[C++11] Add range based accessors for the Use-Def chain of a Value.
[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/SmallVector.h"
17 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
18 #include "llvm/Analysis/CallGraph.h"
19 #include "llvm/Analysis/InstructionSimplify.h"
20 #include "llvm/IR/Attributes.h"
21 #include "llvm/IR/CallSite.h"
22 #include "llvm/IR/Constants.h"
23 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
24 #include "llvm/IR/DebugInfo.h"
25 #include "llvm/IR/DerivedTypes.h"
26 #include "llvm/IR/IRBuilder.h"
27 #include "llvm/IR/Instructions.h"
28 #include "llvm/IR/IntrinsicInst.h"
29 #include "llvm/IR/Intrinsics.h"
30 #include "llvm/IR/Module.h"
31 #include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
32 using namespace llvm;
33
34 bool llvm::InlineFunction(CallInst *CI, InlineFunctionInfo &IFI,
35                           bool InsertLifetime) {
36   return InlineFunction(CallSite(CI), IFI, InsertLifetime);
37 }
38 bool llvm::InlineFunction(InvokeInst *II, InlineFunctionInfo &IFI,
39                           bool InsertLifetime) {
40   return InlineFunction(CallSite(II), IFI, InsertLifetime);
41 }
42
43 namespace {
44   /// A class for recording information about inlining through an invoke.
45   class InvokeInliningInfo {
46     BasicBlock *OuterResumeDest; ///< Destination of the invoke's unwind.
47     BasicBlock *InnerResumeDest; ///< Destination for the callee's resume.
48     LandingPadInst *CallerLPad;  ///< LandingPadInst associated with the invoke.
49     PHINode *InnerEHValuesPHI;   ///< PHI for EH values from landingpad insts.
50     SmallVector<Value*, 8> UnwindDestPHIValues;
51
52   public:
53     InvokeInliningInfo(InvokeInst *II)
54       : OuterResumeDest(II->getUnwindDest()), InnerResumeDest(0),
55         CallerLPad(0), InnerEHValuesPHI(0) {
56       // If there are PHI nodes in the unwind destination block, we need to keep
57       // track of which values came into them from the invoke before removing
58       // the edge from this block.
59       llvm::BasicBlock *InvokeBB = II->getParent();
60       BasicBlock::iterator I = OuterResumeDest->begin();
61       for (; isa<PHINode>(I); ++I) {
62         // Save the value to use for this edge.
63         PHINode *PHI = cast<PHINode>(I);
64         UnwindDestPHIValues.push_back(PHI->getIncomingValueForBlock(InvokeBB));
65       }
66
67       CallerLPad = cast<LandingPadInst>(I);
68     }
69
70     /// getOuterResumeDest - The outer unwind destination is the target of
71     /// unwind edges introduced for calls within the inlined function.
72     BasicBlock *getOuterResumeDest() const {
73       return OuterResumeDest;
74     }
75
76     BasicBlock *getInnerResumeDest();
77
78     LandingPadInst *getLandingPadInst() const { return CallerLPad; }
79
80     /// forwardResume - Forward the 'resume' instruction to the caller's landing
81     /// pad block. When the landing pad block has only one predecessor, this is
82     /// a simple branch. When there is more than one predecessor, we need to
83     /// split the landing pad block after the landingpad instruction and jump
84     /// to there.
85     void forwardResume(ResumeInst *RI,
86                        SmallPtrSet<LandingPadInst*, 16> &InlinedLPads);
87
88     /// addIncomingPHIValuesFor - Add incoming-PHI values to the unwind
89     /// destination block for the given basic block, using the values for the
90     /// original invoke's source block.
91     void addIncomingPHIValuesFor(BasicBlock *BB) const {
92       addIncomingPHIValuesForInto(BB, OuterResumeDest);
93     }
94
95     void addIncomingPHIValuesForInto(BasicBlock *src, BasicBlock *dest) const {
96       BasicBlock::iterator I = dest->begin();
97       for (unsigned i = 0, e = UnwindDestPHIValues.size(); i != e; ++i, ++I) {
98         PHINode *phi = cast<PHINode>(I);
99         phi->addIncoming(UnwindDestPHIValues[i], src);
100       }
101     }
102   };
103 }
104
105 /// getInnerResumeDest - Get or create a target for the branch from ResumeInsts.
106 BasicBlock *InvokeInliningInfo::getInnerResumeDest() {
107   if (InnerResumeDest) return InnerResumeDest;
108
109   // Split the landing pad.
110   BasicBlock::iterator SplitPoint = CallerLPad; ++SplitPoint;
111   InnerResumeDest =
112     OuterResumeDest->splitBasicBlock(SplitPoint,
113                                      OuterResumeDest->getName() + ".body");
114
115   // The number of incoming edges we expect to the inner landing pad.
116   const unsigned PHICapacity = 2;
117
118   // Create corresponding new PHIs for all the PHIs in the outer landing pad.
