Implement and document the llvm.eh.resume intrinsic, which is
[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 // The code in this file for handling inlines through invoke
14 // instructions preserves semantics only under some assumptions about
15 // the behavior of unwinders which correspond to gcc-style libUnwind
16 // exception personality functions.  Eventually the IR will be
17 // improved to make this unnecessary, but until then, this code is
18 // marked [LIBUNWIND].
19 //
20 //===----------------------------------------------------------------------===//
21
22 #include "llvm/Transforms/Utils/Cloning.h"
23 #include "llvm/Constants.h"
24 #include "llvm/DerivedTypes.h"
25 #include "llvm/Module.h"
26 #include "llvm/Instructions.h"
27 #include "llvm/IntrinsicInst.h"
28 #include "llvm/Intrinsics.h"
29 #include "llvm/Attributes.h"
30 #include "llvm/Analysis/CallGraph.h"
31 #include "llvm/Analysis/DebugInfo.h"
32 #include "llvm/Analysis/InstructionSimplify.h"
33 #include "llvm/Target/TargetData.h"
34 #include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
35 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
36 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
37 #include "llvm/Support/CallSite.h"
38 #include "llvm/Support/IRBuilder.h"
39 using namespace llvm;
40
41 bool llvm::InlineFunction(CallInst *CI, InlineFunctionInfo &IFI) {
42   return InlineFunction(CallSite(CI), IFI);
43 }
44 bool llvm::InlineFunction(InvokeInst *II, InlineFunctionInfo &IFI) {
45   return InlineFunction(CallSite(II), IFI);
46 }
47
48 /// [LIBUNWIND] Find the (possibly absent) call to @llvm.eh.selector in
49 /// the given landing pad.
50 static EHSelectorInst *findSelectorForLandingPad(BasicBlock *lpad) {
51   // The llvm.eh.exception call is required to be in the landing pad.
52   for (BasicBlock::iterator i = lpad->begin(), e = lpad->end(); i != e; i++) {
53     EHExceptionInst *exn = dyn_cast<EHExceptionInst>(i);
54     if (!exn) continue;
55
56     EHSelectorInst *selector = 0;
57     for (Instruction::use_iterator
58            ui = exn->use_begin(), ue = exn->use_end(); ui != ue; ++ui) {
59       EHSelectorInst *sel = dyn_cast<EHSelectorInst>(*ui);
60       if (!sel) continue;
61
62       // Immediately accept an eh.selector in the landing pad.
63       if (sel->getParent() == lpad) return sel;
64
65       // Otherwise, use the first selector we see.
66       if (!selector) selector = sel;
67     }
68
69     return selector;
70   }
71
72   return 0;
73 }
74
75 namespace {
76   /// A class for recording information about inlining through an invoke.
77   class InvokeInliningInfo {
78     BasicBlock *OuterUnwindDest;
79     EHSelectorInst *OuterSelector;
80     BasicBlock *InnerUnwindDest;
81     PHINode *InnerExceptionPHI;
82     PHINode *InnerSelectorPHI;
83     SmallVector<Value*, 8> UnwindDestPHIValues;
84
85   public:
86     InvokeInliningInfo(InvokeInst *II) :
87       OuterUnwindDest(II->getUnwindDest()), OuterSelector(0),
88       InnerUnwindDest(0), InnerExceptionPHI(0), InnerSelectorPHI(0) {
89
90       // If there are PHI nodes in the unwind destination block, we
91       // need to keep track of which values came into them from the
92       // invoke before removing the edge from this block.
93       llvm::BasicBlock *invokeBB = II->getParent();
94       for (BasicBlock::iterator I = OuterUnwindDest->begin();
95              isa<PHINode>(I); ++I) {
96         // Save the value to use for this edge.
97         PHINode *phi = cast<PHINode>(I);
98         UnwindDestPHIValues.push_back(phi->getIncomingValueForBlock(invokeBB));
99       }
100     }
101
102     /// The outer unwind destination is the target of unwind edges
103     /// introduced for calls within the inlined function.
104     BasicBlock *getOuterUnwindDest() const {
105       return OuterUnwindDest;
106     }
107
108     EHSelectorInst *getOuterSelector() {
109       if (!OuterSelector)
110         OuterSelector = findSelectorForLandingPad(OuterUnwindDest);
111       return OuterSelector;
112     }
113
114     BasicBlock *getInnerUnwindDest();
115
116     bool forwardEHResume(CallInst *call, BasicBlock *src);
117
118     /// Add incoming-PHI values to the unwind destination block for
119     /// the given basic block, using the values for the original
120     /// invoke's source block.
121     void addIncomingPHIValuesFor(BasicBlock *BB) const {
122       addIncomingPHIValuesForInto(BB, OuterUnwindDest);
123     }
124
125     void addIncomingPHIValuesForInto(BasicBlock *src, BasicBlock *dest) const {
126       BasicBlock::iterator I = dest->begin();
127       for (unsigned i = 0, e = UnwindDestPHIValues.size(); i != e; ++i, ++I) {
128         PHINode *phi = cast<PHINode>(I);
129         phi->addIncoming(UnwindDestPHIValues[i], src);
130       }
131     }
132   };
133 }
134
135 /// Replace all the instruction uses of a value with a different value.
136 /// This has the advantage of not screwing up the CallGraph.
137 static void replaceAllInsnUsesWith(Instruction *insn, Value *replacement) {
138   for (Value::use_iterator i = insn->use_begin(), e = insn->use_end();
139        i != e; ) {
140     Use &use = i.getUse();
141     ++i;
142     if (isa<Instruction>(use.getUser()))
143       use.set(replacement);
144   }
145 }
146
147 /// Get or create a target for the branch out of rewritten calls to
148 /// llvm.eh.resume.
