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/DebugInfo.h"
  55 #include "llvm/IR/IRBuilder.h"
  56 #include "llvm/IR/InlineAsm.h"
  57 #include "llvm/IR/InstVisitor.h"
  58 #include "llvm/IR/LLVMContext.h"
  59 #include "llvm/IR/MDBuilder.h"
  60 #include "llvm/IR/Type.h"
  61 #include "llvm/IR/Value.h"
  62 #include "llvm/Pass.h"
  63 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  64 #include "llvm/Support/SpecialCaseList.h"
  65 #include "llvm/Transforms/Utils/BasicBlockUtils.h"
  66 #include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
  67 #include <algorithm>
  68 #include <iterator>
  69 #include <set>
  70 #include <utility>
  71
  72 using namespace llvm;
  73
  74 // The -dfsan-preserve-alignment flag controls whether this pass assumes that
  75 // alignment requirements provided by the input IR are correct.  For example,
  76 // if the input IR contains a load with alignment 8, this flag will cause
  77 // the shadow load to have alignment 16.  This flag is disabled by default as
  78 // we have unfortunately encountered too much code (including Clang itself;
  79 // see PR14291) which performs misaligned access.
  80 static cl::opt<bool> ClPreserveAlignment(
  81     "dfsan-preserve-alignment",
  82     cl::desc("respect alignment requirements provided by input IR"), cl::Hidden,
  83     cl::init(false));
  84
  85 // The ABI list file controls how shadow parameters are passed.  The pass treats
  86 // every function labelled "uninstrumented" in the ABI list file as conforming
  87 // to the "native" (i.e. unsanitized) ABI.  Unless the ABI list contains
  88 // additional annotations for those functions, a call to one of those functions
  89 // will produce a warning message, as the labelling behaviour of the function is
  90 // unknown.  The other supported annotations are "functional" and "discard",
  91 // which are described below under DataFlowSanitizer::WrapperKind.
  92 static cl::opt<std::string> ClABIListFile(
  93     "dfsan-abilist",
  94     cl::desc("File listing native ABI functions and how the pass treats them"),
  95     cl::Hidden);
  96
  97 // Controls whether the pass uses IA_Args or IA_TLS as the ABI for instrumented
  98 // functions (see DataFlowSanitizer::InstrumentedABI below).
  99 static cl::opt<bool> ClArgsABI(
 100     "dfsan-args-abi",
 101     cl::desc("Use the argument ABI rather than the TLS ABI"),
 102     cl::Hidden);
 103
 104 // Controls whether the pass includes or ignores the labels of pointers in load
 105 // instructions.
 106 static cl::opt<bool> ClCombinePointerLabelsOnLoad(
 107     "dfsan-combine-pointer-labels-on-load",
 108     cl::desc("Combine the label of the pointer with the label of the data when "
 109              "loading from memory."),
 110     cl::Hidden, cl::init(true));
 111
 112 // Controls whether the pass includes or ignores the labels of pointers in
 113 // stores instructions.
 114 static cl::opt<bool> ClCombinePointerLabelsOnStore(
 115     "dfsan-combine-pointer-labels-on-store",
 116     cl::desc("Combine the label of the pointer with the label of the data when "
 117              "storing in memory."),
 118     cl::Hidden, cl::init(false));
 119
 120 static cl::opt<bool> ClDebugNonzeroLabels(
 121     "dfsan-debug-nonzero-labels",
 122     cl::desc("Insert calls to __dfsan_nonzero_label on observing a parameter, "
 123              "load or return with a nonzero label"),
 124     cl::Hidden);
 125
 126 namespace {
 127
 128 StringRef GetGlobalTypeString(const GlobalValue &G) {
 129   // Types of GlobalVariables are always pointer types.
 130   Type *GType = G.getType()->getElementType();
 131   // For now we support blacklisting struct types only.
 132   if (StructType *SGType = dyn_cast<StructType>(GType)) {
 133     if (!SGType->isLiteral())
 134       return SGType->getName();
 135   }
 136   return "<unknown type>";
 137 }
 138
 139 class DFSanABIList {
 140   std::unique_ptr<SpecialCaseList> SCL;
 141
 142  public:
 143   DFSanABIList(std::unique_ptr<SpecialCaseList> SCL) : SCL(std::move(SCL)) {}
 144
 145   /// Returns whether either this function or its source file are listed in the
 146   /// given category.
 147   bool isIn(const Function &F, StringRef Category) const {
 148     return isIn(*F.getParent(), Category) ||
 149            SCL->inSection("fun", F.getName(), Category);
 150   }
 151
 152   /// Returns whether this global alias is listed in the given category.
 153   ///
 154   /// If GA aliases a function, the alias's name is matched as a function name
 155   /// would be.  Similarly, aliases of globals are matched like globals.
 156   bool isIn(const GlobalAlias &GA, StringRef Category) const {
 157     if (isIn(*GA.getParent(), Category))
 158       return true;
 159
 160     if (isa<FunctionType>(GA.getType()->getElementType()))
 161       return SCL->inSection("fun", GA.getName(), Category);
 162
 163     return SCL->inSection("global", GA.getName(), Category) ||
 164            SCL->inSection("type", GetGlobalTypeString(GA), Category);
 165   }
 166
 167   /// Returns whether this module is listed in the given category.
 168   bool isIn(const Module &M, StringRef Category) const {
 169     return SCL->inSection("src", M.getModuleIdentifier(), Category);
 170   }
 171 };
 172
 173 class DataFlowSanitizer : public ModulePass {
 174   friend struct DFSanFunction;
 175   friend class DFSanVisitor;
 176
 177   enum {
 178     ShadowWidth = 16
 179   };
 180
 181   /// Which ABI should be used for instrumented functions?
 182   enum InstrumentedABI {
 183     /// Argument and return value labels are passed through additional
 184     /// arguments and by modifying the return type.
 185     IA_Args,
 186
 187     /// Argument and return value labels are passed through TLS variables
 188     /// __dfsan_arg_tls and __dfsan_retval_tls.
 189     IA_TLS
 190   };
 191
 192   /// How should calls to uninstrumented functions be handled?
 193   enum WrapperKind {
 194     /// This function is present in an uninstrumented form but we don't know
 195     /// how it should be handled.  Print a warning and call the function anyway.
 196     /// Don't label the return value.
 197     WK_Warning,
 198
 199     /// This function does not write to (user-accessible) memory, and its return
 200     /// value is unlabelled.
 201     WK_Discard,
 202
 203     /// This function does not write to (user-accessible) memory, and the label
 204     /// of its return value is the union of the label of its arguments.
 205     WK_Functional,
 206
 207     /// Instead of calling the function, a custom wrapper __dfsw_F is called,
 208     /// where F is the name of the function.  This function may wrap the
 209     /// original function or provide its own implementation.  This is similar to
 210     /// the IA_Args ABI, except that IA_Args uses a struct return type to
 211     /// pass the return value shadow in a register, while WK_Custom uses an
 212     /// extra pointer argument to return the shadow.  This allows the wrapped
 213     /// form of the function type to be expressed in C.
 214     WK_Custom
 215   };
 216
 217   const DataLayout *DL;
 218   Module *Mod;
 219   LLVMContext *Ctx;
 220   IntegerType *ShadowTy;
 221   PointerType *ShadowPtrTy;
 222   IntegerType *IntptrTy;
 223   ConstantInt *ZeroShadow;
 224   ConstantInt *ShadowPtrMask;
 225   ConstantInt *ShadowPtrMul;
 226   Constant *ArgTLS;
 227   Constant *RetvalTLS;
 228   void *(*GetArgTLSPtr)();
 229   void *(*GetRetvalTLSPtr)();
 230   Constant *GetArgTLS;
 231   Constant *GetRetvalTLS;
 232   FunctionType *DFSanUnionFnTy;
 233   FunctionType *DFSanUnionLoadFnTy;
 234   FunctionType *DFSanUnimplementedFnTy;
 235   FunctionType *DFSanSetLabelFnTy;
 236   FunctionType *DFSanNonzeroLabelFnTy;
 237   Constant *DFSanUnionFn;
 238   Constant *DFSanCheckedUnionFn;
 239   Constant *DFSanUnionLoadFn;
 240   Constant *DFSanUnimplementedFn;
 241   Constant *DFSanSetLabelFn;
 242   Constant *DFSanNonzeroLabelFn;
 243   MDNode *ColdCallWeights;
 244   DFSanABIList ABIList;
 245   DenseMap<Value *, Function *> UnwrappedFnMap;
 246   AttributeSet ReadOnlyNoneAttrs;
 247   DenseMap<const Function *, DISubprogram> FunctionDIs;
 248
 249   Value *getShadowAddress(Value *Addr, Instruction *Pos);
 250   bool isInstrumented(const Function *F);
 251   bool isInstrumented(const GlobalAlias *GA);
 252   FunctionType *getArgsFunctionType(FunctionType *T);
 253   FunctionType *getTrampolineFunctionType(FunctionType *T);
 254   FunctionType *getCustomFunctionType(FunctionType *T);
 255   InstrumentedABI getInstrumentedABI();
 256   WrapperKind getWrapperKind(Function *F);
 257   void addGlobalNamePrefix(GlobalValue *GV);
 258   Function *buildWrapperFunction(Function *F, StringRef NewFName,
 259                                  GlobalValue::LinkageTypes NewFLink,
 260                                  FunctionType *NewFT);
 261   Constant *getOrBuildTrampolineFunction(FunctionType *FT, StringRef FName);
 262
 263  public:
 264   DataFlowSanitizer(StringRef ABIListFile = StringRef(),
 265                     void *(*getArgTLS)() = nullptr,
 266                     void *(*getRetValTLS)() = nullptr);
 267   static char ID;
 268   bool doInitialization(Module &M) override;
 269   bool runOnModule(Module &M) override;
 270 };
 271
 272 struct DFSanFunction {
 273   DataFlowSanitizer &DFS;
 274   Function *F;
 275   DominatorTree DT;
 276   DataFlowSanitizer::InstrumentedABI IA;
 277   bool IsNativeABI;
 278   Value *ArgTLSPtr;
 279   Value *RetvalTLSPtr;
 280   AllocaInst *LabelReturnAlloca;
 281   DenseMap<Value *, Value *> ValShadowMap;
 282   DenseMap<AllocaInst *, AllocaInst *> AllocaShadowMap;
 283   std::vector<std::pair<PHINode *, PHINode *> > PHIFixups;
 284   DenseSet<Instruction *> SkipInsts;
 285   std::vector<Value *> NonZeroChecks;
 286   bool AvoidNewBlocks;
 287
 288   struct CachedCombinedShadow {
 289     BasicBlock *Block;
 290     Value *Shadow;
 291   };
 292   DenseMap<std::pair<Value *, Value *>, CachedCombinedShadow>
 293       CachedCombinedShadows;
 294   DenseMap<Value *, std::set<Value *>> ShadowElements;
 295
 296   DFSanFunction(DataFlowSanitizer &DFS, Function *F, bool IsNativeABI)
 297       : DFS(DFS), F(F), IA(DFS.getInstrumentedABI()),
 298         IsNativeABI(IsNativeABI), ArgTLSPtr(nullptr), RetvalTLSPtr(nullptr),
 299         LabelReturnAlloca(nullptr) {
 300     DT.recalculate(*F);
 301     // FIXME: Need to track down the register allocator issue which causes poor
 302     // performance in pathological cases with large numbers of basic blocks.
