lib/Transforms/Instrumentation/ThreadSanitizer.cpp

   1 //===-- ThreadSanitizer.cpp - race detector -------------------------------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file is a part of ThreadSanitizer, a race detector.
  11 //
  12 // The tool is under development, for the details about previous versions see
  13 // http://code.google.com/p/data-race-test
  14 //
  15 // The instrumentation phase is quite simple:
  16 //   - Insert calls to run-time library before every memory access.
  17 //      - Optimizations may apply to avoid instrumenting some of the accesses.
  18 //   - Insert calls at function entry/exit.
  19 // The rest is handled by the run-time library.
  20 //===----------------------------------------------------------------------===//
  21
  22 #define DEBUG_TYPE "tsan"
  23
  24 #include "llvm/Transforms/Instrumentation.h"
  25 #include "BlackList.h"
  26 #include "llvm/ADT/SmallSet.h"
  27 #include "llvm/ADT/SmallString.h"
  28 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
  29 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
  30 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
  31 #include "llvm/DataLayout.h"
  32 #include "llvm/Function.h"
  33 #include "llvm/IRBuilder.h"
  34 #include "llvm/Intrinsics.h"
  35 #include "llvm/LLVMContext.h"
  36 #include "llvm/Metadata.h"
  37 #include "llvm/Module.h"
  38 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  39 #include "llvm/Support/Debug.h"
  40 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
  41 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  42 #include "llvm/Transforms/Utils/BasicBlockUtils.h"
  43 #include "llvm/Transforms/Utils/ModuleUtils.h"
  44 #include "llvm/Type.h"
  45
  46 using namespace llvm;
  47
  48 static cl::opt<std::string>  ClBlacklistFile("tsan-blacklist",
  49        cl::desc("Blacklist file"), cl::Hidden);
  50 static cl::opt<bool>  ClInstrumentMemoryAccesses(
  51     "tsan-instrument-memory-accesses", cl::init(true),
  52     cl::desc("Instrument memory accesses"), cl::Hidden);
  53 static cl::opt<bool>  ClInstrumentFuncEntryExit(
  54     "tsan-instrument-func-entry-exit", cl::init(true),
  55     cl::desc("Instrument function entry and exit"), cl::Hidden);
  56 static cl::opt<bool>  ClInstrumentAtomics(
  57     "tsan-instrument-atomics", cl::init(true),
  58     cl::desc("Instrument atomics"), cl::Hidden);
  59
  60 STATISTIC(NumInstrumentedReads, "Number of instrumented reads");
  61 STATISTIC(NumInstrumentedWrites, "Number of instrumented writes");
  62 STATISTIC(NumOmittedReadsBeforeWrite,
  63           "Number of reads ignored due to following writes");
  64 STATISTIC(NumAccessesWithBadSize, "Number of accesses with bad size");
  65 STATISTIC(NumInstrumentedVtableWrites, "Number of vtable ptr writes");
  66 STATISTIC(NumOmittedReadsFromConstantGlobals,
  67           "Number of reads from constant globals");
  68 STATISTIC(NumOmittedReadsFromVtable, "Number of vtable reads");
  69
  70 namespace {
  71
  72 /// ThreadSanitizer: instrument the code in module to find races.
  73 struct ThreadSanitizer : public FunctionPass {
  74   ThreadSanitizer(StringRef BlacklistFile = StringRef())
  75       : FunctionPass(ID),
  76         TD(0),
  77         BlacklistFile(BlacklistFile.empty() ? ClBlacklistFile
  78                                             : BlacklistFile) { }
  79   const char *getPassName() const;
  80   bool runOnFunction(Function &F);
  81   bool doInitialization(Module &M);
  82   static char ID;  // Pass identification, replacement for typeid.
  83
  84  private:
  85   void initializeCallbacks(Module &M);
  86   bool instrumentLoadOrStore(Instruction *I);
  87   bool instrumentAtomic(Instruction *I);
  88   void chooseInstructionsToInstrument(SmallVectorImpl<Instruction*> &Local,
  89                                       SmallVectorImpl<Instruction*> &All);
  90   bool addrPointsToConstantData(Value *Addr);
  91   int getMemoryAccessFuncIndex(Value *Addr);
  92
  93   DataLayout *TD;
  94   SmallString<64> BlacklistFile;
  95   OwningPtr<BlackList> BL;
  96   IntegerType *OrdTy;
  97   // Callbacks to run-time library are computed in doInitialization.
