DI: Reverse direction of subprogram -> function edge.
[oota-llvm.git] / lib / Transforms / IPO / DeadArgumentElimination.cpp
index c06d688b3c4816555238a453b0252fc0062a7348..e81c83e6b0ce0e75778384ee8bb9ac2f97e2969e 100644 (file)
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
-#define DEBUG_TYPE "deadargelim"
 #include "llvm/Transforms/IPO.h"
-#include "llvm/CallingConv.h"
-#include "llvm/Constant.h"
-#include "llvm/DerivedTypes.h"
-#include "llvm/Instructions.h"
-#include "llvm/IntrinsicInst.h"
-#include "llvm/LLVMContext.h"
-#include "llvm/Module.h"
-#include "llvm/Pass.h"
-#include "llvm/Support/CallSite.h"
-#include "llvm/Support/Debug.h"
-#include "llvm/Support/raw_ostream.h"
+#include "llvm/ADT/DenseMap.h"
 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
+#include "llvm/IR/CallSite.h"
+#include "llvm/IR/CallingConv.h"
+#include "llvm/IR/Constant.h"
+#include "llvm/IR/DIBuilder.h"
+#include "llvm/IR/DebugInfo.h"
+#include "llvm/IR/DerivedTypes.h"
+#include "llvm/IR/Instructions.h"
+#include "llvm/IR/IntrinsicInst.h"
+#include "llvm/IR/LLVMContext.h"
+#include "llvm/IR/Module.h"
+#include "llvm/Pass.h"
+#include "llvm/Support/Debug.h"
+#include "llvm/Support/raw_ostream.h"
+#include "llvm/Transforms/Utils/BasicBlockUtils.h"
 #include <map>
 #include <set>
+#include <tuple>
 using namespace llvm;
 
+#define DEBUG_TYPE "deadargelim"
+
 STATISTIC(NumArgumentsEliminated, "Number of unread args removed");
 STATISTIC(NumRetValsEliminated  , "Number of unused return values removed");
-
+STATISTIC(NumArgumentsReplacedWithUndef, 
+          "Number of unread args replaced with undef");
 namespace {
   /// DAE - The dead argument elimination pass.
   ///
@@ -48,7 +55,7 @@ namespace {
 
     /// Struct that represents (part of) either a return value or a function
     /// argument.  Used so that arguments and return values can be used
-    /// interchangably.
+    /// interchangeably.
     struct RetOrArg {
       RetOrArg(const Function *F, unsigned Idx, bool IsArg) : F(F), Idx(Idx),
                IsArg(IsArg) {}
@@ -58,12 +65,7 @@ namespace {
 
       /// Make RetOrArg comparable, so we can put it into a map.
       bool operator<(const RetOrArg &O) const {
-        if (F != O.F)
-          return F < O.F;
-        else if (Idx != O.Idx)
-          return Idx < O.Idx;
-        else
-          return IsArg < O.IsArg;
+        return std::tie(F, Idx, IsArg) < std::tie(O.F, O.Idx, O.IsArg);
       }
 
       /// Make RetOrArg comparable, so we can easily iterate the multimap.
@@ -72,8 +74,8 @@ namespace {
       }
 
       std::string getDescription() const {
-        return std::string((IsArg ? "Argument #" : "Return value #"))
-               + utostr(Idx) + " of function " + F->getNameStr();
+        return (Twine(IsArg ? "Argument #" : "Return value #") + utostr(Idx) +
+                " of function " + F->getName()).str();
       }
     };
 
@@ -122,20 +124,22 @@ namespace {
 
   protected:
     // DAH uses this to specify a different ID.
-    explicit DAE(void *ID) : ModulePass(ID) {}
+    explicit DAE(char &ID) : ModulePass(ID) {}
 
   public:
     static char ID; // Pass identification, replacement for typeid
-    DAE() : ModulePass(&ID) {}
+    DAE() : ModulePass(ID) {
+      initializeDAEPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
+    }
 
-    bool runOnModule(Module &M);
+    bool runOnModule(Module &M) override;
 
     virtual bool ShouldHackArguments() const { return false; }
 
   private:
     Liveness MarkIfNotLive(RetOrArg Use, UseVector &MaybeLiveUses);
-    Liveness SurveyUse(Value::const_use_iterator U, UseVector &MaybeLiveUses,
-                       unsigned RetValNum = 0);
+    Liveness SurveyUse(const Use *U, UseVector &MaybeLiveUses,
+                       unsigned RetValNum = -1U);
     Liveness SurveyUses(const Value *V, UseVector &MaybeLiveUses);
 
     void SurveyFunction(const Function &F);
@@ -146,12 +150,13 @@ namespace {
     void PropagateLiveness(const RetOrArg &RA);
     bool RemoveDeadStuffFromFunction(Function *F);
     bool DeleteDeadVarargs(Function &Fn);
+    bool RemoveDeadArgumentsFromCallers(Function &Fn);
   };
 }
 
 
 char DAE::ID = 0;
-INITIALIZE_PASS(DAE, "deadargelim", "Dead Argument Elimination", false, false);
+INITIALIZE_PASS(DAE, "deadargelim", "Dead Argument Elimination", false, false)
 
 namespace {
   /// DAH - DeadArgumentHacking pass - Same as dead argument elimination, but
@@ -159,16 +164,16 @@ namespace {
   /// by bugpoint.
   struct DAH : public DAE {
     static char ID;
-    DAH() : DAE(&ID) {}
+    DAH() : DAE(ID) {}
 
-    virtual bool ShouldHackArguments() const { return true; }
+    bool ShouldHackArguments() const override { return true; }
   };
 }
 
 char DAH::ID = 0;
 INITIALIZE_PASS(DAH, "deadarghaX0r", 
                 "Dead Argument Hacking (BUGPOINT USE ONLY; DO NOT USE)",
-                false, false);
+                false, false)
 
