22d86c4fdc0be2af41dea9260415da2df80a5114
[oota-llvm.git] / lib / Transforms / Utils / InlineFunction.cpp
1 //===- InlineFunction.cpp - Code to perform function inlining -------------===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
6 // License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 // This file implements inlining of a function into a call site, resolving
11 // parameters and the return value as appropriate.
12 //
13 //===----------------------------------------------------------------------===//
14
15 #include "llvm/Transforms/Utils/Cloning.h"
16 #include "llvm/ADT/SmallSet.h"
17 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
18 #include "llvm/ADT/SetVector.h"
19 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
20 #include "llvm/Analysis/AliasAnalysis.h"
21 #include "llvm/Analysis/AssumptionCache.h"
22 #include "llvm/Analysis/CallGraph.h"
23 #include "llvm/Analysis/CaptureTracking.h"
24 #include "llvm/Analysis/InstructionSimplify.h"
25 #include "llvm/Analysis/ValueTracking.h"
26 #include "llvm/IR/Attributes.h"
27 #include "llvm/IR/CallSite.h"
28 #include "llvm/IR/CFG.h"
29 #include "llvm/IR/Constants.h"
30 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
31 #include "llvm/IR/DebugInfo.h"
32 #include "llvm/IR/DerivedTypes.h"
33 #include "llvm/IR/DIBuilder.h"
34 #include "llvm/IR/Dominators.h"
35 #include "llvm/IR/IRBuilder.h"
36 #include "llvm/IR/Instructions.h"
37 #include "llvm/IR/IntrinsicInst.h"
38 #include "llvm/IR/Intrinsics.h"
39 #include "llvm/IR/MDBuilder.h"
40 #include "llvm/IR/Module.h"
41 #include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
42 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
43 #include <algorithm>
44 using namespace llvm;
45
46 static cl::opt<bool>
47 EnableNoAliasConversion("enable-noalias-to-md-conversion", cl::init(true),
48   cl::Hidden,
49   cl::desc("Convert noalias attributes to metadata during inlining."));
50
51 static cl::opt<bool>
52 PreserveAlignmentAssumptions("preserve-alignment-assumptions-during-inlining",
53   cl::init(true), cl::Hidden,
54   cl::desc("Convert align attributes to assumptions during inlining."));
55
56 bool llvm::InlineFunction(CallInst *CI, InlineFunctionInfo &IFI,
57                           bool InsertLifetime) {
58   return InlineFunction(CallSite(CI), IFI, InsertLifetime);
59 }
60 bool llvm::InlineFunction(InvokeInst *II, InlineFunctionInfo &IFI,
61                           bool InsertLifetime) {
62   return InlineFunction(CallSite(II), IFI, InsertLifetime);
63 }
64
65 namespace {
66   /// A class for recording information about inlining a landing pad.
67   class LandingPadInliningInfo {
68     BasicBlock *OuterResumeDest; ///< Destination of the invoke's unwind.
69     BasicBlock *InnerResumeDest; ///< Destination for the callee's resume.
70     LandingPadInst *CallerLPad;  ///< LandingPadInst associated with the invoke.
71     PHINode *InnerEHValuesPHI;   ///< PHI for EH values from landingpad insts.
72     SmallVector<Value*, 8> UnwindDestPHIValues;
73
74   public:
75     LandingPadInliningInfo(InvokeInst *II)
76       : OuterResumeDest(II->getUnwindDest()), InnerResumeDest(nullptr),
77         CallerLPad(nullptr), InnerEHValuesPHI(nullptr) {
78       // If there are PHI nodes in the unwind destination block, we need to keep
79       // track of which values came into them from the invoke before removing
80       // the edge from this block.
81       llvm::BasicBlock *InvokeBB = II->getParent();
82       BasicBlock::iterator I = OuterResumeDest->begin();
83       for (; isa<PHINode>(I); ++I) {
84         // Save the value to use for this edge.
85         PHINode *PHI = cast<PHINode>(I);
86         UnwindDestPHIValues.push_back(PHI->getIncomingValueForBlock(InvokeBB));
87       }
88
89       CallerLPad = cast<LandingPadInst>(I);
90     }
91
92     /// The outer unwind destination is the target of
93     /// unwind edges introduced for calls within the inlined function.
94     BasicBlock *getOuterResumeDest() const {
95       return OuterResumeDest;
96     }
97
98     BasicBlock *getInnerResumeDest();
99
100     LandingPadInst *getLandingPadInst() const { return CallerLPad; }
101
102     /// Forward the 'resume' instruction to the caller's landing pad block.
103     /// When the landing pad block has only one predecessor, this is
104     /// a simple branch. When there is more than one predecessor, we need to
105     /// split the landing pad block after the landingpad instruction and jump
106     /// to there.
107     void forwardResume(ResumeInst *RI,
108                        SmallPtrSetImpl<LandingPadInst*> &InlinedLPads);
109
110     /// Add incoming-PHI values to the unwind destination block for the given
111     /// basic block, using the values for the original invoke's source block.
112     void addIncomingPHIValuesFor(BasicBlock *BB) const {
113       addIncomingPHIValuesForInto(BB, OuterResumeDest);
114     }
115
116     void addIncomingPHIValuesForInto(BasicBlock *src, BasicBlock *dest) const {
117       BasicBlock::iterator I = dest->begin();
118       for (unsigned i = 0, e = UnwindDestPHIValues.size(); i != e; ++i, ++I) {
119         PHINode *phi = cast<PHINode>(I);
120         phi->addIncoming(UnwindDestPHIValues[i], src);
121       }
122     }
123   };
124 }
125
126 /// Get or create a target for the branch from ResumeInsts.
127 BasicBlock *LandingPadInliningInfo::getInnerResumeDest() {
128   if (InnerResumeDest) return InnerResumeDest;
129
130   // Split the landing pad.
131   BasicBlock::iterator SplitPoint = CallerLPad; ++SplitPoint;
132   InnerResumeDest =
133     OuterResumeDest->splitBasicBlock(SplitPoint,
134                                      OuterResumeDest->getName() + ".body");
135
136   // The number of incoming edges we expect to the inner landing pad.
137   const unsigned PHICapacity = 2;
138
139   // Create corresponding new PHIs for all the PHIs in the outer landing pad.
140   BasicBlock::iterator InsertPoint = InnerResumeDest->begin();
141   BasicBlock::iterator I = OuterResumeDest->begin();
142   for (unsigned i = 0, e = UnwindDestPHIValues.size(); i != e; ++i, ++I) {
143     PHINode *OuterPHI = cast<PHINode>(I);
144     PHINode *InnerPHI = PHINode::Create(OuterPHI->getType(), PHICapacity,
145                                         OuterPHI->getName() + ".lpad-body",
146                                         InsertPoint);
147     OuterPHI->replaceAllUsesWith(InnerPHI);
148     InnerPHI->addIncoming(OuterPHI, OuterResumeDest);
149   }
150
151   // Create a PHI for the exception values.
152   InnerEHValuesPHI = PHINode::Create(CallerLPad->getType(), PHICapacity,
153                                      "eh.lpad-body", InsertPoint);
154   CallerLPad->replaceAllUsesWith(InnerEHValuesPHI);
155   InnerEHValuesPHI->addIncoming(CallerLPad, OuterResumeDest);
156
157   // All done.
158   return InnerResumeDest;
159 }
160
161 /// Forward the 'resume' instruction to the caller's landing pad block.
162 /// When the landing pad block has only one predecessor, this is a simple
163 /// branch. When there is more than one predecessor, we need to split the
164 /// landing pad block after the landingpad instruction and jump to there.
165 void LandingPadInliningInfo::forwardResume(
166     ResumeInst *RI, SmallPtrSetImpl<LandingPadInst *> &InlinedLPads) {
167   BasicBlock *Dest = getInnerResumeDest();
168   BasicBlock *Src = RI->getParent();
169
170   BranchInst::Create(Dest, Src);
171
172   // Update the PHIs in the destination. They were inserted in an order which
173   // makes this work.
174   addIncomingPHIValuesForInto(Src, Dest);
175
176   InnerEHValuesPHI->addIncoming(RI->getOperand(0), Src);
177   RI->eraseFromParent();
178 }
179
180 /// When we inline a basic block into an invoke,
181 /// we have to turn all of the calls that can throw into invokes.
182 /// This function analyze BB to see if there are any calls, and if so,
183 /// it rewrites them to be invokes that jump to InvokeDest and fills in the PHI
184 /// nodes in that block with the values specified in InvokeDestPHIValues.
185 static BasicBlock *
186 HandleCallsInBlockInlinedThroughInvoke(BasicBlock *BB, BasicBlock *UnwindEdge) {
187   for (BasicBlock::iterator BBI = BB->begin(), E = BB->end(); BBI != E; ) {
188     Instruction *I = BBI++;
189
190     // We only need to check for function calls: inlined invoke
191     // instructions require no special handling.
