Feed AA to the inliner and use AA->getModRefBehavior in AddAliasScopeMetadata
[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/CallGraph.h"
22 #include "llvm/Analysis/CaptureTracking.h"
23 #include "llvm/Analysis/InstructionSimplify.h"
24 #include "llvm/Analysis/ValueTracking.h"
25 #include "llvm/IR/Attributes.h"
26 #include "llvm/IR/CallSite.h"
27 #include "llvm/IR/CFG.h"
28 #include "llvm/IR/Constants.h"
29 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
30 #include "llvm/IR/DebugInfo.h"
31 #include "llvm/IR/DerivedTypes.h"
32 #include "llvm/IR/Dominators.h"
33 #include "llvm/IR/IRBuilder.h"
34 #include "llvm/IR/Instructions.h"
35 #include "llvm/IR/IntrinsicInst.h"
36 #include "llvm/IR/Intrinsics.h"
37 #include "llvm/IR/MDBuilder.h"
38 #include "llvm/IR/Module.h"
39 #include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
40 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
41 #include <algorithm>
42 using namespace llvm;
43
44 static cl::opt<bool>
45 EnableNoAliasConversion("enable-noalias-to-md-conversion", cl::init(false),
46   cl::Hidden,
47   cl::desc("Convert noalias attributes to metadata during inlining."));
48
49 bool llvm::InlineFunction(CallInst *CI, InlineFunctionInfo &IFI,
50                           bool InsertLifetime) {
51   return InlineFunction(CallSite(CI), IFI, InsertLifetime);
52 }
53 bool llvm::InlineFunction(InvokeInst *II, InlineFunctionInfo &IFI,
54                           bool InsertLifetime) {
55   return InlineFunction(CallSite(II), IFI, InsertLifetime);
56 }
57
58 namespace {
59   /// A class for recording information about inlining through an invoke.
60   class InvokeInliningInfo {
61     BasicBlock *OuterResumeDest; ///< Destination of the invoke's unwind.
62     BasicBlock *InnerResumeDest; ///< Destination for the callee's resume.
63     LandingPadInst *CallerLPad;  ///< LandingPadInst associated with the invoke.
64     PHINode *InnerEHValuesPHI;   ///< PHI for EH values from landingpad insts.
65     SmallVector<Value*, 8> UnwindDestPHIValues;
66
67   public:
68     InvokeInliningInfo(InvokeInst *II)
69       : OuterResumeDest(II->getUnwindDest()), InnerResumeDest(nullptr),
70         CallerLPad(nullptr), InnerEHValuesPHI(nullptr) {
71       // If there are PHI nodes in the unwind destination block, we need to keep
72       // track of which values came into them from the invoke before removing
73       // the edge from this block.
74       llvm::BasicBlock *InvokeBB = II->getParent();
75       BasicBlock::iterator I = OuterResumeDest->begin();
76       for (; isa<PHINode>(I); ++I) {
77         // Save the value to use for this edge.
78         PHINode *PHI = cast<PHINode>(I);
79         UnwindDestPHIValues.push_back(PHI->getIncomingValueForBlock(InvokeBB));
80       }
81
82       CallerLPad = cast<LandingPadInst>(I);
83     }
84
85     /// getOuterResumeDest - The outer unwind destination is the target of
86     /// unwind edges introduced for calls within the inlined function.
87     BasicBlock *getOuterResumeDest() const {
88       return OuterResumeDest;
89     }
90
91     BasicBlock *getInnerResumeDest();
92
93     LandingPadInst *getLandingPadInst() const { return CallerLPad; }
94
95     /// forwardResume - Forward the 'resume' instruction to the caller's landing
96     /// pad block. When the landing pad block has only one predecessor, this is
97     /// a simple branch. When there is more than one predecessor, we need to
98     /// split the landing pad block after the landingpad instruction and jump
99     /// to there.
100     void forwardResume(ResumeInst *RI,
101                        SmallPtrSetImpl<LandingPadInst*> &InlinedLPads);
102
103     /// addIncomingPHIValuesFor - Add incoming-PHI values to the unwind
104     /// destination block for the given basic block, using the values for the
105     /// original invoke's source block.
106     void addIncomingPHIValuesFor(BasicBlock *BB) const {
107       addIncomingPHIValuesForInto(BB, OuterResumeDest);
108     }
109
110     void addIncomingPHIValuesForInto(BasicBlock *src, BasicBlock *dest) const {
111       BasicBlock::iterator I = dest->begin();
112       for (unsigned i = 0, e = UnwindDestPHIValues.size(); i != e; ++i, ++I) {
113         PHINode *phi = cast<PHINode>(I);
114         phi->addIncoming(UnwindDestPHIValues[i], src);
115       }
116     }
117   };
118 }
119
120 /// getInnerResumeDest - Get or create a target for the branch from ResumeInsts.
121 BasicBlock *InvokeInliningInfo::getInnerResumeDest() {
122   if (InnerResumeDest) return InnerResumeDest;
123
124   // Split the landing pad.
125   BasicBlock::iterator SplitPoint = CallerLPad; ++SplitPoint;
126   InnerResumeDest =
127     OuterResumeDest->splitBasicBlock(SplitPoint,
128                                      OuterResumeDest->getName() + ".body");
129
130   // The number of incoming edges we expect to the inner landing pad.
131   const unsigned PHICapacity = 2;
132
133   // Create corresponding new PHIs for all the PHIs in the outer landing pad.
134   BasicBlock::iterator InsertPoint = InnerResumeDest->begin();
135   BasicBlock::iterator I = OuterResumeDest->begin();
136   for (unsigned i = 0, e = UnwindDestPHIValues.size(); i != e; ++i, ++I) {
137     PHINode *OuterPHI = cast<PHINode>(I);
138     PHINode *InnerPHI = PHINode::Create(OuterPHI->getType(), PHICapacity,
139                                         OuterPHI->getName() + ".lpad-body",
140                                         InsertPoint);
141     OuterPHI->replaceAllUsesWith(InnerPHI);
142     InnerPHI->addIncoming(OuterPHI, OuterResumeDest);
143   }
144
145   // Create a PHI for the exception values.
146   InnerEHValuesPHI = PHINode::Create(CallerLPad->getType(), PHICapacity,
147                                      "eh.lpad-body", InsertPoint);
148   CallerLPad->replaceAllUsesWith(InnerEHValuesPHI);
149   InnerEHValuesPHI->addIncoming(CallerLPad, OuterResumeDest);
150
151   // All done.
152   return InnerResumeDest;
153 }
154
155 /// forwardResume - Forward the 'resume' instruction to the caller's landing pad
156 /// block. When the landing pad block has only one predecessor, this is a simple
157 /// branch. When there is more than one predecessor, we need to split the
158 /// landing pad block after the landingpad instruction and jump to there.
159 void InvokeInliningInfo::forwardResume(ResumeInst *RI,
160                                SmallPtrSetImpl<LandingPadInst*> &InlinedLPads) {
161   BasicBlock *Dest = getInnerResumeDest();
162   BasicBlock *Src = RI->getParent();
163
164   BranchInst::Create(Dest, Src);
165
166   // Update the PHIs in the destination. They were inserted in an order which
167   // makes this work.
168   addIncomingPHIValuesForInto(Src, Dest);
169
170   InnerEHValuesPHI->addIncoming(RI->getOperand(0), Src);
171   RI->eraseFromParent();
172 }
173
174 /// HandleCallsInBlockInlinedThroughInvoke - When we inline a basic block into
175 /// an invoke, we have to turn all of the calls that can throw into
176 /// invokes.  This function analyze BB to see if there are any calls, and if so,
177 /// it rewrites them to be invokes that jump to InvokeDest and fills in the PHI
178 /// nodes in that block with the values specified in InvokeDestPHIValues.
