Automatically merge the landingpad clauses when we come across a callee's
[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] Look for an llvm.eh.exception call in the given block.
49 static EHExceptionInst *findExceptionInBlock(BasicBlock *bb) {
50   for (BasicBlock::iterator i = bb->begin(), e = bb->end(); i != e; i++) {
51     EHExceptionInst *exn = dyn_cast<EHExceptionInst>(i);
52     if (exn) return exn;
53   }
54
55   return 0;
56 }
57
58 /// [LIBUNWIND] Look for the 'best' llvm.eh.selector instruction for
59 /// the given llvm.eh.exception call.
60 static EHSelectorInst *findSelectorForException(EHExceptionInst *exn) {
61   BasicBlock *exnBlock = exn->getParent();
62
63   EHSelectorInst *outOfBlockSelector = 0;
64   for (Instruction::use_iterator
65          ui = exn->use_begin(), ue = exn->use_end(); ui != ue; ++ui) {
66     EHSelectorInst *sel = dyn_cast<EHSelectorInst>(*ui);
67     if (!sel) continue;
68
69     // Immediately accept an eh.selector in the same block as the
70     // excepton call.
71     if (sel->getParent() == exnBlock) return sel;
72
73     // Otherwise, use the first selector we see.
74     if (!outOfBlockSelector) outOfBlockSelector = sel;
75   }
76
77   return outOfBlockSelector;
78 }
79
80 /// [LIBUNWIND] Find the (possibly absent) call to @llvm.eh.selector
81 /// in the given landing pad.  In principle, llvm.eh.exception is
82 /// required to be in the landing pad; in practice, SplitCriticalEdge
83 /// can break that invariant, and then inlining can break it further.
84 /// There's a real need for a reliable solution here, but until that
85 /// happens, we have some fragile workarounds here.
86 static EHSelectorInst *findSelectorForLandingPad(BasicBlock *lpad) {
87   // Look for an exception call in the actual landing pad.
88   EHExceptionInst *exn = findExceptionInBlock(lpad);
89   if (exn) return findSelectorForException(exn);
90
91   // Okay, if that failed, look for one in an obvious successor.  If
92   // we find one, we'll fix the IR by moving things back to the
93   // landing pad.
94
95   bool dominates = true; // does the lpad dominate the exn call
96   BasicBlock *nonDominated = 0; // if not, the first non-dominated block
97   BasicBlock *lastDominated = 0; // and the block which branched to it
98
99   BasicBlock *exnBlock = lpad;
100
101   // We need to protect against lpads that lead into infinite loops.
102   SmallPtrSet<BasicBlock*,4> visited;
103   visited.insert(exnBlock);
104
105   do {
106     // We're not going to apply this hack to anything more complicated
107     // than a series of unconditional branches, so if the block
108     // doesn't terminate in an unconditional branch, just fail.  More
109     // complicated cases can arise when, say, sinking a call into a
110     // split unwind edge and then inlining it; but that can do almost
111     // *anything* to the CFG, including leaving the selector
112     // completely unreachable.  The only way to fix that properly is
113     // to (1) prohibit transforms which move the exception or selector
114     // values away from the landing pad, e.g. by producing them with
115     // instructions that are pinned to an edge like a phi, or
116     // producing them with not-really-instructions, and (2) making
117     // transforms which split edges deal with that.
118     BranchInst *branch = dyn_cast<BranchInst>(&exnBlock->back());
119     if (!branch || branch->isConditional()) return 0;
120
121     BasicBlock *successor = branch->getSuccessor(0);
122
123     // Fail if we found an infinite loop.
124     if (!visited.insert(successor)) return 0;
125
126     // If the successor isn't dominated by exnBlock:
127     if (!successor->getSinglePredecessor()) {
128       // We don't want to have to deal with threading the exception
129       // through multiple levels of phi, so give up if we've already
130       // followed a non-dominating edge.
131       if (!dominates) return 0;
132
133       // Otherwise, remember this as a non-dominating edge.
134       dominates = false;
135       nonDominated = successor;
136       lastDominated = exnBlock;
137     }
138
139     exnBlock = successor;
140
141     // Can we stop here?
142     exn = findExceptionInBlock(exnBlock);
143   } while (!exn);
144
145   // Look for a selector call for the exception we found.
146   EHSelectorInst *selector = findSelectorForException(exn);
147   if (!selector) return 0;
148
149   // The easy case is when the landing pad still dominates the
150   // exception call, in which case we can just move both calls back to
151   // the landing pad.
152   if (dominates) {
153     selector->moveBefore(lpad->getFirstNonPHI());
154     exn->moveBefore(selector);
155     return selector;
156   }
157
158   // Otherwise, we have to split at the first non-dominating block.
159   // The CFG looks basically like this:
160   //    lpad:
161   //      phis_0
162   //      insnsAndBranches_1
163   //      br label %nonDominated
164   //    nonDominated:
165   //      phis_2
166   //      insns_3
167   //      %exn = call i8* @llvm.eh.exception()
168   //      insnsAndBranches_4
169   //      %selector = call @llvm.eh.selector(i8* %exn, ...
170   // We need to turn this into:
171   //    lpad:
172   //      phis_0
173   //      %exn0 = call i8* @llvm.eh.exception()
174   //      %selector0 = call @llvm.eh.selector(i8* %exn0, ...
175   //      insnsAndBranches_1
176   //      br label %split // from lastDominated
177   //    nonDominated:
178   //      phis_2 (without edge from lastDominated)
179   //      %exn1 = call i8* @llvm.eh.exception()
180   //      %selector1 = call i8* @llvm.eh.selector(i8* %exn1, ...
181   //      br label %split
182   //    split:
183   //      phis_2 (edge from lastDominated, edge from split)
184   //      %exn = phi ...
185   //      %selector = phi ...
186   //      insns_3
187   //      insnsAndBranches_4
188
189   assert(nonDominated);
190   assert(lastDominated);
191
192   // First, make clones of the intrinsics to go in lpad.
193   EHExceptionInst *lpadExn = cast<EHExceptionInst>(exn->clone());
194   EHSelectorInst *lpadSelector = cast<EHSelectorInst>(selector->clone());
195   lpadSelector->setArgOperand(0, lpadExn);
196   lpadSelector->insertBefore(lpad->getFirstNonPHI());
197   lpadExn->insertBefore(lpadSelector);
198
199   // Split the non-dominated block.
200   BasicBlock *split =
201     nonDominated->splitBasicBlock(nonDominated->getFirstNonPHI(),
202                                   nonDominated->getName() + ".lpad-fix");
203
204   // Redirect the last dominated branch there.
205   cast<BranchInst>(lastDominated->back()).setSuccessor(0, split);
206
207   // Move the existing intrinsics to the end of the old block.
208   selector->moveBefore(&nonDominated->back());
209   exn->moveBefore(selector);
210
211   Instruction *splitIP = &split->front();
212
213   // For all the phis in nonDominated, make a new phi in split to join
214   // that phi with the edge from lastDominated.