149 BasicBlock *InvokeInliningInfo::getInnerUnwindDest() {
150   if (InnerUnwindDest) return InnerUnwindDest;
151
152   // Find and hoist the llvm.eh.exception and llvm.eh.selector calls
153   // in the outer landing pad to immediately following the phis.
154   EHSelectorInst *selector = getOuterSelector();
155   if (!selector) return 0;
156
157   // The call to llvm.eh.exception *must* be in the landing pad.
158   Instruction *exn = cast<Instruction>(selector->getArgOperand(0));
159   assert(exn->getParent() == OuterUnwindDest);
160
161   // TODO: recognize when we've already done this, so that we don't
162   // get a linear number of these when inlining calls into lots of
163   // invokes with the same landing pad.
164
165   // Do the hoisting.
166   Instruction *splitPoint = exn->getParent()->getFirstNonPHI();
167   assert(splitPoint != selector && "selector-on-exception dominance broken!");
168   if (splitPoint == exn) {
169     selector->removeFromParent();
170     selector->insertAfter(exn);
171     splitPoint = selector->getNextNode();
172   } else {
173     exn->moveBefore(splitPoint);
174     selector->moveBefore(splitPoint);
175   }
176
177   // Split the landing pad.
178   InnerUnwindDest = OuterUnwindDest->splitBasicBlock(splitPoint,
179                                         OuterUnwindDest->getName() + ".body");
180
181   // The number of incoming edges we expect to the inner landing pad.
182   const unsigned phiCapacity = 2;
183
184   // Create corresponding new phis for all the phis in the outer landing pad.
185   BasicBlock::iterator insertPoint = InnerUnwindDest->begin();
186   BasicBlock::iterator I = OuterUnwindDest->begin();
187   for (unsigned i = 0, e = UnwindDestPHIValues.size(); i != e; ++i, ++I) {
188     PHINode *outerPhi = cast<PHINode>(I);
189     PHINode *innerPhi = PHINode::Create(outerPhi->getType(), phiCapacity,
190                                         outerPhi->getName() + ".lpad-body",
191                                         insertPoint);
192     innerPhi->addIncoming(outerPhi, OuterUnwindDest);
193   }
194
195   // Create a phi for the exception value...
196   InnerExceptionPHI = PHINode::Create(exn->getType(), phiCapacity,
197                                       "exn.lpad-body", insertPoint);
198   replaceAllInsnUsesWith(exn, InnerExceptionPHI);
199   selector->setArgOperand(0, exn); // restore this use
200   InnerExceptionPHI->addIncoming(exn, OuterUnwindDest);
201
202   // ...and the selector.
203   InnerSelectorPHI = PHINode::Create(selector->getType(), phiCapacity,
204                                      "selector.lpad-body", insertPoint);
205   replaceAllInsnUsesWith(selector, InnerSelectorPHI);
206   InnerSelectorPHI->addIncoming(selector, OuterUnwindDest);
207
208   // All done.
209   return InnerUnwindDest;
210 }
211
212 /// [LIBUNWIND] Try to forward the given call, which logically occurs
213 /// at the end of the given block, as a branch to the inner unwind
214 /// block.  Returns true if the call was forwarded.
215 bool InvokeInliningInfo::forwardEHResume(CallInst *call, BasicBlock *src) {
216   Function *fn = dyn_cast<Function>(call->getCalledValue());
217   if (!fn || fn->getName() != "llvm.eh.resume")
218     return false;
219
220   // If this fails, maybe it should be a fatal error.
221   BasicBlock *dest = getInnerUnwindDest();
222   if (!dest) return false;
223
224   // Make a branch.
225   BranchInst::Create(dest, src);
226
227   // Update the phis in the destination.  They were inserted in an
228   // order which makes this work.
229   addIncomingPHIValuesForInto(src, dest);
230   InnerExceptionPHI->addIncoming(call->getArgOperand(0), src);
231   InnerSelectorPHI->addIncoming(call->getArgOperand(1), src);
232
233   return true;
234 }
235
236 /// [LIBUNWIND] Check whether this selector is "only cleanups":
237 ///   call i32 @llvm.eh.selector(blah, blah, i32 0)
238 static bool isCleanupOnlySelector(EHSelectorInst *selector) {
239   if (selector->getNumArgOperands() != 3) return false;
240   ConstantInt *val = dyn_cast<ConstantInt>(selector->getArgOperand(2));
241   return (val && val->isZero());
242 }
243
244 /// HandleCallsInBlockInlinedThroughInvoke - When we inline a basic block into
245 /// an invoke, we have to turn all of the calls that can throw into
246 /// invokes.  This function analyze BB to see if there are any calls, and if so,
247 /// it rewrites them to be invokes that jump to InvokeDest and fills in the PHI
248 /// nodes in that block with the values specified in InvokeDestPHIValues.
249 ///
250 /// Returns true to indicate that the next block should be skipped.
251 static bool HandleCallsInBlockInlinedThroughInvoke(BasicBlock *BB,
252                                                    InvokeInliningInfo &Invoke) {
253   for (BasicBlock::iterator BBI = BB->begin(), E = BB->end(); BBI != E; ) {
254     Instruction *I = BBI++;
255     
256     // We only need to check for function calls: inlined invoke
257     // instructions require no special handling.
258     CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(I);
259     if (CI == 0) continue;
260
261     // LIBUNWIND: merge selector instructions.
