New EH representation for MSVC compatibility
[oota-llvm.git] / lib / Transforms / Utils / InlineFunction.cpp
1 //===- InlineFunction.cpp - Code to perform function inlining -------------===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
6 // License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 // This file implements inlining of a function into a call site, resolving
11 // parameters and the return value as appropriate.
12 //
13 //===----------------------------------------------------------------------===//
14
15 #include "llvm/Transforms/Utils/Cloning.h"
16 #include "llvm/ADT/SmallSet.h"
17 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
18 #include "llvm/ADT/SetVector.h"
19 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
20 #include "llvm/Analysis/AliasAnalysis.h"
21 #include "llvm/Analysis/AssumptionCache.h"
22 #include "llvm/Analysis/CallGraph.h"
23 #include "llvm/Analysis/CaptureTracking.h"
24 #include "llvm/Analysis/InstructionSimplify.h"
25 #include "llvm/Analysis/ValueTracking.h"
26 #include "llvm/IR/Attributes.h"
27 #include "llvm/IR/CallSite.h"
28 #include "llvm/IR/CFG.h"
29 #include "llvm/IR/Constants.h"
30 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
31 #include "llvm/IR/DebugInfo.h"
32 #include "llvm/IR/DerivedTypes.h"
33 #include "llvm/IR/DIBuilder.h"
34 #include "llvm/IR/Dominators.h"
35 #include "llvm/IR/IRBuilder.h"
36 #include "llvm/IR/Instructions.h"
37 #include "llvm/IR/IntrinsicInst.h"
38 #include "llvm/IR/Intrinsics.h"
39 #include "llvm/IR/MDBuilder.h"
40 #include "llvm/IR/Module.h"
41 #include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
42 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
43 #include <algorithm>
44 using namespace llvm;
45
46 static cl::opt<bool>
47 EnableNoAliasConversion("enable-noalias-to-md-conversion", cl::init(true),
48   cl::Hidden,
49   cl::desc("Convert noalias attributes to metadata during inlining."));
50
51 static cl::opt<bool>
52 PreserveAlignmentAssumptions("preserve-alignment-assumptions-during-inlining",
53   cl::init(true), cl::Hidden,
54   cl::desc("Convert align attributes to assumptions during inlining."));
55
56 bool llvm::InlineFunction(CallInst *CI, InlineFunctionInfo &IFI,
57                           bool InsertLifetime) {
58   return InlineFunction(CallSite(CI), IFI, InsertLifetime);
59 }
60 bool llvm::InlineFunction(InvokeInst *II, InlineFunctionInfo &IFI,
61                           bool InsertLifetime) {
62   return InlineFunction(CallSite(II), IFI, InsertLifetime);
63 }
64
65 namespace {
66   /// A class for recording information about inlining a landing pad.
67   class LandingPadInliningInfo {
68     BasicBlock *OuterResumeDest; ///< Destination of the invoke's unwind.
69     BasicBlock *InnerResumeDest; ///< Destination for the callee's resume.
70     LandingPadInst *CallerLPad;  ///< LandingPadInst associated with the invoke.
71     PHINode *InnerEHValuesPHI;   ///< PHI for EH values from landingpad insts.
72     SmallVector<Value*, 8> UnwindDestPHIValues;
73
74   public:
75     LandingPadInliningInfo(InvokeInst *II)
76       : OuterResumeDest(II->getUnwindDest()), InnerResumeDest(nullptr),
77         CallerLPad(nullptr), InnerEHValuesPHI(nullptr) {
78       // If there are PHI nodes in the unwind destination block, we need to keep
79       // track of which values came into them from the invoke before removing
80       // the edge from this block.
81       llvm::BasicBlock *InvokeBB = II->getParent();
82       BasicBlock::iterator I = OuterResumeDest->begin();
83       for (; isa<PHINode>(I); ++I) {
84         // Save the value to use for this edge.
85         PHINode *PHI = cast<PHINode>(I);
86         UnwindDestPHIValues.push_back(PHI->getIncomingValueForBlock(InvokeBB));
87       }
88
89       CallerLPad = cast<LandingPadInst>(I);
90     }
91
92     /// The outer unwind destination is the target of
93     /// unwind edges introduced for calls within the inlined function.
94     BasicBlock *getOuterResumeDest() const {
95       return OuterResumeDest;
96     }
97
98     BasicBlock *getInnerResumeDest();
99
100     LandingPadInst *getLandingPadInst() const { return CallerLPad; }
101
102     /// Forward the 'resume' instruction to the caller's landing pad block.
103     /// When the landing pad block has only one predecessor, this is
104     /// a simple branch. When there is more than one predecessor, we need to
105     /// split the landing pad block after the landingpad instruction and jump
106     /// to there.
107     void forwardResume(ResumeInst *RI,
108                        SmallPtrSetImpl<LandingPadInst*> &InlinedLPads);
109
110     /// Add incoming-PHI values to the unwind destination block for the given
111     /// basic block, using the values for the original invoke's source block.
112     void addIncomingPHIValuesFor(BasicBlock *BB) const {
113       addIncomingPHIValuesForInto(BB, OuterResumeDest);
114     }
115
116     void addIncomingPHIValuesForInto(BasicBlock *src, BasicBlock *dest) const {
117       BasicBlock::iterator I = dest->begin();
118       for (unsigned i = 0, e = UnwindDestPHIValues.size(); i != e; ++i, ++I) {
119         PHINode *phi = cast<PHINode>(I);
120         phi->addIncoming(UnwindDestPHIValues[i], src);
121       }
122     }
123   };
124 }
125
126 /// Get or create a target for the branch from ResumeInsts.
127 BasicBlock *LandingPadInliningInfo::getInnerResumeDest() {
128   if (InnerResumeDest) return InnerResumeDest;
129
130   // Split the landing pad.
131   BasicBlock::iterator SplitPoint = CallerLPad; ++SplitPoint;
132   InnerResumeDest =
133     OuterResumeDest->splitBasicBlock(SplitPoint,
134                                      OuterResumeDest->getName() + ".body");
135
136   // The number of incoming edges we expect to the inner landing pad.
137   const unsigned PHICapacity = 2;
138
139   // Create corresponding new PHIs for all the PHIs in the outer landing pad.
140   BasicBlock::iterator InsertPoint = InnerResumeDest->begin();
141   BasicBlock::iterator I = OuterResumeDest->begin();
142   for (unsigned i = 0, e = UnwindDestPHIValues.size(); i != e; ++i, ++I) {
143     PHINode *OuterPHI = cast<PHINode>(I);
144     PHINode *InnerPHI = PHINode::Create(OuterPHI->getType(), PHICapacity,
145                                         OuterPHI->getName() + ".lpad-body",
146                                         InsertPoint);
147     OuterPHI->replaceAllUsesWith(InnerPHI);
148     InnerPHI->addIncoming(OuterPHI, OuterResumeDest);
149   }
150
151   // Create a PHI for the exception values.
152   InnerEHValuesPHI = PHINode::Create(CallerLPad->getType(), PHICapacity,
153                                      "eh.lpad-body", InsertPoint);
154   CallerLPad->replaceAllUsesWith(InnerEHValuesPHI);
155   InnerEHValuesPHI->addIncoming(CallerLPad, OuterResumeDest);
156
157   // All done.
158   return InnerResumeDest;
159 }
160
161 /// Forward the 'resume' instruction to the caller's landing pad block.
162 /// When the landing pad block has only one predecessor, this is a simple
163 /// branch. When there is more than one predecessor, we need to split the
164 /// landing pad block after the landingpad instruction and jump to there.
165 void LandingPadInliningInfo::forwardResume(
166     ResumeInst *RI, SmallPtrSetImpl<LandingPadInst *> &InlinedLPads) {
167   BasicBlock *Dest = getInnerResumeDest();
168   BasicBlock *Src = RI->getParent();
169
170   BranchInst::Create(Dest, Src);
171
172   // Update the PHIs in the destination. They were inserted in an order which
173   // makes this work.
174   addIncomingPHIValuesForInto(Src, Dest);
175
176   InnerEHValuesPHI->addIncoming(RI->getOperand(0), Src);
177   RI->eraseFromParent();
178 }
179
180 /// When we inline a basic block into an invoke,
181 /// we have to turn all of the calls that can throw into invokes.
182 /// This function analyze BB to see if there are any calls, and if so,
183 /// it rewrites them to be invokes that jump to InvokeDest and fills in the PHI
184 /// nodes in that block with the values specified in InvokeDestPHIValues.
185 static BasicBlock *
186 HandleCallsInBlockInlinedThroughInvoke(BasicBlock *BB, BasicBlock *UnwindEdge) {
187   for (BasicBlock::iterator BBI = BB->begin(), E = BB->end(); BBI != E; ) {
188     Instruction *I = BBI++;
189
190     // We only need to check for function calls: inlined invoke
191     // instructions require no special handling.
