Finish removing DestroySource.
[oota-llvm.git] / lib / Linker / LinkModules.cpp
index 6e425992393f5dea5f6963a1276c819b6d5a2da2..f9fba5e0a8008d8c14b489c0c159a2a0f8ef1d19 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/IR/Constants.h"
+#include "llvm/IR/DebugInfo.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"
@@ -33,94 +39,99 @@ using namespace llvm;
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 namespace {
-  typedef SmallPtrSet<StructType*, 32> TypeSet;
-
 class TypeMapTy : public ValueMapTypeRemapper {
-  /// MappedTypes - This is a mapping from a source type to a destination type
-  /// to use.
+  /// This is a mapping from a source type to a destination type to use.
   DenseMap<Type*, Type*> MappedTypes;
 
-  /// SpeculativeTypes - 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.
+  /// 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;
 
-  /// SrcDefinitionsToResolve - 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> 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;
 
-  /// DstResolvedOpaqueTypes - This is the set of opaque types in the
-  /// destination modules who are getting a body from the source module.
+  /// This is the set of opaque types in the destination modules who are
+  /// getting a body from the source module.
   SmallPtrSet<StructType*, 16> DstResolvedOpaqueTypes;
 
 public:
-  TypeMapTy(TypeSet &Set) : DstStructTypesSet(Set) {}
+  TypeMapTy(Linker::IdentifiedStructTypeSet &DstStructTypesSet)
+      : DstStructTypesSet(DstStructTypesSet) {}
 
-  TypeSet &DstStructTypesSet;
-  /// addTypeMapping - Indicate that the specified type in the destination
-  /// module is conceptually equivalent to the specified type in the source
-  /// module.
+  Linker::IdentifiedStructTypeSet &DstStructTypesSet;
+  /// Indicate that the specified type in the destination module is conceptually
+  /// equivalent to the specified type in the source module.
   void addTypeMapping(Type *DstTy, Type *SrcTy);
 
-  /// linkDefinedTypeBodies - Produce a body for an opaque type in the dest
-  /// module from a type definition in the source module.
+  /// Produce a body for an opaque type in the dest module from a type
+  /// definition in the source module.
   void linkDefinedTypeBodies();
 
-  /// get - Return the mapped type to use for the specified input type from the
+  /// Return the mapped type to use for the specified input type from the
   /// source module.
   Type *get(Type *SrcTy);
+  Type *get(Type *SrcTy, SmallPtrSet<StructType *, 8> &Visited);
 
-  FunctionType *get(FunctionType *T) {return cast<FunctionType>(get((Type*)T));}
+  void finishType(StructType *DTy, StructType *STy, ArrayRef<Type *> ETypes);
 
-  /// dump - Dump out the type map for debugging purposes.
+  FunctionType *get(FunctionType *T) {
+    return cast<FunctionType>(get((Type *)T));
+  }
+
+  /// Dump out the type map for debugging purposes.
   void dump() const {
-    for (DenseMap<Type*, Type*>::const_iterator
-           I = MappedTypes.begin(), E = MappedTypes.end(); I != E; ++I) {
+    for (auto &Pair : MappedTypes) {
       dbgs() << "TypeMap: ";
-      I->first->print(dbgs());
+      Pair.first->print(dbgs());
       dbgs() << " => ";
-      I->second->print(dbgs());
+      Pair.second->print(dbgs());
       dbgs() << '\n';
     }
   }
 
 private:
-  Type *getImpl(Type *T);
-  /// remapType - Implement the ValueMapTypeRemapper interface.
-  Type *remapType(Type *SrcTy) override {
-    return get(SrcTy);
-  }
+  Type *remapType(Type *SrcTy) override { return get(SrcTy); }
 
   bool areTypesIsomorphic(Type *DstTy, Type *SrcTy);
 };
 }
 
 void TypeMapTy::addTypeMapping(Type *DstTy, Type *SrcTy) {
-  Type *&Entry = MappedTypes[SrcTy];
-  if (Entry) return;
-
-  if (DstTy == SrcTy) {
-    Entry = DstTy;
-    return;
-  }
+  assert(SpeculativeTypes.empty());
+  assert(SpeculativeDstOpaqueTypes.empty());
 
   // Check to see if these types are recursively isomorphic and establish a
   // mapping between them if so.
   if (!areTypesIsomorphic(DstTy, SrcTy)) {
     // Oops, they aren't isomorphic.  Just discard this request by rolling out
     // any speculative mappings we've established.
-    for (unsigned i = 0, e = SpeculativeTypes.size(); i != e; ++i)
-      MappedTypes.erase(SpeculativeTypes[i]);
+    for (Type *Ty : SpeculativeTypes)
+      MappedTypes.erase(Ty);
+
+    SrcDefinitionsToResolve.resize(SrcDefinitionsToResolve.size() -
+                                   SpeculativeDstOpaqueTypes.size());
+    for (StructType *Ty : SpeculativeDstOpaqueTypes)
+      DstResolvedOpaqueTypes.erase(Ty);
+  } else {
+    for (Type *Ty : SpeculativeTypes)
+      if (auto *STy = dyn_cast<StructType>(Ty))
+        if (STy->hasName())
+          STy->setName("");
   }
   SpeculativeTypes.clear();
+  SpeculativeDstOpaqueTypes.clear();
 }
 
-/// areTypesIsomorphic - Recursively walk this pair of types, returning true
-/// if they are isomorphic, false if they are not.
+/// Recursively walk this pair of types, returning true if they are isomorphic,
+/// false if they are not.
 bool TypeMapTy::areTypesIsomorphic(Type *DstTy, Type *SrcTy) {
   // Two types with differing kinds are clearly not isomorphic.
-  if (DstTy->getTypeID() != SrcTy->getTypeID()) return false;
+  if (DstTy->getTypeID() != SrcTy->getTypeID())
+    return false;
 
   // If we have an entry in the MappedTypes table, then we have our answer.
   Type *&Entry = MappedTypes[SrcTy];
@@ -147,14 +158,15 @@ bool TypeMapTy::areTypesIsomorphic(Type *DstTy, Type *SrcTy) {
 
     // Mapping a non-opaque source type to an opaque dest.  If this is the first
     // type that we're mapping onto this destination type then we succeed.  Keep
-    // the dest, but fill it in later.  This doesn't need to be speculative.  If
-    // this is the second (different) type that we're trying to map onto the
-    // same opaque type then we fail.
+    // the dest, but fill it in later. If this is the second (different) type
+    // that we're trying to map onto the same opaque type then we fail.
     if (cast<StructType>(DstTy)->isOpaque()) {
       // We can only map one source type onto the opaque destination type.
-      if (!DstResolvedOpaqueTypes.insert(cast<StructType>(DstTy)))
+      if (!DstResolvedOpaqueTypes.insert(cast<StructType>(DstTy)).second)
         return false;
       SrcDefinitionsToResolve.push_back(SSTy);
+      SpeculativeTypes.push_back(SrcTy);
+      SpeculativeDstOpaqueTypes.push_back(cast<StructType>(DstTy));
       Entry = DstTy;
       return true;
     }
@@ -192,164 +204,153 @@ bool TypeMapTy::areTypesIsomorphic(Type *DstTy, Type *SrcTy) {
   Entry = DstTy;
   SpeculativeTypes.push_back(SrcTy);
 
-  for (unsigned i = 0, e = SrcTy->getNumContainedTypes(); i != e; ++i)
-    if (!areTypesIsomorphic(DstTy->getContainedType(i),
-                            SrcTy->getContainedType(i)))
+  for (unsigned I = 0, E = SrcTy->getNumContainedTypes(); I != E; ++I)
+    if (!areTypesIsomorphic(DstTy->getContainedType(I),
+                            SrcTy->getContainedType(I)))
       return false;
 
   // If everything seems to have lined up, then everything is great.
   return true;
 }
 
-/// linkDefinedTypeBodies - Produce a body for an opaque type in the dest
-/// module from a type definition in the source module.
 void TypeMapTy::linkDefinedTypeBodies() {
   SmallVector<Type*, 16> Elements;
-  SmallString<16> TmpName;
-
-  // Note that processing entries in this loop (calling 'get') can add new
-  // entries to the SrcDefinitionsToResolve vector.
-  while (!SrcDefinitionsToResolve.empty()) {
-    StructType *SrcSTy = SrcDefinitionsToResolve.pop_back_val();
+  for (StructType *SrcSTy : SrcDefinitionsToResolve) {
     StructType *DstSTy = cast<StructType>(MappedTypes[SrcSTy]);
-
-    // TypeMap is a many-to-one mapping, if there were multiple types that
-    // provide a body for DstSTy then previous iterations of this loop may have
-    // already handled it.  Just ignore this case.
-    if (!DstSTy->isOpaque()) continue;
-    assert(!SrcSTy->isOpaque() && "Not resolving a definition?");
+    assert(DstSTy->isOpaque());
 
     // Map the body of the source type over to a new body for the dest type.
     Elements.resize(SrcSTy->getNumElements());
-    for (unsigned i = 0, e = Elements.size(); i != e; ++i)
-      Elements[i] = getImpl(SrcSTy->getElementType(i));
+    for (unsigned I = 0, E = Elements.size(); I != E; ++I)
+      Elements[I] = get(SrcSTy->getElementType(I));
 
     DstSTy->setBody(Elements, SrcSTy->isPacked());
+  }
+  SrcDefinitionsToResolve.clear();
+  DstResolvedOpaqueTypes.clear();
+}
 
-    // If DstSTy has no name or has a longer name than STy, then viciously steal
-    // STy's name.
-    if (!SrcSTy->hasName()) continue;
-    StringRef SrcName = SrcSTy->getName();
+void TypeMapTy::finishType(StructType *DTy, StructType *STy,
+                           ArrayRef<Type *> ETypes) {
+  DTy->setBody(ETypes, STy->isPacked());
 
