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