119   BasicBlock::iterator InsertPoint = InnerResumeDest->begin();
120   BasicBlock::iterator I = OuterResumeDest->begin();
121   for (unsigned i = 0, e = UnwindDestPHIValues.size(); i != e; ++i, ++I) {
122     PHINode *OuterPHI = cast<PHINode>(I);
123     PHINode *InnerPHI = PHINode::Create(OuterPHI->getType(), PHICapacity,
124                                         OuterPHI->getName() + ".lpad-body",
125                                         InsertPoint);
126     OuterPHI->replaceAllUsesWith(InnerPHI);
127     InnerPHI->addIncoming(OuterPHI, OuterResumeDest);
128   }
129
130   // Create a PHI for the exception values.
131   InnerEHValuesPHI = PHINode::Create(CallerLPad->getType(), PHICapacity,
132                                      "eh.lpad-body", InsertPoint);
133   CallerLPad->replaceAllUsesWith(InnerEHValuesPHI);
134   InnerEHValuesPHI->addIncoming(CallerLPad, OuterResumeDest);
135
136   // All done.
137   return InnerResumeDest;
138 }
139
140 /// forwardResume - Forward the 'resume' instruction to the caller's landing pad
141 /// block. When the landing pad block has only one predecessor, this is a simple
142 /// branch. When there is more than one predecessor, we need to split the
143 /// landing pad block after the landingpad instruction and jump to there.
144 void InvokeInliningInfo::forwardResume(ResumeInst *RI,
145                                SmallPtrSet<LandingPadInst*, 16> &InlinedLPads) {
146   BasicBlock *Dest = getInnerResumeDest();
147   BasicBlock *Src = RI->getParent();
148
149   BranchInst::Create(Dest, Src);
150
151   // Update the PHIs in the destination. They were inserted in an order which
152   // makes this work.
153   addIncomingPHIValuesForInto(Src, Dest);
154
155   InnerEHValuesPHI->addIncoming(RI->getOperand(0), Src);
156   RI->eraseFromParent();
157 }
158
159 /// HandleCallsInBlockInlinedThroughInvoke - When we inline a basic block into
160 /// an invoke, we have to turn all of the calls that can throw into
161 /// invokes.  This function analyze BB to see if there are any calls, and if so,
162 /// it rewrites them to be invokes that jump to InvokeDest and fills in the PHI
163 /// nodes in that block with the values specified in InvokeDestPHIValues.
164 static void HandleCallsInBlockInlinedThroughInvoke(BasicBlock *BB,
165                                                    InvokeInliningInfo &Invoke) {
166   for (BasicBlock::iterator BBI = BB->begin(), E = BB->end(); BBI != E; ) {
167     Instruction *I = BBI++;
168
169     // We only need to check for function calls: inlined invoke
170     // instructions require no special handling.
171     CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(I);
172
173     // If this call cannot unwind, don't convert it to an invoke.
174     // Inline asm calls cannot throw.
175     if (!CI || CI->doesNotThrow() || isa<InlineAsm>(CI->getCalledValue()))
176       continue;
177
178     // Convert this function call into an invoke instruction.  First, split the
179     // basic block.
180     BasicBlock *Split = BB->splitBasicBlock(CI, CI->getName()+".noexc");
181
182     // Delete the unconditional branch inserted by splitBasicBlock
183     BB->getInstList().pop_back();
184
185     // Create the new invoke instruction.
186     ImmutableCallSite CS(CI);
187     SmallVector<Value*, 8> InvokeArgs(CS.arg_begin(), CS.arg_end());
188     InvokeInst *II = InvokeInst::Create(CI->getCalledValue(), Split,
189                                         Invoke.getOuterResumeDest(),
190                                         InvokeArgs, CI->getName(), BB);
191     II->setCallingConv(CI->getCallingConv());
192     II->setAttributes(CI->getAttributes());
193     
194     // Make sure that anything using the call now uses the invoke!  This also
195     // updates the CallGraph if present, because it uses a WeakVH.
196     CI->replaceAllUsesWith(II);
197
198     // Delete the original call
199     Split->getInstList().pop_front();
200
201     // Update any PHI nodes in the exceptional block to indicate that there is
202     // now a new entry in them.
203     Invoke.addIncomingPHIValuesFor(BB);
204     return;
205   }
206 }
207
208 /// HandleInlinedInvoke - If we inlined an invoke site, we need to convert calls
209 /// in the body of the inlined function into invokes.
210 ///
211 /// II is the invoke instruction being inlined.  FirstNewBlock is the first
212 /// block of the inlined code (the last block is the end of the function),
213 /// and InlineCodeInfo is information about the code that got inlined.
214 static void HandleInlinedInvoke(InvokeInst *II, BasicBlock *FirstNewBlock,
215                                 ClonedCodeInfo &InlinedCodeInfo) {
216   BasicBlock *InvokeDest = II->getUnwindDest();
217
218   Function *Caller = FirstNewBlock->getParent();
219
220   // The inlined code is currently at the end of the function, scan from the
221   // start of the inlined code to its end, checking for stuff we need to
222   // rewrite.
223   InvokeInliningInfo Invoke(II);
224
225   // Get all of the inlined landing pad instructions.
226   SmallPtrSet<LandingPadInst*, 16> InlinedLPads;
227   for (Function::iterator I = FirstNewBlock, E = Caller->end(); I != E; ++I)
228     if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(I->getTerminator()))
229       InlinedLPads.insert(II->getLandingPadInst());
230
231   // Append the clauses from the outer landing pad instruction into the inlined
232   // landing pad instructions.