192     CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(I);
193
194     // If this call cannot unwind, don't convert it to an invoke.
195     // Inline asm calls cannot throw.
196     if (!CI || CI->doesNotThrow() || isa<InlineAsm>(CI->getCalledValue()))
197       continue;
198
199     // Convert this function call into an invoke instruction.  First, split the
200     // basic block.
201     BasicBlock *Split = BB->splitBasicBlock(CI, CI->getName()+".noexc");
202
203     // Delete the unconditional branch inserted by splitBasicBlock
204     BB->getInstList().pop_back();
205
206     // Create the new invoke instruction.
207     ImmutableCallSite CS(CI);
208     SmallVector<Value*, 8> InvokeArgs(CS.arg_begin(), CS.arg_end());
209     InvokeInst *II = InvokeInst::Create(CI->getCalledValue(), Split, UnwindEdge,
210                                         InvokeArgs, CI->getName(), BB);
211     II->setDebugLoc(CI->getDebugLoc());
212     II->setCallingConv(CI->getCallingConv());
213     II->setAttributes(CI->getAttributes());
214     
215     // Make sure that anything using the call now uses the invoke!  This also
216     // updates the CallGraph if present, because it uses a WeakVH.
217     CI->replaceAllUsesWith(II);
218
219     // Delete the original call
220     Split->getInstList().pop_front();
221     return BB;
222   }
223   return nullptr;
224 }
225
226 /// If we inlined an invoke site, we need to convert calls
227 /// in the body of the inlined function into invokes.
228 ///
229 /// II is the invoke instruction being inlined.  FirstNewBlock is the first
230 /// block of the inlined code (the last block is the end of the function),
231 /// and InlineCodeInfo is information about the code that got inlined.
232 static void HandleInlinedLandingPad(InvokeInst *II, BasicBlock *FirstNewBlock,
233                                     ClonedCodeInfo &InlinedCodeInfo) {
234   BasicBlock *InvokeDest = II->getUnwindDest();
235
236   Function *Caller = FirstNewBlock->getParent();
237
238   // The inlined code is currently at the end of the function, scan from the
239   // start of the inlined code to its end, checking for stuff we need to
240   // rewrite.
241   LandingPadInliningInfo Invoke(II);
242
243   // Get all of the inlined landing pad instructions.
244   SmallPtrSet<LandingPadInst*, 16> InlinedLPads;
245   for (Function::iterator I = FirstNewBlock, E = Caller->end(); I != E; ++I)
246     if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(I->getTerminator()))
247       InlinedLPads.insert(II->getLandingPadInst());
248
249   // Append the clauses from the outer landing pad instruction into the inlined
250   // landing pad instructions.
251   LandingPadInst *OuterLPad = Invoke.getLandingPadInst();
252   for (LandingPadInst *InlinedLPad : InlinedLPads) {
253     unsigned OuterNum = OuterLPad->getNumClauses();
254     InlinedLPad->reserveClauses(OuterNum);
255     for (unsigned OuterIdx = 0; OuterIdx != OuterNum; ++OuterIdx)
256       InlinedLPad->addClause(OuterLPad->getClause(OuterIdx));
257     if (OuterLPad->isCleanup())
258       InlinedLPad->setCleanup(true);
259   }
260
261   for (Function::iterator BB = FirstNewBlock, E = Caller->end(); BB != E; ++BB){
262     if (InlinedCodeInfo.ContainsCalls)
263       if (BasicBlock *NewBB = HandleCallsInBlockInlinedThroughInvoke(
264               BB, Invoke.getOuterResumeDest()))
265         // Update any PHI nodes in the exceptional block to indicate that there
266         // is now a new entry in them.
267         Invoke.addIncomingPHIValuesFor(NewBB);
268
269     // Forward any resumes that are remaining here.
270     if (ResumeInst *RI = dyn_cast<ResumeInst>(BB->getTerminator()))
271       Invoke.forwardResume(RI, InlinedLPads);
272   }
273
274   // Now that everything is happy, we have one final detail.  The PHI nodes in
275   // the exception destination block still have entries due to the original
276   // invoke instruction. Eliminate these entries (which might even delete the
277   // PHI node) now.
278   InvokeDest->removePredecessor(II->getParent());
279 }
280
281 /// If we inlined an invoke site, we need to convert calls
282 /// in the body of the inlined function into invokes.
283 ///
284 /// II is the invoke instruction being inlined.  FirstNewBlock is the first
285 /// block of the inlined code (the last block is the end of the function),
286 /// and InlineCodeInfo is information about the code that got inlined.
287 static void HandleInlinedEHPad(InvokeInst *II, BasicBlock *FirstNewBlock,
288                                ClonedCodeInfo &InlinedCodeInfo) {
289   BasicBlock *UnwindDest = II->getUnwindDest();
290   Function *Caller = FirstNewBlock->getParent();
291
292   assert(UnwindDest->getFirstNonPHI()->isEHPad() && "unexpected BasicBlock!");
293
294   // If there are PHI nodes in the unwind destination block, we need to keep
295   // track of which values came into them from the invoke before removing the
296   // edge from this block.
297   SmallVector<Value *, 8> UnwindDestPHIValues;
298   llvm::BasicBlock *InvokeBB = II->getParent();
299   for (Instruction &I : *UnwindDest) {
300     // Save the value to use for this edge.
301     PHINode *PHI = dyn_cast<PHINode>(&I);
302     if (!PHI)
303       break;
304     UnwindDestPHIValues.push_back(PHI->getIncomingValueForBlock(InvokeBB));
305   }
306
307   // Add incoming-PHI values to the unwind destination block for the given basic
308   // block, using the values for the original invoke's source block.
309   auto UpdatePHINodes = [&](BasicBlock *Src) {
310     BasicBlock::iterator I = UnwindDest->begin();
311     for (Value *V : UnwindDestPHIValues) {
312       PHINode *PHI = cast<PHINode>(I);
313       PHI->addIncoming(V, Src);
314       ++I;
315     }
316   };
317
318   // Forward EH terminator instructions to the caller's invoke destination.
319   // This is as simple as connect all the instructions which 'unwind to caller'
320   // to the invoke destination.
321   for (Function::iterator BB = FirstNewBlock, E = Caller->end(); BB != E;
322        ++BB) {
323     Instruction *I = BB->getFirstNonPHI();
324     if (I->isEHPad()) {
325       if (auto *CEPI = dyn_cast<CatchEndPadInst>(I)) {
326         if (CEPI->unwindsToCaller()) {
327           CatchEndPadInst::Create(CEPI->getContext(), UnwindDest, CEPI);
328           CEPI->eraseFromParent();
329           UpdatePHINodes(BB);
330         }
331       } else if (auto *TPI = dyn_cast<TerminatePadInst>(I)) {
332         if (TPI->unwindsToCaller()) {
333           SmallVector<Value *, 3> TerminatePadArgs;
334           for (Value *Operand : TPI->operands())
335             TerminatePadArgs.push_back(Operand);
336           TerminatePadInst::Create(TPI->getContext(), UnwindDest, TPI);
337           TPI->eraseFromParent();
338           UpdatePHINodes(BB);
339         }
340       } else if (auto *CPI = dyn_cast<CleanupPadInst>(I)) {
341         if (CPI->getNumOperands() == 0) {
342           CleanupPadInst::Create(CPI->getType(), {UnwindDest}, CPI->getName(),
343                                  CPI);
344           CPI->eraseFromParent();
345         }
346       } else {
347         assert(isa<CatchPadInst>(I));
348       }
349     }
350
351     if (auto *CRI = dyn_cast<CleanupReturnInst>(BB->getTerminator())) {
352       if (CRI->unwindsToCaller()) {
353         CleanupReturnInst::Create(CRI->getContext(), CRI->getReturnValue(),
354                                   UnwindDest, CRI);
355         CRI->eraseFromParent();
356         UpdatePHINodes(BB);
357       }
358     }
359   }
360
361   if (InlinedCodeInfo.ContainsCalls)
362     for (Function::iterator BB = FirstNewBlock, E = Caller->end(); BB != E;
363          ++BB)
364       if (BasicBlock *NewBB =
365               HandleCallsInBlockInlinedThroughInvoke(BB, UnwindDest))
366         // Update any PHI nodes in the exceptional block to indicate that there
367         // is now a new entry in them.
368         UpdatePHINodes(NewBB);
369
370   // Now that everything is happy, we have one final detail.  The PHI nodes in
371   // the exception destination block still have entries due to the original
372   // invoke instruction. Eliminate these entries (which might even delete the
373   // PHI node) now.
374   UnwindDest->removePredecessor(InvokeBB);
375 }
376
377 /// When inlining a function that contains noalias scope metadata,
378 /// this metadata needs to be cloned so that the inlined blocks
379 /// have different "unqiue scopes" at every call site. Were this not done, then
380 /// aliasing scopes from a function inlined into a caller multiple times could
381 /// not be differentiated (and this would lead to miscompiles because the
382 /// non-aliasing property communicated by the metadata could have
383 /// call-site-specific control dependencies).