-    if (!DstSTy->hasName() || DstSTy->getName().size() > SrcName.size()) {
-      TmpName.insert(TmpName.end(), SrcName.begin(), SrcName.end());
-      SrcSTy->setName("");
-      DstSTy->setName(TmpName.str());
-      TmpName.clear();
-    }
+  // Steal STy's name.
+  if (STy->hasName()) {
+    SmallString<16> TmpName = STy->getName();
+    STy->setName("");
+    DTy->setName(TmpName);
   }
 
-  DstResolvedOpaqueTypes.clear();
+  DstStructTypesSet.addNonOpaque(DTy);
 }
 
-/// get - Return the mapped type to use for the specified input type from the
-/// source module.
 Type *TypeMapTy::get(Type *Ty) {
-  Type *Result = getImpl(Ty);
-
-  // If this caused a reference to any struct type, resolve it before returning.
-  if (!SrcDefinitionsToResolve.empty())
-    linkDefinedTypeBodies();
-  return Result;
+  SmallPtrSet<StructType *, 8> Visited;
+  return get(Ty, Visited);
 }
 
-/// getImpl - This is the recursive version of get().
-Type *TypeMapTy::getImpl(Type *Ty) {
+Type *TypeMapTy::get(Type *Ty, SmallPtrSet<StructType *, 8> &Visited) {
   // If we already have an entry for this type, return it.
   Type **Entry = &MappedTypes[Ty];
-  if (*Entry) return *Entry;
+  if (*Entry)
+    return *Entry;
 
-  // If this is not a named struct type, then just map all of the elements and
-  // then rebuild the type from inside out.
-  if (!isa<StructType>(Ty) || cast<StructType>(Ty)->isLiteral()) {
-    // If there are no element types to map, then the type is itself.  This is
-    // true for the anonymous {} struct, things like 'float', integers, etc.
-    if (Ty->getNumContainedTypes() == 0)
-      return *Entry = Ty;
+  // These are types that LLVM itself will unique.
+  bool IsUniqued = !isa<StructType>(Ty) || cast<StructType>(Ty)->isLiteral();
 
-    // Remap all of the elements, keeping track of whether any of them change.
-    bool AnyChange = false;
-    SmallVector<Type*, 4> ElementTypes;
-    ElementTypes.resize(Ty->getNumContainedTypes());
-    for (unsigned i = 0, e = Ty->getNumContainedTypes(); i != e; ++i) {
-      ElementTypes[i] = getImpl(Ty->getContainedType(i));
-      AnyChange |= ElementTypes[i] != Ty->getContainedType(i);
+#ifndef NDEBUG
+  if (!IsUniqued) {
+    for (auto &Pair : MappedTypes) {
+      assert(!(Pair.first != Ty && Pair.second == Ty) &&
+             "mapping to a source type");
     }
+  }
+#endif
 
-    // If we found our type while recursively processing stuff, just use it.
-    Entry = &MappedTypes[Ty];
-    if (*Entry) return *Entry;
+  if (!IsUniqued && !Visited.insert(cast<StructType>(Ty)).second) {
+    StructType *DTy = StructType::create(Ty->getContext());
+    return *Entry = DTy;
+  }
 
-    // If all of the element types mapped directly over, then the type is usable
-    // as-is.
-    if (!AnyChange)
-      return *Entry = Ty;
+  // If this is not a recursive type, then just map all of the elements and
+  // then rebuild the type from inside out.
+  SmallVector<Type *, 4> ElementTypes;
+
+  // If there are no element types to map, then the type is itself.  This is
+  // true for the anonymous {} struct, things like 'float', integers, etc.
+  if (Ty->getNumContainedTypes() == 0 && IsUniqued)
+    return *Entry = Ty;
+
+  // Remap all of the elements, keeping track of whether any of them change.
+  bool AnyChange = false;
+  ElementTypes.resize(Ty->getNumContainedTypes());
+  for (unsigned I = 0, E = Ty->getNumContainedTypes(); I != E; ++I) {
+    ElementTypes[I] = get(Ty->getContainedType(I), Visited);
+    AnyChange |= ElementTypes[I] != Ty->getContainedType(I);
+  }
 
-    // Otherwise, rebuild a modified type.
-    switch (Ty->getTypeID()) {
-    default: llvm_unreachable("unknown derived type to remap");
-    case Type::ArrayTyID:
-      return *Entry = ArrayType::get(ElementTypes[0],
-                                     cast<ArrayType>(Ty)->getNumElements());
-    case Type::VectorTyID:
-      return *Entry = VectorType::get(ElementTypes[0],
-                                      cast<VectorType>(Ty)->getNumElements());
-    case Type::PointerTyID:
-      return *Entry = PointerType::get(ElementTypes[0],
-                                      cast<PointerType>(Ty)->getAddressSpace());
-    case Type::FunctionTyID:
-      return *Entry = FunctionType::get(ElementTypes[0],
-                                        makeArrayRef(ElementTypes).slice(1),
-                                        cast<FunctionType>(Ty)->isVarArg());
-    case Type::StructTyID:
-      // Note that this is only reached for anonymous structs.
-      return *Entry = StructType::get(Ty->getContext(), ElementTypes,
-                                      cast<StructType>(Ty)->isPacked());
+  // If we found our type while recursively processing stuff, just use it.
+  Entry = &MappedTypes[Ty];
+  if (*Entry) {
+    if (auto *DTy = dyn_cast<StructType>(*Entry)) {
+      if (DTy->isOpaque()) {
+        auto *STy = cast<StructType>(Ty);
+        finishType(DTy, STy, ElementTypes);
+      }
     }
+    return *Entry;
   }
 
-  // Otherwise, this is an unmapped named struct.  If the struct can be directly
-  // mapped over, just use it as-is.  This happens in a case when the linked-in
-  // module has something like:
-  //   %T = type {%T*, i32}
-  //   @GV = global %T* null
-  // where T does not exist at all in the destination module.
-  //
-  // The other case we watch for is when the type is not in the destination
-  // module, but that it has to be rebuilt because it refers to something that
-  // is already mapped.  For example, if the destination module has:
-  //  %A = type { i32 }
-  // and the source module has something like
-  //  %A' = type { i32 }
-  //  %B = type { %A'* }
-  //  @GV = global %B* null
-  // then we want to create a new type: "%B = type { %A*}" and have it take the
-  // pristine "%B" name from the source module.
-  //
-  // To determine which case this is, we have to recursively walk the type graph
-  // speculating that we'll be able to reuse it unmodified.  Only if this is
-  // safe would we map the entire thing over.  Because this is an optimization,
-  // and is not required for the prettiness of the linked module, we just skip
-  // it and always rebuild a type here.
-  StructType *STy = cast<StructType>(Ty);
-
-  // If the type is opaque, we can just use it directly.
-  if (STy->isOpaque()) {
-    // A named structure type from src module is used. Add it to the Set of
-    // identified structs in the destination module.
-    DstStructTypesSet.insert(STy);
-    return *Entry = STy;
-  }
+  // If all of the element types mapped directly over and the type is not
+  // a nomed struct, then the type is usable as-is.
+  if (!AnyChange && IsUniqued)
+    return *Entry = Ty;
+
+  // Otherwise, rebuild a modified type.
+  switch (Ty->getTypeID()) {
+  default:
+    llvm_unreachable("unknown derived type to remap");
+  case Type::ArrayTyID:
+    return *Entry = ArrayType::get(ElementTypes[0],
+                                   cast<ArrayType>(Ty)->getNumElements());
+  case Type::VectorTyID:
+    return *Entry = VectorType::get(ElementTypes[0],
+                                    cast<VectorType>(Ty)->getNumElements());
+  case Type::PointerTyID:
+    return *Entry = PointerType::get(ElementTypes[0],
+                                     cast<PointerType>(Ty)->getAddressSpace());
+  case Type::FunctionTyID:
+    return *Entry = FunctionType::get(ElementTypes[0],
+                                      makeArrayRef(ElementTypes).slice(1),
+                                      cast<FunctionType>(Ty)->isVarArg());
+  case Type::StructTyID: {
+    auto *STy = cast<StructType>(Ty);
+    bool IsPacked = STy->isPacked();
+    if (IsUniqued)
+      return *Entry = StructType::get(Ty->getContext(), ElementTypes, IsPacked);
+
+    // If the type is opaque, we can just use it directly.
+    if (STy->isOpaque()) {
+      DstStructTypesSet.addOpaque(STy);
+      return *Entry = Ty;
+    }
 
-  // Otherwise we create a new type and resolve its body later.  This will be
-  // resolved by the top level of get().
-  SrcDefinitionsToResolve.push_back(STy);
-  StructType *DTy = StructType::create(STy->getContext());
-  // A new identified structure type was created. Add it to the set of
-  // identified structs in the destination module.
-  DstStructTypesSet.insert(DTy);
-  DstResolvedOpaqueTypes.insert(DTy);
-  return *Entry = DTy;
+    if (StructType *OldT =
+            DstStructTypesSet.findNonOpaque(ElementTypes, IsPacked)) {
+      STy->setName("");
+      return *Entry = OldT;
+    }
+
+    if (!AnyChange) {
+      DstStructTypesSet.addNonOpaque(STy);
+      return *Entry = Ty;
+    }
+
+    StructType *DTy = StructType::create(Ty->getContext());
+    finishType(DTy, STy, ElementTypes);
+    return *Entry = DTy;
+  }
+  }
 }
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
@@ -357,138 +358,153 @@ Type *TypeMapTy::getImpl(Type *Ty) {
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 namespace {
-  class ModuleLinker;
-
-  /// ValueMaterializerTy - 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;
-  public:
-    ValueMaterializerTy(TypeMapTy &TypeMap, Module *DstM,
-                        std::vector<Function*> &LazilyLinkFunctions) :
-      ValueMaterializer(), TypeMap(TypeMap), DstM(DstM),
-      LazilyLinkFunctions(LazilyLinkFunctions) {
-    }
+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<GlobalValue *> &LazilyLinkGlobalValues;
+
+public:
+  ValueMaterializerTy(TypeMapTy &TypeMap, Module *DstM,
+                      std::vector<GlobalValue *> &LazilyLinkGlobalValues)
+      : ValueMaterializer(), TypeMap(TypeMap), DstM(DstM),
+        LazilyLinkGlobalValues(LazilyLinkGlobalValues) {}
+
+  Value *materializeValueFor(Value *V) override;
+};
+
+class LinkDiagnosticInfo : public DiagnosticInfo {
+  const Twine &Msg;
 
