passed through TLS variables
 187     /// __dfsan_arg_tls and __dfsan_retval_tls.
 188     IA_TLS
 189   };
 190
 191   /// How should calls to uninstrumented functions be handled?
 192   enum WrapperKind {
 193     /// This function is present in an uninstrumented form but we don't know
 194     /// how it should be handled.  Print a warning and call the function anyway.
 195     /// Don't label the return value.
 196     WK_Warning,
 197
 198     /// This function does not write to (user-accessible) memory, and its return
 199     /// value is unlabelled.
 200     WK_Discard,
 201
 202     /// This function does not write to (user-accessible) memory, and the label
 203     /// of its return value is the union of the label of its arguments.
 204     WK_Functional,
 205
 206     /// Instead of calling the function, a custom wrapper __dfsw_F is called,
 207     /// where F is the name of the function.  This function may wrap the
 208     /// original function or provide its own implementation.  This is similar to
 209     /// the IA_Args ABI, except that IA_Args uses a struct return type to
 210     /// pass the return value shadow in a register, while WK_Custom uses an
 211     /// extra pointer argument to return the shadow.  This allows the wrapped
 212     /// form of the function type to be expressed in C.
 213     WK_Custom
 214   };
 215
 216   const DataLayout *DL;
 217   Module *Mod;
 218   LLVMContext *Ctx;
 219   IntegerType *ShadowTy;
 220   PointerType *ShadowPtrTy;
 221   IntegerType *IntptrTy;
 222   ConstantInt *ZeroShadow;
 223   ConstantInt *ShadowPtrMask;
 224   ConstantInt *ShadowPtrMul;
 225   Constant *ArgTLS;
 226   Constant *RetvalTLS;
 227   void *(*GetArgTLSPtr)();
 228   void *(*GetRetvalTLSPtr)();
 229   Constant *GetArgTLS;
 230   Constant *GetRetvalTLS;
 231   FunctionType *DFSanUnionFnTy;
 232   FunctionType *DFSanUnionLoadFnTy;
 233   FunctionType *DFSanUnimplementedFnTy;
 234   FunctionType *DFSanSetLabelFnTy;
 235   FunctionType *DFSanNonzeroLabelFnTy;
 236   Constant *DFSanUnionFn;
 237   Constant *DFSanUnionLoadFn;
 238   Constant *DFSanUnimplementedFn;
 239   Constant *DFSanSetLabelFn;
 240   Constant *DFSanNonzeroLabelFn;
 241   MDNode *ColdCallWeights;
 242   DFSanABIList ABIList;
 243   DenseMap<Value *, Function *> UnwrappedFnMap;
 244   AttributeSet ReadOnlyNoneAttrs;
 245
 246   Value *getShadowAddress(Value *Addr, Instruction *Pos);
 247   bool isInstrumented(const Function *F);
 248   bool isInstrumented(const GlobalAlias *GA);
 249   FunctionType *getArgsFunctionType(FunctionType *T);
 250   FunctionType *getTrampolineFunctionType(FunctionType *T);
 251   FunctionType *getCustomFunctionType(FunctionType *T);
 252   InstrumentedABI getInstrumentedABI();
 253   WrapperKind getWrapperKind(Function *F);
 254   void addGlobalNamePrefix(GlobalValue *GV);
 255   Function *buildWrapperFunction(Function *F, StringRef NewFName,
 256                                  GlobalValue::LinkageTypes NewFLink,
 257                                  FunctionType *NewFT);
 258   Constant *getOrBuildTrampolineFunction(FunctionType *FT, StringRef FName);
 259
 260  public:
 261   DataFlowSanitizer(StringRef ABIListFile = StringRef(),
 262                     void *(*getArgTLS)() = nullptr,
 263                     void *(*getRetValTLS)() = nullptr);
 264   static char ID;
 265   bool doInitialization(Module &M) override;
 266   bool runOnModule(Module &M) override;
 267 };
 268
 269 struct DFSanFunction {
 270   DataFlowSanitizer &DFS;
 271   Function *F;
 272   DominatorTree DT;
 273   DataFlowSanitizer::InstrumentedABI IA;
 274   bool IsNativeABI;
 275   Value *ArgTLSPtr;
 276   Value *RetvalTLSPtr;
 277   AllocaInst *LabelReturnAlloca;
 278   DenseMap<Value *, Value *> ValShadowMap;
 279   DenseMap<AllocaInst *, AllocaInst *> AllocaShadowMap;
 280   std::vector<std::pair<PHINode *, PHINode *> > PHIFixups;
 281   DenseSet<Instruction *> SkipInsts;
 282   DenseSet<Value *> NonZeroChecks;
 283
 284   struct CachedCombinedShadow {
 285     BasicBlock *Block;
 286     Value *Shadow;
 287   };
 288   DenseMap<std::pair<Value *, Value *>, CachedCombinedShadow>
 289       CachedCombinedShadows;
 290   DenseMap<Value *, std::set<Value *>> ShadowElements;
 291
 292   DFSanFunction(DataFlowSanitizer &DFS, Function *F, bool IsNativeABI)
 293       : DFS(DFS), F(F), IA(DFS.getInstrumentedABI()),
 294         IsNativeABI(IsNativeABI), ArgTLSPtr(nullptr), RetvalTLSPtr(nullptr),
 295         LabelReturnAlloca(nullptr) {
 296     DT.recalculate(*F);
 297   }
 298   Value *getArgTLSPtr();
 299   Value *getArgTLS(unsigned Index, Instruction *Pos);
 300   Value *getRetvalTLS();
 301   Value *getShadow(Value *V);
 302   void setShadow(Instruction *I, Value *Shadow);
 303   Value *combineShadows(Value *V1, Value *V2, Instruction *Pos);
 304   Value *combineOperandShadows(Instruction *Inst);
 305   Value *loadShadow(Value *ShadowAddr, uint64_t Size, uint64_t Align,
 306                     Instruction *Pos);
 307   void storeShadow(Value *Addr, uint64_t Size, uint64_t Align, Value *Shadow,
 308                    Instruction *Pos);
 309 };
 310
 311 class DFSanVisitor : public InstVisitor<DFSanVisitor> {
 312  public:
 313   DFSanFunction &DFSF;
 314   DFSanVisitor(DFSanFunction &DFSF) : DFSF(DFSF) {}
 315
 316   void visitOperandShadowInst(Instruction &I);
 317
 318   void visitBinaryOperator(BinaryOperator &BO);
 319   void visitCastInst(CastInst &CI);
 320   void visitCmpInst(CmpInst &CI);
 321   void visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &GEPI);
 322   void visitLoadInst(LoadInst &LI);
 323   void visitStoreInst(StoreInst &SI);
 324   void visitReturnInst(ReturnInst &RI);
 325   void visitCallSite(CallSite CS);
 326   void visitPHINode(PHINode &PN);
 327   void visitExtractElementInst(ExtractElementInst &I);
 328   void visitInsertElementInst(InsertElementInst &I);
 329   void visitShuffleVectorInst(ShuffleVectorInst &I);
 330   void visitExtractValueInst(ExtractValueInst &I);
 331   void visitInsertValueInst(InsertValueInst &I);
 332   void visitAllocaInst(AllocaInst &I);
 333   void visitSelectInst(SelectInst &I);
 334   void visitMemSetInst(MemSetInst &I);
 335   void visitMemTransferInst(MemTransferInst &I);
 336 };
 337
 338 }
 339
 340 char DataFlowSanitizer::ID;
 341 INITIALIZE_PASS(DataFlowSanitizer, "dfsan",
 342                 "DataFlowSanitizer: dynamic data flow analysis.", false, false)
 343
 344 ModulePass *llvm::createDataFlowSanitizerPass(StringRef ABIListFile,
