Convert noalias parameter attributes into noalias metadata during inlining
[oota-llvm.git] / lib / Transforms / Utils / InlineFunction.cpp
1 //===- InlineFunction.cpp - Code to perform function inlining -------------===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
6 // License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 // This file implements inlining of a function into a call site, resolving
11 // parameters and the return value as appropriate.
12 //
13 //===----------------------------------------------------------------------===//
14
15 #include "llvm/Transforms/Utils/Cloning.h"
16 #include "llvm/ADT/SmallSet.h"
17 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
18 #include "llvm/ADT/SetVector.h"
19 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
20 #include "llvm/Analysis/AliasAnalysis.h"
21 #include "llvm/Analysis/CallGraph.h"
22 #include "llvm/Analysis/CaptureTracking.h"
23 #include "llvm/Analysis/InstructionSimplify.h"
24 #include "llvm/Analysis/ValueTracking.h"
25 #include "llvm/IR/Attributes.h"
26 #include "llvm/IR/CallSite.h"
27 #include "llvm/IR/CFG.h"
28 #include "llvm/IR/Constants.h"
29 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
30 #include "llvm/IR/DebugInfo.h"
31 #include "llvm/IR/DerivedTypes.h"
32 #include "llvm/IR/Dominators.h"
33 #include "llvm/IR/IRBuilder.h"
34 #include "llvm/IR/Instructions.h"
35 #include "llvm/IR/IntrinsicInst.h"
36 #include "llvm/IR/Intrinsics.h"
37 #include "llvm/IR/MDBuilder.h"
38 #include "llvm/IR/Module.h"
39 #include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
40 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
41 #include <algorithm>
42 using namespace llvm;
43
44 static cl::opt<bool>
45 EnableNoAliasConversion("enable-noalias-to-md-conversion", cl::init(false),
46   cl::Hidden,
47   cl::desc("Convert noalias attributes to metadata during inlining."));
48
49 bool llvm::InlineFunction(CallInst *CI, InlineFunctionInfo &IFI,
50                           bool InsertLifetime) {
51   return InlineFunction(CallSite(CI), IFI, InsertLifetime);
52 }
53 bool llvm::InlineFunction(InvokeInst *II, InlineFunctionInfo &IFI,
54                           bool InsertLifetime) {
55   return InlineFunction(CallSite(II), IFI, InsertLifetime);
56 }
57
58 namespace {
59   /// A class for recording information about inlining through an invoke.
60   class InvokeInliningInfo {
61     BasicBlock *OuterResumeDest; ///< Destination of the invoke's unwind.
62     BasicBlock *InnerResumeDest; ///< Destination for the callee's resume.
63     LandingPadInst *CallerLPad;  ///< LandingPadInst associated with the invoke.
64     PHINode *InnerEHValuesPHI;   ///< PHI for EH values from landingpad insts.
65     SmallVector<Value*, 8> UnwindDestPHIValues;
66
67   public:
68     InvokeInliningInfo(InvokeInst *II)
69       : OuterResumeDest(II->getUnwindDest()), InnerResumeDest(nullptr),
70         CallerLPad(nullptr), InnerEHValuesPHI(nullptr) {
71       // If there are PHI nodes in the unwind destination block, we need to keep
72       // track of which values came into them from the invoke before removing
73       // the edge from this block.
74       llvm::BasicBlock *InvokeBB = II->getParent();
75       BasicBlock::iterator I = OuterResumeDest->begin();
76       for (; isa<PHINode>(I); ++I) {
77         // Save the value to use for this edge.
78         PHINode *PHI = cast<PHINode>(I);
79         UnwindDestPHIValues.push_back(PHI->getIncomingValueForBlock(InvokeBB));
80       }
81
82       CallerLPad = cast<LandingPadInst>(I);
83     }
84
85     /// getOuterResumeDest - The outer unwind destination is the target of
86     /// unwind edges introduced for calls within the inlined function.
87     BasicBlock *getOuterResumeDest() const {
88       return OuterResumeDest;
89     }
90
91     BasicBlock *getInnerResumeDest();
92
93     LandingPadInst *getLandingPadInst() const { return CallerLPad; }
94
95     /// forwardResume - Forward the 'resume' instruction to the caller's landing
96     /// pad block. When the landing pad block has only one predecessor, this is
97     /// a simple branch. When there is more than one predecessor, we need to
98     /// split the landing pad block after the landingpad instruction and jump
99     /// to there.
100     void forwardResume(ResumeInst *RI,
101                        SmallPtrSet<LandingPadInst*, 16> &InlinedLPads);
102
103     /// addIncomingPHIValuesFor - Add incoming-PHI values to the unwind
104     /// destination block for the given basic block, using the values for the
105     /// original invoke's source block.
106     void addIncomingPHIValuesFor(BasicBlock *BB) const {
107       addIncomingPHIValuesForInto(BB, OuterResumeDest);
108     }
109
110     void addIncomingPHIValuesForInto(BasicBlock *src, BasicBlock *dest) const {
111       BasicBlock::iterator I = dest->begin();
112       for (unsigned i = 0, e = UnwindDestPHIValues.size(); i != e; ++i, ++I) {
113         PHINode *phi = cast<PHINode>(I);
114         phi->addIncoming(UnwindDestPHIValues[i], src);
115       }
116     }
117   };
118 }
119
120 /// getInnerResumeDest - Get or create a target for the branch from ResumeInsts.
121 BasicBlock *InvokeInliningInfo::getInnerResumeDest() {
122   if (InnerResumeDest) return InnerResumeDest;
123
124   // Split the landing pad.
125   BasicBlock::iterator SplitPoint = CallerLPad; ++SplitPoint;
126   InnerResumeDest =
127     OuterResumeDest->splitBasicBlock(SplitPoint,
128                                      OuterResumeDest->getName() + ".body");
129
130   // The number of incoming edges we expect to the inner landing pad.
131   const unsigned PHICapacity = 2;
132
133   // Create corresponding new PHIs for all the PHIs in the outer landing pad.
134   BasicBlock::iterator InsertPoint = InnerResumeDest->begin();
135   BasicBlock::iterator I = OuterResumeDest->begin();
136   for (unsigned i = 0, e = UnwindDestPHIValues.size(); i != e; ++i, ++I) {
137     PHINode *OuterPHI = cast<PHINode>(I);
138     PHINode *InnerPHI = PHINode::Create(OuterPHI->getType(), PHICapacity,
139                                         OuterPHI->getName() + ".lpad-body",
140                                         InsertPoint);
141     OuterPHI->replaceAllUsesWith(InnerPHI);
142     InnerPHI->addIncoming(OuterPHI, OuterResumeDest);
143   }
144
145   // Create a PHI for the exception values.
146   InnerEHValuesPHI = PHINode::Create(CallerLPad->getType(), PHICapacity,
147                                      "eh.lpad-body", InsertPoint);
148   CallerLPad->replaceAllUsesWith(InnerEHValuesPHI);
149   InnerEHValuesPHI->addIncoming(CallerLPad, OuterResumeDest);
150
151   // All done.
152   return InnerResumeDest;
153 }
154
155 /// forwardResume - Forward the 'resume' instruction to the caller's landing pad
156 /// block. When the landing pad block has only one predecessor, this is a simple
157 /// branch. When there is more than one predecessor, we need to split the
158 /// landing pad block after the landingpad instruction and jump to there.