384 static void CloneAliasScopeMetadata(CallSite CS, ValueToValueMapTy &VMap) {
385   const Function *CalledFunc = CS.getCalledFunction();
386   SetVector<const MDNode *> MD;
387
388   // Note: We could only clone the metadata if it is already used in the
389   // caller. I'm omitting that check here because it might confuse
390   // inter-procedural alias analysis passes. We can revisit this if it becomes
391   // an efficiency or overhead problem.
392
393   for (Function::const_iterator I = CalledFunc->begin(), IE = CalledFunc->end();
394        I != IE; ++I)
395     for (BasicBlock::const_iterator J = I->begin(), JE = I->end(); J != JE; ++J) {
396       if (const MDNode *M = J->getMetadata(LLVMContext::MD_alias_scope))
397         MD.insert(M);
398       if (const MDNode *M = J->getMetadata(LLVMContext::MD_noalias))
399         MD.insert(M);
400     }
401
402   if (MD.empty())
403     return;
404
405   // Walk the existing metadata, adding the complete (perhaps cyclic) chain to
406   // the set.
407   SmallVector<const Metadata *, 16> Queue(MD.begin(), MD.end());
408   while (!Queue.empty()) {
409     const MDNode *M = cast<MDNode>(Queue.pop_back_val());
410     for (unsigned i = 0, ie = M->getNumOperands(); i != ie; ++i)
411       if (const MDNode *M1 = dyn_cast<MDNode>(M->getOperand(i)))
412         if (MD.insert(M1))
413           Queue.push_back(M1);
414   }
415
416   // Now we have a complete set of all metadata in the chains used to specify
417   // the noalias scopes and the lists of those scopes.
418   SmallVector<TempMDTuple, 16> DummyNodes;
419   DenseMap<const MDNode *, TrackingMDNodeRef> MDMap;
420   for (SetVector<const MDNode *>::iterator I = MD.begin(), IE = MD.end();
421        I != IE; ++I) {
422     DummyNodes.push_back(MDTuple::getTemporary(CalledFunc->getContext(), None));
423     MDMap[*I].reset(DummyNodes.back().get());
424   }
425
426   // Create new metadata nodes to replace the dummy nodes, replacing old
427   // metadata references with either a dummy node or an already-created new
428   // node.
429   for (SetVector<const MDNode *>::iterator I = MD.begin(), IE = MD.end();
430        I != IE; ++I) {
431     SmallVector<Metadata *, 4> NewOps;
432     for (unsigned i = 0, ie = (*I)->getNumOperands(); i != ie; ++i) {
433       const Metadata *V = (*I)->getOperand(i);
434       if (const MDNode *M = dyn_cast<MDNode>(V))
435         NewOps.push_back(MDMap[M]);
436       else
437         NewOps.push_back(const_cast<Metadata *>(V));
438     }
439
440     MDNode *NewM = MDNode::get(CalledFunc->getContext(), NewOps);
441     MDTuple *TempM = cast<MDTuple>(MDMap[*I]);
442     assert(TempM->isTemporary() && "Expected temporary node");
443
444     TempM->replaceAllUsesWith(NewM);
445   }
446
447   // Now replace the metadata in the new inlined instructions with the
448   // repacements from the map.
449   for (ValueToValueMapTy::iterator VMI = VMap.begin(), VMIE = VMap.end();
450        VMI != VMIE; ++VMI) {
451     if (!VMI->second)
452       continue;
453
454     Instruction *NI = dyn_cast<Instruction>(VMI->second);
455     if (!NI)
456       continue;
457
458     if (MDNode *M = NI->getMetadata(LLVMContext::MD_alias_scope)) {
459       MDNode *NewMD = MDMap[M];
460       // If the call site also had alias scope metadata (a list of scopes to
461       // which instructions inside it might belong), propagate those scopes to
462       // the inlined instructions.
463       if (MDNode *CSM =
464               CS.getInstruction()->getMetadata(LLVMContext::MD_alias_scope))
465         NewMD = MDNode::concatenate(NewMD, CSM);
466       NI->setMetadata(LLVMContext::MD_alias_scope, NewMD);
467     } else if (NI->mayReadOrWriteMemory()) {
468       if (MDNode *M =
469               CS.getInstruction()->getMetadata(LLVMContext::MD_alias_scope))
470         NI->setMetadata(LLVMContext::MD_alias_scope, M);
471     }
472
473     if (MDNode *M = NI->getMetadata(LLVMContext::MD_noalias)) {
474       MDNode *NewMD = MDMap[M];
475       // If the call site also had noalias metadata (a list of scopes with
476       // which instructions inside it don't alias), propagate those scopes to
477       // the inlined instructions.
478       if (MDNode *CSM =
479               CS.getInstruction()->getMetadata(LLVMContext::MD_noalias))
480         NewMD = MDNode::concatenate(NewMD, CSM);
481       NI->setMetadata(LLVMContext::MD_noalias, NewMD);
482     } else if (NI->mayReadOrWriteMemory()) {
483       if (MDNode *M = CS.getInstruction()->getMetadata(LLVMContext::MD_noalias))
484         NI->setMetadata(LLVMContext::MD_noalias, M);
485     }
486   }
487 }
488
489 /// If the inlined function has noalias arguments,
490 /// then add new alias scopes for each noalias argument, tag the mapped noalias
491 /// parameters with noalias metadata specifying the new scope, and tag all
492 /// non-derived loads, stores and memory intrinsics with the new alias scopes.
493 static void AddAliasScopeMetadata(CallSite CS, ValueToValueMapTy &VMap,
494                                   const DataLayout &DL, AliasAnalysis *AA) {
495   if (!EnableNoAliasConversion)
496     return;
497
498   const Function *CalledFunc = CS.getCalledFunction();
499   SmallVector<const Argument *, 4> NoAliasArgs;
500
501   for (Function::const_arg_iterator I = CalledFunc->arg_begin(),
502        E = CalledFunc->arg_end(); I != E; ++I) {
503     if (I->hasNoAliasAttr() && !I->hasNUses(0))
504       NoAliasArgs.push_back(I);
505   }
506
507   if (NoAliasArgs.empty())
508     return;
509
510   // To do a good job, if a noalias variable is captured, we need to know if
511   // the capture point dominates the particular use we're considering.
512   DominatorTree DT;
513   DT.recalculate(const_cast<Function&>(*CalledFunc));
514
515   // noalias indicates that pointer values based on the argument do not alias
516   // pointer values which are not based on it. So we add a new "scope" for each
517   // noalias function argument. Accesses using pointers based on that argument
518   // become part of that alias scope, accesses using pointers not based on that
519   // argument are tagged as noalias with that scope.
520
521   DenseMap<const Argument *, MDNode *> NewScopes;
522   MDBuilder MDB(CalledFunc->getContext());
523
524   // Create a new scope domain for this function.
525   MDNode *NewDomain =
526     MDB.createAnonymousAliasScopeDomain(CalledFunc->getName());
527   for (unsigned i = 0, e = NoAliasArgs.size(); i != e; ++i) {
528     const Argument *A = NoAliasArgs[i];
529
530     std::string Name = CalledFunc->getName();
531     if (A->hasName()) {
532       Name += ": %";
533       Name += A->getName();
534     } else {
535       Name += ": argument ";
536       Name += utostr(i);
537     }
538
539     // Note: We always create a new anonymous root here. This is true regardless
540     // of the linkage of the callee because the aliasing "scope" is not just a
541     // property of the callee, but also all control dependencies in the caller.
542     MDNode *NewScope = MDB.createAnonymousAliasScope(NewDomain, Name);
543     NewScopes.insert(std::make_pair(A, NewScope));
544   }
545
546   // Iterate over all new instructions in the map; for all memory-access
547   // instructions, add the alias scope metadata.
548   for (ValueToValueMapTy::iterator VMI = VMap.begin(), VMIE = VMap.end();
549        VMI != VMIE; ++VMI) {
550     if (const Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(VMI->first)) {
551       if (!VMI->second)
552         continue;
553
554       Instruction *NI = dyn_cast<Instruction>(VMI->second);
555       if (!NI)
556         continue;
557
558       bool IsArgMemOnlyCall = false, IsFuncCall = false;
559       SmallVector<const Value *, 2> PtrArgs;
560
561       if (const LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(I))
562         PtrArgs.push_back(LI->getPointerOperand());
563       else if (const StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(I))
564         PtrArgs.push_back(SI->getPointerOperand());
565       else if (const VAArgInst *VAAI = dyn_cast<VAArgInst>(I))
566         PtrArgs.push_back(VAAI->getPointerOperand());
567       else if (const AtomicCmpXchgInst *CXI = dyn_cast<AtomicCmpXchgInst>(I))
568         PtrArgs.push_back(CXI->getPointerOperand());
569       else if (const AtomicRMWInst *RMWI = dyn_cast<AtomicRMWInst>(I))
570         PtrArgs.push_back(RMWI->getPointerOperand());
571       else if (ImmutableCallSite ICS = ImmutableCallSite(I)) {
572         // If we know that the call does not access memory, then we'll still
573         // know that about the inlined clone of this call site, and we don't
574         // need to add metadata.