179 static void HandleCallsInBlockInlinedThroughInvoke(BasicBlock *BB,
180                                                    InvokeInliningInfo &Invoke) {
181   for (BasicBlock::iterator BBI = BB->begin(), E = BB->end(); BBI != E; ) {
182     Instruction *I = BBI++;
183
184     // We only need to check for function calls: inlined invoke
185     // instructions require no special handling.
186     CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(I);
187
188     // If this call cannot unwind, don't convert it to an invoke.
189     // Inline asm calls cannot throw.
190     if (!CI || CI->doesNotThrow() || isa<InlineAsm>(CI->getCalledValue()))
191       continue;
192
193     // Convert this function call into an invoke instruction.  First, split the
194     // basic block.
195     BasicBlock *Split = BB->splitBasicBlock(CI, CI->getName()+".noexc");
196
197     // Delete the unconditional branch inserted by splitBasicBlock
198     BB->getInstList().pop_back();
199
200     // Create the new invoke instruction.
201     ImmutableCallSite CS(CI);
202     SmallVector<Value*, 8> InvokeArgs(CS.arg_begin(), CS.arg_end());
203     InvokeInst *II = InvokeInst::Create(CI->getCalledValue(), Split,
204                                         Invoke.getOuterResumeDest(),
205                                         InvokeArgs, CI->getName(), BB);
206     II->setDebugLoc(CI->getDebugLoc());
207     II->setCallingConv(CI->getCallingConv());
208     II->setAttributes(CI->getAttributes());
209     
210     // Make sure that anything using the call now uses the invoke!  This also
211     // updates the CallGraph if present, because it uses a WeakVH.
212     CI->replaceAllUsesWith(II);
213
214     // Delete the original call
215     Split->getInstList().pop_front();
216
217     // Update any PHI nodes in the exceptional block to indicate that there is
218     // now a new entry in them.
219     Invoke.addIncomingPHIValuesFor(BB);
220     return;
221   }
222 }
223
224 /// HandleInlinedInvoke - If we inlined an invoke site, we need to convert calls
225 /// in the body of the inlined function into invokes.
226 ///
227 /// II is the invoke instruction being inlined.  FirstNewBlock is the first
228 /// block of the inlined code (the last block is the end of the function),
229 /// and InlineCodeInfo is information about the code that got inlined.
230 static void HandleInlinedInvoke(InvokeInst *II, BasicBlock *FirstNewBlock,
231                                 ClonedCodeInfo &InlinedCodeInfo) {
232   BasicBlock *InvokeDest = II->getUnwindDest();
233
234   Function *Caller = FirstNewBlock->getParent();
235
236   // The inlined code is currently at the end of the function, scan from the
237   // start of the inlined code to its end, checking for stuff we need to
238   // rewrite.
239   InvokeInliningInfo Invoke(II);
240
241   // Get all of the inlined landing pad instructions.
242   SmallPtrSet<LandingPadInst*, 16> InlinedLPads;
243   for (Function::iterator I = FirstNewBlock, E = Caller->end(); I != E; ++I)
244     if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(I->getTerminator()))
245       InlinedLPads.insert(II->getLandingPadInst());
246
247   // Append the clauses from the outer landing pad instruction into the inlined
248   // landing pad instructions.
249   LandingPadInst *OuterLPad = Invoke.getLandingPadInst();
250   for (LandingPadInst *InlinedLPad : InlinedLPads) {
251     unsigned OuterNum = OuterLPad->getNumClauses();
252     InlinedLPad->reserveClauses(OuterNum);
253     for (unsigned OuterIdx = 0; OuterIdx != OuterNum; ++OuterIdx)
254       InlinedLPad->addClause(OuterLPad->getClause(OuterIdx));
255     if (OuterLPad->isCleanup())
256       InlinedLPad->setCleanup(true);
257   }
258
259   for (Function::iterator BB = FirstNewBlock, E = Caller->end(); BB != E; ++BB){
260     if (InlinedCodeInfo.ContainsCalls)
261       HandleCallsInBlockInlinedThroughInvoke(BB, Invoke);
262
263     // Forward any resumes that are remaining here.
264     if (ResumeInst *RI = dyn_cast<ResumeInst>(BB->getTerminator()))
265       Invoke.forwardResume(RI, InlinedLPads);
266   }
267
268   // Now that everything is happy, we have one final detail.  The PHI nodes in
269   // the exception destination block still have entries due to the original
270   // invoke instruction. Eliminate these entries (which might even delete the
271   // PHI node) now.
272   InvokeDest->removePredecessor(II->getParent());
273 }
274
275 /// CloneAliasScopeMetadata - When inlining a function that contains noalias
276 /// scope metadata, this metadata needs to be cloned so that the inlined blocks
277 /// have different "unqiue scopes" at every call site. Were this not done, then
278 /// aliasing scopes from a function inlined into a caller multiple times could
279 /// not be differentiated (and this would lead to miscompiles because the
280 /// non-aliasing property communicated by the metadata could have
281 /// call-site-specific control dependencies).
282 static void CloneAliasScopeMetadata(CallSite CS, ValueToValueMapTy &VMap) {
283   const Function *CalledFunc = CS.getCalledFunction();
284   SetVector<const MDNode *> MD;
285
286   // Note: We could only clone the metadata if it is already used in the
287   // caller. I'm omitting that check here because it might confuse
288   // inter-procedural alias analysis passes. We can revisit this if it becomes
289   // an efficiency or overhead problem.
290
291   for (Function::const_iterator I = CalledFunc->begin(), IE = CalledFunc->end();
292        I != IE; ++I)
293     for (BasicBlock::const_iterator J = I->begin(), JE = I->end(); J != JE; ++J) {
294       if (const MDNode *M = J->getMetadata(LLVMContext::MD_alias_scope))
295         MD.insert(M);
296       if (const MDNode *M = J->getMetadata(LLVMContext::MD_noalias))
297         MD.insert(M);
298     }
299
300   if (MD.empty())
301     return;
302
303   // Walk the existing metadata, adding the complete (perhaps cyclic) chain to
304   // the set.
305   SmallVector<const Value *, 16> Queue(MD.begin(), MD.end());
306   while (!Queue.empty()) {
307     const MDNode *M = cast<MDNode>(Queue.pop_back_val());
308     for (unsigned i = 0, ie = M->getNumOperands(); i != ie; ++i)
309       if (const MDNode *M1 = dyn_cast<MDNode>(M->getOperand(i)))
310         if (MD.insert(M1))
311           Queue.push_back(M1);
312   }
313
314   // Now we have a complete set of all metadata in the chains used to specify
315   // the noalias scopes and the lists of those scopes.
316   SmallVector<MDNode *, 16> DummyNodes;
317   DenseMap<const MDNode *, TrackingVH<MDNode> > MDMap;
318   for (SetVector<const MDNode *>::iterator I = MD.begin(), IE = MD.end();
319        I != IE; ++I) {
320     MDNode *Dummy = MDNode::getTemporary(CalledFunc->getContext(), None);
321     DummyNodes.push_back(Dummy);
322     MDMap[*I] = Dummy;
323   }
324
325   // Create new metadata nodes to replace the dummy nodes, replacing old
326   // metadata references with either a dummy node or an already-created new
327   // node.
328   for (SetVector<const MDNode *>::iterator I = MD.begin(), IE = MD.end();
329        I != IE; ++I) {
330     SmallVector<Value *, 4> NewOps;
331     for (unsigned i = 0, ie = (*I)->getNumOperands(); i != ie; ++i) {
332       const Value *V = (*I)->getOperand(i);
333       if (const MDNode *M = dyn_cast<MDNode>(V))
334         NewOps.push_back(MDMap[M]);
335       else
336         NewOps.push_back(const_cast<Value *>(V));
337     }
338
339     MDNode *NewM = MDNode::get(CalledFunc->getContext(), NewOps),
340            *TempM = MDMap[*I];
341
342     TempM->replaceAllUsesWith(NewM);
343   }
344
345   // Now replace the metadata in the new inlined instructions with the
346   // repacements from the map.