233   LandingPadInst *OuterLPad = Invoke.getLandingPadInst();
234   for (SmallPtrSet<LandingPadInst*, 16>::iterator I = InlinedLPads.begin(),
235          E = InlinedLPads.end(); I != E; ++I) {
236     LandingPadInst *InlinedLPad = *I;
237     unsigned OuterNum = OuterLPad->getNumClauses();
238     InlinedLPad->reserveClauses(OuterNum);
239     for (unsigned OuterIdx = 0; OuterIdx != OuterNum; ++OuterIdx)
240       InlinedLPad->addClause(OuterLPad->getClause(OuterIdx));
241     if (OuterLPad->isCleanup())
242       InlinedLPad->setCleanup(true);
243   }
244
245   for (Function::iterator BB = FirstNewBlock, E = Caller->end(); BB != E; ++BB){
246     if (InlinedCodeInfo.ContainsCalls)
247       HandleCallsInBlockInlinedThroughInvoke(BB, Invoke);
248
249     // Forward any resumes that are remaining here.
250     if (ResumeInst *RI = dyn_cast<ResumeInst>(BB->getTerminator()))
251       Invoke.forwardResume(RI, InlinedLPads);
252   }
253
254   // Now that everything is happy, we have one final detail.  The PHI nodes in
255   // the exception destination block still have entries due to the original
256   // invoke instruction. Eliminate these entries (which might even delete the
257   // PHI node) now.
258   InvokeDest->removePredecessor(II->getParent());
259 }
260
261 /// UpdateCallGraphAfterInlining - Once we have cloned code over from a callee
262 /// into the caller, update the specified callgraph to reflect the changes we
263 /// made.  Note that it's possible that not all code was copied over, so only
264 /// some edges of the callgraph may remain.
265 static void UpdateCallGraphAfterInlining(CallSite CS,
266                                          Function::iterator FirstNewBlock,
267                                          ValueToValueMapTy &VMap,
268                                          InlineFunctionInfo &IFI) {
269   CallGraph &CG = *IFI.CG;
270   const Function *Caller = CS.getInstruction()->getParent()->getParent();
271   const Function *Callee = CS.getCalledFunction();
272   CallGraphNode *CalleeNode = CG[Callee];
273   CallGraphNode *CallerNode = CG[Caller];
274
275   // Since we inlined some uninlined call sites in the callee into the caller,
276   // add edges from the caller to all of the callees of the callee.
277   CallGraphNode::iterator I = CalleeNode->begin(), E = CalleeNode->end();
278
279   // Consider the case where CalleeNode == CallerNode.
280   CallGraphNode::CalledFunctionsVector CallCache;
281   if (CalleeNode == CallerNode) {
282     CallCache.assign(I, E);
283     I = CallCache.begin();
284     E = CallCache.end();
285   }
286
287   for (; I != E; ++I) {
288     const Value *OrigCall = I->first;
289
290     ValueToValueMapTy::iterator VMI = VMap.find(OrigCall);
291     // Only copy the edge if the call was inlined!
292     if (VMI == VMap.end() || VMI->second == 0)
293       continue;
294     
295     // If the call was inlined, but then constant folded, there is no edge to
296     // add.  Check for this case.
297     Instruction *NewCall = dyn_cast<Instruction>(VMI->second);
298     if (NewCall == 0) continue;
299
300     // Remember that this call site got inlined for the client of
301     // InlineFunction.
302     IFI.InlinedCalls.push_back(NewCall);
303
304     // It's possible that inlining the callsite will cause it to go from an
305     // indirect to a direct call by resolving a function pointer.  If this
306     // happens, set the callee of the new call site to a more precise
307     // destination.  This can also happen if the call graph node of the caller
308     // was just unnecessarily imprecise.
309     if (I->second->getFunction() == 0)
310       if (Function *F = CallSite(NewCall).getCalledFunction()) {
311         // Indirect call site resolved to direct call.
312         CallerNode->addCalledFunction(CallSite(NewCall), CG[F]);
313
314         continue;
315       }
316
317     CallerNode->addCalledFunction(CallSite(NewCall), I->second);
318   }
319   
320   // Update the call graph by deleting the edge from Callee to Caller.  We must
321   // do this after the loop above in case Caller and Callee are the same.
322   CallerNode->removeCallEdgeFor(CS);
323 }
324
325 /// HandleByValArgument - When inlining a call site that has a byval argument,
326 /// we have to make the implicit memcpy explicit by adding it.
327 static Value *HandleByValArgument(Value *Arg, Instruction *TheCall,
328                                   const Function *CalledFunc,
329                                   InlineFunctionInfo &IFI,
330                                   unsigned ByValAlignment) {
331   Type *AggTy = cast<PointerType>(Arg->getType())->getElementType();
332
333   // If the called function is readonly, then it could not mutate the caller's
334   // copy of the byval'd memory.  In this case, it is safe to elide the copy and
335   // temporary.