 303     AvoidNewBlocks = F->size() > 1000;
 304   }
 305   Value *getArgTLSPtr();
 306   Value *getArgTLS(unsigned Index, Instruction *Pos);
 307   Value *getRetvalTLS();
 308   Value *getShadow(Value *V);
 309   void setShadow(Instruction *I, Value *Shadow);
 310   Value *combineShadows(Value *V1, Value *V2, Instruction *Pos);
 311   Value *combineOperandShadows(Instruction *Inst);
 312   Value *loadShadow(Value *ShadowAddr, uint64_t Size, uint64_t Align,
 313                     Instruction *Pos);
 314   void storeShadow(Value *Addr, uint64_t Size, uint64_t Align, Value *Shadow,
 315                    Instruction *Pos);
 316 };
 317
 318 class DFSanVisitor : public InstVisitor<DFSanVisitor> {
 319  public:
 320   DFSanFunction &DFSF;
 321   DFSanVisitor(DFSanFunction &DFSF) : DFSF(DFSF) {}
 322
 323   void visitOperandShadowInst(Instruction &I);
 324
 325   void visitBinaryOperator(BinaryOperator &BO);
 326   void visitCastInst(CastInst &CI);
 327   void visitCmpInst(CmpInst &CI);
 328   void visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &GEPI);
 329   void visitLoadInst(LoadInst &LI);
 330   void visitStoreInst(StoreInst &SI);
 331   void visitReturnInst(ReturnInst &RI);
 332   void visitCallSite(CallSite CS);
 333   void visitPHINode(PHINode &PN);
 334   void visitExtractElementInst(ExtractElementInst &I);
 335   void visitInsertElementInst(InsertElementInst &I);
 336   void visitShuffleVectorInst(ShuffleVectorInst &I);
 337   void visitExtractValueInst(ExtractValueInst &I);
 338   void visitInsertValueInst(InsertValueInst &I);
 339   void visitAllocaInst(AllocaInst &I);
 340   void visitSelectInst(SelectInst &I);
 341   void visitMemSetInst(MemSetInst &I);
 342   void visitMemTransferInst(MemTransferInst &I);
 343 };
 344
 345 }
 346
 347 char DataFlowSanitizer::ID;
 348 INITIALIZE_PASS(DataFlowSanitizer, "dfsan",
 349                 "DataFlowSanitizer: dynamic data flow analysis.", false, false)
 350
 351 ModulePass *llvm::createDataFlowSanitizerPass(StringRef ABIListFile,
 352                                               void *(*getArgTLS)(),
 353                                               void *(*getRetValTLS)()) {
 354   return new DataFlowSanitizer(ABIListFile, getArgTLS, getRetValTLS);
 355 }
 356
 357 DataFlowSanitizer::DataFlowSanitizer(StringRef ABIListFile,
 358                                      void *(*getArgTLS)(),
 359                                      void *(*getRetValTLS)())
 360     : ModulePass(ID), GetArgTLSPtr(getArgTLS), GetRetvalTLSPtr(getRetValTLS),
 361       ABIList(SpecialCaseList::createOrDie(ABIListFile.empty() ? ClABIListFile
 362                                                                : ABIListFile)) {
 363 }
 364
 365 FunctionType *DataFlowSanitizer::getArgsFunctionType(FunctionType *T) {
 366   llvm::SmallVector<Type *, 4> ArgTypes;
 367   std::copy(T->param_begin(), T->param_end(), std::back_inserter(ArgTypes));
 368   for (unsigned i = 0, e = T->getNumParams(); i != e; ++i)
 369     ArgTypes.push_back(ShadowTy);
 370   if (T->isVarArg())
 371     ArgTypes.push_back(ShadowPtrTy);
 372   Type *RetType = T->getReturnType();
 373   if (!RetType->isVoidTy())
 374     RetType = StructType::get(RetType, ShadowTy, (Type *)nullptr);
 375   return FunctionType::get(RetType, ArgTypes, T->isVarArg());
 376 }
 377
 378 FunctionType *DataFlowSanitizer::getTrampolineFunctionType(FunctionType *T) {
 379   assert(!T->isVarArg());
 380   llvm::SmallVector<Type *, 4> ArgTypes;
 381   ArgTypes.push_back(T->getPointerTo());
 382   std::copy(T->param_begin(), T->param_end(), std::back_inserter(ArgTypes));
 383   for (unsigned i = 0, e = T->getNumParams(); i != e; ++i)
 384     ArgTypes.push_back(ShadowTy);
 385   Type *RetType = T->getReturnType();
 386   if (!RetType->isVoidTy())
 387     ArgTypes.push_back(ShadowPtrTy);
 388   return FunctionType::get(T->getReturnType(), ArgTypes, false);
 389 }
 390
 391 FunctionType *DataFlowSanitizer::getCustomFunctionType(FunctionType *T) {
 392   if (T->isVarArg()) {
 393     // The labels are passed after all the arguments so there is no need to
 394     // adjust the function type.
