Always pass a diagnostic handler to the linker.
[oota-llvm.git] / lib / Linker / LinkModules.cpp
index 3becbfcb4ed13f048025ffb262d843b863aa1850..88b8e443c48930ad7c910ee67ef0a135edfd5a42 100644 (file)
 
 #include "llvm/Linker/Linker.h"
 #include "llvm-c/Linker.h"
-#include "llvm/ADT/Hashing.h"
-#include "llvm/ADT/Optional.h"
 #include "llvm/ADT/SetVector.h"
 #include "llvm/ADT/SmallString.h"
-#include "llvm/ADT/Statistic.h"
+#include "llvm/ADT/Triple.h"
 #include "llvm/IR/Constants.h"
 #include "llvm/IR/DiagnosticInfo.h"
 #include "llvm/IR/DiagnosticPrinter.h"
 #include "llvm/IR/LLVMContext.h"
 #include "llvm/IR/Module.h"
 #include "llvm/IR/TypeFinder.h"
-#include "llvm/Support/CommandLine.h"
-#include "llvm/Support/Debug.h"
-#include "llvm/Support/raw_ostream.h"
 #include "llvm/Transforms/Utils/Cloning.h"
-#include <cctype>
-#include <tuple>
 using namespace llvm;
 
-
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 // TypeMap implementation.
 //===----------------------------------------------------------------------===//
@@ -40,22 +32,22 @@ using namespace llvm;
 namespace {
 class TypeMapTy : public ValueMapTypeRemapper {
   /// This is a mapping from a source type to a destination type to use.
-  DenseMap<Type*, Type*> MappedTypes;
+  DenseMap<Type *, Type *> MappedTypes;
 
   /// When checking to see if two subgraphs are isomorphic, we speculatively
   /// add types to MappedTypes, but keep track of them here in case we need to
   /// roll back.
-  SmallVector<Type*, 16> SpeculativeTypes;
+  SmallVector<Type *, 16> SpeculativeTypes;
 
-  SmallVector<StructType*, 16> SpeculativeDstOpaqueTypes;
+  SmallVector<StructType *, 16> SpeculativeDstOpaqueTypes;
 
   /// This is a list of non-opaque structs in the source module that are mapped
   /// to an opaque struct in the destination module.
-  SmallVector<StructType*, 16> SrcDefinitionsToResolve;
+  SmallVector<StructType *, 16> SrcDefinitionsToResolve;
 
   /// This is the set of opaque types in the destination modules who are
   /// getting a body from the source module.
-  SmallPtrSet<StructType*, 16> DstResolvedOpaqueTypes;
+  SmallPtrSet<StructType *, 16> DstResolvedOpaqueTypes;
 
 public:
   TypeMapTy(Linker::IdentifiedStructTypeSet &DstStructTypesSet)
@@ -177,7 +169,7 @@ bool TypeMapTy::areTypesIsomorphic(Type *DstTy, Type *SrcTy) {
 
   // Fail if any of the extra properties (e.g. array size) of the type disagree.
   if (isa<IntegerType>(DstTy))
-    return false;  // bitwidth disagrees.
+    return false; // bitwidth disagrees.
   if (PointerType *PT = dyn_cast<PointerType>(DstTy)) {
     if (PT->getAddressSpace() != cast<PointerType>(SrcTy)->getAddressSpace())
       return false;
@@ -213,7 +205,7 @@ bool TypeMapTy::areTypesIsomorphic(Type *DstTy, Type *SrcTy) {
 }
 
 void TypeMapTy::linkDefinedTypeBodies() {
-  SmallVector<Type*, 16> Elements;
+  SmallVector<Type *, 16> Elements;
   for (StructType *SrcSTy : SrcDefinitionsToResolve) {
     StructType *DstSTy = cast<StructType>(MappedTypes[SrcSTy]);
     assert(DstSTy->isOpaque());
@@ -224,6 +216,7 @@ void TypeMapTy::linkDefinedTypeBodies() {
       Elements[I] = get(SrcSTy->getElementType(I));
 
     DstSTy->setBody(Elements, SrcSTy->isPacked());
+    DstStructTypesSet.switchToNonOpaque(DstSTy);
   }
   SrcDefinitionsToResolve.clear();
   DstResolvedOpaqueTypes.clear();
@@ -362,18 +355,14 @@ class ModuleLinker;
 /// Creates prototypes for functions that are lazily linked on the fly. This
 /// speeds up linking for modules with many/ lazily linked functions of which
 /// few get used.
-class ValueMaterializerTy : public ValueMaterializer {
-  TypeMapTy &TypeMap;
-  Module *DstM;
-  std::vector<Function *> &LazilyLinkFunctions;
+class ValueMaterializerTy final : public ValueMaterializer {
+  ModuleLinker *ModLinker;
 
 public:
-  ValueMaterializerTy(TypeMapTy &TypeMap, Module *DstM,
-                      std::vector<Function *> &LazilyLinkFunctions)
-      : ValueMaterializer(), TypeMap(TypeMap), DstM(DstM),
-        LazilyLinkFunctions(LazilyLinkFunctions) {}
+  ValueMaterializerTy(ModuleLinker *ModLinker) : ModLinker(ModLinker) {}
 
-  Value *materializeValueFor(Value *V) override;
+  Value *materializeDeclFor(Value *V) override;
+  void materializeInitFor(GlobalValue *New, GlobalValue *Old) override;
 };
 
 class LinkDiagnosticInfo : public DiagnosticInfo {
@@ -391,7 +380,8 @@ void LinkDiagnosticInfo::print(DiagnosticPrinter &DP) const { DP << Msg; }
 /// This is an implementation class for the LinkModules function, which is the
 /// entrypoint for this file.
 class ModuleLinker {
-  Module *DstM, *SrcM;
+  Module &DstM;
+  Module &SrcM;
 
   TypeMapTy TypeMap;
   ValueMaterializerTy ValMaterializer;
@@ -402,38 +392,78 @@ class ModuleLinker {
   /// but this allows us to reuse the ValueMapper code.
   ValueToValueMapTy ValueMap;
 
-  struct AppendingVarInfo {
-    GlobalVariable *NewGV;   // New aggregate global in dest module.
-    const Constant *DstInit; // Old initializer from dest module.
-    const Constant *SrcInit; // Old initializer from src module.
-  };
+  SetVector<GlobalValue *> ValuesToLink;
+
+  DiagnosticHandlerFunction DiagnosticHandler;
+
+  /// For symbol clashes, prefer those from Src.
+  unsigned Flags;
 
-  std::vector<AppendingVarInfo> AppendingVars;
+  /// Function index passed into ModuleLinker for using in function
+  /// importing/exporting handling.
+  const FunctionInfoIndex *ImportIndex;
 
-  // Set of items not to link in from source.
-  SmallPtrSet<const Value *, 16> DoNotLinkFromSource;
+  /// Function to import from source module, all other functions are
+  /// imported as declarations instead of definitions.
+  DenseSet<const GlobalValue *> *ImportFunction;
 
-  // Vector of functions to lazily link in.
-  std::vector<Function *> LazilyLinkFunctions;
+  /// Set to true if the given FunctionInfoIndex contains any functions
+  /// from this source module, in which case we must conservatively assume
+  /// that any of its functions may be imported into another module
+  /// as part of a different backend compilation process.
+  bool HasExportedFunctions = false;
 
-  Linker::DiagnosticHandlerFunction DiagnosticHandler;
+  /// Set to true when all global value body linking is complete (including
+  /// lazy linking). Used to prevent metadata linking from creating new
+  /// references.
+  bool DoneLinkingBodies = false;
+
+  bool HasError = false;
 
 public:
-  ModuleLinker(Module *dstM, Linker::IdentifiedStructTypeSet &Set, Module *srcM,
-               Linker::DiagnosticHandlerFunction DiagnosticHandler)
-      : DstM(dstM), SrcM(srcM), TypeMap(Set),
-        ValMaterializer(TypeMap, DstM, LazilyLinkFunctions),
-        DiagnosticHandler(DiagnosticHandler) {}
+  ModuleLinker(Module &DstM, Linker::IdentifiedStructTypeSet &Set, Module &SrcM,
+               DiagnosticHandlerFunction DiagnosticHandler, unsigned Flags,
+               const FunctionInfoIndex *Index = nullptr,
+               DenseSet<const GlobalValue *> *FunctionsToImport = nullptr)
+      : DstM(DstM), SrcM(SrcM), TypeMap(Set), ValMaterializer(this),
+        DiagnosticHandler(DiagnosticHandler), Flags(Flags), ImportIndex(Index),
+        ImportFunction(FunctionsToImport) {
+    assert((ImportIndex || !ImportFunction) &&
+           "Expect a FunctionInfoIndex when importing");
+    // If we have a FunctionInfoIndex but no function to import,
+    // then this is the primary module being compiled in a ThinLTO
+    // backend compilation, and we need to see if it has functions that
+    // may be exported to another backend compilation.
+    if (ImportIndex && !ImportFunction)
+      HasExportedFunctions = ImportIndex->hasExportedFunctions(SrcM);
+  }
 
   bool run();
+  Value *materializeDeclFor(Value *V);
+  void materializeInitFor(GlobalValue *New, GlobalValue *Old);
 
 private:
+  bool shouldOverrideFromSrc() { return Flags & Linker::OverrideFromSrc; }
+  bool shouldLinkOnlyNeeded() { return Flags & Linker::LinkOnlyNeeded; }
+  bool shouldInternalizeLinkedSymbols() {
+    return Flags & Linker::InternalizeLinkedSymbols;
+  }
+
+  /// Handles cloning of a global values from the source module into
+  /// the destination module, including setting the attributes and visibility.
+  GlobalValue *copyGlobalValueProto(const GlobalValue *SGV,
+                                    const GlobalValue *DGV, bool ForDefinition);
+
+  /// Check if we should promote the given local value to global scope.
+  bool doPromoteLocalToGlobal(const GlobalValue *SGV);
+
   bool shouldLinkFromSource(bool &LinkFromSrc, const GlobalValue &Dest,
                             const GlobalValue &Src);
 
   /// Helper method for setting a message and returning an error code.
   bool emitError(const Twine &Message) {
     DiagnosticHandler(LinkDiagnosticInfo(DS_Error, Message));
+    HasError = true;
     return true;
   }
 
@@ -441,7 +471,7 @@ private:
     DiagnosticHandler(LinkDiagnosticInfo(DS_Warning, Message));
   }
 
-  bool getComdatLeader(Module *M, StringRef ComdatName,
+  bool getComdatLeader(Module &M, StringRef ComdatName,
                        const GlobalVariable *&GVar);
   bool computeResultingSelectionKind(StringRef ComdatName,
                                      Comdat::SelectionKind Src,
@@ -452,17 +482,19 @@ private:
       ComdatsChosen;
   bool getComdatResult(const Comdat *SrcC, Comdat::SelectionKind &SK,
                        bool &LinkFromSrc);
+  // Keep track of the global value members of each comdat in source.
+  DenseMap<const Comdat *, std::vector<GlobalValue *>> ComdatMembers;
 