 /// createDeadArgEliminationPass - This pass removes arguments from functions
 /// which are not used by the body of the function.
@@ -186,11 +191,23 @@ bool DAE::DeleteDeadVarargs(Function &Fn) {
   if (Fn.hasAddressTaken())
     return false;
 
+  // Don't touch naked functions. The assembly might be using an argument, or
+  // otherwise rely on the frame layout in a way that this analysis will not
+  // see.
+  if (Fn.hasFnAttribute(Attribute::Naked)) {
+    return false;
+  }
+
   // Okay, we know we can transform this function if safe.  Scan its body
-  // looking for calls to llvm.vastart.
+  // looking for calls marked musttail or calls to llvm.vastart.
   for (Function::iterator BB = Fn.begin(), E = Fn.end(); BB != E; ++BB) {
     for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I != E; ++I) {
-      if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(I)) {
+      CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(I);
+      if (!CI)
+        continue;
+      if (CI->isMustTailCall())
+        return false;
+      if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(CI)) {
         if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::vastart)
           return false;
       }
@@ -202,9 +219,9 @@ bool DAE::DeleteDeadVarargs(Function &Fn) {
 
   // Start by computing a new prototype for the function, which is the same as
   // the old function, but doesn't have isVarArg set.
-  const FunctionType *FTy = Fn.getFunctionType();
+  FunctionType *FTy = Fn.getFunctionType();
 
-  std::vector<const Type*> Params(FTy->param_begin(), FTy->param_end());
+  std::vector<Type*> Params(FTy->param_begin(), FTy->param_end());
   FunctionType *NFTy = FunctionType::get(FTy->getReturnType(),
                                                 Params, false);
   unsigned NumArgs = Params.size();
@@ -212,39 +229,42 @@ bool DAE::DeleteDeadVarargs(Function &Fn) {
   // Create the new function body and insert it into the module...
   Function *NF = Function::Create(NFTy, Fn.getLinkage());
   NF->copyAttributesFrom(&Fn);
-  Fn.getParent()->getFunctionList().insert(&Fn, NF);
+  Fn.getParent()->getFunctionList().insert(Fn.getIterator(), NF);
   NF->takeName(&Fn);
 
   // Loop over all of the callers of the function, transforming the call sites
   // to pass in a smaller number of arguments into the new function.
   //
   std::vector<Value*> Args;
-  while (!Fn.use_empty()) {
-    CallSite CS = CallSite::get(Fn.use_back());
+  for (Value::user_iterator I = Fn.user_begin(), E = Fn.user_end(); I != E; ) {
+    CallSite CS(*I++);
+    if (!CS)
+      continue;
     Instruction *Call = CS.getInstruction();
 
     // Pass all the same arguments.
-    Args.assign(CS.arg_begin(), CS.arg_begin()+NumArgs);
+    Args.assign(CS.arg_begin(), CS.arg_begin() + NumArgs);
 
     // Drop any attributes that were on the vararg arguments.
-    AttrListPtr PAL = CS.getAttributes();
-    if (!PAL.isEmpty() && PAL.getSlot(PAL.getNumSlots() - 1).Index > NumArgs) {
-      SmallVector<AttributeWithIndex, 8> AttributesVec;
-      for (unsigned i = 0; PAL.getSlot(i).Index <= NumArgs; ++i)
-        AttributesVec.push_back(PAL.getSlot(i));
-      if (Attributes FnAttrs = PAL.getFnAttributes())
-        AttributesVec.push_back(AttributeWithIndex::get(~0, FnAttrs));
-      PAL = AttrListPtr::get(AttributesVec.begin(), AttributesVec.end());
+    AttributeSet PAL = CS.getAttributes();
+    if (!PAL.isEmpty() && PAL.getSlotIndex(PAL.getNumSlots() - 1) > NumArgs) {
+      SmallVector<AttributeSet, 8> AttributesVec;
+      for (unsigned i = 0; PAL.getSlotIndex(i) <= NumArgs; ++i)
+        AttributesVec.push_back(PAL.getSlotAttributes(i));
+      if (PAL.hasAttributes(AttributeSet::FunctionIndex))
+        AttributesVec.push_back(AttributeSet::get(Fn.getContext(),
+                                                  PAL.getFnAttributes()));
+      PAL = AttributeSet::get(Fn.getContext(), AttributesVec);
     }
 
     Instruction *New;
     if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Call)) {
       New = InvokeInst::Create(NF, II->getNormalDest(), II->getUnwindDest(),
-                               Args.begin(), Args.end(), "", Call);
+                               Args, "", Call);
       cast<InvokeInst>(New)->setCallingConv(CS.getCallingConv());
       cast<InvokeInst>(New)->setAttributes(PAL);
     } else {
-      New = CallInst::Create(NF, Args.begin(), Args.end(), "", Call);
+      New = CallInst::Create(NF, Args, "", Call);
       cast<CallInst>(New)->setCallingConv(CS.getCallingConv());
       cast<CallInst>(New)->setAttributes(PAL);
       if (cast<CallInst>(Call)->isTailCall())
@@ -269,34 +289,123 @@ bool DAE::DeleteDeadVarargs(Function &Fn) {
   // function empty.
   NF->getBasicBlockList().splice(NF->begin(), Fn.getBasicBlockList());
 