 395     return T;
 396   }
 397
 398   llvm::SmallVector<Type *, 4> ArgTypes;
 399   for (FunctionType::param_iterator i = T->param_begin(), e = T->param_end();
 400        i != e; ++i) {
 401     FunctionType *FT;
 402     if (isa<PointerType>(*i) && (FT = dyn_cast<FunctionType>(cast<PointerType>(
 403                                      *i)->getElementType()))) {
 404       ArgTypes.push_back(getTrampolineFunctionType(FT)->getPointerTo());
 405       ArgTypes.push_back(Type::getInt8PtrTy(*Ctx));
 406     } else {
 407       ArgTypes.push_back(*i);
 408     }
 409   }
 410   for (unsigned i = 0, e = T->getNumParams(); i != e; ++i)
 411     ArgTypes.push_back(ShadowTy);
 412   Type *RetType = T->getReturnType();
 413   if (!RetType->isVoidTy())
 414     ArgTypes.push_back(ShadowPtrTy);
 415   return FunctionType::get(T->getReturnType(), ArgTypes, false);
 416 }
 417
 418 bool DataFlowSanitizer::doInitialization(Module &M) {
 419   DataLayoutPass *DLP = getAnalysisIfAvailable<DataLayoutPass>();
 420   if (!DLP)
 421     report_fatal_error("data layout missing");
 422   DL = &DLP->getDataLayout();
 423
 424   Mod = &M;
 425   Ctx = &M.getContext();
 426   ShadowTy = IntegerType::get(*Ctx, ShadowWidth);
 427   ShadowPtrTy = PointerType::getUnqual(ShadowTy);
 428   IntptrTy = DL->getIntPtrType(*Ctx);
 429   ZeroShadow = ConstantInt::getSigned(ShadowTy, 0);
 430   ShadowPtrMask = ConstantInt::getSigned(IntptrTy, ~0x700000000000LL);
 431   ShadowPtrMul = ConstantInt::getSigned(IntptrTy, ShadowWidth / 8);
 432
 433   Type *DFSanUnionArgs[2] = { ShadowTy, ShadowTy };
 434   DFSanUnionFnTy =
 435       FunctionType::get(ShadowTy, DFSanUnionArgs, /*isVarArg=*/ false);
 436   Type *DFSanUnionLoadArgs[2] = { ShadowPtrTy, IntptrTy };
 437   DFSanUnionLoadFnTy =
 438       FunctionType::get(ShadowTy, DFSanUnionLoadArgs, /*isVarArg=*/ false);
 439   DFSanUnimplementedFnTy = FunctionType::get(
 440       Type::getVoidTy(*Ctx), Type::getInt8PtrTy(*Ctx), /*isVarArg=*/false);
 441   Type *DFSanSetLabelArgs[3] = { ShadowTy, Type::getInt8PtrTy(*Ctx), IntptrTy };
 442   DFSanSetLabelFnTy = FunctionType::get(Type::getVoidTy(*Ctx),
 443                                         DFSanSetLabelArgs, /*isVarArg=*/false);
 444   DFSanNonzeroLabelFnTy = FunctionType::get(
 445       Type::getVoidTy(*Ctx), None, /*isVarArg=*/false);
 446
 447   if (GetArgTLSPtr) {
 448     Type *ArgTLSTy = ArrayType::get(ShadowTy, 64);
 449     ArgTLS = nullptr;
 450     GetArgTLS = ConstantExpr::getIntToPtr(
 451         ConstantInt::get(IntptrTy, uintptr_t(GetArgTLSPtr)),
 452         PointerType::getUnqual(
 453             FunctionType::get(PointerType::getUnqual(ArgTLSTy),
 454                               (Type *)nullptr)));
 455   }
 456   if (GetRetvalTLSPtr) {
 457     RetvalTLS = nullptr;
 458     GetRetvalTLS = ConstantExpr::getIntToPtr(
 459         ConstantInt::get(IntptrTy, uintptr_t(GetRetvalTLSPtr)),
 460         PointerType::getUnqual(
 461             FunctionType::get(PointerType::getUnqual(ShadowTy),
 462                               (Type *)nullptr)));
 463   }
 464
 465   ColdCallWeights = MDBuilder(*Ctx).createBranchWeights(1, 1000);
 466   return true;
 467 }
 468
 469 bool DataFlowSanitizer::isInstrumented(const Function *F) {
 470   return !ABIList.isIn(*F, "uninstrumented");
 471 }
 472
 473 bool DataFlowSanitizer::isInstrumented(const GlobalAlias *GA) {
 474   return !ABIList.isIn(*GA, "uninstrumented");
 475 }
 476
 477 DataFlowSanitizer::InstrumentedABI DataFlowSanitizer::getInstrumentedABI() {
 478   return ClArgsABI ? IA_Args : IA_TLS;
 479 }
 480
 481 DataFlowSanitizer::WrapperKind DataFlowSanitizer::getWrapperKind(Function *F) {
 482   if (ABIList.isIn(*F, "functional"))
 483     return WK_Functional;
 484   if (ABIList.isIn(*F, "discard"))
 485     return WK_Discard;
 486   if (ABIList.isIn(*F, "custom"))
 487     return WK_Custom;
 488
 489   return WK_Warning;
 490 }
 491
 492 void DataFlowSanitizer::addGlobalNamePrefix(GlobalValue *GV) {
 493   std::string GVName = GV->getName(), Prefix = "dfs$";
 494   GV->setName(Prefix + GVName);
 495
 496   // Try to change the name of the function in module inline asm.  We only do
 497   // this for specific asm directives, currently only ".symver", to try to avoid
 498   // corrupting asm which happens to contain the symbol name as a substring.
 499   // Note that the substitution for .symver assumes that the versioned symbol
 500   // also has an instrumented name.
 501   std::string Asm = GV->getParent()->getModuleInlineAsm();
 502   std::string SearchStr = ".symver " + GVName + ",";
 503   size_t Pos = Asm.find(SearchStr);
 504   if (Pos != std::string::npos) {
 505     Asm.replace(Pos, SearchStr.size(),
 506                 ".symver " + Prefix + GVName + "," + Prefix);
 507     GV->getParent()->setModuleInlineAsm(Asm);
 508   }
 509 }
 510
 511 Function *
 512 DataFlowSanitizer::buildWrapperFunction(Function *F, StringRef NewFName,
 513                                         GlobalValue::LinkageTypes NewFLink,
 514                                         FunctionType *NewFT) {
 515   FunctionType *FT = F->getFunctionType();
 516   Function *NewF = Function::Create(NewFT, NewFLink, NewFName,
 517                                     F->getParent());
 518   NewF->copyAttributesFrom(F);
 519   NewF->removeAttributes(
 520       AttributeSet::ReturnIndex,
 521       AttributeFuncs::typeIncompatible(NewFT->getReturnType(),
 522                                        AttributeSet::ReturnIndex));
 523
 524   BasicBlock *BB = BasicBlock::Create(*Ctx, "entry", NewF);
 525   std::vector<Value *> Args;
 526   unsigned n = FT->getNumParams();
 527   for (Function::arg_iterator ai = NewF->arg_begin(); n != 0; ++ai, --n)
 528     Args.push_back(&*ai);
 529   CallInst *CI = CallInst::Create(F, Args, "", BB);
 530   if (FT->getReturnType()->isVoidTy())
 531     ReturnInst::Create(*Ctx, BB);
 532   else
 533     ReturnInst::Create(*Ctx, CI, BB);
 534
 535   return NewF;
 536 }
 537
 538 Constant *DataFlowSanitizer::getOrBuildTrampolineFunction(FunctionType *FT,
 539                                                           StringRef FName) {
 540   FunctionType *FTT = getTrampolineFunctionType(FT);
 541   Constant *C = Mod->getOrInsertFunction(FName, FTT);
 542   Function *F = dyn_cast<Function>(C);
 543   if (F && F->isDeclaration()) {
 544     F->setLinkage(GlobalValue::LinkOnceODRLinkage);
 545     BasicBlock *BB = BasicBlock::Create(*Ctx, "entry", F);
 546     std::vector<Value *> Args;
 547     Function::arg_iterator AI = F->arg_begin(); ++AI;
 548     for (unsigned N = FT->getNumParams(); N != 0; ++AI, --N)
 549       Args.push_back(&*AI);
 550     CallInst *CI =
 551         CallInst::Create(&F->getArgumentList().front(), Args, "", BB);
 552     ReturnInst *RI;
 553     if (FT->getReturnType()->isVoidTy())
 554       RI = ReturnInst::Create(*Ctx, BB);
 555     else
 556       RI = ReturnInst::Create(*Ctx, CI, BB);
 557
 558     DFSanFunction DFSF(*this, F, /*IsNativeABI=*/true);
 559     Function::arg_iterator ValAI = F->arg_begin(), ShadowAI = AI; ++ValAI;
 560     for (unsigned N = FT->getNumParams(); N != 0; ++ValAI, ++ShadowAI, --N)
 561       DFSF.ValShadowMap[ValAI] = ShadowAI;
 562     DFSanVisitor(DFSF).visitCallInst(*CI);
 563     if (!FT->getReturnType()->isVoidTy())
 564       new StoreInst(DFSF.getShadow(RI->getReturnValue()),
 565                     &F->getArgumentList().back(), RI);
 566   }
 567
 568   return C;
 569 }
 570
 571 bool DataFlowSanitizer::runOnModule(Module &M) {
 572   if (!DL)
 573     return false;
 574
 575   if (ABIList.isIn(M, "skip"))
 576     return false;
 577
 578   FunctionDIs = makeSubprogramMap(M);
 579
 580   if (!GetArgTLSPtr) {
 581     Type *ArgTLSTy = ArrayType::get(ShadowTy, 64);
 582     ArgTLS = Mod->getOrInsertGlobal("__dfsan_arg_tls", ArgTLSTy);
 583     if (GlobalVariable *G = dyn_cast<GlobalVariable>(ArgTLS))
 584       G->setThreadLocalMode(GlobalVariable::InitialExecTLSModel);
 585   }
 586   if (!GetRetvalTLSPtr) {
 587     RetvalTLS = Mod->getOrInsertGlobal("__dfsan_retval_tls", ShadowTy);
 588     if (GlobalVariable *G = dyn_cast<GlobalVariable>(RetvalTLS))
 589       G->setThreadLocalMode(GlobalVariable::InitialExecTLSModel);
 590   }
 591
 592   DFSanUnionFn = Mod->getOrInsertFunction("__dfsan_union", DFSanUnionFnTy);
 593   if (Function *F = dyn_cast<Function>(DFSanUnionFn)) {
 594     F->addAttribute(AttributeSet::FunctionIndex, Attribute::NoUnwind);
 595     F->addAttribute(AttributeSet::FunctionIndex, Attribute::ReadNone);
 596     F->addAttribute(AttributeSet::ReturnIndex, Attribute::ZExt);
 597     F->addAttribute(1, Attribute::ZExt);
 598     F->addAttribute(2, Attribute::ZExt);
 599   }
 600   DFSanCheckedUnionFn = Mod->getOrInsertFunction("dfsan_union", DFSanUnionFnTy);
 601   if (Function *F = dyn_cast<Function>(DFSanCheckedUnionFn)) {
 602     F->addAttribute(AttributeSet::FunctionIndex, Attribute::NoUnwind);
 603     F->addAttribute(AttributeSet::FunctionIndex, Attribute::ReadNone);
 604     F->addAttribute(AttributeSet::ReturnIndex, Attribute::ZExt);
 605     F->addAttribute(1, Attribute::ZExt);
 606     F->addAttribute(2, Attribute::ZExt);
 607   }
 608   DFSanUnionLoadFn =
 609       Mod->getOrInsertFunction("__dfsan_union_load", DFSanUnionLoadFnTy);
 610   if (Function *F = dyn_cast<Function>(DFSanUnionLoadFn)) {
 611     F->addAttribute(AttributeSet::FunctionIndex, Attribute::NoUnwind);
 612     F->addAttribute(AttributeSet::FunctionIndex, Attribute::ReadOnly);
 613     F->addAttribute(AttributeSet::ReturnIndex, Attribute::ZExt);
 614   }
 615   DFSanUnimplementedFn =
 616       Mod->getOrInsertFunction("__dfsan_unimplemented", DFSanUnimplementedFnTy);
 617   DFSanSetLabelFn =
 618       Mod->getOrInsertFunction("__dfsan_set_label", DFSanSetLabelFnTy);
 619   if (Function *F = dyn_cast<Function>(DFSanSetLabelFn)) {
 620     F->addAttribute(1, Attribute::ZExt);
 621   }
 622   DFSanNonzeroLabelFn =
 623       Mod->getOrInsertFunction("__dfsan_nonzero_label", DFSanNonzeroLabelFnTy);
 624
 625   std::vector<Function *> FnsToInstrument;
 626   llvm::SmallPtrSet<Function *, 2> FnsWithNativeABI;
 627   for (Module::iterator i = M.begin(), e = M.end(); i != e; ++i) {
 628     if (!i->isIntrinsic() &&
 629         i != DFSanUnionFn &&
 630         i != DFSanCheckedUnionFn &&
 631         i != DFSanUnionLoadFn &&
 632         i != DFSanUnimplementedFn &&
 633         i != DFSanSetLabelFn &&
 634         i != DFSanNonzeroLabelFn)
 635       FnsToInstrument.push_back(&*i);
 636   }
 637
 638   // Give function aliases prefixes when necessary, and build wrappers where the
 639   // instrumentedness is inconsistent.