192     CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(I);
193
194     // If this call cannot unwind, don't convert it to an invoke.
195     // Inline asm calls cannot throw.
196     if (!CI || CI->doesNotThrow() || isa<InlineAsm>(CI->getCalledValue()))
197       continue;
198
199     // Convert this function call into an invoke instruction.  First, split the
200     // basic block.
201     BasicBlock *Split = BB->splitBasicBlock(CI, CI->getName()+".noexc");
202
203     // Delete the unconditional branch inserted by splitBasicBlock
204     BB->getInstList().pop_back();
205
206     // Create the new invoke instruction.
207     ImmutableCallSite CS(CI);
208     SmallVector<Value*, 8> InvokeArgs(CS.arg_begin(), CS.arg_end());
209     InvokeInst *II = InvokeInst::Create(CI->getCalledValue(), Split, UnwindEdge,
210                                         InvokeArgs, CI->getName(), BB);
211     II->setDebugLoc(CI->getDebugLoc());
212     II->setCallingConv(CI->getCallingConv());
213     II->setAttributes(CI->getAttributes());
214     
215     // Make sure that anything using the call now uses the invoke!  This also
216     // updates the CallGraph if present, because it uses a WeakVH.
217     CI->replaceAllUsesWith(II);
218
219     // Delete the original call
220     Split->getInstList().pop_front();
221     return BB;
222   }
223   return nullptr;
224 }
225
226 /// If we inlined an invoke site, we need to convert calls
227 /// in the body of the inlined function into invokes.
228 ///
229 /// II is the invoke instruction being inlined.  FirstNewBlock is the first
230 /// block of the inlined code (the last block is the end of the function),
231 /// and InlineCodeInfo is information about the code that got inlined.
232 static void HandleInlinedLandingPad(InvokeInst *II, BasicBlock *FirstNewBlock,
233                                     ClonedCodeInfo &InlinedCodeInfo) {
234   BasicBlock *InvokeDest = II->getUnwindDest();
235
236   Function *Caller = FirstNewBlock->getParent();
237
238   // The inlined code is currently at the end of the function, scan from the
239   // start of the inlined code to its end, checking for stuff we need to
240   // rewrite.
241   LandingPadInliningInfo Invoke(II);
242
243   // Get all of the inlined landing pad instructions.
244   SmallPtrSet<LandingPadInst*, 16> InlinedLPads;
245   for (Function::iterator I = FirstNewBlock, E = Caller->end(); I != E; ++I)
246     if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(I->getTerminator()))
247       InlinedLPads.insert(II->getLandingPadInst());
248
249   // Append the clauses from the outer landing pad instruction into the inlined
250   // landing pad instructions.
251   LandingPadInst *OuterLPad = Invoke.getLandingPadInst();
252   for (LandingPadInst *InlinedLPad : InlinedLPads) {
253     unsigned OuterNum = OuterLPad->getNumClauses();
254     InlinedLPad->reserveClauses(OuterNum);
255     for (unsigned OuterIdx = 0; OuterIdx != OuterNum; ++OuterIdx)
256       InlinedLPad->addClause(OuterLPad->getClause(OuterIdx));
257     if (OuterLPad->isCleanup())
258       InlinedLPad->setCleanup(true);
259   }
260
261   for (Function::iterator BB = FirstNewBlock, E = Caller->end(); BB != E; ++BB){
262     if (InlinedCodeInfo.ContainsCalls)
263       if (BasicBlock *NewBB = HandleCallsInBlockInlinedThroughInvoke(
264               BB, Invoke.getOuterResumeDest()))
265         // Update any PHI nodes in the exceptional block to indicate that there
266         // is now a new entry in them.
267         Invoke.addIncomingPHIValuesFor(NewBB);
268
269     // Forward any resumes that are remaining here.
270     if (ResumeInst *RI = dyn_cast<ResumeInst>(BB->getTerminator()))
271       Invoke.forwardResume(RI, InlinedLPads);
272   }
273
274   // Now that everything is happy, we have one final detail.  The PHI nodes in
275   // the exception destination block still have entries due to the original
276   // invoke instruction. Eliminate these entries (which might even delete the
277   // PHI node) now.
278   InvokeDest->removePredecessor(II->getParent());
279 }
280
281 /// If we inlined an invoke site, we need to convert calls
282 /// in the body of the inlined function into invokes.
283 ///
284 /// II is the invoke instruction being inlined.  FirstNewBlock is the first
285 /// block of the inlined code (the last block is the end of the function),
286 /// and InlineCodeInfo is information about the code that got inlined.
287 static void HandleInlinedEHPad(InvokeInst *II, BasicBlock *FirstNewBlock,
288                                ClonedCodeInfo &InlinedCodeInfo) {
289   BasicBlock *UnwindDest = II->getUnwindDest();
290   Function *Caller = FirstNewBlock->getParent();
291
292   assert(UnwindDest->getFirstNonPHI()->isEHPad() && "unexpected BasicBlock!");
293
294   // If there are PHI nodes in the unwind destination block, we need to keep
295   // track of which values came into them from the invoke before removing the
296   // edge from this block.
297   SmallVector<Value *, 8> UnwindDestPHIValues;
298   llvm::BasicBlock *InvokeBB = II->getParent();
299   for (Instruction &I : *UnwindDest) {
300     // Save the value to use for this edge.
301     PHINode *PHI = dyn_cast<PHINode>(&I);
302     if (!PHI)
303       break;
304     UnwindDestPHIValues.push_back(PHI->getIncomingValueForBlock(InvokeBB));
305   }
306
307   // Add incoming-PHI values to the unwind destination block for the given basic
308   // block, using the values for the original invoke's source block.
309   auto UpdatePHINodes = [&](BasicBlock *Src) {
310     BasicBlock::iterator I = UnwindDest->begin();
311     for (Value *V : UnwindDestPHIValues) {
312       PHINode *PHI = cast<PHINode>(I);
313       PHI->addIncoming(V, Src);
314       ++I;
315     }
316   };
317
318   // Forward EH terminator instructions to the caller's invoke destination.
319   // This is as simple as connect all the instructions which 'unwind to caller'
320   // to the invoke destination.
321   for (Function::iterator BB = FirstNewBlock, E = Caller->end(); BB != E;
322        ++BB) {
323     Instruction *I = BB->getFirstNonPHI();
324     if (I->isEHPad()) {
325       if (auto *CEPI = dyn_cast<CatchEndPadInst>(I)) {
326         if (CEPI->unwindsToCaller()) {
327           CatchEndPadInst::Create(CEPI->getContext(), UnwindDest, CEPI);
328           CEPI->eraseFromParent();
329           UpdatePHINodes(BB);
330         }
331       } else if (auto *TPI = dyn_cast<TerminatePadInst>(I)) {
332         if (TPI->unwindsToCaller()) {
333           SmallVector<Value *, 3> TerminatePadArgs;
334           for (Value *Operand : TPI->operands())
335             TerminatePadArgs.push_back(Operand);
336           TerminatePadInst::Create(TPI->getContext(), UnwindDest, TPI);
337           TPI->eraseFromParent();
338           UpdatePHINodes(BB);
339         }
340       } else {
341         assert(isa<CatchPadInst>(I) || isa<CleanupPadInst>(I));
342       }
343     }
344
345     if (auto *CRI = dyn_cast<CleanupReturnInst>(BB->getTerminator())) {
346       if (CRI->unwindsToCaller()) {
347         CleanupReturnInst::Create(CRI->getCleanupPad(), UnwindDest, CRI);
348         CRI->eraseFromParent();
349         UpdatePHINodes(BB);
350       }
351     }
352   }
353
354   if (InlinedCodeInfo.ContainsCalls)
355     for (Function::iterator BB = FirstNewBlock, E = Caller->end(); BB != E;
356          ++BB)
357       if (BasicBlock *NewBB =
358               HandleCallsInBlockInlinedThroughInvoke(BB, UnwindDest))
359         // Update any PHI nodes in the exceptional block to indicate that there
360         // is now a new entry in them.
361         UpdatePHINodes(NewBB);
362
363   // Now that everything is happy, we have one final detail.  The PHI nodes in
364   // the exception destination block still have entries due to the original
365   // invoke instruction. Eliminate these entries (which might even delete the
366   // PHI node) now.
367   UnwindDest->removePredecessor(InvokeBB);
368 }
369
370 /// When inlining a function that contains noalias scope metadata,
371 /// this metadata needs to be cloned so that the inlined blocks
372 /// have different "unqiue scopes" at every call site. Were this not done, then
373 /// aliasing scopes from a function inlined into a caller multiple times could
374 /// not be differentiated (and this would lead to miscompiles because the
375 /// non-aliasing property communicated by the metadata could have
376 /// call-site-specific control dependencies).