-  // Loop over the argument list, transfering uses of the old arguments over to
-  // the new arguments, also transfering over the names as well.  While we're at
+  // Loop over the argument list, transferring uses of the old arguments over to
+  // the new arguments, also transferring over the names as well.  While we're at
   // it, remove the dead arguments from the DeadArguments list.
   //
   for (Function::arg_iterator I = Fn.arg_begin(), E = Fn.arg_end(),
        I2 = NF->arg_begin(); I != E; ++I, ++I2) {
     // Move the name and users over to the new version.
-    I->replaceAllUsesWith(I2);
-    I2->takeName(I);
+    I->replaceAllUsesWith(&*I2);
+    I2->takeName(&*I);
   }
 
+  // Patch the pointer to LLVM function in debug info descriptor.
+  NF->setSubprogram(Fn.getSubprogram());
+
+  // Fix up any BlockAddresses that refer to the function.
+  Fn.replaceAllUsesWith(ConstantExpr::getBitCast(NF, Fn.getType()));
+  // Delete the bitcast that we just created, so that NF does not
+  // appear to be address-taken.
+  NF->removeDeadConstantUsers();
   // Finally, nuke the old function.
   Fn.eraseFromParent();
   return true;
 }
 
+/// RemoveDeadArgumentsFromCallers - Checks if the given function has any 
+/// arguments that are unused, and changes the caller parameters to be undefined
+/// instead.
+bool DAE::RemoveDeadArgumentsFromCallers(Function &Fn)
+{
+  // We cannot change the arguments if this TU does not define the function or
+  // if the linker may choose a function body from another TU, even if the
+  // nominal linkage indicates that other copies of the function have the same
+  // semantics. In the below example, the dead load from %p may not have been
+  // eliminated from the linker-chosen copy of f, so replacing %p with undef
+  // in callers may introduce undefined behavior.
+  //
+  // define linkonce_odr void @f(i32* %p) {
+  //   %v = load i32 %p
+  //   ret void
+  // }
+  if (!Fn.isStrongDefinitionForLinker())
+    return false;
+
+  // Functions with local linkage should already have been handled, except the
+  // fragile (variadic) ones which we can improve here.
+  if (Fn.hasLocalLinkage() && !Fn.getFunctionType()->isVarArg())
+    return false;
+
+  // Don't touch naked functions. The assembly might be using an argument, or
+  // otherwise rely on the frame layout in a way that this analysis will not
+  // see.
+  if (Fn.hasFnAttribute(Attribute::Naked))
+    return false;
+
+  if (Fn.use_empty())
+    return false;
+
+  SmallVector<unsigned, 8> UnusedArgs;
+  for (Argument &Arg : Fn.args()) {
+    if (Arg.use_empty() && !Arg.hasByValOrInAllocaAttr())
+      UnusedArgs.push_back(Arg.getArgNo());
+  }
+
+  if (UnusedArgs.empty())
+    return false;
+
+  bool Changed = false;
+
+  for (Use &U : Fn.uses()) {
+    CallSite CS(U.getUser());
+    if (!CS || !CS.isCallee(&U))
+      continue;
+
+    // Now go through all unused args and replace them with "undef".
+    for (unsigned I = 0, E = UnusedArgs.size(); I != E; ++I) {
+      unsigned ArgNo = UnusedArgs[I];
+
+      Value *Arg = CS.getArgument(ArgNo);
+      CS.setArgument(ArgNo, UndefValue::get(Arg->getType()));
+      ++NumArgumentsReplacedWithUndef;
+      Changed = true;
+    }
+  }
+
+  return Changed;
+}
+
 /// Convenience function that returns the number of return values. It returns 0
 /// for void functions and 1 for functions not returning a struct. It returns
 /// the number of struct elements for functions returning a struct.
 static unsigned NumRetVals(const Function *F) {
-  if (F->getReturnType()->isVoidTy())
+  Type *RetTy = F->getReturnType();
+  if (RetTy->isVoidTy())
     return 0;
-  else if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(F->getReturnType()))
+  else if (StructType *STy = dyn_cast<StructType>(RetTy))
     return STy->getNumElements();
+  else if (ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(RetTy))
+    return ATy->getNumElements();
   else
     return 1;
 }
 
+/// Returns the sub-type a function will return at a given Idx. Should
+/// correspond to the result type of an ExtractValue instruction executed with
+/// just that one Idx (i.e. only top-level structure is considered).
+static Type *getRetComponentType(const Function *F, unsigned Idx) {
+  Type *RetTy = F->getReturnType();
+  assert(!RetTy->isVoidTy() && "void type has no subtype");
+
+  if (StructType *STy = dyn_cast<StructType>(RetTy))
+    return STy->getElementType(Idx);
+  else if (ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(RetTy))
+    return ATy->getElementType();
+  else
+    return RetTy;
+}
+
 /// MarkIfNotLive - This checks Use for liveness in LiveValues. If Use is not
 /// live, it adds Use to the MaybeLiveUses argument. Returns the determined
 /// liveness of Use.
@@ -319,20 +428,35 @@ DAE::Liveness DAE::MarkIfNotLive(RetOrArg Use, UseVector &MaybeLiveUses) {
 /// RetValNum is the return value number to use when this use is used in a
 /// return instruction. This is used in the recursion, you should always leave
 /// it at 0.
-DAE::Liveness DAE::SurveyUse(Value::const_use_iterator U,
+DAE::Liveness DAE::SurveyUse(const Use *U,
                              UseVector &MaybeLiveUses, unsigned RetValNum) {
-    const User *V = *U;
+    const User *V = U->getUser();
     if (const ReturnInst *RI = dyn_cast<ReturnInst>(V)) {
       // The value is returned from a function. It's only live when the
       // function's return value is live. We use RetValNum here, for the case
       // that U is really a use of an insertvalue instruction that uses the
-      // orginal Use.
-      RetOrArg Use = CreateRet(RI->getParent()->getParent(), RetValNum);
-      // We might be live, depending on the liveness of Use.
-      return MarkIfNotLive(Use, MaybeLiveUses);
+      // original Use.
+      const Function *F = RI->getParent()->getParent();
+      if (RetValNum != -1U) {
+        RetOrArg Use = CreateRet(F, RetValNum);
+        // We might be live, depending on the liveness of Use.
+        return MarkIfNotLive(Use, MaybeLiveUses);
+      } else {
+        DAE::Liveness Result = MaybeLive;
+        for (unsigned i = 0; i < NumRetVals(F); ++i) {
+          RetOrArg Use = CreateRet(F, i);
+          // We might be live, depending on the liveness of Use. If any
+          // sub-value is live, then the entire value is considered live. This
+          // is a conservative choice, and better tracking is possible.
+          DAE::Liveness SubResult = MarkIfNotLive(Use, MaybeLiveUses);
+          if (Result != Live)
+            Result = SubResult;
+        }
+        return Result;
+      }
     }
     if (const InsertValueInst *IV = dyn_cast<InsertValueInst>(V)) {
-      if (U.getOperandNo() != InsertValueInst::getAggregateOperandIndex()
+      if (U->getOperandNo() != InsertValueInst::getAggregateOperandIndex()
           && IV->hasIndices())
         // The use we are examining is inserted into an aggregate. Our liveness
         // depends on all uses of that aggregate, but if it is used as a return
@@ -343,16 +467,15 @@ DAE::Liveness DAE::SurveyUse(Value::const_use_iterator U,
       // we don't change RetValNum, but do survey all our uses.
 