   /// Given a global in the source module, return the global in the
   /// destination module that is being linked to, if any.
   GlobalValue *getLinkedToGlobal(const GlobalValue *SrcGV) {
     // If the source has no name it can't link.  If it has local linkage,
     // there is no name match-up going on.
-    if (!SrcGV->hasName() || SrcGV->hasLocalLinkage())
+    if (!SrcGV->hasName() || GlobalValue::isLocalLinkage(getLinkage(SrcGV)))
       return nullptr;
 
     // Otherwise see if we have a match in the destination module's symtab.
-    GlobalValue *DGV = DstM->getNamedValue(SrcGV->getName());
+    GlobalValue *DGV = DstM.getNamedValue(getName(SrcGV));
     if (!DGV)
       return nullptr;
 
@@ -480,20 +512,53 @@ private:
   void upgradeMismatchedGlobalArray(StringRef Name);
   void upgradeMismatchedGlobals();
 
-  bool linkAppendingVarProto(GlobalVariable *DstGV,
-                             const GlobalVariable *SrcGV);
-
-  bool linkGlobalValueProto(GlobalValue *GV);
-  GlobalValue *linkGlobalVariableProto(const GlobalVariable *SGVar);
-  GlobalValue *linkFunctionProto(const Function *SF, GlobalValue *DGV);
-  GlobalValue *linkGlobalAliasProto(const GlobalAlias *SGA);
+  bool linkIfNeeded(GlobalValue &GV);
+  Constant *linkAppendingVarProto(GlobalVariable *DstGV,
+                                  const GlobalVariable *SrcGV);
 
+  Constant *linkGlobalValueProto(GlobalValue *GV);
   bool linkModuleFlagsMetadata();
 
-  void linkAppendingVarInit(const AppendingVarInfo &AVI);
-  void linkGlobalInits();
-  bool linkFunctionBody(Function *Dst, Function *Src);
-  void linkAliasBodies();
+  void linkGlobalInit(GlobalVariable &Dst, GlobalVariable &Src);
+  bool linkFunctionBody(Function &Dst, Function &Src);
+  void linkAliasBody(GlobalAlias &Dst, GlobalAlias &Src);
+  bool linkGlobalValueBody(GlobalValue &Dst, GlobalValue &Src);
+
+  /// Functions that take care of cloning a specific global value type
+  /// into the destination module.
+  GlobalVariable *copyGlobalVariableProto(const GlobalVariable *SGVar);
+  Function *copyFunctionProto(const Function *SF);
+  GlobalValue *copyGlobalAliasProto(const GlobalAlias *SGA);
+
+  /// Helper methods to check if we are importing from or potentially
+  /// exporting from the current source module.
+  bool isPerformingImport() { return ImportFunction != nullptr; }
+  bool isModuleExporting() { return HasExportedFunctions; }
+
+  /// If we are importing from the source module, checks if we should
+  /// import SGV as a definition, otherwise import as a declaration.
+  bool doImportAsDefinition(const GlobalValue *SGV);
+
+  /// Get the name for SGV that should be used in the linked destination
+  /// module. Specifically, this handles the case where we need to rename
+  /// a local that is being promoted to global scope.
+  std::string getName(const GlobalValue *SGV);
+
+  /// Get the new linkage for SGV that should be used in the linked destination
+  /// module. Specifically, for ThinLTO importing or exporting it may need
+  /// to be adjusted.
+  GlobalValue::LinkageTypes getLinkage(const GlobalValue *SGV);
+
+  /// Copies the necessary global value attributes and name from the source
+  /// to the newly cloned global value.
+  void copyGVAttributes(GlobalValue *NewGV, const GlobalValue *SrcGV);
+
+  /// Updates the visibility for the new global cloned from the source
+  /// and, if applicable, linked with an existing destination global.
+  /// Handles visibility change required for promoted locals.
+  void setVisibility(GlobalValue *NewGV, const GlobalValue *SGV,
+                     const GlobalValue *DGV = nullptr);
+
   void linkNamedMDNodes();
 };
 }
@@ -504,6 +569,9 @@ private:
 static void forceRenaming(GlobalValue *GV, StringRef Name) {
   // If the global doesn't force its name or if it already has the right name,
   // there is nothing for us to do.
+  // Note that any required local to global promotion should already be done,
+  // so promoted locals will not skip this handling as their linkage is no
+  // longer local.
   if (GV->hasLocalLinkage() || GV->getName() == Name)
     return;
 
@@ -512,54 +580,325 @@ static void forceRenaming(GlobalValue *GV, StringRef Name) {
   // If there is a conflict, rename the conflict.
   if (GlobalValue *ConflictGV = M->getNamedValue(Name)) {
     GV->takeName(ConflictGV);
-    ConflictGV->setName(Name);    // This will cause ConflictGV to get renamed
+    ConflictGV->setName(Name); // This will cause ConflictGV to get renamed
     assert(ConflictGV->getName() != Name && "forceRenaming didn't work");
   } else {
-    GV->setName(Name);              // Force the name back
+    GV->setName(Name); // Force the name back
   }
 }
 
 /// copy additional attributes (those not needed to construct a GlobalValue)
 /// from the SrcGV to the DestGV.
-static void copyGVAttributes(GlobalValue *DestGV, const GlobalValue *SrcGV) {
-  DestGV->copyAttributesFrom(SrcGV);
-  forceRenaming(DestGV, SrcGV->getName());
+void ModuleLinker::copyGVAttributes(GlobalValue *NewGV,
+                                    const GlobalValue *SrcGV) {
+  NewGV->copyAttributesFrom(SrcGV);
+  forceRenaming(NewGV, getName(SrcGV));
 }
 
-static bool isLessConstraining(GlobalValue::VisibilityTypes a,
-                               GlobalValue::VisibilityTypes b) {
-  if (a == GlobalValue::HiddenVisibility)
+bool ModuleLinker::doImportAsDefinition(const GlobalValue *SGV) {
+  if (!isPerformingImport())
     return false;
-  if (b == GlobalValue::HiddenVisibility)
+  auto *GA = dyn_cast<GlobalAlias>(SGV);
+  if (GA) {
+    if (GA->hasWeakAnyLinkage())
+      return false;
+    const GlobalObject *GO = GA->getBaseObject();
+    if (!GO->hasLinkOnceODRLinkage())
+      return false;
+    return doImportAsDefinition(GO);
+  }
+  // Always import GlobalVariable definitions, except for the special
+  // case of WeakAny which are imported as ExternalWeak declarations
+  // (see comments in ModuleLinker::getLinkage). The linkage changes
+  // described in ModuleLinker::getLinkage ensure the correct behavior (e.g.
+  // global variables with external linkage are transformed to
+  // available_externally definitions, which are ultimately turned into
+  // declarations after the EliminateAvailableExternally pass).
+  if (isa<GlobalVariable>(SGV) && !SGV->isDeclaration() &&
+      !SGV->hasWeakAnyLinkage())
     return true;
-  if (a == GlobalValue::ProtectedVisibility)
-    return false;
-  if (b == GlobalValue::ProtectedVisibility)
+  // Only import the function requested for importing.
+  auto *SF = dyn_cast<Function>(SGV);
+  if (SF && ImportFunction->count(SF))
     return true;
+  // Otherwise no.
   return false;
 }
 
