]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - contrib/llvm/tools/clang/lib/Analysis/ThreadSafety.cpp
Update clang to trunk r290819 and resolve conflicts.
[FreeBSD/FreeBSD.git] / contrib / llvm / tools / clang / lib / Analysis / ThreadSafety.cpp
1 //===- ThreadSafety.cpp ----------------------------------------*- C++ --*-===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
6 // License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 // A intra-procedural analysis for thread safety (e.g. deadlocks and race
11 // conditions), based off of an annotation system.
12 //
13 // See http://clang.llvm.org/docs/ThreadSafetyAnalysis.html
14 // for more information.
15 //
16 //===----------------------------------------------------------------------===//
17
18 #include "clang/Analysis/Analyses/ThreadSafety.h"
19 #include "clang/AST/Attr.h"
20 #include "clang/AST/DeclCXX.h"
21 #include "clang/AST/ExprCXX.h"
22 #include "clang/AST/StmtCXX.h"
23 #include "clang/AST/StmtVisitor.h"
24 #include "clang/Analysis/Analyses/PostOrderCFGView.h"
25 #include "clang/Analysis/Analyses/ThreadSafetyCommon.h"
26 #include "clang/Analysis/Analyses/ThreadSafetyLogical.h"
27 #include "clang/Analysis/Analyses/ThreadSafetyTIL.h"
28 #include "clang/Analysis/Analyses/ThreadSafetyTraverse.h"
29 #include "clang/Analysis/AnalysisContext.h"
30 #include "clang/Analysis/CFG.h"
31 #include "clang/Analysis/CFGStmtMap.h"
32 #include "clang/Basic/OperatorKinds.h"
33 #include "clang/Basic/SourceLocation.h"
34 #include "clang/Basic/SourceManager.h"
35 #include "llvm/ADT/ImmutableMap.h"
36 #include "llvm/ADT/PostOrderIterator.h"
37 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
38 #include "llvm/ADT/StringRef.h"
39 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
40 #include <algorithm>
41 #include <ostream>
42 #include <sstream>
43 #include <utility>
44 #include <vector>
45 using namespace clang;
46 using namespace threadSafety;
47
48 // Key method definition
49 ThreadSafetyHandler::~ThreadSafetyHandler() {}
50
51 namespace {
52 class TILPrinter :
53   public til::PrettyPrinter<TILPrinter, llvm::raw_ostream> {};
54
55
56 /// Issue a warning about an invalid lock expression
57 static void warnInvalidLock(ThreadSafetyHandler &Handler,
58                             const Expr *MutexExp, const NamedDecl *D,
59                             const Expr *DeclExp, StringRef Kind) {
60   SourceLocation Loc;
61   if (DeclExp)
62     Loc = DeclExp->getExprLoc();
63
64   // FIXME: add a note about the attribute location in MutexExp or D
65   if (Loc.isValid())
66     Handler.handleInvalidLockExp(Kind, Loc);
67 }
68
69 /// \brief A set of CapabilityInfo objects, which are compiled from the
70 /// requires attributes on a function.
71 class CapExprSet : public SmallVector<CapabilityExpr, 4> {
72 public:
73   /// \brief Push M onto list, but discard duplicates.
74   void push_back_nodup(const CapabilityExpr &CapE) {
75     iterator It = std::find_if(begin(), end(),
76                                [=](const CapabilityExpr &CapE2) {
77       return CapE.equals(CapE2);
78     });
79     if (It == end())
80       push_back(CapE);
81   }
82 };
83
84 class FactManager;
85 class FactSet;
86
87 /// \brief This is a helper class that stores a fact that is known at a
88 /// particular point in program execution.  Currently, a fact is a capability,
89 /// along with additional information, such as where it was acquired, whether
90 /// it is exclusive or shared, etc.
91 ///
92 /// FIXME: this analysis does not currently support either re-entrant
93 /// locking or lock "upgrading" and "downgrading" between exclusive and
94 /// shared.
95 class FactEntry : public CapabilityExpr {
96 private:
97   LockKind          LKind;            ///<  exclusive or shared
98   SourceLocation    AcquireLoc;       ///<  where it was acquired.
99   bool              Asserted;         ///<  true if the lock was asserted
100   bool              Declared;         ///<  true if the lock was declared
101
102 public:
103   FactEntry(const CapabilityExpr &CE, LockKind LK, SourceLocation Loc,
104             bool Asrt, bool Declrd = false)
105       : CapabilityExpr(CE), LKind(LK), AcquireLoc(Loc), Asserted(Asrt),
106         Declared(Declrd) {}
107
108   virtual ~FactEntry() {}
109
110   LockKind          kind()       const { return LKind;      }
111   SourceLocation    loc()        const { return AcquireLoc; }
112   bool              asserted()   const { return Asserted; }
113   bool              declared()   const { return Declared; }
114
115   void setDeclared(bool D) { Declared = D; }
116
117   virtual void
118   handleRemovalFromIntersection(const FactSet &FSet, FactManager &FactMan,
119                                 SourceLocation JoinLoc, LockErrorKind LEK,
120                                 ThreadSafetyHandler &Handler) const = 0;
121   virtual void handleUnlock(FactSet &FSet, FactManager &FactMan,
122                             const CapabilityExpr &Cp, SourceLocation UnlockLoc,
123                             bool FullyRemove, ThreadSafetyHandler &Handler,
124                             StringRef DiagKind) const = 0;
125
126   // Return true if LKind >= LK, where exclusive > shared
127   bool isAtLeast(LockKind LK) {
128     return  (LKind == LK_Exclusive) || (LK == LK_Shared);
129   }
130 };
131
132
133 typedef unsigned short FactID;
134
135 /// \brief FactManager manages the memory for all facts that are created during
136 /// the analysis of a single routine.
137 class FactManager {
138 private:
139   std::vector<std::unique_ptr<FactEntry>> Facts;
140
141 public:
142   FactID newFact(std::unique_ptr<FactEntry> Entry) {
143     Facts.push_back(std::move(Entry));
144     return static_cast<unsigned short>(Facts.size() - 1);
145   }
146
147   const FactEntry &operator[](FactID F) const { return *Facts[F]; }
148   FactEntry &operator[](FactID F) { return *Facts[F]; }
149 };
150
151
152 /// \brief A FactSet is the set of facts that are known to be true at a
153 /// particular program point.  FactSets must be small, because they are
154 /// frequently copied, and are thus implemented as a set of indices into a
155 /// table maintained by a FactManager.  A typical FactSet only holds 1 or 2
156 /// locks, so we can get away with doing a linear search for lookup.  Note
157 /// that a hashtable or map is inappropriate in this case, because lookups
158 /// may involve partial pattern matches, rather than exact matches.
159 class FactSet {
160 private:
161   typedef SmallVector<FactID, 4> FactVec;
162
163   FactVec FactIDs;
164
165 public:
166   typedef FactVec::iterator       iterator;
167   typedef FactVec::const_iterator const_iterator;
168
169   iterator       begin()       { return FactIDs.begin(); }
170   const_iterator begin() const { return FactIDs.begin(); }
171
172   iterator       end()       { return FactIDs.end(); }
173   const_iterator end() const { return FactIDs.end(); }
174
175   bool isEmpty() const { return FactIDs.size() == 0; }
176
177   // Return true if the set contains only negative facts
178   bool isEmpty(FactManager &FactMan) const {
179     for (FactID FID : *this) {
180       if (!FactMan[FID].negative())
181         return false;
182     }
183     return true;
184   }
185
186   void addLockByID(FactID ID) { FactIDs.push_back(ID); }
187
188   FactID addLock(FactManager &FM, std::unique_ptr<FactEntry> Entry) {
189     FactID F = FM.newFact(std::move(Entry));
190     FactIDs.push_back(F);
191     return F;
192   }
193
194   bool removeLock(FactManager& FM, const CapabilityExpr &CapE) {
195     unsigned n = FactIDs.size();
196     if (n == 0)
197       return false;
198
199     for (unsigned i = 0; i < n-1; ++i) {
200       if (FM[FactIDs[i]].matches(CapE)) {
201         FactIDs[i] = FactIDs[n-1];
202         FactIDs.pop_back();
203         return true;
204       }
205     }
206     if (FM[FactIDs[n-1]].matches(CapE)) {
207       FactIDs.pop_back();
208       return true;
209     }
210     return false;
211   }
212
213   iterator findLockIter(FactManager &FM, const CapabilityExpr &CapE) {
214     return std::find_if(begin(), end(), [&](FactID ID) {
215       return FM[ID].matches(CapE);
216     });
217   }
218
219   FactEntry *findLock(FactManager &FM, const CapabilityExpr &CapE) const {
220     auto I = std::find_if(begin(), end(), [&](FactID ID) {
221       return FM[ID].matches(CapE);
222     });
223     return I != end() ? &FM[*I] : nullptr;
224   }
225
226   FactEntry *findLockUniv(FactManager &FM, const CapabilityExpr &CapE) const {
227     auto I = std::find_if(begin(), end(), [&](FactID ID) -> bool {
228       return FM[ID].matchesUniv(CapE);
229     });
230     return I != end() ? &FM[*I] : nullptr;
231   }
232
233   FactEntry *findPartialMatch(FactManager &FM,
234                               const CapabilityExpr &CapE) const {
235     auto I = std::find_if(begin(), end(), [&](FactID ID) -> bool {
236       return FM[ID].partiallyMatches(CapE);
237     });
238     return I != end() ? &FM[*I] : nullptr;
239   }
240
241   bool containsMutexDecl(FactManager &FM, const ValueDecl* Vd) const {
242     auto I = std::find_if(begin(), end(), [&](FactID ID) -> bool {
243       return FM[ID].valueDecl() == Vd;
244     });
245     return I != end();
246   }
247 };
248
249 class ThreadSafetyAnalyzer;
250 } // namespace
251
252 namespace clang {
253 namespace threadSafety {
254 class BeforeSet {
255 private:
256   typedef SmallVector<const ValueDecl*, 4>  BeforeVect;
257
258   struct BeforeInfo {
259     BeforeInfo() : Visited(0) {}
260     BeforeInfo(BeforeInfo &&) = default;
261
262     BeforeVect Vect;
263     int Visited;
264   };
265
266   typedef llvm::DenseMap<const ValueDecl *, std::unique_ptr<BeforeInfo>>
267       BeforeMap;
268   typedef llvm::DenseMap<const ValueDecl*, bool>        CycleMap;
269
270 public:
271   BeforeSet() { }
272
273   BeforeInfo* insertAttrExprs(const ValueDecl* Vd,
274                               ThreadSafetyAnalyzer& Analyzer);
275
276   BeforeInfo *getBeforeInfoForDecl(const ValueDecl *Vd,
277                                    ThreadSafetyAnalyzer &Analyzer);
278
279   void checkBeforeAfter(const ValueDecl* Vd,
280                         const FactSet& FSet,
281                         ThreadSafetyAnalyzer& Analyzer,
282                         SourceLocation Loc, StringRef CapKind);
283
284 private:
285   BeforeMap BMap;
286   CycleMap  CycMap;
287 };
288 } // end namespace threadSafety
289 } // end namespace clang
290
291 namespace {
292 typedef llvm::ImmutableMap<const NamedDecl*, unsigned> LocalVarContext;
293 class LocalVariableMap;
294
295 /// A side (entry or exit) of a CFG node.