347   for (ValueToValueMapTy::iterator VMI = VMap.begin(), VMIE = VMap.end();
348        VMI != VMIE; ++VMI) {
349     if (!VMI->second)
350       continue;
351
352     Instruction *NI = dyn_cast<Instruction>(VMI->second);
353     if (!NI)
354       continue;
355
356     if (MDNode *M = NI->getMetadata(LLVMContext::MD_alias_scope)) {
357       MDNode *NewMD = MDMap[M];
358       // If the call site also had alias scope metadata (a list of scopes to
359       // which instructions inside it might belong), propagate those scopes to
360       // the inlined instructions.
361       if (MDNode *CSM =
362           CS.getInstruction()->getMetadata(LLVMContext::MD_alias_scope))
363         NewMD = MDNode::concatenate(NewMD, CSM);
364       NI->setMetadata(LLVMContext::MD_alias_scope, NewMD);
365     } else if (NI->mayReadOrWriteMemory()) {
366       if (MDNode *M =
367           CS.getInstruction()->getMetadata(LLVMContext::MD_alias_scope))
368         NI->setMetadata(LLVMContext::MD_alias_scope, M);
369     }
370
371     if (MDNode *M = NI->getMetadata(LLVMContext::MD_noalias)) {
372       MDNode *NewMD = MDMap[M];
373       // If the call site also had noalias metadata (a list of scopes with
374       // which instructions inside it don't alias), propagate those scopes to
375       // the inlined instructions.
376       if (MDNode *CSM =
377           CS.getInstruction()->getMetadata(LLVMContext::MD_noalias))
378         NewMD = MDNode::concatenate(NewMD, CSM);
379       NI->setMetadata(LLVMContext::MD_noalias, NewMD);
380     } else if (NI->mayReadOrWriteMemory()) {
381       if (MDNode *M =
382           CS.getInstruction()->getMetadata(LLVMContext::MD_noalias))
383         NI->setMetadata(LLVMContext::MD_noalias, M);
384     }
385   }
386
387   // Now that everything has been replaced, delete the dummy nodes.
388   for (unsigned i = 0, ie = DummyNodes.size(); i != ie; ++i)
389     MDNode::deleteTemporary(DummyNodes[i]);
390 }
391
392 /// AddAliasScopeMetadata - If the inlined function has noalias arguments, then
393 /// add new alias scopes for each noalias argument, tag the mapped noalias
394 /// parameters with noalias metadata specifying the new scope, and tag all
395 /// non-derived loads, stores and memory intrinsics with the new alias scopes.
396 static void AddAliasScopeMetadata(CallSite CS, ValueToValueMapTy &VMap,
397                                   const DataLayout *DL, AliasAnalysis *AA) {
398   if (!EnableNoAliasConversion)
399     return;
400
401   const Function *CalledFunc = CS.getCalledFunction();
402   SmallVector<const Argument *, 4> NoAliasArgs;
403
404   for (Function::const_arg_iterator I = CalledFunc->arg_begin(),
405        E = CalledFunc->arg_end(); I != E; ++I) {
406     if (I->hasNoAliasAttr() && !I->hasNUses(0))
407       NoAliasArgs.push_back(I);
408   }
409
410   if (NoAliasArgs.empty())
411     return;
412
413   // To do a good job, if a noalias variable is captured, we need to know if
414   // the capture point dominates the particular use we're considering.
415   DominatorTree DT;
416   DT.recalculate(const_cast<Function&>(*CalledFunc));
417
418   // noalias indicates that pointer values based on the argument do not alias
419   // pointer values which are not based on it. So we add a new "scope" for each
420   // noalias function argument. Accesses using pointers based on that argument
421   // become part of that alias scope, accesses using pointers not based on that
422   // argument are tagged as noalias with that scope.
423
424   DenseMap<const Argument *, MDNode *> NewScopes;
425   MDBuilder MDB(CalledFunc->getContext());
426
427   // Create a new scope domain for this function.
428   MDNode *NewDomain =
429     MDB.createAnonymousAliasScopeDomain(CalledFunc->getName());
430   for (unsigned i = 0, e = NoAliasArgs.size(); i != e; ++i) {
431     const Argument *A = NoAliasArgs[i];
432
433     std::string Name = CalledFunc->getName();
434     if (A->hasName()) {
435       Name += ": %";
436       Name += A->getName();
437     } else {
438       Name += ": argument ";
439       Name += utostr(i);
440     }
441
442     // Note: We always create a new anonymous root here. This is true regardless
443     // of the linkage of the callee because the aliasing "scope" is not just a
444     // property of the callee, but also all control dependencies in the caller.
445     MDNode *NewScope = MDB.createAnonymousAliasScope(NewDomain, Name);
446     NewScopes.insert(std::make_pair(A, NewScope));
447   }
448
449   // Iterate over all new instructions in the map; for all memory-access
450   // instructions, add the alias scope metadata.
451   for (ValueToValueMapTy::iterator VMI = VMap.begin(), VMIE = VMap.end();
452        VMI != VMIE; ++VMI) {
453     if (const Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(VMI->first)) {
454       if (!VMI->second)
455         continue;
456
457       Instruction *NI = dyn_cast<Instruction>(VMI->second);
458       if (!NI)
459         continue;
460
461       bool IsArgMemOnlyCall = false, IsFuncCall = false;
462       SmallVector<const Value *, 2> PtrArgs;
463
464       if (const LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(I))
465         PtrArgs.push_back(LI->getPointerOperand());
466       else if (const StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(I))
467         PtrArgs.push_back(SI->getPointerOperand());
468       else if (const VAArgInst *VAAI = dyn_cast<VAArgInst>(I))
469         PtrArgs.push_back(VAAI->getPointerOperand());
470       else if (const AtomicCmpXchgInst *CXI = dyn_cast<AtomicCmpXchgInst>(I))
471         PtrArgs.push_back(CXI->getPointerOperand());
472       else if (const AtomicRMWInst *RMWI = dyn_cast<AtomicRMWInst>(I))
473         PtrArgs.push_back(RMWI->getPointerOperand());
474       else if (ImmutableCallSite ICS = ImmutableCallSite(I)) {
475         // If we know that the call does not access memory, then we'll still
476         // know that about the inlined clone of this call site, and we don't
477         // need to add metadata.
478         if (ICS.doesNotAccessMemory())
479           continue;
480
481         IsFuncCall = true;
482         if (AA) {
483           AliasAnalysis::ModRefBehavior MRB = AA->getModRefBehavior(ICS);
484           if (MRB == AliasAnalysis::OnlyAccessesArgumentPointees ||
485               MRB == AliasAnalysis::OnlyReadsArgumentPointees)
486             IsArgMemOnlyCall = true;
487         }
488
489         for (ImmutableCallSite::arg_iterator AI = ICS.arg_begin(),
490              AE = ICS.arg_end(); AI != AE; ++AI) {
491           // We need to check the underlying objects of all arguments, not just
492           // the pointer arguments, because we might be passing pointers as
493           // integers, etc.
494           // However, if we know that the call only accesses pointer arguments,
495           // then we only need to check the pointer arguments.
496           if (IsArgMemOnlyCall && !(*AI)->getType()->isPointerTy())
497             continue;
498
499           PtrArgs.push_back(*AI);
500         }
501       }
502
503       // If we found no pointers, then this instruction is not suitable for
504       // pairing with an instruction to receive aliasing metadata.
505       // However, if this is a call, this we might just alias with none of the
506       // noalias arguments.
507       if (PtrArgs.empty() && !IsFuncCall)
508         continue;
509
510       // It is possible that there is only one underlying object, but you
511       // need to go through several PHIs to see it, and thus could be
512       // repeated in the Objects list.