-Value *ValueMaterializerTy::materializeValueFor(Value *V) {
-  Function *SF = dyn_cast<Function>(V);
-  if (!SF)
+bool ModuleLinker::doPromoteLocalToGlobal(const GlobalValue *SGV) {
+  assert(SGV->hasLocalLinkage());
+  // Both the imported references and the original local variable must
+  // be promoted.
+  if (!isPerformingImport() && !isModuleExporting())
+    return false;
+
+  // Local const variables never need to be promoted unless they are address
+  // taken. The imported uses can simply use the clone created in this module.
+  // For now we are conservative in determining which variables are not
+  // address taken by checking the unnamed addr flag. To be more aggressive,
+  // the address taken information must be checked earlier during parsing
+  // of the module and recorded in the function index for use when importing
+  // from that module.
+  auto *GVar = dyn_cast<GlobalVariable>(SGV);
+  if (GVar && GVar->isConstant() && GVar->hasUnnamedAddr())
+    return false;
+
+  // Eventually we only need to promote functions in the exporting module that
+  // are referenced by a potentially exported function (i.e. one that is in the
+  // function index).
+  return true;
+}
+
+std::string ModuleLinker::getName(const GlobalValue *SGV) {
+  // For locals that must be promoted to global scope, ensure that
+  // the promoted name uniquely identifies the copy in the original module,
+  // using the ID assigned during combined index creation. When importing,
+  // we rename all locals (not just those that are promoted) in order to
+  // avoid naming conflicts between locals imported from different modules.
+  if (SGV->hasLocalLinkage() &&
+      (doPromoteLocalToGlobal(SGV) || isPerformingImport()))
+    return FunctionInfoIndex::getGlobalNameForLocal(
+        SGV->getName(),
+        ImportIndex->getModuleId(SGV->getParent()->getModuleIdentifier()));
+  return SGV->getName();
+}
+
+GlobalValue::LinkageTypes ModuleLinker::getLinkage(const GlobalValue *SGV) {
+  // Any local variable that is referenced by an exported function needs
+  // to be promoted to global scope. Since we don't currently know which
+  // functions reference which local variables/functions, we must treat
+  // all as potentially exported if this module is exporting anything.
+  if (isModuleExporting()) {
+    if (SGV->hasLocalLinkage() && doPromoteLocalToGlobal(SGV))
+      return GlobalValue::ExternalLinkage;
+    return SGV->getLinkage();
+  }
+
+  // Otherwise, if we aren't importing, no linkage change is needed.
+  if (!isPerformingImport())
+    return SGV->getLinkage();
+
+  switch (SGV->getLinkage()) {
+  case GlobalValue::ExternalLinkage:
+    // External defnitions are converted to available_externally
+    // definitions upon import, so that they are available for inlining
+    // and/or optimization, but are turned into declarations later
+    // during the EliminateAvailableExternally pass.
+    if (doImportAsDefinition(SGV) && !dyn_cast<GlobalAlias>(SGV))
+      return GlobalValue::AvailableExternallyLinkage;
+    // An imported external declaration stays external.
+    return SGV->getLinkage();
+
+  case GlobalValue::AvailableExternallyLinkage:
+    // An imported available_externally definition converts
+    // to external if imported as a declaration.
+    if (!doImportAsDefinition(SGV))
+      return GlobalValue::ExternalLinkage;
+    // An imported available_externally declaration stays that way.
+    return SGV->getLinkage();
+
+  case GlobalValue::LinkOnceAnyLinkage:
+  case GlobalValue::LinkOnceODRLinkage:
+    // These both stay the same when importing the definition.
+    // The ThinLTO pass will eventually force-import their definitions.
+    return SGV->getLinkage();
+
+  case GlobalValue::WeakAnyLinkage:
+    // Can't import weak_any definitions correctly, or we might change the
+    // program semantics, since the linker will pick the first weak_any
+    // definition and importing would change the order they are seen by the
+    // linker. The module linking caller needs to enforce this.
+    assert(!doImportAsDefinition(SGV));
+    // If imported as a declaration, it becomes external_weak.
+    return GlobalValue::ExternalWeakLinkage;
+
+  case GlobalValue::WeakODRLinkage:
+    // For weak_odr linkage, there is a guarantee that all copies will be
+    // equivalent, so the issue described above for weak_any does not exist,
+    // and the definition can be imported. It can be treated similarly
+    // to an imported externally visible global value.
+    if (doImportAsDefinition(SGV) && !dyn_cast<GlobalAlias>(SGV))
+      return GlobalValue::AvailableExternallyLinkage;
+    else
+      return GlobalValue::ExternalLinkage;
+
+  case GlobalValue::AppendingLinkage:
+    // It would be incorrect to import an appending linkage variable,
+    // since it would cause global constructors/destructors to be
+    // executed multiple times. This should have already been handled
+    // by linkIfNeeded, and we will assert in shouldLinkFromSource
+    // if we try to import, so we simply return AppendingLinkage here
+    // as this helper is called more widely in getLinkedToGlobal.
+    return GlobalValue::AppendingLinkage;
+
+  case GlobalValue::InternalLinkage:
+  case GlobalValue::PrivateLinkage:
+    // If we are promoting the local to global scope, it is handled
+    // similarly to a normal externally visible global.
+    if (doPromoteLocalToGlobal(SGV)) {
+      if (doImportAsDefinition(SGV) && !dyn_cast<GlobalAlias>(SGV))
+        return GlobalValue::AvailableExternallyLinkage;
+      else
+        return GlobalValue::ExternalLinkage;
+    }
+    // A non-promoted imported local definition stays local.
+    // The ThinLTO pass will eventually force-import their definitions.
+    return SGV->getLinkage();
+
+  case GlobalValue::ExternalWeakLinkage:
+    // External weak doesn't apply to definitions, must be a declaration.
+    assert(!doImportAsDefinition(SGV));
+    // Linkage stays external_weak.
+    return SGV->getLinkage();
+
+  case GlobalValue::CommonLinkage:
+    // Linkage stays common on definitions.
+    // The ThinLTO pass will eventually force-import their definitions.
+    return SGV->getLinkage();
+  }
+
+  llvm_unreachable("unknown linkage type");
+}
+
+/// Loop through the global variables in the src module and merge them into the
+/// dest module.
+GlobalVariable *
+ModuleLinker::copyGlobalVariableProto(const GlobalVariable *SGVar) {
+  // No linking to be performed or linking from the source: simply create an
+  // identical version of the symbol over in the dest module... the
+  // initializer will be filled in later by LinkGlobalInits.
+  GlobalVariable *NewDGV =
+      new GlobalVariable(DstM, TypeMap.get(SGVar->getType()->getElementType()),
+                         SGVar->isConstant(), GlobalValue::ExternalLinkage,
+                         /*init*/ nullptr, getName(SGVar),
+                         /*insertbefore*/ nullptr, SGVar->getThreadLocalMode(),
+                         SGVar->getType()->getAddressSpace());
+
+  return NewDGV;
+}
+
+/// Link the function in the source module into the destination module if
+/// needed, setting up mapping information.
+Function *ModuleLinker::copyFunctionProto(const Function *SF) {
+  // If there is no linkage to be performed or we are linking from the source,
+  // bring SF over.
+  return Function::Create(TypeMap.get(SF->getFunctionType()),
+                          GlobalValue::ExternalLinkage, getName(SF), &DstM);
+}
+
+/// Set up prototypes for any aliases that come over from the source module.
+GlobalValue *ModuleLinker::copyGlobalAliasProto(const GlobalAlias *SGA) {
+  // If there is no linkage to be performed or we're linking from the source,
+  // bring over SGA.
+  auto *Ty = TypeMap.get(SGA->getValueType());
+  return GlobalAlias::create(Ty, SGA->getType()->getPointerAddressSpace(),
+                             GlobalValue::ExternalLinkage, getName(SGA), &DstM);
+}
+
+static GlobalValue::VisibilityTypes
+getMinVisibility(GlobalValue::VisibilityTypes A,
+                 GlobalValue::VisibilityTypes B) {
+  if (A == GlobalValue::HiddenVisibility || B == GlobalValue::HiddenVisibility)
+    return GlobalValue::HiddenVisibility;
+  if (A == GlobalValue::ProtectedVisibility ||
+      B == GlobalValue::ProtectedVisibility)
+    return GlobalValue::ProtectedVisibility;
+  return GlobalValue::DefaultVisibility;
+}
+
+void ModuleLinker::setVisibility(GlobalValue *NewGV, const GlobalValue *SGV,
+                                 const GlobalValue *DGV) {
+  GlobalValue::VisibilityTypes Visibility = SGV->getVisibility();
+  if (DGV)
+    Visibility = getMinVisibility(DGV->getVisibility(), Visibility);
+  // For promoted locals, mark them hidden so that they can later be
+  // stripped from the symbol table to reduce bloat.
+  if (SGV->hasLocalLinkage() && doPromoteLocalToGlobal(SGV))
+    Visibility = GlobalValue::HiddenVisibility;
+  NewGV->setVisibility(Visibility);
+}
+
+GlobalValue *ModuleLinker::copyGlobalValueProto(const GlobalValue *SGV,
+                                                const GlobalValue *DGV,
+                                                bool ForDefinition) {
+  GlobalValue *NewGV;
+  if (auto *SGVar = dyn_cast<GlobalVariable>(SGV)) {
+    NewGV = copyGlobalVariableProto(SGVar);
+  } else if (auto *SF = dyn_cast<Function>(SGV)) {
+    NewGV = copyFunctionProto(SF);
+  } else {
+    if (ForDefinition)
+      NewGV = copyGlobalAliasProto(cast<GlobalAlias>(SGV));
+    else
+      NewGV = new GlobalVariable(
+          DstM, TypeMap.get(SGV->getType()->getElementType()),
+          /*isConstant*/ false, GlobalValue::ExternalLinkage,
+          /*init*/ nullptr, getName(SGV),
+          /*insertbefore*/ nullptr, SGV->getThreadLocalMode(),
+          SGV->getType()->getAddressSpace());
+  }
+
+  if (ForDefinition)
+    NewGV->setLinkage(getLinkage(SGV));
+  else if (SGV->hasAvailableExternallyLinkage() || SGV->hasWeakLinkage() ||
+           SGV->hasLinkOnceLinkage())
+    NewGV->setLinkage(GlobalValue::ExternalWeakLinkage);
+
+  copyGVAttributes(NewGV, SGV);
+  setVisibility(NewGV, SGV, DGV);
+  return NewGV;
+}
+
+Value *ValueMaterializerTy::materializeDeclFor(Value *V) {
+  return ModLinker->materializeDeclFor(V);
+}
+
+Value *ModuleLinker::materializeDeclFor(Value *V) {
+  auto *SGV = dyn_cast<GlobalValue>(V);
+  if (!SGV)
     return nullptr;
 
-  Function *DF = Function::Create(TypeMap.get(SF->getFunctionType()),
-                                  SF->getLinkage(), SF->getName(), DstM);
-  copyGVAttributes(DF, SF);
+  return linkGlobalValueProto(SGV);
+}
 
-  if (Comdat *SC = SF->getComdat()) {
-    Comdat *DC = DstM->getOrInsertComdat(SC->getName());
-    DF->setComdat(DC);
+void ValueMaterializerTy::materializeInitFor(GlobalValue *New,
+                                             GlobalValue *Old) {
+  return ModLinker->materializeInitFor(New, Old);
+}
+
+static bool shouldLazyLink(const GlobalValue &GV) {
+  return GV.hasLocalLinkage() || GV.hasLinkOnceLinkage() ||
+         GV.hasAvailableExternallyLinkage();
+}
+
+void ModuleLinker::materializeInitFor(GlobalValue *New, GlobalValue *Old) {
+  if (auto *F = dyn_cast<Function>(New)) {
+    if (!F->isDeclaration())
+      return;
+  } else if (auto *V = dyn_cast<GlobalVariable>(New)) {
+    if (V->hasInitializer())
+      return;
+  } else {
+    auto *A = cast<GlobalAlias>(New);
+    if (A->getAliasee())
+      return;
   }
 
-  LazilyLinkFunctions.push_back(SF);
-  return DF;
+  if (Old->isDeclaration())
+    return;
+
+  if (isPerformingImport() && !doImportAsDefinition(Old))
+    return;
+
+  if (!ValuesToLink.count(Old) && !shouldLazyLink(*Old))
+    return;
+
+  linkGlobalValueBody(*New, *Old);
 }
 
-bool ModuleLinker::getComdatLeader(Module *M, StringRef ComdatName,
+bool ModuleLinker::getComdatLeader(Module &M, StringRef ComdatName,
                                    const GlobalVariable *&GVar) {
-  const GlobalValue *GVal = M->getNamedValue(ComdatName);
+  const GlobalValue *GVal = M.getNamedValue(ComdatName);
   if (const auto *GA = dyn_cast_or_null<GlobalAlias>(GVal)) {
     GVal = GA->getBaseObject();
     if (!GVal)
@@ -618,17 +957,12 @@ bool ModuleLinker::computeResultingSelectionKind(StringRef ComdatName,
         getComdatLeader(SrcM, ComdatName, SrcGV))
       return true;
 
-    const DataLayout *DstDL = DstM->getDataLayout();
-    const DataLayout *SrcDL = SrcM->getDataLayout();
-    if (!DstDL || !SrcDL) {
-      return emitError(
-          "Linking COMDATs named '" + ComdatName +
-          "': can't do size dependent selection without DataLayout!");
-    }
+    const DataLayout &DstDL = DstM.getDataLayout();
+    const DataLayout &SrcDL = SrcM.getDataLayout();
     uint64_t DstSize =
-        DstDL->getTypeAllocSize(DstGV->getType()->getPointerElementType());
+        DstDL.getTypeAllocSize(DstGV->getType()->getPointerElementType());
     uint64_t SrcSize =
-        SrcDL->getTypeAllocSize(SrcGV->getType()->getPointerElementType());
+        SrcDL.getTypeAllocSize(SrcGV->getType()->getPointerElementType());
     if (Result == Comdat::SelectionKind::ExactMatch) {
       if (SrcGV->getInitializer() != DstGV->getInitializer())
         return emitError("Linking COMDATs named '" + ComdatName +
@@ -656,7 +990,7 @@ bool ModuleLinker::getComdatResult(const Comdat *SrcC,
                                    bool &LinkFromSrc) {
   Comdat::SelectionKind SSK = SrcC->getSelectionKind();
   StringRef ComdatName = SrcC->getName();
-  Module::ComdatSymTabType &ComdatSymTab = DstM->getComdatSymbolTable();
+  Module::ComdatSymTabType &ComdatSymTab = DstM.getComdatSymbolTable();
   Module::ComdatSymTabType::iterator DstCI = ComdatSymTab.find(ComdatName);
 
   if (DstCI == ComdatSymTab.end()) {
@@ -675,8 +1009,16 @@ bool ModuleLinker::getComdatResult(const Comdat *SrcC,
 bool ModuleLinker::shouldLinkFromSource(bool &LinkFromSrc,
                                         const GlobalValue &Dest,
                                         const GlobalValue &Src) {
+  // Should we unconditionally use the Src?
+  if (shouldOverrideFromSrc()) {
+    LinkFromSrc = true;
+    return false;
+  }
+
   // We always have to add Src if it has appending linkage.
   if (Src.hasAppendingLinkage()) {
+    // Should have prevented importing for appending linkage in linkIfNeeded.
+    assert(!isPerformingImport());
     LinkFromSrc = true;
     return false;
   }
@@ -684,6 +1026,28 @@ bool ModuleLinker::shouldLinkFromSource(bool &LinkFromSrc,
   bool SrcIsDeclaration = Src.isDeclarationForLinker();
   bool DestIsDeclaration = Dest.isDeclarationForLinker();
 