296 enum CFGBlockSide { CBS_Entry, CBS_Exit };
297
298 /// CFGBlockInfo is a struct which contains all the information that is
299 /// maintained for each block in the CFG.  See LocalVariableMap for more
300 /// information about the contexts.
301 struct CFGBlockInfo {
302   FactSet EntrySet;             // Lockset held at entry to block
303   FactSet ExitSet;              // Lockset held at exit from block
304   LocalVarContext EntryContext; // Context held at entry to block
305   LocalVarContext ExitContext;  // Context held at exit from block
306   SourceLocation EntryLoc;      // Location of first statement in block
307   SourceLocation ExitLoc;       // Location of last statement in block.
308   unsigned EntryIndex;          // Used to replay contexts later
309   bool Reachable;               // Is this block reachable?
310
311   const FactSet &getSet(CFGBlockSide Side) const {
312     return Side == CBS_Entry ? EntrySet : ExitSet;
313   }
314   SourceLocation getLocation(CFGBlockSide Side) const {
315     return Side == CBS_Entry ? EntryLoc : ExitLoc;
316   }
317
318 private:
319   CFGBlockInfo(LocalVarContext EmptyCtx)
320     : EntryContext(EmptyCtx), ExitContext(EmptyCtx), Reachable(false)
321   { }
322
323 public:
324   static CFGBlockInfo getEmptyBlockInfo(LocalVariableMap &M);
325 };
326
327
328
329 // A LocalVariableMap maintains a map from local variables to their currently
330 // valid definitions.  It provides SSA-like functionality when traversing the
331 // CFG.  Like SSA, each definition or assignment to a variable is assigned a
332 // unique name (an integer), which acts as the SSA name for that definition.
333 // The total set of names is shared among all CFG basic blocks.
334 // Unlike SSA, we do not rewrite expressions to replace local variables declrefs
335 // with their SSA-names.  Instead, we compute a Context for each point in the
336 // code, which maps local variables to the appropriate SSA-name.  This map
337 // changes with each assignment.
338 //
339 // The map is computed in a single pass over the CFG.  Subsequent analyses can
340 // then query the map to find the appropriate Context for a statement, and use
341 // that Context to look up the definitions of variables.
342 class LocalVariableMap {
343 public:
344   typedef LocalVarContext Context;
345
346   /// A VarDefinition consists of an expression, representing the value of the
347   /// variable, along with the context in which that expression should be
348   /// interpreted.  A reference VarDefinition does not itself contain this
349   /// information, but instead contains a pointer to a previous VarDefinition.
350   struct VarDefinition {
351   public:
352     friend class LocalVariableMap;
353
354     const NamedDecl *Dec;  // The original declaration for this variable.
355     const Expr *Exp;       // The expression for this variable, OR
356     unsigned Ref;          // Reference to another VarDefinition
357     Context Ctx;           // The map with which Exp should be interpreted.
358
359     bool isReference() { return !Exp; }
360
361   private:
362     // Create ordinary variable definition
363     VarDefinition(const NamedDecl *D, const Expr *E, Context C)
364       : Dec(D), Exp(E), Ref(0), Ctx(C)
365     { }
366
367     // Create reference to previous definition
368     VarDefinition(const NamedDecl *D, unsigned R, Context C)
369       : Dec(D), Exp(nullptr), Ref(R), Ctx(C)
370     { }
371   };
372
373 private:
374   Context::Factory ContextFactory;
375   std::vector<VarDefinition> VarDefinitions;
376   std::vector<unsigned> CtxIndices;
377   std::vector<std::pair<Stmt*, Context> > SavedContexts;
378
379 public:
380   LocalVariableMap() {
381     // index 0 is a placeholder for undefined variables (aka phi-nodes).
382     VarDefinitions.push_back(VarDefinition(nullptr, 0u, getEmptyContext()));
383   }
384
385   /// Look up a definition, within the given context.
386   const VarDefinition* lookup(const NamedDecl *D, Context Ctx) {
387     const unsigned *i = Ctx.lookup(D);
388     if (!i)
389       return nullptr;
390     assert(*i < VarDefinitions.size());
391     return &VarDefinitions[*i];
392   }
393
394   /// Look up the definition for D within the given context.  Returns
395   /// NULL if the expression is not statically known.  If successful, also
396   /// modifies Ctx to hold the context of the return Expr.
397   const Expr* lookupExpr(const NamedDecl *D, Context &Ctx) {
398     const unsigned *P = Ctx.lookup(D);
399     if (!P)
400       return nullptr;
401
402     unsigned i = *P;
403     while (i > 0) {
404       if (VarDefinitions[i].Exp) {
405         Ctx = VarDefinitions[i].Ctx;
406         return VarDefinitions[i].Exp;
407       }
408       i = VarDefinitions[i].Ref;
409     }
410     return nullptr;
411   }
412
413   Context getEmptyContext() { return ContextFactory.getEmptyMap(); }
414
415   /// Return the next context after processing S.  This function is used by
416   /// clients of the class to get the appropriate context when traversing the
417   /// CFG.  It must be called for every assignment or DeclStmt.
418   Context getNextContext(unsigned &CtxIndex, Stmt *S, Context C) {
419     if (SavedContexts[CtxIndex+1].first == S) {
420       CtxIndex++;
421       Context Result = SavedContexts[CtxIndex].second;
422       return Result;
423     }
424     return C;
425   }
426
427   void dumpVarDefinitionName(unsigned i) {
428     if (i == 0) {
429       llvm::errs() << "Undefined";
430       return;
431     }
432     const NamedDecl *Dec = VarDefinitions[i].Dec;
433     if (!Dec) {
434       llvm::errs() << "<<NULL>>";
435       return;
436     }
437     Dec->printName(llvm::errs());
438     llvm::errs() << "." << i << " " << ((const void*) Dec);
439   }
440
441   /// Dumps an ASCII representation of the variable map to llvm::errs()
442   void dump() {
443     for (unsigned i = 1, e = VarDefinitions.size(); i < e; ++i) {
444       const Expr *Exp = VarDefinitions[i].Exp;
445       unsigned Ref = VarDefinitions[i].Ref;
446
447       dumpVarDefinitionName(i);
448       llvm::errs() << " = ";
449       if (Exp) Exp->dump();
450       else {
451         dumpVarDefinitionName(Ref);
452         llvm::errs() << "\n";
453       }
454     }
455   }
456
457   /// Dumps an ASCII representation of a Context to llvm::errs()
458   void dumpContext(Context C) {
459     for (Context::iterator I = C.begin(), E = C.end(); I != E; ++I) {
460       const NamedDecl *D = I.getKey();
461       D->printName(llvm::errs());
462       const unsigned *i = C.lookup(D);
463       llvm::errs() << " -> ";
464       dumpVarDefinitionName(*i);
465       llvm::errs() << "\n";
466     }
467   }
468
469   /// Builds the variable map.
470   void traverseCFG(CFG *CFGraph, const PostOrderCFGView *SortedGraph,
471                    std::vector<CFGBlockInfo> &BlockInfo);
472
473 protected:
474   // Get the current context index
475   unsigned getContextIndex() { return SavedContexts.size()-1; }
476
477   // Save the current context for later replay
478   void saveContext(Stmt *S, Context C) {
479     SavedContexts.push_back(std::make_pair(S,C));
480   }
481
482   // Adds a new definition to the given context, and returns a new context.
483   // This method should be called when declaring a new variable.
484   Context addDefinition(const NamedDecl *D, const Expr *Exp, Context Ctx) {
485     assert(!Ctx.contains(D));
486     unsigned newID = VarDefinitions.size();
487     Context NewCtx = ContextFactory.add(Ctx, D, newID);
488     VarDefinitions.push_back(VarDefinition(D, Exp, Ctx));
489     return NewCtx;
490   }
491
492   // Add a new reference to an existing definition.
493   Context addReference(const NamedDecl *D, unsigned i, Context Ctx) {
494     unsigned newID = VarDefinitions.size();
495     Context NewCtx = ContextFactory.add(Ctx, D, newID);
496     VarDefinitions.push_back(VarDefinition(D, i, Ctx));
497     return NewCtx;
498   }
499
500   // Updates a definition only if that definition is already in the map.
501   // This method should be called when assigning to an existing variable.
502   Context updateDefinition(const NamedDecl *D, Expr *Exp, Context Ctx) {
503     if (Ctx.contains(D)) {
504       unsigned newID = VarDefinitions.size();
505       Context NewCtx = ContextFactory.remove(Ctx, D);
506       NewCtx = ContextFactory.add(NewCtx, D, newID);
507       VarDefinitions.push_back(VarDefinition(D, Exp, Ctx));
508       return NewCtx;
509     }
510     return Ctx;
511   }
512
513   // Removes a definition from the context, but keeps the variable name
514   // as a valid variable.  The index 0 is a placeholder for cleared definitions.
515   Context clearDefinition(const NamedDecl *D, Context Ctx) {
516     Context NewCtx = Ctx;
517     if (NewCtx.contains(D)) {
518       NewCtx = ContextFactory.remove(NewCtx, D);
519       NewCtx = ContextFactory.add(NewCtx, D, 0);
520     }
521     return NewCtx;
522   }
523
524   // Remove a definition entirely frmo the context.
525   Context removeDefinition(const NamedDecl *D, Context Ctx) {
526     Context NewCtx = Ctx;
527     if (NewCtx.contains(D)) {
528       NewCtx = ContextFactory.remove(NewCtx, D);
529     }
530     return NewCtx;
531   }
532
533   Context intersectContexts(Context C1, Context C2);
534   Context createReferenceContext(Context C);
535   void intersectBackEdge(Context C1, Context C2);
536
537   friend class VarMapBuilder;
538 };
539
540
541 // This has to be defined after LocalVariableMap.
542 CFGBlockInfo CFGBlockInfo::getEmptyBlockInfo(LocalVariableMap &M) {
543   return CFGBlockInfo(M.getEmptyContext());
544 }
545
546
547 /// Visitor which builds a LocalVariableMap
548 class VarMapBuilder : public StmtVisitor<VarMapBuilder> {
549 public:
550   LocalVariableMap* VMap;
551   LocalVariableMap::Context Ctx;
552
553   VarMapBuilder(LocalVariableMap *VM, LocalVariableMap::Context C)
554     : VMap(VM), Ctx(C) {}
555
556   void VisitDeclStmt(DeclStmt *S);
557   void VisitBinaryOperator(BinaryOperator *BO);
558 };
559
560
561 // Add new local variables to the variable map
562 void VarMapBuilder::VisitDeclStmt(DeclStmt *S) {
563   bool modifiedCtx = false;
564   DeclGroupRef DGrp = S->getDeclGroup();
565   for (const auto *D : DGrp) {
566     if (const auto *VD = dyn_cast_or_null<VarDecl>(D)) {
567       const Expr *E = VD->getInit();
568
569       // Add local variables with trivial type to the variable map
570       QualType T = VD->getType();
571       if (T.isTrivialType(VD->getASTContext())) {
572         Ctx = VMap->addDefinition(VD, E, Ctx);
573         modifiedCtx = true;
574       }
575     }
576   }
577   if (modifiedCtx)
578     VMap->saveContext(S, Ctx);
579 }
580
581 // Update local variable definitions in variable map
582 void VarMapBuilder::VisitBinaryOperator(BinaryOperator *BO) {
583   if (!BO->isAssignmentOp())
584     return;
585
586   Expr *LHSExp = BO->getLHS()->IgnoreParenCasts();
587
588   // Update the variable map and current context.