336   if (CalledFunc->onlyReadsMemory()) {
337     // If the byval argument has a specified alignment that is greater than the
338     // passed in pointer, then we either have to round up the input pointer or
339     // give up on this transformation.
340     if (ByValAlignment <= 1)  // 0 = unspecified, 1 = no particular alignment.
341       return Arg;
342
343     // If the pointer is already known to be sufficiently aligned, or if we can
344     // round it up to a larger alignment, then we don't need a temporary.
345     if (getOrEnforceKnownAlignment(Arg, ByValAlignment,
346                                    IFI.DL) >= ByValAlignment)
347       return Arg;
348     
349     // Otherwise, we have to make a memcpy to get a safe alignment.  This is bad
350     // for code quality, but rarely happens and is required for correctness.
351   }
352   
353   LLVMContext &Context = Arg->getContext();
354
355   Type *VoidPtrTy = Type::getInt8PtrTy(Context);
356   
357   // Create the alloca.  If we have DataLayout, use nice alignment.
358   unsigned Align = 1;
359   if (IFI.DL)
360     Align = IFI.DL->getPrefTypeAlignment(AggTy);
361   
362   // If the byval had an alignment specified, we *must* use at least that
363   // alignment, as it is required by the byval argument (and uses of the
364   // pointer inside the callee).
365   Align = std::max(Align, ByValAlignment);
366   
367   Function *Caller = TheCall->getParent()->getParent(); 
368   
369   Value *NewAlloca = new AllocaInst(AggTy, 0, Align, Arg->getName(), 
370                                     &*Caller->begin()->begin());
371   // Emit a memcpy.
372   Type *Tys[3] = {VoidPtrTy, VoidPtrTy, Type::getInt64Ty(Context)};
373   Function *MemCpyFn = Intrinsic::getDeclaration(Caller->getParent(),
374                                                  Intrinsic::memcpy, 
375                                                  Tys);
376   Value *DestCast = new BitCastInst(NewAlloca, VoidPtrTy, "tmp", TheCall);
377   Value *SrcCast = new BitCastInst(Arg, VoidPtrTy, "tmp", TheCall);
378   
379   Value *Size;
380   if (IFI.DL == 0)
381     Size = ConstantExpr::getSizeOf(AggTy);
382   else
383     Size = ConstantInt::get(Type::getInt64Ty(Context),
384                             IFI.DL->getTypeStoreSize(AggTy));
385   
386   // Always generate a memcpy of alignment 1 here because we don't know
387   // the alignment of the src pointer.  Other optimizations can infer
388   // better alignment.
389   Value *CallArgs[] = {
390     DestCast, SrcCast, Size,
391     ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(Context), 1),
392     ConstantInt::getFalse(Context) // isVolatile
393   };
394   IRBuilder<>(TheCall).CreateCall(MemCpyFn, CallArgs);
395   
396   // Uses of the argument in the function should use our new alloca
397   // instead.
398   return NewAlloca;
399 }
400
401 // isUsedByLifetimeMarker - Check whether this Value is used by a lifetime
402 // intrinsic.
403 static bool isUsedByLifetimeMarker(Value *V) {
404   for (User *U : V->users()) {
405     if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(U)) {
406       switch (II->getIntrinsicID()) {
407       default: break;
408       case Intrinsic::lifetime_start:
409       case Intrinsic::lifetime_end:
410         return true;
411       }
412     }
413   }
414   return false;
415 }
416
417 // hasLifetimeMarkers - Check whether the given alloca already has
418 // lifetime.start or lifetime.end intrinsics.
419 static bool hasLifetimeMarkers(AllocaInst *AI) {
420   Type *Int8PtrTy = Type::getInt8PtrTy(AI->getType()->getContext());
421   if (AI->getType() == Int8PtrTy)
422     return isUsedByLifetimeMarker(AI);
423
424   // Do a scan to find all the casts to i8*.
425   for (User *U : AI->users()) {
426     if (U->getType() != Int8PtrTy) continue;
427     if (U->stripPointerCasts() != AI) continue;
428     if (isUsedByLifetimeMarker(U))
429       return true;
430   }
431   return false;
432 }
433
434 /// updateInlinedAtInfo - Helper function used by fixupLineNumbers to
435 /// recursively update InlinedAtEntry of a DebugLoc.
436 static DebugLoc updateInlinedAtInfo(const DebugLoc &DL, 
437                                     const DebugLoc &InlinedAtDL,
438                                     LLVMContext &Ctx) {
439   if (MDNode *IA = DL.getInlinedAt(Ctx)) {
440     DebugLoc NewInlinedAtDL 
441       = updateInlinedAtInfo(DebugLoc::getFromDILocation(IA), InlinedAtDL, Ctx);
442     return DebugLoc::get(DL.getLine(), DL.getCol(), DL.getScope(Ctx),
443                          NewInlinedAtDL.getAsMDNode(Ctx));
444   }
445
446   return DebugLoc::get(DL.getLine(), DL.getCol(), DL.getScope(Ctx),
447                        InlinedAtDL.getAsMDNode(Ctx));
448 }
449
450 /// fixupLineNumbers - Update inlined instructions' line numbers to 
451 /// to encode location where these instructions are inlined.