377 static void CloneAliasScopeMetadata(CallSite CS, ValueToValueMapTy &VMap) {
378   const Function *CalledFunc = CS.getCalledFunction();
379   SetVector<const MDNode *> MD;
380
381   // Note: We could only clone the metadata if it is already used in the
382   // caller. I'm omitting that check here because it might confuse
383   // inter-procedural alias analysis passes. We can revisit this if it becomes
384   // an efficiency or overhead problem.
385
386   for (Function::const_iterator I = CalledFunc->begin(), IE = CalledFunc->end();
387        I != IE; ++I)
388     for (BasicBlock::const_iterator J = I->begin(), JE = I->end(); J != JE; ++J) {
389       if (const MDNode *M = J->getMetadata(LLVMContext::MD_alias_scope))
390         MD.insert(M);
391       if (const MDNode *M = J->getMetadata(LLVMContext::MD_noalias))
392         MD.insert(M);
393     }
394
395   if (MD.empty())
396     return;
397
398   // Walk the existing metadata, adding the complete (perhaps cyclic) chain to
399   // the set.
400   SmallVector<const Metadata *, 16> Queue(MD.begin(), MD.end());
401   while (!Queue.empty()) {
402     const MDNode *M = cast<MDNode>(Queue.pop_back_val());
403     for (unsigned i = 0, ie = M->getNumOperands(); i != ie; ++i)
404       if (const MDNode *M1 = dyn_cast<MDNode>(M->getOperand(i)))
405         if (MD.insert(M1))
406           Queue.push_back(M1);
407   }
408
409   // Now we have a complete set of all metadata in the chains used to specify
410   // the noalias scopes and the lists of those scopes.
411   SmallVector<TempMDTuple, 16> DummyNodes;
412   DenseMap<const MDNode *, TrackingMDNodeRef> MDMap;
413   for (SetVector<const MDNode *>::iterator I = MD.begin(), IE = MD.end();
414        I != IE; ++I) {
415     DummyNodes.push_back(MDTuple::getTemporary(CalledFunc->getContext(), None));
416     MDMap[*I].reset(DummyNodes.back().get());
417   }
418
419   // Create new metadata nodes to replace the dummy nodes, replacing old
420   // metadata references with either a dummy node or an already-created new
421   // node.
422   for (SetVector<const MDNode *>::iterator I = MD.begin(), IE = MD.end();
423        I != IE; ++I) {
424     SmallVector<Metadata *, 4> NewOps;
425     for (unsigned i = 0, ie = (*I)->getNumOperands(); i != ie; ++i) {
426       const Metadata *V = (*I)->getOperand(i);
427       if (const MDNode *M = dyn_cast<MDNode>(V))
428         NewOps.push_back(MDMap[M]);
429       else
430         NewOps.push_back(const_cast<Metadata *>(V));
431     }
432
433     MDNode *NewM = MDNode::get(CalledFunc->getContext(), NewOps);
434     MDTuple *TempM = cast<MDTuple>(MDMap[*I]);
435     assert(TempM->isTemporary() && "Expected temporary node");
436
437     TempM->replaceAllUsesWith(NewM);
438   }
439
440   // Now replace the metadata in the new inlined instructions with the
441   // repacements from the map.
442   for (ValueToValueMapTy::iterator VMI = VMap.begin(), VMIE = VMap.end();
443        VMI != VMIE; ++VMI) {
444     if (!VMI->second)
445       continue;
446
447     Instruction *NI = dyn_cast<Instruction>(VMI->second);
448     if (!NI)
449       continue;
450
451     if (MDNode *M = NI->getMetadata(LLVMContext::MD_alias_scope)) {
452       MDNode *NewMD = MDMap[M];
453       // If the call site also had alias scope metadata (a list of scopes to
454       // which instructions inside it might belong), propagate those scopes to
455       // the inlined instructions.
456       if (MDNode *CSM =
457               CS.getInstruction()->getMetadata(LLVMContext::MD_alias_scope))
458         NewMD = MDNode::concatenate(NewMD, CSM);
459       NI->setMetadata(LLVMContext::MD_alias_scope, NewMD);
460     } else if (NI->mayReadOrWriteMemory()) {
461       if (MDNode *M =
462               CS.getInstruction()->getMetadata(LLVMContext::MD_alias_scope))
463         NI->setMetadata(LLVMContext::MD_alias_scope, M);
464     }
465
466     if (MDNode *M = NI->getMetadata(LLVMContext::MD_noalias)) {
467       MDNode *NewMD = MDMap[M];
468       // If the call site also had noalias metadata (a list of scopes with
469       // which instructions inside it don't alias), propagate those scopes to
470       // the inlined instructions.
471       if (MDNode *CSM =
472               CS.getInstruction()->getMetadata(LLVMContext::MD_noalias))
473         NewMD = MDNode::concatenate(NewMD, CSM);
474       NI->setMetadata(LLVMContext::MD_noalias, NewMD);
475     } else if (NI->mayReadOrWriteMemory()) {
476       if (MDNode *M = CS.getInstruction()->getMetadata(LLVMContext::MD_noalias))
477         NI->setMetadata(LLVMContext::MD_noalias, M);
478     }
479   }
480 }
481
482 /// If the inlined function has noalias arguments,
483 /// then add new alias scopes for each noalias argument, tag the mapped noalias
484 /// parameters with noalias metadata specifying the new scope, and tag all
485 /// non-derived loads, stores and memory intrinsics with the new alias scopes.
486 static void AddAliasScopeMetadata(CallSite CS, ValueToValueMapTy &VMap,
487                                   const DataLayout &DL, AliasAnalysis *AA) {
488   if (!EnableNoAliasConversion)
489     return;
490
491   const Function *CalledFunc = CS.getCalledFunction();
492   SmallVector<const Argument *, 4> NoAliasArgs;
493
494   for (Function::const_arg_iterator I = CalledFunc->arg_begin(),
495        E = CalledFunc->arg_end(); I != E; ++I) {
496     if (I->hasNoAliasAttr() && !I->hasNUses(0))
497       NoAliasArgs.push_back(I);
498   }
499
500   if (NoAliasArgs.empty())
501     return;
502
503   // To do a good job, if a noalias variable is captured, we need to know if
504   // the capture point dominates the particular use we're considering.
505   DominatorTree DT;
506   DT.recalculate(const_cast<Function&>(*CalledFunc));
507
508   // noalias indicates that pointer values based on the argument do not alias
509   // pointer values which are not based on it. So we add a new "scope" for each
510   // noalias function argument. Accesses using pointers based on that argument
511   // become part of that alias scope, accesses using pointers not based on that
512   // argument are tagged as noalias with that scope.
513
514   DenseMap<const Argument *, MDNode *> NewScopes;
515   MDBuilder MDB(CalledFunc->getContext());
516
517   // Create a new scope domain for this function.
518   MDNode *NewDomain =
519     MDB.createAnonymousAliasScopeDomain(CalledFunc->getName());
520   for (unsigned i = 0, e = NoAliasArgs.size(); i != e; ++i) {
521     const Argument *A = NoAliasArgs[i];
522
523     std::string Name = CalledFunc->getName();
524     if (A->hasName()) {
525       Name += ": %";
526       Name += A->getName();
527     } else {
528       Name += ": argument ";
529       Name += utostr(i);
530     }
531
532     // Note: We always create a new anonymous root here. This is true regardless
533     // of the linkage of the callee because the aliasing "scope" is not just a
534     // property of the callee, but also all control dependencies in the caller.
535     MDNode *NewScope = MDB.createAnonymousAliasScope(NewDomain, Name);
536     NewScopes.insert(std::make_pair(A, NewScope));
537   }
538
539   // Iterate over all new instructions in the map; for all memory-access
540   // instructions, add the alias scope metadata.
541   for (ValueToValueMapTy::iterator VMI = VMap.begin(), VMIE = VMap.end();
542        VMI != VMIE; ++VMI) {
543     if (const Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(VMI->first)) {
544       if (!VMI->second)
545         continue;
546
547       Instruction *NI = dyn_cast<Instruction>(VMI->second);
548       if (!NI)
549         continue;
550
551       bool IsArgMemOnlyCall = false, IsFuncCall = false;
552       SmallVector<const Value *, 2> PtrArgs;
553
554       if (const LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(I))
555         PtrArgs.push_back(LI->getPointerOperand());
556       else if (const StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(I))
557         PtrArgs.push_back(SI->getPointerOperand());
558       else if (const VAArgInst *VAAI = dyn_cast<VAArgInst>(I))
559         PtrArgs.push_back(VAAI->getPointerOperand());
560       else if (const AtomicCmpXchgInst *CXI = dyn_cast<AtomicCmpXchgInst>(I))
561         PtrArgs.push_back(CXI->getPointerOperand());
562       else if (const AtomicRMWInst *RMWI = dyn_cast<AtomicRMWInst>(I))
563         PtrArgs.push_back(RMWI->getPointerOperand());
564       else if (ImmutableCallSite ICS = ImmutableCallSite(I)) {
565         // If we know that the call does not access memory, then we'll still
566         // know that about the inlined clone of this call site, and we don't
567         // need to add metadata.