589   if (DeclRefExpr *DRE = dyn_cast<DeclRefExpr>(LHSExp)) {
590     ValueDecl *VDec = DRE->getDecl();
591     if (Ctx.lookup(VDec)) {
592       if (BO->getOpcode() == BO_Assign)
593         Ctx = VMap->updateDefinition(VDec, BO->getRHS(), Ctx);
594       else
595         // FIXME -- handle compound assignment operators
596         Ctx = VMap->clearDefinition(VDec, Ctx);
597       VMap->saveContext(BO, Ctx);
598     }
599   }
600 }
601
602
603 // Computes the intersection of two contexts.  The intersection is the
604 // set of variables which have the same definition in both contexts;
605 // variables with different definitions are discarded.
606 LocalVariableMap::Context
607 LocalVariableMap::intersectContexts(Context C1, Context C2) {
608   Context Result = C1;
609   for (const auto &P : C1) {
610     const NamedDecl *Dec = P.first;
611     const unsigned *i2 = C2.lookup(Dec);
612     if (!i2)             // variable doesn't exist on second path
613       Result = removeDefinition(Dec, Result);
614     else if (*i2 != P.second)  // variable exists, but has different definition
615       Result = clearDefinition(Dec, Result);
616   }
617   return Result;
618 }
619
620 // For every variable in C, create a new variable that refers to the
621 // definition in C.  Return a new context that contains these new variables.
622 // (We use this for a naive implementation of SSA on loop back-edges.)
623 LocalVariableMap::Context LocalVariableMap::createReferenceContext(Context C) {
624   Context Result = getEmptyContext();
625   for (const auto &P : C)
626     Result = addReference(P.first, P.second, Result);
627   return Result;
628 }
629
630 // This routine also takes the intersection of C1 and C2, but it does so by
631 // altering the VarDefinitions.  C1 must be the result of an earlier call to
632 // createReferenceContext.
633 void LocalVariableMap::intersectBackEdge(Context C1, Context C2) {
634   for (const auto &P : C1) {
635     unsigned i1 = P.second;
636     VarDefinition *VDef = &VarDefinitions[i1];
637     assert(VDef->isReference());
638
639     const unsigned *i2 = C2.lookup(P.first);
640     if (!i2 || (*i2 != i1))
641       VDef->Ref = 0;    // Mark this variable as undefined
642   }
643 }
644
645
646 // Traverse the CFG in topological order, so all predecessors of a block
647 // (excluding back-edges) are visited before the block itself.  At
648 // each point in the code, we calculate a Context, which holds the set of
649 // variable definitions which are visible at that point in execution.
650 // Visible variables are mapped to their definitions using an array that
651 // contains all definitions.
652 //
653 // At join points in the CFG, the set is computed as the intersection of
654 // the incoming sets along each edge, E.g.
655 //
656 //                       { Context                 | VarDefinitions }
657 //   int x = 0;          { x -> x1                 | x1 = 0 }
658 //   int y = 0;          { x -> x1, y -> y1        | y1 = 0, x1 = 0 }
659 //   if (b) x = 1;       { x -> x2, y -> y1        | x2 = 1, y1 = 0, ... }
660 //   else   x = 2;       { x -> x3, y -> y1        | x3 = 2, x2 = 1, ... }
661 //   ...                 { y -> y1  (x is unknown) | x3 = 2, x2 = 1, ... }
662 //
663 // This is essentially a simpler and more naive version of the standard SSA
664 // algorithm.  Those definitions that remain in the intersection are from blocks
665 // that strictly dominate the current block.  We do not bother to insert proper
666 // phi nodes, because they are not used in our analysis; instead, wherever
667 // a phi node would be required, we simply remove that definition from the
668 // context (E.g. x above).
669 //
670 // The initial traversal does not capture back-edges, so those need to be
671 // handled on a separate pass.  Whenever the first pass encounters an
672 // incoming back edge, it duplicates the context, creating new definitions
673 // that refer back to the originals.  (These correspond to places where SSA
674 // might have to insert a phi node.)  On the second pass, these definitions are
675 // set to NULL if the variable has changed on the back-edge (i.e. a phi
676 // node was actually required.)  E.g.
677 //
678 //                       { Context           | VarDefinitions }
679 //   int x = 0, y = 0;   { x -> x1, y -> y1  | y1 = 0, x1 = 0 }
680 //   while (b)           { x -> x2, y -> y1  | [1st:] x2=x1; [2nd:] x2=NULL; }
681 //     x = x+1;          { x -> x3, y -> y1  | x3 = x2 + 1, ... }
682 //   ...                 { y -> y1           | x3 = 2, x2 = 1, ... }
683 //
684 void LocalVariableMap::traverseCFG(CFG *CFGraph,
685                                    const PostOrderCFGView *SortedGraph,
686                                    std::vector<CFGBlockInfo> &BlockInfo) {
687   PostOrderCFGView::CFGBlockSet VisitedBlocks(CFGraph);
688
689   CtxIndices.resize(CFGraph->getNumBlockIDs());
690
691   for (const auto *CurrBlock : *SortedGraph) {
692     int CurrBlockID = CurrBlock->getBlockID();
693     CFGBlockInfo *CurrBlockInfo = &BlockInfo[CurrBlockID];
694
695     VisitedBlocks.insert(CurrBlock);
696
697     // Calculate the entry context for the current block
698     bool HasBackEdges = false;
699     bool CtxInit = true;
700     for (CFGBlock::const_pred_iterator PI = CurrBlock->pred_begin(),
701          PE  = CurrBlock->pred_end(); PI != PE; ++PI) {
702       // if *PI -> CurrBlock is a back edge, so skip it
703       if (*PI == nullptr || !VisitedBlocks.alreadySet(*PI)) {
704         HasBackEdges = true;
705         continue;
706       }
707
708       int PrevBlockID = (*PI)->getBlockID();
709       CFGBlockInfo *PrevBlockInfo = &BlockInfo[PrevBlockID];
710
711       if (CtxInit) {
712         CurrBlockInfo->EntryContext = PrevBlockInfo->ExitContext;
713         CtxInit = false;
714       }
715       else {
716         CurrBlockInfo->EntryContext =
717           intersectContexts(CurrBlockInfo->EntryContext,
718                             PrevBlockInfo->ExitContext);
719       }
720     }
721
722     // Duplicate the context if we have back-edges, so we can call
723     // intersectBackEdges later.
724     if (HasBackEdges)
725       CurrBlockInfo->EntryContext =
726         createReferenceContext(CurrBlockInfo->EntryContext);
727
728     // Create a starting context index for the current block
729     saveContext(nullptr, CurrBlockInfo->EntryContext);
730     CurrBlockInfo->EntryIndex = getContextIndex();
731
732     // Visit all the statements in the basic block.
733     VarMapBuilder VMapBuilder(this, CurrBlockInfo->EntryContext);
734     for (CFGBlock::const_iterator BI = CurrBlock->begin(),
735          BE = CurrBlock->end(); BI != BE; ++BI) {
736       switch (BI->getKind()) {
737         case CFGElement::Statement: {
738           CFGStmt CS = BI->castAs<CFGStmt>();
739           VMapBuilder.Visit(const_cast<Stmt*>(CS.getStmt()));
740           break;
741         }
742         default:
743           break;
744       }
745     }
746     CurrBlockInfo->ExitContext = VMapBuilder.Ctx;
747
748     // Mark variables on back edges as "unknown" if they've been changed.
749     for (CFGBlock::const_succ_iterator SI = CurrBlock->succ_begin(),
750          SE  = CurrBlock->succ_end(); SI != SE; ++SI) {
751       // if CurrBlock -> *SI is *not* a back edge
752       if (*SI == nullptr || !VisitedBlocks.alreadySet(*SI))
753         continue;
754
755       CFGBlock *FirstLoopBlock = *SI;
756       Context LoopBegin = BlockInfo[FirstLoopBlock->getBlockID()].EntryContext;
757       Context LoopEnd   = CurrBlockInfo->ExitContext;
758       intersectBackEdge(LoopBegin, LoopEnd);
759     }
760   }
761
762   // Put an extra entry at the end of the indexed context array
763   unsigned exitID = CFGraph->getExit().getBlockID();
764   saveContext(nullptr, BlockInfo[exitID].ExitContext);
765 }
766
767 /// Find the appropriate source locations to use when producing diagnostics for
768 /// each block in the CFG.
769 static void findBlockLocations(CFG *CFGraph,
770                                const PostOrderCFGView *SortedGraph,
771                                std::vector<CFGBlockInfo> &BlockInfo) {
772   for (const auto *CurrBlock : *SortedGraph) {
773     CFGBlockInfo *CurrBlockInfo = &BlockInfo[CurrBlock->getBlockID()];
774
775     // Find the source location of the last statement in the block, if the
776     // block is not empty.
777     if (const Stmt *S = CurrBlock->getTerminator()) {
778       CurrBlockInfo->EntryLoc = CurrBlockInfo->ExitLoc = S->getLocStart();
779     } else {
780       for (CFGBlock::const_reverse_iterator BI = CurrBlock->rbegin(),
781            BE = CurrBlock->rend(); BI != BE; ++BI) {
782         // FIXME: Handle other CFGElement kinds.
783         if (Optional<CFGStmt> CS = BI->getAs<CFGStmt>()) {
784           CurrBlockInfo->ExitLoc = CS->getStmt()->getLocStart();
785           break;
786         }
787       }
788     }
789
790     if (CurrBlockInfo->ExitLoc.isValid()) {
791       // This block contains at least one statement. Find the source location
792       // of the first statement in the block.
793       for (CFGBlock::const_iterator BI = CurrBlock->begin(),
794            BE = CurrBlock->end(); BI != BE; ++BI) {
795         // FIXME: Handle other CFGElement kinds.
796         if (Optional<CFGStmt> CS = BI->getAs<CFGStmt>()) {
797           CurrBlockInfo->EntryLoc = CS->getStmt()->getLocStart();
798           break;
799         }
800       }
801     } else if (CurrBlock->pred_size() == 1 && *CurrBlock->pred_begin() &&
802                CurrBlock != &CFGraph->getExit()) {
803       // The block is empty, and has a single predecessor. Use its exit
804       // location.