452 static void fixupLineNumbers(Function *Fn, Function::iterator FI,
453                              Instruction *TheCall) {
454   DebugLoc TheCallDL = TheCall->getDebugLoc();
455   if (TheCallDL.isUnknown())
456     return;
457
458   for (; FI != Fn->end(); ++FI) {
459     for (BasicBlock::iterator BI = FI->begin(), BE = FI->end();
460          BI != BE; ++BI) {
461       DebugLoc DL = BI->getDebugLoc();
462       if (!DL.isUnknown()) {
463         BI->setDebugLoc(updateInlinedAtInfo(DL, TheCallDL, BI->getContext()));
464         if (DbgValueInst *DVI = dyn_cast<DbgValueInst>(BI)) {
465           LLVMContext &Ctx = BI->getContext();
466           MDNode *InlinedAt = BI->getDebugLoc().getInlinedAt(Ctx);
467           DVI->setOperand(2, createInlinedVariable(DVI->getVariable(), 
468                                                    InlinedAt, Ctx));
469         }
470       }
471     }
472   }
473 }
474
475 /// InlineFunction - This function inlines the called function into the basic
476 /// block of the caller.  This returns false if it is not possible to inline
477 /// this call.  The program is still in a well defined state if this occurs
478 /// though.
479 ///
480 /// Note that this only does one level of inlining.  For example, if the
481 /// instruction 'call B' is inlined, and 'B' calls 'C', then the call to 'C' now
482 /// exists in the instruction stream.  Similarly this will inline a recursive
483 /// function by one level.
484 bool llvm::InlineFunction(CallSite CS, InlineFunctionInfo &IFI,
485                           bool InsertLifetime) {
486   Instruction *TheCall = CS.getInstruction();
487   assert(TheCall->getParent() && TheCall->getParent()->getParent() &&
488          "Instruction not in function!");
489
490   // If IFI has any state in it, zap it before we fill it in.
491   IFI.reset();
492   
493   const Function *CalledFunc = CS.getCalledFunction();
494   if (CalledFunc == 0 ||          // Can't inline external function or indirect
495       CalledFunc->isDeclaration() || // call, or call to a vararg function!
496       CalledFunc->getFunctionType()->isVarArg()) return false;
497
498   // If the call to the callee is not a tail call, we must clear the 'tail'
499   // flags on any calls that we inline.
500   bool MustClearTailCallFlags =
501     !(isa<CallInst>(TheCall) && cast<CallInst>(TheCall)->isTailCall());
502
503   // If the call to the callee cannot throw, set the 'nounwind' flag on any
504   // calls that we inline.
505   bool MarkNoUnwind = CS.doesNotThrow();
506
507   BasicBlock *OrigBB = TheCall->getParent();
508   Function *Caller = OrigBB->getParent();
509
510   // GC poses two hazards to inlining, which only occur when the callee has GC:
511   //  1. If the caller has no GC, then the callee's GC must be propagated to the
512   //     caller.
513   //  2. If the caller has a differing GC, it is invalid to inline.
514   if (CalledFunc->hasGC()) {
515     if (!Caller->hasGC())
516       Caller->setGC(CalledFunc->getGC());
517     else if (CalledFunc->getGC() != Caller->getGC())
518       return false;
519   }
520
521   // Get the personality function from the callee if it contains a landing pad.
522   Value *CalleePersonality = 0;
523   for (Function::const_iterator I = CalledFunc->begin(), E = CalledFunc->end();
524        I != E; ++I)
525     if (const InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(I->getTerminator())) {
526       const BasicBlock *BB = II->getUnwindDest();
527       const LandingPadInst *LP = BB->getLandingPadInst();
528       CalleePersonality = LP->getPersonalityFn();
529       break;
530     }
531
532   // Find the personality function used by the landing pads of the caller. If it
533   // exists, then check to see that it matches the personality function used in
534   // the callee.
535   if (CalleePersonality) {
536     for (Function::const_iterator I = Caller->begin(), E = Caller->end();
537          I != E; ++I)
538       if (const InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(I->getTerminator())) {
539         const BasicBlock *BB = II->getUnwindDest();
540         const LandingPadInst *LP = BB->getLandingPadInst();
541
542         // If the personality functions match, then we can perform the
543         // inlining. Otherwise, we can't inline.
544         // TODO: This isn't 100% true. Some personality functions are proper
545         //       supersets of others and can be used in place of the other.
546         if (LP->getPersonalityFn() != CalleePersonality)
547           return false;
548
549         break;
550       }
551   }
552
553   // Get an iterator to the last basic block in the function, which will have
554   // the new function inlined after it.
555   Function::iterator LastBlock = &Caller->back();
556
557   // Make sure to capture all of the return instructions from the cloned
558   // function.
559   SmallVector<ReturnInst*, 8> Returns;
560   ClonedCodeInfo InlinedFunctionInfo;
561   Function::iterator FirstNewBlock;
562
563   { // Scope to destroy VMap after cloning.
564     ValueToValueMapTy VMap;
565
566     assert(CalledFunc->arg_size() == CS.arg_size() &&
567            "No varargs calls can be inlined!");
568
569     // Calculate the vector of arguments to pass into the function cloner, which
570     // matches up the formal to the actual argument values.
