106f32e7eSjoerg //===- CloneModule.cpp - Clone an entire module ---------------------------===//
206f32e7eSjoerg //
306f32e7eSjoerg // Part of the LLVM Project, under the Apache License v2.0 with LLVM Exceptions.
406f32e7eSjoerg // See https://llvm.org/LICENSE.txt for license information.
506f32e7eSjoerg // SPDX-License-Identifier: Apache-2.0 WITH LLVM-exception
606f32e7eSjoerg //
706f32e7eSjoerg //===----------------------------------------------------------------------===//
806f32e7eSjoerg //
906f32e7eSjoerg // This file implements the CloneModule interface which makes a copy of an
1006f32e7eSjoerg // entire module.
1106f32e7eSjoerg //
1206f32e7eSjoerg //===----------------------------------------------------------------------===//
1306f32e7eSjoerg 
1406f32e7eSjoerg #include "llvm/IR/Constant.h"
1506f32e7eSjoerg #include "llvm/IR/DerivedTypes.h"
1606f32e7eSjoerg #include "llvm/IR/Module.h"
1706f32e7eSjoerg #include "llvm/Transforms/Utils/Cloning.h"
1806f32e7eSjoerg #include "llvm/Transforms/Utils/ValueMapper.h"
1906f32e7eSjoerg using namespace llvm;
2006f32e7eSjoerg 
copyComdat(GlobalObject * Dst,const GlobalObject * Src)2106f32e7eSjoerg static void copyComdat(GlobalObject *Dst, const GlobalObject *Src) {
2206f32e7eSjoerg   const Comdat *SC = Src->getComdat();
2306f32e7eSjoerg   if (!SC)
2406f32e7eSjoerg     return;
2506f32e7eSjoerg   Comdat *DC = Dst->getParent()->getOrInsertComdat(SC->getName());
2606f32e7eSjoerg   DC->setSelectionKind(SC->getSelectionKind());
2706f32e7eSjoerg   Dst->setComdat(DC);
2806f32e7eSjoerg }
2906f32e7eSjoerg 
3006f32e7eSjoerg /// This is not as easy as it might seem because we have to worry about making
3106f32e7eSjoerg /// copies of global variables and functions, and making their (initializers and
3206f32e7eSjoerg /// references, respectively) refer to the right globals.
3306f32e7eSjoerg ///
CloneModule(const Module & M)3406f32e7eSjoerg std::unique_ptr<Module> llvm::CloneModule(const Module &M) {
3506f32e7eSjoerg   // Create the value map that maps things from the old module over to the new
3606f32e7eSjoerg   // module.
3706f32e7eSjoerg   ValueToValueMapTy VMap;
3806f32e7eSjoerg   return CloneModule(M, VMap);
3906f32e7eSjoerg }
4006f32e7eSjoerg 
CloneModule(const Module & M,ValueToValueMapTy & VMap)4106f32e7eSjoerg std::unique_ptr<Module> llvm::CloneModule(const Module &M,
4206f32e7eSjoerg                                           ValueToValueMapTy &VMap) {
4306f32e7eSjoerg   return CloneModule(M, VMap, [](const GlobalValue *GV) { return true; });
4406f32e7eSjoerg }
4506f32e7eSjoerg 
CloneModule(const Module & M,ValueToValueMapTy & VMap,function_ref<bool (const GlobalValue *)> ShouldCloneDefinition)4606f32e7eSjoerg std::unique_ptr<Module> llvm::CloneModule(
4706f32e7eSjoerg     const Module &M, ValueToValueMapTy &VMap,
4806f32e7eSjoerg     function_ref<bool(const GlobalValue *)> ShouldCloneDefinition) {
4906f32e7eSjoerg   // First off, we need to create the new module.
5006f32e7eSjoerg   std::unique_ptr<Module> New =
5106f32e7eSjoerg       std::make_unique<Module>(M.getModuleIdentifier(), M.getContext());
5206f32e7eSjoerg   New->setSourceFileName(M.getSourceFileName());
5306f32e7eSjoerg   New->setDataLayout(M.getDataLayout());
5406f32e7eSjoerg   New->setTargetTriple(M.getTargetTriple());
5506f32e7eSjoerg   New->setModuleInlineAsm(M.getModuleInlineAsm());
5606f32e7eSjoerg 
5706f32e7eSjoerg   // Loop over all of the global variables, making corresponding globals in the
5806f32e7eSjoerg   // new module.  Here we add them to the VMap and to the new Module.  We
5906f32e7eSjoerg   // don't worry about attributes or initializers, they will come later.