575         if (ICS.doesNotAccessMemory())
576           continue;
577
578         IsFuncCall = true;
579         if (AA) {
580           FunctionModRefBehavior MRB = AA->getModRefBehavior(ICS);
581           if (MRB == FMRB_OnlyAccessesArgumentPointees ||
582               MRB == FMRB_OnlyReadsArgumentPointees)
583             IsArgMemOnlyCall = true;
584         }
585
586         for (ImmutableCallSite::arg_iterator AI = ICS.arg_begin(),
587              AE = ICS.arg_end(); AI != AE; ++AI) {
588           // We need to check the underlying objects of all arguments, not just
589           // the pointer arguments, because we might be passing pointers as
590           // integers, etc.
591           // However, if we know that the call only accesses pointer arguments,
592           // then we only need to check the pointer arguments.
593           if (IsArgMemOnlyCall && !(*AI)->getType()->isPointerTy())
594             continue;
595
596           PtrArgs.push_back(*AI);
597         }
598       }
599
600       // If we found no pointers, then this instruction is not suitable for
601       // pairing with an instruction to receive aliasing metadata.
602       // However, if this is a call, this we might just alias with none of the
603       // noalias arguments.
604       if (PtrArgs.empty() && !IsFuncCall)
605         continue;
606
607       // It is possible that there is only one underlying object, but you
608       // need to go through several PHIs to see it, and thus could be
609       // repeated in the Objects list.
610       SmallPtrSet<const Value *, 4> ObjSet;
611       SmallVector<Metadata *, 4> Scopes, NoAliases;
612
613       SmallSetVector<const Argument *, 4> NAPtrArgs;
614       for (unsigned i = 0, ie = PtrArgs.size(); i != ie; ++i) {
615         SmallVector<Value *, 4> Objects;
616         GetUnderlyingObjects(const_cast<Value*>(PtrArgs[i]),
617                              Objects, DL, /* MaxLookup = */ 0);
618
619         for (Value *O : Objects)
620           ObjSet.insert(O);
621       }
622
623       // Figure out if we're derived from anything that is not a noalias
624       // argument.
625       bool CanDeriveViaCapture = false, UsesAliasingPtr = false;
626       for (const Value *V : ObjSet) {
627         // Is this value a constant that cannot be derived from any pointer
628         // value (we need to exclude constant expressions, for example, that
629         // are formed from arithmetic on global symbols).
630         bool IsNonPtrConst = isa<ConstantInt>(V) || isa<ConstantFP>(V) ||
631                              isa<ConstantPointerNull>(V) ||
632                              isa<ConstantDataVector>(V) || isa<UndefValue>(V);
633         if (IsNonPtrConst)
634           continue;
635
636         // If this is anything other than a noalias argument, then we cannot
637         // completely describe the aliasing properties using alias.scope
638         // metadata (and, thus, won't add any).
639         if (const Argument *A = dyn_cast<Argument>(V)) {
640           if (!A->hasNoAliasAttr())
641             UsesAliasingPtr = true;
642         } else {
643           UsesAliasingPtr = true;
644         }
645
646         // If this is not some identified function-local object (which cannot
647         // directly alias a noalias argument), or some other argument (which,
648         // by definition, also cannot alias a noalias argument), then we could
649         // alias a noalias argument that has been captured).
650         if (!isa<Argument>(V) &&
651             !isIdentifiedFunctionLocal(const_cast<Value*>(V)))
652           CanDeriveViaCapture = true;
653       }
654
655       // A function call can always get captured noalias pointers (via other
656       // parameters, globals, etc.).
657       if (IsFuncCall && !IsArgMemOnlyCall)
658         CanDeriveViaCapture = true;
659
660       // First, we want to figure out all of the sets with which we definitely
661       // don't alias. Iterate over all noalias set, and add those for which:
662       //   1. The noalias argument is not in the set of objects from which we
663       //      definitely derive.
664       //   2. The noalias argument has not yet been captured.
665       // An arbitrary function that might load pointers could see captured
666       // noalias arguments via other noalias arguments or globals, and so we
667       // must always check for prior capture.
668       for (const Argument *A : NoAliasArgs) {
669         if (!ObjSet.count(A) && (!CanDeriveViaCapture ||
670                                  // It might be tempting to skip the
671                                  // PointerMayBeCapturedBefore check if
672                                  // A->hasNoCaptureAttr() is true, but this is
673                                  // incorrect because nocapture only guarantees
674                                  // that no copies outlive the function, not
675                                  // that the value cannot be locally captured.
676                                  !PointerMayBeCapturedBefore(A,
677                                    /* ReturnCaptures */ false,
678                                    /* StoreCaptures */ false, I, &DT)))
679           NoAliases.push_back(NewScopes[A]);
680       }
681
682       if (!NoAliases.empty())
683         NI->setMetadata(LLVMContext::MD_noalias,
684                         MDNode::concatenate(
685                             NI->getMetadata(LLVMContext::MD_noalias),
686                             MDNode::get(CalledFunc->getContext(), NoAliases)));
687
688       // Next, we want to figure out all of the sets to which we might belong.
689       // We might belong to a set if the noalias argument is in the set of
690       // underlying objects. If there is some non-noalias argument in our list
691       // of underlying objects, then we cannot add a scope because the fact
692       // that some access does not alias with any set of our noalias arguments
693       // cannot itself guarantee that it does not alias with this access
694       // (because there is some pointer of unknown origin involved and the
695       // other access might also depend on this pointer). We also cannot add
696       // scopes to arbitrary functions unless we know they don't access any
697       // non-parameter pointer-values.
698       bool CanAddScopes = !UsesAliasingPtr;
699       if (CanAddScopes && IsFuncCall)
700         CanAddScopes = IsArgMemOnlyCall;
701
702       if (CanAddScopes)
703         for (const Argument *A : NoAliasArgs) {
704           if (ObjSet.count(A))
705             Scopes.push_back(NewScopes[A]);
706         }
707
708       if (!Scopes.empty())
709         NI->setMetadata(
710             LLVMContext::MD_alias_scope,
711             MDNode::concatenate(NI->getMetadata(LLVMContext::MD_alias_scope),
712                                 MDNode::get(CalledFunc->getContext(), Scopes)));
713     }
714   }
715 }
716
717 /// If the inlined function has non-byval align arguments, then
718 /// add @llvm.assume-based alignment assumptions to preserve this information.
719 static void AddAlignmentAssumptions(CallSite CS, InlineFunctionInfo &IFI) {
720   if (!PreserveAlignmentAssumptions)
721     return;
722   auto &DL = CS.getCaller()->getParent()->getDataLayout();
723
724   // To avoid inserting redundant assumptions, we should check for assumptions
725   // already in the caller. To do this, we might need a DT of the caller.
726   DominatorTree DT;
727   bool DTCalculated = false;
728
729   Function *CalledFunc = CS.getCalledFunction();
730   for (Function::arg_iterator I = CalledFunc->arg_begin(),
731                               E = CalledFunc->arg_end();
732        I != E; ++I) {
733     unsigned Align = I->getType()->isPointerTy() ? I->getParamAlignment() : 0;
734     if (Align && !I->hasByValOrInAllocaAttr() && !I->hasNUses(0)) {
735       if (!DTCalculated) {
736         DT.recalculate(const_cast<Function&>(*CS.getInstruction()->getParent()
737                                                ->getParent()));
738         DTCalculated = true;
739       }
740
741       // If we can already prove the asserted alignment in the context of the
742       // caller, then don't bother inserting the assumption.
743       Value *Arg = CS.getArgument(I->getArgNo());
744       if (getKnownAlignment(Arg, DL, CS.getInstruction(),
745                             &IFI.ACT->getAssumptionCache(*CalledFunc),
746                             &DT) >= Align)
747         continue;
748
749       IRBuilder<>(CS.getInstruction())
750           .CreateAlignmentAssumption(DL, Arg, Align);
751     }
752   }
753 }
754
755 /// Once we have cloned code over from a callee into the caller,
756 /// update the specified callgraph to reflect the changes we made.
757 /// Note that it's possible that not all code was copied over, so only
758 /// some edges of the callgraph may remain.