 345                                               void *(*getArgTLS)(),
 346                                               void *(*getRetValTLS)()) {
 347   return new DataFlowSanitizer(ABIListFile, getArgTLS, getRetValTLS);
 348 }
 349
 350 DataFlowSanitizer::DataFlowSanitizer(StringRef ABIListFile,
 351                                      void *(*getArgTLS)(),
 352                                      void *(*getRetValTLS)())
 353     : ModulePass(ID), GetArgTLSPtr(getArgTLS), GetRetvalTLSPtr(getRetValTLS),
 354       ABIList(SpecialCaseList::createOrDie(ABIListFile.empty() ? ClABIListFile
 355                                                                : ABIListFile)) {
 356 }
 357
 358 FunctionType *DataFlowSanitizer::getArgsFunctionType(FunctionType *T) {
 359   llvm::SmallVector<Type *, 4> ArgTypes;
 360   std::copy(T->param_begin(), T->param_end(), std::back_inserter(ArgTypes));
 361   for (unsigned i = 0, e = T->getNumParams(); i != e; ++i)
 362     ArgTypes.push_back(ShadowTy);
 363   if (T->isVarArg())
 364     ArgTypes.push_back(ShadowPtrTy);
 365   Type *RetType = T->getReturnType();
 366   if (!RetType->isVoidTy())
 367     RetType = StructType::get(RetType, ShadowTy, (Type *)nullptr);
 368   return FunctionType::get(RetType, ArgTypes, T->isVarArg());
 369 }
 370
 371 FunctionType *DataFlowSanitizer::getTrampolineFunctionType(FunctionType *T) {
 372   assert(!T->isVarArg());
 373   llvm::SmallVector<Type *, 4> ArgTypes;
 374   ArgTypes.push_back(T->getPointerTo());
 375   std::copy(T->param_begin(), T->param_end(), std::back_inserter(ArgTypes));
 376   for (unsigned i = 0, e = T->getNumParams(); i != e; ++i)
 377     ArgTypes.push_back(ShadowTy);
 378   Type *RetType = T->getReturnType();
 379   if (!RetType->isVoidTy())
 380     ArgTypes.push_back(ShadowPtrTy);
 381   return FunctionType::get(T->getReturnType(), ArgTypes, false);
 382 }
 383
 384 FunctionType *DataFlowSanitizer::getCustomFunctionType(FunctionType *T) {
 385   assert(!T->isVarArg());
 386   llvm::SmallVector<Type *, 4> ArgTypes;
 387   for (FunctionType::param_iterator i = T->param_begin(), e = T->param_end();
 388        i != e; ++i) {
 389     FunctionType *FT;
 390     if (isa<PointerType>(*i) && (FT = dyn_cast<FunctionType>(cast<PointerType>(
 391                                      *i)->getElementType()))) {
 392       ArgTypes.push_back(getTrampolineFunctionType(FT)->getPointerTo());
 393       ArgTypes.push_back(Type::getInt8PtrTy(*Ctx));
 394     } else {
 395       ArgTypes.push_back(*i);
 396     }
 397   }
 398   for (unsigned i = 0, e = T->getNumParams(); i != e; ++i)
 399     ArgTypes.push_back(ShadowTy);
 400   Type *RetType = T->getReturnType();
 401   if (!RetType->isVoidTy())
 402     ArgTypes.push_back(ShadowPtrTy);
 403   return FunctionType::get(T->getReturnType(), ArgTypes, false);
 404 }
 405
 406 bool DataFlowSanitizer::doInitialization(Module &M) {
 407   DataLayoutPass *DLP = getAnalysisIfAvailable<DataLayoutPass>();
 408   if (!DLP)
 409     report_fatal_error("data layout missing");
 410   DL = &DLP->getDataLayout();
 411
 412   Mod = &M;
 413   Ctx = &M.getContext();
 414   ShadowTy = IntegerType::get(*Ctx, ShadowWidth);
 415   ShadowPtrTy = PointerType::getUnqual(ShadowTy);
 416   IntptrTy = DL->getIntPtrType(*Ctx);
 417   ZeroShadow = ConstantInt::getSigned(ShadowTy, 0);
 418   ShadowPtrMask = ConstantInt::getSigned(IntptrTy, ~0x700000000000LL);
 419   ShadowPtrMul = ConstantInt::getSigned(IntptrTy, ShadowWidth / 8);
 420
 421   Type *DFSanUnionArgs[2] = { ShadowTy, ShadowTy };
 422   DFSanUnionFnTy =
 423       FunctionType::get(ShadowTy, DFSanUnionArgs, /*isVarArg=*/ false);
 424   Type *DFSanUnionLoadArgs[2] = { ShadowPtrTy, IntptrTy };
 425   DFSanUnionLoadFnTy =
 426       FunctionType::get(ShadowTy, DFSanUnionLoadArgs, /*isVarArg=*/ false);
 427   DFSanUnimplementedFnTy = FunctionType::get(
 428       Type::getVoidTy(*Ctx), Type::getInt8PtrTy(*Ctx), /*isVarArg=*/false);
 429   Type *DFSanSetLabelArgs[3] = { ShadowTy, Type::getInt8PtrTy(*Ctx), IntptrTy };
 430   DFSanSetLabelFnTy = FunctionType::get(Type::getVoidTy(*Ctx),
 431                                         DFSanSetLabelArgs, /*isVarArg=*/false);
 432   DFSanNonzeroLabelFnTy = FunctionType::get(
 433       Type::getVoidTy(*Ctx), ArrayRef<Type *>(), /*isVarArg=*/false);
 434
 435   if (GetArgTLSPtr) {
 436     Type *ArgTLSTy = ArrayType::get(ShadowTy, 64);
 437     ArgTLS = nullptr;
 438     GetArgTLS = ConstantExpr::getIntToPtr(
 439         ConstantInt::get(IntptrTy, uintptr_t(GetArgTLSPtr)),
 440         PointerType::getUnqual(
 441             FunctionType::get(PointerType::getUnqual(ArgTLSTy),
 442                               (Type *)nullptr)));
 443   }
 444   if (GetRetvalTLSPtr) {
 445     RetvalTLS = nullptr;
 446     GetRetvalTLS = ConstantExpr::getIntToPtr(
 447         ConstantInt::get(IntptrTy, uintptr_t(GetRetvalTLSPtr)),
 448         PointerType::getUnqual(
 449             FunctionType::get(PointerType::getUnqual(ShadowTy),
 450                               (Type *)nullptr)));
 451   }
 452
 453   ColdCallWeights = MDBuilder(*Ctx).createBranchWeights(1, 1000);
 454   return true;
 455 }
 456
 457 bool DataFlowSanitizer::isInstrumented(const Function *F) {
 458   return !ABIList.isIn(*F, "uninstrumented");
 459 }
 460
 461 bool DataFlowSanitizer::isInstrumented(const GlobalAlias *GA) {
 462   return !ABIList.isIn(*GA, "uninstrumented");
 463 }
 464
 465 DataFlowSanitizer::InstrumentedABI DataFlowSanitizer::getInstrumentedABI() {
 466   return ClArgsABI ? IA_Args : IA_TLS;
 467 }
 468
 469 DataFlowSanitizer::WrapperKind DataFlowSanitizer::getWrapperKind(Function *F) {
 470   if (ABIList.isIn(*F, "functional"))
 471     return WK_Functional;
 472   if (ABIList.isIn(*F, "discard"))
 473     return WK_Discard;
 474   if (ABIList.isIn(*F, "custom"))
 475     return WK_Custom;
 476
 477   return WK_Warning;
 478 }
 479
 480 void DataFlowSanitizer::addGlobalNamePrefix(GlobalValue *GV) {
 481   std::string GVName = GV->getName(), Prefix = "dfs$";
 482   GV->setName(Prefix + GVName);
 483
 484   // Try to change the name of the function in module inline asm.  We only do
 485   // this for specific asm directives, currently only ".symver", to try to avoid
 486   // corrupting asm which happens to contain the symbol name as a substring.
 487   // Note that the substitution for .symver assumes that the versioned symbol
 488   // also has an instrumented name.