6006f32e7eSjoerg   //
6106f32e7eSjoerg   for (Module::const_global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
6206f32e7eSjoerg        I != E; ++I) {
6306f32e7eSjoerg     GlobalVariable *GV = new GlobalVariable(*New,
6406f32e7eSjoerg                                             I->getValueType(),
6506f32e7eSjoerg                                             I->isConstant(), I->getLinkage(),
6606f32e7eSjoerg                                             (Constant*) nullptr, I->getName(),
6706f32e7eSjoerg                                             (GlobalVariable*) nullptr,
6806f32e7eSjoerg                                             I->getThreadLocalMode(),
6906f32e7eSjoerg                                             I->getType()->getAddressSpace());
7006f32e7eSjoerg     GV->copyAttributesFrom(&*I);
7106f32e7eSjoerg     VMap[&*I] = GV;
7206f32e7eSjoerg   }
7306f32e7eSjoerg 
7406f32e7eSjoerg   // Loop over the functions in the module, making external functions as before
7506f32e7eSjoerg   for (const Function &I : M) {
7606f32e7eSjoerg     Function *NF =
7706f32e7eSjoerg         Function::Create(cast<FunctionType>(I.getValueType()), I.getLinkage(),
7806f32e7eSjoerg                          I.getAddressSpace(), I.getName(), New.get());
7906f32e7eSjoerg     NF->copyAttributesFrom(&I);
8006f32e7eSjoerg     VMap[&I] = NF;
8106f32e7eSjoerg   }
8206f32e7eSjoerg 
8306f32e7eSjoerg   // Loop over the aliases in the module
8406f32e7eSjoerg   for (Module::const_alias_iterator I = M.alias_begin(), E = M.alias_end();
8506f32e7eSjoerg        I != E; ++I) {
8606f32e7eSjoerg     if (!ShouldCloneDefinition(&*I)) {
8706f32e7eSjoerg       // An alias cannot act as an external reference, so we need to create
8806f32e7eSjoerg       // either a function or a global variable depending on the value type.
8906f32e7eSjoerg       // FIXME: Once pointee types are gone we can probably pick one or the
9006f32e7eSjoerg       // other.
9106f32e7eSjoerg       GlobalValue *GV;
9206f32e7eSjoerg       if (I->getValueType()->isFunctionTy())
9306f32e7eSjoerg         GV = Function::Create(cast<FunctionType>(I->getValueType()),
9406f32e7eSjoerg                               GlobalValue::ExternalLinkage,
9506f32e7eSjoerg                               I->getAddressSpace(), I->getName(), New.get());
9606f32e7eSjoerg       else
9706f32e7eSjoerg         GV = new GlobalVariable(
9806f32e7eSjoerg             *New, I->getValueType(), false, GlobalValue::ExternalLinkage,
9906f32e7eSjoerg             nullptr, I->getName(), nullptr,
10006f32e7eSjoerg             I->getThreadLocalMode(), I->getType()->getAddressSpace());
10106f32e7eSjoerg       VMap[&*I] = GV;
10206f32e7eSjoerg       // We do not copy attributes (mainly because copying between different
10306f32e7eSjoerg       // kinds of globals is forbidden), but this is generally not required for
10406f32e7eSjoerg       // correctness.
10506f32e7eSjoerg       continue;
10606f32e7eSjoerg     }
10706f32e7eSjoerg     auto *GA = GlobalAlias::create(I->getValueType(),
10806f32e7eSjoerg                                    I->getType()->getPointerAddressSpace(),
10906f32e7eSjoerg                                    I->getLinkage(), I->getName(), New.get());
11006f32e7eSjoerg     GA->copyAttributesFrom(&*I);
11106f32e7eSjoerg     VMap[&*I] = GA;
11206f32e7eSjoerg   }
11306f32e7eSjoerg 
11406f32e7eSjoerg   // Now that all of the things that global variable initializer can refer to
11506f32e7eSjoerg   // have been created, loop through and copy the global variable referrers
11606f32e7eSjoerg   // over...  We also set the attributes on the global now.
11706f32e7eSjoerg   //
118*da58b97aSjoerg   for (const GlobalVariable &G : M.globals()) {
119*da58b97aSjoerg     GlobalVariable *GV = cast<GlobalVariable>(VMap[&G]);
120*da58b97aSjoerg 
121*da58b97aSjoerg     SmallVector<std::pair<unsigned, MDNode *>, 1> MDs;
122*da58b97aSjoerg     G.getAllMetadata(MDs);
123*da58b97aSjoerg     for (auto MD : MDs)
124*da58b97aSjoerg       GV->addMetadata(MD.first, *MapMetadata(MD.second, VMap));
125*da58b97aSjoerg 
126*da58b97aSjoerg     if (G.isDeclaration())
12706f32e7eSjoerg       continue;
12806f32e7eSjoerg 
129*da58b97aSjoerg     if (!ShouldCloneDefinition(&G)) {
13006f32e7eSjoerg       // Skip after setting the correct linkage for an external reference.