  98   Function *TsanFuncEntry;
  99   Function *TsanFuncExit;
 100   // Accesses sizes are powers of two: 1, 2, 4, 8, 16.
 101   static const size_t kNumberOfAccessSizes = 5;
 102   Function *TsanRead[kNumberOfAccessSizes];
 103   Function *TsanWrite[kNumberOfAccessSizes];
 104   Function *TsanAtomicLoad[kNumberOfAccessSizes];
 105   Function *TsanAtomicStore[kNumberOfAccessSizes];
 106   Function *TsanAtomicRMW[AtomicRMWInst::LAST_BINOP + 1][kNumberOfAccessSizes];
 107   Function *TsanAtomicCAS[kNumberOfAccessSizes];
 108   Function *TsanAtomicThreadFence;
 109   Function *TsanAtomicSignalFence;
 110   Function *TsanVptrUpdate;
 111 };
 112 }  // namespace
 113
 114 char ThreadSanitizer::ID = 0;
 115 INITIALIZE_PASS(ThreadSanitizer, "tsan",
 116     "ThreadSanitizer: detects data races.",
 117     false, false)
 118
 119 const char *ThreadSanitizer::getPassName() const {
 120   return "ThreadSanitizer";
 121 }
 122
 123 FunctionPass *llvm::createThreadSanitizerPass(StringRef BlacklistFile) {
 124   return new ThreadSanitizer(BlacklistFile);
 125 }
 126
 127 static Function *checkInterfaceFunction(Constant *FuncOrBitcast) {
 128   if (Function *F = dyn_cast<Function>(FuncOrBitcast))
 129      return F;
 130   FuncOrBitcast->dump();
 131   report_fatal_error("ThreadSanitizer interface function redefined");
 132 }
 133
 134 void ThreadSanitizer::initializeCallbacks(Module &M) {
 135   IRBuilder<> IRB(M.getContext());
 136   // Initialize the callbacks.
 137   TsanFuncEntry = checkInterfaceFunction(M.getOrInsertFunction(
 138       "__tsan_func_entry", IRB.getVoidTy(), IRB.getInt8PtrTy(), NULL));
 139   TsanFuncExit = checkInterfaceFunction(M.getOrInsertFunction(
 140       "__tsan_func_exit", IRB.getVoidTy(), NULL));
 141   OrdTy = IRB.getInt32Ty();
 142   for (size_t i = 0; i < kNumberOfAccessSizes; ++i) {
 143     const size_t ByteSize = 1 << i;
 144     const size_t BitSize = ByteSize * 8;
 145     SmallString<32> ReadName("__tsan_read" + itostr(ByteSize));
 146     TsanRead[i] = checkInterfaceFunction(M.getOrInsertFunction(
 147         ReadName, IRB.getVoidTy(), IRB.getInt8PtrTy(), NULL));
 148
 149     SmallString<32> WriteName("__tsan_write" + itostr(ByteSize));
 150     TsanWrite[i] = checkInterfaceFunction(M.getOrInsertFunction(
 151         WriteName, IRB.getVoidTy(), IRB.getInt8PtrTy(), NULL));
 152
 153     Type *Ty = Type::getIntNTy(M.getContext(), BitSize);
 154     Type *PtrTy = Ty->getPointerTo();
 155     SmallString<32> AtomicLoadName("__tsan_atomic" + itostr(BitSize) +
 156                                    "_load");
 157     TsanAtomicLoad[i] = checkInterfaceFunction(M.getOrInsertFunction(
 158         AtomicLoadName, Ty, PtrTy, OrdTy, NULL));
 159
 160     SmallString<32> AtomicStoreName("__tsan_atomic" + itostr(BitSize) +
 161                                     "_store");
 162     TsanAtomicStore[i] = checkInterfaceFunction(M.getOrInsertFunction(
 163         AtomicStoreName, IRB.getVoidTy(), PtrTy, Ty, OrdTy,
 164         NULL));
 165
 166     for (int op = AtomicRMWInst::FIRST_BINOP;
 167         op <= AtomicRMWInst::LAST_BINOP; ++op) {
 168       TsanAtomicRMW[op][i] = NULL;
 169       const char *NamePart = NULL;
 170       if (op == AtomicRMWInst::Xchg)
 171         NamePart = "_exchange";
 172       else if (op == AtomicRMWInst::Add)
 173         NamePart = "_fetch_add";
 174       else if (op == AtomicRMWInst::Sub)
 175         NamePart = "_fetch_sub";
 176       else if (op == AtomicRMWInst::And)
 177         NamePart = "_fetch_and";
 178       else if (op == AtomicRMWInst::Or)
 179         NamePart = "_fetch_or";
 180       else if (op == AtomicRMWInst::Xor)