       Liveness Result = MaybeLive;
-      for (Value::const_use_iterator I = IV->use_begin(),
-           E = V->use_end(); I != E; ++I) {
-        Result = SurveyUse(I, MaybeLiveUses, RetValNum);
+      for (const Use &UU : IV->uses()) {
+        Result = SurveyUse(&UU, MaybeLiveUses, RetValNum);
         if (Result == Live)
           break;
       }
       return Result;
     }
 
-    if (ImmutableCallSite CS = V) {
+    if (auto CS = ImmutableCallSite(V)) {
       const Function *F = CS.getCalledFunction();
       if (F) {
         // Used in a direct call.
@@ -368,7 +491,7 @@ DAE::Liveness DAE::SurveyUse(Value::const_use_iterator U,
           return Live;
 
         assert(CS.getArgument(ArgNo)
-               == CS->getOperand(U.getOperandNo())
+               == CS->getOperand(U->getOperandNo())
                && "Argument is not where we expected it");
 
         // Value passed to a normal call. It's only live when the corresponding
@@ -391,9 +514,8 @@ DAE::Liveness DAE::SurveyUses(const Value *V, UseVector &MaybeLiveUses) {
   // Assume it's dead (which will only hold if there are no uses at all..).
   Liveness Result = MaybeLive;
   // Check each use.
-  for (Value::const_use_iterator I = V->use_begin(),
-       E = V->use_end(); I != E; ++I) {
-    Result = SurveyUse(I, MaybeLiveUses);
+  for (const Use &U : V->uses()) {
+    Result = SurveyUse(&U, MaybeLiveUses);
     if (Result == Live)
       break;
   }
@@ -409,6 +531,21 @@ DAE::Liveness DAE::SurveyUses(const Value *V, UseVector &MaybeLiveUses) {
 // well as arguments to functions which have their "address taken".
 //
 void DAE::SurveyFunction(const Function &F) {
+  // Functions with inalloca parameters are expecting args in a particular
+  // register and memory layout.
+  if (F.getAttributes().hasAttrSomewhere(Attribute::InAlloca)) {
+    MarkLive(F);
+    return;
+  }
+
+  // Don't touch naked functions. The assembly might be using an argument, or
+  // otherwise rely on the frame layout in a way that this analysis will not
+  // see.
+  if (F.hasFnAttribute(Attribute::Naked)) {
+    MarkLive(F);
+    return;
+  }
+
   unsigned RetCount = NumRetVals(&F);
   // Assume all return values are dead
   typedef SmallVector<Liveness, 5> RetVals;
@@ -438,14 +575,12 @@ void DAE::SurveyFunction(const Function &F) {
   // Keep track of the number of live retvals, so we can skip checks once all
   // of them turn out to be live.
   unsigned NumLiveRetVals = 0;
-  const Type *STy = dyn_cast<StructType>(F.getReturnType());
   // Loop all uses of the function.
-  for (Value::const_use_iterator I = F.use_begin(), E = F.use_end();
-       I != E; ++I) {
+  for (const Use &U : F.uses()) {
     // If the function is PASSED IN as an argument, its address has been
     // taken.
-    ImmutableCallSite CS(*I);
-    if (!CS || !CS.isCallee(I)) {
+    ImmutableCallSite CS(U.getUser());
+    if (!CS || !CS.isCallee(&U)) {
       MarkLive(F);
       return;
     }
@@ -461,35 +596,35 @@ void DAE::SurveyFunction(const Function &F) {
 