-    Value *materializeValueFor(Value *V) override;
+public:
+  LinkDiagnosticInfo(DiagnosticSeverity Severity, const Twine &Msg);
+  void print(DiagnosticPrinter &DP) const override;
+};
+LinkDiagnosticInfo::LinkDiagnosticInfo(DiagnosticSeverity Severity,
+                                       const Twine &Msg)
+    : DiagnosticInfo(DK_Linker, Severity), Msg(Msg) {}
+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;
+
+  TypeMapTy TypeMap;
+  ValueMaterializerTy ValMaterializer;
+
+  /// Mapping of values from what they used to be in Src, to what they are now
+  /// in DstM.  ValueToValueMapTy is a ValueMap, which involves some overhead
+  /// due to the use of Value handles which the Linker doesn't actually need,
+  /// 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.
   };
 
-  /// ModuleLinker - This is an implementation class for the LinkModules
-  /// function, which is the entrypoint for this file.
-  class ModuleLinker {
-    Module *DstM, *SrcM;
+  std::vector<AppendingVarInfo> AppendingVars;
 
-    TypeMapTy TypeMap;
-    ValueMaterializerTy ValMaterializer;
+  // Set of items not to link in from source.
+  SmallPtrSet<const Value *, 16> DoNotLinkFromSource;
 
-    /// ValueMap - Mapping of values from what they used to be in Src, to what
-    /// they are now in DstM.  ValueToValueMapTy is a ValueMap, which involves
-    /// some overhead due to the use of Value handles which the Linker doesn't
-    /// actually need, but this allows us to reuse the ValueMapper code.
-    ValueToValueMapTy ValueMap;
+  // Vector of GlobalValues to lazily link in.
+  std::vector<GlobalValue *> LazilyLinkGlobalValues;
 
-    struct AppendingVarInfo {
-      GlobalVariable *NewGV;  // New aggregate global in dest module.
-      Constant *DstInit;      // Old initializer from dest module.
-      Constant *SrcInit;      // Old initializer from src module.
-    };
+  /// Functions that have replaced other functions.
+  SmallPtrSet<const Function *, 16> OverridingFunctions;
 
-    std::vector<AppendingVarInfo> AppendingVars;
+  Linker::DiagnosticHandlerFunction DiagnosticHandler;
 
-    unsigned Mode; // Mode to treat source module.
+public:
+  ModuleLinker(Module *dstM, Linker::IdentifiedStructTypeSet &Set, Module *srcM,
+               Linker::DiagnosticHandlerFunction DiagnosticHandler)
+      : DstM(dstM), SrcM(srcM), TypeMap(Set),
+        ValMaterializer(TypeMap, DstM, LazilyLinkGlobalValues),
+        DiagnosticHandler(DiagnosticHandler) {}
 
-    // Set of items not to link in from source.
-    SmallPtrSet<const Value*, 16> DoNotLinkFromSource;
+  bool run();
 
-    // Vector of functions to lazily link in.
-    std::vector<Function*> LazilyLinkFunctions;
+private:
+  bool shouldLinkFromSource(bool &LinkFromSrc, const GlobalValue &Dest,
+                            const GlobalValue &Src);
 
-    bool SuppressWarnings;
+  /// Helper method for setting a message and returning an error code.
+  bool emitError(const Twine &Message) {
+    DiagnosticHandler(LinkDiagnosticInfo(DS_Error, Message));
+    return true;
+  }
 
-  public:
-    std::string ErrorMsg;
+  void emitWarning(const Twine &Message) {
+    DiagnosticHandler(LinkDiagnosticInfo(DS_Warning, Message));
+  }
 
-    ModuleLinker(Module *dstM, TypeSet &Set, Module *srcM, unsigned mode,
-                 bool SuppressWarnings=false)
-        : DstM(dstM), SrcM(srcM), TypeMap(Set),
-          ValMaterializer(TypeMap, DstM, LazilyLinkFunctions), Mode(mode),
-          SuppressWarnings(SuppressWarnings) {}
+  bool getComdatLeader(Module *M, StringRef ComdatName,
+                       const GlobalVariable *&GVar);
+  bool computeResultingSelectionKind(StringRef ComdatName,
+                                     Comdat::SelectionKind Src,
+                                     Comdat::SelectionKind Dst,
+                                     Comdat::SelectionKind &Result,
+                                     bool &LinkFromSrc);
+  std::map<const Comdat *, std::pair<Comdat::SelectionKind, bool>>
+      ComdatsChosen;
+  bool getComdatResult(const Comdat *SrcC, Comdat::SelectionKind &SK,
+                       bool &LinkFromSrc);
+
+  /// 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())
+      return nullptr;
+
+    // Otherwise see if we have a match in the destination module's symtab.
+    GlobalValue *DGV = DstM->getNamedValue(SrcGV->getName());
+    if (!DGV)
+      return nullptr;
+
+    // If we found a global with the same name in the dest module, but it has
+    // internal linkage, we are really not doing any linkage here.
+    if (DGV->hasLocalLinkage())
+      return nullptr;
+
+    // Otherwise, we do in fact link to the destination global.
+    return DGV;
+  }
 
-    bool run();
+  void computeTypeMapping();
 
-  private:
-    /// emitError - Helper method for setting a message and returning an error
-    /// code.
-    bool emitError(const Twine &Message) {
-      ErrorMsg = Message.str();
-      return true;
-    }
+  void upgradeMismatchedGlobalArray(StringRef Name);
+  void upgradeMismatchedGlobals();
 
-    bool getComdatLeader(Module *M, StringRef ComdatName,
-                         const GlobalVariable *&GVar);
-    bool computeResultingSelectionKind(StringRef ComdatName,
-                                       Comdat::SelectionKind Src,
-                                       Comdat::SelectionKind Dst,
-                                       Comdat::SelectionKind &Result,
-                                       bool &LinkFromSrc);
-    std::map<const Comdat *, std::pair<Comdat::SelectionKind, bool>>
-        ComdatsChosen;
-    bool getComdatResult(const Comdat *SrcC, Comdat::SelectionKind &SK,
-                         bool &LinkFromSrc);
-
-    /// getLinkageResult - This analyzes the two global values and determines
-    /// what the result will look like in the destination module.
-    bool getLinkageResult(GlobalValue *Dest, const GlobalValue *Src,
-                          GlobalValue::LinkageTypes &LT,
-                          GlobalValue::VisibilityTypes &Vis,
-                          bool &LinkFromSrc);
-
-    /// getLinkedToGlobal - Given a global in the source module, return the
-    /// global in the destination module that is being linked to, if any.
-    GlobalValue *getLinkedToGlobal(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())
-        return nullptr;
-
-      // Otherwise see if we have a match in the destination module's symtab.
-      GlobalValue *DGV = DstM->getNamedValue(SrcGV->getName());
-      if (!DGV) return nullptr;
-
-      // If we found a global with the same name in the dest module, but it has
-      // internal linkage, we are really not doing any linkage here.
-      if (DGV->hasLocalLinkage())
-        return nullptr;
-
-      // Otherwise, we do in fact link to the destination global.
-      return DGV;
-    }
+  bool linkAppendingVarProto(GlobalVariable *DstGV,
+                             const GlobalVariable *SrcGV);
 
-    void computeTypeMapping();
+  bool linkGlobalValueProto(GlobalValue *GV);
+  bool linkModuleFlagsMetadata();
 
-    void upgradeMismatchedGlobalArray(StringRef Name);
-    void upgradeMismatchedGlobals();
+  void linkAppendingVarInit(const AppendingVarInfo &AVI);
 
-    bool linkAppendingVarProto(GlobalVariable *DstGV, GlobalVariable *SrcGV);
-    bool linkGlobalProto(GlobalVariable *SrcGV);
-    bool linkFunctionProto(Function *SrcF);
-    bool linkAliasProto(GlobalAlias *SrcA);
-    bool linkModuleFlagsMetadata();
+  void linkGlobalInit(GlobalVariable &Dst, GlobalVariable &Src);
+  bool linkFunctionBody(Function &Dst, Function &Src);
+  void linkAliasBody(GlobalAlias &Dst, GlobalAlias &Src);
+  bool linkGlobalValueBody(GlobalValue &Src);
 
-    void linkAppendingVarInit(const AppendingVarInfo &AVI);
-    void linkGlobalInits();
-    void linkFunctionBody(Function *Dst, Function *Src);
-    void linkAliasBodies();
-    void linkNamedMDNodes();
-  };
+  void linkNamedMDNodes();
+  void stripReplacedSubprograms();
+};
 }
 
-/// forceRenaming - The LLVM SymbolTable class autorenames globals that conflict
-/// in the symbol table.  This is good for all clients except for us.  Go
-/// through the trouble to force this back.
+/// The LLVM SymbolTable class autorenames globals that conflict in the symbol
+/// table. This is good for all clients except for us. Go through the trouble
+/// to force this back.
 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.
@@ -507,20 +523,10 @@ static void forceRenaming(GlobalValue *GV, StringRef Name) {
   }
 }
 
-/// copyGVAttributes - copy additional attributes (those not needed to construct
-/// a GlobalValue) from the SrcGV to the DestGV.
+/// copy additional attributes (those not needed to construct a GlobalValue)
+/// from the SrcGV to the DestGV.
 static void copyGVAttributes(GlobalValue *DestGV, const GlobalValue *SrcGV) {
-  // Use the maximum alignment, rather than just copying the alignment of SrcGV.
-  auto *DestGO = dyn_cast<GlobalObject>(DestGV);
-  unsigned Alignment;
-  if (DestGO)
-    Alignment = std::max(DestGO->getAlignment(), SrcGV->getAlignment());
-
   DestGV->copyAttributesFrom(SrcGV);
-
-  if (DestGO)
-    DestGO->setAlignment(Alignment);
-
   forceRenaming(DestGV, SrcGV->getName());
 }
 