 489   std::string Asm = GV->getParent()->getModuleInlineAsm();
 490   std::string SearchStr = ".symver " + GVName + ",";
 491   size_t Pos = Asm.find(SearchStr);
 492   if (Pos != std::string::npos) {
 493     Asm.replace(Pos, SearchStr.size(),
 494                 ".symver " + Prefix + GVName + "," + Prefix);
 495     GV->getParent()->setModuleInlineAsm(Asm);
 496   }
 497 }
 498
 499 Function *
 500 DataFlowSanitizer::buildWrapperFunction(Function *F, StringRef NewFName,
 501                                         GlobalValue::LinkageTypes NewFLink,
 502                                         FunctionType *NewFT) {
 503   FunctionType *FT = F->getFunctionType();
 504   Function *NewF = Function::Create(NewFT, NewFLink, NewFName,
 505                                     F->getParent());
 506   NewF->copyAttributesFrom(F);
 507   NewF->removeAttributes(
 508       AttributeSet::ReturnIndex,
 509       AttributeFuncs::typeIncompatible(NewFT->getReturnType(),
 510                                        AttributeSet::ReturnIndex));
 511
 512   BasicBlock *BB = BasicBlock::Create(*Ctx, "entry", NewF);
 513   std::vector<Value *> Args;
 514   unsigned n = FT->getNumParams();
 515   for (Function::arg_iterator ai = NewF->arg_begin(); n != 0; ++ai, --n)
 516     Args.push_back(&*ai);
 517   CallInst *CI = CallInst::Create(F, Args, "", BB);
 518   if (FT->getReturnType()->isVoidTy())
 519     ReturnInst::Create(*Ctx, BB);
 520   else
 521     ReturnInst::Create(*Ctx, CI, BB);
 522
 523   return NewF;
 524 }
 525
 526 Constant *DataFlowSanitizer::getOrBuildTrampolineFunction(FunctionType *FT,
 527                                                           StringRef FName) {
 528   FunctionType *FTT = getTrampolineFunctionType(FT);
 529   Constant *C = Mod->getOrInsertFunction(FName, FTT);
 530   Function *F = dyn_cast<Function>(C);
 531   if (F && F->isDeclaration()) {
 532     F->setLinkage(GlobalValue::LinkOnceODRLinkage);
 533     BasicBlock *BB = BasicBlock::Create(*Ctx, "entry", F);
 534     std::vector<Value *> Args;
 535     Function::arg_iterator AI = F->arg_begin(); ++AI;
 536     for (unsigned N = FT->getNumParams(); N != 0; ++AI, --N)
 537       Args.push_back(&*AI);
 538     CallInst *CI =
 539         CallInst::Create(&F->getArgumentList().front(), Args, "", BB);
 540     ReturnInst *RI;
 541     if (FT->getReturnType()->isVoidTy())
 542       RI = ReturnInst::Create(*Ctx, BB);
 543     else
 544       RI = ReturnInst::Create(*Ctx, CI, BB);
 545
 546     DFSanFunction DFSF(*this, F, /*IsNativeABI=*/true);
 547     Function::arg_iterator ValAI = F->arg_begin(), ShadowAI = AI; ++ValAI;
 548     for (unsigned N = FT->getNumParams(); N != 0; ++ValAI, ++ShadowAI, --N)
 549       DFSF.ValShadowMap[ValAI] = ShadowAI;
 550     DFSanVisitor(DFSF).visitCallInst(*CI);
 551     if (!FT->getReturnType()->isVoidTy())
 552       new StoreInst(DFSF.getShadow(RI->getReturnValue()),
 553                     &F->getArgumentList().back(), RI);
 554   }
 555
 556   return C;
 557 }
 558
 559 bool DataFlowSanitizer::runOnModule(Module &M) {
 560   if (!DL)
 561     return false;
 562
 563   if (ABIList.isIn(M, "skip"))
 564     return false;
 565
 566   if (!GetArgTLSPtr) {
 567     Type *ArgTLSTy = ArrayType::get(ShadowTy, 64);
 568     ArgTLS = Mod->getOrInsertGlobal("__dfsan_arg_tls", ArgTLSTy);
 569     if (GlobalVariable *G = dyn_cast<GlobalVariable>(ArgTLS))
 570       G->setThreadLocalMode(GlobalVariable::InitialExecTLSModel);
 571   }
 572   if (!GetRetvalTLSPtr) {
 573     RetvalTLS = Mod->getOrInsertGlobal("__dfsan_retval_tls", ShadowTy);
 574     if (GlobalVariable *G = dyn_cast<GlobalVariable>(RetvalTLS))
 575       G->setThreadLocalMode(GlobalVariable::InitialExecTLSModel);
 576   }
 577
 578   DFSanUnionFn = Mod->getOrInsertFunction("__dfsan_union", DFSanUnionFnTy);
 579   if (Function *F = dyn_cast<Function>(DFSanUnionFn)) {
 580     F->addAttribute(AttributeSet::FunctionIndex, Attribute::ReadNone);
 581     F->addAttribute(AttributeSet::ReturnIndex, Attribute::ZExt);
 582     F->addAttribute(1, Attribute::ZExt);
 583     F->addAttribute(2, Attribute::ZExt);
 584   }
 585   DFSanUnionLoadFn =
 586       Mod->getOrInsertFunction("__dfsan_union_load", DFSanUnionLoadFnTy);
 587   if (Function *F = dyn_cast<Function>(DFSanUnionLoadFn)) {
 588     F->addAttribute(AttributeSet::FunctionIndex, Attribute::ReadOnly);
 589     F->addAttribute(AttributeSet::ReturnIndex, Attribute::ZExt);
 590   }
 591   DFSanUnimplementedFn =
 592       Mod->getOrInsertFunction("__dfsan_unimplemented", DFSanUnimplementedFnTy);
 593   DFSanSetLabelFn =
 594       Mod->getOrInsertFunction("__dfsan_set_label", DFSanSetLabelFnTy);
 595   if (Function *F = dyn_cast<Function>(DFSanSetLabelFn)) {
 596     F->addAttribute(1, Attribute::ZExt);
 597   }
 598   DFSanNonzeroLabelFn =
 599       Mod->getOrInsertFunction("__dfsan_nonzero_label", DFSanNonzeroLabelFnTy);
 600
 601   std::vector<Function *> FnsToInstrument;
 602   llvm::SmallPtrSet<Function *, 2> FnsWithNativeABI;
 603   for (Module::iterator i = M.begin(), e = M.end(); i != e; ++i) {
 604     if (!i->isIntrinsic() &&
 605         i != DFSanUnionFn &&
 606         i != DFSanUnionLoadFn &&
 607         i != DFSanUnimplementedFn &&
 608         i != DFSanSetLabelFn &&
 609         i != DFSanNonzeroLabelFn)
 610       FnsToInstrument.push_back(&*i);
 611   }
 612
 613   // Give function aliases prefixes when necessary, and build wrappers where the
 614   // instrumentedness is inconsistent.
 615   for (Module::alias_iterator i = M.alias_begin(), e = M.alias_end(); i != e;) {
 616     GlobalAlias *GA = &*i;
 617     ++i;
 618     // Don't stop on weak.  We assume people aren't playing games with the
 619     // instrumentedness of overridden weak aliases.
 620     if (auto F = dyn_cast<Function>(GA->getBaseObject())) {
 621       bool GAInst = isInstrumented(GA), FInst = isInstrumented(F);
 622       if (GAInst && FInst) {
 623         addGlobalNamePrefix(GA);
 624       } else if (GAInst != FInst) {
 625         // Non-instrumented alias of an instrumented function, or vice versa.
 626         // Replace the alias with a native-ABI wrapper of the aliasee.  The pass
 627         // below will take care of instrumenting it.
 628         Function *NewF =
 629             buildWrapperFunction(F, "", GA->getLinkage(), F->getFunctionType());
 630         GA->replaceAllUsesWith(ConstantExpr::getBitCast(NewF, GA->getType()));
 631         NewF->takeName(GA);
 632         GA->eraseFromParent();
 633         FnsToInstrument.push_back(NewF);
 634       }
 635     }
 636   }
 637
 638   AttrBuilder B;
 639   B.addAttribute(Attribute::ReadOnly).addAttribute(Attribute::ReadNone);
 640   ReadOnlyNoneAttrs = AttributeSet::get(*Ctx, AttributeSet::FunctionIndex, B);
 641
 642   // First, change the ABI of every function in the module.  ABI-listed
 643   // functions keep their original ABI and get a wrapper function.
 644   for (std::vector<Function *>::iterator i = FnsToInstrument.begin(),
 645                                          e = FnsToInstrument.end();
 646        i != e; ++i) {
 647     Function &F = **i;
 648     FunctionType *FT = F.getFunctionType();
 649
 650     bool IsZeroArgsVoidRet = (FT->getNumParams() == 0 && !FT->isVarArg() &&
 651                               FT->getReturnType()->isVoidTy());
 652
 653     if (isInstrumented(&F)) {
 654       // Instrumented functions get a 'dfs$' prefix.  This allows us to more
 655       // easily identify cases of mismatching ABIs.