159 void InvokeInliningInfo::forwardResume(ResumeInst *RI,
160                                SmallPtrSet<LandingPadInst*, 16> &InlinedLPads) {
161   BasicBlock *Dest = getInnerResumeDest();
162   BasicBlock *Src = RI->getParent();
163
164   BranchInst::Create(Dest, Src);
165
166   // Update the PHIs in the destination. They were inserted in an order which
167   // makes this work.
168   addIncomingPHIValuesForInto(Src, Dest);
169
170   InnerEHValuesPHI->addIncoming(RI->getOperand(0), Src);
171   RI->eraseFromParent();
172 }
173
174 /// HandleCallsInBlockInlinedThroughInvoke - When we inline a basic block into
175 /// an invoke, we have to turn all of the calls that can throw into
176 /// invokes.  This function analyze BB to see if there are any calls, and if so,
177 /// it rewrites them to be invokes that jump to InvokeDest and fills in the PHI
178 /// nodes in that block with the values specified in InvokeDestPHIValues.
179 static void HandleCallsInBlockInlinedThroughInvoke(BasicBlock *BB,
180                                                    InvokeInliningInfo &Invoke) {
181   for (BasicBlock::iterator BBI = BB->begin(), E = BB->end(); BBI != E; ) {
182     Instruction *I = BBI++;
183
184     // We only need to check for function calls: inlined invoke
185     // instructions require no special handling.
186     CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(I);
187
188     // If this call cannot unwind, don't convert it to an invoke.
189     // Inline asm calls cannot throw.
190     if (!CI || CI->doesNotThrow() || isa<InlineAsm>(CI->getCalledValue()))
191       continue;
192
193     // Convert this function call into an invoke instruction.  First, split the
194     // basic block.
195     BasicBlock *Split = BB->splitBasicBlock(CI, CI->getName()+".noexc");
196
197     // Delete the unconditional branch inserted by splitBasicBlock
198     BB->getInstList().pop_back();
199
200     // Create the new invoke instruction.
201     ImmutableCallSite CS(CI);
202     SmallVector<Value*, 8> InvokeArgs(CS.arg_begin(), CS.arg_end());
203     InvokeInst *II = InvokeInst::Create(CI->getCalledValue(), Split,
204                                         Invoke.getOuterResumeDest(),
205                                         InvokeArgs, CI->getName(), BB);
206     II->setDebugLoc(CI->getDebugLoc());
207     II->setCallingConv(CI->getCallingConv());
208     II->setAttributes(CI->getAttributes());
209     
210     // Make sure that anything using the call now uses the invoke!  This also
211     // updates the CallGraph if present, because it uses a WeakVH.
212     CI->replaceAllUsesWith(II);
213
214     // Delete the original call
215     Split->getInstList().pop_front();
216
217     // Update any PHI nodes in the exceptional block to indicate that there is
218     // now a new entry in them.
219     Invoke.addIncomingPHIValuesFor(BB);
220     return;
221   }
222 }
223
224 /// HandleInlinedInvoke - If we inlined an invoke site, we need to convert calls
225 /// in the body of the inlined function into invokes.
226 ///
227 /// II is the invoke instruction being inlined.  FirstNewBlock is the first
228 /// block of the inlined code (the last block is the end of the function),
229 /// and InlineCodeInfo is information about the code that got inlined.
230 static void HandleInlinedInvoke(InvokeInst *II, BasicBlock *FirstNewBlock,
231                                 ClonedCodeInfo &InlinedCodeInfo) {
232   BasicBlock *InvokeDest = II->getUnwindDest();
233
234   Function *Caller = FirstNewBlock->getParent();
235
236   // The inlined code is currently at the end of the function, scan from the
237   // start of the inlined code to its end, checking for stuff we need to
238   // rewrite.
239   InvokeInliningInfo Invoke(II);
240
241   // Get all of the inlined landing pad instructions.
242   SmallPtrSet<LandingPadInst*, 16> InlinedLPads;
243   for (Function::iterator I = FirstNewBlock, E = Caller->end(); I != E; ++I)
244     if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(I->getTerminator()))
245       InlinedLPads.insert(II->getLandingPadInst());
246
247   // Append the clauses from the outer landing pad instruction into the inlined
248   // landing pad instructions.
249   LandingPadInst *OuterLPad = Invoke.getLandingPadInst();
250   for (SmallPtrSet<LandingPadInst*, 16>::iterator I = InlinedLPads.begin(),
251          E = InlinedLPads.end(); I != E; ++I) {
252     LandingPadInst *InlinedLPad = *I;
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       HandleCallsInBlockInlinedThroughInvoke(BB, Invoke);
264
265     // Forward any resumes that are remaining here.
266     if (ResumeInst *RI = dyn_cast<ResumeInst>(BB->getTerminator()))
267       Invoke.forwardResume(RI, InlinedLPads);
268   }
269
270   // Now that everything is happy, we have one final detail.  The PHI nodes in
271   // the exception destination block still have entries due to the original
272   // invoke instruction. Eliminate these entries (which might even delete the
273   // PHI node) now.
274   InvokeDest->removePredecessor(II->getParent());
275 }
276
277 /// CloneAliasScopeMetadata - When inlining a function that contains noalias
278 /// scope metadata, this metadata needs to be cloned so that the inlined blocks
279 /// have different "unqiue scopes" at every call site. Were this not done, then
280 /// aliasing scopes from a function inlined into a caller multiple times could
281 /// not be differentiated (and this would lead to miscompiles because the
282 /// non-aliasing property communicated by the metadata could have
283 /// call-site-specific control dependencies).
284 static void CloneAliasScopeMetadata(CallSite CS, ValueToValueMapTy &VMap) {
285   const Function *CalledFunc = CS.getCalledFunction();
286   SetVector<const MDNode *> MD;
287
288   // Note: We could only clone the metadata if it is already used in the
289   // caller. I'm omitting that check here because it might confuse
290   // inter-procedural alias analysis passes. We can revisit this if it becomes
291   // an efficiency or overhead problem.
292
293   for (Function::const_iterator I = CalledFunc->begin(), IE = CalledFunc->end();
294        I != IE; ++I)
295     for (BasicBlock::const_iterator J = I->begin(), JE = I->end(); J != JE; ++J) {
296       if (const MDNode *M = J->getMetadata(LLVMContext::MD_alias_scope))
297         MD.insert(M);
298       if (const MDNode *M = J->getMetadata(LLVMContext::MD_noalias))
299         MD.insert(M);
300     }
301
302   if (MD.empty())
303     return;
304
305   // Walk the existing metadata, adding the complete (perhaps cyclic) chain to
306   // the set.
307   SmallVector<const Value *, 16> Queue(MD.begin(), MD.end());
308   while (!Queue.empty()) {
309     const MDNode *M = cast<MDNode>(Queue.pop_back_val());
310     for (unsigned i = 0, ie = M->getNumOperands(); i != ie; ++i)
311       if (const MDNode *M1 = dyn_cast<MDNode>(M->getOperand(i)))
312         if (MD.insert(M1))
313           Queue.push_back(M1);
314   }
315
316   // Now we have a complete set of all metadata in the chains used to specify
317   // the noalias scopes and the lists of those scopes.