@@ -537,22 +543,71 @@ static bool isLessConstraining(GlobalValue::VisibilityTypes a,
   return false;
 }
 
+/// Loop through the global variables in the src module and merge them into the
+/// dest module.
+static GlobalVariable *copyGlobalVariableProto(TypeMapTy &TypeMap, Module &DstM,
+                                               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.
+static Function *copyFunctionProto(TypeMapTy &TypeMap, Module &DstM,
+                                   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()), SF->getLinkage(),
+                          SF->getName(), &DstM);
+}
+
+/// Set up prototypes for any aliases that come over from the source module.
+static GlobalAlias *copyGlobalAliasProto(TypeMapTy &TypeMap, Module &DstM,
+                                         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 GlobalValue *copyGlobalValueProto(TypeMapTy &TypeMap, Module &DstM,
+                                         const GlobalValue *SGV) {
+  GlobalValue *NewGV;
+  if (auto *SGVar = dyn_cast<GlobalVariable>(SGV))
+    NewGV = copyGlobalVariableProto(TypeMap, DstM, SGVar);
+  else if (auto *SF = dyn_cast<Function>(SGV))
+    NewGV = copyFunctionProto(TypeMap, DstM, SF);
+  else
+    NewGV = copyGlobalAliasProto(TypeMap, DstM, cast<GlobalAlias>(SGV));
+  copyGVAttributes(NewGV, SGV);
+  return NewGV;
+}
+
 Value *ValueMaterializerTy::materializeValueFor(Value *V) {
-  Function *SF = dyn_cast<Function>(V);
-  if (!SF)
+  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);
+  GlobalValue *DGV = copyGlobalValueProto(TypeMap, *DstM, SGV);
 
-  if (Comdat *SC = SF->getComdat()) {
-    Comdat *DC = DstM->getOrInsertComdat(SC->getName());
-    DF->setComdat(DC);
+  if (Comdat *SC = SGV->getComdat()) {
+    if (auto *DGO = dyn_cast<GlobalObject>(DGV)) {
+      Comdat *DC = DstM->getOrInsertComdat(SC->getName());
+      DGO->setComdat(DC);
+    }
   }
 
-  LazilyLinkFunctions.push_back(SF);
-  return DF;
+  LazilyLinkGlobalValues.push_back(SGV);
+  return DGV;
 }
 
 bool ModuleLinker::getComdatLeader(Module *M, StringRef ComdatName,
@@ -670,163 +725,156 @@ bool ModuleLinker::getComdatResult(const Comdat *SrcC,
                                        LinkFromSrc);
 }
 
-// FIXME: Duplicated from the gold plugin. This should be refactored somewhere.
-static bool isDeclaration(const GlobalValue &V) {
-  if (V.hasAvailableExternallyLinkage())
-    return true;
-
-  if (V.isMaterializable())
+bool ModuleLinker::shouldLinkFromSource(bool &LinkFromSrc,
+                                        const GlobalValue &Dest,
+                                        const GlobalValue &Src) {
+  // We always have to add Src if it has appending linkage.
+  if (Src.hasAppendingLinkage()) {
+    LinkFromSrc = true;
     return false;
+  }
 
-  return V.isDeclaration();
-}
-
-/// This analyzes the two global values and determines what the result will look
-/// like in the destination module. In particular, it computes the resultant
-/// linkage type and visibility, computes whether the global in the source
-/// should be copied over to the destination (replacing the existing one), and
-/// computes whether this linkage is an error or not.
-bool ModuleLinker::getLinkageResult(GlobalValue *Dest, const GlobalValue *Src,
-                                    GlobalValue::LinkageTypes &LT,
-                                    GlobalValue::VisibilityTypes &Vis,
-                                    bool &LinkFromSrc) {
-  assert(Dest && "Must have two globals being queried");
-  assert(!Src->hasLocalLinkage() &&
-         "If Src has internal linkage, Dest shouldn't be set!");
-
-  bool SrcIsDeclaration = isDeclaration(*Src);
-  bool DestIsDeclaration = isDeclaration(*Dest);
+  bool SrcIsDeclaration = Src.isDeclarationForLinker();
+  bool DestIsDeclaration = Dest.isDeclarationForLinker();
 
   if (SrcIsDeclaration) {
     // If Src is external or if both Src & Dest are external..  Just link the
     // external globals, we aren't adding anything.
-    if (Src->hasDLLImportStorageClass()) {
+    if (Src.hasDLLImportStorageClass()) {
       // If one of GVs is marked as DLLImport, result should be dllimport'ed.
-      if (DestIsDeclaration) {
-        LinkFromSrc = true;
-        LT = Src->getLinkage();
-      } else {
-        LinkFromSrc = false;
-        LT = Dest->getLinkage();
-      }
-    } else if (Dest->hasExternalWeakLinkage()) {
-      // If the Dest is weak, use the source linkage.
-      LinkFromSrc = true;
-      LT = Src->getLinkage();
-    } else {
-      LinkFromSrc = false;
-      LT = Dest->getLinkage();
+      LinkFromSrc = DestIsDeclaration;
+      return false;
     }
-  } else if (DestIsDeclaration) {
+    // If the Dest is weak, use the source linkage.
+    LinkFromSrc = Dest.hasExternalWeakLinkage();
+    return false;
+  }
+
+  if (DestIsDeclaration) {
     // If Dest is external but Src is not:
     LinkFromSrc = true;
-    LT = Src->getLinkage();
-  } else if (Src->isWeakForLinker()) {
-    assert(!Dest->hasExternalWeakLinkage());
-    assert(!Dest->hasAvailableExternallyLinkage());
-    if ((Dest->hasLinkOnceLinkage() && Src->hasWeakLinkage()) ||
-        ((Dest->hasLinkOnceLinkage() || Dest->hasWeakLinkage()) &&
-         Src->hasCommonLinkage())) {
+    return false;
+  }
+
+  if (Src.hasCommonLinkage()) {
+    if (Dest.hasLinkOnceLinkage() || Dest.hasWeakLinkage()) {
       LinkFromSrc = true;
-      LT = Src->getLinkage();
-    } else {
+      return false;
+    }
+
+    if (!Dest.hasCommonLinkage()) {
       LinkFromSrc = false;
-      LT = Dest->getLinkage();
+      return false;
     }
-  } else if (Dest->isWeakForLinker()) {
-    assert(!Src->hasExternalWeakLinkage());
+
+    // FIXME: Make datalayout mandatory and just use getDataLayout().
+    DataLayout DL(Dest.getParent());
+
+    uint64_t DestSize = DL.getTypeAllocSize(Dest.getType()->getElementType());
+    uint64_t SrcSize = DL.getTypeAllocSize(Src.getType()->getElementType());
+    LinkFromSrc = SrcSize > DestSize;
+    return false;
+  }
+
+  if (Src.isWeakForLinker()) {
+    assert(!Dest.hasExternalWeakLinkage());
+    assert(!Dest.hasAvailableExternallyLinkage());
+
+    if (Dest.hasLinkOnceLinkage() && Src.hasWeakLinkage()) {
+      LinkFromSrc = true;
+      return false;
+    }
+
+    LinkFromSrc = false;
+    return false;
+  }
+
+  if (Dest.isWeakForLinker()) {
+    assert(Src.hasExternalLinkage());
     LinkFromSrc = true;
-    LT = GlobalValue::ExternalLinkage;
-  } else {
-    assert(!Src->hasExternalWeakLinkage());
-    assert(!Dest->hasExternalWeakLinkage());
-    assert(Dest->hasExternalLinkage() && Src->hasExternalLinkage() &&
-           "Unexpected linkage type!");
-    return emitError("Linking globals named '" + Src->getName() +
-                     "': symbol multiply defined!");
+    return false;
   }
 
-  // Compute the visibility. We follow the rules in the System V Application
-  // Binary Interface.
-  assert(!GlobalValue::isLocalLinkage(LT) &&
-         "Symbols with local linkage should not be merged");
-  Vis = isLessConstraining(Src->getVisibility(), Dest->getVisibility()) ?
-    Dest->getVisibility() : Src->getVisibility();
-  return false;
+  assert(!Src.hasExternalWeakLinkage());
+  assert(!Dest.hasExternalWeakLinkage());
+  assert(Dest.hasExternalLinkage() && Src.hasExternalLinkage() &&
+         "Unexpected linkage type!");
+  return emitError("Linking globals named '" + Src.getName() +
+                   "': symbol multiply defined!");
 }
 
-/// computeTypeMapping - Loop over all of the linked values to compute type
-/// mappings.  For example, if we link "extern Foo *x" and "Foo *x = NULL", then
-/// we have two struct types 'Foo' but one got renamed when the module was
-/// loaded into the same LLVMContext.
+/// Loop over all of the linked values to compute type mappings.  For example,
+/// if we link "extern Foo *x" and "Foo *x = NULL", then we have two struct
+/// types 'Foo' but one got renamed when the module was loaded into the same
+/// LLVMContext.
 void ModuleLinker::computeTypeMapping() {
-  // Incorporate globals.
-  for (Module::global_iterator I = SrcM->global_begin(),
-       E = SrcM->global_end(); I != E; ++I) {
-    GlobalValue *DGV = getLinkedToGlobal(I);
-    if (!DGV) continue;
+  for (GlobalValue &SGV : SrcM->globals()) {
+    GlobalValue *DGV = getLinkedToGlobal(&SGV);
+    if (!DGV)
+      continue;
 
-    if (!DGV->hasAppendingLinkage() || !I->hasAppendingLinkage()) {
-      TypeMap.addTypeMapping(DGV->getType(), I->getType());
+    if (!DGV->hasAppendingLinkage() || !SGV.hasAppendingLinkage()) {
+      TypeMap.addTypeMapping(DGV->getType(), SGV.getType());
       continue;
     }
 