805       CurrBlockInfo->EntryLoc = CurrBlockInfo->ExitLoc =
806           BlockInfo[(*CurrBlock->pred_begin())->getBlockID()].ExitLoc;
807     }
808   }
809 }
810
811 class LockableFactEntry : public FactEntry {
812 private:
813   bool Managed; ///<  managed by ScopedLockable object
814
815 public:
816   LockableFactEntry(const CapabilityExpr &CE, LockKind LK, SourceLocation Loc,
817                     bool Mng = false, bool Asrt = false)
818       : FactEntry(CE, LK, Loc, Asrt), Managed(Mng) {}
819
820   void
821   handleRemovalFromIntersection(const FactSet &FSet, FactManager &FactMan,
822                                 SourceLocation JoinLoc, LockErrorKind LEK,
823                                 ThreadSafetyHandler &Handler) const override {
824     if (!Managed && !asserted() && !negative() && !isUniversal()) {
825       Handler.handleMutexHeldEndOfScope("mutex", toString(), loc(), JoinLoc,
826                                         LEK);
827     }
828   }
829
830   void handleUnlock(FactSet &FSet, FactManager &FactMan,
831                     const CapabilityExpr &Cp, SourceLocation UnlockLoc,
832                     bool FullyRemove, ThreadSafetyHandler &Handler,
833                     StringRef DiagKind) const override {
834     FSet.removeLock(FactMan, Cp);
835     if (!Cp.negative()) {
836       FSet.addLock(FactMan, llvm::make_unique<LockableFactEntry>(
837                                 !Cp, LK_Exclusive, UnlockLoc));
838     }
839   }
840 };
841
842 class ScopedLockableFactEntry : public FactEntry {
843 private:
844   SmallVector<const til::SExpr *, 4> UnderlyingMutexes;
845
846 public:
847   ScopedLockableFactEntry(const CapabilityExpr &CE, SourceLocation Loc,
848                           const CapExprSet &Excl, const CapExprSet &Shrd)
849       : FactEntry(CE, LK_Exclusive, Loc, false) {
850     for (const auto &M : Excl)
851       UnderlyingMutexes.push_back(M.sexpr());
852     for (const auto &M : Shrd)
853       UnderlyingMutexes.push_back(M.sexpr());
854   }
855
856   void
857   handleRemovalFromIntersection(const FactSet &FSet, FactManager &FactMan,
858                                 SourceLocation JoinLoc, LockErrorKind LEK,
859                                 ThreadSafetyHandler &Handler) const override {
860     for (const til::SExpr *UnderlyingMutex : UnderlyingMutexes) {
861       if (FSet.findLock(FactMan, CapabilityExpr(UnderlyingMutex, false))) {
862         // If this scoped lock manages another mutex, and if the underlying
863         // mutex is still held, then warn about the underlying mutex.
864         Handler.handleMutexHeldEndOfScope(
865             "mutex", sx::toString(UnderlyingMutex), loc(), JoinLoc, LEK);
866       }
867     }
868   }
869
870   void handleUnlock(FactSet &FSet, FactManager &FactMan,
871                     const CapabilityExpr &Cp, SourceLocation UnlockLoc,
872                     bool FullyRemove, ThreadSafetyHandler &Handler,
873                     StringRef DiagKind) const override {
874     assert(!Cp.negative() && "Managing object cannot be negative.");
875     for (const til::SExpr *UnderlyingMutex : UnderlyingMutexes) {
876       CapabilityExpr UnderCp(UnderlyingMutex, false);
877       auto UnderEntry = llvm::make_unique<LockableFactEntry>(
878           !UnderCp, LK_Exclusive, UnlockLoc);
879
880       if (FullyRemove) {
881         // We're destroying the managing object.
882         // Remove the underlying mutex if it exists; but don't warn.
883         if (FSet.findLock(FactMan, UnderCp)) {
884           FSet.removeLock(FactMan, UnderCp);
885           FSet.addLock(FactMan, std::move(UnderEntry));
886         }
887       } else {
888         // We're releasing the underlying mutex, but not destroying the
889         // managing object.  Warn on dual release.
890         if (!FSet.findLock(FactMan, UnderCp)) {
891           Handler.handleUnmatchedUnlock(DiagKind, UnderCp.toString(),
892                                         UnlockLoc);
893         }
894         FSet.removeLock(FactMan, UnderCp);
895         FSet.addLock(FactMan, std::move(UnderEntry));
896       }
897     }
898     if (FullyRemove)
899       FSet.removeLock(FactMan, Cp);
900   }
901 };
902
903 /// \brief Class which implements the core thread safety analysis routines.
904 class ThreadSafetyAnalyzer {
905   friend class BuildLockset;
906   friend class threadSafety::BeforeSet;
907
908   llvm::BumpPtrAllocator Bpa;
909   threadSafety::til::MemRegionRef Arena;
910   threadSafety::SExprBuilder SxBuilder;
911
912   ThreadSafetyHandler       &Handler;
913   const CXXMethodDecl       *CurrentMethod;
914   LocalVariableMap          LocalVarMap;
915   FactManager               FactMan;
916   std::vector<CFGBlockInfo> BlockInfo;
917
918   BeforeSet* GlobalBeforeSet;
919
920 public:
921   ThreadSafetyAnalyzer(ThreadSafetyHandler &H, BeforeSet* Bset)
922      : Arena(&Bpa), SxBuilder(Arena), Handler(H), GlobalBeforeSet(Bset) {}
923
924   bool inCurrentScope(const CapabilityExpr &CapE);
925
926   void addLock(FactSet &FSet, std::unique_ptr<FactEntry> Entry,
927                StringRef DiagKind, bool ReqAttr = false);
928   void removeLock(FactSet &FSet, const CapabilityExpr &CapE,
929                   SourceLocation UnlockLoc, bool FullyRemove, LockKind Kind,
930                   StringRef DiagKind);
931
932   template <typename AttrType>
933   void getMutexIDs(CapExprSet &Mtxs, AttrType *Attr, Expr *Exp,
934                    const NamedDecl *D, VarDecl *SelfDecl = nullptr);
935
936   template <class AttrType>
937   void getMutexIDs(CapExprSet &Mtxs, AttrType *Attr, Expr *Exp,
938                    const NamedDecl *D,
939                    const CFGBlock *PredBlock, const CFGBlock *CurrBlock,
940                    Expr *BrE, bool Neg);
941
942   const CallExpr* getTrylockCallExpr(const Stmt *Cond, LocalVarContext C,
943                                      bool &Negate);
944
945   void getEdgeLockset(FactSet &Result, const FactSet &ExitSet,
946                       const CFGBlock* PredBlock,
947                       const CFGBlock *CurrBlock);
948
949   void intersectAndWarn(FactSet &FSet1, const FactSet &FSet2,
950                         SourceLocation JoinLoc,
951                         LockErrorKind LEK1, LockErrorKind LEK2,
952                         bool Modify=true);
953
954   void intersectAndWarn(FactSet &FSet1, const FactSet &FSet2,
955                         SourceLocation JoinLoc, LockErrorKind LEK1,
956                         bool Modify=true) {
957     intersectAndWarn(FSet1, FSet2, JoinLoc, LEK1, LEK1, Modify);
958   }
959
960   void runAnalysis(AnalysisDeclContext &AC);
961 };
962 } // namespace
963
964 /// Process acquired_before and acquired_after attributes on Vd.
965 BeforeSet::BeforeInfo* BeforeSet::insertAttrExprs(const ValueDecl* Vd,
966     ThreadSafetyAnalyzer& Analyzer) {
967   // Create a new entry for Vd.
968   BeforeInfo *Info = nullptr;
969   {
970     // Keep InfoPtr in its own scope in case BMap is modified later and the
971     // reference becomes invalid.
972     std::unique_ptr<BeforeInfo> &InfoPtr = BMap[Vd];
973     if (!InfoPtr)
974       InfoPtr.reset(new BeforeInfo());
975     Info = InfoPtr.get();
976   }
977
978   for (Attr* At : Vd->attrs()) {
979     switch (At->getKind()) {
980       case attr::AcquiredBefore: {
981         auto *A = cast<AcquiredBeforeAttr>(At);
982
983         // Read exprs from the attribute, and add them to BeforeVect.
984         for (const auto *Arg : A->args()) {
985           CapabilityExpr Cp =
986             Analyzer.SxBuilder.translateAttrExpr(Arg, nullptr);
987           if (const ValueDecl *Cpvd = Cp.valueDecl()) {
988             Info->Vect.push_back(Cpvd);
989             auto It = BMap.find(Cpvd);
990             if (It == BMap.end())
991               insertAttrExprs(Cpvd, Analyzer);
992           }
993         }
994         break;
995       }
996       case attr::AcquiredAfter: {
997         auto *A = cast<AcquiredAfterAttr>(At);
998
999         // Read exprs from the attribute, and add them to BeforeVect.
1000         for (const auto *Arg : A->args()) {
1001           CapabilityExpr Cp =
1002             Analyzer.SxBuilder.translateAttrExpr(Arg, nullptr);
1003           if (const ValueDecl *ArgVd = Cp.valueDecl()) {
1004             // Get entry for mutex listed in attribute
1005             BeforeInfo *ArgInfo = getBeforeInfoForDecl(ArgVd, Analyzer);
1006             ArgInfo->Vect.push_back(Vd);
1007           }
1008         }
1009         break;
1010       }
1011       default:
1012         break;
1013     }
1014   }
1015
1016   return Info;
1017 }
1018
1019 BeforeSet::BeforeInfo *
1020 BeforeSet::getBeforeInfoForDecl(const ValueDecl *Vd,
1021                                 ThreadSafetyAnalyzer &Analyzer) {
1022   auto It = BMap.find(Vd);
1023   BeforeInfo *Info = nullptr;
1024   if (It == BMap.end())
1025     Info = insertAttrExprs(Vd, Analyzer);
1026   else
1027     Info = It->second.get();
1028   assert(Info && "BMap contained nullptr?");
1029   return Info;
1030 }
1031
1032 /// Return true if any mutexes in FSet are in the acquired_before set of Vd.
1033 void BeforeSet::checkBeforeAfter(const ValueDecl* StartVd,
1034                                  const FactSet& FSet,
1035                                  ThreadSafetyAnalyzer& Analyzer,
1036                                  SourceLocation Loc, StringRef CapKind) {
1037   SmallVector<BeforeInfo*, 8> InfoVect;
1038
1039   // Do a depth-first traversal of Vd.
1040   // Return true if there are cycles.
1041   std::function<bool (const ValueDecl*)> traverse = [&](const ValueDecl* Vd) {
1042     if (!Vd)
1043       return false;
1044
1045     BeforeSet::BeforeInfo *Info = getBeforeInfoForDecl(Vd, Analyzer);
1046
1047     if (Info->Visited == 1)
1048       return true;
1049
1050     if (Info->Visited == 2)
1051       return false;
1052
1053     if (Info->Vect.empty())
1054       return false;
1055
1056     InfoVect.push_back(Info);
1057     Info->Visited = 1;
1058     for (auto *Vdb : Info->Vect) {
1059       // Exclude mutexes in our immediate before set.
1060       if (FSet.containsMutexDecl(Analyzer.FactMan, Vdb)) {
1061         StringRef L1 = StartVd->getName();
1062         StringRef L2 = Vdb->getName();
1063         Analyzer.Handler.handleLockAcquiredBefore(CapKind, L1, L2, Loc);
1064       }
1065       // Transitively search other before sets, and warn on cycles.
1066       if (traverse(Vdb)) {
1067         if (CycMap.find(Vd) == CycMap.end()) {
1068           CycMap.insert(std::make_pair(Vd, true));
1069           StringRef L1 = Vd->getName();
1070           Analyzer.Handler.handleBeforeAfterCycle(L1, Vd->getLocation());
1071         }
1072       }
1073     }
1074     Info->Visited = 2;
1075     return false;
1076   };
1077
1078   traverse(StartVd);
1079
1080   for (auto* Info : InfoVect)
1081     Info->Visited = 0;
1082 }
1083
1084
1085
1086 /// \brief Gets the value decl pointer from DeclRefExprs or MemberExprs.