215   for (BasicBlock::iterator
216          i = nonDominated->begin(), e = nonDominated->end(); i != e; ++i) {
217     PHINode *phi = dyn_cast<PHINode>(i);
218     if (!phi) break;
219
220     PHINode *splitPhi = PHINode::Create(phi->getType(), 2, phi->getName(),
221                                         splitIP);
222     phi->replaceAllUsesWith(splitPhi);
223     splitPhi->addIncoming(phi, nonDominated);
224     splitPhi->addIncoming(phi->removeIncomingValue(lastDominated),
225                           lastDominated);
226   }
227
228   // Make new phis for the exception and selector.
229   PHINode *exnPhi = PHINode::Create(exn->getType(), 2, "", splitIP);
230   exn->replaceAllUsesWith(exnPhi);
231   selector->setArgOperand(0, exn); // except for this use
232   exnPhi->addIncoming(exn, nonDominated);
233   exnPhi->addIncoming(lpadExn, lastDominated);
234
235   PHINode *selectorPhi = PHINode::Create(selector->getType(), 2, "", splitIP);
236   selector->replaceAllUsesWith(selectorPhi);
237   selectorPhi->addIncoming(selector, nonDominated);
238   selectorPhi->addIncoming(lpadSelector, lastDominated);
239
240   return lpadSelector;
241 }
242
243 namespace {
244   /// A class for recording information about inlining through an invoke.
245   class InvokeInliningInfo {
246     BasicBlock *OuterUnwindDest;
247     EHSelectorInst *OuterSelector;
248     BasicBlock *InnerUnwindDest;
249     PHINode *InnerExceptionPHI;
250     PHINode *InnerSelectorPHI;
251     SmallVector<Value*, 8> UnwindDestPHIValues;
252
253     PHINode *InnerEHValuesPHI;
254     LandingPadInst *CallerLPad;
255     BasicBlock *SplitLPad;
256
257   public:
258     InvokeInliningInfo(InvokeInst *II)
259       : OuterUnwindDest(II->getUnwindDest()), OuterSelector(0),
260         InnerUnwindDest(0), InnerExceptionPHI(0), InnerSelectorPHI(0),
261         InnerEHValuesPHI(0), CallerLPad(0), SplitLPad(0) {
262       // If there are PHI nodes in the unwind destination block, we
263       // need to keep track of which values came into them from the
264       // invoke before removing the edge from this block.
265       llvm::BasicBlock *invokeBB = II->getParent();
266       BasicBlock::iterator I = OuterUnwindDest->begin();
267       for (; isa<PHINode>(I); ++I) {
268         // Save the value to use for this edge.
269         PHINode *phi = cast<PHINode>(I);
270         UnwindDestPHIValues.push_back(phi->getIncomingValueForBlock(invokeBB));
271       }
272
273       // FIXME: With the new EH, this if/dyn_cast should be a 'cast'.
274       if (LandingPadInst *LPI = dyn_cast<LandingPadInst>(I))
275         CallerLPad = LPI;
276     }
277
278     /// The outer unwind destination is the target of unwind edges
279     /// introduced for calls within the inlined function.
280     BasicBlock *getOuterUnwindDest() const {
281       return OuterUnwindDest;
282     }
283
284     EHSelectorInst *getOuterSelector() {
285       if (!OuterSelector)
286         OuterSelector = findSelectorForLandingPad(OuterUnwindDest);
287       return OuterSelector;
288     }
289
290     BasicBlock *getInnerUnwindDest();
291
292     LandingPadInst *getLandingPadInst() const { return CallerLPad; }
293     BasicBlock *getSplitLandingPad() {
294       if (SplitLPad) return SplitLPad;
295       assert(CallerLPad && "Trying to split a block that isn't a landing pad!");
296       BasicBlock::iterator I = CallerLPad; ++I;
297       SplitLPad = CallerLPad->getParent()->splitBasicBlock(I, "split.lpad");
298       return SplitLPad;
299     }
300
301     bool forwardEHResume(CallInst *call, BasicBlock *src);
302
303     /// forwardResume - Forward the 'resume' instruction to the caller's landing
304     /// pad block. When the landing pad block has only one predecessor, this is
305     /// a simple branch. When there is more than one predecessor, we need to
306     /// split the landing pad block after the landingpad instruction and jump
307     /// to there.
308     void forwardResume(ResumeInst *RI);
309
310     /// addIncomingPHIValuesFor - Add incoming-PHI values to the unwind
311     /// destination block for the given basic block, using the values for the
312     /// original invoke's source block.
313     void addIncomingPHIValuesFor(BasicBlock *BB) const {
314       addIncomingPHIValuesForInto(BB, OuterUnwindDest);
315     }
316     void addIncomingPHIValuesForInto(BasicBlock *src, BasicBlock *dest) const {
317       BasicBlock::iterator I = dest->begin();
318       for (unsigned i = 0, e = UnwindDestPHIValues.size(); i != e; ++i, ++I) {
319         PHINode *phi = cast<PHINode>(I);
320         phi->addIncoming(UnwindDestPHIValues[i], src);
321       }
322     }
323   };
324 }
325
326 /// Get or create a target for the branch out of rewritten calls to
327 /// llvm.eh.resume.
328 BasicBlock *InvokeInliningInfo::getInnerUnwindDest() {
329   if (InnerUnwindDest) return InnerUnwindDest;
330
331   // Find and hoist the llvm.eh.exception and llvm.eh.selector calls
332   // in the outer landing pad to immediately following the phis.
333   EHSelectorInst *selector = getOuterSelector();
334   if (!selector) return 0;
335
336   // The call to llvm.eh.exception *must* be in the landing pad.
337   Instruction *exn = cast<Instruction>(selector->getArgOperand(0));
338   assert(exn->getParent() == OuterUnwindDest);
339
340   // TODO: recognize when we've already done this, so that we don't
341   // get a linear number of these when inlining calls into lots of
342   // invokes with the same landing pad.
343
344   // Do the hoisting.
345   Instruction *splitPoint = exn->getParent()->getFirstNonPHI();
346   assert(splitPoint != selector && "selector-on-exception dominance broken!");
347   if (splitPoint == exn) {
348     selector->removeFromParent();
349     selector->insertAfter(exn);
350     splitPoint = selector->getNextNode();
351   } else {
352     exn->moveBefore(splitPoint);
353     selector->moveBefore(splitPoint);
354   }
355
356   // Split the landing pad.
357   InnerUnwindDest = OuterUnwindDest->splitBasicBlock(splitPoint,
358                                         OuterUnwindDest->getName() + ".body");
359
360   // The number of incoming edges we expect to the inner landing pad.
361   const unsigned phiCapacity = 2;
362
363   // Create corresponding new phis for all the phis in the outer landing pad.