568         if (ICS.doesNotAccessMemory())
569           continue;
570
571         IsFuncCall = true;
572         if (AA) {
573           FunctionModRefBehavior MRB = AA->getModRefBehavior(ICS);
574           if (MRB == FMRB_OnlyAccessesArgumentPointees ||
575               MRB == FMRB_OnlyReadsArgumentPointees)
576             IsArgMemOnlyCall = true;
577         }
578
579         for (ImmutableCallSite::arg_iterator AI = ICS.arg_begin(),
580              AE = ICS.arg_end(); AI != AE; ++AI) {
581           // We need to check the underlying objects of all arguments, not just
582           // the pointer arguments, because we might be passing pointers as
583           // integers, etc.
584           // However, if we know that the call only accesses pointer arguments,
585           // then we only need to check the pointer arguments.
586           if (IsArgMemOnlyCall && !(*AI)->getType()->isPointerTy())
587             continue;
588
589           PtrArgs.push_back(*AI);
590         }
591       }
592
593       // If we found no pointers, then this instruction is not suitable for
594       // pairing with an instruction to receive aliasing metadata.
595       // However, if this is a call, this we might just alias with none of the
596       // noalias arguments.
597       if (PtrArgs.empty() && !IsFuncCall)
598         continue;
599
600       // It is possible that there is only one underlying object, but you
601       // need to go through several PHIs to see it, and thus could be
602       // repeated in the Objects list.
603       SmallPtrSet<const Value *, 4> ObjSet;
604       SmallVector<Metadata *, 4> Scopes, NoAliases;
605
606       SmallSetVector<const Argument *, 4> NAPtrArgs;
607       for (unsigned i = 0, ie = PtrArgs.size(); i != ie; ++i) {
608         SmallVector<Value *, 4> Objects;
609         GetUnderlyingObjects(const_cast<Value*>(PtrArgs[i]),
610                              Objects, DL, /* MaxLookup = */ 0);
611
612         for (Value *O : Objects)
613           ObjSet.insert(O);
614       }
615
616       // Figure out if we're derived from anything that is not a noalias
617       // argument.
618       bool CanDeriveViaCapture = false, UsesAliasingPtr = false;
619       for (const Value *V : ObjSet) {
620         // Is this value a constant that cannot be derived from any pointer
621         // value (we need to exclude constant expressions, for example, that
622         // are formed from arithmetic on global symbols).
623         bool IsNonPtrConst = isa<ConstantInt>(V) || isa<ConstantFP>(V) ||
624                              isa<ConstantPointerNull>(V) ||
625                              isa<ConstantDataVector>(V) || isa<UndefValue>(V);
626         if (IsNonPtrConst)
627           continue;
628
629         // If this is anything other than a noalias argument, then we cannot
630         // completely describe the aliasing properties using alias.scope
631         // metadata (and, thus, won't add any).
632         if (const Argument *A = dyn_cast<Argument>(V)) {
633           if (!A->hasNoAliasAttr())
634             UsesAliasingPtr = true;
635         } else {
636           UsesAliasingPtr = true;
637         }
638
639         // If this is not some identified function-local object (which cannot
640         // directly alias a noalias argument), or some other argument (which,
641         // by definition, also cannot alias a noalias argument), then we could
642         // alias a noalias argument that has been captured).
643         if (!isa<Argument>(V) &&
644             !isIdentifiedFunctionLocal(const_cast<Value*>(V)))
645           CanDeriveViaCapture = true;
646       }
647
648       // A function call can always get captured noalias pointers (via other
649       // parameters, globals, etc.).
650       if (IsFuncCall && !IsArgMemOnlyCall)
651         CanDeriveViaCapture = true;
652
653       // First, we want to figure out all of the sets with which we definitely
654       // don't alias. Iterate over all noalias set, and add those for which:
655       //   1. The noalias argument is not in the set of objects from which we
656       //      definitely derive.
657       //   2. The noalias argument has not yet been captured.
658       // An arbitrary function that might load pointers could see captured
659       // noalias arguments via other noalias arguments or globals, and so we
660       // must always check for prior capture.
661       for (const Argument *A : NoAliasArgs) {
662         if (!ObjSet.count(A) && (!CanDeriveViaCapture ||
663                                  // It might be tempting to skip the
664                                  // PointerMayBeCapturedBefore check if
665                                  // A->hasNoCaptureAttr() is true, but this is
666                                  // incorrect because nocapture only guarantees
667                                  // that no copies outlive the function, not
668                                  // that the value cannot be locally captured.
669                                  !PointerMayBeCapturedBefore(A,
670                                    /* ReturnCaptures */ false,
671                                    /* StoreCaptures */ false, I, &DT)))
672           NoAliases.push_back(NewScopes[A]);
673       }
674
675       if (!NoAliases.empty())
676         NI->setMetadata(LLVMContext::MD_noalias,
677                         MDNode::concatenate(
678                             NI->getMetadata(LLVMContext::MD_noalias),
679                             MDNode::get(CalledFunc->getContext(), NoAliases)));
680
681       // Next, we want to figure out all of the sets to which we might belong.
682       // We might belong to a set if the noalias argument is in the set of
683       // underlying objects. If there is some non-noalias argument in our list
684       // of underlying objects, then we cannot add a scope because the fact
685       // that some access does not alias with any set of our noalias arguments
686       // cannot itself guarantee that it does not alias with this access
687       // (because there is some pointer of unknown origin involved and the
688       // other access might also depend on this pointer). We also cannot add
689       // scopes to arbitrary functions unless we know they don't access any
690       // non-parameter pointer-values.
691       bool CanAddScopes = !UsesAliasingPtr;
692       if (CanAddScopes && IsFuncCall)
693         CanAddScopes = IsArgMemOnlyCall;
694
695       if (CanAddScopes)
696         for (const Argument *A : NoAliasArgs) {
697           if (ObjSet.count(A))
698             Scopes.push_back(NewScopes[A]);
699         }
700
701       if (!Scopes.empty())
702         NI->setMetadata(
703             LLVMContext::MD_alias_scope,
704             MDNode::concatenate(NI->getMetadata(LLVMContext::MD_alias_scope),
705                                 MDNode::get(CalledFunc->getContext(), Scopes)));
706     }
707   }
708 }
709
710 /// If the inlined function has non-byval align arguments, then
711 /// add @llvm.assume-based alignment assumptions to preserve this information.
712 static void AddAlignmentAssumptions(CallSite CS, InlineFunctionInfo &IFI) {
713   if (!PreserveAlignmentAssumptions)
714     return;
715   auto &DL = CS.getCaller()->getParent()->getDataLayout();
716
717   // To avoid inserting redundant assumptions, we should check for assumptions
718   // already in the caller. To do this, we might need a DT of the caller.
719   DominatorTree DT;
720   bool DTCalculated = false;
721
722   Function *CalledFunc = CS.getCalledFunction();
723   for (Function::arg_iterator I = CalledFunc->arg_begin(),
724                               E = CalledFunc->arg_end();
725        I != E; ++I) {
726     unsigned Align = I->getType()->isPointerTy() ? I->getParamAlignment() : 0;
727     if (Align && !I->hasByValOrInAllocaAttr() && !I->hasNUses(0)) {
728       if (!DTCalculated) {
729         DT.recalculate(const_cast<Function&>(*CS.getInstruction()->getParent()
730                                                ->getParent()));
731         DTCalculated = true;
732       }
733
734       // If we can already prove the asserted alignment in the context of the
735       // caller, then don't bother inserting the assumption.
736       Value *Arg = CS.getArgument(I->getArgNo());
737       if (getKnownAlignment(Arg, DL, CS.getInstruction(),
738                             &IFI.ACT->getAssumptionCache(*CalledFunc),
739                             &DT) >= Align)
740         continue;
741
742       IRBuilder<>(CS.getInstruction())
743           .CreateAlignmentAssumption(DL, Arg, Align);
744     }
745   }
746 }
747
748 /// Once we have cloned code over from a callee into the caller,
749 /// update the specified callgraph to reflect the changes we made.
750 /// Note that it's possible that not all code was copied over, so only
751 /// some edges of the callgraph may remain.
752 static void UpdateCallGraphAfterInlining(CallSite CS,
753                                          Function::iterator FirstNewBlock,
754                                          ValueToValueMapTy &VMap,
755                                          InlineFunctionInfo &IFI) {
756   CallGraph &CG = *IFI.CG;
757   const Function *Caller = CS.getInstruction()->getParent()->getParent();
758   const Function *Callee = CS.getCalledFunction();
759   CallGraphNode *CalleeNode = CG[Callee];
760   CallGraphNode *CallerNode = CG[Caller];
761
762   // Since we inlined some uninlined call sites in the callee into the caller,
763   // add edges from the caller to all of the callees of the callee.