 656       if (getInstrumentedABI() == IA_Args && !IsZeroArgsVoidRet) {
 657         FunctionType *NewFT = getArgsFunctionType(FT);
 658         Function *NewF = Function::Create(NewFT, F.getLinkage(), "", &M);
 659         NewF->copyAttributesFrom(&F);
 660         NewF->removeAttributes(
 661             AttributeSet::ReturnIndex,
 662             AttributeFuncs::typeIncompatible(NewFT->getReturnType(),
 663                                              AttributeSet::ReturnIndex));
 664         for (Function::arg_iterator FArg = F.arg_begin(),
 665                                     NewFArg = NewF->arg_begin(),
 666                                     FArgEnd = F.arg_end();
 667              FArg != FArgEnd; ++FArg, ++NewFArg) {
 668           FArg->replaceAllUsesWith(NewFArg);
 669         }
 670         NewF->getBasicBlockList().splice(NewF->begin(), F.getBasicBlockList());
 671
 672         for (Function::user_iterator UI = F.user_begin(), UE = F.user_end();
 673              UI != UE;) {
 674           BlockAddress *BA = dyn_cast<BlockAddress>(*UI);
 675           ++UI;
 676           if (BA) {
 677             BA->replaceAllUsesWith(
 678                 BlockAddress::get(NewF, BA->getBasicBlock()));
 679             delete BA;
 680           }
 681         }
 682         F.replaceAllUsesWith(
 683             ConstantExpr::getBitCast(NewF, PointerType::getUnqual(FT)));
 684         NewF->takeName(&F);
 685         F.eraseFromParent();
 686         *i = NewF;
 687         addGlobalNamePrefix(NewF);
 688       } else {
 689         addGlobalNamePrefix(&F);
 690       }
 691                // Hopefully, nobody will try to indirectly call a vararg
 692                // function... yet.
 693     } else if (FT->isVarArg()) {
 694       UnwrappedFnMap[&F] = &F;
 695       *i = nullptr;
 696     } else if (!IsZeroArgsVoidRet || getWrapperKind(&F) == WK_Custom) {
 697       // Build a wrapper function for F.  The wrapper simply calls F, and is
 698       // added to FnsToInstrument so that any instrumentation according to its
 699       // WrapperKind is done in the second pass below.
 700       FunctionType *NewFT = getInstrumentedABI() == IA_Args
 701                                 ? getArgsFunctionType(FT)
 702                                 : FT;
 703       Function *NewF = buildWrapperFunction(
 704           &F, std::string("dfsw$") + std::string(F.getName()),
 705           GlobalValue::LinkOnceODRLinkage, NewFT);
 706       if (getInstrumentedABI() == IA_TLS)
 707         NewF->removeAttributes(AttributeSet::FunctionIndex, ReadOnlyNoneAttrs);
 708
 709       Value *WrappedFnCst =
 710           ConstantExpr::getBitCast(NewF, PointerType::getUnqual(FT));
 711       F.replaceAllUsesWith(WrappedFnCst);
 712       UnwrappedFnMap[WrappedFnCst] = &F;
 713       *i = NewF;
 714
 715       if (!F.isDeclaration()) {
 716         // This function is probably defining an interposition of an
 717         // uninstrumented function and hence needs to keep the original ABI.
 718         // But any functions it may call need to use the instrumented ABI, so
 719         // we instrument it in a mode which preserves the original ABI.
 720         FnsWithNativeABI.insert(&F);
 721
 722         // This code needs to rebuild the iterators, as they may be invalidated
 723         // by the push_back, taking care that the new range does not include
 724         // any functions added by this code.
 725         size_t N = i - FnsToInstrument.begin(),
 726                Count = e - FnsToInstrument.begin();
 727         FnsToInstrument.push_back(&F);
 728         i = FnsToInstrument.begin() + N;
 729         e = FnsToInstrument.begin() + Count;
 730       }
 731     }
 732   }
 733
 734   for (std::vector<Function *>::iterator i = FnsToInstrument.begin(),
 735                                          e = FnsToInstrument.end();
 736        i != e; ++i) {
 737     if (!*i || (*i)->isDeclaration())
 738       continue;
 739
 740     removeUnreachableBlocks(**i);
 741
 742     DFSanFunction DFSF(*this, *i, FnsWithNativeABI.count(*i));
 743
 744     // DFSanVisitor may create new basic blocks, which confuses df_iterator.
 745     // Build a copy of the list before iterating over it.
 746     llvm::SmallVector<BasicBlock *, 4> BBList(
 747         depth_first(&(*i)->getEntryBlock()));
 748
 749     for (llvm::SmallVector<BasicBlock *, 4>::iterator i = BBList.begin(),
 750                                                       e = BBList.end();
 751          i != e; ++i) {
 752       Instruction *Inst = &(*i)->front();
 753       while (1) {
 754         // DFSanVisitor may split the current basic block, changing the current
 755         // instruction's next pointer and moving the next instruction to the
 756         // tail block from which we should continue.
 757         Instruction *Next = Inst->getNextNode();
 758         // DFSanVisitor may delete Inst, so keep track of whether it was a
 759         // terminator.
 760         bool IsTerminator = isa<TerminatorInst>(Inst);
 761         if (!DFSF.SkipInsts.count(Inst))
 762           DFSanVisitor(DFSF).visit(Inst);
 763         if (IsTerminator)
 764           break;
 765         Inst = Next;
 766       }
 767     }
 768
 769     // We will not necessarily be able to compute the shadow for every phi node
 770     // until we have visited every block.  Therefore, the code that handles phi
 771     // nodes adds them to the PHIFixups list so that they can be properly
 772     // handled here.
 773     for (std::vector<std::pair<PHINode *, PHINode *> >::iterator
 774              i = DFSF.PHIFixups.begin(),
 775              e = DFSF.PHIFixups.end();
 776          i != e; ++i) {
 777       for (unsigned val = 0, n = i->first->getNumIncomingValues(); val != n;
 778            ++val) {
 779         i->second->setIncomingValue(
 780             val, DFSF.getShadow(i->first->getIncomingValue(val)));
 781       }
 782     }
 783
 784     // -dfsan-debug-nonzero-labels will split the CFG in all kinds of crazy
 785     // places (i.e. instructions in basic blocks we haven't even begun visiting
 786     // yet).  To make our life easier, do this work in a pass after the main
 787     // instrumentation.
 788     if (ClDebugNonzeroLabels) {
 789       for (DenseSet<Value *>::iterator i = DFSF.NonZeroChecks.begin(),
 790                                        e = DFSF.NonZeroChecks.end();
 791            i != e; ++i) {
 792         Instruction *Pos;
 793         if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(*i))
 794           Pos = I->getNextNode();
 795         else
 796           Pos = DFSF.F->getEntryBlock().begin();
 797         while (isa<PHINode>(Pos) || isa<AllocaInst>(Pos))
 798           Pos = Pos->getNextNode();
 799         IRBuilder<> IRB(Pos);
 800         Value *Ne = IRB.CreateICmpNE(*i, DFSF.DFS.ZeroShadow);
 801         BranchInst *BI = cast<BranchInst>(SplitBlockAndInsertIfThen(
 802             Ne, Pos, /*Unreachable=*/false, ColdCallWeights));
 803         IRBuilder<> ThenIRB(BI);
 804         ThenIRB.CreateCall(DFSF.DFS.DFSanNonzeroLabelFn);
 805       }
 806     }
 807   }
 808
 809   return false;
 810 }
 811
 812 Value *DFSanFunction::getArgTLSPtr() {
 813   if (ArgTLSPtr)
 814     return ArgTLSPtr;
 815   if (DFS.ArgTLS)
 816     return ArgTLSPtr = DFS.ArgTLS;
 817
 818   IRBuilder<> IRB(F->getEntryBlock().begin());
 819   return ArgTLSPtr = IRB.CreateCall(DFS.GetArgTLS);
 820 }
 821
 822 Value *DFSanFunction::getRetvalTLS() {
 823   if (RetvalTLSPtr)
 824     return RetvalTLSPtr;
 825   if (DFS.RetvalTLS)
 826     return RetvalTLSPtr = DFS.RetvalTLS;
 827
 828   IRBuilder<> IRB(F->getEntryBlock().begin());
 829   return RetvalTLSPtr = IRB.CreateCall(DFS.GetRetvalTLS);
 830 }
 831
 832 Value *DFSanFunction::getArgTLS(unsigned Idx, Instruction *Pos) {
 833   IRBuilder<> IRB(Pos);
 834   return IRB.CreateConstGEP2_64(getArgTLSPtr(), 0, Idx);
 835 }
 836
 837 Value *DFSanFunction::getShadow(Value *V) {
 838   if (!isa<Argument>(V) && !isa<Instruction>(V))
 839     return DFS.ZeroShadow;
 840   Value *&Shadow = ValShadowMap[V];
 841   if (!Shadow) {
 842     if (Argument *A = dyn_cast<Argument>(V)) {
 843       if (IsNativeABI)
 844         return DFS.ZeroShadow;
 845       switch (IA) {
 846       case DataFlowSanitizer::IA_TLS: {
 847         Value *ArgTLSPtr = getArgTLSPtr();
 848         Instruction *ArgTLSPos =
 849             DFS.ArgTLS ? &*F->getEntryBlock().begin()
 850                        : cast<Instruction>(ArgTLSPtr)->getNextNode();
 851         IRBuilder<> IRB(ArgTLSPos);
 852         Shadow = IRB.CreateLoad(getArgTLS(A->getArgNo(), ArgTLSPos));
 853         break;
 854       }
 855       case DataFlowSanitizer::IA_Args: {
 856         unsigned ArgIdx = A->getArgNo() + F->getArgumentList().size() / 2;
 857         Function::arg_iterator i = F->arg_begin();
 858         while (ArgIdx--)
 859           ++i;
 860         Shadow = i;
 861         assert(Shadow->getType() == DFS.ShadowTy);
 862         break;
 863       }
 864       }
 865       NonZeroChecks.insert(Shadow);
 866     } else {
 867       Shadow = DFS.ZeroShadow;
 868     }
 869   }
 870   return Shadow;
 871 }
 872
 873 void DFSanFunction::setShadow(Instruction *I, Value *Shadow) {
 874   assert(!ValShadowMap.count(I));
 875   assert(Shadow->getType() == DFS.ShadowTy);
 876   ValShadowMap[I] = Shadow;
 877 }
 878
 879 Value *DataFlowSanitizer::getShadowAddress(Value *Addr, Instruction *Pos) {
 880   assert(Addr != RetvalTLS && "Reinstrumenting?");
 881   IRBuilder<> IRB(Pos);
 882   return IRB.CreateIntToPtr(
 883       IRB.CreateMul(
 884           IRB.CreateAnd(IRB.CreatePtrToInt(Addr, IntptrTy), ShadowPtrMask),
 885           ShadowPtrMul),
 886       ShadowPtrTy);
 887 }
 888
 889 // Generates IR to compute the union of the two given shadows, inserting it
 890 // before Pos.  Returns the computed union Value.