1087 static const ValueDecl *getValueDecl(const Expr *Exp) {
1088   if (const auto *CE = dyn_cast<ImplicitCastExpr>(Exp))
1089     return getValueDecl(CE->getSubExpr());
1090
1091   if (const auto *DR = dyn_cast<DeclRefExpr>(Exp))
1092     return DR->getDecl();
1093
1094   if (const auto *ME = dyn_cast<MemberExpr>(Exp))
1095     return ME->getMemberDecl();
1096
1097   return nullptr;
1098 }
1099
1100 namespace {
1101 template <typename Ty>
1102 class has_arg_iterator_range {
1103   typedef char yes[1];
1104   typedef char no[2];
1105
1106   template <typename Inner>
1107   static yes& test(Inner *I, decltype(I->args()) * = nullptr);
1108
1109   template <typename>
1110   static no& test(...);
1111
1112 public:
1113   static const bool value = sizeof(test<Ty>(nullptr)) == sizeof(yes);
1114 };
1115 } // namespace
1116
1117 static StringRef ClassifyDiagnostic(const CapabilityAttr *A) {
1118   return A->getName();
1119 }
1120
1121 static StringRef ClassifyDiagnostic(QualType VDT) {
1122   // We need to look at the declaration of the type of the value to determine
1123   // which it is. The type should either be a record or a typedef, or a pointer
1124   // or reference thereof.
1125   if (const auto *RT = VDT->getAs<RecordType>()) {
1126     if (const auto *RD = RT->getDecl())
1127       if (const auto *CA = RD->getAttr<CapabilityAttr>())
1128         return ClassifyDiagnostic(CA);
1129   } else if (const auto *TT = VDT->getAs<TypedefType>()) {
1130     if (const auto *TD = TT->getDecl())
1131       if (const auto *CA = TD->getAttr<CapabilityAttr>())
1132         return ClassifyDiagnostic(CA);
1133   } else if (VDT->isPointerType() || VDT->isReferenceType())
1134     return ClassifyDiagnostic(VDT->getPointeeType());
1135
1136   return "mutex";
1137 }
1138
1139 static StringRef ClassifyDiagnostic(const ValueDecl *VD) {
1140   assert(VD && "No ValueDecl passed");
1141
1142   // The ValueDecl is the declaration of a mutex or role (hopefully).
1143   return ClassifyDiagnostic(VD->getType());
1144 }
1145
1146 template <typename AttrTy>
1147 static typename std::enable_if<!has_arg_iterator_range<AttrTy>::value,
1148                                StringRef>::type
1149 ClassifyDiagnostic(const AttrTy *A) {
1150   if (const ValueDecl *VD = getValueDecl(A->getArg()))
1151     return ClassifyDiagnostic(VD);
1152   return "mutex";
1153 }
1154
1155 template <typename AttrTy>
1156 static typename std::enable_if<has_arg_iterator_range<AttrTy>::value,
1157                                StringRef>::type
1158 ClassifyDiagnostic(const AttrTy *A) {
1159   for (const auto *Arg : A->args()) {
1160     if (const ValueDecl *VD = getValueDecl(Arg))
1161       return ClassifyDiagnostic(VD);
1162   }
1163   return "mutex";
1164 }
1165
1166
1167 inline bool ThreadSafetyAnalyzer::inCurrentScope(const CapabilityExpr &CapE) {
1168   if (!CurrentMethod)
1169       return false;
1170   if (auto *P = dyn_cast_or_null<til::Project>(CapE.sexpr())) {
1171     auto *VD = P->clangDecl();
1172     if (VD)
1173       return VD->getDeclContext() == CurrentMethod->getDeclContext();
1174   }
1175   return false;
1176 }
1177
1178
1179 /// \brief Add a new lock to the lockset, warning if the lock is already there.
1180 /// \param ReqAttr -- true if this is part of an initial Requires attribute.
1181 void ThreadSafetyAnalyzer::addLock(FactSet &FSet,
1182                                    std::unique_ptr<FactEntry> Entry,
1183                                    StringRef DiagKind, bool ReqAttr) {
1184   if (Entry->shouldIgnore())
1185     return;
1186
1187   if (!ReqAttr && !Entry->negative()) {
1188     // look for the negative capability, and remove it from the fact set.
1189     CapabilityExpr NegC = !*Entry;
1190     FactEntry *Nen = FSet.findLock(FactMan, NegC);
1191     if (Nen) {
1192       FSet.removeLock(FactMan, NegC);
1193     }
1194     else {
1195       if (inCurrentScope(*Entry) && !Entry->asserted())
1196         Handler.handleNegativeNotHeld(DiagKind, Entry->toString(),
1197                                       NegC.toString(), Entry->loc());
1198     }
1199   }
1200
1201   // Check before/after constraints
1202   if (Handler.issueBetaWarnings() &&
1203       !Entry->asserted() && !Entry->declared()) {
1204     GlobalBeforeSet->checkBeforeAfter(Entry->valueDecl(), FSet, *this,
1205                                       Entry->loc(), DiagKind);
1206   }
1207
1208   // FIXME: Don't always warn when we have support for reentrant locks.
1209   if (FSet.findLock(FactMan, *Entry)) {
1210     if (!Entry->asserted())
1211       Handler.handleDoubleLock(DiagKind, Entry->toString(), Entry->loc());
1212   } else {
1213     FSet.addLock(FactMan, std::move(Entry));
1214   }
1215 }
1216
1217
1218 /// \brief Remove a lock from the lockset, warning if the lock is not there.
1219 /// \param UnlockLoc The source location of the unlock (only used in error msg)
1220 void ThreadSafetyAnalyzer::removeLock(FactSet &FSet, const CapabilityExpr &Cp,
1221                                       SourceLocation UnlockLoc,
1222                                       bool FullyRemove, LockKind ReceivedKind,
1223                                       StringRef DiagKind) {
1224   if (Cp.shouldIgnore())
1225     return;
1226
1227   const FactEntry *LDat = FSet.findLock(FactMan, Cp);
1228   if (!LDat) {
1229     Handler.handleUnmatchedUnlock(DiagKind, Cp.toString(), UnlockLoc);
1230     return;
1231   }
1232
1233   // Generic lock removal doesn't care about lock kind mismatches, but
1234   // otherwise diagnose when the lock kinds are mismatched.
1235   if (ReceivedKind != LK_Generic && LDat->kind() != ReceivedKind) {
1236     Handler.handleIncorrectUnlockKind(DiagKind, Cp.toString(),
1237                                       LDat->kind(), ReceivedKind, UnlockLoc);
1238   }
1239
1240   LDat->handleUnlock(FSet, FactMan, Cp, UnlockLoc, FullyRemove, Handler,
1241                      DiagKind);
1242 }
1243
1244
1245 /// \brief Extract the list of mutexIDs from the attribute on an expression,
1246 /// and push them onto Mtxs, discarding any duplicates.
1247 template <typename AttrType>
1248 void ThreadSafetyAnalyzer::getMutexIDs(CapExprSet &Mtxs, AttrType *Attr,
1249                                        Expr *Exp, const NamedDecl *D,
1250                                        VarDecl *SelfDecl) {
1251   if (Attr->args_size() == 0) {
1252     // The mutex held is the "this" object.
1253     CapabilityExpr Cp = SxBuilder.translateAttrExpr(nullptr, D, Exp, SelfDecl);
1254     if (Cp.isInvalid()) {
1255        warnInvalidLock(Handler, nullptr, D, Exp, ClassifyDiagnostic(Attr));
1256        return;
1257     }
1258     //else
1259     if (!Cp.shouldIgnore())
1260       Mtxs.push_back_nodup(Cp);
1261     return;
1262   }
1263
1264   for (const auto *Arg : Attr->args()) {
1265     CapabilityExpr Cp = SxBuilder.translateAttrExpr(Arg, D, Exp, SelfDecl);
1266     if (Cp.isInvalid()) {
1267        warnInvalidLock(Handler, nullptr, D, Exp, ClassifyDiagnostic(Attr));
1268        continue;
1269     }
1270     //else
1271     if (!Cp.shouldIgnore())
1272       Mtxs.push_back_nodup(Cp);
1273   }
1274 }
1275
1276
1277 /// \brief Extract the list of mutexIDs from a trylock attribute.  If the
1278 /// trylock applies to the given edge, then push them onto Mtxs, discarding
1279 /// any duplicates.
1280 template <class AttrType>
1281 void ThreadSafetyAnalyzer::getMutexIDs(CapExprSet &Mtxs, AttrType *Attr,
1282                                        Expr *Exp, const NamedDecl *D,
1283                                        const CFGBlock *PredBlock,
1284                                        const CFGBlock *CurrBlock,
1285                                        Expr *BrE, bool Neg) {
1286   // Find out which branch has the lock
1287   bool branch = false;
1288   if (CXXBoolLiteralExpr *BLE = dyn_cast_or_null<CXXBoolLiteralExpr>(BrE))
1289     branch = BLE->getValue();
1290   else if (IntegerLiteral *ILE = dyn_cast_or_null<IntegerLiteral>(BrE))
1291     branch = ILE->getValue().getBoolValue();
1292
1293   int branchnum = branch ? 0 : 1;
1294   if (Neg)
1295     branchnum = !branchnum;
1296
1297   // If we've taken the trylock branch, then add the lock
1298   int i = 0;
1299   for (CFGBlock::const_succ_iterator SI = PredBlock->succ_begin(),
1300        SE = PredBlock->succ_end(); SI != SE && i < 2; ++SI, ++i) {
1301     if (*SI == CurrBlock && i == branchnum)
1302       getMutexIDs(Mtxs, Attr, Exp, D);
1303   }
1304 }
1305
1306 static bool getStaticBooleanValue(Expr *E, bool &TCond) {
1307   if (isa<CXXNullPtrLiteralExpr>(E) || isa<GNUNullExpr>(E)) {
1308     TCond = false;
1309     return true;
1310   } else if (CXXBoolLiteralExpr *BLE = dyn_cast<CXXBoolLiteralExpr>(E)) {
1311     TCond = BLE->getValue();
1312     return true;
1313   } else if (IntegerLiteral *ILE = dyn_cast<IntegerLiteral>(E)) {
1314     TCond = ILE->getValue().getBoolValue();
1315     return true;
1316   } else if (ImplicitCastExpr *CE = dyn_cast<ImplicitCastExpr>(E)) {
1317     return getStaticBooleanValue(CE->getSubExpr(), TCond);
1318   }
1319   return false;
1320 }
1321
1322
1323 // If Cond can be traced back to a function call, return the call expression.
1324 // The negate variable should be called with false, and will be set to true
1325 // if the function call is negated, e.g. if (!mu.tryLock(...))