571     CallSite::arg_iterator AI = CS.arg_begin();
572     unsigned ArgNo = 0;
573     for (Function::const_arg_iterator I = CalledFunc->arg_begin(),
574          E = CalledFunc->arg_end(); I != E; ++I, ++AI, ++ArgNo) {
575       Value *ActualArg = *AI;
576
577       // When byval arguments actually inlined, we need to make the copy implied
578       // by them explicit.  However, we don't do this if the callee is readonly
579       // or readnone, because the copy would be unneeded: the callee doesn't
580       // modify the struct.
581       if (CS.isByValArgument(ArgNo)) {
582         ActualArg = HandleByValArgument(ActualArg, TheCall, CalledFunc, IFI,
583                                         CalledFunc->getParamAlignment(ArgNo+1));
584  
585         // Calls that we inline may use the new alloca, so we need to clear
586         // their 'tail' flags if HandleByValArgument introduced a new alloca and
587         // the callee has calls.
588         MustClearTailCallFlags |= ActualArg != *AI;
589       }
590
591       VMap[I] = ActualArg;
592     }
593
594     // We want the inliner to prune the code as it copies.  We would LOVE to
595     // have no dead or constant instructions leftover after inlining occurs
596     // (which can happen, e.g., because an argument was constant), but we'll be
597     // happy with whatever the cloner can do.
598     CloneAndPruneFunctionInto(Caller, CalledFunc, VMap, 
599                               /*ModuleLevelChanges=*/false, Returns, ".i",
600                               &InlinedFunctionInfo, IFI.DL, TheCall);
601
602     // Remember the first block that is newly cloned over.
603     FirstNewBlock = LastBlock; ++FirstNewBlock;
604
605     // Update the callgraph if requested.
606     if (IFI.CG)
607       UpdateCallGraphAfterInlining(CS, FirstNewBlock, VMap, IFI);
608
609     // Update inlined instructions' line number information.
610     fixupLineNumbers(Caller, FirstNewBlock, TheCall);
611   }
612
613   // If there are any alloca instructions in the block that used to be the entry
614   // block for the callee, move them to the entry block of the caller.  First
615   // calculate which instruction they should be inserted before.  We insert the
616   // instructions at the end of the current alloca list.
617   {
618     BasicBlock::iterator InsertPoint = Caller->begin()->begin();
619     for (BasicBlock::iterator I = FirstNewBlock->begin(),
620          E = FirstNewBlock->end(); I != E; ) {
621       AllocaInst *AI = dyn_cast<AllocaInst>(I++);
622       if (AI == 0) continue;
623       
624       // If the alloca is now dead, remove it.  This often occurs due to code
625       // specialization.
626       if (AI->use_empty()) {
627         AI->eraseFromParent();
628         continue;
629       }
630
631       if (!isa<Constant>(AI->getArraySize()))
632         continue;
633       
634       // Keep track of the static allocas that we inline into the caller.
635       IFI.StaticAllocas.push_back(AI);
636       
637       // Scan for the block of allocas that we can move over, and move them
638       // all at once.
639       while (isa<AllocaInst>(I) &&
640              isa<Constant>(cast<AllocaInst>(I)->getArraySize())) {
641         IFI.StaticAllocas.push_back(cast<AllocaInst>(I));
642         ++I;
643       }
644
645       // Transfer all of the allocas over in a block.  Using splice means
646       // that the instructions aren't removed from the symbol table, then
647       // reinserted.
648       Caller->getEntryBlock().getInstList().splice(InsertPoint,
649                                                    FirstNewBlock->getInstList(),
650                                                    AI, I);
651     }
652   }
653
654   // Leave lifetime markers for the static alloca's, scoping them to the
655   // function we just inlined.
656   if (InsertLifetime && !IFI.StaticAllocas.empty()) {
657     IRBuilder<> builder(FirstNewBlock->begin());
658     for (unsigned ai = 0, ae = IFI.StaticAllocas.size(); ai != ae; ++ai) {
659       AllocaInst *AI = IFI.StaticAllocas[ai];
660
661       // If the alloca is already scoped to something smaller than the whole
662       // function then there's no need to add redundant, less accurate markers.
663       if (hasLifetimeMarkers(AI))
664         continue;
665
666       // Try to determine the size of the allocation.
667       ConstantInt *AllocaSize = 0;
668       if (ConstantInt *AIArraySize =
669           dyn_cast<ConstantInt>(AI->getArraySize())) {
670         if (IFI.DL) {
671           Type *AllocaType = AI->getAllocatedType();
672           uint64_t AllocaTypeSize = IFI.DL->getTypeAllocSize(AllocaType);
673           uint64_t AllocaArraySize = AIArraySize->getLimitedValue();
674           assert(AllocaArraySize > 0 && "array size of AllocaInst is zero");
675           // Check that array size doesn't saturate uint64_t and doesn't
676           // overflow when it's multiplied by type size.