764   CallGraphNode::iterator I = CalleeNode->begin(), E = CalleeNode->end();
765
766   // Consider the case where CalleeNode == CallerNode.
767   CallGraphNode::CalledFunctionsVector CallCache;
768   if (CalleeNode == CallerNode) {
769     CallCache.assign(I, E);
770     I = CallCache.begin();
771     E = CallCache.end();
772   }
773
774   for (; I != E; ++I) {
775     const Value *OrigCall = I->first;
776
777     ValueToValueMapTy::iterator VMI = VMap.find(OrigCall);
778     // Only copy the edge if the call was inlined!
779     if (VMI == VMap.end() || VMI->second == nullptr)
780       continue;
781     
782     // If the call was inlined, but then constant folded, there is no edge to
783     // add.  Check for this case.
784     Instruction *NewCall = dyn_cast<Instruction>(VMI->second);
785     if (!NewCall)
786       continue;
787
788     // We do not treat intrinsic calls like real function calls because we
789     // expect them to become inline code; do not add an edge for an intrinsic.
790     CallSite CS = CallSite(NewCall);
791     if (CS && CS.getCalledFunction() && CS.getCalledFunction()->isIntrinsic())
792       continue;
793     
794     // Remember that this call site got inlined for the client of
795     // InlineFunction.
796     IFI.InlinedCalls.push_back(NewCall);
797
798     // It's possible that inlining the callsite will cause it to go from an
799     // indirect to a direct call by resolving a function pointer.  If this
800     // happens, set the callee of the new call site to a more precise
801     // destination.  This can also happen if the call graph node of the caller
802     // was just unnecessarily imprecise.
803     if (!I->second->getFunction())
804       if (Function *F = CallSite(NewCall).getCalledFunction()) {
805         // Indirect call site resolved to direct call.
806         CallerNode->addCalledFunction(CallSite(NewCall), CG[F]);
807
808         continue;
809       }
810
811     CallerNode->addCalledFunction(CallSite(NewCall), I->second);
812   }
813   
814   // Update the call graph by deleting the edge from Callee to Caller.  We must
815   // do this after the loop above in case Caller and Callee are the same.
816   CallerNode->removeCallEdgeFor(CS);
817 }
818
819 static void HandleByValArgumentInit(Value *Dst, Value *Src, Module *M,
820                                     BasicBlock *InsertBlock,
821                                     InlineFunctionInfo &IFI) {
822   Type *AggTy = cast<PointerType>(Src->getType())->getElementType();
823   IRBuilder<> Builder(InsertBlock->begin());
824
825   Value *Size = Builder.getInt64(M->getDataLayout().getTypeStoreSize(AggTy));
826
827   // Always generate a memcpy of alignment 1 here because we don't know
828   // the alignment of the src pointer.  Other optimizations can infer
829   // better alignment.
830   Builder.CreateMemCpy(Dst, Src, Size, /*Align=*/1);
831 }
832
833 /// When inlining a call site that has a byval argument,
834 /// we have to make the implicit memcpy explicit by adding it.
835 static Value *HandleByValArgument(Value *Arg, Instruction *TheCall,
836                                   const Function *CalledFunc,
837                                   InlineFunctionInfo &IFI,
838                                   unsigned ByValAlignment) {
839   PointerType *ArgTy = cast<PointerType>(Arg->getType());
840   Type *AggTy = ArgTy->getElementType();
841
842   Function *Caller = TheCall->getParent()->getParent();
843
844   // If the called function is readonly, then it could not mutate the caller's
845   // copy of the byval'd memory.  In this case, it is safe to elide the copy and
846   // temporary.
847   if (CalledFunc->onlyReadsMemory()) {
848     // If the byval argument has a specified alignment that is greater than the
849     // passed in pointer, then we either have to round up the input pointer or
850     // give up on this transformation.
851     if (ByValAlignment <= 1)  // 0 = unspecified, 1 = no particular alignment.
852       return Arg;
853
854     const DataLayout &DL = Caller->getParent()->getDataLayout();
855
856     // If the pointer is already known to be sufficiently aligned, or if we can
857     // round it up to a larger alignment, then we don't need a temporary.
858     if (getOrEnforceKnownAlignment(Arg, ByValAlignment, DL, TheCall,
859                                    &IFI.ACT->getAssumptionCache(*Caller)) >=
860         ByValAlignment)
861       return Arg;
862     
863     // Otherwise, we have to make a memcpy to get a safe alignment.  This is bad
864     // for code quality, but rarely happens and is required for correctness.
865   }
866
867   // Create the alloca.  If we have DataLayout, use nice alignment.
868   unsigned Align =
869       Caller->getParent()->getDataLayout().getPrefTypeAlignment(AggTy);
870
871   // If the byval had an alignment specified, we *must* use at least that
872   // alignment, as it is required by the byval argument (and uses of the
873   // pointer inside the callee).
874   Align = std::max(Align, ByValAlignment);
875   
876   Value *NewAlloca = new AllocaInst(AggTy, nullptr, Align, Arg->getName(), 
877                                     &*Caller->begin()->begin());
878   IFI.StaticAllocas.push_back(cast<AllocaInst>(NewAlloca));
879   
880   // Uses of the argument in the function should use our new alloca
881   // instead.
882   return NewAlloca;
883 }
884
885 // Check whether this Value is used by a lifetime intrinsic.
886 static bool isUsedByLifetimeMarker(Value *V) {
887   for (User *U : V->users()) {
888     if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(U)) {
889       switch (II->getIntrinsicID()) {
890       default: break;
891       case Intrinsic::lifetime_start:
892       case Intrinsic::lifetime_end:
893         return true;
894       }
895     }
896   }
897   return false;
898 }
899
900 // Check whether the given alloca already has
901 // lifetime.start or lifetime.end intrinsics.
902 static bool hasLifetimeMarkers(AllocaInst *AI) {
903   Type *Ty = AI->getType();
904   Type *Int8PtrTy = Type::getInt8PtrTy(Ty->getContext(),
905                                        Ty->getPointerAddressSpace());
906   if (Ty == Int8PtrTy)
907     return isUsedByLifetimeMarker(AI);
908
909   // Do a scan to find all the casts to i8*.
910   for (User *U : AI->users()) {
911     if (U->getType() != Int8PtrTy) continue;
912     if (U->stripPointerCasts() != AI) continue;
913     if (isUsedByLifetimeMarker(U))
914       return true;
915   }
916   return false;
917 }
918
919 /// Rebuild the entire inlined-at chain for this instruction so that the top of
920 /// the chain now is inlined-at the new call site.
921 static DebugLoc
922 updateInlinedAtInfo(DebugLoc DL, DILocation *InlinedAtNode, LLVMContext &Ctx,
923                     DenseMap<const DILocation *, DILocation *> &IANodes) {
924   SmallVector<DILocation *, 3> InlinedAtLocations;
925   DILocation *Last = InlinedAtNode;
926   DILocation *CurInlinedAt = DL;
927
928   // Gather all the inlined-at nodes
929   while (DILocation *IA = CurInlinedAt->getInlinedAt()) {
930     // Skip any we've already built nodes for
931     if (DILocation *Found = IANodes[IA]) {
932       Last = Found;
933       break;
934     }
935
936     InlinedAtLocations.push_back(IA);
937     CurInlinedAt = IA;
938   }
939
940   // Starting from the top, rebuild the nodes to point to the new inlined-at
941   // location (then rebuilding the rest of the chain behind it) and update the
942   // map of already-constructed inlined-at nodes.
943   for (const DILocation *MD : make_range(InlinedAtLocations.rbegin(),
944                                          InlinedAtLocations.rend())) {
945     Last = IANodes[MD] = DILocation::getDistinct(
946         Ctx, MD->getLine(), MD->getColumn(), MD->getScope(), Last);
947   }
948
949   // And finally create the normal location for this instruction, referring to
950   // the new inlined-at chain.
951   return DebugLoc::get(DL.getLine(), DL.getCol(), DL.getScope(), Last);
952 }
953
954 /// Update inlined instructions' line numbers to
955 /// to encode location where these instructions are inlined.
956 static void fixupLineNumbers(Function *Fn, Function::iterator FI,
957                              Instruction *TheCall) {
958   DebugLoc TheCallDL = TheCall->getDebugLoc();
959   if (!TheCallDL)
960     return;
961
962   auto &Ctx = Fn->getContext();
963   DILocation *InlinedAtNode = TheCallDL;
964
965   // Create a unique call site, not to be confused with any other call from the
966   // same location.