     // Unify the element type of appending arrays.
     ArrayType *DAT = cast<ArrayType>(DGV->getType()->getElementType());
-    ArrayType *SAT = cast<ArrayType>(I->getType()->getElementType());
+    ArrayType *SAT = cast<ArrayType>(SGV.getType()->getElementType());
     TypeMap.addTypeMapping(DAT->getElementType(), SAT->getElementType());
   }
 
-  // Incorporate functions.
-  for (Module::iterator I = SrcM->begin(), E = SrcM->end(); I != E; ++I) {
-    if (GlobalValue *DGV = getLinkedToGlobal(I))
-      TypeMap.addTypeMapping(DGV->getType(), I->getType());
+  for (GlobalValue &SGV : *SrcM) {
+    if (GlobalValue *DGV = getLinkedToGlobal(&SGV))
+      TypeMap.addTypeMapping(DGV->getType(), SGV.getType());
+  }
+
+  for (GlobalValue &SGV : SrcM->aliases()) {
+    if (GlobalValue *DGV = getLinkedToGlobal(&SGV))
+      TypeMap.addTypeMapping(DGV->getType(), SGV.getType());
   }
 
   // Incorporate types by name, scanning all the types in the source module.
   // 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 }".
-  TypeFinder SrcStructTypes;
-  SrcStructTypes.run(*SrcM, true);
-  SmallPtrSet<StructType*, 32> SrcStructTypesSet(SrcStructTypes.begin(),
-                                                 SrcStructTypes.end());
-
-  for (unsigned i = 0, e = SrcStructTypes.size(); i != e; ++i) {
-    StructType *ST = SrcStructTypes[i];
-    if (!ST->hasName()) continue;
+  std::vector<StructType *> Types = SrcM->getIdentifiedStructTypes();
+  for (StructType *ST : Types) {
+    if (!ST->hasName())
+      continue;
 
     // Check to see if there is a dot in the name followed by a digit.
     size_t DotPos = ST->getName().rfind('.');
     if (DotPos == 0 || DotPos == StringRef::npos ||
         ST->getName().back() == '.' ||
-        !isdigit(static_cast<unsigned char>(ST->getName()[DotPos+1])))
+        !isdigit(static_cast<unsigned char>(ST->getName()[DotPos + 1])))
       continue;
 
     // Check to see if the destination module has a struct with the prefix name.
-    if (StructType *DST = DstM->getTypeByName(ST->getName().substr(0, DotPos)))
-      // Don't use it if this actually came from the source module. They're in
-      // the same LLVMContext after all. Also don't use it unless the type is
-      // actually used in the destination module. This can happen in situations
-      // like this:
-      //
-      //      Module A                         Module B
-      //      --------                         --------
-      //   %Z = type { %A }                %B = type { %C.1 }
-      //   %A = type { %B.1, [7 x i8] }    %C.1 = type { i8* }
-      //   %B.1 = type { %C }              %A.2 = type { %B.3, [5 x i8] }
-      //   %C = type { i8* }               %B.3 = type { %C.1 }
-      //
-      // When we link Module B with Module A, the '%B' in Module B is
-      // used. However, that would then use '%C.1'. But when we process '%C.1',
-      // we prefer to take the '%C' version. So we are then left with both
-      // '%C.1' and '%C' being used for the same types. This leads to some
-      // variables using one type and some using the other.
-      if (!SrcStructTypesSet.count(DST) && TypeMap.DstStructTypesSet.count(DST))
-        TypeMap.addTypeMapping(DST, ST);
-  }
+    StructType *DST = DstM->getTypeByName(ST->getName().substr(0, DotPos));
+    if (!DST)
+      continue;
 
-  // Don't bother incorporating aliases, they aren't generally typed well.
+    // Don't use it if this actually came from the source module. They're in
+    // the same LLVMContext after all. Also don't use it unless the type is
+    // actually used in the destination module. This can happen in situations
+    // like this:
+    //
+    //      Module A                         Module B
+    //      --------                         --------
+    //   %Z = type { %A }                %B = type { %C.1 }
+    //   %A = type { %B.1, [7 x i8] }    %C.1 = type { i8* }
+    //   %B.1 = type { %C }              %A.2 = type { %B.3, [5 x i8] }
+    //   %C = type { i8* }               %B.3 = type { %C.1 }
+    //
+    // When we link Module B with Module A, the '%B' in Module B is
+    // used. However, that would then use '%C.1'. But when we process '%C.1',
+    // we prefer to take the '%C' version. So we are then left with both
+    // '%C.1' and '%C' being used for the same types. This leads to some
+    // variables using one type and some using the other.
+    if (TypeMap.DstStructTypesSet.hasType(DST))
+      TypeMap.addTypeMapping(DST, ST);
+  }
 
   // Now that we have discovered all of the type equivalences, get a body for
   // any 'opaque' types in the dest module that are now resolved.
@@ -910,10 +958,10 @@ void ModuleLinker::upgradeMismatchedGlobals() {
   upgradeMismatchedGlobalArray("llvm.global_dtors");
 }
 
-/// linkAppendingVarProto - If there were any appending global variables, link
-/// them together now.  Return true on error.
+/// If there were any appending global variables, link them together now.
+/// Return true on error.
 bool ModuleLinker::linkAppendingVarProto(GlobalVariable *DstGV,
-                                         GlobalVariable *SrcGV) {
+                                         const GlobalVariable *SrcGV) {
 
   if (!SrcGV->hasAppendingLinkage() || !DstGV->hasAppendingLinkage())
     return emitError("Linking globals named '" + SrcGV->getName() +
@@ -978,252 +1026,102 @@ bool ModuleLinker::linkAppendingVarProto(GlobalVariable *DstGV,
   return false;
 }
 
-/// linkGlobalProto - Loop through the global variables in the src module and
-/// merge them into the dest module.
-bool ModuleLinker::linkGlobalProto(GlobalVariable *SGV) {
+bool ModuleLinker::linkGlobalValueProto(GlobalValue *SGV) {
   GlobalValue *DGV = getLinkedToGlobal(SGV);
-  llvm::Optional<GlobalValue::VisibilityTypes> NewVisibility;
+
+  // Handle the ultra special appending linkage case first.
+  if (DGV && DGV->hasAppendingLinkage())
+    return linkAppendingVarProto(cast<GlobalVariable>(DGV),
+                                 cast<GlobalVariable>(SGV));
+
+  bool LinkFromSrc = true;
+  Comdat *C = nullptr;
+  GlobalValue::VisibilityTypes Visibility = SGV->getVisibility();
   bool HasUnnamedAddr = SGV->hasUnnamedAddr();
 
-  bool LinkFromSrc = false;
-  Comdat *DC = nullptr;
   if (const Comdat *SC = SGV->getComdat()) {
     Comdat::SelectionKind SK;
     std::tie(SK, LinkFromSrc) = ComdatsChosen[SC];
-    DC = DstM->getOrInsertComdat(SC->getName());
-    DC->setSelectionKind(SK);
+    C = DstM->getOrInsertComdat(SC->getName());
+    C->setSelectionKind(SK);
+  } else if (DGV) {
+    if (shouldLinkFromSource(LinkFromSrc, *DGV, *SGV))
+      return true;
   }
 
-  if (DGV) {
-    if (!DC) {
-      // Concatenation of appending linkage variables is magic and handled later.
-      if (DGV->hasAppendingLinkage() || SGV->hasAppendingLinkage())
-        return linkAppendingVarProto(cast<GlobalVariable>(DGV), SGV);
-
-      // Determine whether linkage of these two globals follows the source
-      // module's definition or the destination module's definition.
-      GlobalValue::LinkageTypes NewLinkage = GlobalValue::InternalLinkage;
-      GlobalValue::VisibilityTypes NV;
-      if (getLinkageResult(DGV, SGV, NewLinkage, NV, LinkFromSrc))
-        return true;
-      NewVisibility = NV;
-      HasUnnamedAddr = HasUnnamedAddr && DGV->hasUnnamedAddr();
-
-      // If we're not linking from the source, then keep the definition that we
-      // have.
-      if (!LinkFromSrc) {
-        // Special case for const propagation.
-        if (GlobalVariable *DGVar = dyn_cast<GlobalVariable>(DGV))
-          if (DGVar->isDeclaration() && SGV->isConstant() &&
-              !DGVar->isConstant())
-            DGVar->setConstant(true);
-
-        // Set calculated linkage, visibility and unnamed_addr.
-        DGV->setLinkage(NewLinkage);
-        DGV->setVisibility(*NewVisibility);
-        DGV->setUnnamedAddr(HasUnnamedAddr);
-      }
-    }
+  if (!LinkFromSrc) {
+    // Track the source global so that we don't attempt to copy it over when
+    // processing global initializers.
+    DoNotLinkFromSource.insert(SGV);
 
-    if (!LinkFromSrc) {
+    if (DGV)
       // Make sure to remember this mapping.
-      ValueMap[SGV] = ConstantExpr::getBitCast(DGV,TypeMap.get(SGV->getType()));
-
-      // Track the source global so that we don't attempt to copy it over when
-      // processing global initializers.
-      DoNotLinkFromSource.insert(SGV);
-
-      return false;
-    }
+      ValueMap[SGV] =
+          ConstantExpr::getBitCast(DGV, TypeMap.get(SGV->getType()));
   }
 
-  // If the Comdat this variable was inside of wasn't selected, skip it.
-  if (DC && !DGV && !LinkFromSrc) {
-    DoNotLinkFromSource.insert(SGV);
-    return false;
-  }
-
-  // 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(SGV->getType()->getElementType()),
-                       SGV->isConstant(), SGV->getLinkage(), /*init*/nullptr,
-                       SGV->getName(), /*insertbefore*/nullptr,
-                       SGV->getThreadLocalMode(),
-                       SGV->getType()->getAddressSpace());
-  // Propagate alignment, visibility and section info.
-  copyGVAttributes(NewDGV, SGV);
-  if (NewVisibility)
-    NewDGV->setVisibility(*NewVisibility);
-  NewDGV->setUnnamedAddr(HasUnnamedAddr);
-
-  if (DC)
-    NewDGV->setComdat(DC);
-
   if (DGV) {
-    DGV->replaceAllUsesWith(ConstantExpr::getBitCast(NewDGV, DGV->getType()));
-    DGV->eraseFromParent();
+    Visibility = isLessConstraining(Visibility, DGV->getVisibility())
+                     ? DGV->getVisibility()
+                     : Visibility;
+    HasUnnamedAddr = HasUnnamedAddr && DGV->hasUnnamedAddr();
   }
 