1326 const CallExpr* ThreadSafetyAnalyzer::getTrylockCallExpr(const Stmt *Cond,
1327                                                          LocalVarContext C,
1328                                                          bool &Negate) {
1329   if (!Cond)
1330     return nullptr;
1331
1332   if (const CallExpr *CallExp = dyn_cast<CallExpr>(Cond)) {
1333     return CallExp;
1334   }
1335   else if (const ParenExpr *PE = dyn_cast<ParenExpr>(Cond)) {
1336     return getTrylockCallExpr(PE->getSubExpr(), C, Negate);
1337   }
1338   else if (const ImplicitCastExpr *CE = dyn_cast<ImplicitCastExpr>(Cond)) {
1339     return getTrylockCallExpr(CE->getSubExpr(), C, Negate);
1340   }
1341   else if (const ExprWithCleanups* EWC = dyn_cast<ExprWithCleanups>(Cond)) {
1342     return getTrylockCallExpr(EWC->getSubExpr(), C, Negate);
1343   }
1344   else if (const DeclRefExpr *DRE = dyn_cast<DeclRefExpr>(Cond)) {
1345     const Expr *E = LocalVarMap.lookupExpr(DRE->getDecl(), C);
1346     return getTrylockCallExpr(E, C, Negate);
1347   }
1348   else if (const UnaryOperator *UOP = dyn_cast<UnaryOperator>(Cond)) {
1349     if (UOP->getOpcode() == UO_LNot) {
1350       Negate = !Negate;
1351       return getTrylockCallExpr(UOP->getSubExpr(), C, Negate);
1352     }
1353     return nullptr;
1354   }
1355   else if (const BinaryOperator *BOP = dyn_cast<BinaryOperator>(Cond)) {
1356     if (BOP->getOpcode() == BO_EQ || BOP->getOpcode() == BO_NE) {
1357       if (BOP->getOpcode() == BO_NE)
1358         Negate = !Negate;
1359
1360       bool TCond = false;
1361       if (getStaticBooleanValue(BOP->getRHS(), TCond)) {
1362         if (!TCond) Negate = !Negate;
1363         return getTrylockCallExpr(BOP->getLHS(), C, Negate);
1364       }
1365       TCond = false;
1366       if (getStaticBooleanValue(BOP->getLHS(), TCond)) {
1367         if (!TCond) Negate = !Negate;
1368         return getTrylockCallExpr(BOP->getRHS(), C, Negate);
1369       }
1370       return nullptr;
1371     }
1372     if (BOP->getOpcode() == BO_LAnd) {
1373       // LHS must have been evaluated in a different block.
1374       return getTrylockCallExpr(BOP->getRHS(), C, Negate);
1375     }
1376     if (BOP->getOpcode() == BO_LOr) {
1377       return getTrylockCallExpr(BOP->getRHS(), C, Negate);
1378     }
1379     return nullptr;
1380   }
1381   return nullptr;
1382 }
1383
1384
1385 /// \brief Find the lockset that holds on the edge between PredBlock
1386 /// and CurrBlock.  The edge set is the exit set of PredBlock (passed
1387 /// as the ExitSet parameter) plus any trylocks, which are conditionally held.
1388 void ThreadSafetyAnalyzer::getEdgeLockset(FactSet& Result,
1389                                           const FactSet &ExitSet,
1390                                           const CFGBlock *PredBlock,
1391                                           const CFGBlock *CurrBlock) {
1392   Result = ExitSet;
1393
1394   const Stmt *Cond = PredBlock->getTerminatorCondition();
1395   if (!Cond)
1396     return;
1397
1398   bool Negate = false;
1399   const CFGBlockInfo *PredBlockInfo = &BlockInfo[PredBlock->getBlockID()];
1400   const LocalVarContext &LVarCtx = PredBlockInfo->ExitContext;
1401   StringRef CapDiagKind = "mutex";
1402
1403   CallExpr *Exp =
1404     const_cast<CallExpr*>(getTrylockCallExpr(Cond, LVarCtx, Negate));
1405   if (!Exp)
1406     return;
1407
1408   NamedDecl *FunDecl = dyn_cast_or_null<NamedDecl>(Exp->getCalleeDecl());
1409   if(!FunDecl || !FunDecl->hasAttrs())
1410     return;
1411
1412   CapExprSet ExclusiveLocksToAdd;
1413   CapExprSet SharedLocksToAdd;
1414
1415   // If the condition is a call to a Trylock function, then grab the attributes
1416   for (auto *Attr : FunDecl->attrs()) {
1417     switch (Attr->getKind()) {
1418       case attr::ExclusiveTrylockFunction: {
1419         ExclusiveTrylockFunctionAttr *A =
1420           cast<ExclusiveTrylockFunctionAttr>(Attr);
1421         getMutexIDs(ExclusiveLocksToAdd, A, Exp, FunDecl,
1422                     PredBlock, CurrBlock, A->getSuccessValue(), Negate);
1423         CapDiagKind = ClassifyDiagnostic(A);
1424         break;
1425       }
1426       case attr::SharedTrylockFunction: {
1427         SharedTrylockFunctionAttr *A =
1428           cast<SharedTrylockFunctionAttr>(Attr);
1429         getMutexIDs(SharedLocksToAdd, A, Exp, FunDecl,
1430                     PredBlock, CurrBlock, A->getSuccessValue(), Negate);
1431         CapDiagKind = ClassifyDiagnostic(A);
1432         break;
1433       }
1434       default:
1435         break;
1436     }
1437   }
1438
1439   // Add and remove locks.
1440   SourceLocation Loc = Exp->getExprLoc();
1441   for (const auto &ExclusiveLockToAdd : ExclusiveLocksToAdd)
1442     addLock(Result, llvm::make_unique<LockableFactEntry>(ExclusiveLockToAdd,
1443                                                          LK_Exclusive, Loc),
1444             CapDiagKind);
1445   for (const auto &SharedLockToAdd : SharedLocksToAdd)
1446     addLock(Result, llvm::make_unique<LockableFactEntry>(SharedLockToAdd,
1447                                                          LK_Shared, Loc),
1448             CapDiagKind);
1449 }
1450
1451 namespace {
1452 /// \brief We use this class to visit different types of expressions in
1453 /// CFGBlocks, and build up the lockset.
1454 /// An expression may cause us to add or remove locks from the lockset, or else
1455 /// output error messages related to missing locks.
1456 /// FIXME: In future, we may be able to not inherit from a visitor.
1457 class BuildLockset : public StmtVisitor<BuildLockset> {
1458   friend class ThreadSafetyAnalyzer;
1459
1460   ThreadSafetyAnalyzer *Analyzer;
1461   FactSet FSet;
1462   LocalVariableMap::Context LVarCtx;
1463   unsigned CtxIndex;
1464
1465   // helper functions
1466   void warnIfMutexNotHeld(const NamedDecl *D, const Expr *Exp, AccessKind AK,
1467                           Expr *MutexExp, ProtectedOperationKind POK,
1468                           StringRef DiagKind, SourceLocation Loc);
1469   void warnIfMutexHeld(const NamedDecl *D, const Expr *Exp, Expr *MutexExp,
1470                        StringRef DiagKind);
1471
1472   void checkAccess(const Expr *Exp, AccessKind AK,
1473                    ProtectedOperationKind POK = POK_VarAccess);
1474   void checkPtAccess(const Expr *Exp, AccessKind AK,
1475                      ProtectedOperationKind POK = POK_VarAccess);
1476
1477   void handleCall(Expr *Exp, const NamedDecl *D, VarDecl *VD = nullptr);
1478
1479 public:
1480   BuildLockset(ThreadSafetyAnalyzer *Anlzr, CFGBlockInfo &Info)
1481     : StmtVisitor<BuildLockset>(),
1482       Analyzer(Anlzr),
1483       FSet(Info.EntrySet),
1484       LVarCtx(Info.EntryContext),
1485       CtxIndex(Info.EntryIndex)
1486   {}
1487
1488   void VisitUnaryOperator(UnaryOperator *UO);
1489   void VisitBinaryOperator(BinaryOperator *BO);
1490   void VisitCastExpr(CastExpr *CE);
1491   void VisitCallExpr(CallExpr *Exp);
1492   void VisitCXXConstructExpr(CXXConstructExpr *Exp);
1493   void VisitDeclStmt(DeclStmt *S);
1494 };
1495 } // namespace
1496
1497 /// \brief Warn if the LSet does not contain a lock sufficient to protect access
1498 /// of at least the passed in AccessKind.
1499 void BuildLockset::warnIfMutexNotHeld(const NamedDecl *D, const Expr *Exp,
1500                                       AccessKind AK, Expr *MutexExp,
1501                                       ProtectedOperationKind POK,
1502                                       StringRef DiagKind, SourceLocation Loc) {
1503   LockKind LK = getLockKindFromAccessKind(AK);
1504
1505   CapabilityExpr Cp = Analyzer->SxBuilder.translateAttrExpr(MutexExp, D, Exp);
1506   if (Cp.isInvalid()) {
1507     warnInvalidLock(Analyzer->Handler, MutexExp, D, Exp, DiagKind);
1508     return;
1509   } else if (Cp.shouldIgnore()) {
1510     return;
1511   }
1512
1513   if (Cp.negative()) {
1514     // Negative capabilities act like locks excluded
1515     FactEntry *LDat = FSet.findLock(Analyzer->FactMan, !Cp);
1516     if (LDat) {
1517       Analyzer->Handler.handleFunExcludesLock(
1518           DiagKind, D->getNameAsString(), (!Cp).toString(), Loc);
1519       return;
1520     }
1521
1522     // If this does not refer to a negative capability in the same class,
1523     // then stop here.
1524     if (!Analyzer->inCurrentScope(Cp))
1525       return;
1526
1527     // Otherwise the negative requirement must be propagated to the caller.
1528     LDat = FSet.findLock(Analyzer->FactMan, Cp);
1529     if (!LDat) {
1530       Analyzer->Handler.handleMutexNotHeld("", D, POK, Cp.toString(),
1531                                            LK_Shared, Loc);
1532     }
1533     return;
1534   }
1535
1536   FactEntry* LDat = FSet.findLockUniv(Analyzer->FactMan, Cp);
1537   bool NoError = true;
1538   if (!LDat) {
1539     // No exact match found.  Look for a partial match.
1540     LDat = FSet.findPartialMatch(Analyzer->FactMan, Cp);
1541     if (LDat) {
1542       // Warn that there's no precise match.
1543       std::string PartMatchStr = LDat->toString();
1544       StringRef   PartMatchName(PartMatchStr);
1545       Analyzer->Handler.handleMutexNotHeld(DiagKind, D, POK, Cp.toString(),
1546                                            LK, Loc, &PartMatchName);
1547     } else {
1548       // Warn that there's no match at all.
1549       Analyzer->Handler.handleMutexNotHeld(DiagKind, D, POK, Cp.toString(),
1550                                            LK, Loc);
1551     }
1552     NoError = false;
1553   }
1554   // Make sure the mutex we found is the right kind.
1555   if (NoError && LDat && !LDat->isAtLeast(LK)) {
1556     Analyzer->Handler.handleMutexNotHeld(DiagKind, D, POK, Cp.toString(),
1557                                          LK, Loc);
1558   }
1559 }
1560
1561 /// \brief Warn if the LSet contains the given lock.
1562 void BuildLockset::warnIfMutexHeld(const NamedDecl *D, const Expr *Exp,
1563                                    Expr *MutexExp, StringRef DiagKind) {
1564   CapabilityExpr Cp = Analyzer->SxBuilder.translateAttrExpr(MutexExp, D, Exp);
1565   if (Cp.isInvalid()) {
1566     warnInvalidLock(Analyzer->Handler, MutexExp, D, Exp, DiagKind);
1567     return;
1568   } else if (Cp.shouldIgnore()) {
1569     return;
1570   }
1571
1572   FactEntry* LDat = FSet.findLock(Analyzer->FactMan, Cp);
1573   if (LDat) {
1574     Analyzer->Handler.handleFunExcludesLock(
1575         DiagKind, D->getNameAsString(), Cp.toString(), Exp->getExprLoc());
1576   }
1577 }
1578
1579 /// \brief Checks guarded_by and pt_guarded_by attributes.
1580 /// Whenever we identify an access (read or write) to a DeclRefExpr that is
1581 /// marked with guarded_by, we must ensure the appropriate mutexes are held.
1582 /// Similarly, we check if the access is to an expression that dereferences
1583 /// a pointer marked with pt_guarded_by.