364   BasicBlock::iterator insertPoint = InnerUnwindDest->begin();
365   BasicBlock::iterator I = OuterUnwindDest->begin();
366   for (unsigned i = 0, e = UnwindDestPHIValues.size(); i != e; ++i, ++I) {
367     PHINode *outerPhi = cast<PHINode>(I);
368     PHINode *innerPhi = PHINode::Create(outerPhi->getType(), phiCapacity,
369                                         outerPhi->getName() + ".lpad-body",
370                                         insertPoint);
371     outerPhi->replaceAllUsesWith(innerPhi);
372     innerPhi->addIncoming(outerPhi, OuterUnwindDest);
373   }
374
375   // Create a phi for the exception value...
376   InnerExceptionPHI = PHINode::Create(exn->getType(), phiCapacity,
377                                       "exn.lpad-body", insertPoint);
378   exn->replaceAllUsesWith(InnerExceptionPHI);
379   selector->setArgOperand(0, exn); // restore this use
380   InnerExceptionPHI->addIncoming(exn, OuterUnwindDest);
381
382   // ...and the selector.
383   InnerSelectorPHI = PHINode::Create(selector->getType(), phiCapacity,
384                                      "selector.lpad-body", insertPoint);
385   selector->replaceAllUsesWith(InnerSelectorPHI);
386   InnerSelectorPHI->addIncoming(selector, OuterUnwindDest);
387
388   // All done.
389   return InnerUnwindDest;
390 }
391
392 /// [LIBUNWIND] Try to forward the given call, which logically occurs
393 /// at the end of the given block, as a branch to the inner unwind
394 /// block.  Returns true if the call was forwarded.
395 bool InvokeInliningInfo::forwardEHResume(CallInst *call, BasicBlock *src) {
396   // First, check whether this is a call to the intrinsic.
397   Function *fn = dyn_cast<Function>(call->getCalledValue());
398   if (!fn || fn->getName() != "llvm.eh.resume")
399     return false;
400   
401   // At this point, we need to return true on all paths, because
402   // otherwise we'll construct an invoke of the intrinsic, which is
403   // not well-formed.
404
405   // Try to find or make an inner unwind dest, which will fail if we
406   // can't find a selector call for the outer unwind dest.
407   BasicBlock *dest = getInnerUnwindDest();
408   bool hasSelector = (dest != 0);
409
410   // If we failed, just use the outer unwind dest, dropping the
411   // exception and selector on the floor.
412   if (!hasSelector)
413     dest = OuterUnwindDest;
414
415   // Make a branch.
416   BranchInst::Create(dest, src);
417
418   // Update the phis in the destination.  They were inserted in an
419   // order which makes this work.
420   addIncomingPHIValuesForInto(src, dest);
421
422   if (hasSelector) {
423     InnerExceptionPHI->addIncoming(call->getArgOperand(0), src);
424     InnerSelectorPHI->addIncoming(call->getArgOperand(1), src);
425   }
426
427   return true;
428 }
429
430 /// forwardResume - Forward the 'resume' instruction to the caller's landing pad
431 /// block. When the landing pad block has only one predecessor, this is a simple
432 /// branch. When there is more than one predecessor, we need to split the
433 /// landing pad block after the landingpad instruction and jump to there.
434 void InvokeInliningInfo::forwardResume(ResumeInst *RI) {
435   BasicBlock *LPadBB = CallerLPad->getParent();
436   Value *ResumeOp = RI->getOperand(0);
437
438   if (!LPadBB->getSinglePredecessor()) {
439     // There are multiple predecessors to this landing pad block. Split this
440     // landing pad block and jump to the new BB.
441     BasicBlock *SplitLPad = getSplitLandingPad();
442     BranchInst::Create(SplitLPad, RI->getParent());
443
444     if (CallerLPad->hasOneUse() && isa<PHINode>(CallerLPad->use_back())) {
445       PHINode *PN = cast<PHINode>(CallerLPad->use_back());
446       PN->addIncoming(ResumeOp, RI->getParent());
447     } else {
448       PHINode *PN = PHINode::Create(ResumeOp->getType(), 0, "lpad.phi",
449                                     &SplitLPad->front());
450       CallerLPad->replaceAllUsesWith(PN);
451       PN->addIncoming(ResumeOp, RI->getParent());
452       PN->addIncoming(CallerLPad, LPadBB);
453     }
454
455     RI->eraseFromParent();
456     return;
457   }
458
459   BranchInst::Create(LPadBB, RI->getParent());
460   CallerLPad->replaceAllUsesWith(ResumeOp);
461   CallerLPad->eraseFromParent();
462   RI->eraseFromParent();
463 }
464
465 /// [LIBUNWIND] Check whether this selector is "only cleanups":
466 ///   call i32 @llvm.eh.selector(blah, blah, i32 0)
467 static bool isCleanupOnlySelector(EHSelectorInst *selector) {
468   if (selector->getNumArgOperands() != 3) return false;
469   ConstantInt *val = dyn_cast<ConstantInt>(selector->getArgOperand(2));
470   return (val && val->isZero());
471 }
472
473 /// HandleCallsInBlockInlinedThroughInvoke - When we inline a basic block into
474 /// an invoke, we have to turn all of the calls that can throw into
475 /// invokes.  This function analyze BB to see if there are any calls, and if so,
476 /// it rewrites them to be invokes that jump to InvokeDest and fills in the PHI
477 /// nodes in that block with the values specified in InvokeDestPHIValues.
478 ///
479 /// Returns true to indicate that the next block should be skipped.
480 static bool HandleCallsInBlockInlinedThroughInvoke(BasicBlock *BB,
481                                                    InvokeInliningInfo &Invoke) {
482   LandingPadInst *LPI = Invoke.getLandingPadInst();
483
484   for (BasicBlock::iterator BBI = BB->begin(), E = BB->end(); BBI != E; ) {
485     Instruction *I = BBI++;
486
487     if (LPI) // FIXME: This won't be NULL in the new EH.
488       if (LandingPadInst *L = dyn_cast<LandingPadInst>(I)) {
489         unsigned NumClauses = LPI->getNumClauses();
490         L->reserveClauses(NumClauses);
491         for (unsigned i = 0; i != NumClauses; ++i)
492           L->addClause(LPI->getClauseType(i), LPI->getClauseValue(i));
493       }
494
495     // We only need to check for function calls: inlined invoke
496     // instructions require no special handling.
497     CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(I);
498     if (CI == 0) continue;
499
500     // LIBUNWIND: merge selector instructions.
501     if (EHSelectorInst *Inner = dyn_cast<EHSelectorInst>(CI)) {
502       EHSelectorInst *Outer = Invoke.getOuterSelector();
503       if (!Outer) continue;
504
505       bool innerIsOnlyCleanup = isCleanupOnlySelector(Inner);
506       bool outerIsOnlyCleanup = isCleanupOnlySelector(Outer);
507
508       // If both selectors contain only cleanups, we don't need to do
509       // anything.  TODO: this is really just a very specific instance
510       // of a much more general optimization.
511       if (innerIsOnlyCleanup && outerIsOnlyCleanup) continue;
512
513       // Otherwise, we just append the outer selector to the inner selector.