-  // Make sure to remember this mapping.
-  ValueMap[SGV] = NewDGV;
-  return false;
-}
-
-/// linkFunctionProto - Link the function in the source module into the
-/// destination module if needed, setting up mapping information.
-bool ModuleLinker::linkFunctionProto(Function *SF) {
-  GlobalValue *DGV = getLinkedToGlobal(SF);
-  llvm::Optional<GlobalValue::VisibilityTypes> NewVisibility;
-  bool HasUnnamedAddr = SF->hasUnnamedAddr();
-
-  bool LinkFromSrc = false;
-  Comdat *DC = nullptr;
-  if (const Comdat *SC = SF->getComdat()) {
-    Comdat::SelectionKind SK;
-    std::tie(SK, LinkFromSrc) = ComdatsChosen[SC];
-    DC = DstM->getOrInsertComdat(SC->getName());
-    DC->setSelectionKind(SK);
-  }
-
-  if (DGV) {
-    if (!DC) {
-      GlobalValue::LinkageTypes NewLinkage = GlobalValue::InternalLinkage;
-      GlobalValue::VisibilityTypes NV;
-      if (getLinkageResult(DGV, SF, NewLinkage, NV, LinkFromSrc))
-        return true;
-      NewVisibility = NV;
-      HasUnnamedAddr = HasUnnamedAddr && DGV->hasUnnamedAddr();
-
-      if (!LinkFromSrc) {
-        // Set calculated linkage
-        DGV->setLinkage(NewLinkage);
-        DGV->setVisibility(*NewVisibility);
-        DGV->setUnnamedAddr(HasUnnamedAddr);
-      }
-    }
-
-    if (!LinkFromSrc) {
-      // Make sure to remember this mapping.
-      ValueMap[SF] = ConstantExpr::getBitCast(DGV, TypeMap.get(SF->getType()));
-
-      // Track the function from the source module so we don't attempt to remap
-      // it.
-      DoNotLinkFromSource.insert(SF);
+  if (!LinkFromSrc && !DGV)
+    return false;
 
+  GlobalValue *NewGV;
+  if (!LinkFromSrc) {
+    NewGV = DGV;
+  } else {
+    // If the GV is to be lazily linked, don't create it just yet.
+    // The ValueMaterializerTy will deal with creating it if it's used.
+    if (!DGV && (SGV->hasLocalLinkage() || SGV->hasLinkOnceLinkage() ||
+                 SGV->hasAvailableExternallyLinkage())) {
+      DoNotLinkFromSource.insert(SGV);
       return false;
     }
-  }
 
-  // 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 false;
-  }
+    NewGV = copyGlobalValueProto(TypeMap, *DstM, SGV);
 
-  // If the Comdat this function was inside of wasn't selected, skip it.
-  if (DC && !DGV && !LinkFromSrc) {
-    DoNotLinkFromSource.insert(SF);
-    return false;
+    if (DGV && isa<Function>(DGV))
+      if (auto *NewF = dyn_cast<Function>(NewGV))
+        OverridingFunctions.insert(NewF);
   }
 
-  // If there is no linkage to be performed or we are linking from the source,
-  // bring SF over.
-  Function *NewDF = Function::Create(TypeMap.get(SF->getFunctionType()),
-                                     SF->getLinkage(), SF->getName(), DstM);
-  copyGVAttributes(NewDF, SF);
-  if (NewVisibility)
-    NewDF->setVisibility(*NewVisibility);
-  NewDF->setUnnamedAddr(HasUnnamedAddr);
+  NewGV->setUnnamedAddr(HasUnnamedAddr);
+  NewGV->setVisibility(Visibility);
 
-  if (DC)
-    NewDF->setComdat(DC);
+  if (auto *NewGO = dyn_cast<GlobalObject>(NewGV)) {
+    if (C)
+      NewGO->setComdat(C);
 
-  if (DGV) {
-    // Any uses of DF need to change to NewDF, with cast.
-    DGV->replaceAllUsesWith(ConstantExpr::getBitCast(NewDF, DGV->getType()));
-    DGV->eraseFromParent();
+    if (DGV && DGV->hasCommonLinkage() && SGV->hasCommonLinkage())
+      NewGO->setAlignment(std::max(DGV->getAlignment(), SGV->getAlignment()));
   }
 
-  ValueMap[SF] = NewDF;
-  return false;
-}
-
-/// LinkAliasProto - Set up prototypes for any aliases that come over from the
-/// source module.
-bool ModuleLinker::linkAliasProto(GlobalAlias *SGA) {
-  GlobalValue *DGV = getLinkedToGlobal(SGA);
-  llvm::Optional<GlobalValue::VisibilityTypes> NewVisibility;
-  bool HasUnnamedAddr = SGA->hasUnnamedAddr();
-
-  bool LinkFromSrc = false;
-  Comdat *DC = nullptr;
-  if (const Comdat *SC = SGA->getComdat()) {
-    Comdat::SelectionKind SK;
-    std::tie(SK, LinkFromSrc) = ComdatsChosen[SC];
-    DC = DstM->getOrInsertComdat(SC->getName());
-    DC->setSelectionKind(SK);
+  if (auto *NewGVar = dyn_cast<GlobalVariable>(NewGV)) {
+    auto *DGVar = dyn_cast_or_null<GlobalVariable>(DGV);
+    auto *SGVar = dyn_cast<GlobalVariable>(SGV);
+    if (DGVar && SGVar && DGVar->isDeclaration() && SGVar->isDeclaration() &&
+        (!DGVar->isConstant() || !SGVar->isConstant()))
+      NewGVar->setConstant(false);
   }
 
-  if (DGV) {
-    if (!DC) {
-      GlobalValue::LinkageTypes NewLinkage = GlobalValue::InternalLinkage;
-      GlobalValue::VisibilityTypes NV;
-      if (getLinkageResult(DGV, SGA, NewLinkage, NV, LinkFromSrc))
-        return true;
-      NewVisibility = NV;
-      HasUnnamedAddr = HasUnnamedAddr && DGV->hasUnnamedAddr();
-
-      if (!LinkFromSrc) {
-        // Set calculated linkage.
-        DGV->setLinkage(NewLinkage);
-        DGV->setVisibility(*NewVisibility);
-        DGV->setUnnamedAddr(HasUnnamedAddr);
-      }
-    }
-
-    if (!LinkFromSrc) {
-      // Make sure to remember this mapping.
-      ValueMap[SGA] = ConstantExpr::getBitCast(DGV,TypeMap.get(SGA->getType()));
-
-      // Track the alias from the source module so we don't attempt to remap it.
-      DoNotLinkFromSource.insert(SGA);
-
-      return false;
+  // Make sure to remember this mapping.
+  if (NewGV != DGV) {
+    if (DGV) {
+      DGV->replaceAllUsesWith(ConstantExpr::getBitCast(NewGV, DGV->getType()));
+      DGV->eraseFromParent();
     }
+    ValueMap[SGV] = NewGV;
   }
 
-  // If the Comdat this alias was inside of wasn't selected, skip it.
-  if (DC && !DGV && !LinkFromSrc) {
-    DoNotLinkFromSource.insert(SGA);
-    return false;
-  }
-
-  // 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()));
-  auto *NewDA =
-      GlobalAlias::create(PTy->getElementType(), PTy->getAddressSpace(),
-                          SGA->getLinkage(), SGA->getName(), DstM);
-  copyGVAttributes(NewDA, SGA);
-  if (NewVisibility)
-    NewDA->setVisibility(*NewVisibility);
-  NewDA->setUnnamedAddr(HasUnnamedAddr);
-
-  if (DGV) {
-    // Any uses of DGV need to change to NewDA, with cast.
-    DGV->replaceAllUsesWith(ConstantExpr::getBitCast(NewDA, DGV->getType()));
-    DGV->eraseFromParent();
-  }
-
-  ValueMap[SGA] = NewDA;
   return false;
 }
 
-static void getArrayElements(Constant *C, SmallVectorImpl<Constant*> &Dest) {
+static void getArrayElements(const Constant *C,
+                             SmallVectorImpl<Constant *> &Dest) {
   unsigned NumElements = cast<ArrayType>(C->getType())->getNumElements();
 
   for (unsigned i = 0; i != NumElements; ++i)
@@ -1262,84 +1160,85 @@ void ModuleLinker::linkAppendingVarInit(const AppendingVarInfo &AVI) {
   AVI.NewGV->setInitializer(ConstantArray::get(NewType, DstElements));
 }
 
-/// linkGlobalInits - 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 (Module::const_global_iterator I = SrcM->global_begin(),
-       E = SrcM->global_end(); I != E; ++I) {
+/// Update the initializers in the Dest module now that all globals that may be
+/// referenced are in Dest.
+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_None, &TypeMap,
+                              &ValMaterializer));
+}
 
-    // Only process initialized GV's or ones not already in dest.
-    if (!I->hasInitializer() || DoNotLinkFromSource.count(I)) continue;
+/// 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(Dst.isDeclaration() && !Src.isDeclaration());
 
-    // Grab destination global variable.
-    GlobalVariable *DGV = cast<GlobalVariable>(ValueMap[I]);
-    // Figure out what the initializer looks like in the dest module.
-    DGV->setInitializer(MapValue(I->getInitializer(), ValueMap,
-                                 RF_None, &TypeMap, &ValMaterializer));
-  }
-}
+  // Materialize if needed.
+  if (std::error_code EC = Src.materialize())
+    return emitError(EC.message());
 
