lib/Transforms/Utils/ValueMapper.cpp

   1 //===- ValueMapper.cpp - Interface shared by lib/Transforms/Utils ---------===//
   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 defines the MapValue function, which is shared by various parts of
  11 // the lib/Transforms/Utils library.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #include "llvm/Transforms/Utils/ValueMapper.h"
  16 #include "llvm/IR/Constants.h"
  17 #include "llvm/IR/Function.h"
  18 #include "llvm/IR/InlineAsm.h"
  19 #include "llvm/IR/Instructions.h"
  20 #include "llvm/IR/Metadata.h"
  21 using namespace llvm;
  22
  23 // Out of line method to get vtable etc for class.
  24 void ValueMapTypeRemapper::anchor() {}
  25 void ValueMaterializer::anchor() {}
  26
  27 Value *llvm::MapValue(const Value *V, ValueToValueMapTy &VM, RemapFlags Flags,
  28                       ValueMapTypeRemapper *TypeMapper,
  29                       ValueMaterializer *Materializer) {
  30   ValueToValueMapTy::iterator I = VM.find(V);
  31
  32   // If the value already exists in the map, use it.
  33   if (I != VM.end() && I->second) return I->second;
  34
  35   // If we have a materializer and it can materialize a value, use that.
  36   if (Materializer) {
  37     if (Value *NewV = Materializer->materializeValueFor(const_cast<Value*>(V)))
  38       return VM[V] = NewV;
  39   }
  40
  41   // Global values do not need to be seeded into the VM if they
  42   // are using the identity mapping.
  43   if (isa<GlobalValue>(V))
  44     return VM[V] = const_cast<Value*>(V);
  45
  46   if (const InlineAsm *IA = dyn_cast<InlineAsm>(V)) {
  47     // Inline asm may need *type* remapping.
  48     FunctionType *NewTy = IA->getFunctionType();
  49     if (TypeMapper) {
  50       NewTy = cast<FunctionType>(TypeMapper->remapType(NewTy));
  51
  52       if (NewTy != IA->getFunctionType())
  53         V = InlineAsm::get(NewTy, IA->getAsmString(), IA->getConstraintString(),
  54                            IA->hasSideEffects(), IA->isAlignStack());
  55     }
  56
  57     return VM[V] = const_cast<Value*>(V);
  58   }
  59
  60   if (const auto *MDV = dyn_cast<MetadataAsValue>(V)) {
  61     const Metadata *MD = MDV->getMetadata();
  62     // If this is a module-level metadata and we know that nothing at the module
  63     // level is changing, then use an identity mapping.
  64     if (!isa<LocalAsMetadata>(MD) && (Flags & RF_NoModuleLevelChanges))
  65       return VM[V] = const_cast<Value *>(V);
  66
  67     auto *MappedMD = MapMetadata(MD, VM, Flags, TypeMapper, Materializer);
  68     if (MD == MappedMD || (!MappedMD && (Flags & RF_IgnoreMissingEntries)))
  69       return VM[V] = const_cast<Value *>(V);
  70
  71     // FIXME: This assert crashes during bootstrap, but I think it should be
  72     // correct.  For now, just match behaviour from before the metadata/value
  73     // split.
  74     //
  75     //    assert(MappedMD && "Referenced metadata value not in value map");
  76     return VM[V] = MetadataAsValue::get(V->getContext(), MappedMD);
  77   }
  78
  79   // Okay, this either must be a constant (which may or may not be mappable) or
  80   // is something that is not in the mapping table.
  81   Constant *C = const_cast<Constant*>(dyn_cast<Constant>(V));
  82   if (!C)
  83     return nullptr;
  84
  85   if (BlockAddress *BA = dyn_cast<BlockAddress>(C)) {
  86     Function *F =
  87       cast<Function>(MapValue(BA->getFunction(), VM, Flags, TypeMapper, Materializer));
  88     BasicBlock *BB = cast_or_null<BasicBlock>(MapValue(BA->getBasicBlock(), VM,
  89                                                        Flags, TypeMapper, Materializer));
  90     return VM[V] = BlockAddress::get(F, BB ? BB : BA->getBasicBlock());
  91   }
  92
  93   // Otherwise, we have some other constant to remap.  Start by checking to see
  94   // if all operands have an identity remapping.
  95   unsigned OpNo = 0, NumOperands = C->getNumOperands();
  96   Value *Mapped = nullptr;
  97   for (; OpNo != NumOperands; ++OpNo) {
  98     Value *Op = C->getOperand(OpNo);
  99     Mapped = MapValue(Op, VM, Flags, TypeMapper, Materializer);
 100     if (Mapped != C) break;
 101   }
 102
 103   // See if the type mapper wants to remap the type as well.