514       SmallVector<Value*, 16> NewSelector;
515       for (unsigned i = 0, e = Inner->getNumArgOperands(); i != e; ++i)
516         NewSelector.push_back(Inner->getArgOperand(i));
517       for (unsigned i = 2, e = Outer->getNumArgOperands(); i != e; ++i)
518         NewSelector.push_back(Outer->getArgOperand(i));
519
520       CallInst *NewInner =
521         IRBuilder<>(Inner).CreateCall(Inner->getCalledValue(), NewSelector);
522       // No need to copy attributes, calling convention, etc.
523       NewInner->takeName(Inner);
524       Inner->replaceAllUsesWith(NewInner);
525       Inner->eraseFromParent();
526       continue;
527     }
528     
529     // If this call cannot unwind, don't convert it to an invoke.
530     if (CI->doesNotThrow())
531       continue;
532     
533     // Convert this function call into an invoke instruction.
534     // First, split the basic block.
535     BasicBlock *Split = BB->splitBasicBlock(CI, CI->getName()+".noexc");
536
537     // Delete the unconditional branch inserted by splitBasicBlock
538     BB->getInstList().pop_back();
539
540     // LIBUNWIND: If this is a call to @llvm.eh.resume, just branch
541     // directly to the new landing pad.
542     if (Invoke.forwardEHResume(CI, BB)) {
543       // TODO: 'Split' is now unreachable; clean it up.
544
545       // We want to leave the original call intact so that the call
546       // graph and other structures won't get misled.  We also have to
547       // avoid processing the next block, or we'll iterate here forever.
548       return true;
549     }
550
551     // Otherwise, create the new invoke instruction.
552     ImmutableCallSite CS(CI);
553     SmallVector<Value*, 8> InvokeArgs(CS.arg_begin(), CS.arg_end());
554     InvokeInst *II =
555       InvokeInst::Create(CI->getCalledValue(), Split,
556                          Invoke.getOuterUnwindDest(),
557                          InvokeArgs, CI->getName(), BB);
558     II->setCallingConv(CI->getCallingConv());
559     II->setAttributes(CI->getAttributes());
560     
561     // Make sure that anything using the call now uses the invoke!  This also
562     // updates the CallGraph if present, because it uses a WeakVH.
563     CI->replaceAllUsesWith(II);
564
565     Split->getInstList().pop_front();  // Delete the original call
566
567     // Update any PHI nodes in the exceptional block to indicate that
568     // there is now a new entry in them.
569     Invoke.addIncomingPHIValuesFor(BB);
570     return false;
571   }
572
573   return false;
574 }
575   
576
577 /// HandleInlinedInvoke - If we inlined an invoke site, we need to convert calls
578 /// in the body of the inlined function into invokes and turn unwind
579 /// instructions into branches to the invoke unwind dest.
580 ///
581 /// II is the invoke instruction being inlined.  FirstNewBlock is the first
582 /// block of the inlined code (the last block is the end of the function),
583 /// and InlineCodeInfo is information about the code that got inlined.
584 static void HandleInlinedInvoke(InvokeInst *II, BasicBlock *FirstNewBlock,
585                                 ClonedCodeInfo &InlinedCodeInfo) {
586   BasicBlock *InvokeDest = II->getUnwindDest();
587
588   Function *Caller = FirstNewBlock->getParent();
589
590   // The inlined code is currently at the end of the function, scan from the
591   // start of the inlined code to its end, checking for stuff we need to
592   // rewrite.  If the code doesn't have calls or unwinds, we know there is
593   // nothing to rewrite.
594   if (!InlinedCodeInfo.ContainsCalls && !InlinedCodeInfo.ContainsUnwinds) {
595     // Now that everything is happy, we have one final detail.  The PHI nodes in
596     // the exception destination block still have entries due to the original
597     // invoke instruction.  Eliminate these entries (which might even delete the
598     // PHI node) now.
599     InvokeDest->removePredecessor(II->getParent());
600     return;
601   }
602
603   InvokeInliningInfo Invoke(II);
604   
605   for (Function::iterator BB = FirstNewBlock, E = Caller->end(); BB != E; ++BB){
606     if (InlinedCodeInfo.ContainsCalls)
607       if (HandleCallsInBlockInlinedThroughInvoke(BB, Invoke)) {
608         // Honor a request to skip the next block.  We don't need to
609         // consider UnwindInsts in this case either.
610         ++BB;
611         continue;
612       }
613
614     if (UnwindInst *UI = dyn_cast<UnwindInst>(BB->getTerminator())) {
615       // An UnwindInst requires special handling when it gets inlined into an
616       // invoke site.  Once this happens, we know that the unwind would cause
617       // a control transfer to the invoke exception destination, so we can
618       // transform it into a direct branch to the exception destination.
619       BranchInst::Create(InvokeDest, UI);
620
621       // Delete the unwind instruction!
622       UI->eraseFromParent();
623
624       // Update any PHI nodes in the exceptional block to indicate that
625       // there is now a new entry in them.
626       Invoke.addIncomingPHIValuesFor(BB);
627     }
628
629     if (ResumeInst *RI = dyn_cast<ResumeInst>(BB->getTerminator())) {
630       Invoke.forwardResume(RI);
631     }
632   }
633
634   // Now that everything is happy, we have one final detail.  The PHI nodes in
635   // the exception destination block still have entries due to the original
636   // invoke instruction.  Eliminate these entries (which might even delete the
637   // PHI node) now.
638   InvokeDest->removePredecessor(II->getParent());
639 }
640
641 /// UpdateCallGraphAfterInlining - Once we have cloned code over from a callee
642 /// into the caller, update the specified callgraph to reflect the changes we
643 /// made.  Note that it's possible that not all code was copied over, so only
644 /// some edges of the callgraph may remain.
645 static void UpdateCallGraphAfterInlining(CallSite CS,
646                                          Function::iterator FirstNewBlock,
647                                          ValueToValueMapTy &VMap,
648                                          InlineFunctionInfo &IFI) {
649   CallGraph &CG = *IFI.CG;
650   const Function *Caller = CS.getInstruction()->getParent()->getParent();
651   const Function *Callee = CS.getCalledFunction();
652   CallGraphNode *CalleeNode = CG[Callee];
653   CallGraphNode *CallerNode = CG[Caller];
654
655   // Since we inlined some uninlined call sites in the callee into the caller,
656   // add edges from the caller to all of the callees of the callee.
657   CallGraphNode::iterator I = CalleeNode->begin(), E = CalleeNode->end();
658
659   // Consider the case where CalleeNode == CallerNode.
660   CallGraphNode::CalledFunctionsVector CallCache;
661   if (CalleeNode == CallerNode) {
662     CallCache.assign(I, E);
663     I = CallCache.begin();
664     E = CallCache.end();
665   }
666
667   for (; I != E; ++I) {
668     const Value *OrigCall = I->first;
669
670     ValueToValueMapTy::iterator VMI = VMap.find(OrigCall);
671     // Only copy the edge if the call was inlined!
672     if (VMI == VMap.end() || VMI->second == 0)
673       continue;
674     
675     // If the call was inlined, but then constant folded, there is no edge to
676     // add.  Check for this case.