1584 void BuildLockset::checkAccess(const Expr *Exp, AccessKind AK,
1585                                ProtectedOperationKind POK) {
1586   Exp = Exp->IgnoreImplicit()->IgnoreParenCasts();
1587
1588   SourceLocation Loc = Exp->getExprLoc();
1589
1590   // Local variables of reference type cannot be re-assigned;
1591   // map them to their initializer.
1592   while (const auto *DRE = dyn_cast<DeclRefExpr>(Exp)) {
1593     const auto *VD = dyn_cast<VarDecl>(DRE->getDecl()->getCanonicalDecl());
1594     if (VD && VD->isLocalVarDecl() && VD->getType()->isReferenceType()) {
1595       if (const auto *E = VD->getInit()) {
1596         Exp = E;
1597         continue;
1598       }
1599     }
1600     break;
1601   }
1602
1603   if (const UnaryOperator *UO = dyn_cast<UnaryOperator>(Exp)) {
1604     // For dereferences
1605     if (UO->getOpcode() == clang::UO_Deref)
1606       checkPtAccess(UO->getSubExpr(), AK, POK);
1607     return;
1608   }
1609
1610   if (const ArraySubscriptExpr *AE = dyn_cast<ArraySubscriptExpr>(Exp)) {
1611     checkPtAccess(AE->getLHS(), AK, POK);
1612     return;
1613   }
1614
1615   if (const MemberExpr *ME = dyn_cast<MemberExpr>(Exp)) {
1616     if (ME->isArrow())
1617       checkPtAccess(ME->getBase(), AK, POK);
1618     else
1619       checkAccess(ME->getBase(), AK, POK);
1620   }
1621
1622   const ValueDecl *D = getValueDecl(Exp);
1623   if (!D || !D->hasAttrs())
1624     return;
1625
1626   if (D->hasAttr<GuardedVarAttr>() && FSet.isEmpty(Analyzer->FactMan)) {
1627     Analyzer->Handler.handleNoMutexHeld("mutex", D, POK, AK, Loc);
1628   }
1629
1630   for (const auto *I : D->specific_attrs<GuardedByAttr>())
1631     warnIfMutexNotHeld(D, Exp, AK, I->getArg(), POK,
1632                        ClassifyDiagnostic(I), Loc);
1633 }
1634
1635
1636 /// \brief Checks pt_guarded_by and pt_guarded_var attributes.
1637 /// POK is the same  operationKind that was passed to checkAccess.
1638 void BuildLockset::checkPtAccess(const Expr *Exp, AccessKind AK,
1639                                  ProtectedOperationKind POK) {
1640   while (true) {
1641     if (const ParenExpr *PE = dyn_cast<ParenExpr>(Exp)) {
1642       Exp = PE->getSubExpr();
1643       continue;
1644     }
1645     if (const CastExpr *CE = dyn_cast<CastExpr>(Exp)) {
1646       if (CE->getCastKind() == CK_ArrayToPointerDecay) {
1647         // If it's an actual array, and not a pointer, then it's elements
1648         // are protected by GUARDED_BY, not PT_GUARDED_BY;
1649         checkAccess(CE->getSubExpr(), AK, POK);
1650         return;
1651       }
1652       Exp = CE->getSubExpr();
1653       continue;
1654     }
1655     break;
1656   }
1657
1658   // Pass by reference warnings are under a different flag.
1659   ProtectedOperationKind PtPOK = POK_VarDereference;
1660   if (POK == POK_PassByRef) PtPOK = POK_PtPassByRef;
1661
1662   const ValueDecl *D = getValueDecl(Exp);
1663   if (!D || !D->hasAttrs())
1664     return;
1665
1666   if (D->hasAttr<PtGuardedVarAttr>() && FSet.isEmpty(Analyzer->FactMan))
1667     Analyzer->Handler.handleNoMutexHeld("mutex", D, PtPOK, AK,
1668                                         Exp->getExprLoc());
1669
1670   for (auto const *I : D->specific_attrs<PtGuardedByAttr>())
1671     warnIfMutexNotHeld(D, Exp, AK, I->getArg(), PtPOK,
1672                        ClassifyDiagnostic(I), Exp->getExprLoc());
1673 }
1674
1675 /// \brief Process a function call, method call, constructor call,
1676 /// or destructor call.  This involves looking at the attributes on the
1677 /// corresponding function/method/constructor/destructor, issuing warnings,
1678 /// and updating the locksets accordingly.
1679 ///
1680 /// FIXME: For classes annotated with one of the guarded annotations, we need
1681 /// to treat const method calls as reads and non-const method calls as writes,
1682 /// and check that the appropriate locks are held. Non-const method calls with
1683 /// the same signature as const method calls can be also treated as reads.
1684 ///
1685 void BuildLockset::handleCall(Expr *Exp, const NamedDecl *D, VarDecl *VD) {
1686   SourceLocation Loc = Exp->getExprLoc();
1687   CapExprSet ExclusiveLocksToAdd, SharedLocksToAdd;
1688   CapExprSet ExclusiveLocksToRemove, SharedLocksToRemove, GenericLocksToRemove;
1689   CapExprSet ScopedExclusiveReqs, ScopedSharedReqs;
1690   StringRef CapDiagKind = "mutex";
1691
1692   // Figure out if we're calling the constructor of scoped lockable class
1693   bool isScopedVar = false;
1694   if (VD) {
1695     if (const CXXConstructorDecl *CD = dyn_cast<const CXXConstructorDecl>(D)) {
1696       const CXXRecordDecl* PD = CD->getParent();
1697       if (PD && PD->hasAttr<ScopedLockableAttr>())
1698         isScopedVar = true;
1699     }
1700   }
1701
1702   for(Attr *Atconst : D->attrs()) {
1703     Attr* At = const_cast<Attr*>(Atconst);
1704     switch (At->getKind()) {
1705       // When we encounter a lock function, we need to add the lock to our
1706       // lockset.
1707       case attr::AcquireCapability: {
1708         auto *A = cast<AcquireCapabilityAttr>(At);
1709         Analyzer->getMutexIDs(A->isShared() ? SharedLocksToAdd
1710                                             : ExclusiveLocksToAdd,
1711                               A, Exp, D, VD);
1712
1713         CapDiagKind = ClassifyDiagnostic(A);
1714         break;
1715       }
1716
1717       // An assert will add a lock to the lockset, but will not generate
1718       // a warning if it is already there, and will not generate a warning
1719       // if it is not removed.
1720       case attr::AssertExclusiveLock: {
1721         AssertExclusiveLockAttr *A = cast<AssertExclusiveLockAttr>(At);
1722
1723         CapExprSet AssertLocks;
1724         Analyzer->getMutexIDs(AssertLocks, A, Exp, D, VD);
1725         for (const auto &AssertLock : AssertLocks)
1726           Analyzer->addLock(FSet,
1727                             llvm::make_unique<LockableFactEntry>(
1728                                 AssertLock, LK_Exclusive, Loc, false, true),
1729                             ClassifyDiagnostic(A));
1730         break;
1731       }
1732       case attr::AssertSharedLock: {
1733         AssertSharedLockAttr *A = cast<AssertSharedLockAttr>(At);
1734
1735         CapExprSet AssertLocks;
1736         Analyzer->getMutexIDs(AssertLocks, A, Exp, D, VD);
1737         for (const auto &AssertLock : AssertLocks)
1738           Analyzer->addLock(FSet, llvm::make_unique<LockableFactEntry>(
1739                                       AssertLock, LK_Shared, Loc, false, true),
1740                             ClassifyDiagnostic(A));
1741         break;
1742       }
1743
1744       // When we encounter an unlock function, we need to remove unlocked
1745       // mutexes from the lockset, and flag a warning if they are not there.
1746       case attr::ReleaseCapability: {
1747         auto *A = cast<ReleaseCapabilityAttr>(At);
1748         if (A->isGeneric())
1749           Analyzer->getMutexIDs(GenericLocksToRemove, A, Exp, D, VD);
1750         else if (A->isShared())
1751           Analyzer->getMutexIDs(SharedLocksToRemove, A, Exp, D, VD);
1752         else
1753           Analyzer->getMutexIDs(ExclusiveLocksToRemove, A, Exp, D, VD);
1754
1755         CapDiagKind = ClassifyDiagnostic(A);
1756         break;
1757       }
1758
1759       case attr::RequiresCapability: {
1760         RequiresCapabilityAttr *A = cast<RequiresCapabilityAttr>(At);
1761         for (auto *Arg : A->args()) {
1762           warnIfMutexNotHeld(D, Exp, A->isShared() ? AK_Read : AK_Written, Arg,
1763                              POK_FunctionCall, ClassifyDiagnostic(A),
1764                              Exp->getExprLoc());
1765           // use for adopting a lock
1766           if (isScopedVar) {
1767             Analyzer->getMutexIDs(A->isShared() ? ScopedSharedReqs
1768                                                 : ScopedExclusiveReqs,
1769                                   A, Exp, D, VD);
1770           }
1771         }
1772         break;
1773       }
1774
1775       case attr::LocksExcluded: {
1776         LocksExcludedAttr *A = cast<LocksExcludedAttr>(At);
1777         for (auto *Arg : A->args())
1778           warnIfMutexHeld(D, Exp, Arg, ClassifyDiagnostic(A));
1779         break;
1780       }
1781
1782       // Ignore attributes unrelated to thread-safety
1783       default:
1784         break;
1785     }
1786   }
1787
1788   // Add locks.
1789   for (const auto &M : ExclusiveLocksToAdd)
1790     Analyzer->addLock(FSet, llvm::make_unique<LockableFactEntry>(
1791                                 M, LK_Exclusive, Loc, isScopedVar),
1792                       CapDiagKind);
1793   for (const auto &M : SharedLocksToAdd)
1794     Analyzer->addLock(FSet, llvm::make_unique<LockableFactEntry>(
1795                                 M, LK_Shared, Loc, isScopedVar),
1796                       CapDiagKind);
1797
1798   if (isScopedVar) {
1799     // Add the managing object as a dummy mutex, mapped to the underlying mutex.
1800     SourceLocation MLoc = VD->getLocation();
1801     DeclRefExpr DRE(VD, false, VD->getType(), VK_LValue, VD->getLocation());
1802     // FIXME: does this store a pointer to DRE?
1803     CapabilityExpr Scp = Analyzer->SxBuilder.translateAttrExpr(&DRE, nullptr);
1804
1805     std::copy(ScopedExclusiveReqs.begin(), ScopedExclusiveReqs.end(),
1806               std::back_inserter(ExclusiveLocksToAdd));
1807     std::copy(ScopedSharedReqs.begin(), ScopedSharedReqs.end(),
1808               std::back_inserter(SharedLocksToAdd));
1809     Analyzer->addLock(FSet,
1810                       llvm::make_unique<ScopedLockableFactEntry>(
1811                           Scp, MLoc, ExclusiveLocksToAdd, SharedLocksToAdd),
1812                       CapDiagKind);
1813   }
1814
1815   // Remove locks.
1816   // FIXME -- should only fully remove if the attribute refers to 'this'.
1817   bool Dtor = isa<CXXDestructorDecl>(D);
1818   for (const auto &M : ExclusiveLocksToRemove)
1819     Analyzer->removeLock(FSet, M, Loc, Dtor, LK_Exclusive, CapDiagKind);
1820   for (const auto &M : SharedLocksToRemove)
1821     Analyzer->removeLock(FSet, M, Loc, Dtor, LK_Shared, CapDiagKind);
1822   for (const auto &M : GenericLocksToRemove)
1823     Analyzer->removeLock(FSet, M, Loc, Dtor, LK_Generic, CapDiagKind);
1824 }
1825
1826
1827 /// \brief For unary operations which read and write a variable, we need to
1828 /// check whether we hold any required mutexes. Reads are checked in
1829 /// VisitCastExpr.