 104   Type *NewTy = C->getType();
 105   if (TypeMapper)
 106     NewTy = TypeMapper->remapType(NewTy);
 107
 108   // If the result type and all operands match up, then just insert an identity
 109   // mapping.
 110   if (OpNo == NumOperands && NewTy == C->getType())
 111     return VM[V] = C;
 112
 113   // Okay, we need to create a new constant.  We've already processed some or
 114   // all of the operands, set them all up now.
 115   SmallVector<Constant*, 8> Ops;
 116   Ops.reserve(NumOperands);
 117   for (unsigned j = 0; j != OpNo; ++j)
 118     Ops.push_back(cast<Constant>(C->getOperand(j)));
 119
 120   // If one of the operands mismatch, push it and the other mapped operands.
 121   if (OpNo != NumOperands) {
 122     Ops.push_back(cast<Constant>(Mapped));
 123
 124     // Map the rest of the operands that aren't processed yet.
 125     for (++OpNo; OpNo != NumOperands; ++OpNo)
 126       Ops.push_back(MapValue(cast<Constant>(C->getOperand(OpNo)), VM,
 127                              Flags, TypeMapper, Materializer));
 128   }
 129
 130   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(C))
 131     return VM[V] = CE->getWithOperands(Ops, NewTy);
 132   if (isa<ConstantArray>(C))
 133     return VM[V] = ConstantArray::get(cast<ArrayType>(NewTy), Ops);
 134   if (isa<ConstantStruct>(C))
 135     return VM[V] = ConstantStruct::get(cast<StructType>(NewTy), Ops);
 136   if (isa<ConstantVector>(C))
 137     return VM[V] = ConstantVector::get(Ops);
 138   // If this is a no-operand constant, it must be because the type was remapped.
 139   if (isa<UndefValue>(C))
 140     return VM[V] = UndefValue::get(NewTy);
 141   if (isa<ConstantAggregateZero>(C))
 142     return VM[V] = ConstantAggregateZero::get(NewTy);
 143   assert(isa<ConstantPointerNull>(C));
 144   return VM[V] = ConstantPointerNull::get(cast<PointerType>(NewTy));
 145 }
 146
 147 static Metadata *mapToMetadata(ValueToValueMapTy &VM, const Metadata *Key,
 148                      Metadata *Val) {
 149   VM.MD()[Key].reset(Val);
 150   return Val;
 151 }
 152
 153 static Metadata *mapToSelf(ValueToValueMapTy &VM, const Metadata *MD) {
 154   return mapToMetadata(VM, MD, const_cast<Metadata *>(MD));
 155 }
 156
 157 static Metadata *MapMetadataImpl(const Metadata *MD, ValueToValueMapTy &VM,
 158                                  RemapFlags Flags,
 159                                  ValueMapTypeRemapper *TypeMapper,
 160                                  ValueMaterializer *Materializer);
 161
 162 static Metadata *mapMetadataOp(Metadata *Op, ValueToValueMapTy &VM,
 163                                RemapFlags Flags,
 164                                ValueMapTypeRemapper *TypeMapper,
 165                                ValueMaterializer *Materializer) {
 166   if (!Op)
 167     return nullptr;
 168   if (Metadata *MappedOp =
 169           MapMetadataImpl(Op, VM, Flags, TypeMapper, Materializer))
 170     return MappedOp;
 171   // Use identity map if MappedOp is null and we can ignore missing entries.
 172   if (Flags & RF_IgnoreMissingEntries)
 173     return Op;
 174
 175   // FIXME: This assert crashes during bootstrap, but I think it should be
 176   // correct.  For now, just match behaviour from before the metadata/value
 177   // split.
 178   //
 179   //    llvm_unreachable("Referenced metadata not in value map!");
 180   return nullptr;
 181 }
 182
 183 static TempMDTuple cloneMDTuple(const MDTuple *Node) {
 184   SmallVector<Metadata *, 4> Elts;
 185   Elts.append(Node->op_begin(), Node->op_end());
 186   return MDTuple::getTemporary(Node->getContext(), Elts);
 187 }
 188
 189 static TempMDLocation cloneMDLocation(const MDLocation *Node) {
 190   return MDLocation::getTemporary(Node->getContext(), Node->getLine(),
 191                                   Node->getColumn(), Node->getScope(),
 192                                   Node->getInlinedAt());
 193 }
 194
 195 static TempGenericDwarfNode
 196 cloneGenericDwarfNode(const GenericDwarfNode *Node) {
 197   SmallVector<Metadata *, 4> DwarfOps;
 198   DwarfOps.append(Node->dwarf_op_begin(), Node->dwarf_op_end());
 199   return GenericDwarfNode::getTemporary(Node->getContext(), Node->getTag(),
 200                                         Node->getHeader(), DwarfOps);
 201 }
 202
 203 static TempMDNode cloneMDNode(const MDNode *Node) {
 204   switch (Node->getMetadataID()) {
 205   default:
 206     llvm_unreachable("Invalid MDNode subclass");
 207 #define HANDLE_MDNODE_LEAF(CLASS)                                              \
 208   case Metadata::CLASS##Kind:                                                  \
 209     return clone##CLASS(cast<CLASS>(Node));
 210 #include "llvm/IR/Metadata.def"
 211   }
 212 }
 213
 214 /// \brief Remap nodes.