 891 Value *DFSanFunction::combineShadows(Value *V1, Value *V2, Instruction *Pos) {
 892   if (V1 == DFS.ZeroShadow)
 893     return V2;
 894   if (V2 == DFS.ZeroShadow)
 895     return V1;
 896   if (V1 == V2)
 897     return V1;
 898
 899   auto V1Elems = ShadowElements.find(V1);
 900   auto V2Elems = ShadowElements.find(V2);
 901   if (V1Elems != ShadowElements.end() && V2Elems != ShadowElements.end()) {
 902     if (std::includes(V1Elems->second.begin(), V1Elems->second.end(),
 903                       V2Elems->second.begin(), V2Elems->second.end())) {
 904       return V1;
 905     } else if (std::includes(V2Elems->second.begin(), V2Elems->second.end(),
 906                              V1Elems->second.begin(), V1Elems->second.end())) {
 907       return V2;
 908     }
 909   } else if (V1Elems != ShadowElements.end()) {
 910     if (V1Elems->second.count(V2))
 911       return V1;
 912   } else if (V2Elems != ShadowElements.end()) {
 913     if (V2Elems->second.count(V1))
 914       return V2;
 915   }
 916
 917   auto Key = std::make_pair(V1, V2);
 918   if (V1 > V2)
 919     std::swap(Key.first, Key.second);
 920   CachedCombinedShadow &CCS = CachedCombinedShadows[Key];
 921   if (CCS.Block && DT.dominates(CCS.Block, Pos->getParent()))
 922     return CCS.Shadow;
 923
 924   IRBuilder<> IRB(Pos);
 925   BasicBlock *Head = Pos->getParent();
 926   Value *Ne = IRB.CreateICmpNE(V1, V2);
 927   BranchInst *BI = cast<BranchInst>(SplitBlockAndInsertIfThen(
 928       Ne, Pos, /*Unreachable=*/false, DFS.ColdCallWeights, &DT));
 929   IRBuilder<> ThenIRB(BI);
 930   CallInst *Call = ThenIRB.CreateCall2(DFS.DFSanUnionFn, V1, V2);
 931   Call->addAttribute(AttributeSet::ReturnIndex, Attribute::ZExt);
 932   Call->addAttribute(1, Attribute::ZExt);
 933   Call->addAttribute(2, Attribute::ZExt);
 934
 935   BasicBlock *Tail = BI->getSuccessor(0);
 936   PHINode *Phi = PHINode::Create(DFS.ShadowTy, 2, "", Tail->begin());
 937   Phi->addIncoming(Call, Call->getParent());
 938   Phi->addIncoming(V1, Head);
 939
 940   CCS.Block = Tail;
 941   CCS.Shadow = Phi;
 942
 943   std::set<Value *> UnionElems;
 944   if (V1Elems != ShadowElements.end()) {
 945     UnionElems = V1Elems->second;
 946   } else {
 947     UnionElems.insert(V1);
 948   }
 949   if (V2Elems != ShadowElements.end()) {
 950     UnionElems.insert(V2Elems->second.begin(), V2Elems->second.end());
 951   } else {
 952     UnionElems.insert(V2);
 953   }
 954   ShadowElements[Phi] = std::move(UnionElems);
 955
 956   return Phi;
 957 }
 958
 959 // A convenience function which folds the shadows of each of the operands
 960 // of the provided instruction Inst, inserting the IR before Inst.  Returns
 961 // the computed union Value.
 962 Value *DFSanFunction::combineOperandShadows(Instruction *Inst) {
 963   if (Inst->getNumOperands() == 0)
 964     return DFS.ZeroShadow;
 965
 966   Value *Shadow = getShadow(Inst->getOperand(0));
 967   for (unsigned i = 1, n = Inst->getNumOperands(); i != n; ++i) {
 968     Shadow = combineShadows(Shadow, getShadow(Inst->getOperand(i)), Inst);
 969   }
 970   return Shadow;
 971 }
 972
 973 void DFSanVisitor::visitOperandShadowInst(Instruction &I) {
 974   Value *CombinedShadow = DFSF.combineOperandShadows(&I);
 975   DFSF.setShadow(&I, CombinedShadow);
 976 }
 977
 978 // Generates IR to load shadow corresponding to bytes [Addr, Addr+Size), where
 979 // Addr has alignment Align, and take the union of each of those shadows.
 980 Value *DFSanFunction::loadShadow(Value *Addr, uint64_t Size, uint64_t Align,
 981                                  Instruction *Pos) {
 982   if (AllocaInst *AI = dyn_cast<AllocaInst>(Addr)) {
 983     llvm::DenseMap<AllocaInst *, AllocaInst *>::iterator i =
 984         AllocaShadowMap.find(AI);
 985     if (i != AllocaShadowMap.end()) {
 986       IRBuilder<> IRB(Pos);
 987       return IRB.CreateLoad(i->second);
 988     }
 989   }
 990
 991   uint64_t ShadowAlign = Align * DFS.ShadowWidth / 8;
 992   SmallVector<Value *, 2> Objs;
 993   GetUnderlyingObjects(Addr, Objs, DFS.DL);
 994   bool AllConstants = true;
 995   for (SmallVector<Value *, 2>::iterator i = Objs.begin(), e = Objs.end();
 996        i != e; ++i) {
 997     if (isa<Function>(*i) || isa<BlockAddress>(*i))
 998       continue;
 999     if (isa<GlobalVariable>(*i) && cast<GlobalVariable>(*i)->isConstant())
1000       continue;
1001
1002     AllConstants = false;
1003     break;
1004   }
1005   if (AllConstants)
1006     return DFS.ZeroShadow;
1007
1008   Value *ShadowAddr = DFS.getShadowAddress(Addr, Pos);
1009   switch (Size) {
1010   case 0:
1011     return DFS.ZeroShadow;
1012   case 1: {
1013     LoadInst *LI = new LoadInst(ShadowAddr, "", Pos);
1014     LI->setAlignment(ShadowAlign);
1015     return LI;
1016   }
1017   case 2: {
1018     IRBuilder<> IRB(Pos);
1019     Value *ShadowAddr1 =
1020         IRB.CreateGEP(ShadowAddr, ConstantInt::get(DFS.IntptrTy, 1));
1021     return combineShadows(IRB.CreateAlignedLoad(ShadowAddr, ShadowAlign),
1022                           IRB.CreateAlignedLoad(ShadowAddr1, ShadowAlign), Pos);
1023   }
1024   }
1025   if (Size % (64 / DFS.ShadowWidth) == 0) {
1026     // Fast path for the common case where each byte has identical shadow: load
1027     // shadow 64 bits at a time, fall out to a __dfsan_union_load call if any
1028     // shadow is non-equal.