     // Now, check how our return value(s) is/are used in this caller. Don't
     // bother checking return values if all of them are live already.
-    if (NumLiveRetVals != RetCount) {
-      if (STy) {
-        // Check all uses of the return value.
-        for (Value::const_use_iterator I = TheCall->use_begin(),
-             E = TheCall->use_end(); I != E; ++I) {
-          const ExtractValueInst *Ext = dyn_cast<ExtractValueInst>(*I);
-          if (Ext && Ext->hasIndices()) {
-            // This use uses a part of our return value, survey the uses of
-            // that part and store the results for this index only.
-            unsigned Idx = *Ext->idx_begin();
-            if (RetValLiveness[Idx] != Live) {
-              RetValLiveness[Idx] = SurveyUses(Ext, MaybeLiveRetUses[Idx]);
-              if (RetValLiveness[Idx] == Live)
-                NumLiveRetVals++;
-            }
-          } else {
-            // Used by something else than extractvalue. Mark all return
-            // values as live.
-            for (unsigned i = 0; i != RetCount; ++i )
-              RetValLiveness[i] = Live;
-            NumLiveRetVals = RetCount;
-            break;
-          }
+    if (NumLiveRetVals == RetCount)
+      continue;
+
+    // Check all uses of the return value.
+    for (const Use &U : TheCall->uses()) {
+      if (ExtractValueInst *Ext = dyn_cast<ExtractValueInst>(U.getUser())) {
+        // This use uses a part of our return value, survey the uses of
+        // that part and store the results for this index only.
+        unsigned Idx = *Ext->idx_begin();
+        if (RetValLiveness[Idx] != Live) {
+          RetValLiveness[Idx] = SurveyUses(Ext, MaybeLiveRetUses[Idx]);
+          if (RetValLiveness[Idx] == Live)
+            NumLiveRetVals++;
         }
       } else {
-        // Single return value
-        RetValLiveness[0] = SurveyUses(TheCall, MaybeLiveRetUses[0]);
-        if (RetValLiveness[0] == Live)
+        // Used by something else than extractvalue. Survey, but assume that the
+        // result applies to all sub-values.
+        UseVector MaybeLiveAggregateUses;
+        if (SurveyUse(&U, MaybeLiveAggregateUses) == Live) {
           NumLiveRetVals = RetCount;
+          RetValLiveness.assign(RetCount, Live);
+          break;
+        } else {
+          for (unsigned i = 0; i != RetCount; ++i) {
+            if (RetValLiveness[i] != Live)
+              MaybeLiveRetUses[i].append(MaybeLiveAggregateUses.begin(),
+                                         MaybeLiveAggregateUses.end());
+          }
+        }
       }
     }
   }
@@ -505,9 +640,20 @@ void DAE::SurveyFunction(const Function &F) {
   UseVector MaybeLiveArgUses;
   for (Function::const_arg_iterator AI = F.arg_begin(),
        E = F.arg_end(); AI != E; ++AI, ++i) {
-    // See what the effect of this use is (recording any uses that cause
-    // MaybeLive in MaybeLiveArgUses).
-    Liveness Result = SurveyUses(AI, MaybeLiveArgUses);
+    Liveness Result;
+    if (F.getFunctionType()->isVarArg()) {
+      // Variadic functions will already have a va_arg function expanded inside
+      // them, making them potentially very sensitive to ABI changes resulting
+      // from removing arguments entirely, so don't. For example AArch64 handles
+      // register and stack HFAs very differently, and this is reflected in the
+      // IR which has already been generated.
+      Result = Live;
+    } else {
+      // See what the effect of this use is (recording any uses that cause
+      // MaybeLive in MaybeLiveArgUses). 
+      Result = SurveyUses(&*AI, MaybeLiveArgUses);
+    }
+
     // Mark the result.
     MarkValue(CreateArg(&F, i), Result, MaybeLiveArgUses);
     // Clear the vector again for the next iteration.
@@ -593,62 +739,99 @@ bool DAE::RemoveDeadStuffFromFunction(Function *F) {
 
   // Start by computing a new prototype for the function, which is the same as
   // the old function, but has fewer arguments and a different return type.
-  const FunctionType *FTy = F->getFunctionType();
-  std::vector<const Type*> Params;
+  FunctionType *FTy = F->getFunctionType();
+  std::vector<Type*> Params;
+
+  // Keep track of if we have a live 'returned' argument
+  bool HasLiveReturnedArg = false;
 
   // Set up to build a new list of parameter attributes.
-  SmallVector<AttributeWithIndex, 8> AttributesVec;
-  const AttrListPtr &PAL = F->getAttributes();
+  SmallVector<AttributeSet, 8> AttributesVec;
+  const AttributeSet &PAL = F->getAttributes();
 
-  // The existing function return attributes.
-  Attributes RAttrs = PAL.getRetAttributes();
-  Attributes FnAttrs = PAL.getFnAttributes();
+  // Remember which arguments are still alive.
+  SmallVector<bool, 10> ArgAlive(FTy->getNumParams(), false);
+  // Construct the new parameter list from non-dead arguments. Also construct
+  // a new set of parameter attributes to correspond. Skip the first parameter
+  // attribute, since that belongs to the return value.
+  unsigned i = 0;
+  for (Function::arg_iterator I = F->arg_begin(), E = F->arg_end();
+       I != E; ++I, ++i) {
+    RetOrArg Arg = CreateArg(F, i);
+    if (LiveValues.erase(Arg)) {
+      Params.push_back(I->getType());
+      ArgAlive[i] = true;
 
-  // Find out the new return value.
+      // Get the original parameter attributes (skipping the first one, that is
+      // for the return value.
+      if (PAL.hasAttributes(i + 1)) {
+        AttrBuilder B(PAL, i + 1);
+        if (B.contains(Attribute::Returned))
+          HasLiveReturnedArg = true;
+        AttributesVec.
+          push_back(AttributeSet::get(F->getContext(), Params.size(), B));
+      }
+    } else {
+      ++NumArgumentsEliminated;
+      DEBUG(dbgs() << "DAE - Removing argument " << i << " (" << I->getName()
+            << ") from " << F->getName() << "\n");
+    }
+  }
 
-  const Type *RetTy = FTy->getReturnType();
-  const Type *NRetTy = NULL;
+  // Find out the new return value.
+  Type *RetTy = FTy->getReturnType();
+  Type *NRetTy = nullptr;
   unsigned RetCount = NumRetVals(F);
 