 640   for (Module::alias_iterator i = M.alias_begin(), e = M.alias_end(); i != e;) {
 641     GlobalAlias *GA = &*i;
 642     ++i;
 643     // Don't stop on weak.  We assume people aren't playing games with the
 644     // instrumentedness of overridden weak aliases.
 645     if (auto F = dyn_cast<Function>(GA->getBaseObject())) {
 646       bool GAInst = isInstrumented(GA), FInst = isInstrumented(F);
 647       if (GAInst && FInst) {
 648         addGlobalNamePrefix(GA);
 649       } else if (GAInst != FInst) {
 650         // Non-instrumented alias of an instrumented function, or vice versa.
 651         // Replace the alias with a native-ABI wrapper of the aliasee.  The pass
 652         // below will take care of instrumenting it.
 653         Function *NewF =
 654             buildWrapperFunction(F, "", GA->getLinkage(), F->getFunctionType());
 655         GA->replaceAllUsesWith(ConstantExpr::getBitCast(NewF, GA->getType()));
 656         NewF->takeName(GA);
 657         GA->eraseFromParent();
 658         FnsToInstrument.push_back(NewF);
 659       }
 660     }
 661   }
 662
 663   AttrBuilder B;
 664   B.addAttribute(Attribute::ReadOnly).addAttribute(Attribute::ReadNone);
 665   ReadOnlyNoneAttrs = AttributeSet::get(*Ctx, AttributeSet::FunctionIndex, B);
 666
 667   // First, change the ABI of every function in the module.  ABI-listed
 668   // functions keep their original ABI and get a wrapper function.
 669   for (std::vector<Function *>::iterator i = FnsToInstrument.begin(),
 670                                          e = FnsToInstrument.end();
 671        i != e; ++i) {
 672     Function &F = **i;
 673     FunctionType *FT = F.getFunctionType();
 674
 675     bool IsZeroArgsVoidRet = (FT->getNumParams() == 0 && !FT->isVarArg() &&
 676                               FT->getReturnType()->isVoidTy());
 677
 678     if (isInstrumented(&F)) {
 679       // Instrumented functions get a 'dfs$' prefix.  This allows us to more
 680       // easily identify cases of mismatching ABIs.
 681       if (getInstrumentedABI() == IA_Args && !IsZeroArgsVoidRet) {
 682         FunctionType *NewFT = getArgsFunctionType(FT);
 683         Function *NewF = Function::Create(NewFT, F.getLinkage(), "", &M);
 684         NewF->copyAttributesFrom(&F);
 685         NewF->removeAttributes(
 686             AttributeSet::ReturnIndex,
 687             AttributeFuncs::typeIncompatible(NewFT->getReturnType(),
 688                                              AttributeSet::ReturnIndex));
 689         for (Function::arg_iterator FArg = F.arg_begin(),
 690                                     NewFArg = NewF->arg_begin(),
 691                                     FArgEnd = F.arg_end();
 692              FArg != FArgEnd; ++FArg, ++NewFArg) {
 693           FArg->replaceAllUsesWith(NewFArg);
 694         }
 695         NewF->getBasicBlockList().splice(NewF->begin(), F.getBasicBlockList());
 696
 697         for (Function::user_iterator UI = F.user_begin(), UE = F.user_end();
 698              UI != UE;) {
 699           BlockAddress *BA = dyn_cast<BlockAddress>(*UI);
 700           ++UI;
 701           if (BA) {
 702             BA->replaceAllUsesWith(
 703                 BlockAddress::get(NewF, BA->getBasicBlock()));
 704             delete BA;
 705           }
 706         }
 707         F.replaceAllUsesWith(
 708             ConstantExpr::getBitCast(NewF, PointerType::getUnqual(FT)));
 709         NewF->takeName(&F);
 710         F.eraseFromParent();
 711         *i = NewF;
 712         addGlobalNamePrefix(NewF);
 713       } else {
 714         addGlobalNamePrefix(&F);
 715       }
 716     } else if (!IsZeroArgsVoidRet || getWrapperKind(&F) == WK_Custom) {
 717       // Build a wrapper function for F.  The wrapper simply calls F, and is
 718       // added to FnsToInstrument so that any instrumentation according to its
 719       // WrapperKind is done in the second pass below.
 720       FunctionType *NewFT = getInstrumentedABI() == IA_Args
 721                                 ? getArgsFunctionType(FT)
 722                                 : FT;
 723       Function *NewF = buildWrapperFunction(
 724           &F, std::string("dfsw$") + std::string(F.getName()),
 725           GlobalValue::LinkOnceODRLinkage, NewFT);
 726       if (getInstrumentedABI() == IA_TLS)
 727         NewF->removeAttributes(AttributeSet::FunctionIndex, ReadOnlyNoneAttrs);
 728
 729       Value *WrappedFnCst =
 730           ConstantExpr::getBitCast(NewF, PointerType::getUnqual(FT));
 731       F.replaceAllUsesWith(WrappedFnCst);
 732
 733       // Patch the pointer to LLVM function in debug info descriptor.
 734       auto DI = FunctionDIs.find(&F);
 735       if (DI != FunctionDIs.end())
 736         DI->second.replaceFunction(&F);
 737
 738       UnwrappedFnMap[WrappedFnCst] = &F;
 739       *i = NewF;
 740
 741       if (!F.isDeclaration()) {
 742         // This function is probably defining an interposition of an
 743         // uninstrumented function and hence needs to keep the original ABI.
 744         // But any functions it may call need to use the instrumented ABI, so
 745         // we instrument it in a mode which preserves the original ABI.
 746         FnsWithNativeABI.insert(&F);
 747
 748         // This code needs to rebuild the iterators, as they may be invalidated
 749         // by the push_back, taking care that the new range does not include
 750         // any functions added by this code.
 751         size_t N = i - FnsToInstrument.begin(),
 752                Count = e - FnsToInstrument.begin();
 753         FnsToInstrument.push_back(&F);
 754         i = FnsToInstrument.begin() + N;
 755         e = FnsToInstrument.begin() + Count;
 756       }
 757                // Hopefully, nobody will try to indirectly call a vararg
 758                // function... yet.
 759     } else if (FT->isVarArg()) {
 760       UnwrappedFnMap[&F] = &F;
 761       *i = nullptr;
 762     }
 763   }
 764
 765   for (std::vector<Function *>::iterator i = FnsToInstrument.begin(),
 766                                          e = FnsToInstrument.end();
 767        i != e; ++i) {
 768     if (!*i || (*i)->isDeclaration())
 769       continue;
 770
 771     removeUnreachableBlocks(**i);
 772
 773     DFSanFunction DFSF(*this, *i, FnsWithNativeABI.count(*i));
 774
 775     // DFSanVisitor may create new basic blocks, which confuses df_iterator.
 776     // Build a copy of the list before iterating over it.
 777     llvm::SmallVector<BasicBlock *, 4> BBList(
 778         depth_first(&(*i)->getEntryBlock()));
 779
 780     for (llvm::SmallVector<BasicBlock *, 4>::iterator i = BBList.begin(),
 781                                                       e = BBList.end();
 782          i != e; ++i) {
 783       Instruction *Inst = &(*i)->front();
 784       while (1) {
 785         // DFSanVisitor may split the current basic block, changing the current
 786         // instruction's next pointer and moving the next instruction to the
 787         // tail block from which we should continue.
 788         Instruction *Next = Inst->getNextNode();
 789         // DFSanVisitor may delete Inst, so keep track of whether it was a
 790         // terminator.
 791         bool IsTerminator = isa<TerminatorInst>(Inst);
 792         if (!DFSF.SkipInsts.count(Inst))
 793           DFSanVisitor(DFSF).visit(Inst);
 794         if (IsTerminator)
 795           break;
 796         Inst = Next;
 797       }
 798     }
 799
 800     // We will not necessarily be able to compute the shadow for every phi node
 801     // until we have visited every block.  Therefore, the code that handles phi
 802     // nodes adds them to the PHIFixups list so that they can be properly
 803     // handled here.