1029     BasicBlock *FallbackBB = BasicBlock::Create(*DFS.Ctx, "", F);
1030     IRBuilder<> FallbackIRB(FallbackBB);
1031     CallInst *FallbackCall = FallbackIRB.CreateCall2(
1032         DFS.DFSanUnionLoadFn, ShadowAddr, ConstantInt::get(DFS.IntptrTy, Size));
1033     FallbackCall->addAttribute(AttributeSet::ReturnIndex, Attribute::ZExt);
1034
1035     // Compare each of the shadows stored in the loaded 64 bits to each other,
1036     // by computing (WideShadow rotl ShadowWidth) == WideShadow.
1037     IRBuilder<> IRB(Pos);
1038     Value *WideAddr =
1039         IRB.CreateBitCast(ShadowAddr, Type::getInt64PtrTy(*DFS.Ctx));
1040     Value *WideShadow = IRB.CreateAlignedLoad(WideAddr, ShadowAlign);
1041     Value *TruncShadow = IRB.CreateTrunc(WideShadow, DFS.ShadowTy);
1042     Value *ShlShadow = IRB.CreateShl(WideShadow, DFS.ShadowWidth);
1043     Value *ShrShadow = IRB.CreateLShr(WideShadow, 64 - DFS.ShadowWidth);
1044     Value *RotShadow = IRB.CreateOr(ShlShadow, ShrShadow);
1045     Value *ShadowsEq = IRB.CreateICmpEQ(WideShadow, RotShadow);
1046
1047     BasicBlock *Head = Pos->getParent();
1048     BasicBlock *Tail = Head->splitBasicBlock(Pos);
1049
1050     if (DomTreeNode *OldNode = DT.getNode(Head)) {
1051       std::vector<DomTreeNode *> Children(OldNode->begin(), OldNode->end());
1052
1053       DomTreeNode *NewNode = DT.addNewBlock(Tail, Head);
1054       for (auto Child : Children)
1055         DT.changeImmediateDominator(Child, NewNode);
1056     }
1057
1058     // In the following code LastBr will refer to the previous basic block's
1059     // conditional branch instruction, whose true successor is fixed up to point
1060     // to the next block during the loop below or to the tail after the final
1061     // iteration.
1062     BranchInst *LastBr = BranchInst::Create(FallbackBB, FallbackBB, ShadowsEq);
1063     ReplaceInstWithInst(Head->getTerminator(), LastBr);
1064     DT.addNewBlock(FallbackBB, Head);
1065
1066     for (uint64_t Ofs = 64 / DFS.ShadowWidth; Ofs != Size;
1067          Ofs += 64 / DFS.ShadowWidth) {
1068       BasicBlock *NextBB = BasicBlock::Create(*DFS.Ctx, "", F);
1069       DT.addNewBlock(NextBB, LastBr->getParent());
1070       IRBuilder<> NextIRB(NextBB);
1071       WideAddr = NextIRB.CreateGEP(WideAddr, ConstantInt::get(DFS.IntptrTy, 1));
1072       Value *NextWideShadow = NextIRB.CreateAlignedLoad(WideAddr, ShadowAlign);
1073       ShadowsEq = NextIRB.CreateICmpEQ(WideShadow, NextWideShadow);
1074       LastBr->setSuccessor(0, NextBB);
1075       LastBr = NextIRB.CreateCondBr(ShadowsEq, FallbackBB, FallbackBB);
1076     }
1077
1078     LastBr->setSuccessor(0, Tail);
1079     FallbackIRB.CreateBr(Tail);
1080     PHINode *Shadow = PHINode::Create(DFS.ShadowTy, 2, "", &Tail->front());
1081     Shadow->addIncoming(FallbackCall, FallbackBB);
1082     Shadow->addIncoming(TruncShadow, LastBr->getParent());
1083     return Shadow;
1084   }
1085
1086   IRBuilder<> IRB(Pos);
1087   CallInst *FallbackCall = IRB.CreateCall2(
1088       DFS.DFSanUnionLoadFn, ShadowAddr, ConstantInt::get(DFS.IntptrTy, Size));
1089   FallbackCall->addAttribute(AttributeSet::ReturnIndex, Attribute::ZExt);
1090   return FallbackCall;
1091 }
1092
1093 void DFSanVisitor::visitLoadInst(LoadInst &LI) {
1094   uint64_t Size = DFSF.DFS.DL->getTypeStoreSize(LI.getType());
1095   if (Size == 0) {
1096     DFSF.setShadow(&LI, DFSF.DFS.ZeroShadow);
1097     return;
1098   }
1099
1100   uint64_t Align;
1101   if (ClPreserveAlignment) {
1102     Align = LI.getAlignment();
1103     if (Align == 0)
1104       Align = DFSF.DFS.DL->getABITypeAlignment(LI.getType());
1105   } else {
1106     Align = 1;
1107   }
1108   IRBuilder<> IRB(&LI);
1109   Value *Shadow = DFSF.loadShadow(LI.getPointerOperand(), Size, Align, &LI);
1110   if (ClCombinePointerLabelsOnLoad) {
1111     Value *PtrShadow = DFSF.getShadow(LI.getPointerOperand());
1112     Shadow = DFSF.combineShadows(Shadow, PtrShadow, &LI);
1113   }
1114   if (Shadow != DFSF.DFS.ZeroShadow)
1115     DFSF.NonZeroChecks.insert(Shadow);
1116
1117   DFSF.setShadow(&LI, Shadow);
1118 }
1119
1120 void DFSanFunction::storeShadow(Value *Addr, uint64_t Size, uint64_t Align,
1121                                 Value *Shadow, Instruction *Pos) {
1122   if (AllocaInst *AI = dyn_cast<AllocaInst>(Addr)) {
1123     llvm::DenseMap<AllocaInst *, AllocaInst *>::iterator i =
1124         AllocaShadowMap.find(AI);
1125     if (i != AllocaShadowMap.end()) {
1126       IRBuilder<> IRB(Pos);
1127       IRB.CreateStore(Shadow, i->second);
1128       return;
1129     }
1130   }
1131
1132   uint64_t ShadowAlign = Align * DFS.ShadowWidth / 8;
1133   IRBuilder<> IRB(Pos);
1134   Value *ShadowAddr = DFS.getShadowAddress(Addr, Pos);
1135   if (Shadow == DFS.ZeroShadow) {
1136     IntegerType *ShadowTy = IntegerType::get(*DFS.Ctx, Size * DFS.ShadowWidth);
1137     Value *ExtZeroShadow = ConstantInt::get(ShadowTy, 0);
1138     Value *ExtShadowAddr =
1139         IRB.CreateBitCast(ShadowAddr, PointerType::getUnqual(ShadowTy));
1140     IRB.CreateAlignedStore(ExtZeroShadow, ExtShadowAddr, ShadowAlign);
1141     return;
1142   }
1143
1144   const unsigned ShadowVecSize = 128 / DFS.ShadowWidth;
1145   uint64_t Offset = 0;
1146   if (Size >= ShadowVecSize) {
1147     VectorType *ShadowVecTy = VectorType::get(DFS.ShadowTy, ShadowVecSize);
1148     Value *ShadowVec = UndefValue::get(ShadowVecTy);
1149     for (unsigned i = 0; i != ShadowVecSize; ++i) {
1150       ShadowVec = IRB.CreateInsertElement(
1151           ShadowVec, Shadow, ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(*DFS.Ctx), i));
1152     }
1153     Value *ShadowVecAddr =
1154         IRB.CreateBitCast(ShadowAddr, PointerType::getUnqual(ShadowVecTy));
1155     do {
1156       Value *CurShadowVecAddr = IRB.CreateConstGEP1_32(ShadowVecAddr, Offset);
1157       IRB.CreateAlignedStore(ShadowVec, CurShadowVecAddr, ShadowAlign);
1158       Size -= ShadowVecSize;
1159       ++Offset;
1160     } while (Size >= ShadowVecSize);
1161     Offset *= ShadowVecSize;
1162   }
1163   while (Size > 0) {
1164     Value *CurShadowAddr = IRB.CreateConstGEP1_32(ShadowAddr, Offset);
1165     IRB.CreateAlignedStore(Shadow, CurShadowAddr, ShadowAlign);
1166     --Size;
1167     ++Offset;
1168   }
1169 }
1170
1171 void DFSanVisitor::visitStoreInst(StoreInst &SI) {
1172   uint64_t Size =
1173       DFSF.DFS.DL->getTypeStoreSize(SI.getValueOperand()->getType());
1174   if (Size == 0)
1175     return;
1176
1177   uint64_t Align;
1178   if (ClPreserveAlignment) {
1179     Align = SI.getAlignment();
1180     if (Align == 0)
1181       Align = DFSF.DFS.DL->getABITypeAlignment(SI.getValueOperand()->getType());