318   SmallVector<MDNode *, 16> DummyNodes;
319   DenseMap<const MDNode *, TrackingVH<MDNode> > MDMap;
320   for (SetVector<const MDNode *>::iterator I = MD.begin(), IE = MD.end();
321        I != IE; ++I) {
322     MDNode *Dummy = MDNode::getTemporary(CalledFunc->getContext(),
323                                          ArrayRef<Value*>());
324     DummyNodes.push_back(Dummy);
325     MDMap[*I] = Dummy;
326   }
327
328   // Create new metadata nodes to replace the dummy nodes, replacing old
329   // metadata references with either a dummy node or an already-created new
330   // node.
331   for (SetVector<const MDNode *>::iterator I = MD.begin(), IE = MD.end();
332        I != IE; ++I) {
333     SmallVector<Value *, 4> NewOps;
334     for (unsigned i = 0, ie = (*I)->getNumOperands(); i != ie; ++i) {
335       const Value *V = (*I)->getOperand(i);
336       if (const MDNode *M = dyn_cast<MDNode>(V))
337         NewOps.push_back(MDMap[M]);
338       else
339         NewOps.push_back(const_cast<Value *>(V));
340     }
341
342     MDNode *NewM = MDNode::get(CalledFunc->getContext(), NewOps),
343            *TempM = MDMap[*I];
344
345     TempM->replaceAllUsesWith(NewM);
346   }
347
348   // Now replace the metadata in the new inlined instructions with the
349   // repacements from the map.
350   for (ValueToValueMapTy::iterator VMI = VMap.begin(), VMIE = VMap.end();
351        VMI != VMIE; ++VMI) {
352     if (!VMI->second)
353       continue;
354
355     Instruction *NI = dyn_cast<Instruction>(VMI->second);
356     if (!NI)
357       continue;
358
359     if (MDNode *M = NI->getMetadata(LLVMContext::MD_alias_scope))
360       NI->setMetadata(LLVMContext::MD_alias_scope, MDMap[M]);
361
362     if (MDNode *M = NI->getMetadata(LLVMContext::MD_noalias))
363       NI->setMetadata(LLVMContext::MD_noalias, MDMap[M]);
364   }
365
366   // Now that everything has been replaced, delete the dummy nodes.
367   for (unsigned i = 0, ie = DummyNodes.size(); i != ie; ++i)
368     MDNode::deleteTemporary(DummyNodes[i]);
369 }
370
371 /// AddAliasScopeMetadata - If the inlined function has noalias arguments, then
372 /// add new alias scopes for each noalias argument, tag the mapped noalias
373 /// parameters with noalias metadata specifying the new scope, and tag all
374 /// non-derived loads, stores and memory intrinsics with the new alias scopes.
375 static void AddAliasScopeMetadata(CallSite CS, ValueToValueMapTy &VMap,
376                                   const DataLayout *DL) {
377   if (!EnableNoAliasConversion)
378     return;
379
380   const Function *CalledFunc = CS.getCalledFunction();
381   SmallVector<const Argument *, 4> NoAliasArgs;
382
383   for (Function::const_arg_iterator I = CalledFunc->arg_begin(),
384        E = CalledFunc->arg_end(); I != E; ++I) {
385     if (I->hasNoAliasAttr() && !I->hasNUses(0))
386       NoAliasArgs.push_back(I);
387   }
388
389   if (NoAliasArgs.empty())
390     return;
391
392   // To do a good job, if a noalias variable is captured, we need to know if
393   // the capture point dominates the particular use we're considering.
394   DominatorTree DT;
395   DT.recalculate(const_cast<Function&>(*CalledFunc));
396
397   // noalias indicates that pointer values based on the argument do not alias
398   // pointer values which are not based on it. So we add a new "scope" for each
399   // noalias function argument. Accesses using pointers based on that argument
400   // become part of that alias scope, accesses using pointers not based on that
401   // argument are tagged as noalias with that scope.
402
403   DenseMap<const Argument *, MDNode *> NewScopes;
404   MDBuilder MDB(CalledFunc->getContext());
405
406   // Create a new scope domain for this function.
407   MDNode *NewDomain =
408     MDB.createAnonymousAliasScopeDomain(CalledFunc->getName());
409   for (unsigned i = 0, e = NoAliasArgs.size(); i != e; ++i) {
410     const Argument *A = NoAliasArgs[i];
411
412     std::string Name = CalledFunc->getName();
413     if (A->hasName()) {
414       Name += ": %";
415       Name += A->getName();
416     } else {
417       Name += ": argument ";
418       Name += utostr(i);
419     }
420
421     // Note: We always create a new anonymous root here. This is true regardless
422     // of the linkage of the callee because the aliasing "scope" is not just a
423     // property of the callee, but also all control dependencies in the caller.
424     MDNode *NewScope = MDB.createAnonymousAliasScope(NewDomain, Name);
425     NewScopes.insert(std::make_pair(A, NewScope));
426   }
427
428   // Iterate over all new instructions in the map; for all memory-access
429   // instructions, add the alias scope metadata.
430   for (ValueToValueMapTy::iterator VMI = VMap.begin(), VMIE = VMap.end();
431        VMI != VMIE; ++VMI) {
432     if (const Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(VMI->first)) {
433       if (!VMI->second)
434         continue;
435
436       Instruction *NI = dyn_cast<Instruction>(VMI->second);
437       if (!NI)
438         continue;
439
440       SmallVector<const Value *, 2> PtrArgs;
441
442       if (const LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(I))
443         PtrArgs.push_back(LI->getPointerOperand());
444       else if (const StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(I))
445         PtrArgs.push_back(SI->getPointerOperand());
446       else if (const VAArgInst *VAAI = dyn_cast<VAArgInst>(I))
447         PtrArgs.push_back(VAAI->getPointerOperand());
448       else if (const AtomicCmpXchgInst *CXI = dyn_cast<AtomicCmpXchgInst>(I))
449         PtrArgs.push_back(CXI->getPointerOperand());
450       else if (const AtomicRMWInst *RMWI = dyn_cast<AtomicRMWInst>(I))
451         PtrArgs.push_back(RMWI->getPointerOperand());
452       else if (const MemIntrinsic *MI = dyn_cast<MemIntrinsic>(I)) {
453         PtrArgs.push_back(MI->getRawDest());
454         if (const MemTransferInst *MTI = dyn_cast<MemTransferInst>(MI))
455           PtrArgs.push_back(MTI->getRawSource());
456       }
457
458       // If we found no pointers, then this instruction is not suitable for
459       // pairing with an instruction to receive aliasing metadata.
460       // Simplification during cloning could make this happen, and skip these
461       // cases for now.
462       if (PtrArgs.empty())
463         continue;
464
465       // It is possible that there is only one underlying object, but you
466       // need to go through several PHIs to see it, and thus could be
467       // repeated in the Objects list.
468       SmallPtrSet<const Value *, 4> ObjSet;
469       SmallVector<Value *, 4> Scopes, NoAliases;
470
471       SmallSetVector<const Argument *, 4> NAPtrArgs;
472       for (unsigned i = 0, ie = PtrArgs.size(); i != ie; ++i) {
473         SmallVector<Value *, 4> Objects;
474         GetUnderlyingObjects(const_cast<Value*>(PtrArgs[i]),
475                              Objects, DL, /* MaxLookup = */ 0);
476
477         for (Value *O : Objects)
478           ObjSet.insert(O);
479       }
480
481       // Figure out if we're derived from anyhing that is not a noalias
482       // argument.