262     if (EHSelectorInst *Inner = dyn_cast<EHSelectorInst>(CI)) {
263       EHSelectorInst *Outer = Invoke.getOuterSelector();
264       if (!Outer) continue;
265
266       bool innerIsOnlyCleanup = isCleanupOnlySelector(Inner);
267       bool outerIsOnlyCleanup = isCleanupOnlySelector(Outer);
268
269       // If both selectors contain only cleanups, we don't need to do
270       // anything.  TODO: this is really just a very specific instance
271       // of a much more general optimization.
272       if (innerIsOnlyCleanup && outerIsOnlyCleanup) continue;
273
274       // Otherwise, we just append the outer selector to the inner selector.
275       SmallVector<Value*, 16> NewSelector;
276       for (unsigned i = 0, e = Inner->getNumArgOperands(); i != e; ++i)
277         NewSelector.push_back(Inner->getArgOperand(i));
278       for (unsigned i = 2, e = Outer->getNumArgOperands(); i != e; ++i)
279         NewSelector.push_back(Outer->getArgOperand(i));
280
281       CallInst *NewInner = CallInst::Create(Inner->getCalledValue(),
282                                             NewSelector.begin(),
283                                             NewSelector.end(),
284                                             "",
285                                             Inner);
286       // No need to copy attributes, calling convention, etc.
287       NewInner->takeName(Inner);
288       Inner->replaceAllUsesWith(NewInner);
289       Inner->eraseFromParent();
290       continue;
291     }
292     
293     // If this call cannot unwind, don't convert it to an invoke.
294     if (CI->doesNotThrow())
295       continue;
296     
297     // Convert this function call into an invoke instruction.
298     // First, split the basic block.
299     BasicBlock *Split = BB->splitBasicBlock(CI, CI->getName()+".noexc");
300
301     // Delete the unconditional branch inserted by splitBasicBlock
302     BB->getInstList().pop_back();
303
304     // LIBUNWIND: If this is a call to @llvm.eh.resume, just branch
305     // directly to the new landing pad.
306     if (Invoke.forwardEHResume(CI, BB)) {
307       // TODO: 'Split' is now unreachable; clean it up.
308
309       // We want to leave the original call intact so that the call
310       // graph and other structures won't get misled.  We also have to
311       // avoid processing the next block, or we'll iterate here forever.
312       return true;
313     }
314
315     // Otherwise, create the new invoke instruction.
316     ImmutableCallSite CS(CI);
317     SmallVector<Value*, 8> InvokeArgs(CS.arg_begin(), CS.arg_end());
318     InvokeInst *II =
319       InvokeInst::Create(CI->getCalledValue(), Split,
320                          Invoke.getOuterUnwindDest(),
321                          InvokeArgs.begin(), InvokeArgs.end(),
322                          CI->getName(), BB);
323     II->setCallingConv(CI->getCallingConv());
324     II->setAttributes(CI->getAttributes());
325     
326     // Make sure that anything using the call now uses the invoke!  This also
327     // updates the CallGraph if present, because it uses a WeakVH.
328     CI->replaceAllUsesWith(II);
329
330     Split->getInstList().pop_front();  // Delete the original call
331
332     // Update any PHI nodes in the exceptional block to indicate that
333     // there is now a new entry in them.
334     Invoke.addIncomingPHIValuesFor(BB);
335     return false;
336   }
337
338   return false;
339 }
340   
341
342 /// HandleInlinedInvoke - If we inlined an invoke site, we need to convert calls
343 /// in the body of the inlined function into invokes and turn unwind
344 /// instructions into branches to the invoke unwind dest.
345 ///
346 /// II is the invoke instruction being inlined.  FirstNewBlock is the first
347 /// block of the inlined code (the last block is the end of the function),
348 /// and InlineCodeInfo is information about the code that got inlined.
349 static void HandleInlinedInvoke(InvokeInst *II, BasicBlock *FirstNewBlock,
350                                 ClonedCodeInfo &InlinedCodeInfo) {
351   BasicBlock *InvokeDest = II->getUnwindDest();
352
353   Function *Caller = FirstNewBlock->getParent();
354
355   // The inlined code is currently at the end of the function, scan from the
356   // start of the inlined code to its end, checking for stuff we need to
357   // rewrite.  If the code doesn't have calls or unwinds, we know there is
358   // nothing to rewrite.
359   if (!InlinedCodeInfo.ContainsCalls && !InlinedCodeInfo.ContainsUnwinds) {
360     // Now that everything is happy, we have one final detail.  The PHI nodes in
361     // the exception destination block still have entries due to the original
362     // invoke instruction.  Eliminate these entries (which might even delete the
363     // PHI node) now.
364     InvokeDest->removePredecessor(II->getParent());
365     return;
366   }
367
368   InvokeInliningInfo Invoke(II);
369   
370   for (Function::iterator BB = FirstNewBlock, E = Caller->end(); BB != E; ++BB){
371     if (InlinedCodeInfo.ContainsCalls)
372       if (HandleCallsInBlockInlinedThroughInvoke(BB, Invoke)) {
373         // Honor a request to skip the next block.  We don't need to
374         // consider UnwindInsts in this case either.
375         ++BB;
376         continue;
377       }
378
379     if (UnwindInst *UI = dyn_cast<UnwindInst>(BB->getTerminator())) {
380       // An UnwindInst requires special handling when it gets inlined into an
381       // invoke site.  Once this happens, we know that the unwind would cause
382       // a control transfer to the invoke exception destination, so we can
383       // transform it into a direct branch to the exception destination.
384       BranchInst::Create(InvokeDest, UI);
385
386       // Delete the unwind instruction!