1182   } else {
1183     Align = 1;
1184   }
1185
1186   Value* Shadow = DFSF.getShadow(SI.getValueOperand());
1187   if (ClCombinePointerLabelsOnStore) {
1188     Value *PtrShadow = DFSF.getShadow(SI.getPointerOperand());
1189     Shadow = DFSF.combineShadows(Shadow, PtrShadow, &SI);
1190   }
1191   DFSF.storeShadow(SI.getPointerOperand(), Size, Align, Shadow, &SI);
1192 }
1193
1194 void DFSanVisitor::visitBinaryOperator(BinaryOperator &BO) {
1195   visitOperandShadowInst(BO);
1196 }
1197
1198 void DFSanVisitor::visitCastInst(CastInst &CI) { visitOperandShadowInst(CI); }
1199
1200 void DFSanVisitor::visitCmpInst(CmpInst &CI) { visitOperandShadowInst(CI); }
1201
1202 void DFSanVisitor::visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &GEPI) {
1203   visitOperandShadowInst(GEPI);
1204 }
1205
1206 void DFSanVisitor::visitExtractElementInst(ExtractElementInst &I) {
1207   visitOperandShadowInst(I);
1208 }
1209
1210 void DFSanVisitor::visitInsertElementInst(InsertElementInst &I) {
1211   visitOperandShadowInst(I);
1212 }
1213
1214 void DFSanVisitor::visitShuffleVectorInst(ShuffleVectorInst &I) {
1215   visitOperandShadowInst(I);
1216 }
1217
1218 void DFSanVisitor::visitExtractValueInst(ExtractValueInst &I) {
1219   visitOperandShadowInst(I);
1220 }
1221
1222 void DFSanVisitor::visitInsertValueInst(InsertValueInst &I) {
1223   visitOperandShadowInst(I);
1224 }
1225
1226 void DFSanVisitor::visitAllocaInst(AllocaInst &I) {
1227   bool AllLoadsStores = true;
1228   for (User *U : I.users()) {
1229     if (isa<LoadInst>(U))
1230       continue;
1231
1232     if (StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(U)) {
1233       if (SI->getPointerOperand() == &I)
1234         continue;
1235     }
1236
1237     AllLoadsStores = false;
1238     break;
1239   }
1240   if (AllLoadsStores) {
1241     IRBuilder<> IRB(&I);
1242     DFSF.AllocaShadowMap[&I] = IRB.CreateAlloca(DFSF.DFS.ShadowTy);
1243   }
1244   DFSF.setShadow(&I, DFSF.DFS.ZeroShadow);
1245 }
1246
1247 void DFSanVisitor::visitSelectInst(SelectInst &I) {
1248   Value *CondShadow = DFSF.getShadow(I.getCondition());
1249   Value *TrueShadow = DFSF.getShadow(I.getTrueValue());
1250   Value *FalseShadow = DFSF.getShadow(I.getFalseValue());
1251
1252   if (isa<VectorType>(I.getCondition()->getType())) {
1253     DFSF.setShadow(
1254         &I,
1255         DFSF.combineShadows(
1256             CondShadow, DFSF.combineShadows(TrueShadow, FalseShadow, &I), &I));
1257   } else {
1258     Value *ShadowSel;
1259     if (TrueShadow == FalseShadow) {
1260       ShadowSel = TrueShadow;
1261     } else {
1262       ShadowSel =
1263           SelectInst::Create(I.getCondition(), TrueShadow, FalseShadow, "", &I);
1264     }
1265     DFSF.setShadow(&I, DFSF.combineShadows(CondShadow, ShadowSel, &I));
1266   }
1267 }
1268
1269 void DFSanVisitor::visitMemSetInst(MemSetInst &I) {
1270   IRBuilder<> IRB(&I);
1271   Value *ValShadow = DFSF.getShadow(I.getValue());
1272   IRB.CreateCall3(
1273       DFSF.DFS.DFSanSetLabelFn, ValShadow,
1274       IRB.CreateBitCast(I.getDest(), Type::getInt8PtrTy(*DFSF.DFS.Ctx)),
1275       IRB.CreateZExtOrTrunc(I.getLength(), DFSF.DFS.IntptrTy));
1276 }
1277
1278 void DFSanVisitor::visitMemTransferInst(MemTransferInst &I) {
1279   IRBuilder<> IRB(&I);
1280   Value *DestShadow = DFSF.DFS.getShadowAddress(I.getDest(), &I);
1281   Value *SrcShadow = DFSF.DFS.getShadowAddress(I.getSource(), &I);
1282   Value *LenShadow = IRB.CreateMul(
1283       I.getLength(),
1284       ConstantInt::get(I.getLength()->getType(), DFSF.DFS.ShadowWidth / 8));
1285   Value *AlignShadow;
1286   if (ClPreserveAlignment) {
1287     AlignShadow = IRB.CreateMul(I.getAlignmentCst(),
1288                                 ConstantInt::get(I.getAlignmentCst()->getType(),
1289                                                  DFSF.DFS.ShadowWidth / 8));
1290   } else {
1291     AlignShadow = ConstantInt::get(I.getAlignmentCst()->getType(),
1292                                    DFSF.DFS.ShadowWidth / 8);
1293   }
1294   Type *Int8Ptr = Type::getInt8PtrTy(*DFSF.DFS.Ctx);
1295   DestShadow = IRB.CreateBitCast(DestShadow, Int8Ptr);
1296   SrcShadow = IRB.CreateBitCast(SrcShadow, Int8Ptr);
1297   IRB.CreateCall5(I.getCalledValue(), DestShadow, SrcShadow, LenShadow,
1298                   AlignShadow, I.getVolatileCst());
1299 }
1300
1301 void DFSanVisitor::visitReturnInst(ReturnInst &RI) {
1302   if (!DFSF.IsNativeABI && RI.getReturnValue()) {
1303     switch (DFSF.IA) {
1304     case DataFlowSanitizer::IA_TLS: {
1305       Value *S = DFSF.getShadow(RI.getReturnValue());
1306       IRBuilder<> IRB(&RI);
1307       IRB.CreateStore(S, DFSF.getRetvalTLS());
1308       break;
1309     }
1310     case DataFlowSanitizer::IA_Args: {
1311       IRBuilder<> IRB(&RI);
1312       Type *RT = DFSF.F->getFunctionType()->getReturnType();
1313       Value *InsVal =
1314           IRB.CreateInsertValue(UndefValue::get(RT), RI.getReturnValue(), 0);
1315       Value *InsShadow =
1316           IRB.CreateInsertValue(InsVal, DFSF.getShadow(RI.getReturnValue()), 1);
1317       RI.setOperand(0, InsShadow);
1318       break;
1319     }
1320     }
1321   }
1322 }
1323
1324 void DFSanVisitor::visitCallSite(CallSite CS) {
1325   Function *F = CS.getCalledFunction();
1326   if ((F && F->isIntrinsic()) || isa<InlineAsm>(CS.getCalledValue())) {
1327     visitOperandShadowInst(*CS.getInstruction());
1328     return;
1329   }
1330
1331   IRBuilder<> IRB(CS.getInstruction());
1332
1333   DenseMap<Value *, Function *>::iterator i =
1334       DFSF.DFS.UnwrappedFnMap.find(CS.getCalledValue());
1335   if (i != DFSF.DFS.UnwrappedFnMap.end()) {
1336     Function *F = i->second;
1337     switch (DFSF.DFS.getWrapperKind(F)) {
1338     case DataFlowSanitizer::WK_Warning: {
1339       CS.setCalledFunction(F);
1340       IRB.CreateCall(DFSF.DFS.DFSanUnimplementedFn,
1341                      IRB.CreateGlobalStringPtr(F->getName()));
1342       DFSF.setShadow(CS.getInstruction(), DFSF.DFS.ZeroShadow);
1343       return;
1344     }
1345     case DataFlowSanitizer::WK_Discard: {
1346       CS.setCalledFunction(F);
1347       DFSF.setShadow(CS.getInstruction(), DFSF.DFS.ZeroShadow);
1348       return;
1349     }
1350     case DataFlowSanitizer::WK_Functional: {
1351       CS.setCalledFunction(F);
1352       visitOperandShadowInst(*CS.getInstruction());
1353       return;
1354     }
1355     case DataFlowSanitizer::WK_Custom: {
1356       // Don't try to handle invokes of custom functions, it's too complicated.
1357       // Instead, invoke the dfsw$ wrapper, which will in turn call the __dfsw_
1358       // wrapper.