967   InlinedAtNode = DILocation::getDistinct(
968       Ctx, InlinedAtNode->getLine(), InlinedAtNode->getColumn(),
969       InlinedAtNode->getScope(), InlinedAtNode->getInlinedAt());
970
971   // Cache the inlined-at nodes as they're built so they are reused, without
972   // this every instruction's inlined-at chain would become distinct from each
973   // other.
974   DenseMap<const DILocation *, DILocation *> IANodes;
975
976   for (; FI != Fn->end(); ++FI) {
977     for (BasicBlock::iterator BI = FI->begin(), BE = FI->end();
978          BI != BE; ++BI) {
979       DebugLoc DL = BI->getDebugLoc();
980       if (!DL) {
981         // If the inlined instruction has no line number, make it look as if it
982         // originates from the call location. This is important for
983         // ((__always_inline__, __nodebug__)) functions which must use caller
984         // location for all instructions in their function body.
985
986         // Don't update static allocas, as they may get moved later.
987         if (auto *AI = dyn_cast<AllocaInst>(BI))
988           if (isa<Constant>(AI->getArraySize()))
989             continue;
990
991         BI->setDebugLoc(TheCallDL);
992       } else {
993         BI->setDebugLoc(updateInlinedAtInfo(DL, InlinedAtNode, BI->getContext(), IANodes));
994       }
995     }
996   }
997 }
998
999 /// This function inlines the called function into the basic block of the
1000 /// caller. This returns false if it is not possible to inline this call.
1001 /// The program is still in a well defined state if this occurs though.
1002 ///
1003 /// Note that this only does one level of inlining.  For example, if the
1004 /// instruction 'call B' is inlined, and 'B' calls 'C', then the call to 'C' now
1005 /// exists in the instruction stream.  Similarly this will inline a recursive
1006 /// function by one level.
1007 bool llvm::InlineFunction(CallSite CS, InlineFunctionInfo &IFI,
1008                           bool InsertLifetime) {
1009   Instruction *TheCall = CS.getInstruction();
1010   assert(TheCall->getParent() && TheCall->getParent()->getParent() &&
1011          "Instruction not in function!");
1012
1013   // If IFI has any state in it, zap it before we fill it in.
1014   IFI.reset();
1015   
1016   const Function *CalledFunc = CS.getCalledFunction();
1017   if (!CalledFunc ||              // Can't inline external function or indirect
1018       CalledFunc->isDeclaration() || // call, or call to a vararg function!
1019       CalledFunc->getFunctionType()->isVarArg()) return false;
1020
1021   // If the call to the callee cannot throw, set the 'nounwind' flag on any
1022   // calls that we inline.
1023   bool MarkNoUnwind = CS.doesNotThrow();
1024
1025   BasicBlock *OrigBB = TheCall->getParent();
1026   Function *Caller = OrigBB->getParent();
1027
1028   // GC poses two hazards to inlining, which only occur when the callee has GC:
1029   //  1. If the caller has no GC, then the callee's GC must be propagated to the
1030   //     caller.
1031   //  2. If the caller has a differing GC, it is invalid to inline.
1032   if (CalledFunc->hasGC()) {
1033     if (!Caller->hasGC())
1034       Caller->setGC(CalledFunc->getGC());
1035     else if (CalledFunc->getGC() != Caller->getGC())
1036       return false;
1037   }
1038
1039   // Get the personality function from the callee if it contains a landing pad.
1040   Constant *CalledPersonality =
1041       CalledFunc->hasPersonalityFn() ? CalledFunc->getPersonalityFn() : nullptr;
1042
1043   // Find the personality function used by the landing pads of the caller. If it
1044   // exists, then check to see that it matches the personality function used in
1045   // the callee.
1046   Constant *CallerPersonality =
1047       Caller->hasPersonalityFn() ? Caller->getPersonalityFn() : nullptr;
1048   if (CalledPersonality) {
1049     if (!CallerPersonality)
1050       Caller->setPersonalityFn(CalledPersonality);
1051     // If the personality functions match, then we can perform the
1052     // inlining. Otherwise, we can't inline.
1053     // TODO: This isn't 100% true. Some personality functions are proper
1054     //       supersets of others and can be used in place of the other.
1055     else if (CalledPersonality != CallerPersonality)
1056       return false;
1057   }
1058
1059   // Get an iterator to the last basic block in the function, which will have
1060   // the new function inlined after it.
1061   Function::iterator LastBlock = &Caller->back();
1062
1063   // Make sure to capture all of the return instructions from the cloned
1064   // function.
1065   SmallVector<ReturnInst*, 8> Returns;
1066   ClonedCodeInfo InlinedFunctionInfo;
1067   Function::iterator FirstNewBlock;
1068
1069   { // Scope to destroy VMap after cloning.
1070     ValueToValueMapTy VMap;
1071     // Keep a list of pair (dst, src) to emit byval initializations.
1072     SmallVector<std::pair<Value*, Value*>, 4> ByValInit;
1073
1074     auto &DL = Caller->getParent()->getDataLayout();
1075
1076     assert(CalledFunc->arg_size() == CS.arg_size() &&
1077            "No varargs calls can be inlined!");
1078
1079     // Calculate the vector of arguments to pass into the function cloner, which
1080     // matches up the formal to the actual argument values.
1081     CallSite::arg_iterator AI = CS.arg_begin();
1082     unsigned ArgNo = 0;
1083     for (Function::const_arg_iterator I = CalledFunc->arg_begin(),
1084          E = CalledFunc->arg_end(); I != E; ++I, ++AI, ++ArgNo) {
1085       Value *ActualArg = *AI;
1086
1087       // When byval arguments actually inlined, we need to make the copy implied
1088       // by them explicit.  However, we don't do this if the callee is readonly
1089       // or readnone, because the copy would be unneeded: the callee doesn't
1090       // modify the struct.
1091       if (CS.isByValArgument(ArgNo)) {
1092         ActualArg = HandleByValArgument(ActualArg, TheCall, CalledFunc, IFI,
1093                                         CalledFunc->getParamAlignment(ArgNo+1));
1094         if (ActualArg != *AI)
1095           ByValInit.push_back(std::make_pair(ActualArg, (Value*) *AI));
1096       }
1097
1098       VMap[I] = ActualArg;
1099     }
1100
1101     // Add alignment assumptions if necessary. We do this before the inlined
1102     // instructions are actually cloned into the caller so that we can easily
1103     // check what will be known at the start of the inlined code.
1104     AddAlignmentAssumptions(CS, IFI);
1105
1106     // We want the inliner to prune the code as it copies.  We would LOVE to
1107     // have no dead or constant instructions leftover after inlining occurs
1108     // (which can happen, e.g., because an argument was constant), but we'll be
1109     // happy with whatever the cloner can do.
1110     CloneAndPruneFunctionInto(Caller, CalledFunc, VMap,
1111                               /*ModuleLevelChanges=*/false, Returns, ".i",
1112                               &InlinedFunctionInfo, TheCall);
1113
1114     // Remember the first block that is newly cloned over.
1115     FirstNewBlock = LastBlock; ++FirstNewBlock;
1116
1117     // Inject byval arguments initialization.
1118     for (std::pair<Value*, Value*> &Init : ByValInit)
1119       HandleByValArgumentInit(Init.first, Init.second, Caller->getParent(),
1120                               FirstNewBlock, IFI);
1121
1122     // Update the callgraph if requested.
1123     if (IFI.CG)
1124       UpdateCallGraphAfterInlining(CS, FirstNewBlock, VMap, IFI);
1125
1126     // Update inlined instructions' line number information.
1127     fixupLineNumbers(Caller, FirstNewBlock, TheCall);
1128
1129     // Clone existing noalias metadata if necessary.
1130     CloneAliasScopeMetadata(CS, VMap);
1131
1132     // Add noalias metadata if necessary.
1133     AddAliasScopeMetadata(CS, VMap, DL, IFI.AA);
1134
1135     // FIXME: We could register any cloned assumptions instead of clearing the
1136     // whole function's cache.
1137     if (IFI.ACT)
1138       IFI.ACT->getAssumptionCache(*Caller).clear();
1139   }
1140
1141   // If there are any alloca instructions in the block that used to be the entry
1142   // block for the callee, move them to the entry block of the caller.  First
1143   // calculate which instruction they should be inserted before.  We insert the
1144   // instructions at the end of the current alloca list.
1145   {
1146     BasicBlock::iterator InsertPoint = Caller->begin()->begin();
1147     for (BasicBlock::iterator I = FirstNewBlock->begin(),
1148          E = FirstNewBlock->end(); I != E; ) {
1149       AllocaInst *AI = dyn_cast<AllocaInst>(I++);
1150       if (!AI) continue;
1151       
1152       // If the alloca is now dead, remove it.  This often occurs due to code
1153       // specialization.