759 static void UpdateCallGraphAfterInlining(CallSite CS,
760                                          Function::iterator FirstNewBlock,
761                                          ValueToValueMapTy &VMap,
762                                          InlineFunctionInfo &IFI) {
763   CallGraph &CG = *IFI.CG;
764   const Function *Caller = CS.getInstruction()->getParent()->getParent();
765   const Function *Callee = CS.getCalledFunction();
766   CallGraphNode *CalleeNode = CG[Callee];
767   CallGraphNode *CallerNode = CG[Caller];
768
769   // Since we inlined some uninlined call sites in the callee into the caller,
770   // add edges from the caller to all of the callees of the callee.
771   CallGraphNode::iterator I = CalleeNode->begin(), E = CalleeNode->end();
772
773   // Consider the case where CalleeNode == CallerNode.
774   CallGraphNode::CalledFunctionsVector CallCache;
775   if (CalleeNode == CallerNode) {
776     CallCache.assign(I, E);
777     I = CallCache.begin();
778     E = CallCache.end();
779   }
780
781   for (; I != E; ++I) {
782     const Value *OrigCall = I->first;
783
784     ValueToValueMapTy::iterator VMI = VMap.find(OrigCall);
785     // Only copy the edge if the call was inlined!
786     if (VMI == VMap.end() || VMI->second == nullptr)
787       continue;
788     
789     // If the call was inlined, but then constant folded, there is no edge to
790     // add.  Check for this case.
791     Instruction *NewCall = dyn_cast<Instruction>(VMI->second);
792     if (!NewCall)
793       continue;
794
795     // We do not treat intrinsic calls like real function calls because we
796     // expect them to become inline code; do not add an edge for an intrinsic.
797     CallSite CS = CallSite(NewCall);
798     if (CS && CS.getCalledFunction() && CS.getCalledFunction()->isIntrinsic())
799       continue;
800     
801     // Remember that this call site got inlined for the client of
802     // InlineFunction.
803     IFI.InlinedCalls.push_back(NewCall);
804
805     // It's possible that inlining the callsite will cause it to go from an
806     // indirect to a direct call by resolving a function pointer.  If this
807     // happens, set the callee of the new call site to a more precise
808     // destination.  This can also happen if the call graph node of the caller
809     // was just unnecessarily imprecise.
810     if (!I->second->getFunction())
811       if (Function *F = CallSite(NewCall).getCalledFunction()) {
812         // Indirect call site resolved to direct call.
813         CallerNode->addCalledFunction(CallSite(NewCall), CG[F]);
814
815         continue;
816       }
817
818     CallerNode->addCalledFunction(CallSite(NewCall), I->second);
819   }
820   
821   // Update the call graph by deleting the edge from Callee to Caller.  We must
822   // do this after the loop above in case Caller and Callee are the same.
823   CallerNode->removeCallEdgeFor(CS);
824 }
825
826 static void HandleByValArgumentInit(Value *Dst, Value *Src, Module *M,
827                                     BasicBlock *InsertBlock,
828                                     InlineFunctionInfo &IFI) {
829   Type *AggTy = cast<PointerType>(Src->getType())->getElementType();
830   IRBuilder<> Builder(InsertBlock->begin());
831
832   Value *Size = Builder.getInt64(M->getDataLayout().getTypeStoreSize(AggTy));
833
834   // Always generate a memcpy of alignment 1 here because we don't know
835   // the alignment of the src pointer.  Other optimizations can infer
836   // better alignment.
837   Builder.CreateMemCpy(Dst, Src, Size, /*Align=*/1);
838 }
839
840 /// When inlining a call site that has a byval argument,
841 /// we have to make the implicit memcpy explicit by adding it.
842 static Value *HandleByValArgument(Value *Arg, Instruction *TheCall,
843                                   const Function *CalledFunc,
844                                   InlineFunctionInfo &IFI,
845                                   unsigned ByValAlignment) {
846   PointerType *ArgTy = cast<PointerType>(Arg->getType());
847   Type *AggTy = ArgTy->getElementType();
848
849   Function *Caller = TheCall->getParent()->getParent();
850
851   // If the called function is readonly, then it could not mutate the caller's
852   // copy of the byval'd memory.  In this case, it is safe to elide the copy and
853   // temporary.
854   if (CalledFunc->onlyReadsMemory()) {
855     // If the byval argument has a specified alignment that is greater than the
856     // passed in pointer, then we either have to round up the input pointer or
857     // give up on this transformation.
858     if (ByValAlignment <= 1)  // 0 = unspecified, 1 = no particular alignment.
859       return Arg;
860
861     const DataLayout &DL = Caller->getParent()->getDataLayout();
862
863     // If the pointer is already known to be sufficiently aligned, or if we can
864     // round it up to a larger alignment, then we don't need a temporary.
865     if (getOrEnforceKnownAlignment(Arg, ByValAlignment, DL, TheCall,
866                                    &IFI.ACT->getAssumptionCache(*Caller)) >=
867         ByValAlignment)
868       return Arg;
869     
870     // Otherwise, we have to make a memcpy to get a safe alignment.  This is bad
871     // for code quality, but rarely happens and is required for correctness.
872   }
873
874   // Create the alloca.  If we have DataLayout, use nice alignment.
875   unsigned Align =
876       Caller->getParent()->getDataLayout().getPrefTypeAlignment(AggTy);
877
878   // If the byval had an alignment specified, we *must* use at least that
879   // alignment, as it is required by the byval argument (and uses of the
880   // pointer inside the callee).
881   Align = std::max(Align, ByValAlignment);
882   
883   Value *NewAlloca = new AllocaInst(AggTy, nullptr, Align, Arg->getName(), 
884                                     &*Caller->begin()->begin());
885   IFI.StaticAllocas.push_back(cast<AllocaInst>(NewAlloca));
886   
887   // Uses of the argument in the function should use our new alloca
888   // instead.
889   return NewAlloca;
890 }
891
892 // Check whether this Value is used by a lifetime intrinsic.
893 static bool isUsedByLifetimeMarker(Value *V) {
894   for (User *U : V->users()) {
895     if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(U)) {
896       switch (II->getIntrinsicID()) {
897       default: break;
898       case Intrinsic::lifetime_start:
899       case Intrinsic::lifetime_end:
900         return true;
901       }
902     }
903   }
904   return false;
905 }
906
907 // Check whether the given alloca already has
908 // lifetime.start or lifetime.end intrinsics.
909 static bool hasLifetimeMarkers(AllocaInst *AI) {
910   Type *Ty = AI->getType();
911   Type *Int8PtrTy = Type::getInt8PtrTy(Ty->getContext(),
912                                        Ty->getPointerAddressSpace());
913   if (Ty == Int8PtrTy)
914     return isUsedByLifetimeMarker(AI);
915
916   // Do a scan to find all the casts to i8*.
917   for (User *U : AI->users()) {
918     if (U->getType() != Int8PtrTy) continue;
919     if (U->stripPointerCasts() != AI) continue;
920     if (isUsedByLifetimeMarker(U))
921       return true;
922   }
923   return false;
924 }
925
926 /// Rebuild the entire inlined-at chain for this instruction so that the top of
927 /// the chain now is inlined-at the new call site.
928 static DebugLoc
929 updateInlinedAtInfo(DebugLoc DL, DILocation *InlinedAtNode, LLVMContext &Ctx,
930                     DenseMap<const DILocation *, DILocation *> &IANodes) {
931   SmallVector<DILocation *, 3> InlinedAtLocations;
932   DILocation *Last = InlinedAtNode;
933   DILocation *CurInlinedAt = DL;
934
935   // Gather all the inlined-at nodes
936   while (DILocation *IA = CurInlinedAt->getInlinedAt()) {
937     // Skip any we've already built nodes for
938     if (DILocation *Found = IANodes[IA]) {
939       Last = Found;
940       break;
941     }
942
943     InlinedAtLocations.push_back(IA);
944     CurInlinedAt = IA;
945   }
946
947   // Starting from the top, rebuild the nodes to point to the new inlined-at
948   // location (then rebuilding the rest of the chain behind it) and update the
949   // map of already-constructed inlined-at nodes.
950   for (const DILocation *MD : make_range(InlinedAtLocations.rbegin(),
951                                          InlinedAtLocations.rend())) {
952     Last = IANodes[MD] = DILocation::getDistinct(
953         Ctx, MD->getLine(), MD->getColumn(), MD->getScope(), Last);
954   }
955
956   // And finally create the normal location for this instruction, referring to
957   // the new inlined-at chain.
958   return DebugLoc::get(DL.getLine(), DL.getCol(), DL.getScope(), Last);
959 }
960
961 /// Update inlined instructions' line numbers to
962 /// to encode location where these instructions are inlined.
963 static void fixupLineNumbers(Function *Fn, Function::iterator FI,
964                              Instruction *TheCall) {
965   DebugLoc TheCallDL = TheCall->getDebugLoc();
966   if (!TheCallDL)
967     return;
968
969   auto &Ctx = Fn->getContext();
970   DILocation *InlinedAtNode = TheCallDL;
971
972   // Create a unique call site, not to be confused with any other call from the
973   // same location.