1359       if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(CS.getInstruction())) {
1360         FunctionType *FT = F->getFunctionType();
1361         FunctionType *CustomFT = DFSF.DFS.getCustomFunctionType(FT);
1362         std::string CustomFName = "__dfsw_";
1363         CustomFName += F->getName();
1364         Constant *CustomF =
1365             DFSF.DFS.Mod->getOrInsertFunction(CustomFName, CustomFT);
1366         if (Function *CustomFn = dyn_cast<Function>(CustomF)) {
1367           CustomFn->copyAttributesFrom(F);
1368
1369           // Custom functions returning non-void will write to the return label.
1370           if (!FT->getReturnType()->isVoidTy()) {
1371             CustomFn->removeAttributes(AttributeSet::FunctionIndex,
1372                                        DFSF.DFS.ReadOnlyNoneAttrs);
1373           }
1374         }
1375
1376         std::vector<Value *> Args;
1377
1378         CallSite::arg_iterator i = CS.arg_begin();
1379         for (unsigned n = FT->getNumParams(); n != 0; ++i, --n) {
1380           Type *T = (*i)->getType();
1381           FunctionType *ParamFT;
1382           if (isa<PointerType>(T) &&
1383               (ParamFT = dyn_cast<FunctionType>(
1384                    cast<PointerType>(T)->getElementType()))) {
1385             std::string TName = "dfst";
1386             TName += utostr(FT->getNumParams() - n);
1387             TName += "$";
1388             TName += F->getName();
1389             Constant *T = DFSF.DFS.getOrBuildTrampolineFunction(ParamFT, TName);
1390             Args.push_back(T);
1391             Args.push_back(
1392                 IRB.CreateBitCast(*i, Type::getInt8PtrTy(*DFSF.DFS.Ctx)));
1393           } else {
1394             Args.push_back(*i);
1395           }
1396         }
1397
1398         i = CS.arg_begin();
1399         for (unsigned n = FT->getNumParams(); n != 0; ++i, --n)
1400           Args.push_back(DFSF.getShadow(*i));
1401
1402         if (!FT->getReturnType()->isVoidTy()) {
1403           if (!DFSF.LabelReturnAlloca) {
1404             DFSF.LabelReturnAlloca =
1405                 new AllocaInst(DFSF.DFS.ShadowTy, "labelreturn",
1406                                DFSF.F->getEntryBlock().begin());
1407           }
1408           Args.push_back(DFSF.LabelReturnAlloca);
1409         }
1410
1411         CallInst *CustomCI = IRB.CreateCall(CustomF, Args);
1412         CustomCI->setCallingConv(CI->getCallingConv());
1413         CustomCI->setAttributes(CI->getAttributes());
1414
1415         if (!FT->getReturnType()->isVoidTy()) {
1416           LoadInst *LabelLoad = IRB.CreateLoad(DFSF.LabelReturnAlloca);
1417           DFSF.setShadow(CustomCI, LabelLoad);
1418         }
1419
1420         CI->replaceAllUsesWith(CustomCI);
1421         CI->eraseFromParent();
1422         return;
1423       }
1424       break;
1425     }
1426     }
1427   }
1428
1429   FunctionType *FT = cast<FunctionType>(
1430       CS.getCalledValue()->getType()->getPointerElementType());
1431   if (DFSF.DFS.getInstrumentedABI() == DataFlowSanitizer::IA_TLS) {
1432     for (unsigned i = 0, n = FT->getNumParams(); i != n; ++i) {
1433       IRB.CreateStore(DFSF.getShadow(CS.getArgument(i)),
1434                       DFSF.getArgTLS(i, CS.getInstruction()));
1435     }
1436   }
1437
1438   Instruction *Next = nullptr;
1439   if (!CS.getType()->isVoidTy()) {
1440     if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(CS.getInstruction())) {
1441       if (II->getNormalDest()->getSinglePredecessor()) {
1442         Next = II->getNormalDest()->begin();
1443       } else {
1444         BasicBlock *NewBB =
1445             SplitEdge(II->getParent(), II->getNormalDest(), &DFSF.DFS);
1446         Next = NewBB->begin();
1447       }
1448     } else {
1449       Next = CS->getNextNode();
1450     }
1451
1452     if (DFSF.DFS.getInstrumentedABI() == DataFlowSanitizer::IA_TLS) {
1453       IRBuilder<> NextIRB(Next);
1454       LoadInst *LI = NextIRB.CreateLoad(DFSF.getRetvalTLS());
1455       DFSF.SkipInsts.insert(LI);
1456       DFSF.setShadow(CS.getInstruction(), LI);
1457       DFSF.NonZeroChecks.insert(LI);
1458     }
1459   }
1460
1461   // Do all instrumentation for IA_Args down here to defer tampering with the
1462   // CFG in a way that SplitEdge may be able to detect.
1463   if (DFSF.DFS.getInstrumentedABI() == DataFlowSanitizer::IA_Args) {
1464     FunctionType *NewFT = DFSF.DFS.getArgsFunctionType(FT);
1465     Value *Func =
1466         IRB.CreateBitCast(CS.getCalledValue(), PointerType::getUnqual(NewFT));
1467     std::vector<Value *> Args;
1468
1469     CallSite::arg_iterator i = CS.arg_begin(), e = CS.arg_end();
1470     for (unsigned n = FT->getNumParams(); n != 0; ++i, --n)
1471       Args.push_back(*i);
1472
1473     i = CS.arg_begin();
1474     for (unsigned n = FT->getNumParams(); n != 0; ++i, --n)
1475       Args.push_back(DFSF.getShadow(*i));
1476
1477     if (FT->isVarArg()) {
1478       unsigned VarArgSize = CS.arg_size() - FT->getNumParams();
1479       ArrayType *VarArgArrayTy = ArrayType::get(DFSF.DFS.ShadowTy, VarArgSize);
1480       AllocaInst *VarArgShadow =
1481           new AllocaInst(VarArgArrayTy, "", DFSF.F->getEntryBlock().begin());
1482       Args.push_back(IRB.CreateConstGEP2_32(VarArgShadow, 0, 0));
1483       for (unsigned n = 0; i != e; ++i, ++n) {
1484         IRB.CreateStore(DFSF.getShadow(*i),
1485                         IRB.CreateConstGEP2_32(VarArgShadow, 0, n));
1486         Args.push_back(*i);
1487       }
1488     }
1489
1490     CallSite NewCS;
1491     if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(CS.getInstruction())) {
1492       NewCS = IRB.CreateInvoke(Func, II->getNormalDest(), II->getUnwindDest(),
1493                                Args);
1494     } else {
1495       NewCS = IRB.CreateCall(Func, Args);
1496     }
1497     NewCS.setCallingConv(CS.getCallingConv());
1498     NewCS.setAttributes(CS.getAttributes().removeAttributes(
1499         *DFSF.DFS.Ctx, AttributeSet::ReturnIndex,
1500         AttributeFuncs::typeIncompatible(NewCS.getInstruction()->getType(),
1501                                          AttributeSet::ReturnIndex)));
1502
1503     if (Next) {
1504       ExtractValueInst *ExVal =
1505           ExtractValueInst::Create(NewCS.getInstruction(), 0, "", Next);
1506       DFSF.SkipInsts.insert(ExVal);
1507       ExtractValueInst *ExShadow =
1508           ExtractValueInst::Create(NewCS.getInstruction(), 1, "", Next);
1509       DFSF.SkipInsts.insert(ExShadow);
1510       DFSF.setShadow(ExVal, ExShadow);
1511       DFSF.NonZeroChecks.insert(ExShadow);
1512
1513       CS.getInstruction()->replaceAllUsesWith(ExVal);
1514     }
1515
1516     CS.getInstruction()->eraseFromParent();
1517   }
1518 }
1519
1520 void DFSanVisitor::visitPHINode(PHINode &PN) {
1521   PHINode *ShadowPN =
1522       PHINode::Create(DFSF.DFS.ShadowTy, PN.getNumIncomingValues(), "", &PN);
1523
1524   // Give the shadow phi node valid predecessors to fool SplitEdge into working.
1525   Value *UndefShadow = UndefValue::get(DFSF.DFS.ShadowTy);
1526   for (PHINode::block_iterator i = PN.block_begin(), e = PN.block_end(); i != e;
1527        ++i) {
1528     ShadowPN->addIncoming(UndefShadow, *i);
1529   }
1530
1531   DFSF.PHIFixups.push_back(std::make_pair(&PN, ShadowPN));
1532   DFSF.setShadow(&PN, ShadowPN);
1533 }