 804     for (std::vector<std::pair<PHINode *, PHINode *> >::iterator
 805              i = DFSF.PHIFixups.begin(),
 806              e = DFSF.PHIFixups.end();
 807          i != e; ++i) {
 808       for (unsigned val = 0, n = i->first->getNumIncomingValues(); val != n;
 809            ++val) {
 810         i->second->setIncomingValue(
 811             val, DFSF.getShadow(i->first->getIncomingValue(val)));
 812       }
 813     }
 814
 815     // -dfsan-debug-nonzero-labels will split the CFG in all kinds of crazy
 816     // places (i.e. instructions in basic blocks we haven't even begun visiting
 817     // yet).  To make our life easier, do this work in a pass after the main
 818     // instrumentation.
 819     if (ClDebugNonzeroLabels) {
 820       for (Value *V : DFSF.NonZeroChecks) {
 821         Instruction *Pos;
 822         if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V))
 823           Pos = I->getNextNode();
 824         else
 825           Pos = DFSF.F->getEntryBlock().begin();
 826         while (isa<PHINode>(Pos) || isa<AllocaInst>(Pos))
 827           Pos = Pos->getNextNode();
 828         IRBuilder<> IRB(Pos);
 829         Value *Ne = IRB.CreateICmpNE(V, DFSF.DFS.ZeroShadow);
 830         BranchInst *BI = cast<BranchInst>(SplitBlockAndInsertIfThen(
 831             Ne, Pos, /*Unreachable=*/false, ColdCallWeights));
 832         IRBuilder<> ThenIRB(BI);
 833         ThenIRB.CreateCall(DFSF.DFS.DFSanNonzeroLabelFn);
 834       }
 835     }
 836   }
 837
 838   return false;
 839 }
 840
 841 Value *DFSanFunction::getArgTLSPtr() {
 842   if (ArgTLSPtr)
 843     return ArgTLSPtr;
 844   if (DFS.ArgTLS)
 845     return ArgTLSPtr = DFS.ArgTLS;
 846
 847   IRBuilder<> IRB(F->getEntryBlock().begin());
 848   return ArgTLSPtr = IRB.CreateCall(DFS.GetArgTLS);
 849 }
 850
 851 Value *DFSanFunction::getRetvalTLS() {
 852   if (RetvalTLSPtr)
 853     return RetvalTLSPtr;
 854   if (DFS.RetvalTLS)
 855     return RetvalTLSPtr = DFS.RetvalTLS;
 856
 857   IRBuilder<> IRB(F->getEntryBlock().begin());
 858   return RetvalTLSPtr = IRB.CreateCall(DFS.GetRetvalTLS);
 859 }
 860
 861 Value *DFSanFunction::getArgTLS(unsigned Idx, Instruction *Pos) {
 862   IRBuilder<> IRB(Pos);
 863   return IRB.CreateConstGEP2_64(getArgTLSPtr(), 0, Idx);
 864 }
 865
 866 Value *DFSanFunction::getShadow(Value *V) {
 867   if (!isa<Argument>(V) && !isa<Instruction>(V))
 868     return DFS.ZeroShadow;
 869   Value *&Shadow = ValShadowMap[V];
 870   if (!Shadow) {
 871     if (Argument *A = dyn_cast<Argument>(V)) {
 872       if (IsNativeABI)
 873         return DFS.ZeroShadow;
 874       switch (IA) {
 875       case DataFlowSanitizer::IA_TLS: {
 876         Value *ArgTLSPtr = getArgTLSPtr();
 877         Instruction *ArgTLSPos =
 878             DFS.ArgTLS ? &*F->getEntryBlock().begin()
 879                        : cast<Instruction>(ArgTLSPtr)->getNextNode();
 880         IRBuilder<> IRB(ArgTLSPos);
 881         Shadow = IRB.CreateLoad(getArgTLS(A->getArgNo(), ArgTLSPos));
 882         break;
 883       }
 884       case DataFlowSanitizer::IA_Args: {
 885         unsigned ArgIdx = A->getArgNo() + F->getArgumentList().size() / 2;
 886         Function::arg_iterator i = F->arg_begin();
 887         while (ArgIdx--)
 888           ++i;
 889         Shadow = i;
 890         assert(Shadow->getType() == DFS.ShadowTy);
 891         break;
 892       }
 893       }
 894       NonZeroChecks.push_back(Shadow);
 895     } else {
 896       Shadow = DFS.ZeroShadow;
 897     }
 898   }
 899   return Shadow;
 900 }
 901
 902 void DFSanFunction::setShadow(Instruction *I, Value *Shadow) {
 903   assert(!ValShadowMap.count(I));
 904   assert(Shadow->getType() == DFS.ShadowTy);
 905   ValShadowMap[I] = Shadow;
 906 }
 907
 908 Value *DataFlowSanitizer::getShadowAddress(Value *Addr, Instruction *Pos) {
 909   assert(Addr != RetvalTLS && "Reinstrumenting?");
 910   IRBuilder<> IRB(Pos);
 911   return IRB.CreateIntToPtr(
 912       IRB.CreateMul(
 913           IRB.CreateAnd(IRB.CreatePtrToInt(Addr, IntptrTy), ShadowPtrMask),
 914           ShadowPtrMul),
 915       ShadowPtrTy);
 916 }
 917
 918 // Generates IR to compute the union of the two given shadows, inserting it
 919 // before Pos.  Returns the computed union Value.
 920 Value *DFSanFunction::combineShadows(Value *V1, Value *V2, Instruction *Pos) {
 921   if (V1 == DFS.ZeroShadow)
 922     return V2;
 923   if (V2 == DFS.ZeroShadow)
 924     return V1;
 925   if (V1 == V2)
 926     return V1;
 927
 928   auto V1Elems = ShadowElements.find(V1);
 929   auto V2Elems = ShadowElements.find(V2);
 930   if (V1Elems != ShadowElements.end() && V2Elems != ShadowElements.end()) {
 931     if (std::includes(V1Elems->second.begin(), V1Elems->second.end(),
 932                       V2Elems->second.begin(), V2Elems->second.end())) {
 933       return V1;
 934     } else if (std::includes(V2Elems->second.begin(), V2Elems->second.end(),
 935                              V1Elems->second.begin(), V1Elems->second.end())) {
 936       return V2;
 937     }
 938   } else if (V1Elems != ShadowElements.end()) {
 939     if (V1Elems->second.count(V2))
 940       return V1;
 941   } else if (V2Elems != ShadowElements.end()) {
 942     if (V2Elems->second.count(V1))
 943       return V2;
 944   }
 945
 946   auto Key = std::make_pair(V1, V2);
 947   if (V1 > V2)
 948     std::swap(Key.first, Key.second);
 949   CachedCombinedShadow &CCS = CachedCombinedShadows[Key];
 950   if (CCS.Block && DT.dominates(CCS.Block, Pos->getParent()))
 951     return CCS.Shadow;
 952
 953   IRBuilder<> IRB(Pos);
 954   if (AvoidNewBlocks) {
 955     CallInst *Call = IRB.CreateCall2(DFS.DFSanCheckedUnionFn, V1, V2);
 956     Call->addAttribute(AttributeSet::ReturnIndex, Attribute::ZExt);
 957     Call->addAttribute(1, Attribute::ZExt);
 958     Call->addAttribute(2, Attribute::ZExt);
 959
 960     CCS.Block = Pos->getParent();
 961     CCS.Shadow = Call;
 962   } else {
 963     BasicBlock *Head = Pos->getParent();
 964     Value *Ne = IRB.CreateICmpNE(V1, V2);
 965     BranchInst *BI = cast<BranchInst>(SplitBlockAndInsertIfThen(
 966         Ne, Pos, /*Unreachable=*/false, DFS.ColdCallWeights, &DT));
 967     IRBuilder<> ThenIRB(BI);
 968     CallInst *Call = ThenIRB.CreateCall2(DFS.DFSanUnionFn, V1, V2);
 969     Call->addAttribute(AttributeSet::ReturnIndex, Attribute::ZExt);
 970     Call->addAttribute(1, Attribute::ZExt);
 971     Call->addAttribute(2, Attribute::ZExt);
 972
 973     BasicBlock *Tail = BI->getSuccessor(0);
 974     PHINode *Phi = PHINode::Create(DFS.ShadowTy, 2, "", Tail->begin());
 975     Phi->addIncoming(Call, Call->getParent());
 976     Phi->addIncoming(V1, Head);
 977
 978     CCS.Block = Tail;
 979     CCS.Shadow = Phi;
 980   }
 981
 982   std::set<Value *> UnionElems;
 983   if (V1Elems != ShadowElements.end()) {
 984     UnionElems = V1Elems->second;
 985   } else {
 986     UnionElems.insert(V1);
 987   }
 988   if (V2Elems != ShadowElements.end()) {
 989     UnionElems.insert(V2Elems->second.begin(), V2Elems->second.end());
 990   } else {
 991     UnionElems.insert(V2);
 992   }
 993   ShadowElements[CCS.Shadow] = std::move(UnionElems);
 994
 995   return CCS.Shadow;
 996 }
 997
 998 // A convenience function which folds the shadows of each of the operands
 999 // of the provided instruction Inst, inserting the IR before Inst.  Returns
1000 // the computed union Value.
1001 Value *DFSanFunction::combineOperandShadows(Instruction *Inst) {
1002   if (Inst->getNumOperands() == 0)
1003     return DFS.ZeroShadow;
1004
1005   Value *Shadow = getShadow(Inst->getOperand(0));
1006   for (unsigned i = 1, n = Inst->getNumOperands(); i != n; ++i) {
1007     Shadow = combineShadows(Shadow, getShadow(Inst->getOperand(i)), Inst);
1008   }
1009   return Shadow;
1010 }
1011
1012 void DFSanVisitor::visitOperandShadowInst(Instruction &I) {
1013   Value *CombinedShadow = DFSF.combineOperandShadows(&I);
1014   DFSF.setShadow(&I, CombinedShadow);
1015 }
1016
1017 // Generates IR to load shadow corresponding to bytes [Addr, Addr+Size), where
1018 // Addr has alignment Align, and take the union of each of those shadows.