 181         NamePart = "_fetch_xor";
 182       else if (op == AtomicRMWInst::Nand)
 183         NamePart = "_fetch_nand";
 184       else
 185         continue;
 186       SmallString<32> RMWName("__tsan_atomic" + itostr(BitSize) + NamePart);
 187       TsanAtomicRMW[op][i] = checkInterfaceFunction(M.getOrInsertFunction(
 188           RMWName, Ty, PtrTy, Ty, OrdTy, NULL));
 189     }
 190
 191     SmallString<32> AtomicCASName("__tsan_atomic" + itostr(BitSize) +
 192                                   "_compare_exchange_val");
 193     TsanAtomicCAS[i] = checkInterfaceFunction(M.getOrInsertFunction(
 194         AtomicCASName, Ty, PtrTy, Ty, Ty, OrdTy, OrdTy, NULL));
 195   }
 196   TsanVptrUpdate = checkInterfaceFunction(M.getOrInsertFunction(
 197       "__tsan_vptr_update", IRB.getVoidTy(), IRB.getInt8PtrTy(),
 198       IRB.getInt8PtrTy(), NULL));
 199   TsanAtomicThreadFence = checkInterfaceFunction(M.getOrInsertFunction(
 200       "__tsan_atomic_thread_fence", IRB.getVoidTy(), OrdTy, NULL));
 201   TsanAtomicSignalFence = checkInterfaceFunction(M.getOrInsertFunction(
 202       "__tsan_atomic_signal_fence", IRB.getVoidTy(), OrdTy, NULL));
 203 }
 204
 205 bool ThreadSanitizer::doInitialization(Module &M) {
 206   TD = getAnalysisIfAvailable<DataLayout>();
 207   if (!TD)
 208     return false;
 209   BL.reset(new BlackList(BlacklistFile));
 210
 211   // Always insert a call to __tsan_init into the module's CTORs.
 212   IRBuilder<> IRB(M.getContext());
 213   Value *TsanInit = M.getOrInsertFunction("__tsan_init",
 214                                           IRB.getVoidTy(), NULL);
 215   appendToGlobalCtors(M, cast<Function>(TsanInit), 0);
 216
 217   return true;
 218 }
 219
 220 static bool isVtableAccess(Instruction *I) {
 221   if (MDNode *Tag = I->getMetadata(LLVMContext::MD_tbaa)) {
 222     if (Tag->getNumOperands() < 1) return false;
 223     if (MDString *Tag1 = dyn_cast<MDString>(Tag->getOperand(0))) {
 224       if (Tag1->getString() == "vtable pointer") return true;
 225     }
 226   }
 227   return false;
 228 }
 229
 230 bool ThreadSanitizer::addrPointsToConstantData(Value *Addr) {
 231   // If this is a GEP, just analyze its pointer operand.
 232   if (GetElementPtrInst *GEP = dyn_cast<GetElementPtrInst>(Addr))
 233     Addr = GEP->getPointerOperand();
 234
 235   if (GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(Addr)) {
 236     if (GV->isConstant()) {
 237       // Reads from constant globals can not race with any writes.
 238       NumOmittedReadsFromConstantGlobals++;
 239       return true;
 240     }
 241   } else if (LoadInst *L = dyn_cast<LoadInst>(Addr)) {
 242     if (isVtableAccess(L)) {
 243       // Reads from a vtable pointer can not race with any writes.
 244       NumOmittedReadsFromVtable++;
 245       return true;
 246     }
 247   }
 248   return false;
 249 }
 250
 251 // Instrumenting some of the accesses may be proven redundant.
 252 // Currently handled:
 253 //  - read-before-write (within same BB, no calls between)
 254 //
 255 // We do not handle some of the patterns that should not survive
 256 // after the classic compiler optimizations.
 257 // E.g. two reads from the same temp should be eliminated by CSE,
 258 // two writes should be eliminated by DSE, etc.
 259 //
 260 // 'Local' is a vector of insns within the same BB (no calls between).
 261 // 'All' is a vector of insns that will be instrumented.
 262 void ThreadSanitizer::chooseInstructionsToInstrument(
 263     SmallVectorImpl<Instruction*> &Local,
 264     SmallVectorImpl<Instruction*> &All) {
 265   SmallSet<Value*, 8> WriteTargets;
 266   // Iterate from the end.