974   InlinedAtNode = DILocation::getDistinct(
975       Ctx, InlinedAtNode->getLine(), InlinedAtNode->getColumn(),
976       InlinedAtNode->getScope(), InlinedAtNode->getInlinedAt());
977
978   // Cache the inlined-at nodes as they're built so they are reused, without
979   // this every instruction's inlined-at chain would become distinct from each
980   // other.
981   DenseMap<const DILocation *, DILocation *> IANodes;
982
983   for (; FI != Fn->end(); ++FI) {
984     for (BasicBlock::iterator BI = FI->begin(), BE = FI->end();
985          BI != BE; ++BI) {
986       DebugLoc DL = BI->getDebugLoc();
987       if (!DL) {
988         // If the inlined instruction has no line number, make it look as if it
989         // originates from the call location. This is important for
990         // ((__always_inline__, __nodebug__)) functions which must use caller
991         // location for all instructions in their function body.
992
993         // Don't update static allocas, as they may get moved later.
994         if (auto *AI = dyn_cast<AllocaInst>(BI))
995           if (isa<Constant>(AI->getArraySize()))
996             continue;
997
998         BI->setDebugLoc(TheCallDL);
999       } else {
1000         BI->setDebugLoc(updateInlinedAtInfo(DL, InlinedAtNode, BI->getContext(), IANodes));
1001       }
1002     }
1003   }
1004 }
1005
1006 /// This function inlines the called function into the basic block of the
1007 /// caller. This returns false if it is not possible to inline this call.
1008 /// The program is still in a well defined state if this occurs though.
1009 ///
1010 /// Note that this only does one level of inlining.  For example, if the
1011 /// instruction 'call B' is inlined, and 'B' calls 'C', then the call to 'C' now
1012 /// exists in the instruction stream.  Similarly this will inline a recursive
1013 /// function by one level.
1014 bool llvm::InlineFunction(CallSite CS, InlineFunctionInfo &IFI,
1015                           bool InsertLifetime) {
1016   Instruction *TheCall = CS.getInstruction();
1017   assert(TheCall->getParent() && TheCall->getParent()->getParent() &&
1018          "Instruction not in function!");
1019
1020   // If IFI has any state in it, zap it before we fill it in.
1021   IFI.reset();
1022   
1023   const Function *CalledFunc = CS.getCalledFunction();
1024   if (!CalledFunc ||              // Can't inline external function or indirect
1025       CalledFunc->isDeclaration() || // call, or call to a vararg function!
1026       CalledFunc->getFunctionType()->isVarArg()) return false;
1027
1028   // If the call to the callee cannot throw, set the 'nounwind' flag on any
1029   // calls that we inline.
1030   bool MarkNoUnwind = CS.doesNotThrow();
1031
1032   BasicBlock *OrigBB = TheCall->getParent();
1033   Function *Caller = OrigBB->getParent();
1034
1035   // GC poses two hazards to inlining, which only occur when the callee has GC:
1036   //  1. If the caller has no GC, then the callee's GC must be propagated to the
1037   //     caller.
1038   //  2. If the caller has a differing GC, it is invalid to inline.
1039   if (CalledFunc->hasGC()) {
1040     if (!Caller->hasGC())
1041       Caller->setGC(CalledFunc->getGC());
1042     else if (CalledFunc->getGC() != Caller->getGC())
1043       return false;
1044   }
1045
1046   // Get the personality function from the callee if it contains a landing pad.
1047   Constant *CalledPersonality =
1048       CalledFunc->hasPersonalityFn() ? CalledFunc->getPersonalityFn() : nullptr;
1049
1050   // Find the personality function used by the landing pads of the caller. If it
1051   // exists, then check to see that it matches the personality function used in
1052   // the callee.
1053   Constant *CallerPersonality =
1054       Caller->hasPersonalityFn() ? Caller->getPersonalityFn() : nullptr;
1055   if (CalledPersonality) {
1056     if (!CallerPersonality)
1057       Caller->setPersonalityFn(CalledPersonality);
1058     // If the personality functions match, then we can perform the
1059     // inlining. Otherwise, we can't inline.
1060     // TODO: This isn't 100% true. Some personality functions are proper
1061     //       supersets of others and can be used in place of the other.
1062     else if (CalledPersonality != CallerPersonality)
1063       return false;
1064   }
1065
1066   // Get an iterator to the last basic block in the function, which will have
1067   // the new function inlined after it.
1068   Function::iterator LastBlock = &Caller->back();
1069
1070   // Make sure to capture all of the return instructions from the cloned
1071   // function.
1072   SmallVector<ReturnInst*, 8> Returns;
1073   ClonedCodeInfo InlinedFunctionInfo;
1074   Function::iterator FirstNewBlock;
1075
1076   { // Scope to destroy VMap after cloning.
1077     ValueToValueMapTy VMap;
1078     // Keep a list of pair (dst, src) to emit byval initializations.
1079     SmallVector<std::pair<Value*, Value*>, 4> ByValInit;
1080
1081     auto &DL = Caller->getParent()->getDataLayout();
1082
1083     assert(CalledFunc->arg_size() == CS.arg_size() &&
1084            "No varargs calls can be inlined!");
1085
1086     // Calculate the vector of arguments to pass into the function cloner, which
1087     // matches up the formal to the actual argument values.
1088     CallSite::arg_iterator AI = CS.arg_begin();
1089     unsigned ArgNo = 0;
1090     for (Function::const_arg_iterator I = CalledFunc->arg_begin(),
1091          E = CalledFunc->arg_end(); I != E; ++I, ++AI, ++ArgNo) {
1092       Value *ActualArg = *AI;
1093
1094       // When byval arguments actually inlined, we need to make the copy implied
1095       // by them explicit.  However, we don't do this if the callee is readonly
1096       // or readnone, because the copy would be unneeded: the callee doesn't
1097       // modify the struct.
1098       if (CS.isByValArgument(ArgNo)) {
1099         ActualArg = HandleByValArgument(ActualArg, TheCall, CalledFunc, IFI,
1100                                         CalledFunc->getParamAlignment(ArgNo+1));
1101         if (ActualArg != *AI)
1102           ByValInit.push_back(std::make_pair(ActualArg, (Value*) *AI));
1103       }
1104
1105       VMap[I] = ActualArg;
1106     }
1107
1108     // Add alignment assumptions if necessary. We do this before the inlined
1109     // instructions are actually cloned into the caller so that we can easily
1110     // check what will be known at the start of the inlined code.
1111     AddAlignmentAssumptions(CS, IFI);
1112
1113     // We want the inliner to prune the code as it copies.  We would LOVE to
1114     // have no dead or constant instructions leftover after inlining occurs
1115     // (which can happen, e.g., because an argument was constant), but we'll be
1116     // happy with whatever the cloner can do.
1117     CloneAndPruneFunctionInto(Caller, CalledFunc, VMap,
1118                               /*ModuleLevelChanges=*/false, Returns, ".i",
1119                               &InlinedFunctionInfo, TheCall);
1120
1121     // Remember the first block that is newly cloned over.
1122     FirstNewBlock = LastBlock; ++FirstNewBlock;
1123
1124     // Inject byval arguments initialization.
1125     for (std::pair<Value*, Value*> &Init : ByValInit)
1126       HandleByValArgumentInit(Init.first, Init.second, Caller->getParent(),
1127                               FirstNewBlock, IFI);
1128
1129     // Update the callgraph if requested.
1130     if (IFI.CG)
1131       UpdateCallGraphAfterInlining(CS, FirstNewBlock, VMap, IFI);
1132
1133     // Update inlined instructions' line number information.
1134     fixupLineNumbers(Caller, FirstNewBlock, TheCall);
1135
1136     // Clone existing noalias metadata if necessary.
1137     CloneAliasScopeMetadata(CS, VMap);
1138
1139     // Add noalias metadata if necessary.
1140     AddAliasScopeMetadata(CS, VMap, DL, IFI.AA);
1141
1142     // FIXME: We could register any cloned assumptions instead of clearing the
1143     // whole function's cache.
1144     if (IFI.ACT)
1145       IFI.ACT->getAssumptionCache(*Caller).clear();
1146   }
1147
1148   // If there are any alloca instructions in the block that used to be the entry
1149   // block for the callee, move them to the entry block of the caller.  First
1150   // calculate which instruction they should be inserted before.  We insert the
1151   // instructions at the end of the current alloca list.
1152   {
1153     BasicBlock::iterator InsertPoint = Caller->begin()->begin();
1154     for (BasicBlock::iterator I = FirstNewBlock->begin(),
1155          E = FirstNewBlock->end(); I != E; ) {
1156       AllocaInst *AI = dyn_cast<AllocaInst>(I++);
1157       if (!AI) continue;
1158       
1159       // If the alloca is now dead, remove it.  This often occurs due to code
1160       // specialization.