677     Instruction *NewCall = dyn_cast<Instruction>(VMI->second);
678     if (NewCall == 0) continue;
679
680     // Remember that this call site got inlined for the client of
681     // InlineFunction.
682     IFI.InlinedCalls.push_back(NewCall);
683
684     // It's possible that inlining the callsite will cause it to go from an
685     // indirect to a direct call by resolving a function pointer.  If this
686     // happens, set the callee of the new call site to a more precise
687     // destination.  This can also happen if the call graph node of the caller
688     // was just unnecessarily imprecise.
689     if (I->second->getFunction() == 0)
690       if (Function *F = CallSite(NewCall).getCalledFunction()) {
691         // Indirect call site resolved to direct call.
692         CallerNode->addCalledFunction(CallSite(NewCall), CG[F]);
693
694         continue;
695       }
696
697     CallerNode->addCalledFunction(CallSite(NewCall), I->second);
698   }
699   
700   // Update the call graph by deleting the edge from Callee to Caller.  We must
701   // do this after the loop above in case Caller and Callee are the same.
702   CallerNode->removeCallEdgeFor(CS);
703 }
704
705 /// HandleByValArgument - When inlining a call site that has a byval argument,
706 /// we have to make the implicit memcpy explicit by adding it.
707 static Value *HandleByValArgument(Value *Arg, Instruction *TheCall,
708                                   const Function *CalledFunc,
709                                   InlineFunctionInfo &IFI,
710                                   unsigned ByValAlignment) {
711   Type *AggTy = cast<PointerType>(Arg->getType())->getElementType();
712
713   // If the called function is readonly, then it could not mutate the caller's
714   // copy of the byval'd memory.  In this case, it is safe to elide the copy and
715   // temporary.
716   if (CalledFunc->onlyReadsMemory()) {
717     // If the byval argument has a specified alignment that is greater than the
718     // passed in pointer, then we either have to round up the input pointer or
719     // give up on this transformation.
720     if (ByValAlignment <= 1)  // 0 = unspecified, 1 = no particular alignment.
721       return Arg;
722
723     // If the pointer is already known to be sufficiently aligned, or if we can
724     // round it up to a larger alignment, then we don't need a temporary.
725     if (getOrEnforceKnownAlignment(Arg, ByValAlignment,
726                                    IFI.TD) >= ByValAlignment)
727       return Arg;
728     
729     // Otherwise, we have to make a memcpy to get a safe alignment.  This is bad
730     // for code quality, but rarely happens and is required for correctness.
731   }
732   
733   LLVMContext &Context = Arg->getContext();
734
735   Type *VoidPtrTy = Type::getInt8PtrTy(Context);
736   
737   // Create the alloca.  If we have TargetData, use nice alignment.
738   unsigned Align = 1;
739   if (IFI.TD)
740     Align = IFI.TD->getPrefTypeAlignment(AggTy);
741   
742   // If the byval had an alignment specified, we *must* use at least that
743   // alignment, as it is required by the byval argument (and uses of the
744   // pointer inside the callee).
745   Align = std::max(Align, ByValAlignment);
746   
747   Function *Caller = TheCall->getParent()->getParent(); 
748   
749   Value *NewAlloca = new AllocaInst(AggTy, 0, Align, Arg->getName(), 
750                                     &*Caller->begin()->begin());
751   // Emit a memcpy.
752   Type *Tys[3] = {VoidPtrTy, VoidPtrTy, Type::getInt64Ty(Context)};
753   Function *MemCpyFn = Intrinsic::getDeclaration(Caller->getParent(),
754                                                  Intrinsic::memcpy, 
755                                                  Tys);
756   Value *DestCast = new BitCastInst(NewAlloca, VoidPtrTy, "tmp", TheCall);
757   Value *SrcCast = new BitCastInst(Arg, VoidPtrTy, "tmp", TheCall);
758   
759   Value *Size;
760   if (IFI.TD == 0)
761     Size = ConstantExpr::getSizeOf(AggTy);
762   else
763     Size = ConstantInt::get(Type::getInt64Ty(Context),
764                             IFI.TD->getTypeStoreSize(AggTy));
765   
766   // Always generate a memcpy of alignment 1 here because we don't know
767   // the alignment of the src pointer.  Other optimizations can infer
768   // better alignment.
769   Value *CallArgs[] = {
770     DestCast, SrcCast, Size,
771     ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(Context), 1),
772     ConstantInt::getFalse(Context) // isVolatile
773   };
774   IRBuilder<>(TheCall).CreateCall(MemCpyFn, CallArgs);
775   
776   // Uses of the argument in the function should use our new alloca
777   // instead.
778   return NewAlloca;
779 }
780
781 // isUsedByLifetimeMarker - Check whether this Value is used by a lifetime
782 // intrinsic.
783 static bool isUsedByLifetimeMarker(Value *V) {
784   for (Value::use_iterator UI = V->use_begin(), UE = V->use_end(); UI != UE;
785        ++UI) {
786     if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(*UI)) {
787       switch (II->getIntrinsicID()) {
788       default: break;
789       case Intrinsic::lifetime_start:
790       case Intrinsic::lifetime_end:
791         return true;
792       }
793     }
794   }
795   return false;
796 }
797
798 // hasLifetimeMarkers - Check whether the given alloca already has
799 // lifetime.start or lifetime.end intrinsics.
800 static bool hasLifetimeMarkers(AllocaInst *AI) {
801   Type *Int8PtrTy = Type::getInt8PtrTy(AI->getType()->getContext());
802   if (AI->getType() == Int8PtrTy)
803     return isUsedByLifetimeMarker(AI);
804
805   // Do a scan to find all the casts to i8*.
806   for (Value::use_iterator I = AI->use_begin(), E = AI->use_end(); I != E;
807        ++I) {
808     if (I->getType() != Int8PtrTy) continue;
809     if (I->stripPointerCasts() != AI) continue;
810     if (isUsedByLifetimeMarker(*I))
811       return true;
812   }
813   return false;
814 }
815
816 /// updateInlinedAtInfo - Helper function used by fixupLineNumbers to recursively
817 /// update InlinedAtEntry of a DebugLoc.
818 static DebugLoc updateInlinedAtInfo(const DebugLoc &DL, 
819                                     const DebugLoc &InlinedAtDL,
820                                     LLVMContext &Ctx) {
821   if (MDNode *IA = DL.getInlinedAt(Ctx)) {
822     DebugLoc NewInlinedAtDL 
823       = updateInlinedAtInfo(DebugLoc::getFromDILocation(IA), InlinedAtDL, Ctx);
824     return DebugLoc::get(DL.getLine(), DL.getCol(), DL.getScope(Ctx),
825                          NewInlinedAtDL.getAsMDNode(Ctx));
826   }
827                                              
828   return DebugLoc::get(DL.getLine(), DL.getCol(), DL.getScope(Ctx),
829                        InlinedAtDL.getAsMDNode(Ctx));
830 }
831
832
833 /// fixupLineNumbers - Update inlined instructions' line numbers to 
834 /// to encode location where these instructions are inlined.