+  if (isPerformingImport()) {
+    if (isa<Function>(&Src)) {
+      // For functions, LinkFromSrc iff this is the function requested
+      // for importing. For variables, decide below normally.
+      LinkFromSrc = ImportFunction->count(&Src);
+      return false;
+    }
+
+    // Check if this is an alias with an already existing definition
+    // in Dest, which must have come from a prior importing pass from
+    // the same Src module. Unlike imported function and variable
+    // definitions, which are imported as available_externally and are
+    // not definitions for the linker, that is not a valid linkage for
+    // imported aliases which must be definitions. Simply use the existing
+    // Dest copy.
+    if (isa<GlobalAlias>(&Src) && !DestIsDeclaration) {
+      assert(isa<GlobalAlias>(&Dest));
+      LinkFromSrc = false;
+      return false;
+    }
+  }
+
   if (SrcIsDeclaration) {
     // If Src is external or if both Src & Dest are external..  Just link the
     // external globals, we aren't adding anything.
@@ -714,9 +1078,7 @@ bool ModuleLinker::shouldLinkFromSource(bool &LinkFromSrc,
       return false;
     }
 
-    // FIXME: Make datalayout mandatory and just use getDataLayout().
-    DataLayout DL(Dest.getParent());
-
+    const DataLayout &DL = Dest.getParent()->getDataLayout();
     uint64_t DestSize = DL.getTypeAllocSize(Dest.getType()->getElementType());
     uint64_t SrcSize = DL.getTypeAllocSize(Src.getType()->getElementType());
     LinkFromSrc = SrcSize > DestSize;
@@ -755,7 +1117,7 @@ bool ModuleLinker::shouldLinkFromSource(bool &LinkFromSrc,
 /// types 'Foo' but one got renamed when the module was loaded into the same
 /// LLVMContext.
 void ModuleLinker::computeTypeMapping() {
-  for (GlobalValue &SGV : SrcM->globals()) {
+  for (GlobalValue &SGV : SrcM.globals()) {
     GlobalValue *DGV = getLinkedToGlobal(&SGV);
     if (!DGV)
       continue;
@@ -771,12 +1133,12 @@ void ModuleLinker::computeTypeMapping() {
     TypeMap.addTypeMapping(DAT->getElementType(), SAT->getElementType());
   }
 
-  for (GlobalValue &SGV : *SrcM) {
+  for (GlobalValue &SGV : SrcM) {
     if (GlobalValue *DGV = getLinkedToGlobal(&SGV))
       TypeMap.addTypeMapping(DGV->getType(), SGV.getType());
   }
 
-  for (GlobalValue &SGV : SrcM->aliases()) {
+  for (GlobalValue &SGV : SrcM.aliases()) {
     if (GlobalValue *DGV = getLinkedToGlobal(&SGV))
       TypeMap.addTypeMapping(DGV->getType(), SGV.getType());
   }
@@ -785,7 +1147,7 @@ void ModuleLinker::computeTypeMapping() {
   // At this point, the destination module may have a type "%foo = { i32 }" for
   // example.  When the source module got loaded into the same LLVMContext, if
   // it had the same type, it would have been renamed to "%foo.42 = { i32 }".
-  std::vector<StructType *> Types = SrcM->getIdentifiedStructTypes();
+  std::vector<StructType *> Types = SrcM.getIdentifiedStructTypes();
   for (StructType *ST : Types) {
     if (!ST->hasName())
       continue;
@@ -798,7 +1160,7 @@ void ModuleLinker::computeTypeMapping() {
       continue;
 
     // Check to see if the destination module has a struct with the prefix name.
-    StructType *DST = DstM->getTypeByName(ST->getName().substr(0, DotPos));
+    StructType *DST = DstM.getTypeByName(ST->getName().substr(0, DotPos));
     if (!DST)
       continue;
 
@@ -872,10 +1234,10 @@ static void upgradeGlobalArray(GlobalVariable *GV) {
 
 void ModuleLinker::upgradeMismatchedGlobalArray(StringRef Name) {
   // Look for the global arrays.
-  auto *DstGV = dyn_cast_or_null<GlobalVariable>(DstM->getNamedValue(Name));
+  auto *DstGV = dyn_cast_or_null<GlobalVariable>(DstM.getNamedValue(Name));
   if (!DstGV)
     return;
-  auto *SrcGV = dyn_cast_or_null<GlobalVariable>(SrcM->getNamedValue(Name));
+  auto *SrcGV = dyn_cast_or_null<GlobalVariable>(SrcM.getNamedValue(Name));
   if (!SrcGV)
     return;
 
@@ -905,141 +1267,174 @@ void ModuleLinker::upgradeMismatchedGlobals() {
   upgradeMismatchedGlobalArray("llvm.global_dtors");
 }
 
+static void getArrayElements(const Constant *C,
+                             SmallVectorImpl<Constant *> &Dest) {
+  unsigned NumElements = cast<ArrayType>(C->getType())->getNumElements();
+
+  for (unsigned i = 0; i != NumElements; ++i)
+    Dest.push_back(C->getAggregateElement(i));
+}
+
 /// If there were any appending global variables, link them together now.
 /// Return true on error.
-bool ModuleLinker::linkAppendingVarProto(GlobalVariable *DstGV,
-                                         const GlobalVariable *SrcGV) {
+Constant *ModuleLinker::linkAppendingVarProto(GlobalVariable *DstGV,
+                                              const GlobalVariable *SrcGV) {
+  ArrayType *SrcTy =
+      cast<ArrayType>(TypeMap.get(SrcGV->getType()->getElementType()));
+  Type *EltTy = SrcTy->getElementType();
 
-  if (!SrcGV->hasAppendingLinkage() || !DstGV->hasAppendingLinkage())
-    return emitError("Linking globals named '" + SrcGV->getName() +
-           "': can only link appending global with another appending global!");
+  if (DstGV) {
+    ArrayType *DstTy = cast<ArrayType>(DstGV->getType()->getElementType());
 
-  ArrayType *DstTy = cast<ArrayType>(DstGV->getType()->getElementType());
-  ArrayType *SrcTy =
-    cast<ArrayType>(TypeMap.get(SrcGV->getType()->getElementType()));
-  Type *EltTy = DstTy->getElementType();
+    if (!SrcGV->hasAppendingLinkage() || !DstGV->hasAppendingLinkage()) {
+      emitError(
+          "Linking globals named '" + SrcGV->getName() +
+          "': can only link appending global with another appending global!");
+      return nullptr;
+    }
 
-  // Check to see that they two arrays agree on type.
-  if (EltTy != SrcTy->getElementType())
-    return emitError("Appending variables with different element types!");
-  if (DstGV->isConstant() != SrcGV->isConstant())
-    return emitError("Appending variables linked with different const'ness!");
+    // Check to see that they two arrays agree on type.
+    if (EltTy != DstTy->getElementType()) {
+      emitError("Appending variables with different element types!");
+      return nullptr;
+    }
+    if (DstGV->isConstant() != SrcGV->isConstant()) {
+      emitError("Appending variables linked with different const'ness!");
+      return nullptr;
+    }
 
-  if (DstGV->getAlignment() != SrcGV->getAlignment())
-    return emitError(
-             "Appending variables with different alignment need to be linked!");
+    if (DstGV->getAlignment() != SrcGV->getAlignment()) {
+      emitError(
+          "Appending variables with different alignment need to be linked!");
+      return nullptr;
+    }
 
-  if (DstGV->getVisibility() != SrcGV->getVisibility())
-    return emitError(
-            "Appending variables with different visibility need to be linked!");
+    if (DstGV->getVisibility() != SrcGV->getVisibility()) {
+      emitError(
+          "Appending variables with different visibility need to be linked!");
+      return nullptr;
+    }
 
-  if (DstGV->hasUnnamedAddr() != SrcGV->hasUnnamedAddr())
-    return emitError(
-        "Appending variables with different unnamed_addr need to be linked!");
+    if (DstGV->hasUnnamedAddr() != SrcGV->hasUnnamedAddr()) {
+      emitError(
+          "Appending variables with different unnamed_addr need to be linked!");
+      return nullptr;
+    }
 
-  if (StringRef(DstGV->getSection()) != SrcGV->getSection())
-    return emitError(
+    if (StringRef(DstGV->getSection()) != SrcGV->getSection()) {
+      emitError(
           "Appending variables with different section name need to be linked!");
+      return nullptr;
+    }
+  }
+
+  SmallVector<Constant *, 16> DstElements;
+  if (DstGV)
+    getArrayElements(DstGV->getInitializer(), DstElements);
 
-  uint64_t NewSize = DstTy->getNumElements() + SrcTy->getNumElements();
+  SmallVector<Constant *, 16> SrcElements;
+  getArrayElements(SrcGV->getInitializer(), SrcElements);
+
+  StringRef Name = SrcGV->getName();
+  bool IsNewStructor =
+      (Name == "llvm.global_ctors" || Name == "llvm.global_dtors") &&
+      cast<StructType>(EltTy)->getNumElements() == 3;
+  if (IsNewStructor)
+    SrcElements.erase(
+        std::remove_if(SrcElements.begin(), SrcElements.end(),
+                       [this](Constant *E) {
+                         auto *Key = dyn_cast<GlobalValue>(
+                             E->getAggregateElement(2)->stripPointerCasts());
+                         return Key && !ValuesToLink.count(Key) &&
+                                !shouldLazyLink(*Key);
+                       }),
+        SrcElements.end());
+  uint64_t NewSize = DstElements.size() + SrcElements.size();
   ArrayType *NewType = ArrayType::get(EltTy, NewSize);
 