677           if (AllocaArraySize != ~0ULL &&
678               UINT64_MAX / AllocaArraySize >= AllocaTypeSize) {
679             AllocaSize = ConstantInt::get(Type::getInt64Ty(AI->getContext()),
680                                           AllocaArraySize * AllocaTypeSize);
681           }
682         }
683       }
684
685       builder.CreateLifetimeStart(AI, AllocaSize);
686       for (unsigned ri = 0, re = Returns.size(); ri != re; ++ri) {
687         IRBuilder<> builder(Returns[ri]);
688         builder.CreateLifetimeEnd(AI, AllocaSize);
689       }
690     }
691   }
692
693   // If the inlined code contained dynamic alloca instructions, wrap the inlined
694   // code with llvm.stacksave/llvm.stackrestore intrinsics.
695   if (InlinedFunctionInfo.ContainsDynamicAllocas) {
696     Module *M = Caller->getParent();
697     // Get the two intrinsics we care about.
698     Function *StackSave = Intrinsic::getDeclaration(M, Intrinsic::stacksave);
699     Function *StackRestore=Intrinsic::getDeclaration(M,Intrinsic::stackrestore);
700
701     // Insert the llvm.stacksave.
702     CallInst *SavedPtr = IRBuilder<>(FirstNewBlock, FirstNewBlock->begin())
703       .CreateCall(StackSave, "savedstack");
704
705     // Insert a call to llvm.stackrestore before any return instructions in the
706     // inlined function.
707     for (unsigned i = 0, e = Returns.size(); i != e; ++i) {
708       IRBuilder<>(Returns[i]).CreateCall(StackRestore, SavedPtr);
709     }
710   }
711
712   // If we are inlining tail call instruction through a call site that isn't
713   // marked 'tail', we must remove the tail marker for any calls in the inlined
714   // code.  Also, calls inlined through a 'nounwind' call site should be marked
715   // 'nounwind'.
716   if (InlinedFunctionInfo.ContainsCalls &&
717       (MustClearTailCallFlags || MarkNoUnwind)) {
718     for (Function::iterator BB = FirstNewBlock, E = Caller->end();
719          BB != E; ++BB)
720       for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I != E; ++I)
721         if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(I)) {
722           if (MustClearTailCallFlags)
723             CI->setTailCall(false);
724           if (MarkNoUnwind)
725             CI->setDoesNotThrow();
726         }
727   }
728
729   // If we are inlining for an invoke instruction, we must make sure to rewrite
730   // any call instructions into invoke instructions.
731   if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(TheCall))
732     HandleInlinedInvoke(II, FirstNewBlock, InlinedFunctionInfo);
733
734   // If we cloned in _exactly one_ basic block, and if that block ends in a
735   // return instruction, we splice the body of the inlined callee directly into
736   // the calling basic block.
737   if (Returns.size() == 1 && std::distance(FirstNewBlock, Caller->end()) == 1) {
738     // Move all of the instructions right before the call.
739     OrigBB->getInstList().splice(TheCall, FirstNewBlock->getInstList(),
740                                  FirstNewBlock->begin(), FirstNewBlock->end());
741     // Remove the cloned basic block.
742     Caller->getBasicBlockList().pop_back();
743
744     // If the call site was an invoke instruction, add a branch to the normal
745     // destination.
746     if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(TheCall)) {
747       BranchInst *NewBr = BranchInst::Create(II->getNormalDest(), TheCall);
748       NewBr->setDebugLoc(Returns[0]->getDebugLoc());
749     }
750
751     // If the return instruction returned a value, replace uses of the call with
752     // uses of the returned value.
753     if (!TheCall->use_empty()) {
754       ReturnInst *R = Returns[0];
755       if (TheCall == R->getReturnValue())
756         TheCall->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(TheCall->getType()));
757       else
758         TheCall->replaceAllUsesWith(R->getReturnValue());
759     }
760     // Since we are now done with the Call/Invoke, we can delete it.
761     TheCall->eraseFromParent();
762
763     // Since we are now done with the return instruction, delete it also.
764     Returns[0]->eraseFromParent();
765
766     // We are now done with the inlining.
767     return true;
768   }
769
770   // Otherwise, we have the normal case, of more than one block to inline or
771   // multiple return sites.
772
773   // We want to clone the entire callee function into the hole between the
774   // "starter" and "ender" blocks.  How we accomplish this depends on whether
775   // this is an invoke instruction or a call instruction.
776   BasicBlock *AfterCallBB;
777   BranchInst *CreatedBranchToNormalDest = NULL;
778   if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(TheCall)) {
779
780     // Add an unconditional branch to make this look like the CallInst case...
781     CreatedBranchToNormalDest = BranchInst::Create(II->getNormalDest(), TheCall);
782
783     // Split the basic block.  This guarantees that no PHI nodes will have to be
784     // updated due to new incoming edges, and make the invoke case more
785     // symmetric to the call case.
786     AfterCallBB = OrigBB->splitBasicBlock(CreatedBranchToNormalDest,
787                                           CalledFunc->getName()+".exit");
788
789   } else {  // It's a call
790     // If this is a call instruction, we need to split the basic block that
791     // the call lives in.
792     //
793     AfterCallBB = OrigBB->splitBasicBlock(TheCall,
794                                           CalledFunc->getName()+".exit");
795   }
796
797   // Change the branch that used to go to AfterCallBB to branch to the first
798   // basic block of the inlined function.