 267   for (SmallVectorImpl<Instruction*>::reverse_iterator It = Local.rbegin(),
 268        E = Local.rend(); It != E; ++It) {
 269     Instruction *I = *It;
 270     if (StoreInst *Store = dyn_cast<StoreInst>(I)) {
 271       WriteTargets.insert(Store->getPointerOperand());
 272     } else {
 273       LoadInst *Load = cast<LoadInst>(I);
 274       Value *Addr = Load->getPointerOperand();
 275       if (WriteTargets.count(Addr)) {
 276         // We will write to this temp, so no reason to analyze the read.
 277         NumOmittedReadsBeforeWrite++;
 278         continue;
 279       }
 280       if (addrPointsToConstantData(Addr)) {
 281         // Addr points to some constant data -- it can not race with any writes.
 282         continue;
 283       }
 284     }
 285     All.push_back(I);
 286   }
 287   Local.clear();
 288 }
 289
 290 static bool isAtomic(Instruction *I) {
 291   if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(I))
 292     return LI->isAtomic() && LI->getSynchScope() == CrossThread;
 293   if (StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(I))
 294     return SI->isAtomic() && SI->getSynchScope() == CrossThread;
 295   if (isa<AtomicRMWInst>(I))
 296     return true;
 297   if (isa<AtomicCmpXchgInst>(I))
 298     return true;
 299   if (isa<FenceInst>(I))
 300     return true;
 301   return false;
 302 }
 303
 304 bool ThreadSanitizer::runOnFunction(Function &F) {
 305   if (!TD) return false;
 306   if (BL->isIn(F)) return false;
 307   initializeCallbacks(*F.getParent());
 308   SmallVector<Instruction*, 8> RetVec;
 309   SmallVector<Instruction*, 8> AllLoadsAndStores;
 310   SmallVector<Instruction*, 8> LocalLoadsAndStores;
 311   SmallVector<Instruction*, 8> AtomicAccesses;
 312   bool Res = false;
 313   bool HasCalls = false;
 314
 315   // Traverse all instructions, collect loads/stores/returns, check for calls.
 316   for (Function::iterator FI = F.begin(), FE = F.end();
 317        FI != FE; ++FI) {
 318     BasicBlock &BB = *FI;
 319     for (BasicBlock::iterator BI = BB.begin(), BE = BB.end();
 320          BI != BE; ++BI) {
 321       if (isAtomic(BI))
 322         AtomicAccesses.push_back(BI);
 323       else if (isa<LoadInst>(BI) || isa<StoreInst>(BI))
 324         LocalLoadsAndStores.push_back(BI);
 325       else if (isa<ReturnInst>(BI))
 326         RetVec.push_back(BI);
 327       else if (isa<CallInst>(BI) || isa<InvokeInst>(BI)) {
 328         HasCalls = true;
 329         chooseInstructionsToInstrument(LocalLoadsAndStores, AllLoadsAndStores);
 330       }
 331     }
 332     chooseInstructionsToInstrument(LocalLoadsAndStores, AllLoadsAndStores);
 333   }
 334
 335   // We have collected all loads and stores.
 336   // FIXME: many of these accesses do not need to be checked for races
 337   // (e.g. variables that do not escape, etc).
 338
 339   // Instrument memory accesses.
 340   if (ClInstrumentMemoryAccesses)
 341     for (size_t i = 0, n = AllLoadsAndStores.size(); i < n; ++i) {
 342       Res |= instrumentLoadOrStore(AllLoadsAndStores[i]);
 343     }
 344
 345   // Instrument atomic memory accesses.
 346   if (ClInstrumentAtomics)
 347     for (size_t i = 0, n = AtomicAccesses.size(); i < n; ++i) {
 348       Res |= instrumentAtomic(AtomicAccesses[i]);
 349     }
 350
 351   // Instrument function entry/exit points if there were instrumented accesses.