 215 ///
 216 /// Insert \c NewNode in the value map, and then remap \c OldNode's operands.
 217 /// Assumes that \c NewNode is already a clone of \c OldNode.
 218 ///
 219 /// \pre \c NewNode is a clone of \c OldNode.
 220 static bool remap(const MDNode *OldNode, MDNode *NewNode, ValueToValueMapTy &VM,
 221                   RemapFlags Flags, ValueMapTypeRemapper *TypeMapper,
 222                   ValueMaterializer *Materializer) {
 223   assert(OldNode->getNumOperands() == NewNode->getNumOperands() &&
 224          "Expected nodes to match");
 225   assert(OldNode->isResolved() && "Expected resolved node");
 226   assert(!NewNode->isUniqued() && "Expected non-uniqued node");
 227
 228   // Map the node upfront so it's available for cyclic references.
 229   mapToMetadata(VM, OldNode, NewNode);
 230   bool AnyChanged = false;
 231   for (unsigned I = 0, E = OldNode->getNumOperands(); I != E; ++I) {
 232     Metadata *Old = OldNode->getOperand(I);
 233     assert(NewNode->getOperand(I) == Old &&
 234            "Expected old operands to already be in place");
 235
 236     Metadata *New = mapMetadataOp(OldNode->getOperand(I), VM, Flags, TypeMapper,
 237                                   Materializer);
 238     if (Old != New) {
 239       AnyChanged = true;
 240       NewNode->replaceOperandWith(I, New);
 241     }
 242   }
 243
 244   return AnyChanged;
 245 }
 246
 247 /// \brief Map a distinct MDNode.
 248 ///
 249 /// Distinct nodes are not uniqued, so they must always recreated.
 250 static Metadata *mapDistinctNode(const MDNode *Node, ValueToValueMapTy &VM,
 251                                  RemapFlags Flags,
 252                                  ValueMapTypeRemapper *TypeMapper,
 253                                  ValueMaterializer *Materializer) {
 254   assert(Node->isDistinct() && "Expected distinct node");
 255
 256   MDNode *NewMD = MDNode::replaceWithDistinct(cloneMDNode(Node));
 257   remap(Node, NewMD, VM, Flags, TypeMapper, Materializer);
 258   return NewMD;
 259 }
 260
 261 /// \brief Map a uniqued MDNode.
 262 ///
 263 /// Uniqued nodes may not need to be recreated (they may map to themselves).
 264 static Metadata *mapUniquedNode(const MDNode *Node, ValueToValueMapTy &VM,
 265                                 RemapFlags Flags,
 266                                 ValueMapTypeRemapper *TypeMapper,
 267                                 ValueMaterializer *Materializer) {
 268   assert(Node->isUniqued() && "Expected uniqued node");
 269
 270   // Create a temporary node upfront in case we have a metadata cycle.
 271   auto ClonedMD = cloneMDNode(Node);
 272
 273   if (!remap(Node, ClonedMD.get(), VM, Flags, TypeMapper, Materializer))
 274     // No operands changed, so use the identity mapping.
 275     return mapToSelf(VM, Node);
 276
 277   // At least one operand has changed, so uniquify the cloned node.
 278   return mapToMetadata(VM, Node,
 279                        MDNode::replaceWithUniqued(std::move(ClonedMD)));
 280 }
 281
 282 static Metadata *MapMetadataImpl(const Metadata *MD, ValueToValueMapTy &VM,
 283                                  RemapFlags Flags,
 284                                  ValueMapTypeRemapper *TypeMapper,
 285                                  ValueMaterializer *Materializer) {
 286   // If the value already exists in the map, use it.