13106f32e7eSjoerg       GV->setLinkage(GlobalValue::ExternalLinkage);
13206f32e7eSjoerg       continue;
13306f32e7eSjoerg     }
134*da58b97aSjoerg     if (G.hasInitializer())
135*da58b97aSjoerg       GV->setInitializer(MapValue(G.getInitializer(), VMap));
13606f32e7eSjoerg 
137*da58b97aSjoerg     copyComdat(GV, &G);
13806f32e7eSjoerg   }
13906f32e7eSjoerg 
14006f32e7eSjoerg   // Similarly, copy over function bodies now...
14106f32e7eSjoerg   //
14206f32e7eSjoerg   for (const Function &I : M) {
14306f32e7eSjoerg     if (I.isDeclaration())
14406f32e7eSjoerg       continue;
14506f32e7eSjoerg 
14606f32e7eSjoerg     Function *F = cast<Function>(VMap[&I]);
14706f32e7eSjoerg     if (!ShouldCloneDefinition(&I)) {
14806f32e7eSjoerg       // Skip after setting the correct linkage for an external reference.
14906f32e7eSjoerg       F->setLinkage(GlobalValue::ExternalLinkage);
15006f32e7eSjoerg       // Personality function is not valid on a declaration.
15106f32e7eSjoerg       F->setPersonalityFn(nullptr);
15206f32e7eSjoerg       continue;
15306f32e7eSjoerg     }
15406f32e7eSjoerg 
15506f32e7eSjoerg     Function::arg_iterator DestI = F->arg_begin();
15606f32e7eSjoerg     for (Function::const_arg_iterator J = I.arg_begin(); J != I.arg_end();
15706f32e7eSjoerg          ++J) {
15806f32e7eSjoerg       DestI->setName(J->getName());
15906f32e7eSjoerg       VMap[&*J] = &*DestI++;
16006f32e7eSjoerg     }
16106f32e7eSjoerg 
16206f32e7eSjoerg     SmallVector<ReturnInst *, 8> Returns; // Ignore returns cloned.
163*da58b97aSjoerg     CloneFunctionInto(F, &I, VMap, CloneFunctionChangeType::ClonedModule,
164*da58b97aSjoerg                       Returns);
16506f32e7eSjoerg 
16606f32e7eSjoerg     if (I.hasPersonalityFn())
16706f32e7eSjoerg       F->setPersonalityFn(MapValue(I.getPersonalityFn(), VMap));
16806f32e7eSjoerg 
16906f32e7eSjoerg     copyComdat(F, &I);
17006f32e7eSjoerg   }
17106f32e7eSjoerg 
17206f32e7eSjoerg   // And aliases
17306f32e7eSjoerg   for (Module::const_alias_iterator I = M.alias_begin(), E = M.alias_end();
17406f32e7eSjoerg        I != E; ++I) {
17506f32e7eSjoerg     // We already dealt with undefined aliases above.
17606f32e7eSjoerg     if (!ShouldCloneDefinition(&*I))
17706f32e7eSjoerg       continue;
17806f32e7eSjoerg     GlobalAlias *GA = cast<GlobalAlias>(VMap[&*I]);
17906f32e7eSjoerg     if (const Constant *C = I->getAliasee())
18006f32e7eSjoerg       GA->setAliasee(MapValue(C, VMap));
18106f32e7eSjoerg   }
18206f32e7eSjoerg 
18306f32e7eSjoerg   // And named metadata....
18406f32e7eSjoerg   for (Module::const_named_metadata_iterator I = M.named_metadata_begin(),
18506f32e7eSjoerg                                              E = M.named_metadata_end();
18606f32e7eSjoerg        I != E; ++I) {
18706f32e7eSjoerg     const NamedMDNode &NMD = *I;
18806f32e7eSjoerg     NamedMDNode *NewNMD = New->getOrInsertNamedMetadata(NMD.getName());
18906f32e7eSjoerg     for (unsigned i = 0, e = NMD.getNumOperands(); i != e; ++i)
19006f32e7eSjoerg       NewNMD->addOperand(MapMetadata(NMD.getOperand(i), VMap));
19106f32e7eSjoerg   }
19206f32e7eSjoerg 
19306f32e7eSjoerg   return New;
19406f32e7eSjoerg }
19506f32e7eSjoerg 
19606f32e7eSjoerg extern "C" {
19706f32e7eSjoerg 
LLVMCloneModule(LLVMModuleRef M)19806f32e7eSjoerg LLVMModuleRef LLVMCloneModule(LLVMModuleRef M) {
19906f32e7eSjoerg   return wrap(CloneModule(*unwrap(M)).release());
20006f32e7eSjoerg }
20106f32e7eSjoerg 
20206f32e7eSjoerg }
203