1019 Value *DFSanFunction::loadShadow(Value *Addr, uint64_t Size, uint64_t Align,
1020                                  Instruction *Pos) {
1021   if (AllocaInst *AI = dyn_cast<AllocaInst>(Addr)) {
1022     llvm::DenseMap<AllocaInst *, AllocaInst *>::iterator i =
1023         AllocaShadowMap.find(AI);
1024     if (i != AllocaShadowMap.end()) {
1025       IRBuilder<> IRB(Pos);
1026       return IRB.CreateLoad(i->second);
1027     }
1028   }
1029
1030   uint64_t ShadowAlign = Align * DFS.ShadowWidth / 8;
1031   SmallVector<Value *, 2> Objs;
1032   GetUnderlyingObjects(Addr, Objs, DFS.DL);
1033   bool AllConstants = true;
1034   for (SmallVector<Value *, 2>::iterator i = Objs.begin(), e = Objs.end();
1035        i != e; ++i) {
1036     if (isa<Function>(*i) || isa<BlockAddress>(*i))
1037       continue;
1038     if (isa<GlobalVariable>(*i) && cast<GlobalVariable>(*i)->isConstant())
1039       continue;
1040
1041     AllConstants = false;
1042     break;
1043   }
1044   if (AllConstants)
1045     return DFS.ZeroShadow;
1046
1047   Value *ShadowAddr = DFS.getShadowAddress(Addr, Pos);
1048   switch (Size) {
1049   case 0:
1050     return DFS.ZeroShadow;
1051   case 1: {
1052     LoadInst *LI = new LoadInst(ShadowAddr, "", Pos);
1053     LI->setAlignment(ShadowAlign);
1054     return LI;
1055   }
1056   case 2: {
1057     IRBuilder<> IRB(Pos);
1058     Value *ShadowAddr1 =
1059         IRB.CreateGEP(ShadowAddr, ConstantInt::get(DFS.IntptrTy, 1));
1060     return combineShadows(IRB.CreateAlignedLoad(ShadowAddr, ShadowAlign),
1061                           IRB.CreateAlignedLoad(ShadowAddr1, ShadowAlign), Pos);
1062   }
1063   }
1064   if (!AvoidNewBlocks && Size % (64 / DFS.ShadowWidth) == 0) {
1065     // Fast path for the common case where each byte has identical shadow: load
1066     // shadow 64 bits at a time, fall out to a __dfsan_union_load call if any
1067     // shadow is non-equal.
1068     BasicBlock *FallbackBB = BasicBlock::Create(*DFS.Ctx, "", F);
1069     IRBuilder<> FallbackIRB(FallbackBB);
1070     CallInst *FallbackCall = FallbackIRB.CreateCall2(
1071         DFS.DFSanUnionLoadFn, ShadowAddr, ConstantInt::get(DFS.IntptrTy, Size));
1072     FallbackCall->addAttribute(AttributeSet::ReturnIndex, Attribute::ZExt);
1073
1074     // Compare each of the shadows stored in the loaded 64 bits to each other,
1075     // by computing (WideShadow rotl ShadowWidth) == WideShadow.
1076     IRBuilder<> IRB(Pos);
1077     Value *WideAddr =
1078         IRB.CreateBitCast(ShadowAddr, Type::getInt64PtrTy(*DFS.Ctx));
1079     Value *WideShadow = IRB.CreateAlignedLoad(WideAddr, ShadowAlign);
1080     Value *TruncShadow = IRB.CreateTrunc(WideShadow, DFS.ShadowTy);
1081     Value *ShlShadow = IRB.CreateShl(WideShadow, DFS.ShadowWidth);
1082     Value *ShrShadow = IRB.CreateLShr(WideShadow, 64 - DFS.ShadowWidth);
1083     Value *RotShadow = IRB.CreateOr(ShlShadow, ShrShadow);
1084     Value *ShadowsEq = IRB.CreateICmpEQ(WideShadow, RotShadow);
1085
1086     BasicBlock *Head = Pos->getParent();
1087     BasicBlock *Tail = Head->splitBasicBlock(Pos);
1088
1089     if (DomTreeNode *OldNode = DT.getNode(Head)) {
1090       std::vector<DomTreeNode *> Children(OldNode->begin(), OldNode->end());
1091
1092       DomTreeNode *NewNode = DT.addNewBlock(Tail, Head);
1093       for (auto Child : Children)
1094         DT.changeImmediateDominator(Child, NewNode);
1095     }
1096
1097     // In the following code LastBr will refer to the previous basic block's
1098     // conditional branch instruction, whose true successor is fixed up to point
1099     // to the next block during the loop below or to the tail after the final
1100     // iteration.
1101     BranchInst *LastBr = BranchInst::Create(FallbackBB, FallbackBB, ShadowsEq);
1102     ReplaceInstWithInst(Head->getTerminator(), LastBr);
1103     DT.addNewBlock(FallbackBB, Head);
1104
1105     for (uint64_t Ofs = 64 / DFS.ShadowWidth; Ofs != Size;
1106          Ofs += 64 / DFS.ShadowWidth) {
1107       BasicBlock *NextBB = BasicBlock::Create(*DFS.Ctx, "", F);
1108       DT.addNewBlock(NextBB, LastBr->getParent());
1109       IRBuilder<> NextIRB(NextBB);
1110       WideAddr = NextIRB.CreateGEP(WideAddr, ConstantInt::get(DFS.IntptrTy, 1));
1111       Value *NextWideShadow = NextIRB.CreateAlignedLoad(WideAddr, ShadowAlign);
1112       ShadowsEq = NextIRB.CreateICmpEQ(WideShadow, NextWideShadow);
1113       LastBr->setSuccessor(0, NextBB);
1114       LastBr = NextIRB.CreateCondBr(ShadowsEq, FallbackBB, FallbackBB);
1115     }
1116
1117     LastBr->setSuccessor(0, Tail);
1118     FallbackIRB.CreateBr(Tail);
1119     PHINode *Shadow = PHINode::Create(DFS.ShadowTy, 2, "", &Tail->front());
1120     Shadow->addIncoming(FallbackCall, FallbackBB);
1121     Shadow->addIncoming(TruncShadow, LastBr->getParent());
1122     return Shadow;
1123   }
1124
1125   IRBuilder<> IRB(Pos);
1126   CallInst *FallbackCall = IRB.CreateCall2(
1127       DFS.DFSanUnionLoadFn, ShadowAddr, ConstantInt::get(DFS.IntptrTy, Size));
1128   FallbackCall->addAttribute(AttributeSet::ReturnIndex, Attribute::ZExt);
1129   return FallbackCall;
1130 }
1131
1132 void DFSanVisitor::visitLoadInst(LoadInst &LI) {
1133   uint64_t Size = DFSF.DFS.DL->getTypeStoreSize(LI.getType());
1134   if (Size == 0) {
1135     DFSF.setShadow(&LI, DFSF.DFS.ZeroShadow);
1136     return;
1137   }
1138
1139   uint64_t Align;
1140   if (ClPreserveAlignment) {
1141     Align = LI.getAlignment();
1142     if (Align == 0)
1143       Align = DFSF.DFS.DL->getABITypeAlignment(LI.getType());
1144   } else {
1145     Align = 1;
1146   }
1147   IRBuilder<> IRB(&LI);
1148   Value *Shadow = DFSF.loadShadow(LI.getPointerOperand(), Size, Align, &LI);
1149   if (ClCombinePointerLabelsOnLoad) {
1150     Value *PtrShadow = DFSF.getShadow(LI.getPointerOperand());
1151     Shadow = DFSF.combineShadows(Shadow, PtrShadow, &LI);
1152   }
1153   if (Shadow != DFSF.DFS.ZeroShadow)
1154     DFSF.NonZeroChecks.push_back(Shadow);
1155
1156   DFSF.setShadow(&LI, Shadow);
1157 }
1158
1159 void DFSanFunction::storeShadow(Value *Addr, uint64_t Size, uint64_t Align,
1160                                 Value *Shadow, Instruction *Pos) {
1161   if (AllocaInst *AI = dyn_cast<AllocaInst>(Addr)) {
1162     llvm::DenseMap<AllocaInst *, AllocaInst *>::iterator i =
1163         AllocaShadowMap.find(AI);
1164     if (i != AllocaShadowMap.end()) {
1165       IRBuilder<> IRB(Pos);
1166       IRB.CreateStore(Shadow, i->second);
1167       return;
1168     }
1169   }
1170
1171   uint64_t ShadowAlign = Align * DFS.ShadowWidth / 8;
1172   IRBuilder<> IRB(Pos);
1173   Value *ShadowAddr = DFS.getShadowAddress(Addr, Pos);
1174   if (Shadow == DFS.ZeroShadow) {
1175     IntegerType *ShadowTy = IntegerType::get(*DFS.Ctx, Size * DFS.ShadowWidth);
1176     Value *ExtZeroShadow = ConstantInt::get(ShadowTy, 0);
1177     Value *ExtShadowAddr =
1178         IRB.CreateBitCast(ShadowAddr, PointerType::getUnqual(ShadowTy));
1179     IRB.CreateAlignedStore(ExtZeroShadow, ExtShadowAddr, ShadowAlign);
1180     return;
1181   }
1182
1183   const unsigned ShadowVecSize = 128 / DFS.ShadowWidth;
1184   uint64_t Offset = 0;
1185   if (Size >= ShadowVecSize) {
1186     VectorType *ShadowVecTy = VectorType::get(DFS.ShadowTy, ShadowVecSize);
1187     Value *ShadowVec = UndefValue::get(ShadowVecTy);
1188     for (unsigned i = 0; i != ShadowVecSize; ++i) {
1189       ShadowVec = IRB.CreateInsertElement(
1190           ShadowVec, Shadow, ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(*DFS.Ctx), i));
1191     }
1192     Value *ShadowVecAddr =
1193         IRB.CreateBitCast(ShadowAddr, PointerType::getUnqual(ShadowVecTy));