387       UI->eraseFromParent();
388
389       // Update any PHI nodes in the exceptional block to indicate that
390       // there is now a new entry in them.
391       Invoke.addIncomingPHIValuesFor(BB);
392     }
393   }
394
395   // Now that everything is happy, we have one final detail.  The PHI nodes in
396   // the exception destination block still have entries due to the original
397   // invoke instruction.  Eliminate these entries (which might even delete the
398   // PHI node) now.
399   InvokeDest->removePredecessor(II->getParent());
400 }
401
402 /// UpdateCallGraphAfterInlining - Once we have cloned code over from a callee
403 /// into the caller, update the specified callgraph to reflect the changes we
404 /// made.  Note that it's possible that not all code was copied over, so only
405 /// some edges of the callgraph may remain.
406 static void UpdateCallGraphAfterInlining(CallSite CS,
407                                          Function::iterator FirstNewBlock,
408                                          ValueToValueMapTy &VMap,
409                                          InlineFunctionInfo &IFI) {
410   CallGraph &CG = *IFI.CG;
411   const Function *Caller = CS.getInstruction()->getParent()->getParent();
412   const Function *Callee = CS.getCalledFunction();
413   CallGraphNode *CalleeNode = CG[Callee];
414   CallGraphNode *CallerNode = CG[Caller];
415
416   // Since we inlined some uninlined call sites in the callee into the caller,
417   // add edges from the caller to all of the callees of the callee.
418   CallGraphNode::iterator I = CalleeNode->begin(), E = CalleeNode->end();
419
420   // Consider the case where CalleeNode == CallerNode.
421   CallGraphNode::CalledFunctionsVector CallCache;
422   if (CalleeNode == CallerNode) {
423     CallCache.assign(I, E);
424     I = CallCache.begin();
425     E = CallCache.end();
426   }
427
428   for (; I != E; ++I) {
429     const Value *OrigCall = I->first;
430
431     ValueToValueMapTy::iterator VMI = VMap.find(OrigCall);
432     // Only copy the edge if the call was inlined!
433     if (VMI == VMap.end() || VMI->second == 0)
434       continue;
435     
436     // If the call was inlined, but then constant folded, there is no edge to
437     // add.  Check for this case.
438     Instruction *NewCall = dyn_cast<Instruction>(VMI->second);
439     if (NewCall == 0) continue;
440
441     // Remember that this call site got inlined for the client of
442     // InlineFunction.
443     IFI.InlinedCalls.push_back(NewCall);
444
445     // It's possible that inlining the callsite will cause it to go from an
446     // indirect to a direct call by resolving a function pointer.  If this
447     // happens, set the callee of the new call site to a more precise
448     // destination.  This can also happen if the call graph node of the caller
449     // was just unnecessarily imprecise.
450     if (I->second->getFunction() == 0)
451       if (Function *F = CallSite(NewCall).getCalledFunction()) {
452         // Indirect call site resolved to direct call.
453         CallerNode->addCalledFunction(CallSite(NewCall), CG[F]);
454
455         continue;
456       }
457
458     CallerNode->addCalledFunction(CallSite(NewCall), I->second);
459   }
460   
461   // Update the call graph by deleting the edge from Callee to Caller.  We must
462   // do this after the loop above in case Caller and Callee are the same.
463   CallerNode->removeCallEdgeFor(CS);
464 }
465
466 /// HandleByValArgument - When inlining a call site that has a byval argument,
467 /// we have to make the implicit memcpy explicit by adding it.
468 static Value *HandleByValArgument(Value *Arg, Instruction *TheCall,
469                                   const Function *CalledFunc,
470                                   InlineFunctionInfo &IFI,
471                                   unsigned ByValAlignment) {
472   const Type *AggTy = cast<PointerType>(Arg->getType())->getElementType();
473
474   // If the called function is readonly, then it could not mutate the caller's
475   // copy of the byval'd memory.  In this case, it is safe to elide the copy and
476   // temporary.
477   if (CalledFunc->onlyReadsMemory()) {
478     // If the byval argument has a specified alignment that is greater than the
479     // passed in pointer, then we either have to round up the input pointer or
480     // give up on this transformation.
481     if (ByValAlignment <= 1)  // 0 = unspecified, 1 = no particular alignment.
482       return Arg;
483
484     // If the pointer is already known to be sufficiently aligned, or if we can
485     // round it up to a larger alignment, then we don't need a temporary.
486     if (getOrEnforceKnownAlignment(Arg, ByValAlignment,
487                                    IFI.TD) >= ByValAlignment)
488       return Arg;
489     
490     // Otherwise, we have to make a memcpy to get a safe alignment.  This is bad
491     // for code quality, but rarely happens and is required for correctness.
492   }
493   
494   LLVMContext &Context = Arg->getContext();
495
496   const Type *VoidPtrTy = Type::getInt8PtrTy(Context);
497   
498   // Create the alloca.  If we have TargetData, use nice alignment.
499   unsigned Align = 1;
500   if (IFI.TD)
501     Align = IFI.TD->getPrefTypeAlignment(AggTy);
502   
503   // If the byval had an alignment specified, we *must* use at least that
504   // alignment, as it is required by the byval argument (and uses of the
505   // pointer inside the callee).
506   Align = std::max(Align, ByValAlignment);
507   
508   Function *Caller = TheCall->getParent()->getParent(); 
509   
510   Value *NewAlloca = new AllocaInst(AggTy, 0, Align, Arg->getName(), 
511                                     &*Caller->begin()->begin());
512   // Emit a memcpy.