513       SmallPtrSet<const Value *, 4> ObjSet;
514       SmallVector<Value *, 4> Scopes, NoAliases;
515
516       SmallSetVector<const Argument *, 4> NAPtrArgs;
517       for (unsigned i = 0, ie = PtrArgs.size(); i != ie; ++i) {
518         SmallVector<Value *, 4> Objects;
519         GetUnderlyingObjects(const_cast<Value*>(PtrArgs[i]),
520                              Objects, DL, /* MaxLookup = */ 0);
521
522         for (Value *O : Objects)
523           ObjSet.insert(O);
524       }
525
526       // Figure out if we're derived from anything that is not a noalias
527       // argument.
528       bool CanDeriveViaCapture = false, UsesAliasingPtr = false;
529       for (const Value *V : ObjSet) {
530         // Is this value a constant that cannot be derived from any pointer
531         // value (we need to exclude constant expressions, for example, that
532         // are formed from arithmetic on global symbols).
533         bool IsNonPtrConst = isa<ConstantInt>(V) || isa<ConstantFP>(V) ||
534                              isa<ConstantPointerNull>(V) ||
535                              isa<ConstantDataVector>(V) || isa<UndefValue>(V);
536         if (IsNonPtrConst)
537           continue;
538
539         // If this is anything other than a noalias argument, then we cannot
540         // completely describe the aliasing properties using alias.scope
541         // metadata (and, thus, won't add any).
542         if (const Argument *A = dyn_cast<Argument>(V)) {
543           if (!A->hasNoAliasAttr())
544             UsesAliasingPtr = true;
545         } else {
546           UsesAliasingPtr = true;
547         }
548
549         // If this is not some identified function-local object (which cannot
550         // directly alias a noalias argument), or some other argument (which,
551         // by definition, also cannot alias a noalias argument), then we could
552         // alias a noalias argument that has been captured).
553         if (!isa<Argument>(V) &&
554             !isIdentifiedFunctionLocal(const_cast<Value*>(V)))
555           CanDeriveViaCapture = true;
556       }
557
558       // A function call can always get captured noalias pointers (via other
559       // parameters, globals, etc.).
560       if (IsFuncCall && !IsArgMemOnlyCall)
561         CanDeriveViaCapture = true;
562
563       // First, we want to figure out all of the sets with which we definitely
564       // don't alias. Iterate over all noalias set, and add those for which:
565       //   1. The noalias argument is not in the set of objects from which we
566       //      definitely derive.
567       //   2. The noalias argument has not yet been captured.
568       // An arbitrary function that might load pointers could see captured
569       // noalias arguments via other noalias arguments or globals, and so we
570       // must always check for prior capture.
571       for (const Argument *A : NoAliasArgs) {
572         if (!ObjSet.count(A) && (!CanDeriveViaCapture ||
573                                  // It might be tempting to skip the
574                                  // PointerMayBeCapturedBefore check if
575                                  // A->hasNoCaptureAttr() is true, but this is
576                                  // incorrect because nocapture only guarantees
577                                  // that no copies outlive the function, not
578                                  // that the value cannot be locally captured.
579                                  !PointerMayBeCapturedBefore(A,
580                                    /* ReturnCaptures */ false,
581                                    /* StoreCaptures */ false, I, &DT)))
582           NoAliases.push_back(NewScopes[A]);
583       }
584
585       if (!NoAliases.empty())
586         NI->setMetadata(LLVMContext::MD_noalias, MDNode::concatenate(
587           NI->getMetadata(LLVMContext::MD_noalias),
588             MDNode::get(CalledFunc->getContext(), NoAliases)));
589
590       // Next, we want to figure out all of the sets to which we might belong.
591       // We might belong to a set if the noalias argument is in the set of
592       // underlying objects. If there is some non-noalias argument in our list
593       // of underlying objects, then we cannot add a scope because the fact
594       // that some access does not alias with any set of our noalias arguments
595       // cannot itself guarantee that it does not alias with this access
596       // (because there is some pointer of unknown origin involved and the
597       // other access might also depend on this pointer). We also cannot add
598       // scopes to arbitrary functions unless we know they don't access any
599       // non-parameter pointer-values.
600       bool CanAddScopes = !UsesAliasingPtr;
601       if (CanAddScopes && IsFuncCall)
602         CanAddScopes = IsArgMemOnlyCall;
603
604       if (CanAddScopes)
605         for (const Argument *A : NoAliasArgs) {
606           if (ObjSet.count(A))
607             Scopes.push_back(NewScopes[A]);
608         }
609
610       if (!Scopes.empty())
611         NI->setMetadata(LLVMContext::MD_alias_scope, MDNode::concatenate(
612           NI->getMetadata(LLVMContext::MD_alias_scope),
613             MDNode::get(CalledFunc->getContext(), Scopes)));
614     }
615   }
616 }
617
618 /// UpdateCallGraphAfterInlining - Once we have cloned code over from a callee
619 /// into the caller, update the specified callgraph to reflect the changes we
620 /// made.  Note that it's possible that not all code was copied over, so only
621 /// some edges of the callgraph may remain.
622 static void UpdateCallGraphAfterInlining(CallSite CS,
623                                          Function::iterator FirstNewBlock,
624                                          ValueToValueMapTy &VMap,
625                                          InlineFunctionInfo &IFI) {
626   CallGraph &CG = *IFI.CG;
627   const Function *Caller = CS.getInstruction()->getParent()->getParent();
628   const Function *Callee = CS.getCalledFunction();
629   CallGraphNode *CalleeNode = CG[Callee];
630   CallGraphNode *CallerNode = CG[Caller];
631
632   // Since we inlined some uninlined call sites in the callee into the caller,
633   // add edges from the caller to all of the callees of the callee.
634   CallGraphNode::iterator I = CalleeNode->begin(), E = CalleeNode->end();
635
636   // Consider the case where CalleeNode == CallerNode.
637   CallGraphNode::CalledFunctionsVector CallCache;
638   if (CalleeNode == CallerNode) {
639     CallCache.assign(I, E);
640     I = CallCache.begin();
641     E = CallCache.end();
642   }
643
644   for (; I != E; ++I) {
645     const Value *OrigCall = I->first;
646
647     ValueToValueMapTy::iterator VMI = VMap.find(OrigCall);
648     // Only copy the edge if the call was inlined!
649     if (VMI == VMap.end() || VMI->second == nullptr)
650       continue;
651     
652     // If the call was inlined, but then constant folded, there is no edge to
653     // add.  Check for this case.
654     Instruction *NewCall = dyn_cast<Instruction>(VMI->second);
655     if (!NewCall) continue;
656
657     // Remember that this call site got inlined for the client of
658     // InlineFunction.
659     IFI.InlinedCalls.push_back(NewCall);
660
661     // It's possible that inlining the callsite will cause it to go from an
662     // indirect to a direct call by resolving a function pointer.  If this
663     // happens, set the callee of the new call site to a more precise
664     // destination.  This can also happen if the call graph node of the caller
665     // was just unnecessarily imprecise.
666     if (!I->second->getFunction())
667       if (Function *F = CallSite(NewCall).getCalledFunction()) {
668         // Indirect call site resolved to direct call.
669         CallerNode->addCalledFunction(CallSite(NewCall), CG[F]);
670
671         continue;
672       }
673
674     CallerNode->addCalledFunction(CallSite(NewCall), I->second);
675   }
676   
677   // Update the call graph by deleting the edge from Callee to Caller.  We must
678   // do this after the loop above in case Caller and Callee are the same.