1194     do {
1195       Value *CurShadowVecAddr = IRB.CreateConstGEP1_32(ShadowVecAddr, Offset);
1196       IRB.CreateAlignedStore(ShadowVec, CurShadowVecAddr, ShadowAlign);
1197       Size -= ShadowVecSize;
1198       ++Offset;
1199     } while (Size >= ShadowVecSize);
1200     Offset *= ShadowVecSize;
1201   }
1202   while (Size > 0) {
1203     Value *CurShadowAddr = IRB.CreateConstGEP1_32(ShadowAddr, Offset);
1204     IRB.CreateAlignedStore(Shadow, CurShadowAddr, ShadowAlign);
1205     --Size;
1206     ++Offset;
1207   }
1208 }
1209
1210 void DFSanVisitor::visitStoreInst(StoreInst &SI) {
1211   uint64_t Size =
1212       DFSF.DFS.DL->getTypeStoreSize(SI.getValueOperand()->getType());
1213   if (Size == 0)
1214     return;
1215
1216   uint64_t Align;
1217   if (ClPreserveAlignment) {
1218     Align = SI.getAlignment();
1219     if (Align == 0)
1220       Align = DFSF.DFS.DL->getABITypeAlignment(SI.getValueOperand()->getType());
1221   } else {
1222     Align = 1;
1223   }
1224
1225   Value* Shadow = DFSF.getShadow(SI.getValueOperand());
1226   if (ClCombinePointerLabelsOnStore) {
1227     Value *PtrShadow = DFSF.getShadow(SI.getPointerOperand());
1228     Shadow = DFSF.combineShadows(Shadow, PtrShadow, &SI);
1229   }
1230   DFSF.storeShadow(SI.getPointerOperand(), Size, Align, Shadow, &SI);
1231 }
1232
1233 void DFSanVisitor::visitBinaryOperator(BinaryOperator &BO) {
1234   visitOperandShadowInst(BO);
1235 }
1236
1237 void DFSanVisitor::visitCastInst(CastInst &CI) { visitOperandShadowInst(CI); }
1238
1239 void DFSanVisitor::visitCmpInst(CmpInst &CI) { visitOperandShadowInst(CI); }
1240
1241 void DFSanVisitor::visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &GEPI) {
1242   visitOperandShadowInst(GEPI);
1243 }
1244
1245 void DFSanVisitor::visitExtractElementInst(ExtractElementInst &I) {
1246   visitOperandShadowInst(I);
1247 }
1248
1249 void DFSanVisitor::visitInsertElementInst(InsertElementInst &I) {
1250   visitOperandShadowInst(I);
1251 }
1252
1253 void DFSanVisitor::visitShuffleVectorInst(ShuffleVectorInst &I) {
1254   visitOperandShadowInst(I);
1255 }
1256
1257 void DFSanVisitor::visitExtractValueInst(ExtractValueInst &I) {
1258   visitOperandShadowInst(I);
1259 }
1260
1261 void DFSanVisitor::visitInsertValueInst(InsertValueInst &I) {
1262   visitOperandShadowInst(I);
1263 }
1264
1265 void DFSanVisitor::visitAllocaInst(AllocaInst &I) {
1266   bool AllLoadsStores = true;
1267   for (User *U : I.users()) {
1268     if (isa<LoadInst>(U))
1269       continue;
1270
1271     if (StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(U)) {
1272       if (SI->getPointerOperand() == &I)
1273         continue;
1274     }
1275
1276     AllLoadsStores = false;
1277     break;
1278   }
1279   if (AllLoadsStores) {
1280     IRBuilder<> IRB(&I);
1281     DFSF.AllocaShadowMap[&I] = IRB.CreateAlloca(DFSF.DFS.ShadowTy);
1282   }
1283   DFSF.setShadow(&I, DFSF.DFS.ZeroShadow);
1284 }
1285
1286 void DFSanVisitor::visitSelectInst(SelectInst &I) {
1287   Value *CondShadow = DFSF.getShadow(I.getCondition());
1288   Value *TrueShadow = DFSF.getShadow(I.getTrueValue());
1289   Value *FalseShadow = DFSF.getShadow(I.getFalseValue());
1290
1291   if (isa<VectorType>(I.getCondition()->getType())) {
1292     DFSF.setShadow(
1293         &I,
1294         DFSF.combineShadows(
1295             CondShadow, DFSF.combineShadows(TrueShadow, FalseShadow, &I), &I));
1296   } else {
1297     Value *ShadowSel;
1298     if (TrueShadow == FalseShadow) {
1299       ShadowSel = TrueShadow;
1300     } else {
1301       ShadowSel =
1302           SelectInst::Create(I.getCondition(), TrueShadow, FalseShadow, "", &I);
1303     }
1304     DFSF.setShadow(&I, DFSF.combineShadows(CondShadow, ShadowSel, &I));
1305   }
1306 }
1307
1308 void DFSanVisitor::visitMemSetInst(MemSetInst &I) {
1309   IRBuilder<> IRB(&I);
1310   Value *ValShadow = DFSF.getShadow(I.getValue());
1311   IRB.CreateCall3(
1312       DFSF.DFS.DFSanSetLabelFn, ValShadow,
1313       IRB.CreateBitCast(I.getDest(), Type::getInt8PtrTy(*DFSF.DFS.Ctx)),
1314       IRB.CreateZExtOrTrunc(I.getLength(), DFSF.DFS.IntptrTy));
1315 }
1316
1317 void DFSanVisitor::visitMemTransferInst(MemTransferInst &I) {
1318   IRBuilder<> IRB(&I);
1319   Value *DestShadow = DFSF.DFS.getShadowAddress(I.getDest(), &I);
1320   Value *SrcShadow = DFSF.DFS.getShadowAddress(I.getSource(), &I);
1321   Value *LenShadow = IRB.CreateMul(
1322       I.getLength(),
1323       ConstantInt::get(I.getLength()->getType(), DFSF.DFS.ShadowWidth / 8));
1324   Value *AlignShadow;
1325   if (ClPreserveAlignment) {
1326     AlignShadow = IRB.CreateMul(I.getAlignmentCst(),
1327                                 ConstantInt::get(I.getAlignmentCst()->getType(),
1328                                                  DFSF.DFS.ShadowWidth / 8));
1329   } else {
1330     AlignShadow = ConstantInt::get(I.getAlignmentCst()->getType(),
1331                                    DFSF.DFS.ShadowWidth / 8);
1332   }
1333   Type *Int8Ptr = Type::getInt8PtrTy(*DFSF.DFS.Ctx);
1334   DestShadow = IRB.CreateBitCast(DestShadow, Int8Ptr);
1335   SrcShadow = IRB.CreateBitCast(SrcShadow, Int8Ptr);
1336   IRB.CreateCall5(I.getCalledValue(), DestShadow, SrcShadow, LenShadow,
1337                   AlignShadow, I.getVolatileCst());
1338 }
1339
1340 void DFSanVisitor::visitReturnInst(ReturnInst &RI) {
1341   if (!DFSF.IsNativeABI && RI.getReturnValue()) {
1342     switch (DFSF.IA) {
1343     case DataFlowSanitizer::IA_TLS: {
1344       Value *S = DFSF.getShadow(RI.getReturnValue());
1345       IRBuilder<> IRB(&RI);
1346       IRB.CreateStore(S, DFSF.getRetvalTLS());
1347       break;
1348     }
1349     case DataFlowSanitizer::IA_Args: {
1350       IRBuilder<> IRB(&RI);
1351       Type *RT = DFSF.F->getFunctionType()->getReturnType();
1352       Value *InsVal =
1353           IRB.CreateInsertValue(UndefValue::get(RT), RI.getReturnValue(), 0);
1354       Value *InsShadow =
1355           IRB.CreateInsertValue(InsVal, DFSF.getShadow(RI.getReturnValue()), 1);
1356       RI.setOperand(0, InsShadow);
1357       break;
1358     }
1359     }
1360   }
1361 }
1362
1363 void DFSanVisitor::visitCallSite(CallSite CS) {
1364   Function *F = CS.getCalledFunction();
1365   if ((F && F->isIntrinsic()) || isa<InlineAsm>(CS.getCalledValue())) {
1366     visitOperandShadowInst(*CS.getInstruction());
1367     return;
1368   }
1369
1370   assert(!(cast<FunctionType>(
1371       CS.getCalledValue()->getType()->getPointerElementType())->isVarArg() &&
1372            dyn_cast<InvokeInst>(CS.getInstruction())));
1373
1374   IRBuilder<> IRB(CS.getInstruction());
1375
1376   DenseMap<Value *, Function *>::iterator i =
1377       DFSF.DFS.UnwrappedFnMap.find(CS.getCalledValue());
1378   if (i != DFSF.DFS.UnwrappedFnMap.end()) {
1379     Function *F = i->second;
1380     switch (DFSF.DFS.getWrapperKind(F)) {
1381     case DataFlowSanitizer::WK_Warning: {
1382       CS.setCalledFunction(F);
1383       IRB.CreateCall(DFSF.DFS.DFSanUnimplementedFn,
1384                      IRB.CreateGlobalStringPtr(F->getName()));
1385       DFSF.setShadow(CS.getInstruction(), DFSF.DFS.ZeroShadow);
1386       return;
1387     }
1388     case DataFlowSanitizer::WK_Discard: {
1389       CS.setCalledFunction(F);
1390       DFSF.setShadow(CS.getInstruction(), DFSF.DFS.ZeroShadow);
1391       return;
1392     }
1393     case DataFlowSanitizer::WK_Functional: {
1394       CS.setCalledFunction(F);
1395       visitOperandShadowInst(*CS.getInstruction());
1396       return;
1397     }
1398     case DataFlowSanitizer::WK_Custom: {
1399       // Don't try to handle invokes of custom functions, it's too complicated.