1161       if (AI->use_empty()) {
1162         AI->eraseFromParent();
1163         continue;
1164       }
1165
1166       if (!isa<Constant>(AI->getArraySize()))
1167         continue;
1168       
1169       // Keep track of the static allocas that we inline into the caller.
1170       IFI.StaticAllocas.push_back(AI);
1171       
1172       // Scan for the block of allocas that we can move over, and move them
1173       // all at once.
1174       while (isa<AllocaInst>(I) &&
1175              isa<Constant>(cast<AllocaInst>(I)->getArraySize())) {
1176         IFI.StaticAllocas.push_back(cast<AllocaInst>(I));
1177         ++I;
1178       }
1179
1180       // Transfer all of the allocas over in a block.  Using splice means
1181       // that the instructions aren't removed from the symbol table, then
1182       // reinserted.
1183       Caller->getEntryBlock().getInstList().splice(InsertPoint,
1184                                                    FirstNewBlock->getInstList(),
1185                                                    AI, I);
1186     }
1187     // Move any dbg.declares describing the allocas into the entry basic block.
1188     DIBuilder DIB(*Caller->getParent());
1189     for (auto &AI : IFI.StaticAllocas)
1190       replaceDbgDeclareForAlloca(AI, AI, DIB, /*Deref=*/false);
1191   }
1192
1193   bool InlinedMustTailCalls = false;
1194   if (InlinedFunctionInfo.ContainsCalls) {
1195     CallInst::TailCallKind CallSiteTailKind = CallInst::TCK_None;
1196     if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(TheCall))
1197       CallSiteTailKind = CI->getTailCallKind();
1198
1199     for (Function::iterator BB = FirstNewBlock, E = Caller->end(); BB != E;
1200          ++BB) {
1201       for (Instruction &I : *BB) {
1202         CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(&I);
1203         if (!CI)
1204           continue;
1205
1206         // We need to reduce the strength of any inlined tail calls.  For
1207         // musttail, we have to avoid introducing potential unbounded stack
1208         // growth.  For example, if functions 'f' and 'g' are mutually recursive
1209         // with musttail, we can inline 'g' into 'f' so long as we preserve
1210         // musttail on the cloned call to 'f'.  If either the inlined call site
1211         // or the cloned call site is *not* musttail, the program already has
1212         // one frame of stack growth, so it's safe to remove musttail.  Here is
1213         // a table of example transformations:
1214         //
1215         //    f -> musttail g -> musttail f  ==>  f -> musttail f
1216         //    f -> musttail g ->     tail f  ==>  f ->     tail f
1217         //    f ->          g -> musttail f  ==>  f ->          f
1218         //    f ->          g ->     tail f  ==>  f ->          f
1219         CallInst::TailCallKind ChildTCK = CI->getTailCallKind();
1220         ChildTCK = std::min(CallSiteTailKind, ChildTCK);
1221         CI->setTailCallKind(ChildTCK);
1222         InlinedMustTailCalls |= CI->isMustTailCall();
1223
1224         // Calls inlined through a 'nounwind' call site should be marked
1225         // 'nounwind'.
1226         if (MarkNoUnwind)
1227           CI->setDoesNotThrow();
1228       }
1229     }
1230   }
1231
1232   // Leave lifetime markers for the static alloca's, scoping them to the
1233   // function we just inlined.
1234   if (InsertLifetime && !IFI.StaticAllocas.empty()) {
1235     IRBuilder<> builder(FirstNewBlock->begin());
1236     for (unsigned ai = 0, ae = IFI.StaticAllocas.size(); ai != ae; ++ai) {
1237       AllocaInst *AI = IFI.StaticAllocas[ai];
1238
1239       // If the alloca is already scoped to something smaller than the whole
1240       // function then there's no need to add redundant, less accurate markers.
1241       if (hasLifetimeMarkers(AI))
1242         continue;
1243
1244       // Try to determine the size of the allocation.
1245       ConstantInt *AllocaSize = nullptr;
1246       if (ConstantInt *AIArraySize =
1247           dyn_cast<ConstantInt>(AI->getArraySize())) {
1248         auto &DL = Caller->getParent()->getDataLayout();
1249         Type *AllocaType = AI->getAllocatedType();
1250         uint64_t AllocaTypeSize = DL.getTypeAllocSize(AllocaType);
1251         uint64_t AllocaArraySize = AIArraySize->getLimitedValue();
1252
1253         // Don't add markers for zero-sized allocas.
1254         if (AllocaArraySize == 0)
1255           continue;
1256
1257         // Check that array size doesn't saturate uint64_t and doesn't
1258         // overflow when it's multiplied by type size.
1259         if (AllocaArraySize != ~0ULL &&
1260             UINT64_MAX / AllocaArraySize >= AllocaTypeSize) {
1261           AllocaSize = ConstantInt::get(Type::getInt64Ty(AI->getContext()),
1262                                         AllocaArraySize * AllocaTypeSize);
1263         }
1264       }
1265
1266       builder.CreateLifetimeStart(AI, AllocaSize);
1267       for (ReturnInst *RI : Returns) {
1268         // Don't insert llvm.lifetime.end calls between a musttail call and a
1269         // return.  The return kills all local allocas.
1270         if (InlinedMustTailCalls &&
1271             RI->getParent()->getTerminatingMustTailCall())
1272           continue;
1273         IRBuilder<>(RI).CreateLifetimeEnd(AI, AllocaSize);
1274       }
1275     }
1276   }
1277
1278   // If the inlined code contained dynamic alloca instructions, wrap the inlined
1279   // code with llvm.stacksave/llvm.stackrestore intrinsics.
1280   if (InlinedFunctionInfo.ContainsDynamicAllocas) {
1281     Module *M = Caller->getParent();
1282     // Get the two intrinsics we care about.
1283     Function *StackSave = Intrinsic::getDeclaration(M, Intrinsic::stacksave);
1284     Function *StackRestore=Intrinsic::getDeclaration(M,Intrinsic::stackrestore);
1285
1286     // Insert the llvm.stacksave.
1287     CallInst *SavedPtr = IRBuilder<>(FirstNewBlock, FirstNewBlock->begin())
1288                              .CreateCall(StackSave, {}, "savedstack");
1289
1290     // Insert a call to llvm.stackrestore before any return instructions in the
1291     // inlined function.
1292     for (ReturnInst *RI : Returns) {
1293       // Don't insert llvm.stackrestore calls between a musttail call and a
1294       // return.  The return will restore the stack pointer.
1295       if (InlinedMustTailCalls && RI->getParent()->getTerminatingMustTailCall())
1296         continue;
1297       IRBuilder<>(RI).CreateCall(StackRestore, SavedPtr);
1298     }
1299   }
1300
1301   // If we are inlining for an invoke instruction, we must make sure to rewrite
1302   // any call instructions into invoke instructions.
1303   if (auto *II = dyn_cast<InvokeInst>(TheCall)) {
1304     BasicBlock *UnwindDest = II->getUnwindDest();
1305     Instruction *FirstNonPHI = UnwindDest->getFirstNonPHI();
1306     if (isa<LandingPadInst>(FirstNonPHI)) {
1307       HandleInlinedLandingPad(II, FirstNewBlock, InlinedFunctionInfo);
1308     } else {
1309       HandleInlinedEHPad(II, FirstNewBlock, InlinedFunctionInfo);
1310     }
1311   }
1312
1313   // Handle any inlined musttail call sites.  In order for a new call site to be
1314   // musttail, the source of the clone and the inlined call site must have been
1315   // musttail.  Therefore it's safe to return without merging control into the
1316   // phi below.
1317   if (InlinedMustTailCalls) {
1318     // Check if we need to bitcast the result of any musttail calls.
1319     Type *NewRetTy = Caller->getReturnType();
1320     bool NeedBitCast = !TheCall->use_empty() && TheCall->getType() != NewRetTy;
1321
1322     // Handle the returns preceded by musttail calls separately.
1323     SmallVector<ReturnInst *, 8> NormalReturns;
1324     for (ReturnInst *RI : Returns) {
1325       CallInst *ReturnedMustTail =
1326           RI->getParent()->getTerminatingMustTailCall();
1327       if (!ReturnedMustTail) {
1328         NormalReturns.push_back(RI);
1329         continue;
1330       }
1331       if (!NeedBitCast)
1332         continue;
1333
1334       // Delete the old return and any preceding bitcast.
1335       BasicBlock *CurBB = RI->getParent();
1336       auto *OldCast = dyn_cast_or_null<BitCastInst>(RI->getReturnValue());
1337       RI->eraseFromParent();
1338       if (OldCast)
1339         OldCast->eraseFromParent();
1340
1341       // Insert a new bitcast and return with the right type.
1342       IRBuilder<> Builder(CurBB);
1343       Builder.CreateRet(Builder.CreateBitCast(ReturnedMustTail, NewRetTy));
1344     }
1345
1346     // Leave behind the normal returns so we can merge control flow.