-/// linkFunctionBody - 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.
-void ModuleLinker::linkFunctionBody(Function *Dst, Function *Src) {
-  assert(Src && Dst && Dst->isDeclaration() && !Src->isDeclaration());
+  // Link in the prefix data.
+  if (Src.hasPrefixData())
+    Dst.setPrefixData(MapValue(Src.getPrefixData(), ValueMap, RF_None, &TypeMap,
+                               &ValMaterializer));
+
+  // Link in the prologue data.
+  if (Src.hasPrologueData())
+    Dst.setPrologueData(MapValue(Src.getPrologueData(), ValueMap, RF_None,
+                                 &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;
   }
 
-  if (Mode == Linker::DestroySource) {
-    // Splice the body of the source function into the dest function.
-    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, &ValMaterializer);
+  // Splice the body of the source function into the dest function.
+  Dst.getBasicBlockList().splice(Dst.end(), Src.getBasicBlockList());
 
-  } else {
-    // Clone the body of the function into the dest function.
-    SmallVector<ReturnInst*, 8> Returns; // Ignore returns.
-    CloneFunctionInto(Dst, Src, ValueMap, false, Returns, "", nullptr,
-                      &TypeMap, &ValMaterializer);
-  }
+  // 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 (BasicBlock &BB : Dst)
+    for (Instruction &I : BB)
+      RemapInstruction(&I, ValueMap, RF_IgnoreMissingEntries, &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();
+  return false;
 }
 
-/// linkAliasBodies - Insert all of the aliases in Src into the Dest module.
-void ModuleLinker::linkAliasBodies() {
-  for (Module::alias_iterator I = SrcM->alias_begin(), E = SrcM->alias_end();
-       I != E; ++I) {
-    if (DoNotLinkFromSource.count(I))
-      continue;
-    if (Constant *Aliasee = I->getAliasee()) {
-      GlobalAlias *DA = cast<GlobalAlias>(ValueMap[I]);
-      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_None, &TypeMap, &ValMaterializer);
+  Dst.setAliasee(Val);
+}
+
+bool ModuleLinker::linkGlobalValueBody(GlobalValue &Src) {
+  Value *Dst = ValueMap[&Src];
+  assert(Dst);
+  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;
 }
 
-/// linkNamedMDNodes - Insert all of the named MDNodes in Src into the Dest
-/// module.
+/// 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(),
@@ -1349,13 +1248,54 @@ void ModuleLinker::linkNamedMDNodes() {
     NamedMDNode *DestNMD = DstM->getOrInsertNamedMetadata(I->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));
+      DestNMD->addOperand(MapMetadata(I->getOperand(i), ValueMap, RF_None,
+                                      &TypeMap, &ValMaterializer));
+  }
+}
+
+/// Drop DISubprograms that have been superseded.
+///
+/// FIXME: this creates an asymmetric result: we strip losing subprograms from
+/// DstM, but leave losing subprograms in SrcM.  Instead we should also strip
+/// losers from SrcM, but this requires extra plumbing in MapMetadata.
+void ModuleLinker::stripReplacedSubprograms() {
+  // Avoid quadratic runtime by returning early when there's nothing to do.
+  if (OverridingFunctions.empty())
+    return;
+
+  // Move the functions now, so the set gets cleared even on early returns.
+  auto Functions = std::move(OverridingFunctions);
+  OverridingFunctions.clear();
+
+  // Drop subprograms whose functions have been overridden by the new compile
+  // unit.
+  NamedMDNode *CompileUnits = DstM->getNamedMetadata("llvm.dbg.cu");
+  if (!CompileUnits)
+    return;
+  for (unsigned I = 0, E = CompileUnits->getNumOperands(); I != E; ++I) {
+    DICompileUnit CU(CompileUnits->getOperand(I));
+    assert(CU && "Expected valid compile unit");
+
+    DITypedArray<DISubprogram> SPs(CU.getSubprograms());
+    assert(SPs && "Expected valid subprogram array");
+
+    SmallVector<Metadata *, 16> NewSPs;
+    NewSPs.reserve(SPs.getNumElements());
+    for (unsigned S = 0, SE = SPs.getNumElements(); S != SE; ++S) {
+      DISubprogram SP = SPs.getElement(S);
+      if (SP && SP.getFunction() && Functions.count(SP.getFunction()))
+        continue;
+
+      NewSPs.push_back(SP);
+    }
+
+    // Redirect operand to the overriding subprogram.
+    if (NewSPs.size() != SPs.getNumElements())
+      CU.replaceSubprograms(DIArray(MDNode::get(DstM->getContext(), NewSPs)));
   }
 }
 
-/// linkModuleFlagsMetadata - Merge the linker flags in Src into the Dest
-/// module.
+/// 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();
@@ -1376,7 +1316,7 @@ bool ModuleLinker::linkModuleFlagsMetadata() {
   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) {
@@ -1391,7 +1331,8 @@ 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);
     unsigned SrcBehaviorValue = SrcBehavior->getZExtValue();
@@ -1414,7 +1355,8 @@ bool ModuleLinker::linkModuleFlagsMetadata() {
     }
 
     // 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.
@@ -1428,7 +1370,7 @@ bool ModuleLinker::linkModuleFlagsMetadata() {
       continue;
     } else if (SrcBehaviorValue == Module::Override) {
       // Update the destination flag to that of the source.
-      DstOp->replaceOperandWith(0, SrcBehavior);
+      DstOp->replaceOperandWith(0, ConstantAsMetadata::get(SrcBehavior));
       DstOp->replaceOperandWith(2, SrcOp->getOperand(2));
       continue;
     }
@@ -1455,39 +1397,34 @@ bool ModuleLinker::linkModuleFlagsMetadata() {
     case Module::Warning: {
       // Emit a warning if the values differ.
       if (SrcOp->getOperand(2) != DstOp->getOperand(2)) {
-        if (!SuppressWarnings) {
-          errs() << "WARNING: linking module flags '" << ID->getString()
-                 << "': IDs have conflicting values";
-        }
+        emitWarning("linking module flags '" + ID->getString() +
+                    "': IDs have conflicting values");
       }
       continue;
     }
     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());
+      for (unsigned i = 0, e = DstValue->getNumOperands(); i != e; ++i)
+        MDs.push_back(DstValue->getOperand(i));
+      for (unsigned i = 0, e = SrcValue->getNumOperands(); i != e; ++i)
+        MDs.push_back(SrcValue->getOperand(i));
+      DstOp->replaceOperandWith(2, 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())));
+      DstOp->replaceOperandWith(
+          2, MDNode::get(DstM->getContext(),
+                         makeArrayRef(Elts.begin(), Elts.end())));
       break;
     }
     }
@@ -1497,7 +1434,7 @@ 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];
     if (!Op || Op->getOperand(2) != ReqValue) {
@@ -1525,23 +1462,19 @@ bool ModuleLinker::run() {
 
   if (SrcM->getDataLayout() && DstM->getDataLayout() &&
       *SrcM->getDataLayout() != *DstM->getDataLayout()) {
-    if (!SuppressWarnings) {
-      errs() << "WARNING: Linking two modules of different data layouts: '"
-             << SrcM->getModuleIdentifier() << "' is '"
-             << SrcM->getDataLayoutStr() << "' whereas '"
-             << DstM->getModuleIdentifier() << "' is '"
-             << DstM->getDataLayoutStr() << "'\n";
-    }
+    emitWarning("Linking two modules of different data layouts: '" +
+                SrcM->getModuleIdentifier() + "' is '" +
+                SrcM->getDataLayoutStr() + "' whereas '" +
+                DstM->getModuleIdentifier() + "' is '" +
+                DstM->getDataLayoutStr() + "'\n");
   }
   if (!SrcM->getTargetTriple().empty() &&
       DstM->getTargetTriple() != SrcM->getTargetTriple()) {
-    if (!SuppressWarnings) {
-      errs() << "WARNING: Linking two modules of different target triples: "
-             << SrcM->getModuleIdentifier() << "' is '"
-             << SrcM->getTargetTriple() << "' whereas '"
-             << DstM->getModuleIdentifier() << "' is '"
-             << DstM->getTargetTriple() << "'\n";
-    }
+    emitWarning("Linking two modules of different target triples: " +
+                SrcM->getModuleIdentifier() + "' is '" +
+                SrcM->getTargetTriple() + "' whereas '" +
+                DstM->getModuleIdentifier() + "' is '" +
+                DstM->getTargetTriple() + "'\n");
   }
 
   // Append the module inline asm string.
@@ -1557,7 +1490,7 @@ bool ModuleLinker::run() {
   computeTypeMapping();
 
   ComdatsChosen.clear();
-  for (const StringMapEntry<llvm::Comdat> &SMEC : SrcM->getComdatSymbolTable()) {
+  for (const auto &SMEC : SrcM->getComdatSymbolTable()) {
     const Comdat &C = SMEC.getValue();
     if (ComdatsChosen.count(&C))
       continue;
@@ -1575,7 +1508,7 @@ bool ModuleLinker::run() {
   // 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 (linkGlobalProto(I))
+    if (linkGlobalValueProto(I))
       return true;
 
   // Link the functions together between the two modules, without doing function
@@ -1584,45 +1517,51 @@ bool ModuleLinker::run() {
   // 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 (linkFunctionProto(I))
+    if (linkGlobalValueProto(I))
       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 (linkAliasProto(I))
+    if (linkGlobalValueProto(I))
       return true;
 
   for (unsigned i = 0, e = AppendingVars.size(); i != e; ++i)
     linkAppendingVarInit(AppendingVars[i]);
 
+  for (const auto &Entry : DstM->getComdatSymbolTable()) {
+    const Comdat &C = Entry.getValue();
+    if (C.getSelectionKind() == Comdat::Any)
+      continue;
+    const GlobalValue *GV = SrcM->getNamedValue(C.getName());
+    assert(GV);
+    MapValue(GV, ValueMap, RF_None, &TypeMap, &ValMaterializer);
+  }
+
   // Link in the function bodies that are defined in the source module into
   // DstM.
-  for (Module::iterator SF = SrcM->begin(), E = SrcM->end(); SF != E; ++SF) {
-    // Skip if not linking from source.
-    if (DoNotLinkFromSource.count(SF)) continue;
-
-    Function *DF = cast<Function>(ValueMap[SF]);
-    if (SF->hasPrefixData()) {
-      // Link in the prefix data.
-      DF->setPrefixData(MapValue(
-          SF->getPrefixData(), ValueMap, RF_None, &TypeMap, &ValMaterializer));
-    }
+  for (Function &SF : *SrcM) {
+    // Skip if no body (function is external).
+    if (SF.isDeclaration())
+      continue;
 