679   CallerNode->removeCallEdgeFor(CS);
680 }
681
682 static void HandleByValArgumentInit(Value *Dst, Value *Src, Module *M,
683                                     BasicBlock *InsertBlock,
684                                     InlineFunctionInfo &IFI) {
685   LLVMContext &Context = Src->getContext();
686   Type *VoidPtrTy = Type::getInt8PtrTy(Context);
687   Type *AggTy = cast<PointerType>(Src->getType())->getElementType();
688   Type *Tys[3] = { VoidPtrTy, VoidPtrTy, Type::getInt64Ty(Context) };
689   Function *MemCpyFn = Intrinsic::getDeclaration(M, Intrinsic::memcpy, Tys);
690   IRBuilder<> builder(InsertBlock->begin());
691   Value *DstCast = builder.CreateBitCast(Dst, VoidPtrTy, "tmp");
692   Value *SrcCast = builder.CreateBitCast(Src, VoidPtrTy, "tmp");
693
694   Value *Size;
695   if (IFI.DL == nullptr)
696     Size = ConstantExpr::getSizeOf(AggTy);
697   else
698     Size = ConstantInt::get(Type::getInt64Ty(Context),
699                             IFI.DL->getTypeStoreSize(AggTy));
700
701   // Always generate a memcpy of alignment 1 here because we don't know
702   // the alignment of the src pointer.  Other optimizations can infer
703   // better alignment.
704   Value *CallArgs[] = {
705     DstCast, SrcCast, Size,
706     ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(Context), 1),
707     ConstantInt::getFalse(Context) // isVolatile
708   };
709   builder.CreateCall(MemCpyFn, CallArgs);
710 }
711
712 /// HandleByValArgument - When inlining a call site that has a byval argument,
713 /// we have to make the implicit memcpy explicit by adding it.
714 static Value *HandleByValArgument(Value *Arg, Instruction *TheCall,
715                                   const Function *CalledFunc,
716                                   InlineFunctionInfo &IFI,
717                                   unsigned ByValAlignment) {
718   PointerType *ArgTy = cast<PointerType>(Arg->getType());
719   Type *AggTy = ArgTy->getElementType();
720
721   // If the called function is readonly, then it could not mutate the caller's
722   // copy of the byval'd memory.  In this case, it is safe to elide the copy and
723   // temporary.
724   if (CalledFunc->onlyReadsMemory()) {
725     // If the byval argument has a specified alignment that is greater than the
726     // passed in pointer, then we either have to round up the input pointer or
727     // give up on this transformation.
728     if (ByValAlignment <= 1)  // 0 = unspecified, 1 = no particular alignment.
729       return Arg;
730
731     // If the pointer is already known to be sufficiently aligned, or if we can
732     // round it up to a larger alignment, then we don't need a temporary.
733     if (getOrEnforceKnownAlignment(Arg, ByValAlignment,
734                                    IFI.DL) >= ByValAlignment)
735       return Arg;
736     
737     // Otherwise, we have to make a memcpy to get a safe alignment.  This is bad
738     // for code quality, but rarely happens and is required for correctness.
739   }
740
741   // Create the alloca.  If we have DataLayout, use nice alignment.
742   unsigned Align = 1;
743   if (IFI.DL)
744     Align = IFI.DL->getPrefTypeAlignment(AggTy);
745   
746   // If the byval had an alignment specified, we *must* use at least that
747   // alignment, as it is required by the byval argument (and uses of the
748   // pointer inside the callee).
749   Align = std::max(Align, ByValAlignment);
750   
751   Function *Caller = TheCall->getParent()->getParent(); 
752   
753   Value *NewAlloca = new AllocaInst(AggTy, nullptr, Align, Arg->getName(), 
754                                     &*Caller->begin()->begin());
755   IFI.StaticAllocas.push_back(cast<AllocaInst>(NewAlloca));
756   
757   // Uses of the argument in the function should use our new alloca
758   // instead.
759   return NewAlloca;
760 }
761
762 // isUsedByLifetimeMarker - Check whether this Value is used by a lifetime
763 // intrinsic.
764 static bool isUsedByLifetimeMarker(Value *V) {
765   for (User *U : V->users()) {
766     if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(U)) {
767       switch (II->getIntrinsicID()) {
768       default: break;
769       case Intrinsic::lifetime_start:
770       case Intrinsic::lifetime_end:
771         return true;
772       }
773     }
774   }
775   return false;
776 }
777
778 // hasLifetimeMarkers - Check whether the given alloca already has
779 // lifetime.start or lifetime.end intrinsics.
780 static bool hasLifetimeMarkers(AllocaInst *AI) {
781   Type *Ty = AI->getType();
782   Type *Int8PtrTy = Type::getInt8PtrTy(Ty->getContext(),
783                                        Ty->getPointerAddressSpace());
784   if (Ty == Int8PtrTy)
785     return isUsedByLifetimeMarker(AI);
786
787   // Do a scan to find all the casts to i8*.
788   for (User *U : AI->users()) {
789     if (U->getType() != Int8PtrTy) continue;
790     if (U->stripPointerCasts() != AI) continue;
791     if (isUsedByLifetimeMarker(U))
792       return true;
793   }
794   return false;
795 }
796
797 /// updateInlinedAtInfo - Helper function used by fixupLineNumbers to
798 /// recursively update InlinedAtEntry of a DebugLoc.
799 static DebugLoc updateInlinedAtInfo(const DebugLoc &DL, 
800                                     const DebugLoc &InlinedAtDL,
801                                     LLVMContext &Ctx) {
802   if (MDNode *IA = DL.getInlinedAt(Ctx)) {
803     DebugLoc NewInlinedAtDL 
804       = updateInlinedAtInfo(DebugLoc::getFromDILocation(IA), InlinedAtDL, Ctx);
805     return DebugLoc::get(DL.getLine(), DL.getCol(), DL.getScope(Ctx),
806                          NewInlinedAtDL.getAsMDNode(Ctx));
807   }
808
809   return DebugLoc::get(DL.getLine(), DL.getCol(), DL.getScope(Ctx),
810                        InlinedAtDL.getAsMDNode(Ctx));
811 }
812
813 /// fixupLineNumbers - Update inlined instructions' line numbers to 
814 /// to encode location where these instructions are inlined.
815 static void fixupLineNumbers(Function *Fn, Function::iterator FI,
816                              Instruction *TheCall) {
817   DebugLoc TheCallDL = TheCall->getDebugLoc();
818   if (TheCallDL.isUnknown())
819     return;
820
821   for (; FI != Fn->end(); ++FI) {
822     for (BasicBlock::iterator BI = FI->begin(), BE = FI->end();
823          BI != BE; ++BI) {
824       DebugLoc DL = BI->getDebugLoc();
825       if (DL.isUnknown()) {
826         // If the inlined instruction has no line number, make it look as if it
827         // originates from the call location. This is important for
828         // ((__always_inline__, __nodebug__)) functions which must use caller
829         // location for all instructions in their function body.
830         BI->setDebugLoc(TheCallDL);
831       } else {
832         BI->setDebugLoc(updateInlinedAtInfo(DL, TheCallDL, BI->getContext()));
833         if (DbgValueInst *DVI = dyn_cast<DbgValueInst>(BI)) {
834           LLVMContext &Ctx = BI->getContext();
835           MDNode *InlinedAt = BI->getDebugLoc().getInlinedAt(Ctx);
836           DVI->setOperand(2, createInlinedVariable(DVI->getVariable(), 
837                                                    InlinedAt, Ctx));
838         }
839       }
840     }
841   }
842 }
843
844 /// InlineFunction - This function inlines the called function into the basic
845 /// block of the caller.  This returns false if it is not possible to inline
846 /// this call.  The program is still in a well defined state if this occurs
847 /// though.
848 ///
849 /// Note that this only does one level of inlining.  For example, if the
850 /// instruction 'call B' is inlined, and 'B' calls 'C', then the call to 'C' now
851 /// exists in the instruction stream.  Similarly this will inline a recursive
852 /// function by one level.