835 static void fixupLineNumbers(Function *Fn, Function::iterator FI,
836                               Instruction *TheCall) {
837   DebugLoc TheCallDL = TheCall->getDebugLoc();
838   if (TheCallDL.isUnknown())
839     return;
840
841   for (; FI != Fn->end(); ++FI) {
842     for (BasicBlock::iterator BI = FI->begin(), BE = FI->end();
843          BI != BE; ++BI) {
844       DebugLoc DL = BI->getDebugLoc();
845       if (!DL.isUnknown()) {
846         BI->setDebugLoc(updateInlinedAtInfo(DL, TheCallDL, BI->getContext()));
847         if (DbgValueInst *DVI = dyn_cast<DbgValueInst>(BI)) {
848           LLVMContext &Ctx = BI->getContext();
849           MDNode *InlinedAt = BI->getDebugLoc().getInlinedAt(Ctx);
850           DVI->setOperand(2, createInlinedVariable(DVI->getVariable(), 
851                                                    InlinedAt, Ctx));
852         }
853       }
854     }
855   }
856 }
857
858 // InlineFunction - This function inlines the called function into the basic
859 // block of the caller.  This returns false if it is not possible to inline this
860 // call.  The program is still in a well defined state if this occurs though.
861 //
862 // Note that this only does one level of inlining.  For example, if the
863 // instruction 'call B' is inlined, and 'B' calls 'C', then the call to 'C' now
864 // exists in the instruction stream.  Similarly this will inline a recursive
865 // function by one level.
866 //
867 bool llvm::InlineFunction(CallSite CS, InlineFunctionInfo &IFI) {
868   Instruction *TheCall = CS.getInstruction();
869   LLVMContext &Context = TheCall->getContext();
870   assert(TheCall->getParent() && TheCall->getParent()->getParent() &&
871          "Instruction not in function!");
872
873   // If IFI has any state in it, zap it before we fill it in.
874   IFI.reset();
875   
876   const Function *CalledFunc = CS.getCalledFunction();
877   if (CalledFunc == 0 ||          // Can't inline external function or indirect
878       CalledFunc->isDeclaration() || // call, or call to a vararg function!
879       CalledFunc->getFunctionType()->isVarArg()) return false;
880
881   // If the call to the callee is not a tail call, we must clear the 'tail'
882   // flags on any calls that we inline.
883   bool MustClearTailCallFlags =
884     !(isa<CallInst>(TheCall) && cast<CallInst>(TheCall)->isTailCall());
885
886   // If the call to the callee cannot throw, set the 'nounwind' flag on any
887   // calls that we inline.
888   bool MarkNoUnwind = CS.doesNotThrow();
889
890   BasicBlock *OrigBB = TheCall->getParent();
891   Function *Caller = OrigBB->getParent();
892
893   // GC poses two hazards to inlining, which only occur when the callee has GC:
894   //  1. If the caller has no GC, then the callee's GC must be propagated to the
895   //     caller.
896   //  2. If the caller has a differing GC, it is invalid to inline.
897   if (CalledFunc->hasGC()) {
898     if (!Caller->hasGC())
899       Caller->setGC(CalledFunc->getGC());
900     else if (CalledFunc->getGC() != Caller->getGC())
901       return false;
902   }
903
904   // Find the personality function used by the landing pads of the caller. If it
905   // exists, then check to see that it matches the personality function used in
906   // the callee.
907   for (Function::const_iterator
908          I = Caller->begin(), E = Caller->end(); I != E; ++I)
909     if (const InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(I->getTerminator())) {
910       const BasicBlock *BB = II->getUnwindDest();
911       // FIXME: This 'isa' here should become go away once the new EH system is
912       // in place.
913       if (!isa<LandingPadInst>(BB->getFirstNonPHI()))
914         continue;
915       const LandingPadInst *LP = cast<LandingPadInst>(BB->getFirstNonPHI());
916       const Value *CallerPersFn = LP->getPersonalityFn();
917
918       // If the personality functions match, then we can perform the
919       // inlining. Otherwise, we can't inline.
920       // TODO: This isn't 100% true. Some personality functions are proper
921       //       supersets of others and can be used in place of the other.
922       for (Function::const_iterator
923              I = CalledFunc->begin(), E = CalledFunc->end(); I != E; ++I)
924         if (const InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(I->getTerminator())) {
925           const BasicBlock *BB = II->getUnwindDest();
926           // FIXME: This 'if/dyn_cast' here should become a normal 'cast' once
927           // the new EH system is in place.
928           if (const LandingPadInst *LP =
929               dyn_cast<LandingPadInst>(BB->getFirstNonPHI()))
930             if (CallerPersFn != LP->getPersonalityFn())
931               return false;
932           break;
933         }
934
935       break;
936     }
937
938   // Get an iterator to the last basic block in the function, which will have
939   // the new function inlined after it.
940   //
941   Function::iterator LastBlock = &Caller->back();
942
943   // Make sure to capture all of the return instructions from the cloned
944   // function.
945   SmallVector<ReturnInst*, 8> Returns;
946   ClonedCodeInfo InlinedFunctionInfo;
947   Function::iterator FirstNewBlock;
948
949   { // Scope to destroy VMap after cloning.
950     ValueToValueMapTy VMap;
951
952     assert(CalledFunc->arg_size() == CS.arg_size() &&
953            "No varargs calls can be inlined!");
954
955     // Calculate the vector of arguments to pass into the function cloner, which
956     // matches up the formal to the actual argument values.
957     CallSite::arg_iterator AI = CS.arg_begin();
958     unsigned ArgNo = 0;
959     for (Function::const_arg_iterator I = CalledFunc->arg_begin(),
960          E = CalledFunc->arg_end(); I != E; ++I, ++AI, ++ArgNo) {
961       Value *ActualArg = *AI;
962
963       // When byval arguments actually inlined, we need to make the copy implied
964       // by them explicit.  However, we don't do this if the callee is readonly
965       // or readnone, because the copy would be unneeded: the callee doesn't
966       // modify the struct.
967       if (CalledFunc->paramHasAttr(ArgNo+1, Attribute::ByVal)) {
968         ActualArg = HandleByValArgument(ActualArg, TheCall, CalledFunc, IFI,
969                                         CalledFunc->getParamAlignment(ArgNo+1));
970  
971         // Calls that we inline may use the new alloca, so we need to clear
972         // their 'tail' flags if HandleByValArgument introduced a new alloca and
973         // the callee has calls.
974         MustClearTailCallFlags |= ActualArg != *AI;
975       }
976
977       VMap[I] = ActualArg;
978     }
979
980     // We want the inliner to prune the code as it copies.  We would LOVE to
981     // have no dead or constant instructions leftover after inlining occurs
982     // (which can happen, e.g., because an argument was constant), but we'll be
983     // happy with whatever the cloner can do.