   // Create the new global variable.
-  GlobalVariable *NG =
-    new GlobalVariable(*DstGV->getParent(), NewType, SrcGV->isConstant(),
-                       DstGV->getLinkage(), /*init*/nullptr, /*name*/"", DstGV,
-                       DstGV->getThreadLocalMode(),
-                       DstGV->getType()->getAddressSpace());
+  GlobalVariable *NG = new GlobalVariable(
+      DstM, NewType, SrcGV->isConstant(), SrcGV->getLinkage(),
+      /*init*/ nullptr, /*name*/ "", DstGV, SrcGV->getThreadLocalMode(),
+      SrcGV->getType()->getAddressSpace());
 
   // Propagate alignment, visibility and section info.
-  copyGVAttributes(NG, DstGV);
+  copyGVAttributes(NG, SrcGV);
 
-  AppendingVarInfo AVI;
-  AVI.NewGV = NG;
-  AVI.DstInit = DstGV->getInitializer();
-  AVI.SrcInit = SrcGV->getInitializer();
-  AppendingVars.push_back(AVI);
+  Constant *Ret = ConstantExpr::getBitCast(NG, TypeMap.get(SrcGV->getType()));
 
-  // Replace any uses of the two global variables with uses of the new
-  // global.
-  ValueMap[SrcGV] = ConstantExpr::getBitCast(NG, TypeMap.get(SrcGV->getType()));
+  // Stop recursion.
+  ValueMap[SrcGV] = Ret;
 
-  DstGV->replaceAllUsesWith(ConstantExpr::getBitCast(NG, DstGV->getType()));
-  DstGV->eraseFromParent();
+  for (auto *V : SrcElements) {
+    DstElements.push_back(
+        MapValue(V, ValueMap, RF_MoveDistinctMDs, &TypeMap, &ValMaterializer));
+  }
 
-  // Track the source variable so we don't try to link it.
-  DoNotLinkFromSource.insert(SrcGV);
+  NG->setInitializer(ConstantArray::get(NewType, DstElements));
 
-  return false;
+  // Replace any uses of the two global variables with uses of the new
+  // global.
+  if (DstGV) {
+    DstGV->replaceAllUsesWith(ConstantExpr::getBitCast(NG, DstGV->getType()));
+    DstGV->eraseFromParent();
+  }
+
+  return Ret;
 }
 
-bool ModuleLinker::linkGlobalValueProto(GlobalValue *SGV) {
+Constant *ModuleLinker::linkGlobalValueProto(GlobalValue *SGV) {
   GlobalValue *DGV = getLinkedToGlobal(SGV);
 
   // Handle the ultra special appending linkage case first.
-  if (DGV && DGV->hasAppendingLinkage())
-    return linkAppendingVarProto(cast<GlobalVariable>(DGV),
+  assert(!DGV || SGV->hasAppendingLinkage() == DGV->hasAppendingLinkage());
+  if (SGV->hasAppendingLinkage()) {
+    // Should have prevented importing for appending linkage in linkIfNeeded.
+    assert(!isPerformingImport());
+    return linkAppendingVarProto(cast_or_null<GlobalVariable>(DGV),
                                  cast<GlobalVariable>(SGV));
+  }
 
   bool LinkFromSrc = true;
   Comdat *C = nullptr;
-  GlobalValue::VisibilityTypes Visibility = SGV->getVisibility();
   bool HasUnnamedAddr = SGV->hasUnnamedAddr();
 
-  if (const Comdat *SC = SGV->getComdat()) {
+  if (isPerformingImport() && !doImportAsDefinition(SGV)) {
+    LinkFromSrc = false;
+  } else if (const Comdat *SC = SGV->getComdat()) {
     Comdat::SelectionKind SK;
     std::tie(SK, LinkFromSrc) = ComdatsChosen[SC];
-    C = DstM->getOrInsertComdat(SC->getName());
+    C = DstM.getOrInsertComdat(SC->getName());
     C->setSelectionKind(SK);
+    if (SGV->hasLocalLinkage())
+      LinkFromSrc = true;
   } else if (DGV) {
     if (shouldLinkFromSource(LinkFromSrc, *DGV, *SGV))
-      return true;
-  }
-
-  if (!LinkFromSrc) {
-    // Track the source global so that we don't attempt to copy it over when
-    // processing global initializers.
-    DoNotLinkFromSource.insert(SGV);
-
-    if (DGV)
-      // Make sure to remember this mapping.
-      ValueMap[SGV] =
-          ConstantExpr::getBitCast(DGV, TypeMap.get(SGV->getType()));
+      return nullptr;
   }
 
-  if (DGV) {
-    Visibility = isLessConstraining(Visibility, DGV->getVisibility())
-                     ? DGV->getVisibility()
-                     : Visibility;
+  if (DGV)
     HasUnnamedAddr = HasUnnamedAddr && DGV->hasUnnamedAddr();
-  }
-
-  if (!LinkFromSrc && !DGV)
-    return false;
 
   GlobalValue *NewGV;
-  if (!LinkFromSrc) {
+  if (!LinkFromSrc && DGV) {
     NewGV = DGV;
+    // When linking from source we setVisibility from copyGlobalValueProto.
+    setVisibility(NewGV, SGV, DGV);
   } else {
-    if (auto *SGVar = dyn_cast<GlobalVariable>(SGV))
-      NewGV = linkGlobalVariableProto(SGVar);
-    else if (auto *SF = dyn_cast<Function>(SGV))
-      NewGV = linkFunctionProto(SF, DGV);
-    else
-      NewGV = linkGlobalAliasProto(cast<GlobalAlias>(SGV));
-  }
-
-  if (!NewGV)
-    return false;
+    // If we are done linking global value bodies (i.e. we are performing
+    // metadata linking), don't link in the global value due to this
+    // reference, simply map it to null.
+    if (DoneLinkingBodies)
+      return nullptr;
 
-  if (NewGV != DGV)
-    copyGVAttributes(NewGV, SGV);
+    NewGV = copyGlobalValueProto(SGV, DGV, LinkFromSrc);
+  }
 
   NewGV->setUnnamedAddr(HasUnnamedAddr);
-  NewGV->setVisibility(Visibility);
 
   if (auto *NewGO = dyn_cast<GlobalObject>(NewGV)) {
-    if (C)
+    if (C && LinkFromSrc)
       NewGO->setComdat(C);
 
     if (DGV && DGV->hasCommonLinkage() && SGV->hasCommonLinkage())
@@ -1054,208 +1449,147 @@ bool ModuleLinker::linkGlobalValueProto(GlobalValue *SGV) {
       NewGVar->setConstant(false);
   }
 
-  // Make sure to remember this mapping.
-  if (NewGV != DGV) {
-    if (DGV) {
-      DGV->replaceAllUsesWith(ConstantExpr::getBitCast(NewGV, DGV->getType()));
-      DGV->eraseFromParent();
-    }
-    ValueMap[SGV] = NewGV;
-  }
-
-  return false;
-}
-
-/// Loop through the global variables in the src module and merge them into the
-/// dest module.
-GlobalValue *
-ModuleLinker::linkGlobalVariableProto(const GlobalVariable *SGVar) {
-  // No linking to be performed or linking from the source: simply create an
-  // identical version of the symbol over in the dest module... the
-  // initializer will be filled in later by LinkGlobalInits.
-  GlobalVariable *NewDGV = new GlobalVariable(
-      *DstM, TypeMap.get(SGVar->getType()->getElementType()),
-      SGVar->isConstant(), SGVar->getLinkage(), /*init*/ nullptr,
-      SGVar->getName(), /*insertbefore*/ nullptr, SGVar->getThreadLocalMode(),
-      SGVar->getType()->getAddressSpace());
-
-  return NewDGV;
-}
-
-/// Link the function in the source module into the destination module if
-/// needed, setting up mapping information.
-GlobalValue *ModuleLinker::linkFunctionProto(const Function *SF,
-                                             GlobalValue *DGV) {
-  // If the function is to be lazily linked, don't create it just yet.
-  // The ValueMaterializerTy will deal with creating it if it's used.
-  if (!DGV && (SF->hasLocalLinkage() || SF->hasLinkOnceLinkage() ||
-               SF->hasAvailableExternallyLinkage())) {
-    DoNotLinkFromSource.insert(SF);
-    return nullptr;
-  }
-
-  // If there is no linkage to be performed or we are linking from the source,
-  // bring SF over.
-  return Function::Create(TypeMap.get(SF->getFunctionType()), SF->getLinkage(),
-                          SF->getName(), DstM);
-}
-
-/// Set up prototypes for any aliases that come over from the source module.
-GlobalValue *ModuleLinker::linkGlobalAliasProto(const GlobalAlias *SGA) {
-  // If there is no linkage to be performed or we're linking from the source,
-  // bring over SGA.
-  auto *PTy = cast<PointerType>(TypeMap.get(SGA->getType()));
-  return GlobalAlias::create(PTy->getElementType(), PTy->getAddressSpace(),
-                             SGA->getLinkage(), SGA->getName(), DstM);
-}
-
-static void getArrayElements(const Constant *C,
-                             SmallVectorImpl<Constant *> &Dest) {
-  unsigned NumElements = cast<ArrayType>(C->getType())->getNumElements();
-
-  for (unsigned i = 0; i != NumElements; ++i)
-    Dest.push_back(C->getAggregateElement(i));
-}
-
-void ModuleLinker::linkAppendingVarInit(const AppendingVarInfo &AVI) {
-  // Merge the initializer.
-  SmallVector<Constant *, 16> DstElements;
-  getArrayElements(AVI.DstInit, DstElements);
-
-  SmallVector<Constant *, 16> SrcElements;
-  getArrayElements(AVI.SrcInit, SrcElements);
-
-  ArrayType *NewType = cast<ArrayType>(AVI.NewGV->getType()->getElementType());
-
-  StringRef Name = AVI.NewGV->getName();
-  bool IsNewStructor =
-      (Name == "llvm.global_ctors" || Name == "llvm.global_dtors") &&
-      cast<StructType>(NewType->getElementType())->getNumElements() == 3;
-
-  for (auto *V : SrcElements) {
-    if (IsNewStructor) {
-      Constant *Key = V->getAggregateElement(2);
-      if (DoNotLinkFromSource.count(Key))
-        continue;
-    }
-    DstElements.push_back(
-        MapValue(V, ValueMap, RF_None, &TypeMap, &ValMaterializer));
-  }
-  if (IsNewStructor) {
-    NewType = ArrayType::get(NewType->getElementType(), DstElements.size());
-    AVI.NewGV->mutateType(PointerType::get(NewType, 0));
+  if (NewGV != DGV && DGV) {
+    DGV->replaceAllUsesWith(ConstantExpr::getBitCast(NewGV, DGV->getType()));
+    DGV->eraseFromParent();
   }
 
-  AVI.NewGV->setInitializer(ConstantArray::get(NewType, DstElements));
+  return ConstantExpr::getBitCast(NewGV, TypeMap.get(SGV->getType()));
 }
 