 352   if ((Res || HasCalls) && ClInstrumentFuncEntryExit) {
 353     IRBuilder<> IRB(F.getEntryBlock().getFirstNonPHI());
 354     Value *ReturnAddress = IRB.CreateCall(
 355         Intrinsic::getDeclaration(F.getParent(), Intrinsic::returnaddress),
 356         IRB.getInt32(0));
 357     IRB.CreateCall(TsanFuncEntry, ReturnAddress);
 358     for (size_t i = 0, n = RetVec.size(); i < n; ++i) {
 359       IRBuilder<> IRBRet(RetVec[i]);
 360       IRBRet.CreateCall(TsanFuncExit);
 361     }
 362     Res = true;
 363   }
 364   return Res;
 365 }
 366
 367 bool ThreadSanitizer::instrumentLoadOrStore(Instruction *I) {
 368   IRBuilder<> IRB(I);
 369   bool IsWrite = isa<StoreInst>(*I);
 370   Value *Addr = IsWrite
 371       ? cast<StoreInst>(I)->getPointerOperand()
 372       : cast<LoadInst>(I)->getPointerOperand();
 373   int Idx = getMemoryAccessFuncIndex(Addr);
 374   if (Idx < 0)
 375     return false;
 376   if (IsWrite && isVtableAccess(I)) {
 377     DEBUG(dbgs() << "  VPTR : " << *I << "\n");
 378     Value *StoredValue = cast<StoreInst>(I)->getValueOperand();
 379     // StoredValue does not necessary have a pointer type.
 380     if (isa<IntegerType>(StoredValue->getType()))
 381       StoredValue = IRB.CreateIntToPtr(StoredValue, IRB.getInt8PtrTy());
 382     // Call TsanVptrUpdate.
 383     IRB.CreateCall2(TsanVptrUpdate,
 384                     IRB.CreatePointerCast(Addr, IRB.getInt8PtrTy()),
 385                     IRB.CreatePointerCast(StoredValue, IRB.getInt8PtrTy()));
 386     NumInstrumentedVtableWrites++;
 387     return true;
 388   }
 389   Value *OnAccessFunc = IsWrite ? TsanWrite[Idx] : TsanRead[Idx];
 390   IRB.CreateCall(OnAccessFunc, IRB.CreatePointerCast(Addr, IRB.getInt8PtrTy()));
 391   if (IsWrite) NumInstrumentedWrites++;
 392   else         NumInstrumentedReads++;
 393   return true;
 394 }
 395
 396 static ConstantInt *createOrdering(IRBuilder<> *IRB, AtomicOrdering ord) {
 397   uint32_t v = 0;
 398   switch (ord) {
 399     case NotAtomic:              assert(false);
 400     case Unordered:              // Fall-through.
 401     case Monotonic:              v = 0; break;
 402     // case Consume:                v = 1; break;  // Not specified yet.
 403     case Acquire:                v = 2; break;
 404     case Release:                v = 3; break;
 405     case AcquireRelease:         v = 4; break;
 406     case SequentiallyConsistent: v = 5; break;
 407   }
 408   return IRB->getInt32(v);
 409 }
 410
 411 static ConstantInt *createFailOrdering(IRBuilder<> *IRB, AtomicOrdering ord) {
 412   uint32_t v = 0;
 413   switch (ord) {
 414     case NotAtomic:              assert(false);
 415     case Unordered:              // Fall-through.
 416     case Monotonic:              v = 0; break;
 417     // case Consume:                v = 1; break;  // Not specified yet.
 418     case Acquire:                v = 2; break;
 419     case Release:                v = 0; break;
 420     case AcquireRelease:         v = 2; break;
 421     case SequentiallyConsistent: v = 5; break;
 422   }
 423   return IRB->getInt32(v);
 424 }
 425
 426 // Both llvm and ThreadSanitizer atomic operations are based on C++11/C1x
 427 // standards.  For background see C++11 standard.  A slightly older, publically
 428 // available draft of the standard (not entirely up-to-date, but close enough
 429 // for casual browsing) is available here:
 430 // http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2011/n3242.pdf
 431 // The following page contains more background information:
 432 // http://www.hpl.hp.com/personal/Hans_Boehm/c++mm/
 433
 434 bool ThreadSanitizer::instrumentAtomic(Instruction *I) {
 435   IRBuilder<> IRB(I);
 436   if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(I)) {
 437     Value *Addr = LI->getPointerOperand();
 438     int Idx = getMemoryAccessFuncIndex(Addr);
 439     if (Idx < 0)
 440       return false;
 441     const size_t ByteSize = 1 << Idx;
 442     const size_t BitSize = ByteSize * 8;