1154       if (AI->use_empty()) {
1155         AI->eraseFromParent();
1156         continue;
1157       }
1158
1159       if (!isa<Constant>(AI->getArraySize()))
1160         continue;
1161       
1162       // Keep track of the static allocas that we inline into the caller.
1163       IFI.StaticAllocas.push_back(AI);
1164       
1165       // Scan for the block of allocas that we can move over, and move them
1166       // all at once.
1167       while (isa<AllocaInst>(I) &&
1168              isa<Constant>(cast<AllocaInst>(I)->getArraySize())) {
1169         IFI.StaticAllocas.push_back(cast<AllocaInst>(I));
1170         ++I;
1171       }
1172
1173       // Transfer all of the allocas over in a block.  Using splice means
1174       // that the instructions aren't removed from the symbol table, then
1175       // reinserted.
1176       Caller->getEntryBlock().getInstList().splice(InsertPoint,
1177                                                    FirstNewBlock->getInstList(),
1178                                                    AI, I);
1179     }
1180     // Move any dbg.declares describing the allocas into the entry basic block.
1181     DIBuilder DIB(*Caller->getParent());
1182     for (auto &AI : IFI.StaticAllocas)
1183       replaceDbgDeclareForAlloca(AI, AI, DIB, /*Deref=*/false);
1184   }
1185
1186   bool InlinedMustTailCalls = false;
1187   if (InlinedFunctionInfo.ContainsCalls) {
1188     CallInst::TailCallKind CallSiteTailKind = CallInst::TCK_None;
1189     if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(TheCall))
1190       CallSiteTailKind = CI->getTailCallKind();
1191
1192     for (Function::iterator BB = FirstNewBlock, E = Caller->end(); BB != E;
1193          ++BB) {
1194       for (Instruction &I : *BB) {
1195         CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(&I);
1196         if (!CI)
1197           continue;
1198
1199         // We need to reduce the strength of any inlined tail calls.  For
1200         // musttail, we have to avoid introducing potential unbounded stack
1201         // growth.  For example, if functions 'f' and 'g' are mutually recursive
1202         // with musttail, we can inline 'g' into 'f' so long as we preserve
1203         // musttail on the cloned call to 'f'.  If either the inlined call site
1204         // or the cloned call site is *not* musttail, the program already has
1205         // one frame of stack growth, so it's safe to remove musttail.  Here is
1206         // a table of example transformations:
1207         //
1208         //    f -> musttail g -> musttail f  ==>  f -> musttail f
1209         //    f -> musttail g ->     tail f  ==>  f ->     tail f
1210         //    f ->          g -> musttail f  ==>  f ->          f
1211         //    f ->          g ->     tail f  ==>  f ->          f
1212         CallInst::TailCallKind ChildTCK = CI->getTailCallKind();
1213         ChildTCK = std::min(CallSiteTailKind, ChildTCK);
1214         CI->setTailCallKind(ChildTCK);
1215         InlinedMustTailCalls |= CI->isMustTailCall();
1216
1217         // Calls inlined through a 'nounwind' call site should be marked
1218         // 'nounwind'.
1219         if (MarkNoUnwind)
1220           CI->setDoesNotThrow();
1221       }
1222     }
1223   }
1224
1225   // Leave lifetime markers for the static alloca's, scoping them to the
1226   // function we just inlined.
1227   if (InsertLifetime && !IFI.StaticAllocas.empty()) {
1228     IRBuilder<> builder(FirstNewBlock->begin());
1229     for (unsigned ai = 0, ae = IFI.StaticAllocas.size(); ai != ae; ++ai) {
1230       AllocaInst *AI = IFI.StaticAllocas[ai];
1231
1232       // If the alloca is already scoped to something smaller than the whole
1233       // function then there's no need to add redundant, less accurate markers.
1234       if (hasLifetimeMarkers(AI))
1235         continue;
1236
1237       // Try to determine the size of the allocation.
1238       ConstantInt *AllocaSize = nullptr;
1239       if (ConstantInt *AIArraySize =
1240           dyn_cast<ConstantInt>(AI->getArraySize())) {
1241         auto &DL = Caller->getParent()->getDataLayout();
1242         Type *AllocaType = AI->getAllocatedType();
1243         uint64_t AllocaTypeSize = DL.getTypeAllocSize(AllocaType);
1244         uint64_t AllocaArraySize = AIArraySize->getLimitedValue();
1245
1246         // Don't add markers for zero-sized allocas.
1247         if (AllocaArraySize == 0)
1248           continue;
1249
1250         // Check that array size doesn't saturate uint64_t and doesn't
1251         // overflow when it's multiplied by type size.
1252         if (AllocaArraySize != ~0ULL &&
1253             UINT64_MAX / AllocaArraySize >= AllocaTypeSize) {
1254           AllocaSize = ConstantInt::get(Type::getInt64Ty(AI->getContext()),
1255                                         AllocaArraySize * AllocaTypeSize);
1256         }
1257       }
1258
1259       builder.CreateLifetimeStart(AI, AllocaSize);
1260       for (ReturnInst *RI : Returns) {
1261         // Don't insert llvm.lifetime.end calls between a musttail call and a
1262         // return.  The return kills all local allocas.
1263         if (InlinedMustTailCalls &&
1264             RI->getParent()->getTerminatingMustTailCall())
1265           continue;
1266         IRBuilder<>(RI).CreateLifetimeEnd(AI, AllocaSize);
1267       }
1268     }
1269   }
1270
1271   // If the inlined code contained dynamic alloca instructions, wrap the inlined
1272   // code with llvm.stacksave/llvm.stackrestore intrinsics.
1273   if (InlinedFunctionInfo.ContainsDynamicAllocas) {
1274     Module *M = Caller->getParent();
1275     // Get the two intrinsics we care about.
1276     Function *StackSave = Intrinsic::getDeclaration(M, Intrinsic::stacksave);
1277     Function *StackRestore=Intrinsic::getDeclaration(M,Intrinsic::stackrestore);
1278
1279     // Insert the llvm.stacksave.
1280     CallInst *SavedPtr = IRBuilder<>(FirstNewBlock, FirstNewBlock->begin())
1281                              .CreateCall(StackSave, {}, "savedstack");
1282
1283     // Insert a call to llvm.stackrestore before any return instructions in the
1284     // inlined function.
1285     for (ReturnInst *RI : Returns) {
1286       // Don't insert llvm.stackrestore calls between a musttail call and a
1287       // return.  The return will restore the stack pointer.
1288       if (InlinedMustTailCalls && RI->getParent()->getTerminatingMustTailCall())
1289         continue;
1290       IRBuilder<>(RI).CreateCall(StackRestore, SavedPtr);
1291     }
1292   }
1293
1294   // If we are inlining for an invoke instruction, we must make sure to rewrite
1295   // any call instructions into invoke instructions.
1296   if (auto *II = dyn_cast<InvokeInst>(TheCall)) {
1297     BasicBlock *UnwindDest = II->getUnwindDest();
1298     Instruction *FirstNonPHI = UnwindDest->getFirstNonPHI();
1299     if (isa<LandingPadInst>(FirstNonPHI)) {
1300       HandleInlinedLandingPad(II, FirstNewBlock, InlinedFunctionInfo);
1301     } else {
1302       HandleInlinedEHPad(II, FirstNewBlock, InlinedFunctionInfo);
1303     }
1304   }
1305
1306   // Handle any inlined musttail call sites.  In order for a new call site to be
1307   // musttail, the source of the clone and the inlined call site must have been
1308   // musttail.  Therefore it's safe to return without merging control into the
1309   // phi below.
1310   if (InlinedMustTailCalls) {
1311     // Check if we need to bitcast the result of any musttail calls.
1312     Type *NewRetTy = Caller->getReturnType();
1313     bool NeedBitCast = !TheCall->use_empty() && TheCall->getType() != NewRetTy;
1314
1315     // Handle the returns preceded by musttail calls separately.
1316     SmallVector<ReturnInst *, 8> NormalReturns;
1317     for (ReturnInst *RI : Returns) {
1318       CallInst *ReturnedMustTail =
1319           RI->getParent()->getTerminatingMustTailCall();
1320       if (!ReturnedMustTail) {
1321         NormalReturns.push_back(RI);
1322         continue;
1323       }
1324       if (!NeedBitCast)
1325         continue;
1326
1327       // Delete the old return and any preceding bitcast.
1328       BasicBlock *CurBB = RI->getParent();
1329       auto *OldCast = dyn_cast_or_null<BitCastInst>(RI->getReturnValue());
1330       RI->eraseFromParent();
1331       if (OldCast)
1332         OldCast->eraseFromParent();
1333
1334       // Insert a new bitcast and return with the right type.
1335       IRBuilder<> Builder(CurBB);
1336       Builder.CreateRet(Builder.CreateBitCast(ReturnedMustTail, NewRetTy));
1337     }
1338
1339     // Leave behind the normal returns so we can merge control flow.