984     CloneAndPruneFunctionInto(Caller, CalledFunc, VMap, 
985                               /*ModuleLevelChanges=*/false, Returns, ".i",
986                               &InlinedFunctionInfo, IFI.TD, TheCall);
987
988     // Remember the first block that is newly cloned over.
989     FirstNewBlock = LastBlock; ++FirstNewBlock;
990
991     // Update the callgraph if requested.
992     if (IFI.CG)
993       UpdateCallGraphAfterInlining(CS, FirstNewBlock, VMap, IFI);
994
995     // Update inlined instructions' line number information.
996     fixupLineNumbers(Caller, FirstNewBlock, TheCall);
997   }
998
999   // If there are any alloca instructions in the block that used to be the entry
1000   // block for the callee, move them to the entry block of the caller.  First
1001   // calculate which instruction they should be inserted before.  We insert the
1002   // instructions at the end of the current alloca list.
1003   //
1004   {
1005     BasicBlock::iterator InsertPoint = Caller->begin()->begin();
1006     for (BasicBlock::iterator I = FirstNewBlock->begin(),
1007          E = FirstNewBlock->end(); I != E; ) {
1008       AllocaInst *AI = dyn_cast<AllocaInst>(I++);
1009       if (AI == 0) continue;
1010       
1011       // If the alloca is now dead, remove it.  This often occurs due to code
1012       // specialization.
1013       if (AI->use_empty()) {
1014         AI->eraseFromParent();
1015         continue;
1016       }
1017
1018       if (!isa<Constant>(AI->getArraySize()))
1019         continue;
1020       
1021       // Keep track of the static allocas that we inline into the caller.
1022       IFI.StaticAllocas.push_back(AI);
1023       
1024       // Scan for the block of allocas that we can move over, and move them
1025       // all at once.
1026       while (isa<AllocaInst>(I) &&
1027              isa<Constant>(cast<AllocaInst>(I)->getArraySize())) {
1028         IFI.StaticAllocas.push_back(cast<AllocaInst>(I));
1029         ++I;
1030       }
1031
1032       // Transfer all of the allocas over in a block.  Using splice means
1033       // that the instructions aren't removed from the symbol table, then
1034       // reinserted.
1035       Caller->getEntryBlock().getInstList().splice(InsertPoint,
1036                                                    FirstNewBlock->getInstList(),
1037                                                    AI, I);
1038     }
1039   }
1040
1041   // Leave lifetime markers for the static alloca's, scoping them to the
1042   // function we just inlined.
1043   if (!IFI.StaticAllocas.empty()) {
1044     IRBuilder<> builder(FirstNewBlock->begin());
1045     for (unsigned ai = 0, ae = IFI.StaticAllocas.size(); ai != ae; ++ai) {
1046       AllocaInst *AI = IFI.StaticAllocas[ai];
1047
1048       // If the alloca is already scoped to something smaller than the whole
1049       // function then there's no need to add redundant, less accurate markers.
1050       if (hasLifetimeMarkers(AI))
1051         continue;
1052
1053       builder.CreateLifetimeStart(AI);
1054       for (unsigned ri = 0, re = Returns.size(); ri != re; ++ri) {
1055         IRBuilder<> builder(Returns[ri]);
1056         builder.CreateLifetimeEnd(AI);
1057       }
1058     }
1059   }
1060
1061   // If the inlined code contained dynamic alloca instructions, wrap the inlined
1062   // code with llvm.stacksave/llvm.stackrestore intrinsics.
1063   if (InlinedFunctionInfo.ContainsDynamicAllocas) {
1064     Module *M = Caller->getParent();
1065     // Get the two intrinsics we care about.
1066     Function *StackSave = Intrinsic::getDeclaration(M, Intrinsic::stacksave);
1067     Function *StackRestore=Intrinsic::getDeclaration(M,Intrinsic::stackrestore);
1068
1069     // Insert the llvm.stacksave.
1070     CallInst *SavedPtr = IRBuilder<>(FirstNewBlock, FirstNewBlock->begin())
1071       .CreateCall(StackSave, "savedstack");
1072
1073     // Insert a call to llvm.stackrestore before any return instructions in the
1074     // inlined function.
1075     for (unsigned i = 0, e = Returns.size(); i != e; ++i) {
1076       IRBuilder<>(Returns[i]).CreateCall(StackRestore, SavedPtr);
1077     }
1078
1079     // Count the number of StackRestore calls we insert.
1080     unsigned NumStackRestores = Returns.size();
1081
1082     // If we are inlining an invoke instruction, insert restores before each
1083     // unwind.  These unwinds will be rewritten into branches later.
1084     if (InlinedFunctionInfo.ContainsUnwinds && isa<InvokeInst>(TheCall)) {
1085       for (Function::iterator BB = FirstNewBlock, E = Caller->end();
1086            BB != E; ++BB)
1087         if (UnwindInst *UI = dyn_cast<UnwindInst>(BB->getTerminator())) {
1088           IRBuilder<>(UI).CreateCall(StackRestore, SavedPtr);
1089           ++NumStackRestores;
1090         }
1091     }
1092   }
1093
1094   // If we are inlining tail call instruction through a call site that isn't
1095   // marked 'tail', we must remove the tail marker for any calls in the inlined
1096   // code.  Also, calls inlined through a 'nounwind' call site should be marked
1097   // 'nounwind'.
1098   if (InlinedFunctionInfo.ContainsCalls &&
1099       (MustClearTailCallFlags || MarkNoUnwind)) {
1100     for (Function::iterator BB = FirstNewBlock, E = Caller->end();
1101          BB != E; ++BB)
1102       for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I != E; ++I)
1103         if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(I)) {
1104           if (MustClearTailCallFlags)
1105             CI->setTailCall(false);
1106           if (MarkNoUnwind)
1107             CI->setDoesNotThrow();
1108         }
1109   }
1110
1111   // If we are inlining through a 'nounwind' call site then any inlined 'unwind'
1112   // instructions are unreachable.
1113   if (InlinedFunctionInfo.ContainsUnwinds && MarkNoUnwind)
1114     for (Function::iterator BB = FirstNewBlock, E = Caller->end();
1115          BB != E; ++BB) {
1116       TerminatorInst *Term = BB->getTerminator();
1117       if (isa<UnwindInst>(Term)) {
1118         new UnreachableInst(Context, Term);
1119         BB->getInstList().erase(Term);
1120       }
1121     }
1122
1123   // If we are inlining for an invoke instruction, we must make sure to rewrite
1124   // any inlined 'unwind' instructions into branches to the invoke exception
1125   // destination, and call instructions into invoke instructions.
1126   if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(TheCall))
1127     HandleInlinedInvoke(II, FirstNewBlock, InlinedFunctionInfo);
1128
1129   // If we cloned in _exactly one_ basic block, and if that block ends in a
1130   // return instruction, we splice the body of the inlined callee directly into
1131   // the calling basic block.
1132   if (Returns.size() == 1 && std::distance(FirstNewBlock, Caller->end()) == 1) {
1133     // Move all of the instructions right before the call.