513   const Type *Tys[3] = {VoidPtrTy, VoidPtrTy, Type::getInt64Ty(Context)};
514   Function *MemCpyFn = Intrinsic::getDeclaration(Caller->getParent(),
515                                                  Intrinsic::memcpy, 
516                                                  Tys, 3);
517   Value *DestCast = new BitCastInst(NewAlloca, VoidPtrTy, "tmp", TheCall);
518   Value *SrcCast = new BitCastInst(Arg, VoidPtrTy, "tmp", TheCall);
519   
520   Value *Size;
521   if (IFI.TD == 0)
522     Size = ConstantExpr::getSizeOf(AggTy);
523   else
524     Size = ConstantInt::get(Type::getInt64Ty(Context),
525                             IFI.TD->getTypeStoreSize(AggTy));
526   
527   // Always generate a memcpy of alignment 1 here because we don't know
528   // the alignment of the src pointer.  Other optimizations can infer
529   // better alignment.
530   Value *CallArgs[] = {
531     DestCast, SrcCast, Size,
532     ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(Context), 1),
533     ConstantInt::getFalse(Context) // isVolatile
534   };
535   CallInst *TheMemCpy =
536     CallInst::Create(MemCpyFn, CallArgs, CallArgs+5, "", TheCall);
537   
538   // If we have a call graph, update it.
539   if (CallGraph *CG = IFI.CG) {
540     CallGraphNode *MemCpyCGN = CG->getOrInsertFunction(MemCpyFn);
541     CallGraphNode *CallerNode = (*CG)[Caller];
542     CallerNode->addCalledFunction(TheMemCpy, MemCpyCGN);
543   }
544   
545   // Uses of the argument in the function should use our new alloca
546   // instead.
547   return NewAlloca;
548 }
549
550 // isUsedByLifetimeMarker - Check whether this Value is used by a lifetime
551 // intrinsic.
552 static bool isUsedByLifetimeMarker(Value *V) {
553   for (Value::use_iterator UI = V->use_begin(), UE = V->use_end(); UI != UE;
554        ++UI) {
555     if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(*UI)) {
556       switch (II->getIntrinsicID()) {
557       default: break;
558       case Intrinsic::lifetime_start:
559       case Intrinsic::lifetime_end:
560         return true;
561       }
562     }
563   }
564   return false;
565 }
566
567 // hasLifetimeMarkers - Check whether the given alloca already has
568 // lifetime.start or lifetime.end intrinsics.
569 static bool hasLifetimeMarkers(AllocaInst *AI) {
570   const Type *Int8PtrTy = Type::getInt8PtrTy(AI->getType()->getContext());
571   if (AI->getType() == Int8PtrTy)
572     return isUsedByLifetimeMarker(AI);
573
574   // Do a scan to find all the bitcasts to i8*.
575   for (Value::use_iterator I = AI->use_begin(), E = AI->use_end(); I != E;
576        ++I) {
577     if (I->getType() != Int8PtrTy) continue;
578     if (!isa<BitCastInst>(*I)) continue;
579     if (isUsedByLifetimeMarker(*I))
580       return true;
581   }
582   return false;
583 }
584
585 // InlineFunction - This function inlines the called function into the basic
586 // block of the caller.  This returns false if it is not possible to inline this
587 // call.  The program is still in a well defined state if this occurs though.
588 //
589 // Note that this only does one level of inlining.  For example, if the
590 // instruction 'call B' is inlined, and 'B' calls 'C', then the call to 'C' now
591 // exists in the instruction stream.  Similarly this will inline a recursive
592 // function by one level.
593 //
594 bool llvm::InlineFunction(CallSite CS, InlineFunctionInfo &IFI) {
595   Instruction *TheCall = CS.getInstruction();
596   LLVMContext &Context = TheCall->getContext();
597   assert(TheCall->getParent() && TheCall->getParent()->getParent() &&
598          "Instruction not in function!");
599
600   // If IFI has any state in it, zap it before we fill it in.
601   IFI.reset();
602   
603   const Function *CalledFunc = CS.getCalledFunction();
604   if (CalledFunc == 0 ||          // Can't inline external function or indirect
605       CalledFunc->isDeclaration() || // call, or call to a vararg function!
606       CalledFunc->getFunctionType()->isVarArg()) return false;
607
608   // If the call to the callee is not a tail call, we must clear the 'tail'
609   // flags on any calls that we inline.
610   bool MustClearTailCallFlags =
611     !(isa<CallInst>(TheCall) && cast<CallInst>(TheCall)->isTailCall());
612
613   // If the call to the callee cannot throw, set the 'nounwind' flag on any
614   // calls that we inline.
615   bool MarkNoUnwind = CS.doesNotThrow();
616
617   BasicBlock *OrigBB = TheCall->getParent();
618   Function *Caller = OrigBB->getParent();
619
620   // GC poses two hazards to inlining, which only occur when the callee has GC:
621   //  1. If the caller has no GC, then the callee's GC must be propagated to the
622   //     caller.
623   //  2. If the caller has a differing GC, it is invalid to inline.
624   if (CalledFunc->hasGC()) {
625     if (!Caller->hasGC())
626       Caller->setGC(CalledFunc->getGC());
627     else if (CalledFunc->getGC() != Caller->getGC())
628       return false;
629   }
630
631   // Get an iterator to the last basic block in the function, which will have
632   // the new function inlined after it.
633   //
634   Function::iterator LastBlock = &Caller->back();
635
636   // Make sure to capture all of the return instructions from the cloned
637   // function.
638   SmallVector<ReturnInst*, 8> Returns;
639   ClonedCodeInfo InlinedFunctionInfo;
640   Function::iterator FirstNewBlock;
641
642   { // Scope to destroy VMap after cloning.