1340     std::swap(Returns, NormalReturns);
1341   }
1342
1343   // If we cloned in _exactly one_ basic block, and if that block ends in a
1344   // return instruction, we splice the body of the inlined callee directly into
1345   // the calling basic block.
1346   if (Returns.size() == 1 && std::distance(FirstNewBlock, Caller->end()) == 1) {
1347     // Move all of the instructions right before the call.
1348     OrigBB->getInstList().splice(TheCall, FirstNewBlock->getInstList(),
1349                                  FirstNewBlock->begin(), FirstNewBlock->end());
1350     // Remove the cloned basic block.
1351     Caller->getBasicBlockList().pop_back();
1352
1353     // If the call site was an invoke instruction, add a branch to the normal
1354     // destination.
1355     if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(TheCall)) {
1356       BranchInst *NewBr = BranchInst::Create(II->getNormalDest(), TheCall);
1357       NewBr->setDebugLoc(Returns[0]->getDebugLoc());
1358     }
1359
1360     // If the return instruction returned a value, replace uses of the call with
1361     // uses of the returned value.
1362     if (!TheCall->use_empty()) {
1363       ReturnInst *R = Returns[0];
1364       if (TheCall == R->getReturnValue())
1365         TheCall->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(TheCall->getType()));
1366       else
1367         TheCall->replaceAllUsesWith(R->getReturnValue());
1368     }
1369     // Since we are now done with the Call/Invoke, we can delete it.
1370     TheCall->eraseFromParent();
1371
1372     // Since we are now done with the return instruction, delete it also.
1373     Returns[0]->eraseFromParent();
1374
1375     // We are now done with the inlining.
1376     return true;
1377   }
1378
1379   // Otherwise, we have the normal case, of more than one block to inline or
1380   // multiple return sites.
1381
1382   // We want to clone the entire callee function into the hole between the
1383   // "starter" and "ender" blocks.  How we accomplish this depends on whether
1384   // this is an invoke instruction or a call instruction.
1385   BasicBlock *AfterCallBB;
1386   BranchInst *CreatedBranchToNormalDest = nullptr;
1387   if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(TheCall)) {
1388
1389     // Add an unconditional branch to make this look like the CallInst case...
1390     CreatedBranchToNormalDest = BranchInst::Create(II->getNormalDest(), TheCall);
1391
1392     // Split the basic block.  This guarantees that no PHI nodes will have to be
1393     // updated due to new incoming edges, and make the invoke case more
1394     // symmetric to the call case.
1395     AfterCallBB = OrigBB->splitBasicBlock(CreatedBranchToNormalDest,
1396                                           CalledFunc->getName()+".exit");
1397
1398   } else {  // It's a call
1399     // If this is a call instruction, we need to split the basic block that
1400     // the call lives in.
1401     //
1402     AfterCallBB = OrigBB->splitBasicBlock(TheCall,
1403                                           CalledFunc->getName()+".exit");
1404   }
1405
1406   // Change the branch that used to go to AfterCallBB to branch to the first
1407   // basic block of the inlined function.
1408   //
1409   TerminatorInst *Br = OrigBB->getTerminator();
1410   assert(Br && Br->getOpcode() == Instruction::Br &&
1411          "splitBasicBlock broken!");
1412   Br->setOperand(0, FirstNewBlock);
1413
1414
1415   // Now that the function is correct, make it a little bit nicer.  In
1416   // particular, move the basic blocks inserted from the end of the function
1417   // into the space made by splitting the source basic block.
1418   Caller->getBasicBlockList().splice(AfterCallBB, Caller->getBasicBlockList(),
1419                                      FirstNewBlock, Caller->end());
1420
1421   // Handle all of the return instructions that we just cloned in, and eliminate
1422   // any users of the original call/invoke instruction.
1423   Type *RTy = CalledFunc->getReturnType();
1424
1425   PHINode *PHI = nullptr;
1426   if (Returns.size() > 1) {
1427     // The PHI node should go at the front of the new basic block to merge all
1428     // possible incoming values.
1429     if (!TheCall->use_empty()) {
1430       PHI = PHINode::Create(RTy, Returns.size(), TheCall->getName(),
1431                             AfterCallBB->begin());
1432       // Anything that used the result of the function call should now use the
1433       // PHI node as their operand.
1434       TheCall->replaceAllUsesWith(PHI);
1435     }
1436
1437     // Loop over all of the return instructions adding entries to the PHI node
1438     // as appropriate.
1439     if (PHI) {
1440       for (unsigned i = 0, e = Returns.size(); i != e; ++i) {
1441         ReturnInst *RI = Returns[i];
1442         assert(RI->getReturnValue()->getType() == PHI->getType() &&
1443                "Ret value not consistent in function!");
1444         PHI->addIncoming(RI->getReturnValue(), RI->getParent());
1445       }
1446     }
1447
1448
1449     // Add a branch to the merge points and remove return instructions.
1450     DebugLoc Loc;
1451     for (unsigned i = 0, e = Returns.size(); i != e; ++i) {
1452       ReturnInst *RI = Returns[i];
1453       BranchInst* BI = BranchInst::Create(AfterCallBB, RI);
1454       Loc = RI->getDebugLoc();
1455       BI->setDebugLoc(Loc);
1456       RI->eraseFromParent();
1457     }
1458     // We need to set the debug location to *somewhere* inside the
1459     // inlined function. The line number may be nonsensical, but the
1460     // instruction will at least be associated with the right
1461     // function.
1462     if (CreatedBranchToNormalDest)
1463       CreatedBranchToNormalDest->setDebugLoc(Loc);
1464   } else if (!Returns.empty()) {
1465     // Otherwise, if there is exactly one return value, just replace anything
1466     // using the return value of the call with the computed value.
1467     if (!TheCall->use_empty()) {
1468       if (TheCall == Returns[0]->getReturnValue())
1469         TheCall->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(TheCall->getType()));
1470       else
1471         TheCall->replaceAllUsesWith(Returns[0]->getReturnValue());
1472     }
1473
1474     // Update PHI nodes that use the ReturnBB to use the AfterCallBB.
1475     BasicBlock *ReturnBB = Returns[0]->getParent();
1476     ReturnBB->replaceAllUsesWith(AfterCallBB);
1477
1478     // Splice the code from the return block into the block that it will return
1479     // to, which contains the code that was after the call.
1480     AfterCallBB->getInstList().splice(AfterCallBB->begin(),
1481                                       ReturnBB->getInstList());
1482
1483     if (CreatedBranchToNormalDest)
1484       CreatedBranchToNormalDest->setDebugLoc(Returns[0]->getDebugLoc());
1485
1486     // Delete the return instruction now and empty ReturnBB now.
1487     Returns[0]->eraseFromParent();
1488     ReturnBB->eraseFromParent();
1489   } else if (!TheCall->use_empty()) {
1490     // No returns, but something is using the return value of the call.  Just
1491     // nuke the result.
1492     TheCall->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(TheCall->getType()));
1493   }
1494
1495   // Since we are now done with the Call/Invoke, we can delete it.
1496   TheCall->eraseFromParent();
1497
1498   // If we inlined any musttail calls and the original return is now
1499   // unreachable, delete it.  It can only contain a bitcast and ret.
1500   if (InlinedMustTailCalls && pred_begin(AfterCallBB) == pred_end(AfterCallBB))
1501     AfterCallBB->eraseFromParent();
1502
1503   // We should always be able to fold the entry block of the function into the
1504   // single predecessor of the block...
1505   assert(cast<BranchInst>(Br)->isUnconditional() && "splitBasicBlock broken!");
1506   BasicBlock *CalleeEntry = cast<BranchInst>(Br)->getSuccessor(0);
1507
1508   // Splice the code entry block into calling block, right before the
1509   // unconditional branch.
1510   CalleeEntry->replaceAllUsesWith(OrigBB);  // Update PHI nodes
1511   OrigBB->getInstList().splice(Br, CalleeEntry->getInstList());
1512
1513   // Remove the unconditional branch.
1514   OrigBB->getInstList().erase(Br);
1515
1516   // Now we can remove the CalleeEntry block, which is now empty.
1517   Caller->getBasicBlockList().erase(CalleeEntry);
1518
1519   // If we inserted a phi node, check to see if it has a single value (e.g. all
1520   // the entries are the same or undef).  If so, remove the PHI so it doesn't
1521   // block other optimizations.
1522   if (PHI) {
1523     auto &DL = Caller->getParent()->getDataLayout();
1524     if (Value *V = SimplifyInstruction(PHI, DL, nullptr, nullptr,
1525                                        &IFI.ACT->getAssumptionCache(*Caller))) {
1526       PHI->replaceAllUsesWith(V);
1527       PHI->eraseFromParent();
1528     }
1529   }
1530
1531   return true;
1532 }