   // -1 means unused, other numbers are the new index
   SmallVector<int, 5> NewRetIdxs(RetCount, -1);
-  std::vector<const Type*> RetTypes;
-  if (RetTy->isVoidTy()) {
+  std::vector<Type*> RetTypes;
+
+  // If there is a function with a live 'returned' argument but a dead return
+  // value, then there are two possible actions:
+  // 1) Eliminate the return value and take off the 'returned' attribute on the
+  //    argument.
+  // 2) Retain the 'returned' attribute and treat the return value (but not the
+  //    entire function) as live so that it is not eliminated.
+  // 
+  // It's not clear in the general case which option is more profitable because,
+  // even in the absence of explicit uses of the return value, code generation
+  // is free to use the 'returned' attribute to do things like eliding
+  // save/restores of registers across calls. Whether or not this happens is
+  // target and ABI-specific as well as depending on the amount of register
+  // pressure, so there's no good way for an IR-level pass to figure this out.
+  //
+  // Fortunately, the only places where 'returned' is currently generated by
+  // the FE are places where 'returned' is basically free and almost always a
+  // performance win, so the second option can just be used always for now.
+  //
+  // This should be revisited if 'returned' is ever applied more liberally.
+  if (RetTy->isVoidTy() || HasLiveReturnedArg) {
     NRetTy = RetTy;
   } else {
-    const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(RetTy);
-    if (STy)
-      // Look at each of the original return values individually.
-      for (unsigned i = 0; i != RetCount; ++i) {
-        RetOrArg Ret = CreateRet(F, i);
-        if (LiveValues.erase(Ret)) {
-          RetTypes.push_back(STy->getElementType(i));
-          NewRetIdxs[i] = RetTypes.size() - 1;
-        } else {
-          ++NumRetValsEliminated;
-          DEBUG(dbgs() << "DAE - Removing return value " << i << " from "
-                << F->getName() << "\n");
-        }
-      }
-    else
-      // We used to return a single value.
-      if (LiveValues.erase(CreateRet(F, 0))) {
-        RetTypes.push_back(RetTy);
-        NewRetIdxs[0] = 0;
+    // Look at each of the original return values individually.
+    for (unsigned i = 0; i != RetCount; ++i) {
+      RetOrArg Ret = CreateRet(F, i);
+      if (LiveValues.erase(Ret)) {
+        RetTypes.push_back(getRetComponentType(F, i));
+        NewRetIdxs[i] = RetTypes.size() - 1;
       } else {
-        DEBUG(dbgs() << "DAE - Removing return value from " << F->getName()
-              << "\n");
         ++NumRetValsEliminated;
+        DEBUG(dbgs() << "DAE - Removing return value " << i << " from "
+              << F->getName() << "\n");
+      }
+    }
+    if (RetTypes.size() > 1) {
+      // More than one return type? Reduce it down to size.
+      if (StructType *STy = dyn_cast<StructType>(RetTy)) {
+        // Make the new struct packed if we used to return a packed struct
+        // already.
+        NRetTy = StructType::get(STy->getContext(), RetTypes, STy->isPacked());
+      } else {
+        assert(isa<ArrayType>(RetTy) && "unexpected multi-value return");
+        NRetTy = ArrayType::get(RetTypes[0], RetTypes.size());
       }
-    if (RetTypes.size() > 1)
-      // More than one return type? Return a struct with them. Also, if we used
-      // to return a struct and didn't change the number of return values,
-      // return a struct again. This prevents changing {something} into
-      // something and {} into void.
-      // Make the new struct packed if we used to return a packed struct
-      // already.
-      NRetTy = StructType::get(STy->getContext(), RetTypes, STy->isPacked());
-    else if (RetTypes.size() == 1)
+    } else if (RetTypes.size() == 1)
       // One return type? Just a simple value then, but only if we didn't use to
       // return a struct with that simple value before.
       NRetTy = RetTypes.front();
@@ -659,49 +842,31 @@ bool DAE::RemoveDeadStuffFromFunction(Function *F) {
 
   assert(NRetTy && "No new return type found?");
 
+  // The existing function return attributes.
+  AttributeSet RAttrs = PAL.getRetAttributes();
+
   // Remove any incompatible attributes, but only if we removed all return
   // values. Otherwise, ensure that we don't have any conflicting attributes
   // here. Currently, this should not be possible, but special handling might be
   // required when new return value attributes are added.
   if (NRetTy->isVoidTy())
-    RAttrs &= ~Attribute::typeIncompatible(NRetTy);
+    RAttrs = RAttrs.removeAttributes(NRetTy->getContext(),
+                                     AttributeSet::ReturnIndex,
+                                     AttributeFuncs::typeIncompatible(NRetTy));
   else
-    assert((RAttrs & Attribute::typeIncompatible(NRetTy)) == 0
-           && "Return attributes no longer compatible?");
+    assert(!AttrBuilder(RAttrs, AttributeSet::ReturnIndex).
+             overlaps(AttributeFuncs::typeIncompatible(NRetTy)) &&
+           "Return attributes no longer compatible?");
 
-  if (RAttrs)
-    AttributesVec.push_back(AttributeWithIndex::get(0, RAttrs));
+  if (RAttrs.hasAttributes(AttributeSet::ReturnIndex))
+    AttributesVec.push_back(AttributeSet::get(NRetTy->getContext(), RAttrs));
 