643     ValueToValueMapTy VMap;
644
645     assert(CalledFunc->arg_size() == CS.arg_size() &&
646            "No varargs calls can be inlined!");
647
648     // Calculate the vector of arguments to pass into the function cloner, which
649     // matches up the formal to the actual argument values.
650     CallSite::arg_iterator AI = CS.arg_begin();
651     unsigned ArgNo = 0;
652     for (Function::const_arg_iterator I = CalledFunc->arg_begin(),
653          E = CalledFunc->arg_end(); I != E; ++I, ++AI, ++ArgNo) {
654       Value *ActualArg = *AI;
655
656       // When byval arguments actually inlined, we need to make the copy implied
657       // by them explicit.  However, we don't do this if the callee is readonly
658       // or readnone, because the copy would be unneeded: the callee doesn't
659       // modify the struct.
660       if (CalledFunc->paramHasAttr(ArgNo+1, Attribute::ByVal)) {
661         ActualArg = HandleByValArgument(ActualArg, TheCall, CalledFunc, IFI,
662                                         CalledFunc->getParamAlignment(ArgNo+1));
663  
664         // Calls that we inline may use the new alloca, so we need to clear
665         // their 'tail' flags if HandleByValArgument introduced a new alloca and
666         // the callee has calls.
667         MustClearTailCallFlags |= ActualArg != *AI;
668       }
669
670       VMap[I] = ActualArg;
671     }
672
673     // We want the inliner to prune the code as it copies.  We would LOVE to
674     // have no dead or constant instructions leftover after inlining occurs
675     // (which can happen, e.g., because an argument was constant), but we'll be
676     // happy with whatever the cloner can do.
677     CloneAndPruneFunctionInto(Caller, CalledFunc, VMap, 
678                               /*ModuleLevelChanges=*/false, Returns, ".i",
679                               &InlinedFunctionInfo, IFI.TD, TheCall);
680
681     // Remember the first block that is newly cloned over.
682     FirstNewBlock = LastBlock; ++FirstNewBlock;
683
684     // Update the callgraph if requested.
685     if (IFI.CG)
686       UpdateCallGraphAfterInlining(CS, FirstNewBlock, VMap, IFI);
687   }
688
689   // If there are any alloca instructions in the block that used to be the entry
690   // block for the callee, move them to the entry block of the caller.  First
691   // calculate which instruction they should be inserted before.  We insert the
692   // instructions at the end of the current alloca list.
693   //
694   {
695     BasicBlock::iterator InsertPoint = Caller->begin()->begin();
696     for (BasicBlock::iterator I = FirstNewBlock->begin(),
697          E = FirstNewBlock->end(); I != E; ) {
698       AllocaInst *AI = dyn_cast<AllocaInst>(I++);
699       if (AI == 0) continue;
700       
701       // If the alloca is now dead, remove it.  This often occurs due to code
702       // specialization.
703       if (AI->use_empty()) {
704         AI->eraseFromParent();
705         continue;
706       }
707
708       if (!isa<Constant>(AI->getArraySize()))
709         continue;
710       
711       // Keep track of the static allocas that we inline into the caller.
712       IFI.StaticAllocas.push_back(AI);
713       
714       // Scan for the block of allocas that we can move over, and move them
715       // all at once.
716       while (isa<AllocaInst>(I) &&
717              isa<Constant>(cast<AllocaInst>(I)->getArraySize())) {
718         IFI.StaticAllocas.push_back(cast<AllocaInst>(I));
719         ++I;
720       }
721
722       // Transfer all of the allocas over in a block.  Using splice means
723       // that the instructions aren't removed from the symbol table, then
724       // reinserted.
725       Caller->getEntryBlock().getInstList().splice(InsertPoint,
726                                                    FirstNewBlock->getInstList(),
727                                                    AI, I);
728     }
729   }
730
731   // Leave lifetime markers for the static alloca's, scoping them to the
732   // function we just inlined.
733   if (!IFI.StaticAllocas.empty()) {
734     // Also preserve the call graph, if applicable.
735     CallGraphNode *StartCGN = 0, *EndCGN = 0, *CallerNode = 0;
736     if (CallGraph *CG = IFI.CG) {
737       Function *Start = Intrinsic::getDeclaration(Caller->getParent(),
738                                                   Intrinsic::lifetime_start);
739       Function *End = Intrinsic::getDeclaration(Caller->getParent(),
740                                                 Intrinsic::lifetime_end);
741       StartCGN = CG->getOrInsertFunction(Start);
742       EndCGN = CG->getOrInsertFunction(End);
743       CallerNode = (*CG)[Caller];
744     }
745
746     IRBuilder<> builder(FirstNewBlock->begin());
747     for (unsigned ai = 0, ae = IFI.StaticAllocas.size(); ai != ae; ++ai) {
748       AllocaInst *AI = IFI.StaticAllocas[ai];
749
750       // If the alloca is already scoped to something smaller than the whole
751       // function then there's no need to add redundant, less accurate markers.
752       if (hasLifetimeMarkers(AI))
753         continue;
754
755       CallInst *StartCall = builder.CreateLifetimeStart(AI);
756       if (IFI.CG) CallerNode->addCalledFunction(StartCall, StartCGN);
757       for (unsigned ri = 0, re = Returns.size(); ri != re; ++ri) {
758         IRBuilder<> builder(Returns[ri]);
759         CallInst *EndCall = builder.CreateLifetimeEnd(AI);
760         if (IFI.CG) CallerNode->addCalledFunction(EndCall, EndCGN);
761       }
762     }
763   }
764
765   // If the inlined code contained dynamic alloca instructions, wrap the inlined
766   // code with llvm.stacksave/llvm.stackrestore intrinsics.