853 bool llvm::InlineFunction(CallSite CS, InlineFunctionInfo &IFI,
854                           bool InsertLifetime) {
855   Instruction *TheCall = CS.getInstruction();
856   assert(TheCall->getParent() && TheCall->getParent()->getParent() &&
857          "Instruction not in function!");
858
859   // If IFI has any state in it, zap it before we fill it in.
860   IFI.reset();
861   
862   const Function *CalledFunc = CS.getCalledFunction();
863   if (!CalledFunc ||              // Can't inline external function or indirect
864       CalledFunc->isDeclaration() || // call, or call to a vararg function!
865       CalledFunc->getFunctionType()->isVarArg()) return false;
866
867   // If the call to the callee cannot throw, set the 'nounwind' flag on any
868   // calls that we inline.
869   bool MarkNoUnwind = CS.doesNotThrow();
870
871   BasicBlock *OrigBB = TheCall->getParent();
872   Function *Caller = OrigBB->getParent();
873
874   // GC poses two hazards to inlining, which only occur when the callee has GC:
875   //  1. If the caller has no GC, then the callee's GC must be propagated to the
876   //     caller.
877   //  2. If the caller has a differing GC, it is invalid to inline.
878   if (CalledFunc->hasGC()) {
879     if (!Caller->hasGC())
880       Caller->setGC(CalledFunc->getGC());
881     else if (CalledFunc->getGC() != Caller->getGC())
882       return false;
883   }
884
885   // Get the personality function from the callee if it contains a landing pad.
886   Value *CalleePersonality = nullptr;
887   for (Function::const_iterator I = CalledFunc->begin(), E = CalledFunc->end();
888        I != E; ++I)
889     if (const InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(I->getTerminator())) {
890       const BasicBlock *BB = II->getUnwindDest();
891       const LandingPadInst *LP = BB->getLandingPadInst();
892       CalleePersonality = LP->getPersonalityFn();
893       break;
894     }
895
896   // Find the personality function used by the landing pads of the caller. If it
897   // exists, then check to see that it matches the personality function used in
898   // the callee.
899   if (CalleePersonality) {
900     for (Function::const_iterator I = Caller->begin(), E = Caller->end();
901          I != E; ++I)
902       if (const InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(I->getTerminator())) {
903         const BasicBlock *BB = II->getUnwindDest();
904         const LandingPadInst *LP = BB->getLandingPadInst();
905
906         // If the personality functions match, then we can perform the
907         // inlining. Otherwise, we can't inline.
908         // TODO: This isn't 100% true. Some personality functions are proper
909         //       supersets of others and can be used in place of the other.
910         if (LP->getPersonalityFn() != CalleePersonality)
911           return false;
912
913         break;
914       }
915   }
916
917   // Get an iterator to the last basic block in the function, which will have
918   // the new function inlined after it.
919   Function::iterator LastBlock = &Caller->back();
920
921   // Make sure to capture all of the return instructions from the cloned
922   // function.
923   SmallVector<ReturnInst*, 8> Returns;
924   ClonedCodeInfo InlinedFunctionInfo;
925   Function::iterator FirstNewBlock;
926
927   { // Scope to destroy VMap after cloning.
928     ValueToValueMapTy VMap;
929     // Keep a list of pair (dst, src) to emit byval initializations.
930     SmallVector<std::pair<Value*, Value*>, 4> ByValInit;
931
932     assert(CalledFunc->arg_size() == CS.arg_size() &&
933            "No varargs calls can be inlined!");
934
935     // Calculate the vector of arguments to pass into the function cloner, which
936     // matches up the formal to the actual argument values.
937     CallSite::arg_iterator AI = CS.arg_begin();
938     unsigned ArgNo = 0;
939     for (Function::const_arg_iterator I = CalledFunc->arg_begin(),
940          E = CalledFunc->arg_end(); I != E; ++I, ++AI, ++ArgNo) {
941       Value *ActualArg = *AI;
942
943       // When byval arguments actually inlined, we need to make the copy implied
944       // by them explicit.  However, we don't do this if the callee is readonly
945       // or readnone, because the copy would be unneeded: the callee doesn't
946       // modify the struct.
947       if (CS.isByValArgument(ArgNo)) {
948         ActualArg = HandleByValArgument(ActualArg, TheCall, CalledFunc, IFI,
949                                         CalledFunc->getParamAlignment(ArgNo+1));
950         if (ActualArg != *AI)
951           ByValInit.push_back(std::make_pair(ActualArg, (Value*) *AI));
952       }
953
954       VMap[I] = ActualArg;
955     }
956
957     // We want the inliner to prune the code as it copies.  We would LOVE to
958     // have no dead or constant instructions leftover after inlining occurs
959     // (which can happen, e.g., because an argument was constant), but we'll be
960     // happy with whatever the cloner can do.
961     CloneAndPruneFunctionInto(Caller, CalledFunc, VMap, 
962                               /*ModuleLevelChanges=*/false, Returns, ".i",
963                               &InlinedFunctionInfo, IFI.DL, TheCall);
964
965     // Remember the first block that is newly cloned over.
966     FirstNewBlock = LastBlock; ++FirstNewBlock;
967
968     // Inject byval arguments initialization.
969     for (std::pair<Value*, Value*> &Init : ByValInit)
970       HandleByValArgumentInit(Init.first, Init.second, Caller->getParent(),
971                               FirstNewBlock, IFI);
972
973     // Update the callgraph if requested.
974     if (IFI.CG)
975       UpdateCallGraphAfterInlining(CS, FirstNewBlock, VMap, IFI);
976
977     // Update inlined instructions' line number information.
978     fixupLineNumbers(Caller, FirstNewBlock, TheCall);
979
980     // Clone existing noalias metadata if necessary.
981     CloneAliasScopeMetadata(CS, VMap);
982
983     // Add noalias metadata if necessary.
984     AddAliasScopeMetadata(CS, VMap, IFI.DL, IFI.AA);
985   }
986
987   // If there are any alloca instructions in the block that used to be the entry
988   // block for the callee, move them to the entry block of the caller.  First
989   // calculate which instruction they should be inserted before.  We insert the
990   // instructions at the end of the current alloca list.
991   {
992     BasicBlock::iterator InsertPoint = Caller->begin()->begin();
993     for (BasicBlock::iterator I = FirstNewBlock->begin(),
994          E = FirstNewBlock->end(); I != E; ) {
995       AllocaInst *AI = dyn_cast<AllocaInst>(I++);
996       if (!AI) continue;
997       
998       // If the alloca is now dead, remove it.  This often occurs due to code
999       // specialization.
1000       if (AI->use_empty()) {
1001         AI->eraseFromParent();
1002         continue;
1003       }
1004
1005       if (!isa<Constant>(AI->getArraySize()))
1006         continue;
1007       
1008       // Keep track of the static allocas that we inline into the caller.
1009       IFI.StaticAllocas.push_back(AI);
1010       
1011       // Scan for the block of allocas that we can move over, and move them
1012       // all at once.
1013       while (isa<AllocaInst>(I) &&
1014              isa<Constant>(cast<AllocaInst>(I)->getArraySize())) {
1015         IFI.StaticAllocas.push_back(cast<AllocaInst>(I));
1016         ++I;
1017       }
1018
1019       // Transfer all of the allocas over in a block.  Using splice means
1020       // that the instructions aren't removed from the symbol table, then
1021       // reinserted.