-  // Remember which arguments are still alive.
-  SmallVector<bool, 10> ArgAlive(FTy->getNumParams(), false);
-  // Construct the new parameter list from non-dead arguments. Also construct
-  // a new set of parameter attributes to correspond. Skip the first parameter
-  // attribute, since that belongs to the return value.
-  unsigned i = 0;
-  for (Function::arg_iterator I = F->arg_begin(), E = F->arg_end();
-       I != E; ++I, ++i) {
-    RetOrArg Arg = CreateArg(F, i);
-    if (LiveValues.erase(Arg)) {
-      Params.push_back(I->getType());
-      ArgAlive[i] = true;
-
-      // Get the original parameter attributes (skipping the first one, that is
-      // for the return value.
-      if (Attributes Attrs = PAL.getParamAttributes(i + 1))
-        AttributesVec.push_back(AttributeWithIndex::get(Params.size(), Attrs));
-    } else {
-      ++NumArgumentsEliminated;
-      DEBUG(dbgs() << "DAE - Removing argument " << i << " (" << I->getName()
-            << ") from " << F->getName() << "\n");
-    }
-  }
-
-  if (FnAttrs != Attribute::None)
-    AttributesVec.push_back(AttributeWithIndex::get(~0, FnAttrs));
+  if (PAL.hasAttributes(AttributeSet::FunctionIndex))
+    AttributesVec.push_back(AttributeSet::get(F->getContext(),
+                                              PAL.getFnAttributes()));
 
   // Reconstruct the AttributesList based on the vector we constructed.
-  AttrListPtr NewPAL = AttrListPtr::get(AttributesVec.begin(),
-                                        AttributesVec.end());
+  AttributeSet NewPAL = AttributeSet::get(F->getContext(), AttributesVec);
 
   // Create the new function type based on the recomputed parameters.
   FunctionType *NFTy = FunctionType::get(NRetTy, Params, FTy->isVarArg());
@@ -716,7 +881,7 @@ bool DAE::RemoveDeadStuffFromFunction(Function *F) {
   NF->setAttributes(NewPAL);
   // Insert the new function before the old function, so we won't be processing
   // it again.
-  F->getParent()->getFunctionList().insert(F, NF);
+  F->getParent()->getFunctionList().insert(F->getIterator(), NF);
   NF->takeName(F);
 
   // Loop over all of the callers of the function, transforming the call sites
@@ -724,19 +889,21 @@ bool DAE::RemoveDeadStuffFromFunction(Function *F) {
   //
   std::vector<Value*> Args;
   while (!F->use_empty()) {
-    CallSite CS = CallSite::get(F->use_back());
+    CallSite CS(F->user_back());
     Instruction *Call = CS.getInstruction();
 
     AttributesVec.clear();
-    const AttrListPtr &CallPAL = CS.getAttributes();
+    const AttributeSet &CallPAL = CS.getAttributes();
 
     // The call return attributes.
-    Attributes RAttrs = CallPAL.getRetAttributes();
-    Attributes FnAttrs = CallPAL.getFnAttributes();
+    AttributeSet RAttrs = CallPAL.getRetAttributes();
+
     // Adjust in case the function was changed to return void.
-    RAttrs &= ~Attribute::typeIncompatible(NF->getReturnType());
-    if (RAttrs)
-      AttributesVec.push_back(AttributeWithIndex::get(0, RAttrs));
+    RAttrs = RAttrs.removeAttributes(NRetTy->getContext(),
+                                     AttributeSet::ReturnIndex,
+                        AttributeFuncs::typeIncompatible(NF->getReturnType()));
+    if (RAttrs.hasAttributes(AttributeSet::ReturnIndex))
+      AttributesVec.push_back(AttributeSet::get(NF->getContext(), RAttrs));
 
     // Declare these outside of the loops, so we can reuse them for the second
     // loop, which loops the varargs.
@@ -748,32 +915,45 @@ bool DAE::RemoveDeadStuffFromFunction(Function *F) {
       if (ArgAlive[i]) {
         Args.push_back(*I);
         // Get original parameter attributes, but skip return attributes.
-        if (Attributes Attrs = CallPAL.getParamAttributes(i + 1))
-          AttributesVec.push_back(AttributeWithIndex::get(Args.size(), Attrs));
+        if (CallPAL.hasAttributes(i + 1)) {
+          AttrBuilder B(CallPAL, i + 1);
+          // If the return type has changed, then get rid of 'returned' on the
+          // call site. The alternative is to make all 'returned' attributes on
+          // call sites keep the return value alive just like 'returned'
+          // attributes on function declaration but it's less clearly a win
+          // and this is not an expected case anyway
+          if (NRetTy != RetTy && B.contains(Attribute::Returned))
+            B.removeAttribute(Attribute::Returned);
+          AttributesVec.
+            push_back(AttributeSet::get(F->getContext(), Args.size(), B));
+        }
       }
 
     // Push any varargs arguments on the list. Don't forget their attributes.
     for (CallSite::arg_iterator E = CS.arg_end(); I != E; ++I, ++i) {
       Args.push_back(*I);
-      if (Attributes Attrs = CallPAL.getParamAttributes(i + 1))
-        AttributesVec.push_back(AttributeWithIndex::get(Args.size(), Attrs));
+      if (CallPAL.hasAttributes(i + 1)) {
+        AttrBuilder B(CallPAL, i + 1);
+        AttributesVec.
+          push_back(AttributeSet::get(F->getContext(), Args.size(), B));
+      }
     }
 
-    if (FnAttrs != Attribute::None)
-      AttributesVec.push_back(AttributeWithIndex::get(~0, FnAttrs));
+    if (CallPAL.hasAttributes(AttributeSet::FunctionIndex))
+      AttributesVec.push_back(AttributeSet::get(Call->getContext(),
+                                                CallPAL.getFnAttributes()));
 
     // Reconstruct the AttributesList based on the vector we constructed.
-    AttrListPtr NewCallPAL = AttrListPtr::get(AttributesVec.begin(),
-                                              AttributesVec.end());
+    AttributeSet NewCallPAL = AttributeSet::get(F->getContext(), AttributesVec);
 
