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