799   //
800   TerminatorInst *Br = OrigBB->getTerminator();
801   assert(Br && Br->getOpcode() == Instruction::Br &&
802          "splitBasicBlock broken!");
803   Br->setOperand(0, FirstNewBlock);
804
805
806   // Now that the function is correct, make it a little bit nicer.  In
807   // particular, move the basic blocks inserted from the end of the function
808   // into the space made by splitting the source basic block.
809   Caller->getBasicBlockList().splice(AfterCallBB, Caller->getBasicBlockList(),
810                                      FirstNewBlock, Caller->end());
811
812   // Handle all of the return instructions that we just cloned in, and eliminate
813   // any users of the original call/invoke instruction.
814   Type *RTy = CalledFunc->getReturnType();
815
816   PHINode *PHI = 0;
817   if (Returns.size() > 1) {
818     // The PHI node should go at the front of the new basic block to merge all
819     // possible incoming values.
820     if (!TheCall->use_empty()) {
821       PHI = PHINode::Create(RTy, Returns.size(), TheCall->getName(),
822                             AfterCallBB->begin());
823       // Anything that used the result of the function call should now use the
824       // PHI node as their operand.
825       TheCall->replaceAllUsesWith(PHI);
826     }
827
828     // Loop over all of the return instructions adding entries to the PHI node
829     // as appropriate.
830     if (PHI) {
831       for (unsigned i = 0, e = Returns.size(); i != e; ++i) {
832         ReturnInst *RI = Returns[i];
833         assert(RI->getReturnValue()->getType() == PHI->getType() &&
834                "Ret value not consistent in function!");
835         PHI->addIncoming(RI->getReturnValue(), RI->getParent());
836       }
837     }
838
839
840     // Add a branch to the merge points and remove return instructions.
841     DebugLoc Loc;
842     for (unsigned i = 0, e = Returns.size(); i != e; ++i) {
843       ReturnInst *RI = Returns[i];
844       BranchInst* BI = BranchInst::Create(AfterCallBB, RI);
845       Loc = RI->getDebugLoc();
846       BI->setDebugLoc(Loc);
847       RI->eraseFromParent();
848     }
849     // We need to set the debug location to *somewhere* inside the
850     // inlined function. The line number may be nonsensical, but the
851     // instruction will at least be associated with the right
852     // function.
853     if (CreatedBranchToNormalDest)
854       CreatedBranchToNormalDest->setDebugLoc(Loc);
855   } else if (!Returns.empty()) {
856     // Otherwise, if there is exactly one return value, just replace anything
857     // using the return value of the call with the computed value.
858     if (!TheCall->use_empty()) {
859       if (TheCall == Returns[0]->getReturnValue())
860         TheCall->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(TheCall->getType()));
861       else
862         TheCall->replaceAllUsesWith(Returns[0]->getReturnValue());
863     }
864
865     // Update PHI nodes that use the ReturnBB to use the AfterCallBB.
866     BasicBlock *ReturnBB = Returns[0]->getParent();
867     ReturnBB->replaceAllUsesWith(AfterCallBB);
868
869     // Splice the code from the return block into the block that it will return
870     // to, which contains the code that was after the call.
871     AfterCallBB->getInstList().splice(AfterCallBB->begin(),
872                                       ReturnBB->getInstList());
873
874     if (CreatedBranchToNormalDest)
875       CreatedBranchToNormalDest->setDebugLoc(Returns[0]->getDebugLoc());
876
877     // Delete the return instruction now and empty ReturnBB now.
878     Returns[0]->eraseFromParent();
879     ReturnBB->eraseFromParent();
880   } else if (!TheCall->use_empty()) {
881     // No returns, but something is using the return value of the call.  Just
882     // nuke the result.
883     TheCall->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(TheCall->getType()));
884   }
885
886   // Since we are now done with the Call/Invoke, we can delete it.
887   TheCall->eraseFromParent();
888
889   // We should always be able to fold the entry block of the function into the
890   // single predecessor of the block...
891   assert(cast<BranchInst>(Br)->isUnconditional() && "splitBasicBlock broken!");
892   BasicBlock *CalleeEntry = cast<BranchInst>(Br)->getSuccessor(0);
893
894   // Splice the code entry block into calling block, right before the
895   // unconditional branch.
896   CalleeEntry->replaceAllUsesWith(OrigBB);  // Update PHI nodes
897   OrigBB->getInstList().splice(Br, CalleeEntry->getInstList());
898
899   // Remove the unconditional branch.
900   OrigBB->getInstList().erase(Br);
901
902   // Now we can remove the CalleeEntry block, which is now empty.
903   Caller->getBasicBlockList().erase(CalleeEntry);
904
905   // If we inserted a phi node, check to see if it has a single value (e.g. all
906   // the entries are the same or undef).  If so, remove the PHI so it doesn't
907   // block other optimizations.
908   if (PHI) {
909     if (Value *V = SimplifyInstruction(PHI, IFI.DL)) {
910       PHI->replaceAllUsesWith(V);
911       PHI->eraseFromParent();
912     }
913   }
914
915   return true;
916 }