767   if (InlinedFunctionInfo.ContainsDynamicAllocas) {
768     Module *M = Caller->getParent();
769     // Get the two intrinsics we care about.
770     Function *StackSave = Intrinsic::getDeclaration(M, Intrinsic::stacksave);
771     Function *StackRestore=Intrinsic::getDeclaration(M,Intrinsic::stackrestore);
772
773     // If we are preserving the callgraph, add edges to the stacksave/restore
774     // functions for the calls we insert.
775     CallGraphNode *StackSaveCGN = 0, *StackRestoreCGN = 0, *CallerNode = 0;
776     if (CallGraph *CG = IFI.CG) {
777       StackSaveCGN    = CG->getOrInsertFunction(StackSave);
778       StackRestoreCGN = CG->getOrInsertFunction(StackRestore);
779       CallerNode = (*CG)[Caller];
780     }
781
782     // Insert the llvm.stacksave.
783     CallInst *SavedPtr = CallInst::Create(StackSave, "savedstack",
784                                           FirstNewBlock->begin());
785     if (IFI.CG) CallerNode->addCalledFunction(SavedPtr, StackSaveCGN);
786
787     // Insert a call to llvm.stackrestore before any return instructions in the
788     // inlined function.
789     for (unsigned i = 0, e = Returns.size(); i != e; ++i) {
790       CallInst *CI = CallInst::Create(StackRestore, SavedPtr, "", Returns[i]);
791       if (IFI.CG) CallerNode->addCalledFunction(CI, StackRestoreCGN);
792     }
793
794     // Count the number of StackRestore calls we insert.
795     unsigned NumStackRestores = Returns.size();
796
797     // If we are inlining an invoke instruction, insert restores before each
798     // unwind.  These unwinds will be rewritten into branches later.
799     if (InlinedFunctionInfo.ContainsUnwinds && isa<InvokeInst>(TheCall)) {
800       for (Function::iterator BB = FirstNewBlock, E = Caller->end();
801            BB != E; ++BB)
802         if (UnwindInst *UI = dyn_cast<UnwindInst>(BB->getTerminator())) {
803           CallInst *CI = CallInst::Create(StackRestore, SavedPtr, "", UI);
804           if (IFI.CG) CallerNode->addCalledFunction(CI, StackRestoreCGN);
805           ++NumStackRestores;
806         }
807     }
808   }
809
810   // If we are inlining tail call instruction through a call site that isn't
811   // marked 'tail', we must remove the tail marker for any calls in the inlined
812   // code.  Also, calls inlined through a 'nounwind' call site should be marked
813   // 'nounwind'.
814   if (InlinedFunctionInfo.ContainsCalls &&
815       (MustClearTailCallFlags || MarkNoUnwind)) {
816     for (Function::iterator BB = FirstNewBlock, E = Caller->end();
817          BB != E; ++BB)
818       for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I != E; ++I)
819         if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(I)) {
820           if (MustClearTailCallFlags)
821             CI->setTailCall(false);
822           if (MarkNoUnwind)
823             CI->setDoesNotThrow();
824         }
825   }
826
827   // If we are inlining through a 'nounwind' call site then any inlined 'unwind'
828   // instructions are unreachable.
829   if (InlinedFunctionInfo.ContainsUnwinds && MarkNoUnwind)
830     for (Function::iterator BB = FirstNewBlock, E = Caller->end();
831          BB != E; ++BB) {
832       TerminatorInst *Term = BB->getTerminator();
833       if (isa<UnwindInst>(Term)) {
834         new UnreachableInst(Context, Term);
835         BB->getInstList().erase(Term);
836       }
837     }
838
839   // If we are inlining for an invoke instruction, we must make sure to rewrite
840   // any inlined 'unwind' instructions into branches to the invoke exception
841   // destination, and call instructions into invoke instructions.
842   if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(TheCall))
843     HandleInlinedInvoke(II, FirstNewBlock, InlinedFunctionInfo);
844
845   // If we cloned in _exactly one_ basic block, and if that block ends in a
846   // return instruction, we splice the body of the inlined callee directly into
847   // the calling basic block.
848   if (Returns.size() == 1 && std::distance(FirstNewBlock, Caller->end()) == 1) {
849     // Move all of the instructions right before the call.
850     OrigBB->getInstList().splice(TheCall, FirstNewBlock->getInstList(),
851                                  FirstNewBlock->begin(), FirstNewBlock->end());
852     // Remove the cloned basic block.
853     Caller->getBasicBlockList().pop_back();
854
855     // If the call site was an invoke instruction, add a branch to the normal
856     // destination.
857     if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(TheCall))
858       BranchInst::Create(II->getNormalDest(), TheCall);
859
860     // If the return instruction returned a value, replace uses of the call with
861     // uses of the returned value.
862     if (!TheCall->use_empty()) {
863       ReturnInst *R = Returns[0];
864       if (TheCall == R->getReturnValue())
865         TheCall->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(TheCall->getType()));
866       else
867         TheCall->replaceAllUsesWith(R->getReturnValue());
868     }
869     // Since we are now done with the Call/Invoke, we can delete it.
870     TheCall->eraseFromParent();
871
872     // Since we are now done with the return instruction, delete it also.
873     Returns[0]->eraseFromParent();
874
875     // We are now done with the inlining.
876     return true;
877   }
878
879   // Otherwise, we have the normal case, of more than one block to inline or
880   // multiple return sites.