 /// Update the initializers in the Dest module now that all globals that may be
 /// referenced are in Dest.
-void ModuleLinker::linkGlobalInits() {
-  // Loop over all of the globals in the src module, mapping them over as we go
-  for (GlobalVariable &Src : SrcM->globals()) {
-    // Only process initialized GV's or ones not already in dest.
-    if (!Src.hasInitializer() || DoNotLinkFromSource.count(&Src))
-      continue;
-
-    // Grab destination global variable.
-    GlobalVariable *Dst = cast<GlobalVariable>(ValueMap[&Src]);
-    // Figure out what the initializer looks like in the dest module.
-    Dst->setInitializer(MapValue(Src.getInitializer(), ValueMap, RF_None,
-                                 &TypeMap, &ValMaterializer));
-  }
+void ModuleLinker::linkGlobalInit(GlobalVariable &Dst, GlobalVariable &Src) {
+  // Figure out what the initializer looks like in the dest module.
+  Dst.setInitializer(MapValue(Src.getInitializer(), ValueMap,
+                              RF_MoveDistinctMDs, &TypeMap, &ValMaterializer));
 }
 
 /// Copy the source function over into the dest function and fix up references
 /// to values. At this point we know that Dest is an external function, and
 /// that Src is not.
-bool ModuleLinker::linkFunctionBody(Function *Dst, Function *Src) {
-  assert(Src && Dst && Dst->isDeclaration() && !Src->isDeclaration());
+bool ModuleLinker::linkFunctionBody(Function &Dst, Function &Src) {
+  assert(Dst.isDeclaration() && !Src.isDeclaration());
 
   // Materialize if needed.
-  if (std::error_code EC = Src->materialize())
+  if (std::error_code EC = Src.materialize())
     return emitError(EC.message());
 
   // Link in the prefix data.
-  if (Src->hasPrefixData())
-    Dst->setPrefixData(MapValue(Src->getPrefixData(), ValueMap, RF_None,
-                               &TypeMap, &ValMaterializer));
+  if (Src.hasPrefixData())
+    Dst.setPrefixData(MapValue(Src.getPrefixData(), ValueMap,
+                               RF_MoveDistinctMDs, &TypeMap, &ValMaterializer));
 
   // Link in the prologue data.
-  if (Src->hasPrologueData())
-    Dst->setPrologueData(MapValue(Src->getPrologueData(), ValueMap, RF_None,
-                                 &TypeMap, &ValMaterializer));
+  if (Src.hasPrologueData())
+    Dst.setPrologueData(MapValue(Src.getPrologueData(), ValueMap,
+                                 RF_MoveDistinctMDs, &TypeMap,
+                                 &ValMaterializer));
 
+  // Link in the personality function.
+  if (Src.hasPersonalityFn())
+    Dst.setPersonalityFn(MapValue(Src.getPersonalityFn(), ValueMap,
+                                  RF_MoveDistinctMDs, &TypeMap,
+                                  &ValMaterializer));
 
   // Go through and convert function arguments over, remembering the mapping.
-  Function::arg_iterator DI = Dst->arg_begin();
-  for (Function::arg_iterator I = Src->arg_begin(), E = Src->arg_end();
-       I != E; ++I, ++DI) {
-    DI->setName(I->getName());  // Copy the name over.
+  Function::arg_iterator DI = Dst.arg_begin();
+  for (Argument &Arg : Src.args()) {
+    DI->setName(Arg.getName()); // Copy the name over.
 
     // Add a mapping to our mapping.
-    ValueMap[I] = DI;
+    ValueMap[&Arg] = &*DI;
+    ++DI;
   }
 
+  // Copy over the metadata attachments.
+  SmallVector<std::pair<unsigned, MDNode *>, 8> MDs;
+  Src.getAllMetadata(MDs);
+  for (const auto &I : MDs)
+    Dst.setMetadata(I.first, MapMetadata(I.second, ValueMap, RF_MoveDistinctMDs,
+                                         &TypeMap, &ValMaterializer));
+
   // Splice the body of the source function into the dest function.
-  Dst->getBasicBlockList().splice(Dst->end(), Src->getBasicBlockList());
+  Dst.getBasicBlockList().splice(Dst.end(), Src.getBasicBlockList());
 
   // At this point, all of the instructions and values of the function are now
   // copied over.  The only problem is that they are still referencing values in
   // the Source function as operands.  Loop through all of the operands of the
   // functions and patch them up to point to the local versions.
-  for (Function::iterator BB = Dst->begin(), BE = Dst->end(); BB != BE; ++BB)
-    for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I != E; ++I)
-      RemapInstruction(I, ValueMap, RF_IgnoreMissingEntries, &TypeMap,
+  for (BasicBlock &BB : Dst)
+    for (Instruction &I : BB)
+      RemapInstruction(&I, ValueMap,
+                       RF_IgnoreMissingEntries | RF_MoveDistinctMDs, &TypeMap,
                        &ValMaterializer);
 
   // There is no need to map the arguments anymore.
-  for (Function::arg_iterator I = Src->arg_begin(), E = Src->arg_end();
-       I != E; ++I)
-    ValueMap.erase(I);
+  for (Argument &Arg : Src.args())
+    ValueMap.erase(&Arg);
 
-  Src->Dematerialize();
+  Src.dematerialize();
   return false;
 }
 
-/// Insert all of the aliases in Src into the Dest module.
-void ModuleLinker::linkAliasBodies() {
-  for (GlobalAlias &Src : SrcM->aliases()) {
-    if (DoNotLinkFromSource.count(&Src))
-      continue;
-    if (Constant *Aliasee = Src.getAliasee()) {
-      GlobalAlias *DA = cast<GlobalAlias>(ValueMap[&Src]);
-      Constant *Val =
-          MapValue(Aliasee, ValueMap, RF_None, &TypeMap, &ValMaterializer);
-      DA->setAliasee(Val);
+void ModuleLinker::linkAliasBody(GlobalAlias &Dst, GlobalAlias &Src) {
+  Constant *Aliasee = Src.getAliasee();
+  Constant *Val = MapValue(Aliasee, ValueMap, RF_MoveDistinctMDs, &TypeMap,
+                           &ValMaterializer);
+  Dst.setAliasee(Val);
+}
+
+bool ModuleLinker::linkGlobalValueBody(GlobalValue &Dst, GlobalValue &Src) {
+  if (const Comdat *SC = Src.getComdat()) {
+    // To ensure that we don't generate an incomplete comdat group,
+    // we must materialize and map in any other members that are not
+    // yet materialized in Dst, which also ensures their definitions
+    // are linked in. Otherwise, linkonce and other lazy linked GVs will
+    // not be materialized if they aren't referenced.
+    for (auto *SGV : ComdatMembers[SC]) {
+      auto *DGV = cast_or_null<GlobalValue>(ValueMap.lookup(SGV));
+      if (DGV && !DGV->isDeclaration())
+        continue;
+      MapValue(SGV, ValueMap, RF_MoveDistinctMDs, &TypeMap, &ValMaterializer);
     }
   }
+  if (shouldInternalizeLinkedSymbols())
+    if (auto *DGV = dyn_cast<GlobalValue>(&Dst))
+      DGV->setLinkage(GlobalValue::InternalLinkage);
+  if (auto *F = dyn_cast<Function>(&Src))
+    return linkFunctionBody(cast<Function>(Dst), *F);
+  if (auto *GVar = dyn_cast<GlobalVariable>(&Src)) {
+    linkGlobalInit(cast<GlobalVariable>(Dst), *GVar);
+    return false;
+  }
+  linkAliasBody(cast<GlobalAlias>(Dst), cast<GlobalAlias>(Src));
+  return false;
 }
 
 /// Insert all of the named MDNodes in Src into the Dest module.
 void ModuleLinker::linkNamedMDNodes() {
-  const NamedMDNode *SrcModFlags = SrcM->getModuleFlagsMetadata();
-  for (Module::const_named_metadata_iterator I = SrcM->named_metadata_begin(),
-       E = SrcM->named_metadata_end(); I != E; ++I) {
+  const NamedMDNode *SrcModFlags = SrcM.getModuleFlagsMetadata();
+  for (const NamedMDNode &NMD : SrcM.named_metadata()) {
     // Don't link module flags here. Do them separately.
-    if (&*I == SrcModFlags) continue;
-    NamedMDNode *DestNMD = DstM->getOrInsertNamedMetadata(I->getName());
+    if (&NMD == SrcModFlags)
+      continue;
+    NamedMDNode *DestNMD = DstM.getOrInsertNamedMetadata(NMD.getName());
     // Add Src elements into Dest node.
-    for (unsigned i = 0, e = I->getNumOperands(); i != e; ++i)
-      DestNMD->addOperand(MapValue(I->getOperand(i), ValueMap,
-                                   RF_None, &TypeMap, &ValMaterializer));
+    for (const MDNode *op : NMD.operands())
+      DestNMD->addOperand(MapMetadata(
+          op, ValueMap, RF_MoveDistinctMDs | RF_NullMapMissingGlobalValues,
+          &TypeMap, &ValMaterializer));
   }
 }
 
 /// Merge the linker flags in Src into the Dest module.
 bool ModuleLinker::linkModuleFlagsMetadata() {
   // If the source module has no module flags, we are done.
-  const NamedMDNode *SrcModFlags = SrcM->getModuleFlagsMetadata();
-  if (!SrcModFlags) return false;
+  const NamedMDNode *SrcModFlags = SrcM.getModuleFlagsMetadata();
+  if (!SrcModFlags)
+    return false;
 
   // If the destination module doesn't have module flags yet, then just copy
   // over the source module's flags.
-  NamedMDNode *DstModFlags = DstM->getOrInsertModuleFlagsMetadata();
+  NamedMDNode *DstModFlags = DstM.getOrInsertModuleFlagsMetadata();
   if (DstModFlags->getNumOperands() == 0) {
     for (unsigned I = 0, E = SrcModFlags->getNumOperands(); I != E; ++I)
       DstModFlags->addOperand(SrcModFlags->getOperand(I));
@@ -1264,17 +1598,17 @@ bool ModuleLinker::linkModuleFlagsMetadata() {
   }
 
   // First build a map of the existing module flags and requirements.
-  DenseMap<MDString*, MDNode*> Flags;
-  SmallSetVector<MDNode*, 16> Requirements;
+  DenseMap<MDString *, std::pair<MDNode *, unsigned>> Flags;
+  SmallSetVector<MDNode *, 16> Requirements;
   for (unsigned I = 0, E = DstModFlags->getNumOperands(); I != E; ++I) {
     MDNode *Op = DstModFlags->getOperand(I);
-    ConstantInt *Behavior = cast<ConstantInt>(Op->getOperand(0));
+    ConstantInt *Behavior = mdconst::extract<ConstantInt>(Op->getOperand(0));
     MDString *ID = cast<MDString>(Op->getOperand(1));
 
     if (Behavior->getZExtValue() == Module::Require) {
       Requirements.insert(cast<MDNode>(Op->getOperand(2)));
     } else {
-      Flags[ID] = Op;
+      Flags[ID] = std::make_pair(Op, I);
     }
   }
 