483       bool CanDeriveViaCapture = false;
484       for (const Value *V : ObjSet)
485         if (!isIdentifiedFunctionLocal(const_cast<Value*>(V))) {
486           CanDeriveViaCapture = true;
487           break;
488         }
489   
490       // First, we want to figure out all of the sets with which we definitely
491       // don't alias. Iterate over all noalias set, and add those for which:
492       //   1. The noalias argument is not in the set of objects from which we
493       //      definitely derive.
494       //   2. The noalias argument has not yet been captured.
495       for (const Argument *A : NoAliasArgs) {
496         if (!ObjSet.count(A) && (!CanDeriveViaCapture ||
497                                  A->hasNoCaptureAttr() ||
498                                  !PointerMayBeCapturedBefore(A,
499                                    /* ReturnCaptures */ false,
500                                    /* StoreCaptures */ false, I, &DT)))
501           NoAliases.push_back(NewScopes[A]);
502       }
503
504       if (!NoAliases.empty())
505         NI->setMetadata(LLVMContext::MD_noalias, MDNode::concatenate(
506           NI->getMetadata(LLVMContext::MD_noalias),
507             MDNode::get(CalledFunc->getContext(), NoAliases)));
508       // Next, we want to figure out all of the sets to which we might belong.
509       // We might below to a set if:
510       //  1. The noalias argument is in the set of underlying objects
511       // or
512       //  2. There is some non-noalias argument in our list and the no-alias
513       //     argument has been captured.
514       
515       for (const Argument *A : NoAliasArgs) {
516         if (ObjSet.count(A) || (CanDeriveViaCapture &&
517                                 PointerMayBeCapturedBefore(A,
518                                   /* ReturnCaptures */ false,
519                                   /* StoreCaptures */ false,
520                                   I, &DT)))
521           Scopes.push_back(NewScopes[A]);
522       }
523
524       if (!Scopes.empty())
525         NI->setMetadata(LLVMContext::MD_alias_scope, MDNode::concatenate(
526           NI->getMetadata(LLVMContext::MD_alias_scope),
527             MDNode::get(CalledFunc->getContext(), Scopes)));
528     }
529   }
530 }
531
532 /// UpdateCallGraphAfterInlining - Once we have cloned code over from a callee
533 /// into the caller, update the specified callgraph to reflect the changes we
534 /// made.  Note that it's possible that not all code was copied over, so only
535 /// some edges of the callgraph may remain.
536 static void UpdateCallGraphAfterInlining(CallSite CS,
537                                          Function::iterator FirstNewBlock,
538                                          ValueToValueMapTy &VMap,
539                                          InlineFunctionInfo &IFI) {
540   CallGraph &CG = *IFI.CG;
541   const Function *Caller = CS.getInstruction()->getParent()->getParent();
542   const Function *Callee = CS.getCalledFunction();
543   CallGraphNode *CalleeNode = CG[Callee];
544   CallGraphNode *CallerNode = CG[Caller];
545
546   // Since we inlined some uninlined call sites in the callee into the caller,
547   // add edges from the caller to all of the callees of the callee.
548   CallGraphNode::iterator I = CalleeNode->begin(), E = CalleeNode->end();
549
550   // Consider the case where CalleeNode == CallerNode.
551   CallGraphNode::CalledFunctionsVector CallCache;
552   if (CalleeNode == CallerNode) {
553     CallCache.assign(I, E);
554     I = CallCache.begin();
555     E = CallCache.end();
556   }
557
558   for (; I != E; ++I) {
559     const Value *OrigCall = I->first;
560
561     ValueToValueMapTy::iterator VMI = VMap.find(OrigCall);
562     // Only copy the edge if the call was inlined!
563     if (VMI == VMap.end() || VMI->second == nullptr)
564       continue;
565     
566     // If the call was inlined, but then constant folded, there is no edge to
567     // add.  Check for this case.
568     Instruction *NewCall = dyn_cast<Instruction>(VMI->second);
569     if (!NewCall) continue;
570
571     // Remember that this call site got inlined for the client of
572     // InlineFunction.
573     IFI.InlinedCalls.push_back(NewCall);
574
575     // It's possible that inlining the callsite will cause it to go from an
576     // indirect to a direct call by resolving a function pointer.  If this
577     // happens, set the callee of the new call site to a more precise
578     // destination.  This can also happen if the call graph node of the caller
579     // was just unnecessarily imprecise.
580     if (!I->second->getFunction())
581       if (Function *F = CallSite(NewCall).getCalledFunction()) {
582         // Indirect call site resolved to direct call.
583         CallerNode->addCalledFunction(CallSite(NewCall), CG[F]);
584
585         continue;
586       }
587
588     CallerNode->addCalledFunction(CallSite(NewCall), I->second);
589   }
590   
591   // Update the call graph by deleting the edge from Callee to Caller.  We must
592   // do this after the loop above in case Caller and Callee are the same.
593   CallerNode->removeCallEdgeFor(CS);
594 }
595
596 static void HandleByValArgumentInit(Value *Dst, Value *Src, Module *M,
597                                     BasicBlock *InsertBlock,
598                                     InlineFunctionInfo &IFI) {
599   LLVMContext &Context = Src->getContext();
600   Type *VoidPtrTy = Type::getInt8PtrTy(Context);
601   Type *AggTy = cast<PointerType>(Src->getType())->getElementType();
602   Type *Tys[3] = { VoidPtrTy, VoidPtrTy, Type::getInt64Ty(Context) };
603   Function *MemCpyFn = Intrinsic::getDeclaration(M, Intrinsic::memcpy, Tys);
604   IRBuilder<> builder(InsertBlock->begin());
605   Value *DstCast = builder.CreateBitCast(Dst, VoidPtrTy, "tmp");
606   Value *SrcCast = builder.CreateBitCast(Src, VoidPtrTy, "tmp");
607
608   Value *Size;
609   if (IFI.DL == nullptr)
610     Size = ConstantExpr::getSizeOf(AggTy);
611   else
612     Size = ConstantInt::get(Type::getInt64Ty(Context),
613                             IFI.DL->getTypeStoreSize(AggTy));
614
615   // Always generate a memcpy of alignment 1 here because we don't know
616   // the alignment of the src pointer.  Other optimizations can infer
617   // better alignment.
618   Value *CallArgs[] = {
619     DstCast, SrcCast, Size,
620     ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(Context), 1),
621     ConstantInt::getFalse(Context) // isVolatile
622   };
623   builder.CreateCall(MemCpyFn, CallArgs);
624 }
625
626 /// HandleByValArgument - When inlining a call site that has a byval argument,
627 /// we have to make the implicit memcpy explicit by adding it.
628 static Value *HandleByValArgument(Value *Arg, Instruction *TheCall,
629                                   const Function *CalledFunc,
630                                   InlineFunctionInfo &IFI,
631                                   unsigned ByValAlignment) {
632   PointerType *ArgTy = cast<PointerType>(Arg->getType());
633   Type *AggTy = ArgTy->getElementType();
634
635   // If the called function is readonly, then it could not mutate the caller's
636   // copy of the byval'd memory.  In this case, it is safe to elide the copy and
637   // temporary.
638   if (CalledFunc->onlyReadsMemory()) {
639     // If the byval argument has a specified alignment that is greater than the
640     // passed in pointer, then we either have to round up the input pointer or
641     // give up on this transformation.
642     if (ByValAlignment <= 1)  // 0 = unspecified, 1 = no particular alignment.