     Instruction *New;
     if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Call)) {
       New = InvokeInst::Create(NF, II->getNormalDest(), II->getUnwindDest(),
-                               Args.begin(), Args.end(), "", Call);
+                               Args, "", Call->getParent());
       cast<InvokeInst>(New)->setCallingConv(CS.getCallingConv());
       cast<InvokeInst>(New)->setAttributes(NewCallPAL);
     } else {
-      New = CallInst::Create(NF, Args.begin(), Args.end(), "", Call);
+      New = CallInst::Create(NF, Args, "", Call);
       cast<CallInst>(New)->setCallingConv(CS.getCallingConv());
       cast<CallInst>(New)->setAttributes(NewCallPAL);
       if (cast<CallInst>(Call)->isTailCall())
@@ -791,21 +971,21 @@ bool DAE::RemoveDeadStuffFromFunction(Function *F) {
       } else if (New->getType()->isVoidTy()) {
         // Our return value has uses, but they will get removed later on.
         // Replace by null for now.
-        Call->replaceAllUsesWith(Constant::getNullValue(Call->getType()));
+        if (!Call->getType()->isX86_MMXTy())
+          Call->replaceAllUsesWith(Constant::getNullValue(Call->getType()));
       } else {
-        assert(RetTy->isStructTy() &&
+        assert((RetTy->isStructTy() || RetTy->isArrayTy()) &&
                "Return type changed, but not into a void. The old return type"
-               " must have been a struct!");
+               " must have been a struct or an array!");
         Instruction *InsertPt = Call;
         if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Call)) {
-          BasicBlock::iterator IP = II->getNormalDest()->begin();
-          while (isa<PHINode>(IP)) ++IP;
-          InsertPt = IP;
+          BasicBlock *NewEdge = SplitEdge(New->getParent(), II->getNormalDest());
+          InsertPt = &*NewEdge->getFirstInsertionPt();
         }
 
-        // We used to return a struct. Instead of doing smart stuff with all the
-        // uses of this struct, we will just rebuild it using
-        // extract/insertvalue chaining and let instcombine clean that up.
+        // We used to return a struct or array. Instead of doing smart stuff
+        // with all the uses, we will just rebuild it using extract/insertvalue
+        // chaining and let instcombine clean that up.
         //
         // Start out building up our return value from undef
         Value *RetVal = UndefValue::get(RetTy);
@@ -840,21 +1020,22 @@ bool DAE::RemoveDeadStuffFromFunction(Function *F) {
   // function empty.
   NF->getBasicBlockList().splice(NF->begin(), F->getBasicBlockList());
 
-  // Loop over the argument list, transfering uses of the old arguments over to
-  // the new arguments, also transfering over the names as well.
+  // Loop over the argument list, transferring uses of the old arguments over to
+  // the new arguments, also transferring over the names as well.
   i = 0;
   for (Function::arg_iterator I = F->arg_begin(), E = F->arg_end(),
        I2 = NF->arg_begin(); I != E; ++I, ++i)
     if (ArgAlive[i]) {
       // If this is a live argument, move the name and users over to the new
       // version.
-      I->replaceAllUsesWith(I2);
-      I2->takeName(I);
+      I->replaceAllUsesWith(&*I2);
+      I2->takeName(&*I);
       ++I2;
     } else {
       // If this argument is dead, replace any uses of it with null constants
       // (these are guaranteed to become unused later on).
-      I->replaceAllUsesWith(Constant::getNullValue(I->getType()));
+      if (!I->getType()->isX86_MMXTy())
+        I->replaceAllUsesWith(Constant::getNullValue(I->getType()));
     }
 
   // If we change the return value of the function we must rewrite any return
@@ -865,10 +1046,10 @@ bool DAE::RemoveDeadStuffFromFunction(Function *F) {
         Value *RetVal;
 
         if (NFTy->getReturnType()->isVoidTy()) {
-          RetVal = 0;
+          RetVal = nullptr;
         } else {
-          assert (RetTy->isStructTy());
-          // The original return value was a struct, insert
+          assert(RetTy->isStructTy() || RetTy->isArrayTy());
+          // The original return value was a struct or array, insert
           // extractvalue/insertvalue chains to extract only the values we need
           // to return and insert them into our new result.
           // This does generate messy code, but we'll let it to instcombine to
@@ -899,6 +1080,9 @@ bool DAE::RemoveDeadStuffFromFunction(Function *F) {
         BB->getInstList().erase(RI);
       }
 
+  // Patch the pointer to LLVM function in debug info descriptor.
+  NF->setSubprogram(F->getSubprogram());
+
   // Now that the old function is dead, delete it.
   F->eraseFromParent();
 
@@ -924,16 +1108,22 @@ bool DAE::runOnModule(Module &M) {
   // determine that dead arguments passed into recursive functions are dead).
   //
   DEBUG(dbgs() << "DAE - Determining liveness\n");
-  for (Module::iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E; ++I)
-    SurveyFunction(*I);
+  for (auto &F : M)
+    SurveyFunction(F);
 
   // Now, remove all dead arguments and return values from each function in
   // turn.
   for (Module::iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E; ) {
     // Increment now, because the function will probably get removed (ie.
     // replaced by a new one).
-    Function *F = I++;
+    Function *F = &*I++;
     Changed |= RemoveDeadStuffFromFunction(F);
   }
+
+  // Finally, look for any unused parameters in functions with non-local
+  // linkage and replace the passed in parameters with undef.
+  for (auto &F : M)
+    Changed |= RemoveDeadArgumentsFromCallers(F);
+
   return Changed;
 }