 443     Type *Ty = Type::getIntNTy(IRB.getContext(), BitSize);
 444     Type *PtrTy = Ty->getPointerTo();
 445     Value *Args[] = {IRB.CreatePointerCast(Addr, PtrTy),
 446                      createOrdering(&IRB, LI->getOrdering())};
 447     CallInst *C = CallInst::Create(TsanAtomicLoad[Idx],
 448                                    ArrayRef<Value*>(Args));
 449     ReplaceInstWithInst(I, C);
 450
 451   } else if (StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(I)) {
 452     Value *Addr = SI->getPointerOperand();
 453     int Idx = getMemoryAccessFuncIndex(Addr);
 454     if (Idx < 0)
 455       return false;
 456     const size_t ByteSize = 1 << Idx;
 457     const size_t BitSize = ByteSize * 8;
 458     Type *Ty = Type::getIntNTy(IRB.getContext(), BitSize);
 459     Type *PtrTy = Ty->getPointerTo();
 460     Value *Args[] = {IRB.CreatePointerCast(Addr, PtrTy),
 461                      IRB.CreateIntCast(SI->getValueOperand(), Ty, false),
 462                      createOrdering(&IRB, SI->getOrdering())};
 463     CallInst *C = CallInst::Create(TsanAtomicStore[Idx],
 464                                    ArrayRef<Value*>(Args));
 465     ReplaceInstWithInst(I, C);
 466   } else if (AtomicRMWInst *RMWI = dyn_cast<AtomicRMWInst>(I)) {
 467     Value *Addr = RMWI->getPointerOperand();
 468     int Idx = getMemoryAccessFuncIndex(Addr);
 469     if (Idx < 0)
 470       return false;
 471     Function *F = TsanAtomicRMW[RMWI->getOperation()][Idx];
 472     if (F == NULL)
 473       return false;
 474     const size_t ByteSize = 1 << Idx;
 475     const size_t BitSize = ByteSize * 8;
 476     Type *Ty = Type::getIntNTy(IRB.getContext(), BitSize);
 477     Type *PtrTy = Ty->getPointerTo();
 478     Value *Args[] = {IRB.CreatePointerCast(Addr, PtrTy),
 479                      IRB.CreateIntCast(RMWI->getValOperand(), Ty, false),
 480                      createOrdering(&IRB, RMWI->getOrdering())};
 481     CallInst *C = CallInst::Create(F, ArrayRef<Value*>(Args));
 482     ReplaceInstWithInst(I, C);
 483   } else if (AtomicCmpXchgInst *CASI = dyn_cast<AtomicCmpXchgInst>(I)) {
 484     Value *Addr = CASI->getPointerOperand();
 485     int Idx = getMemoryAccessFuncIndex(Addr);
 486     if (Idx < 0)
 487       return false;
 488     const size_t ByteSize = 1 << Idx;
 489     const size_t BitSize = ByteSize * 8;
 490     Type *Ty = Type::getIntNTy(IRB.getContext(), BitSize);
 491     Type *PtrTy = Ty->getPointerTo();
 492     Value *Args[] = {IRB.CreatePointerCast(Addr, PtrTy),
 493                      IRB.CreateIntCast(CASI->getCompareOperand(), Ty, false),
 494                      IRB.CreateIntCast(CASI->getNewValOperand(), Ty, false),
 495                      createOrdering(&IRB, CASI->getOrdering()),
 496                      createFailOrdering(&IRB, CASI->getOrdering())};
 497     CallInst *C = CallInst::Create(TsanAtomicCAS[Idx], ArrayRef<Value*>(Args));
 498     ReplaceInstWithInst(I, C);
 499   } else if (FenceInst *FI = dyn_cast<FenceInst>(I)) {
 500     Value *Args[] = {createOrdering(&IRB, FI->getOrdering())};
 501     Function *F = FI->getSynchScope() == SingleThread ?
 502         TsanAtomicSignalFence : TsanAtomicThreadFence;
 503     CallInst *C = CallInst::Create(F, ArrayRef<Value*>(Args));
 504     ReplaceInstWithInst(I, C);
 505   }
 506   return true;
 507 }
 508
 509 int ThreadSanitizer::getMemoryAccessFuncIndex(Value *Addr) {
 510   Type *OrigPtrTy = Addr->getType();
 511   Type *OrigTy = cast<PointerType>(OrigPtrTy)->getElementType();
 512   assert(OrigTy->isSized());
 513   uint32_t TypeSize = TD->getTypeStoreSizeInBits(OrigTy);
 514   if (TypeSize != 8  && TypeSize != 16 &&
 515       TypeSize != 32 && TypeSize != 64 && TypeSize != 128) {
 516     NumAccessesWithBadSize++;
 517     // Ignore all unusual sizes.
 518     return -1;
 519   }
 520   size_t Idx = CountTrailingZeros_32(TypeSize / 8);
 521   assert(Idx < kNumberOfAccessSizes);
 522   return Idx;
 523 }