643       return Arg;
644
645     // If the pointer is already known to be sufficiently aligned, or if we can
646     // round it up to a larger alignment, then we don't need a temporary.
647     if (getOrEnforceKnownAlignment(Arg, ByValAlignment,
648                                    IFI.DL) >= ByValAlignment)
649       return Arg;
650     
651     // Otherwise, we have to make a memcpy to get a safe alignment.  This is bad
652     // for code quality, but rarely happens and is required for correctness.
653   }
654
655   // Create the alloca.  If we have DataLayout, use nice alignment.
656   unsigned Align = 1;
657   if (IFI.DL)
658     Align = IFI.DL->getPrefTypeAlignment(AggTy);
659   
660   // If the byval had an alignment specified, we *must* use at least that
661   // alignment, as it is required by the byval argument (and uses of the
662   // pointer inside the callee).
663   Align = std::max(Align, ByValAlignment);
664   
665   Function *Caller = TheCall->getParent()->getParent(); 
666   
667   Value *NewAlloca = new AllocaInst(AggTy, nullptr, Align, Arg->getName(), 
668                                     &*Caller->begin()->begin());
669   IFI.StaticAllocas.push_back(cast<AllocaInst>(NewAlloca));
670   
671   // Uses of the argument in the function should use our new alloca
672   // instead.
673   return NewAlloca;
674 }
675
676 // isUsedByLifetimeMarker - Check whether this Value is used by a lifetime
677 // intrinsic.
678 static bool isUsedByLifetimeMarker(Value *V) {
679   for (User *U : V->users()) {
680     if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(U)) {
681       switch (II->getIntrinsicID()) {
682       default: break;
683       case Intrinsic::lifetime_start:
684       case Intrinsic::lifetime_end:
685         return true;
686       }
687     }
688   }
689   return false;
690 }
691
692 // hasLifetimeMarkers - Check whether the given alloca already has
693 // lifetime.start or lifetime.end intrinsics.
694 static bool hasLifetimeMarkers(AllocaInst *AI) {
695   Type *Ty = AI->getType();
696   Type *Int8PtrTy = Type::getInt8PtrTy(Ty->getContext(),
697                                        Ty->getPointerAddressSpace());
698   if (Ty == Int8PtrTy)
699     return isUsedByLifetimeMarker(AI);
700
701   // Do a scan to find all the casts to i8*.
702   for (User *U : AI->users()) {
703     if (U->getType() != Int8PtrTy) continue;
704     if (U->stripPointerCasts() != AI) continue;
705     if (isUsedByLifetimeMarker(U))
706       return true;
707   }
708   return false;
709 }
710
711 /// updateInlinedAtInfo - Helper function used by fixupLineNumbers to
712 /// recursively update InlinedAtEntry of a DebugLoc.
713 static DebugLoc updateInlinedAtInfo(const DebugLoc &DL, 
714                                     const DebugLoc &InlinedAtDL,
715                                     LLVMContext &Ctx) {
716   if (MDNode *IA = DL.getInlinedAt(Ctx)) {
717     DebugLoc NewInlinedAtDL 
718       = updateInlinedAtInfo(DebugLoc::getFromDILocation(IA), InlinedAtDL, Ctx);
719     return DebugLoc::get(DL.getLine(), DL.getCol(), DL.getScope(Ctx),
720                          NewInlinedAtDL.getAsMDNode(Ctx));
721   }
722
723   return DebugLoc::get(DL.getLine(), DL.getCol(), DL.getScope(Ctx),
724                        InlinedAtDL.getAsMDNode(Ctx));
725 }
726
727 /// fixupLineNumbers - Update inlined instructions' line numbers to 
728 /// to encode location where these instructions are inlined.
729 static void fixupLineNumbers(Function *Fn, Function::iterator FI,
730                              Instruction *TheCall) {
731   DebugLoc TheCallDL = TheCall->getDebugLoc();
732   if (TheCallDL.isUnknown())
733     return;
734
735   for (; FI != Fn->end(); ++FI) {
736     for (BasicBlock::iterator BI = FI->begin(), BE = FI->end();
737          BI != BE; ++BI) {
738       DebugLoc DL = BI->getDebugLoc();
739       if (DL.isUnknown()) {
740         // If the inlined instruction has no line number, make it look as if it
741         // originates from the call location. This is important for
742         // ((__always_inline__, __nodebug__)) functions which must use caller
743         // location for all instructions in their function body.
744         BI->setDebugLoc(TheCallDL);
745       } else {
746         BI->setDebugLoc(updateInlinedAtInfo(DL, TheCallDL, BI->getContext()));
747         if (DbgValueInst *DVI = dyn_cast<DbgValueInst>(BI)) {
748           LLVMContext &Ctx = BI->getContext();
749           MDNode *InlinedAt = BI->getDebugLoc().getInlinedAt(Ctx);
750           DVI->setOperand(2, createInlinedVariable(DVI->getVariable(), 
751                                                    InlinedAt, Ctx));
752         }
753       }
754     }
755   }
756 }
757
758 /// Returns a musttail call instruction if one immediately precedes the given
759 /// return instruction with an optional bitcast instruction between them.
760 static CallInst *getPrecedingMustTailCall(ReturnInst *RI) {
761   Instruction *Prev = RI->getPrevNode();
762   if (!Prev)
763     return nullptr;
764
765   if (Value *RV = RI->getReturnValue()) {
766     if (RV != Prev)
767       return nullptr;
768
769     // Look through the optional bitcast.
770     if (auto *BI = dyn_cast<BitCastInst>(Prev)) {
771       RV = BI->getOperand(0);
772       Prev = BI->getPrevNode();
773       if (!Prev || RV != Prev)
774         return nullptr;
775     }
776   }
777
778   if (auto *CI = dyn_cast<CallInst>(Prev)) {
779     if (CI->isMustTailCall())
780       return CI;
781   }
782   return nullptr;
783 }
784
785 /// InlineFunction - This function inlines the called function into the basic
786 /// block of the caller.  This returns false if it is not possible to inline
787 /// this call.  The program is still in a well defined state if this occurs
788 /// though.
789 ///
790 /// Note that this only does one level of inlining.  For example, if the
791 /// instruction 'call B' is inlined, and 'B' calls 'C', then the call to 'C' now
792 /// exists in the instruction stream.  Similarly this will inline a recursive
793 /// function by one level.
794 bool llvm::InlineFunction(CallSite CS, InlineFunctionInfo &IFI,
795                           bool InsertLifetime) {
796   Instruction *TheCall = CS.getInstruction();
797   assert(TheCall->getParent() && TheCall->getParent()->getParent() &&
798          "Instruction not in function!");
799
800   // If IFI has any state in it, zap it before we fill it in.
801   IFI.reset();
802   
803   const Function *CalledFunc = CS.getCalledFunction();
804   if (!CalledFunc ||              // Can't inline external function or indirect
805       CalledFunc->isDeclaration() || // call, or call to a vararg function!
806       CalledFunc->getFunctionType()->isVarArg()) return false;
807
808   // If the call to the callee cannot throw, set the 'nounwind' flag on any
809   // calls that we inline.
810   bool MarkNoUnwind = CS.doesNotThrow();
811
812   BasicBlock *OrigBB = TheCall->getParent();
813   Function *Caller = OrigBB->getParent();
814
815   // GC poses two hazards to inlining, which only occur when the callee has GC:
816   //  1. If the caller has no GC, then the callee's GC must be propagated to the
817   //     caller.