1022       Caller->getEntryBlock().getInstList().splice(InsertPoint,
1023                                                    FirstNewBlock->getInstList(),
1024                                                    AI, I);
1025     }
1026   }
1027
1028   bool InlinedMustTailCalls = false;
1029   if (InlinedFunctionInfo.ContainsCalls) {
1030     CallInst::TailCallKind CallSiteTailKind = CallInst::TCK_None;
1031     if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(TheCall))
1032       CallSiteTailKind = CI->getTailCallKind();
1033
1034     for (Function::iterator BB = FirstNewBlock, E = Caller->end(); BB != E;
1035          ++BB) {
1036       for (Instruction &I : *BB) {
1037         CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(&I);
1038         if (!CI)
1039           continue;
1040
1041         // We need to reduce the strength of any inlined tail calls.  For
1042         // musttail, we have to avoid introducing potential unbounded stack
1043         // growth.  For example, if functions 'f' and 'g' are mutually recursive
1044         // with musttail, we can inline 'g' into 'f' so long as we preserve
1045         // musttail on the cloned call to 'f'.  If either the inlined call site
1046         // or the cloned call site is *not* musttail, the program already has
1047         // one frame of stack growth, so it's safe to remove musttail.  Here is
1048         // a table of example transformations:
1049         //
1050         //    f -> musttail g -> musttail f  ==>  f -> musttail f
1051         //    f -> musttail g ->     tail f  ==>  f ->     tail f
1052         //    f ->          g -> musttail f  ==>  f ->          f
1053         //    f ->          g ->     tail f  ==>  f ->          f
1054         CallInst::TailCallKind ChildTCK = CI->getTailCallKind();
1055         ChildTCK = std::min(CallSiteTailKind, ChildTCK);
1056         CI->setTailCallKind(ChildTCK);
1057         InlinedMustTailCalls |= CI->isMustTailCall();
1058
1059         // Calls inlined through a 'nounwind' call site should be marked
1060         // 'nounwind'.
1061         if (MarkNoUnwind)
1062           CI->setDoesNotThrow();
1063       }
1064     }
1065   }
1066
1067   // Leave lifetime markers for the static alloca's, scoping them to the
1068   // function we just inlined.
1069   if (InsertLifetime && !IFI.StaticAllocas.empty()) {
1070     IRBuilder<> builder(FirstNewBlock->begin());
1071     for (unsigned ai = 0, ae = IFI.StaticAllocas.size(); ai != ae; ++ai) {
1072       AllocaInst *AI = IFI.StaticAllocas[ai];
1073
1074       // If the alloca is already scoped to something smaller than the whole
1075       // function then there's no need to add redundant, less accurate markers.
1076       if (hasLifetimeMarkers(AI))
1077         continue;
1078
1079       // Try to determine the size of the allocation.
1080       ConstantInt *AllocaSize = nullptr;
1081       if (ConstantInt *AIArraySize =
1082           dyn_cast<ConstantInt>(AI->getArraySize())) {
1083         if (IFI.DL) {
1084           Type *AllocaType = AI->getAllocatedType();
1085           uint64_t AllocaTypeSize = IFI.DL->getTypeAllocSize(AllocaType);
1086           uint64_t AllocaArraySize = AIArraySize->getLimitedValue();
1087           assert(AllocaArraySize > 0 && "array size of AllocaInst is zero");
1088           // Check that array size doesn't saturate uint64_t and doesn't
1089           // overflow when it's multiplied by type size.
1090           if (AllocaArraySize != ~0ULL &&
1091               UINT64_MAX / AllocaArraySize >= AllocaTypeSize) {
1092             AllocaSize = ConstantInt::get(Type::getInt64Ty(AI->getContext()),
1093                                           AllocaArraySize * AllocaTypeSize);
1094           }
1095         }
1096       }
1097
1098       builder.CreateLifetimeStart(AI, AllocaSize);
1099       for (ReturnInst *RI : Returns) {
1100         // Don't insert llvm.lifetime.end calls between a musttail call and a
1101         // return.  The return kills all local allocas.
1102         if (InlinedMustTailCalls &&
1103             RI->getParent()->getTerminatingMustTailCall())
1104           continue;
1105         IRBuilder<>(RI).CreateLifetimeEnd(AI, AllocaSize);
1106       }
1107     }
1108   }
1109
1110   // If the inlined code contained dynamic alloca instructions, wrap the inlined
1111   // code with llvm.stacksave/llvm.stackrestore intrinsics.
1112   if (InlinedFunctionInfo.ContainsDynamicAllocas) {
1113     Module *M = Caller->getParent();
1114     // Get the two intrinsics we care about.
1115     Function *StackSave = Intrinsic::getDeclaration(M, Intrinsic::stacksave);
1116     Function *StackRestore=Intrinsic::getDeclaration(M,Intrinsic::stackrestore);
1117
1118     // Insert the llvm.stacksave.
1119     CallInst *SavedPtr = IRBuilder<>(FirstNewBlock, FirstNewBlock->begin())
1120       .CreateCall(StackSave, "savedstack");
1121
1122     // Insert a call to llvm.stackrestore before any return instructions in the
1123     // inlined function.
1124     for (ReturnInst *RI : Returns) {
1125       // Don't insert llvm.stackrestore calls between a musttail call and a
1126       // return.  The return will restore the stack pointer.
1127       if (InlinedMustTailCalls && RI->getParent()->getTerminatingMustTailCall())
1128         continue;
1129       IRBuilder<>(RI).CreateCall(StackRestore, SavedPtr);
1130     }
1131   }
1132
1133   // If we are inlining for an invoke instruction, we must make sure to rewrite
1134   // any call instructions into invoke instructions.
1135   if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(TheCall))
1136     HandleInlinedInvoke(II, FirstNewBlock, InlinedFunctionInfo);
1137
1138   // Handle any inlined musttail call sites.  In order for a new call site to be
1139   // musttail, the source of the clone and the inlined call site must have been
1140   // musttail.  Therefore it's safe to return without merging control into the
1141   // phi below.
1142   if (InlinedMustTailCalls) {
1143     // Check if we need to bitcast the result of any musttail calls.
1144     Type *NewRetTy = Caller->getReturnType();
1145     bool NeedBitCast = !TheCall->use_empty() && TheCall->getType() != NewRetTy;
1146
1147     // Handle the returns preceded by musttail calls separately.
1148     SmallVector<ReturnInst *, 8> NormalReturns;
1149     for (ReturnInst *RI : Returns) {
1150       CallInst *ReturnedMustTail =
1151           RI->getParent()->getTerminatingMustTailCall();
1152       if (!ReturnedMustTail) {
1153         NormalReturns.push_back(RI);
1154         continue;
1155       }
1156       if (!NeedBitCast)
1157         continue;
1158
1159       // Delete the old return and any preceding bitcast.
1160       BasicBlock *CurBB = RI->getParent();
1161       auto *OldCast = dyn_cast_or_null<BitCastInst>(RI->getReturnValue());
1162       RI->eraseFromParent();
1163       if (OldCast)
1164         OldCast->eraseFromParent();
1165
1166       // Insert a new bitcast and return with the right type.
1167       IRBuilder<> Builder(CurBB);
1168       Builder.CreateRet(Builder.CreateBitCast(ReturnedMustTail, NewRetTy));
1169     }
1170
1171     // Leave behind the normal returns so we can merge control flow.
1172     std::swap(Returns, NormalReturns);
1173   }
1174
1175   // If we cloned in _exactly one_ basic block, and if that block ends in a
1176   // return instruction, we splice the body of the inlined callee directly into
1177   // the calling basic block.
1178   if (Returns.size() == 1 && std::distance(FirstNewBlock, Caller->end()) == 1) {
1179     // Move all of the instructions right before the call.
1180     OrigBB->getInstList().splice(TheCall, FirstNewBlock->getInstList(),
1181                                  FirstNewBlock->begin(), FirstNewBlock->end());
1182     // Remove the cloned basic block.
1183     Caller->getBasicBlockList().pop_back();
1184
1185     // If the call site was an invoke instruction, add a branch to the normal
1186     // destination.