@@ -1283,9 +1617,12 @@ bool ModuleLinker::linkModuleFlagsMetadata() {
   bool HasErr = false;
   for (unsigned I = 0, E = SrcModFlags->getNumOperands(); I != E; ++I) {
     MDNode *SrcOp = SrcModFlags->getOperand(I);
-    ConstantInt *SrcBehavior = cast<ConstantInt>(SrcOp->getOperand(0));
+    ConstantInt *SrcBehavior =
+        mdconst::extract<ConstantInt>(SrcOp->getOperand(0));
     MDString *ID = cast<MDString>(SrcOp->getOperand(1));
-    MDNode *DstOp = Flags.lookup(ID);
+    MDNode *DstOp;
+    unsigned DstIndex;
+    std::tie(DstOp, DstIndex) = Flags.lookup(ID);
     unsigned SrcBehaviorValue = SrcBehavior->getZExtValue();
 
     // If this is a requirement, add it and continue.
@@ -1300,13 +1637,14 @@ bool ModuleLinker::linkModuleFlagsMetadata() {
 
     // If there is no existing flag with this ID, just add it.
     if (!DstOp) {
-      Flags[ID] = SrcOp;
+      Flags[ID] = std::make_pair(SrcOp, DstModFlags->getNumOperands());
       DstModFlags->addOperand(SrcOp);
       continue;
     }
 
     // Otherwise, perform a merge.
-    ConstantInt *DstBehavior = cast<ConstantInt>(DstOp->getOperand(0));
+    ConstantInt *DstBehavior =
+        mdconst::extract<ConstantInt>(DstOp->getOperand(0));
     unsigned DstBehaviorValue = DstBehavior->getZExtValue();
 
     // If either flag has override behavior, handle it first.
@@ -1320,8 +1658,8 @@ bool ModuleLinker::linkModuleFlagsMetadata() {
       continue;
     } else if (SrcBehaviorValue == Module::Override) {
       // Update the destination flag to that of the source.
-      DstOp->replaceOperandWith(0, SrcBehavior);
-      DstOp->replaceOperandWith(2, SrcOp->getOperand(2));
+      DstModFlags->setOperand(DstIndex, SrcOp);
+      Flags[ID].first = SrcOp;
       continue;
     }
 
@@ -1332,10 +1670,18 @@ bool ModuleLinker::linkModuleFlagsMetadata() {
       continue;
     }
 
+    auto replaceDstValue = [&](MDNode *New) {
+      Metadata *FlagOps[] = {DstOp->getOperand(0), ID, New};
+      MDNode *Flag = MDNode::get(DstM.getContext(), FlagOps);
+      DstModFlags->setOperand(DstIndex, Flag);
+      Flags[ID].first = Flag;
+    };
+
     // Perform the merge for standard behavior types.
     switch (SrcBehaviorValue) {
     case Module::Require:
-    case Module::Override: llvm_unreachable("not possible");
+    case Module::Override:
+      llvm_unreachable("not possible");
     case Module::Error: {
       // Emit an error if the values differ.
       if (SrcOp->getOperand(2) != DstOp->getOperand(2)) {
@@ -1355,29 +1701,23 @@ bool ModuleLinker::linkModuleFlagsMetadata() {
     case Module::Append: {
       MDNode *DstValue = cast<MDNode>(DstOp->getOperand(2));
       MDNode *SrcValue = cast<MDNode>(SrcOp->getOperand(2));
-      unsigned NumOps = DstValue->getNumOperands() + SrcValue->getNumOperands();
-      Value **VP, **Values = VP = new Value*[NumOps];
-      for (unsigned i = 0, e = DstValue->getNumOperands(); i != e; ++i, ++VP)
-        *VP = DstValue->getOperand(i);
-      for (unsigned i = 0, e = SrcValue->getNumOperands(); i != e; ++i, ++VP)
-        *VP = SrcValue->getOperand(i);
-      DstOp->replaceOperandWith(2, MDNode::get(DstM->getContext(),
-                                               ArrayRef<Value*>(Values,
-                                                                NumOps)));
-      delete[] Values;
+      SmallVector<Metadata *, 8> MDs;
+      MDs.reserve(DstValue->getNumOperands() + SrcValue->getNumOperands());
+      MDs.append(DstValue->op_begin(), DstValue->op_end());
+      MDs.append(SrcValue->op_begin(), SrcValue->op_end());
+
+      replaceDstValue(MDNode::get(DstM.getContext(), MDs));
       break;
     }
     case Module::AppendUnique: {
-      SmallSetVector<Value*, 16> Elts;
+      SmallSetVector<Metadata *, 16> Elts;
       MDNode *DstValue = cast<MDNode>(DstOp->getOperand(2));
       MDNode *SrcValue = cast<MDNode>(SrcOp->getOperand(2));
-      for (unsigned i = 0, e = DstValue->getNumOperands(); i != e; ++i)
-        Elts.insert(DstValue->getOperand(i));
-      for (unsigned i = 0, e = SrcValue->getNumOperands(); i != e; ++i)
-        Elts.insert(SrcValue->getOperand(i));
-      DstOp->replaceOperandWith(2, MDNode::get(DstM->getContext(),
-                                               ArrayRef<Value*>(Elts.begin(),
-                                                                Elts.end())));
+      Elts.insert(DstValue->op_begin(), DstValue->op_end());
+      Elts.insert(SrcValue->op_begin(), SrcValue->op_end());
+
+      replaceDstValue(MDNode::get(DstM.getContext(),
+                                  makeArrayRef(Elts.begin(), Elts.end())));
       break;
     }
     }
@@ -1387,9 +1727,9 @@ bool ModuleLinker::linkModuleFlagsMetadata() {
   for (unsigned I = 0, E = Requirements.size(); I != E; ++I) {
     MDNode *Requirement = Requirements[I];
     MDString *Flag = cast<MDString>(Requirement->getOperand(0));
-    Value *ReqValue = Requirement->getOperand(1);
+    Metadata *ReqValue = Requirement->getOperand(1);
 
-    MDNode *Op = Flags[Flag];
+    MDNode *Op = Flags[Flag].first;
     if (!Op || Op->getOperand(2) != ReqValue) {
       HasErr |= emitError("linking module flags '" + Flag->getString() +
                           "': does not have the required value");
@@ -1400,50 +1740,133 @@ bool ModuleLinker::linkModuleFlagsMetadata() {
   return HasErr;
 }
 
-bool ModuleLinker::run() {
-  assert(DstM && "Null destination module");
-  assert(SrcM && "Null source module");
+// This function returns true if the triples match.
+static bool triplesMatch(const Triple &T0, const Triple &T1) {
+  // If vendor is apple, ignore the version number.
+  if (T0.getVendor() == Triple::Apple)
+    return T0.getArch() == T1.getArch() && T0.getSubArch() == T1.getSubArch() &&
+           T0.getVendor() == T1.getVendor() && T0.getOS() == T1.getOS();
+
+  return T0 == T1;
+}
+
+// This function returns the merged triple.
+static std::string mergeTriples(const Triple &SrcTriple,
+                                const Triple &DstTriple) {
+  // If vendor is apple, pick the triple with the larger version number.
+  if (SrcTriple.getVendor() == Triple::Apple)
+    if (DstTriple.isOSVersionLT(SrcTriple))
+      return SrcTriple.str();
+
+  return DstTriple.str();
+}
+
+bool ModuleLinker::linkIfNeeded(GlobalValue &GV) {
+  GlobalValue *DGV = getLinkedToGlobal(&GV);
+
+  if (shouldLinkOnlyNeeded() && !(DGV && DGV->isDeclaration()))
+    return false;
+
+  if (DGV && !GV.hasLocalLinkage() && !GV.hasAppendingLinkage()) {
+    auto *DGVar = dyn_cast<GlobalVariable>(DGV);
+    auto *SGVar = dyn_cast<GlobalVariable>(&GV);
+    if (DGVar && SGVar) {
+      if (DGVar->isDeclaration() && SGVar->isDeclaration() &&
+          (!DGVar->isConstant() || !SGVar->isConstant())) {
+        DGVar->setConstant(false);
+        SGVar->setConstant(false);
+      }
+      if (DGVar->hasCommonLinkage() && SGVar->hasCommonLinkage()) {
+        unsigned Align = std::max(DGVar->getAlignment(), SGVar->getAlignment());
+        SGVar->setAlignment(Align);
+        DGVar->setAlignment(Align);
+      }
+    }
+
+    GlobalValue::VisibilityTypes Visibility =
+        getMinVisibility(DGV->getVisibility(), GV.getVisibility());
+    DGV->setVisibility(Visibility);
+    GV.setVisibility(Visibility);
+
+    bool HasUnnamedAddr = GV.hasUnnamedAddr() && DGV->hasUnnamedAddr();
+    DGV->setUnnamedAddr(HasUnnamedAddr);
+    GV.setUnnamedAddr(HasUnnamedAddr);
+  }
 
+  // Don't want to append to global_ctors list, for example, when we
+  // are importing for ThinLTO, otherwise the global ctors and dtors
+  // get executed multiple times for local variables (the latter causing
+  // double frees).
+  if (GV.hasAppendingLinkage() && isPerformingImport())
+    return false;
+
+  if (isPerformingImport() && !doImportAsDefinition(&GV))
+    return false;
+
+  if (!DGV && !shouldOverrideFromSrc() &&
+      (GV.hasLocalLinkage() || GV.hasLinkOnceLinkage() ||
+       GV.hasAvailableExternallyLinkage()))
+    return false;
+
+  if (const Comdat *SC = GV.getComdat()) {
+    bool LinkFromSrc;
+    Comdat::SelectionKind SK;
+    std::tie(SK, LinkFromSrc) = ComdatsChosen[SC];
+    if (LinkFromSrc)
+      ValuesToLink.insert(&GV);
+    return false;
+  }
+
+  bool LinkFromSrc = true;
+  if (DGV && shouldLinkFromSource(LinkFromSrc, *DGV, GV))
+    return true;
+  if (LinkFromSrc)
+    ValuesToLink.insert(&GV);
+  return false;
+}
+
+bool ModuleLinker::run() {
   // Inherit the target data from the source module if the destination module
   // doesn't have one already.
-  if (!DstM->getDataLayout() && SrcM->getDataLayout())
-    DstM->setDataLayout(SrcM->getDataLayout());
+  if (DstM.getDataLayout().isDefault())
+    DstM.setDataLayout(SrcM.getDataLayout());
 