818   //  2. If the caller has a differing GC, it is invalid to inline.
819   if (CalledFunc->hasGC()) {
820     if (!Caller->hasGC())
821       Caller->setGC(CalledFunc->getGC());
822     else if (CalledFunc->getGC() != Caller->getGC())
823       return false;
824   }
825
826   // Get the personality function from the callee if it contains a landing pad.
827   Value *CalleePersonality = nullptr;
828   for (Function::const_iterator I = CalledFunc->begin(), E = CalledFunc->end();
829        I != E; ++I)
830     if (const InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(I->getTerminator())) {
831       const BasicBlock *BB = II->getUnwindDest();
832       const LandingPadInst *LP = BB->getLandingPadInst();
833       CalleePersonality = LP->getPersonalityFn();
834       break;
835     }
836
837   // Find the personality function used by the landing pads of the caller. If it
838   // exists, then check to see that it matches the personality function used in
839   // the callee.
840   if (CalleePersonality) {
841     for (Function::const_iterator I = Caller->begin(), E = Caller->end();
842          I != E; ++I)
843       if (const InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(I->getTerminator())) {
844         const BasicBlock *BB = II->getUnwindDest();
845         const LandingPadInst *LP = BB->getLandingPadInst();
846
847         // If the personality functions match, then we can perform the
848         // inlining. Otherwise, we can't inline.
849         // TODO: This isn't 100% true. Some personality functions are proper
850         //       supersets of others and can be used in place of the other.
851         if (LP->getPersonalityFn() != CalleePersonality)
852           return false;
853
854         break;
855       }
856   }
857
858   // Get an iterator to the last basic block in the function, which will have
859   // the new function inlined after it.
860   Function::iterator LastBlock = &Caller->back();
861
862   // Make sure to capture all of the return instructions from the cloned
863   // function.
864   SmallVector<ReturnInst*, 8> Returns;
865   ClonedCodeInfo InlinedFunctionInfo;
866   Function::iterator FirstNewBlock;
867
868   { // Scope to destroy VMap after cloning.
869     ValueToValueMapTy VMap;
870     // Keep a list of pair (dst, src) to emit byval initializations.
871     SmallVector<std::pair<Value*, Value*>, 4> ByValInit;
872
873     assert(CalledFunc->arg_size() == CS.arg_size() &&
874            "No varargs calls can be inlined!");
875
876     // Calculate the vector of arguments to pass into the function cloner, which
877     // matches up the formal to the actual argument values.
878     CallSite::arg_iterator AI = CS.arg_begin();
879     unsigned ArgNo = 0;
880     for (Function::const_arg_iterator I = CalledFunc->arg_begin(),
881          E = CalledFunc->arg_end(); I != E; ++I, ++AI, ++ArgNo) {
882       Value *ActualArg = *AI;
883
884       // When byval arguments actually inlined, we need to make the copy implied
885       // by them explicit.  However, we don't do this if the callee is readonly
886       // or readnone, because the copy would be unneeded: the callee doesn't
887       // modify the struct.
888       if (CS.isByValArgument(ArgNo)) {
889         ActualArg = HandleByValArgument(ActualArg, TheCall, CalledFunc, IFI,
890                                         CalledFunc->getParamAlignment(ArgNo+1));
891         if (ActualArg != *AI)
892           ByValInit.push_back(std::make_pair(ActualArg, (Value*) *AI));
893       }
894
895       VMap[I] = ActualArg;
896     }
897
898     // We want the inliner to prune the code as it copies.  We would LOVE to
899     // have no dead or constant instructions leftover after inlining occurs
900     // (which can happen, e.g., because an argument was constant), but we'll be
901     // happy with whatever the cloner can do.
902     CloneAndPruneFunctionInto(Caller, CalledFunc, VMap, 
903                               /*ModuleLevelChanges=*/false, Returns, ".i",
904                               &InlinedFunctionInfo, IFI.DL, TheCall);
905
906     // Remember the first block that is newly cloned over.
907     FirstNewBlock = LastBlock; ++FirstNewBlock;
908
909     // Inject byval arguments initialization.
910     for (std::pair<Value*, Value*> &Init : ByValInit)
911       HandleByValArgumentInit(Init.first, Init.second, Caller->getParent(),
912                               FirstNewBlock, IFI);
913
914     // Update the callgraph if requested.
915     if (IFI.CG)
916       UpdateCallGraphAfterInlining(CS, FirstNewBlock, VMap, IFI);
917
918     // Update inlined instructions' line number information.
919     fixupLineNumbers(Caller, FirstNewBlock, TheCall);
920
921     // Clone existing noalias metadata if necessary.
922     CloneAliasScopeMetadata(CS, VMap);
923
924     // Add noalias metadata if necessary.
925     AddAliasScopeMetadata(CS, VMap, IFI.DL);
926   }
927
928   // If there are any alloca instructions in the block that used to be the entry
929   // block for the callee, move them to the entry block of the caller.  First
930   // calculate which instruction they should be inserted before.  We insert the
931   // instructions at the end of the current alloca list.
932   {
933     BasicBlock::iterator InsertPoint = Caller->begin()->begin();
934     for (BasicBlock::iterator I = FirstNewBlock->begin(),
935          E = FirstNewBlock->end(); I != E; ) {
936       AllocaInst *AI = dyn_cast<AllocaInst>(I++);
937       if (!AI) continue;
938       
939       // If the alloca is now dead, remove it.  This often occurs due to code
940       // specialization.
941       if (AI->use_empty()) {
942         AI->eraseFromParent();
943         continue;
944       }
945
946       if (!isa<Constant>(AI->getArraySize()))
947         continue;
948       
949       // Keep track of the static allocas that we inline into the caller.
950       IFI.StaticAllocas.push_back(AI);
951       
952       // Scan for the block of allocas that we can move over, and move them
953       // all at once.
954       while (isa<AllocaInst>(I) &&
955              isa<Constant>(cast<AllocaInst>(I)->getArraySize())) {
956         IFI.StaticAllocas.push_back(cast<AllocaInst>(I));
957         ++I;
958       }
959
960       // Transfer all of the allocas over in a block.  Using splice means
961       // that the instructions aren't removed from the symbol table, then
962       // reinserted.
963       Caller->getEntryBlock().getInstList().splice(InsertPoint,
964                                                    FirstNewBlock->getInstList(),
965                                                    AI, I);
966     }
967   }
968
969   bool InlinedMustTailCalls = false;
970   if (InlinedFunctionInfo.ContainsCalls) {
971     CallInst::TailCallKind CallSiteTailKind = CallInst::TCK_None;
972     if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(TheCall))
973       CallSiteTailKind = CI->getTailCallKind();
974
975     for (Function::iterator BB = FirstNewBlock, E = Caller->end(); BB != E;
976          ++BB) {
977       for (Instruction &I : *BB) {
978         CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(&I);
979         if (!CI)
980           continue;
981
982         // We need to reduce the strength of any inlined tail calls.  For
983         // musttail, we have to avoid introducing potential unbounded stack
984         // growth.  For example, if functions 'f' and 'g' are mutually recursive
985         // with musttail, we can inline 'g' into 'f' so long as we preserve
986         // musttail on the cloned call to 'f'.  If either the inlined call site
987         // or the cloned call site is *not* musttail, the program already has
988         // one frame of stack growth, so it's safe to remove musttail.  Here is
989         // a table of example transformations:
990         //
991         //    f -> musttail g -> musttail f  ==>  f -> musttail f
992         //    f -> musttail g ->     tail f  ==>  f ->     tail f
993         //    f ->          g -> musttail f  ==>  f ->          f
994         //    f ->          g ->     tail f  ==>  f ->          f
995         CallInst::TailCallKind ChildTCK = CI->getTailCallKind();
996         ChildTCK = std::min(CallSiteTailKind, ChildTCK);
997         CI->setTailCallKind(ChildTCK);
998         InlinedMustTailCalls |= CI->isMustTailCall();
999
1000         // Calls inlined through a 'nounwind' call site should be marked
1001         // 'nounwind'.