1187     if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(TheCall)) {
1188       BranchInst *NewBr = BranchInst::Create(II->getNormalDest(), TheCall);
1189       NewBr->setDebugLoc(Returns[0]->getDebugLoc());
1190     }
1191
1192     // If the return instruction returned a value, replace uses of the call with
1193     // uses of the returned value.
1194     if (!TheCall->use_empty()) {
1195       ReturnInst *R = Returns[0];
1196       if (TheCall == R->getReturnValue())
1197         TheCall->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(TheCall->getType()));
1198       else
1199         TheCall->replaceAllUsesWith(R->getReturnValue());
1200     }
1201     // Since we are now done with the Call/Invoke, we can delete it.
1202     TheCall->eraseFromParent();
1203
1204     // Since we are now done with the return instruction, delete it also.
1205     Returns[0]->eraseFromParent();
1206
1207     // We are now done with the inlining.
1208     return true;
1209   }
1210
1211   // Otherwise, we have the normal case, of more than one block to inline or
1212   // multiple return sites.
1213
1214   // We want to clone the entire callee function into the hole between the
1215   // "starter" and "ender" blocks.  How we accomplish this depends on whether
1216   // this is an invoke instruction or a call instruction.
1217   BasicBlock *AfterCallBB;
1218   BranchInst *CreatedBranchToNormalDest = nullptr;
1219   if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(TheCall)) {
1220
1221     // Add an unconditional branch to make this look like the CallInst case...
1222     CreatedBranchToNormalDest = BranchInst::Create(II->getNormalDest(), TheCall);
1223
1224     // Split the basic block.  This guarantees that no PHI nodes will have to be
1225     // updated due to new incoming edges, and make the invoke case more
1226     // symmetric to the call case.
1227     AfterCallBB = OrigBB->splitBasicBlock(CreatedBranchToNormalDest,
1228                                           CalledFunc->getName()+".exit");
1229
1230   } else {  // It's a call
1231     // If this is a call instruction, we need to split the basic block that
1232     // the call lives in.
1233     //
1234     AfterCallBB = OrigBB->splitBasicBlock(TheCall,
1235                                           CalledFunc->getName()+".exit");
1236   }
1237
1238   // Change the branch that used to go to AfterCallBB to branch to the first
1239   // basic block of the inlined function.
1240   //
1241   TerminatorInst *Br = OrigBB->getTerminator();
1242   assert(Br && Br->getOpcode() == Instruction::Br &&
1243          "splitBasicBlock broken!");
1244   Br->setOperand(0, FirstNewBlock);
1245
1246
1247   // Now that the function is correct, make it a little bit nicer.  In
1248   // particular, move the basic blocks inserted from the end of the function
1249   // into the space made by splitting the source basic block.
1250   Caller->getBasicBlockList().splice(AfterCallBB, Caller->getBasicBlockList(),
1251                                      FirstNewBlock, Caller->end());
1252
1253   // Handle all of the return instructions that we just cloned in, and eliminate
1254   // any users of the original call/invoke instruction.
1255   Type *RTy = CalledFunc->getReturnType();
1256
1257   PHINode *PHI = nullptr;
1258   if (Returns.size() > 1) {
1259     // The PHI node should go at the front of the new basic block to merge all
1260     // possible incoming values.
1261     if (!TheCall->use_empty()) {
1262       PHI = PHINode::Create(RTy, Returns.size(), TheCall->getName(),
1263                             AfterCallBB->begin());
1264       // Anything that used the result of the function call should now use the
1265       // PHI node as their operand.
1266       TheCall->replaceAllUsesWith(PHI);
1267     }
1268
1269     // Loop over all of the return instructions adding entries to the PHI node
1270     // as appropriate.
1271     if (PHI) {
1272       for (unsigned i = 0, e = Returns.size(); i != e; ++i) {
1273         ReturnInst *RI = Returns[i];
1274         assert(RI->getReturnValue()->getType() == PHI->getType() &&
1275                "Ret value not consistent in function!");
1276         PHI->addIncoming(RI->getReturnValue(), RI->getParent());
1277       }
1278     }
1279
1280
1281     // Add a branch to the merge points and remove return instructions.
1282     DebugLoc Loc;
1283     for (unsigned i = 0, e = Returns.size(); i != e; ++i) {
1284       ReturnInst *RI = Returns[i];
1285       BranchInst* BI = BranchInst::Create(AfterCallBB, RI);
1286       Loc = RI->getDebugLoc();
1287       BI->setDebugLoc(Loc);
1288       RI->eraseFromParent();
1289     }
1290     // We need to set the debug location to *somewhere* inside the
1291     // inlined function. The line number may be nonsensical, but the
1292     // instruction will at least be associated with the right
1293     // function.
1294     if (CreatedBranchToNormalDest)
1295       CreatedBranchToNormalDest->setDebugLoc(Loc);
1296   } else if (!Returns.empty()) {
1297     // Otherwise, if there is exactly one return value, just replace anything
1298     // using the return value of the call with the computed value.
1299     if (!TheCall->use_empty()) {
1300       if (TheCall == Returns[0]->getReturnValue())
1301         TheCall->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(TheCall->getType()));
1302       else
1303         TheCall->replaceAllUsesWith(Returns[0]->getReturnValue());
1304     }
1305
1306     // Update PHI nodes that use the ReturnBB to use the AfterCallBB.
1307     BasicBlock *ReturnBB = Returns[0]->getParent();
1308     ReturnBB->replaceAllUsesWith(AfterCallBB);
1309
1310     // Splice the code from the return block into the block that it will return
1311     // to, which contains the code that was after the call.
1312     AfterCallBB->getInstList().splice(AfterCallBB->begin(),
1313                                       ReturnBB->getInstList());
1314
1315     if (CreatedBranchToNormalDest)
1316       CreatedBranchToNormalDest->setDebugLoc(Returns[0]->getDebugLoc());
1317
1318     // Delete the return instruction now and empty ReturnBB now.
1319     Returns[0]->eraseFromParent();
1320     ReturnBB->eraseFromParent();
1321   } else if (!TheCall->use_empty()) {
1322     // No returns, but something is using the return value of the call.  Just
1323     // nuke the result.
1324     TheCall->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(TheCall->getType()));
1325   }
1326
1327   // Since we are now done with the Call/Invoke, we can delete it.
1328   TheCall->eraseFromParent();
1329
1330   // If we inlined any musttail calls and the original return is now
1331   // unreachable, delete it.  It can only contain a bitcast and ret.
1332   if (InlinedMustTailCalls && pred_begin(AfterCallBB) == pred_end(AfterCallBB))
1333     AfterCallBB->eraseFromParent();
1334
1335   // We should always be able to fold the entry block of the function into the
1336   // single predecessor of the block...
1337   assert(cast<BranchInst>(Br)->isUnconditional() && "splitBasicBlock broken!");
1338   BasicBlock *CalleeEntry = cast<BranchInst>(Br)->getSuccessor(0);
1339
1340   // Splice the code entry block into calling block, right before the
1341   // unconditional branch.
1342   CalleeEntry->replaceAllUsesWith(OrigBB);  // Update PHI nodes
1343   OrigBB->getInstList().splice(Br, CalleeEntry->getInstList());
1344
1345   // Remove the unconditional branch.
1346   OrigBB->getInstList().erase(Br);
1347
1348   // Now we can remove the CalleeEntry block, which is now empty.
1349   Caller->getBasicBlockList().erase(CalleeEntry);
1350
1351   // If we inserted a phi node, check to see if it has a single value (e.g. all
1352   // the entries are the same or undef).  If so, remove the PHI so it doesn't
1353   // block other optimizations.
1354   if (PHI) {
1355     if (Value *V = SimplifyInstruction(PHI, IFI.DL)) {
1356       PHI->replaceAllUsesWith(V);
1357       PHI->eraseFromParent();
1358     }
1359   }
1360
1361   return true;
1362 }