-  // Copy the target triple from the source to dest if the dest's is empty.
-  if (DstM->getTargetTriple().empty() && !SrcM->getTargetTriple().empty())
-    DstM->setTargetTriple(SrcM->getTargetTriple());
-
-  if (SrcM->getDataLayout() && DstM->getDataLayout() &&
-      *SrcM->getDataLayout() != *DstM->getDataLayout()) {
+  if (SrcM.getDataLayout() != DstM.getDataLayout()) {
     emitWarning("Linking two modules of different data layouts: '" +
-                SrcM->getModuleIdentifier() + "' is '" +
-                SrcM->getDataLayoutStr() + "' whereas '" +
-                DstM->getModuleIdentifier() + "' is '" +
-                DstM->getDataLayoutStr() + "'\n");
+                SrcM.getModuleIdentifier() + "' is '" +
+                SrcM.getDataLayoutStr() + "' whereas '" +
+                DstM.getModuleIdentifier() + "' is '" +
+                DstM.getDataLayoutStr() + "'\n");
   }
-  if (!SrcM->getTargetTriple().empty() &&
-      DstM->getTargetTriple() != SrcM->getTargetTriple()) {
+
+  // Copy the target triple from the source to dest if the dest's is empty.
+  if (DstM.getTargetTriple().empty() && !SrcM.getTargetTriple().empty())
+    DstM.setTargetTriple(SrcM.getTargetTriple());
+
+  Triple SrcTriple(SrcM.getTargetTriple()), DstTriple(DstM.getTargetTriple());
+
+  if (!SrcM.getTargetTriple().empty() && !triplesMatch(SrcTriple, DstTriple))
     emitWarning("Linking two modules of different target triples: " +
-                SrcM->getModuleIdentifier() + "' is '" +
-                SrcM->getTargetTriple() + "' whereas '" +
-                DstM->getModuleIdentifier() + "' is '" +
-                DstM->getTargetTriple() + "'\n");
-  }
+                SrcM.getModuleIdentifier() + "' is '" + SrcM.getTargetTriple() +
+                "' whereas '" + DstM.getModuleIdentifier() + "' is '" +
+                DstM.getTargetTriple() + "'\n");
+
+  DstM.setTargetTriple(mergeTriples(SrcTriple, DstTriple));
 
   // Append the module inline asm string.
-  if (!SrcM->getModuleInlineAsm().empty()) {
-    if (DstM->getModuleInlineAsm().empty())
-      DstM->setModuleInlineAsm(SrcM->getModuleInlineAsm());
+  if (!SrcM.getModuleInlineAsm().empty()) {
+    if (DstM.getModuleInlineAsm().empty())
+      DstM.setModuleInlineAsm(SrcM.getModuleInlineAsm());
     else
-      DstM->setModuleInlineAsm(DstM->getModuleInlineAsm()+"\n"+
-                               SrcM->getModuleInlineAsm());
+      DstM.setModuleInlineAsm(DstM.getModuleInlineAsm() + "\n" +
+                              SrcM.getModuleInlineAsm());
   }
 
   // Loop over all of the linked values to compute type mappings.
   computeTypeMapping();
 
   ComdatsChosen.clear();
-  for (const auto &SMEC : SrcM->getComdatSymbolTable()) {
+  for (const auto &SMEC : SrcM.getComdatSymbolTable()) {
     const Comdat &C = SMEC.getValue();
     if (ComdatsChosen.count(&C))
       continue;
@@ -1457,49 +1880,41 @@ bool ModuleLinker::run() {
   // Upgrade mismatched global arrays.
   upgradeMismatchedGlobals();
 
+  for (GlobalVariable &GV : SrcM.globals())
+    if (const Comdat *SC = GV.getComdat())
+      ComdatMembers[SC].push_back(&GV);
+
+  for (Function &SF : SrcM)
+    if (const Comdat *SC = SF.getComdat())
+      ComdatMembers[SC].push_back(&SF);
+
+  for (GlobalAlias &GA : SrcM.aliases())
+    if (const Comdat *SC = GA.getComdat())
+      ComdatMembers[SC].push_back(&GA);
+
   // Insert all of the globals in src into the DstM module... without linking
   // initializers (which could refer to functions not yet mapped over).
-  for (Module::global_iterator I = SrcM->global_begin(),
-       E = SrcM->global_end(); I != E; ++I)
-    if (linkGlobalValueProto(I))
+  for (GlobalVariable &GV : SrcM.globals())
+    if (linkIfNeeded(GV))
       return true;
 
-  // Link the functions together between the two modules, without doing function
-  // bodies... this just adds external function prototypes to the DstM
-  // function...  We do this so that when we begin processing function bodies,
-  // all of the global values that may be referenced are available in our
-  // ValueMap.
-  for (Module::iterator I = SrcM->begin(), E = SrcM->end(); I != E; ++I)
-    if (linkGlobalValueProto(I))
+  for (Function &SF : SrcM)
+    if (linkIfNeeded(SF))
       return true;
 
-  // If there were any aliases, link them now.
-  for (Module::alias_iterator I = SrcM->alias_begin(),
-       E = SrcM->alias_end(); I != E; ++I)
-    if (linkGlobalValueProto(I))
+  for (GlobalAlias &GA : SrcM.aliases())
+    if (linkIfNeeded(GA))
       return true;
 
-  for (unsigned i = 0, e = AppendingVars.size(); i != e; ++i)
-    linkAppendingVarInit(AppendingVars[i]);
-
-  // Link in the function bodies that are defined in the source module into
-  // DstM.
-  for (Function &SF : *SrcM) {
-    // Skip if no body (function is external).
-    if (SF.isDeclaration())
-      continue;
-
-    // Skip if not linking from source.
-    if (DoNotLinkFromSource.count(&SF))
-      continue;
-
-    Function *DF = cast<Function>(ValueMap[&SF]);
-    if (linkFunctionBody(DF, &SF))
+  for (GlobalValue *GV : ValuesToLink) {
+    MapValue(GV, ValueMap, RF_MoveDistinctMDs, &TypeMap, &ValMaterializer);
+    if (HasError)
       return true;
   }
 
-  // Resolve all uses of aliases with aliasees.
-  linkAliasBodies();
+  // Note that we are done linking global value bodies. This prevents
+  // metadata linking from creating new references.
+  DoneLinkingBodies = true;
 
   // Remap all of the named MDNodes in Src into the DstM module. We do this
   // after linking GlobalValues so that MDNodes that reference GlobalValues
@@ -1510,20 +1925,6 @@ bool ModuleLinker::run() {
   if (linkModuleFlagsMetadata())
     return true;
 
-  // Update the initializers in the DstM module now that all globals that may
-  // be referenced are in DstM.
-  linkGlobalInits();
-
-  // Process vector of lazily linked in functions.
-  while (!LazilyLinkFunctions.empty()) {
-    Function *SF = LazilyLinkFunctions.back();
-    LazilyLinkFunctions.pop_back();
-
-    Function *DF = cast<Function>(ValueMap[SF]);
-    if (linkFunctionBody(DF, SF))
-      return true;
-  }
-
   return false;
 }
 
@@ -1585,6 +1986,14 @@ void Linker::IdentifiedStructTypeSet::addNonOpaque(StructType *Ty) {
   NonOpaqueStructTypes.insert(Ty);
 }
 
+void Linker::IdentifiedStructTypeSet::switchToNonOpaque(StructType *Ty) {
+  assert(!Ty->isOpaque());
+  NonOpaqueStructTypes.insert(Ty);
+  bool Removed = OpaqueStructTypes.erase(Ty);
+  (void)Removed;
+  assert(Removed);
+}
+
 void Linker::IdentifiedStructTypeSet::addOpaque(StructType *Ty) {
   assert(Ty->isOpaque());
   OpaqueStructTypes.insert(Ty);
@@ -1609,12 +2018,10 @@ bool Linker::IdentifiedStructTypeSet::hasType(StructType *Ty) {
   return *I == Ty;
 }
 
-void Linker::init(Module *M, DiagnosticHandlerFunction DiagnosticHandler) {
-  this->Composite = M;
-  this->DiagnosticHandler = DiagnosticHandler;
-
+Linker::Linker(Module &M, DiagnosticHandlerFunction DiagnosticHandler)
+    : Composite(M), DiagnosticHandler(DiagnosticHandler) {
   TypeFinder StructTypes;
-  StructTypes.run(*M, true);
+  StructTypes.run(M, true);
   for (StructType *Ty : StructTypes) {
     if (Ty->isOpaque())
       IdentifiedStructTypes.addOpaque(Ty);
@@ -1623,28 +2030,14 @@ void Linker::init(Module *M, DiagnosticHandlerFunction DiagnosticHandler) {
   }
 }
 
-Linker::Linker(Module *M, DiagnosticHandlerFunction DiagnosticHandler) {
-  init(M, DiagnosticHandler);
-}
-
-Linker::Linker(Module *M) {
-  init(M, [this](const DiagnosticInfo &DI) {
-    Composite->getContext().diagnose(DI);
-  });
-}
-
-Linker::~Linker() {
-}
-
-void Linker::deleteModule() {
-  delete Composite;
-  Composite = nullptr;
-}
-
-bool Linker::linkInModule(Module *Src) {
+bool Linker::linkInModule(Module &Src, unsigned Flags,
+                          const FunctionInfoIndex *Index,
+                          DenseSet<const GlobalValue *> *FunctionsToImport) {
   ModuleLinker TheLinker(Composite, IdentifiedStructTypes, Src,
-                         DiagnosticHandler);
-  return TheLinker.run();
+                         DiagnosticHandler, Flags, Index, FunctionsToImport);
+  bool RetCode = TheLinker.run();
+  Composite.dropTriviallyDeadConstantArrays();
+  return RetCode;
 }
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
@@ -1656,15 +2049,11 @@ bool Linker::linkInModule(Module *Src) {
 /// true is returned and ErrorMsg (if not null) is set to indicate the problem.
 /// Upon failure, the Dest module could be in a modified state, and shouldn't be
 /// relied on to be consistent.
-bool Linker::LinkModules(Module *Dest, Module *Src,
-                         DiagnosticHandlerFunction DiagnosticHandler) {
+bool Linker::linkModules(Module &Dest, Module &Src,
+                         DiagnosticHandlerFunction DiagnosticHandler,
+                         unsigned Flags) {
   Linker L(Dest, DiagnosticHandler);
-  return L.linkInModule(Src);
-}
-
-bool Linker::LinkModules(Module *Dest, Module *Src) {
-  Linker L(Dest);
-  return L.linkInModule(Src);
+  return L.linkInModule(Src, Flags);
 }
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
@@ -1672,16 +2061,18 @@ bool Linker::LinkModules(Module *Dest, Module *Src) {
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 LLVMBool LLVMLinkModules(LLVMModuleRef Dest, LLVMModuleRef Src,
-                         LLVMLinkerMode Mode, char **OutMessages) {
+                         LLVMLinkerMode Unused, char **OutMessages) {
   Module *D = unwrap(Dest);
   std::string Message;
   raw_string_ostream Stream(Message);
   DiagnosticPrinterRawOStream DP(Stream);
 
-  LLVMBool Result = Linker::LinkModules(
-      D, unwrap(Src), [&](const DiagnosticInfo &DI) { DI.print(DP); });
+  LLVMBool Result = Linker::linkModules(
+      *D, *unwrap(Src), [&](const DiagnosticInfo &DI) { DI.print(DP); });
 
-  if (OutMessages && Result)
+  if (OutMessages && Result) {
+    Stream.flush();
     *OutMessages = strdup(Message.c_str());
+  }
   return Result;
 }