1002         if (MarkNoUnwind)
1003           CI->setDoesNotThrow();
1004       }
1005     }
1006   }
1007
1008   // Leave lifetime markers for the static alloca's, scoping them to the
1009   // function we just inlined.
1010   if (InsertLifetime && !IFI.StaticAllocas.empty()) {
1011     IRBuilder<> builder(FirstNewBlock->begin());
1012     for (unsigned ai = 0, ae = IFI.StaticAllocas.size(); ai != ae; ++ai) {
1013       AllocaInst *AI = IFI.StaticAllocas[ai];
1014
1015       // If the alloca is already scoped to something smaller than the whole
1016       // function then there's no need to add redundant, less accurate markers.
1017       if (hasLifetimeMarkers(AI))
1018         continue;
1019
1020       // Try to determine the size of the allocation.
1021       ConstantInt *AllocaSize = nullptr;
1022       if (ConstantInt *AIArraySize =
1023           dyn_cast<ConstantInt>(AI->getArraySize())) {
1024         if (IFI.DL) {
1025           Type *AllocaType = AI->getAllocatedType();
1026           uint64_t AllocaTypeSize = IFI.DL->getTypeAllocSize(AllocaType);
1027           uint64_t AllocaArraySize = AIArraySize->getLimitedValue();
1028           assert(AllocaArraySize > 0 && "array size of AllocaInst is zero");
1029           // Check that array size doesn't saturate uint64_t and doesn't
1030           // overflow when it's multiplied by type size.
1031           if (AllocaArraySize != ~0ULL &&
1032               UINT64_MAX / AllocaArraySize >= AllocaTypeSize) {
1033             AllocaSize = ConstantInt::get(Type::getInt64Ty(AI->getContext()),
1034                                           AllocaArraySize * AllocaTypeSize);
1035           }
1036         }
1037       }
1038
1039       builder.CreateLifetimeStart(AI, AllocaSize);
1040       for (ReturnInst *RI : Returns) {
1041         // Don't insert llvm.lifetime.end calls between a musttail call and a
1042         // return.  The return kills all local allocas.
1043         if (InlinedMustTailCalls && getPrecedingMustTailCall(RI))
1044           continue;
1045         IRBuilder<>(RI).CreateLifetimeEnd(AI, AllocaSize);
1046       }
1047     }
1048   }
1049
1050   // If the inlined code contained dynamic alloca instructions, wrap the inlined
1051   // code with llvm.stacksave/llvm.stackrestore intrinsics.
1052   if (InlinedFunctionInfo.ContainsDynamicAllocas) {
1053     Module *M = Caller->getParent();
1054     // Get the two intrinsics we care about.
1055     Function *StackSave = Intrinsic::getDeclaration(M, Intrinsic::stacksave);
1056     Function *StackRestore=Intrinsic::getDeclaration(M,Intrinsic::stackrestore);
1057
1058     // Insert the llvm.stacksave.
1059     CallInst *SavedPtr = IRBuilder<>(FirstNewBlock, FirstNewBlock->begin())
1060       .CreateCall(StackSave, "savedstack");
1061
1062     // Insert a call to llvm.stackrestore before any return instructions in the
1063     // inlined function.
1064     for (ReturnInst *RI : Returns) {
1065       // Don't insert llvm.stackrestore calls between a musttail call and a
1066       // return.  The return will restore the stack pointer.
1067       if (InlinedMustTailCalls && getPrecedingMustTailCall(RI))
1068         continue;
1069       IRBuilder<>(RI).CreateCall(StackRestore, SavedPtr);
1070     }
1071   }
1072
1073   // If we are inlining for an invoke instruction, we must make sure to rewrite
1074   // any call instructions into invoke instructions.
1075   if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(TheCall))
1076     HandleInlinedInvoke(II, FirstNewBlock, InlinedFunctionInfo);
1077
1078   // Handle any inlined musttail call sites.  In order for a new call site to be
1079   // musttail, the source of the clone and the inlined call site must have been
1080   // musttail.  Therefore it's safe to return without merging control into the
1081   // phi below.
1082   if (InlinedMustTailCalls) {
1083     // Check if we need to bitcast the result of any musttail calls.
1084     Type *NewRetTy = Caller->getReturnType();
1085     bool NeedBitCast = !TheCall->use_empty() && TheCall->getType() != NewRetTy;
1086
1087     // Handle the returns preceded by musttail calls separately.
1088     SmallVector<ReturnInst *, 8> NormalReturns;
1089     for (ReturnInst *RI : Returns) {
1090       CallInst *ReturnedMustTail = getPrecedingMustTailCall(RI);
1091       if (!ReturnedMustTail) {
1092         NormalReturns.push_back(RI);
1093         continue;
1094       }
1095       if (!NeedBitCast)
1096         continue;
1097
1098       // Delete the old return and any preceding bitcast.
1099       BasicBlock *CurBB = RI->getParent();
1100       auto *OldCast = dyn_cast_or_null<BitCastInst>(RI->getReturnValue());
1101       RI->eraseFromParent();
1102       if (OldCast)
1103         OldCast->eraseFromParent();
1104
1105       // Insert a new bitcast and return with the right type.
1106       IRBuilder<> Builder(CurBB);
1107       Builder.CreateRet(Builder.CreateBitCast(ReturnedMustTail, NewRetTy));
1108     }
1109
1110     // Leave behind the normal returns so we can merge control flow.
1111     std::swap(Returns, NormalReturns);
1112   }
1113
1114   // If we cloned in _exactly one_ basic block, and if that block ends in a
1115   // return instruction, we splice the body of the inlined callee directly into
1116   // the calling basic block.
1117   if (Returns.size() == 1 && std::distance(FirstNewBlock, Caller->end()) == 1) {
1118     // Move all of the instructions right before the call.
1119     OrigBB->getInstList().splice(TheCall, FirstNewBlock->getInstList(),
1120                                  FirstNewBlock->begin(), FirstNewBlock->end());
1121     // Remove the cloned basic block.
1122     Caller->getBasicBlockList().pop_back();
1123
1124     // If the call site was an invoke instruction, add a branch to the normal
1125     // destination.
1126     if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(TheCall)) {
1127       BranchInst *NewBr = BranchInst::Create(II->getNormalDest(), TheCall);
1128       NewBr->setDebugLoc(Returns[0]->getDebugLoc());
1129     }
1130
1131     // If the return instruction returned a value, replace uses of the call with
1132     // uses of the returned value.
1133     if (!TheCall->use_empty()) {
1134       ReturnInst *R = Returns[0];
1135       if (TheCall == R->getReturnValue())
1136         TheCall->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(TheCall->getType()));
1137       else
1138         TheCall->replaceAllUsesWith(R->getReturnValue());
1139     }
1140     // Since we are now done with the Call/Invoke, we can delete it.