1134     OrigBB->getInstList().splice(TheCall, FirstNewBlock->getInstList(),
1135                                  FirstNewBlock->begin(), FirstNewBlock->end());
1136     // Remove the cloned basic block.
1137     Caller->getBasicBlockList().pop_back();
1138
1139     // If the call site was an invoke instruction, add a branch to the normal
1140     // destination.
1141     if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(TheCall))
1142       BranchInst::Create(II->getNormalDest(), TheCall);
1143
1144     // If the return instruction returned a value, replace uses of the call with
1145     // uses of the returned value.
1146     if (!TheCall->use_empty()) {
1147       ReturnInst *R = Returns[0];
1148       if (TheCall == R->getReturnValue())
1149         TheCall->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(TheCall->getType()));
1150       else
1151         TheCall->replaceAllUsesWith(R->getReturnValue());
1152     }
1153     // Since we are now done with the Call/Invoke, we can delete it.
1154     TheCall->eraseFromParent();
1155
1156     // Since we are now done with the return instruction, delete it also.
1157     Returns[0]->eraseFromParent();
1158
1159     // We are now done with the inlining.
1160     return true;
1161   }
1162
1163   // Otherwise, we have the normal case, of more than one block to inline or
1164   // multiple return sites.
1165
1166   // We want to clone the entire callee function into the hole between the
1167   // "starter" and "ender" blocks.  How we accomplish this depends on whether
1168   // this is an invoke instruction or a call instruction.
1169   BasicBlock *AfterCallBB;
1170   if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(TheCall)) {
1171
1172     // Add an unconditional branch to make this look like the CallInst case...
1173     BranchInst *NewBr = BranchInst::Create(II->getNormalDest(), TheCall);
1174
1175     // Split the basic block.  This guarantees that no PHI nodes will have to be
1176     // updated due to new incoming edges, and make the invoke case more
1177     // symmetric to the call case.
1178     AfterCallBB = OrigBB->splitBasicBlock(NewBr,
1179                                           CalledFunc->getName()+".exit");
1180
1181   } else {  // It's a call
1182     // If this is a call instruction, we need to split the basic block that
1183     // the call lives in.
1184     //
1185     AfterCallBB = OrigBB->splitBasicBlock(TheCall,
1186                                           CalledFunc->getName()+".exit");
1187   }
1188
1189   // Change the branch that used to go to AfterCallBB to branch to the first
1190   // basic block of the inlined function.
1191   //
1192   TerminatorInst *Br = OrigBB->getTerminator();
1193   assert(Br && Br->getOpcode() == Instruction::Br &&
1194          "splitBasicBlock broken!");
1195   Br->setOperand(0, FirstNewBlock);
1196
1197
1198   // Now that the function is correct, make it a little bit nicer.  In
1199   // particular, move the basic blocks inserted from the end of the function
1200   // into the space made by splitting the source basic block.
1201   Caller->getBasicBlockList().splice(AfterCallBB, Caller->getBasicBlockList(),
1202                                      FirstNewBlock, Caller->end());
1203
1204   // Handle all of the return instructions that we just cloned in, and eliminate
1205   // any users of the original call/invoke instruction.
1206   Type *RTy = CalledFunc->getReturnType();
1207
1208   PHINode *PHI = 0;
1209   if (Returns.size() > 1) {
1210     // The PHI node should go at the front of the new basic block to merge all
1211     // possible incoming values.
1212     if (!TheCall->use_empty()) {
1213       PHI = PHINode::Create(RTy, Returns.size(), TheCall->getName(),
1214                             AfterCallBB->begin());
1215       // Anything that used the result of the function call should now use the
1216       // PHI node as their operand.
1217       TheCall->replaceAllUsesWith(PHI);
1218     }
1219
1220     // Loop over all of the return instructions adding entries to the PHI node
1221     // as appropriate.
1222     if (PHI) {
1223       for (unsigned i = 0, e = Returns.size(); i != e; ++i) {
1224         ReturnInst *RI = Returns[i];
1225         assert(RI->getReturnValue()->getType() == PHI->getType() &&
1226                "Ret value not consistent in function!");
1227         PHI->addIncoming(RI->getReturnValue(), RI->getParent());
1228       }
1229     }
1230
1231
1232     // Add a branch to the merge points and remove return instructions.
1233     for (unsigned i = 0, e = Returns.size(); i != e; ++i) {
1234       ReturnInst *RI = Returns[i];
1235       BranchInst::Create(AfterCallBB, RI);
1236       RI->eraseFromParent();
1237     }
1238   } else if (!Returns.empty()) {
1239     // Otherwise, if there is exactly one return value, just replace anything
1240     // using the return value of the call with the computed value.
1241     if (!TheCall->use_empty()) {
1242       if (TheCall == Returns[0]->getReturnValue())
1243         TheCall->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(TheCall->getType()));
1244       else
1245         TheCall->replaceAllUsesWith(Returns[0]->getReturnValue());
1246     }
1247
1248     // Update PHI nodes that use the ReturnBB to use the AfterCallBB.
1249     BasicBlock *ReturnBB = Returns[0]->getParent();
1250     ReturnBB->replaceAllUsesWith(AfterCallBB);
1251
1252     // Splice the code from the return block into the block that it will return
1253     // to, which contains the code that was after the call.
1254     AfterCallBB->getInstList().splice(AfterCallBB->begin(),
1255                                       ReturnBB->getInstList());
1256
1257     // Delete the return instruction now and empty ReturnBB now.
1258     Returns[0]->eraseFromParent();
1259     ReturnBB->eraseFromParent();
1260   } else if (!TheCall->use_empty()) {
1261     // No returns, but something is using the return value of the call.  Just
1262     // nuke the result.
1263     TheCall->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(TheCall->getType()));
1264   }
1265
1266   // Since we are now done with the Call/Invoke, we can delete it.
1267   TheCall->eraseFromParent();
1268
1269   // We should always be able to fold the entry block of the function into the
1270   // single predecessor of the block...
1271   assert(cast<BranchInst>(Br)->isUnconditional() && "splitBasicBlock broken!");
1272   BasicBlock *CalleeEntry = cast<BranchInst>(Br)->getSuccessor(0);
1273
1274   // Splice the code entry block into calling block, right before the
1275   // unconditional branch.
1276   CalleeEntry->replaceAllUsesWith(OrigBB);  // Update PHI nodes
1277   OrigBB->getInstList().splice(Br, CalleeEntry->getInstList());
1278
1279   // Remove the unconditional branch.
1280   OrigBB->getInstList().erase(Br);
1281
1282   // Now we can remove the CalleeEntry block, which is now empty.
1283   Caller->getBasicBlockList().erase(CalleeEntry);
1284
1285   // If we inserted a phi node, check to see if it has a single value (e.g. all
1286   // the entries are the same or undef).  If so, remove the PHI so it doesn't
1287   // block other optimizations.
1288   if (PHI)
1289     if (Value *V = SimplifyInstruction(PHI, IFI.TD)) {
1290       PHI->replaceAllUsesWith(V);
1291       PHI->eraseFromParent();
1292     }
1293
1294   return true;
1295 }