-    // Skip if no body (function is external) or materialize.
-    if (SF->isDeclaration()) {
-      if (!SF->isMaterializable())
-        continue;
-      if (SF->Materialize(&ErrorMsg))
-        return true;
-    }
+    // Skip if not linking from source.
+    if (DoNotLinkFromSource.count(&SF))
+      continue;
 
-    linkFunctionBody(DF, SF);
-    SF->Dematerialize();
+    if (linkGlobalValueBody(SF))
+      return true;
   }
 
   // Resolve all uses of aliases with aliasees.
-  linkAliasBodies();
+  for (GlobalAlias &Src : SrcM->aliases()) {
+    if (DoNotLinkFromSource.count(&Src))
+      continue;
+    linkGlobalValueBody(Src);
+  }
+
+  // Strip replaced subprograms before linking together compile units.
+  stripReplacedSubprograms();
 
   // Remap all of the named MDNodes in Src into the DstM module. We do this
   // after linking GlobalValues so that MDNodes that reference GlobalValues
@@ -1635,64 +1574,130 @@ bool ModuleLinker::run() {
 
   // Update the initializers in the DstM module now that all globals that may
   // be referenced are in DstM.
-  linkGlobalInits();
+  for (GlobalVariable &Src : SrcM->globals()) {
+    // Only process initialized GV's or ones not already in dest.
+    if (!Src.hasInitializer() || DoNotLinkFromSource.count(&Src))
+      continue;
+    linkGlobalValueBody(Src);
+  }
 
   // Process vector of lazily linked in functions.
-  bool LinkedInAnyFunctions;
-  do {
-    LinkedInAnyFunctions = false;
-
-    for(std::vector<Function*>::iterator I = LazilyLinkFunctions.begin(),
-        E = LazilyLinkFunctions.end(); I != E; ++I) {
-      Function *SF = *I;
-      if (!SF)
-        continue;
+  while (!LazilyLinkGlobalValues.empty()) {
+    GlobalValue *SGV = LazilyLinkGlobalValues.back();
+    LazilyLinkGlobalValues.pop_back();
 
-      Function *DF = cast<Function>(ValueMap[SF]);
-      if (SF->hasPrefixData()) {
-        // Link in the prefix data.
-        DF->setPrefixData(MapValue(SF->getPrefixData(),
-                                   ValueMap,
-                                   RF_None,
-                                   &TypeMap,
-                                   &ValMaterializer));
-      }
+    assert(!SGV->isDeclaration() && "users should not pass down decls");
+    if (linkGlobalValueBody(*SGV))
+      return true;
+  }
 
-      // Materialize if necessary.
-      if (SF->isDeclaration()) {
-        if (!SF->isMaterializable())
-          continue;
-        if (SF->Materialize(&ErrorMsg))
-          return true;
-      }
+  return false;
+}
 
-      // Erase from vector *before* the function body is linked - linkFunctionBody could
-      // invalidate I.
-      LazilyLinkFunctions.erase(I);
+Linker::StructTypeKeyInfo::KeyTy::KeyTy(ArrayRef<Type *> E, bool P)
+    : ETypes(E), IsPacked(P) {}
 
-      // Link in function body.
-      linkFunctionBody(DF, SF);
-      SF->Dematerialize();
+Linker::StructTypeKeyInfo::KeyTy::KeyTy(const StructType *ST)
+    : ETypes(ST->elements()), IsPacked(ST->isPacked()) {}
 
-      // Set flag to indicate we may have more functions to lazily link in
-      // since we linked in a function.
-      LinkedInAnyFunctions = true;
-      break;
-    }
-  } while (LinkedInAnyFunctions);
+bool Linker::StructTypeKeyInfo::KeyTy::operator==(const KeyTy &That) const {
+  if (IsPacked != That.IsPacked)
+    return false;
+  if (ETypes != That.ETypes)
+    return false;
+  return true;
+}
 
-  // Now that all of the types from the source are used, resolve any structs
-  // copied over to the dest that didn't exist there.
-  TypeMap.linkDefinedTypeBodies();
+bool Linker::StructTypeKeyInfo::KeyTy::operator!=(const KeyTy &That) const {
+  return !this->operator==(That);
+}
 
-  return false;
+StructType *Linker::StructTypeKeyInfo::getEmptyKey() {
+  return DenseMapInfo<StructType *>::getEmptyKey();
+}
+
+StructType *Linker::StructTypeKeyInfo::getTombstoneKey() {
+  return DenseMapInfo<StructType *>::getTombstoneKey();
+}
+
+unsigned Linker::StructTypeKeyInfo::getHashValue(const KeyTy &Key) {
+  return hash_combine(hash_combine_range(Key.ETypes.begin(), Key.ETypes.end()),
+                      Key.IsPacked);
+}
+
+unsigned Linker::StructTypeKeyInfo::getHashValue(const StructType *ST) {
+  return getHashValue(KeyTy(ST));
+}
+
+bool Linker::StructTypeKeyInfo::isEqual(const KeyTy &LHS,
+                                        const StructType *RHS) {
+  if (RHS == getEmptyKey() || RHS == getTombstoneKey())
+    return false;
+  return LHS == KeyTy(RHS);
+}
+
+bool Linker::StructTypeKeyInfo::isEqual(const StructType *LHS,
+                                        const StructType *RHS) {
+  if (RHS == getEmptyKey())
+    return LHS == getEmptyKey();
+
+  if (RHS == getTombstoneKey())
+    return LHS == getTombstoneKey();
+
+  return KeyTy(LHS) == KeyTy(RHS);
+}
+
+void Linker::IdentifiedStructTypeSet::addNonOpaque(StructType *Ty) {
+  assert(!Ty->isOpaque());
+  NonOpaqueStructTypes.insert(Ty);
+}
+
+void Linker::IdentifiedStructTypeSet::addOpaque(StructType *Ty) {
+  assert(Ty->isOpaque());
+  OpaqueStructTypes.insert(Ty);
+}
+
+StructType *
+Linker::IdentifiedStructTypeSet::findNonOpaque(ArrayRef<Type *> ETypes,
+                                               bool IsPacked) {
+  Linker::StructTypeKeyInfo::KeyTy Key(ETypes, IsPacked);
+  auto I = NonOpaqueStructTypes.find_as(Key);
+  if (I == NonOpaqueStructTypes.end())
+    return nullptr;
+  return *I;
+}
+
+bool Linker::IdentifiedStructTypeSet::hasType(StructType *Ty) {
+  if (Ty->isOpaque())
+    return OpaqueStructTypes.count(Ty);
+  auto I = NonOpaqueStructTypes.find(Ty);
+  if (I == NonOpaqueStructTypes.end())
+    return false;
+  return *I == Ty;
 }
 
-Linker::Linker(Module *M, bool SuppressWarnings)
-    : Composite(M), SuppressWarnings(SuppressWarnings) {
+void Linker::init(Module *M, DiagnosticHandlerFunction DiagnosticHandler) {
+  this->Composite = M;
+  this->DiagnosticHandler = DiagnosticHandler;
+
   TypeFinder StructTypes;
   StructTypes.run(*M, true);
-  IdentifiedStructTypes.insert(StructTypes.begin(), StructTypes.end());
+  for (StructType *Ty : StructTypes) {
+    if (Ty->isOpaque())
+      IdentifiedStructTypes.addOpaque(Ty);
+    else
+      IdentifiedStructTypes.addNonOpaque(Ty);
+  }
+}
+
+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() {
@@ -1703,30 +1708,30 @@ void Linker::deleteModule() {
   Composite = nullptr;
 }
 
-bool Linker::linkInModule(Module *Src, unsigned Mode, std::string *ErrorMsg) {
-  ModuleLinker TheLinker(Composite, IdentifiedStructTypes, Src, Mode,
-                         SuppressWarnings);
-  if (TheLinker.run()) {
-    if (ErrorMsg)
-      *ErrorMsg = TheLinker.ErrorMsg;
-    return true;
-  }
-  return false;
+bool Linker::linkInModule(Module *Src) {
+  ModuleLinker TheLinker(Composite, IdentifiedStructTypes, Src,
+                         DiagnosticHandler);
+  return TheLinker.run();
 }
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 // LinkModules entrypoint.
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
-/// LinkModules - This function links two modules together, with the resulting
-/// Dest module modified to be the composite of the two input modules.  If an
-/// error occurs, 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, unsigned Mode,
-                         std::string *ErrorMsg) {
+/// This function links two modules together, with the resulting Dest module
+/// modified to be the composite of the two input modules. If an error occurs,
+/// 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) {
+  Linker L(Dest, DiagnosticHandler);
+  return L.linkInModule(Src);
+}
+
+bool Linker::LinkModules(Module *Dest, Module *Src) {
   Linker L(Dest);
-  return L.linkInModule(Src, Mode, ErrorMsg);
+  return L.linkInModule(Src);
 }
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
@@ -1734,11 +1739,16 @@ bool Linker::LinkModules(Module *Dest, Module *Src, unsigned Mode,
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 LLVMBool LLVMLinkModules(LLVMModuleRef Dest, LLVMModuleRef Src,
-                         LLVMLinkerMode Mode, char **OutMessages) {
-  std::string Messages;
-  LLVMBool Result = Linker::LinkModules(unwrap(Dest), unwrap(Src),
-                                        Mode, OutMessages? &Messages : nullptr);
-  if (OutMessages)
-    *OutMessages = strdup(Messages.c_str());
+                         unsigned 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); });
+
+  if (OutMessages && Result)
+    *OutMessages = strdup(Message.c_str());
   return Result;
 }