1141     TheCall->eraseFromParent();
1142
1143     // Since we are now done with the return instruction, delete it also.
1144     Returns[0]->eraseFromParent();
1145
1146     // We are now done with the inlining.
1147     return true;
1148   }
1149
1150   // Otherwise, we have the normal case, of more than one block to inline or
1151   // multiple return sites.
1152
1153   // We want to clone the entire callee function into the hole between the
1154   // "starter" and "ender" blocks.  How we accomplish this depends on whether
1155   // this is an invoke instruction or a call instruction.
1156   BasicBlock *AfterCallBB;
1157   BranchInst *CreatedBranchToNormalDest = nullptr;
1158   if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(TheCall)) {
1159
1160     // Add an unconditional branch to make this look like the CallInst case...
1161     CreatedBranchToNormalDest = BranchInst::Create(II->getNormalDest(), TheCall);
1162
1163     // Split the basic block.  This guarantees that no PHI nodes will have to be
1164     // updated due to new incoming edges, and make the invoke case more
1165     // symmetric to the call case.
1166     AfterCallBB = OrigBB->splitBasicBlock(CreatedBranchToNormalDest,
1167                                           CalledFunc->getName()+".exit");
1168
1169   } else {  // It's a call
1170     // If this is a call instruction, we need to split the basic block that
1171     // the call lives in.
1172     //
1173     AfterCallBB = OrigBB->splitBasicBlock(TheCall,
1174                                           CalledFunc->getName()+".exit");
1175   }
1176
1177   // Change the branch that used to go to AfterCallBB to branch to the first
1178   // basic block of the inlined function.
1179   //
1180   TerminatorInst *Br = OrigBB->getTerminator();
1181   assert(Br && Br->getOpcode() == Instruction::Br &&
1182          "splitBasicBlock broken!");
1183   Br->setOperand(0, FirstNewBlock);
1184
1185
1186   // Now that the function is correct, make it a little bit nicer.  In
1187   // particular, move the basic blocks inserted from the end of the function
1188   // into the space made by splitting the source basic block.
1189   Caller->getBasicBlockList().splice(AfterCallBB, Caller->getBasicBlockList(),
1190                                      FirstNewBlock, Caller->end());
1191
1192   // Handle all of the return instructions that we just cloned in, and eliminate
1193   // any users of the original call/invoke instruction.
1194   Type *RTy = CalledFunc->getReturnType();
1195
1196   PHINode *PHI = nullptr;
1197   if (Returns.size() > 1) {
1198     // The PHI node should go at the front of the new basic block to merge all
1199     // possible incoming values.
1200     if (!TheCall->use_empty()) {
1201       PHI = PHINode::Create(RTy, Returns.size(), TheCall->getName(),
1202                             AfterCallBB->begin());
1203       // Anything that used the result of the function call should now use the
1204       // PHI node as their operand.
1205       TheCall->replaceAllUsesWith(PHI);
1206     }
1207
1208     // Loop over all of the return instructions adding entries to the PHI node
1209     // as appropriate.
1210     if (PHI) {
1211       for (unsigned i = 0, e = Returns.size(); i != e; ++i) {
1212         ReturnInst *RI = Returns[i];
1213         assert(RI->getReturnValue()->getType() == PHI->getType() &&
1214                "Ret value not consistent in function!");
1215         PHI->addIncoming(RI->getReturnValue(), RI->getParent());
1216       }
1217     }
1218
1219
1220     // Add a branch to the merge points and remove return instructions.
1221     DebugLoc Loc;
1222     for (unsigned i = 0, e = Returns.size(); i != e; ++i) {
1223       ReturnInst *RI = Returns[i];
1224       BranchInst* BI = BranchInst::Create(AfterCallBB, RI);
1225       Loc = RI->getDebugLoc();
1226       BI->setDebugLoc(Loc);
1227       RI->eraseFromParent();
1228     }
1229     // We need to set the debug location to *somewhere* inside the
1230     // inlined function. The line number may be nonsensical, but the
1231     // instruction will at least be associated with the right
1232     // function.
1233     if (CreatedBranchToNormalDest)
1234       CreatedBranchToNormalDest->setDebugLoc(Loc);
1235   } else if (!Returns.empty()) {
1236     // Otherwise, if there is exactly one return value, just replace anything
1237     // using the return value of the call with the computed value.
1238     if (!TheCall->use_empty()) {
1239       if (TheCall == Returns[0]->getReturnValue())
1240         TheCall->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(TheCall->getType()));
1241       else
1242         TheCall->replaceAllUsesWith(Returns[0]->getReturnValue());
1243     }
1244
1245     // Update PHI nodes that use the ReturnBB to use the AfterCallBB.
1246     BasicBlock *ReturnBB = Returns[0]->getParent();
1247     ReturnBB->replaceAllUsesWith(AfterCallBB);
1248
1249     // Splice the code from the return block into the block that it will return
1250     // to, which contains the code that was after the call.
1251     AfterCallBB->getInstList().splice(AfterCallBB->begin(),
1252                                       ReturnBB->getInstList());
1253
1254     if (CreatedBranchToNormalDest)
1255       CreatedBranchToNormalDest->setDebugLoc(Returns[0]->getDebugLoc());
1256
1257     // Delete the return instruction now and empty ReturnBB now.
1258     Returns[0]->eraseFromParent();
1259     ReturnBB->eraseFromParent();
1260   } else if (!TheCall->use_empty()) {
1261     // No returns, but something is using the return value of the call.  Just
1262     // nuke the result.
1263     TheCall->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(TheCall->getType()));
1264   }
1265
1266   // Since we are now done with the Call/Invoke, we can delete it.
1267   TheCall->eraseFromParent();
1268
1269   // If we inlined any musttail calls and the original return is now
1270   // unreachable, delete it.  It can only contain a bitcast and ret.
1271   if (InlinedMustTailCalls && pred_begin(AfterCallBB) == pred_end(AfterCallBB))
1272     AfterCallBB->eraseFromParent();
1273
1274   // We should always be able to fold the entry block of the function into the
1275   // single predecessor of the block...
1276   assert(cast<BranchInst>(Br)->isUnconditional() && "splitBasicBlock broken!");
1277   BasicBlock *CalleeEntry = cast<BranchInst>(Br)->getSuccessor(0);
1278
1279   // Splice the code entry block into calling block, right before the
1280   // unconditional branch.
1281   CalleeEntry->replaceAllUsesWith(OrigBB);  // Update PHI nodes
1282   OrigBB->getInstList().splice(Br, CalleeEntry->getInstList());
1283
1284   // Remove the unconditional branch.
1285   OrigBB->getInstList().erase(Br);
1286
1287   // Now we can remove the CalleeEntry block, which is now empty.
1288   Caller->getBasicBlockList().erase(CalleeEntry);
1289
1290   // If we inserted a phi node, check to see if it has a single value (e.g. all
1291   // the entries are the same or undef).  If so, remove the PHI so it doesn't
1292   // block other optimizations.
1293   if (PHI) {
1294     if (Value *V = SimplifyInstruction(PHI, IFI.DL)) {
1295       PHI->replaceAllUsesWith(V);
1296       PHI->eraseFromParent();
1297     }
1298   }
1299
1300   return true;
1301 }