881
882   // We want to clone the entire callee function into the hole between the
883   // "starter" and "ender" blocks.  How we accomplish this depends on whether
884   // this is an invoke instruction or a call instruction.
885   BasicBlock *AfterCallBB;
886   if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(TheCall)) {
887
888     // Add an unconditional branch to make this look like the CallInst case...
889     BranchInst *NewBr = BranchInst::Create(II->getNormalDest(), TheCall);
890
891     // Split the basic block.  This guarantees that no PHI nodes will have to be
892     // updated due to new incoming edges, and make the invoke case more
893     // symmetric to the call case.
894     AfterCallBB = OrigBB->splitBasicBlock(NewBr,
895                                           CalledFunc->getName()+".exit");
896
897   } else {  // It's a call
898     // If this is a call instruction, we need to split the basic block that
899     // the call lives in.
900     //
901     AfterCallBB = OrigBB->splitBasicBlock(TheCall,
902                                           CalledFunc->getName()+".exit");
903   }
904
905   // Change the branch that used to go to AfterCallBB to branch to the first
906   // basic block of the inlined function.
907   //
908   TerminatorInst *Br = OrigBB->getTerminator();
909   assert(Br && Br->getOpcode() == Instruction::Br &&
910          "splitBasicBlock broken!");
911   Br->setOperand(0, FirstNewBlock);
912
913
914   // Now that the function is correct, make it a little bit nicer.  In
915   // particular, move the basic blocks inserted from the end of the function
916   // into the space made by splitting the source basic block.
917   Caller->getBasicBlockList().splice(AfterCallBB, Caller->getBasicBlockList(),
918                                      FirstNewBlock, Caller->end());
919
920   // Handle all of the return instructions that we just cloned in, and eliminate
921   // any users of the original call/invoke instruction.
922   const Type *RTy = CalledFunc->getReturnType();
923
924   PHINode *PHI = 0;
925   if (Returns.size() > 1) {
926     // The PHI node should go at the front of the new basic block to merge all
927     // possible incoming values.
928     if (!TheCall->use_empty()) {
929       PHI = PHINode::Create(RTy, Returns.size(), TheCall->getName(),
930                             AfterCallBB->begin());
931       // Anything that used the result of the function call should now use the
932       // PHI node as their operand.
933       TheCall->replaceAllUsesWith(PHI);
934     }
935
936     // Loop over all of the return instructions adding entries to the PHI node
937     // as appropriate.
938     if (PHI) {
939       for (unsigned i = 0, e = Returns.size(); i != e; ++i) {
940         ReturnInst *RI = Returns[i];
941         assert(RI->getReturnValue()->getType() == PHI->getType() &&
942                "Ret value not consistent in function!");
943         PHI->addIncoming(RI->getReturnValue(), RI->getParent());
944       }
945     }
946
947
948     // Add a branch to the merge points and remove return instructions.
949     for (unsigned i = 0, e = Returns.size(); i != e; ++i) {
950       ReturnInst *RI = Returns[i];
951       BranchInst::Create(AfterCallBB, RI);
952       RI->eraseFromParent();
953     }
954   } else if (!Returns.empty()) {
955     // Otherwise, if there is exactly one return value, just replace anything
956     // using the return value of the call with the computed value.
957     if (!TheCall->use_empty()) {
958       if (TheCall == Returns[0]->getReturnValue())
959         TheCall->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(TheCall->getType()));
960       else
961         TheCall->replaceAllUsesWith(Returns[0]->getReturnValue());
962     }
963
964     // Splice the code from the return block into the block that it will return
965     // to, which contains the code that was after the call.
966     BasicBlock *ReturnBB = Returns[0]->getParent();
967     AfterCallBB->getInstList().splice(AfterCallBB->begin(),
968                                       ReturnBB->getInstList());
969
970     // Update PHI nodes that use the ReturnBB to use the AfterCallBB.
971     ReturnBB->replaceAllUsesWith(AfterCallBB);
972
973     // Delete the return instruction now and empty ReturnBB now.
974     Returns[0]->eraseFromParent();
975     ReturnBB->eraseFromParent();
976   } else if (!TheCall->use_empty()) {
977     // No returns, but something is using the return value of the call.  Just
978     // nuke the result.
979     TheCall->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(TheCall->getType()));
980   }
981
982   // Since we are now done with the Call/Invoke, we can delete it.
983   TheCall->eraseFromParent();
984
985   // We should always be able to fold the entry block of the function into the
986   // single predecessor of the block...
987   assert(cast<BranchInst>(Br)->isUnconditional() && "splitBasicBlock broken!");
988   BasicBlock *CalleeEntry = cast<BranchInst>(Br)->getSuccessor(0);
989
990   // Splice the code entry block into calling block, right before the
991   // unconditional branch.
992   OrigBB->getInstList().splice(Br, CalleeEntry->getInstList());
993   CalleeEntry->replaceAllUsesWith(OrigBB);  // Update PHI nodes
994
995   // Remove the unconditional branch.
996   OrigBB->getInstList().erase(Br);
997
998   // Now we can remove the CalleeEntry block, which is now empty.
999   Caller->getBasicBlockList().erase(CalleeEntry);
1000
1001   // If we inserted a phi node, check to see if it has a single value (e.g. all
1002   // the entries are the same or undef).  If so, remove the PHI so it doesn't
1003   // block other optimizations.
1004   if (PHI)
1005     if (Value *V = SimplifyInstruction(PHI, IFI.TD)) {
1006       PHI->replaceAllUsesWith(V);
1007       PHI->eraseFromParent();
1008     }
1009
1010   return true;
1011 }