1400       // Instead, invoke the dfsw$ wrapper, which will in turn call the __dfsw_
1401       // wrapper.
1402       if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(CS.getInstruction())) {
1403         FunctionType *FT = F->getFunctionType();
1404         FunctionType *CustomFT = DFSF.DFS.getCustomFunctionType(FT);
1405         std::string CustomFName = "__dfsw_";
1406         CustomFName += F->getName();
1407         Constant *CustomF =
1408             DFSF.DFS.Mod->getOrInsertFunction(CustomFName, CustomFT);
1409         if (Function *CustomFn = dyn_cast<Function>(CustomF)) {
1410           CustomFn->copyAttributesFrom(F);
1411
1412           // Custom functions returning non-void will write to the return label.
1413           if (!FT->getReturnType()->isVoidTy()) {
1414             CustomFn->removeAttributes(AttributeSet::FunctionIndex,
1415                                        DFSF.DFS.ReadOnlyNoneAttrs);
1416           }
1417         }
1418
1419         std::vector<Value *> Args;
1420
1421         CallSite::arg_iterator i = CS.arg_begin();
1422         for (unsigned n = CS.arg_size(); n != 0; ++i, --n) {
1423           Type *T = (*i)->getType();
1424           FunctionType *ParamFT;
1425           if (isa<PointerType>(T) &&
1426               (ParamFT = dyn_cast<FunctionType>(
1427                    cast<PointerType>(T)->getElementType()))) {
1428             std::string TName = "dfst";
1429             TName += utostr(FT->getNumParams() - n);
1430             TName += "$";
1431             TName += F->getName();
1432             Constant *T = DFSF.DFS.getOrBuildTrampolineFunction(ParamFT, TName);
1433             Args.push_back(T);
1434             Args.push_back(
1435                 IRB.CreateBitCast(*i, Type::getInt8PtrTy(*DFSF.DFS.Ctx)));
1436           } else {
1437             Args.push_back(*i);
1438           }
1439         }
1440
1441         i = CS.arg_begin();
1442         for (unsigned n = CS.arg_size(); n != 0; ++i, --n)
1443           Args.push_back(DFSF.getShadow(*i));
1444
1445         if (!FT->getReturnType()->isVoidTy()) {
1446           if (!DFSF.LabelReturnAlloca) {
1447             DFSF.LabelReturnAlloca =
1448                 new AllocaInst(DFSF.DFS.ShadowTy, "labelreturn",
1449                                DFSF.F->getEntryBlock().begin());
1450           }
1451           Args.push_back(DFSF.LabelReturnAlloca);
1452         }
1453
1454         CallInst *CustomCI = IRB.CreateCall(CustomF, Args);
1455         CustomCI->setCallingConv(CI->getCallingConv());
1456         CustomCI->setAttributes(CI->getAttributes());
1457
1458         if (!FT->getReturnType()->isVoidTy()) {
1459           LoadInst *LabelLoad = IRB.CreateLoad(DFSF.LabelReturnAlloca);
1460           DFSF.setShadow(CustomCI, LabelLoad);
1461         }
1462
1463         CI->replaceAllUsesWith(CustomCI);
1464         CI->eraseFromParent();
1465         return;
1466       }
1467       break;
1468     }
1469     }
1470   }
1471
1472   FunctionType *FT = cast<FunctionType>(
1473       CS.getCalledValue()->getType()->getPointerElementType());
1474   if (DFSF.DFS.getInstrumentedABI() == DataFlowSanitizer::IA_TLS) {
1475     for (unsigned i = 0, n = FT->getNumParams(); i != n; ++i) {
1476       IRB.CreateStore(DFSF.getShadow(CS.getArgument(i)),
1477                       DFSF.getArgTLS(i, CS.getInstruction()));
1478     }
1479   }
1480
1481   Instruction *Next = nullptr;
1482   if (!CS.getType()->isVoidTy()) {
1483     if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(CS.getInstruction())) {
1484       if (II->getNormalDest()->getSinglePredecessor()) {
1485         Next = II->getNormalDest()->begin();
1486       } else {
1487         BasicBlock *NewBB =
1488             SplitEdge(II->getParent(), II->getNormalDest(), &DFSF.DFS);
1489         Next = NewBB->begin();
1490       }
1491     } else {
1492       Next = CS->getNextNode();
1493     }
1494
1495     if (DFSF.DFS.getInstrumentedABI() == DataFlowSanitizer::IA_TLS) {
1496       IRBuilder<> NextIRB(Next);
1497       LoadInst *LI = NextIRB.CreateLoad(DFSF.getRetvalTLS());
1498       DFSF.SkipInsts.insert(LI);
1499       DFSF.setShadow(CS.getInstruction(), LI);
1500       DFSF.NonZeroChecks.push_back(LI);
1501     }
1502   }
1503
1504   // Do all instrumentation for IA_Args down here to defer tampering with the
1505   // CFG in a way that SplitEdge may be able to detect.
1506   if (DFSF.DFS.getInstrumentedABI() == DataFlowSanitizer::IA_Args) {
1507     FunctionType *NewFT = DFSF.DFS.getArgsFunctionType(FT);
1508     Value *Func =
1509         IRB.CreateBitCast(CS.getCalledValue(), PointerType::getUnqual(NewFT));
1510     std::vector<Value *> Args;
1511
1512     CallSite::arg_iterator i = CS.arg_begin(), e = CS.arg_end();
1513     for (unsigned n = FT->getNumParams(); n != 0; ++i, --n)
1514       Args.push_back(*i);
1515
1516     i = CS.arg_begin();
1517     for (unsigned n = FT->getNumParams(); n != 0; ++i, --n)
1518       Args.push_back(DFSF.getShadow(*i));
1519
1520     if (FT->isVarArg()) {
1521       unsigned VarArgSize = CS.arg_size() - FT->getNumParams();
1522       ArrayType *VarArgArrayTy = ArrayType::get(DFSF.DFS.ShadowTy, VarArgSize);
1523       AllocaInst *VarArgShadow =
1524           new AllocaInst(VarArgArrayTy, "", DFSF.F->getEntryBlock().begin());
1525       Args.push_back(IRB.CreateConstGEP2_32(VarArgShadow, 0, 0));
1526       for (unsigned n = 0; i != e; ++i, ++n) {
1527         IRB.CreateStore(DFSF.getShadow(*i),
1528                         IRB.CreateConstGEP2_32(VarArgShadow, 0, n));
1529         Args.push_back(*i);
1530       }
1531     }
1532
1533     CallSite NewCS;
1534     if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(CS.getInstruction())) {
1535       NewCS = IRB.CreateInvoke(Func, II->getNormalDest(), II->getUnwindDest(),
1536                                Args);
1537     } else {
1538       NewCS = IRB.CreateCall(Func, Args);
1539     }
1540     NewCS.setCallingConv(CS.getCallingConv());
1541     NewCS.setAttributes(CS.getAttributes().removeAttributes(
1542         *DFSF.DFS.Ctx, AttributeSet::ReturnIndex,
1543         AttributeFuncs::typeIncompatible(NewCS.getInstruction()->getType(),
1544                                          AttributeSet::ReturnIndex)));
1545
1546     if (Next) {
1547       ExtractValueInst *ExVal =
1548           ExtractValueInst::Create(NewCS.getInstruction(), 0, "", Next);
1549       DFSF.SkipInsts.insert(ExVal);
1550       ExtractValueInst *ExShadow =
1551           ExtractValueInst::Create(NewCS.getInstruction(), 1, "", Next);
1552       DFSF.SkipInsts.insert(ExShadow);
1553       DFSF.setShadow(ExVal, ExShadow);
1554       DFSF.NonZeroChecks.push_back(ExShadow);
1555
1556       CS.getInstruction()->replaceAllUsesWith(ExVal);
1557     }
1558
1559     CS.getInstruction()->eraseFromParent();
1560   }
1561 }
1562
1563 void DFSanVisitor::visitPHINode(PHINode &PN) {
1564   PHINode *ShadowPN =
1565       PHINode::Create(DFSF.DFS.ShadowTy, PN.getNumIncomingValues(), "", &PN);
1566
1567   // Give the shadow phi node valid predecessors to fool SplitEdge into working.
1568   Value *UndefShadow = UndefValue::get(DFSF.DFS.ShadowTy);
1569   for (PHINode::block_iterator i = PN.block_begin(), e = PN.block_end(); i != e;
1570        ++i) {
1571     ShadowPN->addIncoming(UndefShadow, *i);
1572   }
1573
1574   DFSF.PHIFixups.push_back(std::make_pair(&PN, ShadowPN));
1575   DFSF.setShadow(&PN, ShadowPN);
1576 }