1347     std::swap(Returns, NormalReturns);
1348   }
1349
1350   // If we cloned in _exactly one_ basic block, and if that block ends in a
1351   // return instruction, we splice the body of the inlined callee directly into
1352   // the calling basic block.
1353   if (Returns.size() == 1 && std::distance(FirstNewBlock, Caller->end()) == 1) {
1354     // Move all of the instructions right before the call.
1355     OrigBB->getInstList().splice(TheCall, FirstNewBlock->getInstList(),
1356                                  FirstNewBlock->begin(), FirstNewBlock->end());
1357     // Remove the cloned basic block.
1358     Caller->getBasicBlockList().pop_back();
1359
1360     // If the call site was an invoke instruction, add a branch to the normal
1361     // destination.
1362     if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(TheCall)) {
1363       BranchInst *NewBr = BranchInst::Create(II->getNormalDest(), TheCall);
1364       NewBr->setDebugLoc(Returns[0]->getDebugLoc());
1365     }
1366
1367     // If the return instruction returned a value, replace uses of the call with
1368     // uses of the returned value.
1369     if (!TheCall->use_empty()) {
1370       ReturnInst *R = Returns[0];
1371       if (TheCall == R->getReturnValue())
1372         TheCall->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(TheCall->getType()));
1373       else
1374         TheCall->replaceAllUsesWith(R->getReturnValue());
1375     }
1376     // Since we are now done with the Call/Invoke, we can delete it.
1377     TheCall->eraseFromParent();
1378
1379     // Since we are now done with the return instruction, delete it also.
1380     Returns[0]->eraseFromParent();
1381
1382     // We are now done with the inlining.
1383     return true;
1384   }
1385
1386   // Otherwise, we have the normal case, of more than one block to inline or
1387   // multiple return sites.
1388
1389   // We want to clone the entire callee function into the hole between the
1390   // "starter" and "ender" blocks.  How we accomplish this depends on whether
1391   // this is an invoke instruction or a call instruction.
1392   BasicBlock *AfterCallBB;
1393   BranchInst *CreatedBranchToNormalDest = nullptr;
1394   if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(TheCall)) {
1395
1396     // Add an unconditional branch to make this look like the CallInst case...
1397     CreatedBranchToNormalDest = BranchInst::Create(II->getNormalDest(), TheCall);
1398
1399     // Split the basic block.  This guarantees that no PHI nodes will have to be
1400     // updated due to new incoming edges, and make the invoke case more
1401     // symmetric to the call case.
1402     AfterCallBB = OrigBB->splitBasicBlock(CreatedBranchToNormalDest,
1403                                           CalledFunc->getName()+".exit");
1404
1405   } else {  // It's a call
1406     // If this is a call instruction, we need to split the basic block that
1407     // the call lives in.
1408     //
1409     AfterCallBB = OrigBB->splitBasicBlock(TheCall,
1410                                           CalledFunc->getName()+".exit");
1411   }
1412
1413   // Change the branch that used to go to AfterCallBB to branch to the first
1414   // basic block of the inlined function.
1415   //
1416   TerminatorInst *Br = OrigBB->getTerminator();
1417   assert(Br && Br->getOpcode() == Instruction::Br &&
1418          "splitBasicBlock broken!");
1419   Br->setOperand(0, FirstNewBlock);
1420
1421
1422   // Now that the function is correct, make it a little bit nicer.  In
1423   // particular, move the basic blocks inserted from the end of the function
1424   // into the space made by splitting the source basic block.
1425   Caller->getBasicBlockList().splice(AfterCallBB, Caller->getBasicBlockList(),
1426                                      FirstNewBlock, Caller->end());
1427
1428   // Handle all of the return instructions that we just cloned in, and eliminate
1429   // any users of the original call/invoke instruction.
1430   Type *RTy = CalledFunc->getReturnType();
1431
1432   PHINode *PHI = nullptr;
1433   if (Returns.size() > 1) {
1434     // The PHI node should go at the front of the new basic block to merge all
1435     // possible incoming values.
1436     if (!TheCall->use_empty()) {
1437       PHI = PHINode::Create(RTy, Returns.size(), TheCall->getName(),
1438                             AfterCallBB->begin());
1439       // Anything that used the result of the function call should now use the
1440       // PHI node as their operand.
1441       TheCall->replaceAllUsesWith(PHI);
1442     }
1443
1444     // Loop over all of the return instructions adding entries to the PHI node
1445     // as appropriate.
1446     if (PHI) {
1447       for (unsigned i = 0, e = Returns.size(); i != e; ++i) {
1448         ReturnInst *RI = Returns[i];
1449         assert(RI->getReturnValue()->getType() == PHI->getType() &&
1450                "Ret value not consistent in function!");
1451         PHI->addIncoming(RI->getReturnValue(), RI->getParent());
1452       }
1453     }
1454
1455
1456     // Add a branch to the merge points and remove return instructions.
1457     DebugLoc Loc;
1458     for (unsigned i = 0, e = Returns.size(); i != e; ++i) {
1459       ReturnInst *RI = Returns[i];
1460       BranchInst* BI = BranchInst::Create(AfterCallBB, RI);
1461       Loc = RI->getDebugLoc();
1462       BI->setDebugLoc(Loc);
1463       RI->eraseFromParent();
1464     }
1465     // We need to set the debug location to *somewhere* inside the
1466     // inlined function. The line number may be nonsensical, but the
1467     // instruction will at least be associated with the right
1468     // function.
1469     if (CreatedBranchToNormalDest)
1470       CreatedBranchToNormalDest->setDebugLoc(Loc);
1471   } else if (!Returns.empty()) {
1472     // Otherwise, if there is exactly one return value, just replace anything
1473     // using the return value of the call with the computed value.
1474     if (!TheCall->use_empty()) {
1475       if (TheCall == Returns[0]->getReturnValue())
1476         TheCall->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(TheCall->getType()));
1477       else
1478         TheCall->replaceAllUsesWith(Returns[0]->getReturnValue());
1479     }
1480
1481     // Update PHI nodes that use the ReturnBB to use the AfterCallBB.
1482     BasicBlock *ReturnBB = Returns[0]->getParent();
1483     ReturnBB->replaceAllUsesWith(AfterCallBB);
1484
1485     // Splice the code from the return block into the block that it will return
1486     // to, which contains the code that was after the call.
1487     AfterCallBB->getInstList().splice(AfterCallBB->begin(),
1488                                       ReturnBB->getInstList());
1489
1490     if (CreatedBranchToNormalDest)
1491       CreatedBranchToNormalDest->setDebugLoc(Returns[0]->getDebugLoc());
1492
1493     // Delete the return instruction now and empty ReturnBB now.
1494     Returns[0]->eraseFromParent();
1495     ReturnBB->eraseFromParent();
1496   } else if (!TheCall->use_empty()) {
1497     // No returns, but something is using the return value of the call.  Just
1498     // nuke the result.
1499     TheCall->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(TheCall->getType()));
1500   }
1501
1502   // Since we are now done with the Call/Invoke, we can delete it.
1503   TheCall->eraseFromParent();
1504
1505   // If we inlined any musttail calls and the original return is now
1506   // unreachable, delete it.  It can only contain a bitcast and ret.
1507   if (InlinedMustTailCalls && pred_begin(AfterCallBB) == pred_end(AfterCallBB))
1508     AfterCallBB->eraseFromParent();
1509
1510   // We should always be able to fold the entry block of the function into the
1511   // single predecessor of the block...
1512   assert(cast<BranchInst>(Br)->isUnconditional() && "splitBasicBlock broken!");
1513   BasicBlock *CalleeEntry = cast<BranchInst>(Br)->getSuccessor(0);
1514
1515   // Splice the code entry block into calling block, right before the
1516   // unconditional branch.
1517   CalleeEntry->replaceAllUsesWith(OrigBB);  // Update PHI nodes
1518   OrigBB->getInstList().splice(Br, CalleeEntry->getInstList());
1519
1520   // Remove the unconditional branch.
1521   OrigBB->getInstList().erase(Br);
1522
1523   // Now we can remove the CalleeEntry block, which is now empty.
1524   Caller->getBasicBlockList().erase(CalleeEntry);
1525
1526   // If we inserted a phi node, check to see if it has a single value (e.g. all
1527   // the entries are the same or undef).  If so, remove the PHI so it doesn't
1528   // block other optimizations.
1529   if (PHI) {
1530     auto &DL = Caller->getParent()->getDataLayout();
1531     if (Value *V = SimplifyInstruction(PHI, DL, nullptr, nullptr,
1532                                        &IFI.ACT->getAssumptionCache(*Caller))) {
1533       PHI->replaceAllUsesWith(V);
1534       PHI->eraseFromParent();
1535     }
1536   }
1537
1538   return true;
1539 }