 287   if (Metadata *NewMD = VM.MD().lookup(MD).get())
 288     return NewMD;
 289
 290   if (isa<MDString>(MD))
 291     return mapToSelf(VM, MD);
 292
 293   if (isa<ConstantAsMetadata>(MD))
 294     if ((Flags & RF_NoModuleLevelChanges))
 295       return mapToSelf(VM, MD);
 296
 297   if (const auto *VMD = dyn_cast<ValueAsMetadata>(MD)) {
 298     Value *MappedV =
 299         MapValue(VMD->getValue(), VM, Flags, TypeMapper, Materializer);
 300     if (VMD->getValue() == MappedV ||
 301         (!MappedV && (Flags & RF_IgnoreMissingEntries)))
 302       return mapToSelf(VM, MD);
 303
 304     // FIXME: This assert crashes during bootstrap, but I think it should be
 305     // correct.  For now, just match behaviour from before the metadata/value
 306     // split.
 307     //
 308     //    assert(MappedV && "Referenced metadata not in value map!");
 309     if (MappedV)
 310       return mapToMetadata(VM, MD, ValueAsMetadata::get(MappedV));
 311     return nullptr;
 312   }
 313
 314   const MDNode *Node = cast<MDNode>(MD);
 315   assert(Node->isResolved() && "Unexpected unresolved node");
 316
 317   // If this is a module-level metadata and we know that nothing at the
 318   // module level is changing, then use an identity mapping.
 319   if (Flags & RF_NoModuleLevelChanges)
 320     return mapToSelf(VM, MD);
 321
 322   if (Node->isDistinct())
 323     return mapDistinctNode(Node, VM, Flags, TypeMapper, Materializer);
 324
 325   return mapUniquedNode(Node, VM, Flags, TypeMapper, Materializer);
 326 }
 327
 328 Metadata *llvm::MapMetadata(const Metadata *MD, ValueToValueMapTy &VM,
 329                             RemapFlags Flags, ValueMapTypeRemapper *TypeMapper,
 330                             ValueMaterializer *Materializer) {
 331   Metadata *NewMD = MapMetadataImpl(MD, VM, Flags, TypeMapper, Materializer);
 332   if (NewMD && NewMD != MD)
 333     if (auto *N = dyn_cast<MDNode>(NewMD))
 334       if (!N->isResolved())
 335         N->resolveCycles();
 336   return NewMD;
 337 }
 338
 339 MDNode *llvm::MapMetadata(const MDNode *MD, ValueToValueMapTy &VM,
 340                           RemapFlags Flags, ValueMapTypeRemapper *TypeMapper,
 341                           ValueMaterializer *Materializer) {
 342   return cast<MDNode>(MapMetadata(static_cast<const Metadata *>(MD), VM, Flags,
 343                                   TypeMapper, Materializer));
 344 }
 345
 346 /// RemapInstruction - Convert the instruction operands from referencing the
 347 /// current values into those specified by VMap.
 348 ///
 349 void llvm::RemapInstruction(Instruction *I, ValueToValueMapTy &VMap,
 350                             RemapFlags Flags, ValueMapTypeRemapper *TypeMapper,
 351                             ValueMaterializer *Materializer){
 352   // Remap operands.
 353   for (User::op_iterator op = I->op_begin(), E = I->op_end(); op != E; ++op) {
 354     Value *V = MapValue(*op, VMap, Flags, TypeMapper, Materializer);
 355     // If we aren't ignoring missing entries, assert that something happened.
 356     if (V)
 357       *op = V;
 358     else
 359       assert((Flags & RF_IgnoreMissingEntries) &&
 360              "Referenced value not in value map!");
 361   }
 362
 363   // Remap phi nodes' incoming blocks.
 364   if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(I)) {
 365     for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
 366       Value *V = MapValue(PN->getIncomingBlock(i), VMap, Flags);
 367       // If we aren't ignoring missing entries, assert that something happened.
 368       if (V)
 369         PN->setIncomingBlock(i, cast<BasicBlock>(V));
 370       else
 371         assert((Flags & RF_IgnoreMissingEntries) &&
 372                "Referenced block not in value map!");
 373     }
 374   }
 375
 376   // Remap attached metadata.
 377   SmallVector<std::pair<unsigned, MDNode *>, 4> MDs;
 378   I->getAllMetadata(MDs);
 379   for (SmallVectorImpl<std::pair<unsigned, MDNode *>>::iterator
 380            MI = MDs.begin(),
 381            ME = MDs.end();
 382        MI != ME; ++MI) {
 383     MDNode *Old = MI->second;
 384     MDNode *New = MapMetadata(Old, VMap, Flags, TypeMapper, Materializer);
 385     if (New != Old)
 386       I->setMetadata(MI->first, New);
 387   }
 388
 389   // If the instruction's type is being remapped, do so now.
 390   if (TypeMapper)
 391     I->mutateType(TypeMapper->remapType(I->getType()));
 392 }