1830 void BuildLockset::VisitUnaryOperator(UnaryOperator *UO) {
1831   switch (UO->getOpcode()) {
1832     case clang::UO_PostDec:
1833     case clang::UO_PostInc:
1834     case clang::UO_PreDec:
1835     case clang::UO_PreInc: {
1836       checkAccess(UO->getSubExpr(), AK_Written);
1837       break;
1838     }
1839     default:
1840       break;
1841   }
1842 }
1843
1844 /// For binary operations which assign to a variable (writes), we need to check
1845 /// whether we hold any required mutexes.
1846 /// FIXME: Deal with non-primitive types.
1847 void BuildLockset::VisitBinaryOperator(BinaryOperator *BO) {
1848   if (!BO->isAssignmentOp())
1849     return;
1850
1851   // adjust the context
1852   LVarCtx = Analyzer->LocalVarMap.getNextContext(CtxIndex, BO, LVarCtx);
1853
1854   checkAccess(BO->getLHS(), AK_Written);
1855 }
1856
1857
1858 /// Whenever we do an LValue to Rvalue cast, we are reading a variable and
1859 /// need to ensure we hold any required mutexes.
1860 /// FIXME: Deal with non-primitive types.
1861 void BuildLockset::VisitCastExpr(CastExpr *CE) {
1862   if (CE->getCastKind() != CK_LValueToRValue)
1863     return;
1864   checkAccess(CE->getSubExpr(), AK_Read);
1865 }
1866
1867
1868 void BuildLockset::VisitCallExpr(CallExpr *Exp) {
1869   bool ExamineArgs = true;
1870   bool OperatorFun = false;
1871
1872   if (CXXMemberCallExpr *CE = dyn_cast<CXXMemberCallExpr>(Exp)) {
1873     MemberExpr *ME = dyn_cast<MemberExpr>(CE->getCallee());
1874     // ME can be null when calling a method pointer
1875     CXXMethodDecl *MD = CE->getMethodDecl();
1876
1877     if (ME && MD) {
1878       if (ME->isArrow()) {
1879         if (MD->isConst()) {
1880           checkPtAccess(CE->getImplicitObjectArgument(), AK_Read);
1881         } else {  // FIXME -- should be AK_Written
1882           checkPtAccess(CE->getImplicitObjectArgument(), AK_Read);
1883         }
1884       } else {
1885         if (MD->isConst())
1886           checkAccess(CE->getImplicitObjectArgument(), AK_Read);
1887         else     // FIXME -- should be AK_Written
1888           checkAccess(CE->getImplicitObjectArgument(), AK_Read);
1889       }
1890     }
1891   } else if (CXXOperatorCallExpr *OE = dyn_cast<CXXOperatorCallExpr>(Exp)) {
1892     OperatorFun = true;
1893
1894     auto OEop = OE->getOperator();
1895     switch (OEop) {
1896       case OO_Equal: {
1897         ExamineArgs = false;
1898         const Expr *Target = OE->getArg(0);
1899         const Expr *Source = OE->getArg(1);
1900         checkAccess(Target, AK_Written);
1901         checkAccess(Source, AK_Read);
1902         break;
1903       }
1904       case OO_Star:
1905       case OO_Arrow:
1906       case OO_Subscript: {
1907         const Expr *Obj = OE->getArg(0);
1908         checkAccess(Obj, AK_Read);
1909         if (!(OEop == OO_Star && OE->getNumArgs() > 1)) {
1910           // Grrr.  operator* can be multiplication...
1911           checkPtAccess(Obj, AK_Read);
1912         }
1913         break;
1914       }
1915       default: {
1916         // TODO: get rid of this, and rely on pass-by-ref instead.
1917         const Expr *Obj = OE->getArg(0);
1918         checkAccess(Obj, AK_Read);
1919         break;
1920       }
1921     }
1922   }
1923
1924   if (ExamineArgs) {
1925     if (FunctionDecl *FD = Exp->getDirectCallee()) {
1926
1927       // NO_THREAD_SAFETY_ANALYSIS does double duty here.  Normally it
1928       // only turns off checking within the body of a function, but we also
1929       // use it to turn off checking in arguments to the function.  This
1930       // could result in some false negatives, but the alternative is to
1931       // create yet another attribute.
1932       //
1933       if (!FD->hasAttr<NoThreadSafetyAnalysisAttr>()) {
1934         unsigned Fn = FD->getNumParams();
1935         unsigned Cn = Exp->getNumArgs();
1936         unsigned Skip = 0;
1937
1938         unsigned i = 0;
1939         if (OperatorFun) {
1940           if (isa<CXXMethodDecl>(FD)) {
1941             // First arg in operator call is implicit self argument,
1942             // and doesn't appear in the FunctionDecl.
1943             Skip = 1;
1944             Cn--;
1945           } else {
1946             // Ignore the first argument of operators; it's been checked above.
1947             i = 1;
1948           }
1949         }
1950         // Ignore default arguments
1951         unsigned n = (Fn < Cn) ? Fn : Cn;
1952
1953         for (; i < n; ++i) {
1954           ParmVarDecl* Pvd = FD->getParamDecl(i);
1955           Expr* Arg = Exp->getArg(i+Skip);
1956           QualType Qt = Pvd->getType();
1957           if (Qt->isReferenceType())
1958             checkAccess(Arg, AK_Read, POK_PassByRef);
1959         }
1960       }
1961     }
1962   }
1963
1964   NamedDecl *D = dyn_cast_or_null<NamedDecl>(Exp->getCalleeDecl());
1965   if(!D || !D->hasAttrs())
1966     return;
1967   handleCall(Exp, D);
1968 }
1969
1970 void BuildLockset::VisitCXXConstructExpr(CXXConstructExpr *Exp) {
1971   const CXXConstructorDecl *D = Exp->getConstructor();
1972   if (D && D->isCopyConstructor()) {
1973     const Expr* Source = Exp->getArg(0);
1974     checkAccess(Source, AK_Read);
1975   }
1976   // FIXME -- only handles constructors in DeclStmt below.
1977 }
1978
1979 void BuildLockset::VisitDeclStmt(DeclStmt *S) {
1980   // adjust the context
1981   LVarCtx = Analyzer->LocalVarMap.getNextContext(CtxIndex, S, LVarCtx);
1982
1983   for (auto *D : S->getDeclGroup()) {
1984     if (VarDecl *VD = dyn_cast_or_null<VarDecl>(D)) {
1985       Expr *E = VD->getInit();
1986       // handle constructors that involve temporaries
1987       if (ExprWithCleanups *EWC = dyn_cast_or_null<ExprWithCleanups>(E))
1988         E = EWC->getSubExpr();
1989
1990       if (CXXConstructExpr *CE = dyn_cast_or_null<CXXConstructExpr>(E)) {
1991         NamedDecl *CtorD = dyn_cast_or_null<NamedDecl>(CE->getConstructor());
1992         if (!CtorD || !CtorD->hasAttrs())
1993           return;
1994         handleCall(CE, CtorD, VD);
1995       }
1996     }
1997   }
1998 }
1999
2000
2001
2002 /// \brief Compute the intersection of two locksets and issue warnings for any
2003 /// locks in the symmetric difference.
2004 ///
2005 /// This function is used at a merge point in the CFG when comparing the lockset
2006 /// of each branch being merged. For example, given the following sequence:
2007 /// A; if () then B; else C; D; we need to check that the lockset after B and C
2008 /// are the same. In the event of a difference, we use the intersection of these
2009 /// two locksets at the start of D.
2010 ///
2011 /// \param FSet1 The first lockset.
2012 /// \param FSet2 The second lockset.
2013 /// \param JoinLoc The location of the join point for error reporting
2014 /// \param LEK1 The error message to report if a mutex is missing from LSet1
2015 /// \param LEK2 The error message to report if a mutex is missing from Lset2
2016 void ThreadSafetyAnalyzer::intersectAndWarn(FactSet &FSet1,
2017                                             const FactSet &FSet2,
2018                                             SourceLocation JoinLoc,
2019                                             LockErrorKind LEK1,
2020                                             LockErrorKind LEK2,
2021                                             bool Modify) {
2022   FactSet FSet1Orig = FSet1;
2023
2024   // Find locks in FSet2 that conflict or are not in FSet1, and warn.
2025   for (const auto &Fact : FSet2) {
2026     const FactEntry *LDat1 = nullptr;
2027     const FactEntry *LDat2 = &FactMan[Fact];
2028     FactSet::iterator Iter1  = FSet1.findLockIter(FactMan, *LDat2);
2029     if (Iter1 != FSet1.end()) LDat1 = &FactMan[*Iter1];
2030
2031     if (LDat1) {
2032       if (LDat1->kind() != LDat2->kind()) {
2033         Handler.handleExclusiveAndShared("mutex", LDat2->toString(),
2034                                          LDat2->loc(), LDat1->loc());
2035         if (Modify && LDat1->kind() != LK_Exclusive) {
2036           // Take the exclusive lock, which is the one in FSet2.
2037           *Iter1 = Fact;
2038         }
2039       }
2040       else if (Modify && LDat1->asserted() && !LDat2->asserted()) {
2041         // The non-asserted lock in FSet2 is the one we want to track.
2042         *Iter1 = Fact;
2043       }
2044     } else {
2045       LDat2->handleRemovalFromIntersection(FSet2, FactMan, JoinLoc, LEK1,
2046                                            Handler);
2047     }
2048   }
2049
2050   // Find locks in FSet1 that are not in FSet2, and remove them.
2051   for (const auto &Fact : FSet1Orig) {
2052     const FactEntry *LDat1 = &FactMan[Fact];
2053     const FactEntry *LDat2 = FSet2.findLock(FactMan, *LDat1);
2054
2055     if (!LDat2) {
2056       LDat1->handleRemovalFromIntersection(FSet1Orig, FactMan, JoinLoc, LEK2,
2057                                            Handler);
2058       if (Modify)
2059         FSet1.removeLock(FactMan, *LDat1);
2060     }
2061   }
2062 }
2063
2064
2065 // Return true if block B never continues to its successors.
2066 static bool neverReturns(const CFGBlock *B) {
2067   if (B->hasNoReturnElement())
2068     return true;
2069   if (B->empty())
2070     return false;
2071
2072   CFGElement Last = B->back();
2073   if (Optional<CFGStmt> S = Last.getAs<CFGStmt>()) {
2074     if (isa<CXXThrowExpr>(S->getStmt()))
2075       return true;
2076   }
2077   return false;
2078 }
2079
2080
2081 /// \brief Check a function's CFG for thread-safety violations.
2082 ///
2083 /// We traverse the blocks in the CFG, compute the set of mutexes that are held
2084 /// at the end of each block, and issue warnings for thread safety violations.
2085 /// Each block in the CFG is traversed exactly once.
2086 void ThreadSafetyAnalyzer::runAnalysis(AnalysisDeclContext &AC) {
2087   // TODO: this whole function needs be rewritten as a visitor for CFGWalker.
2088   // For now, we just use the walker to set things up.
2089   threadSafety::CFGWalker walker;
2090   if (!walker.init(AC))
2091     return;
2092
2093   // AC.dumpCFG(true);
2094   // threadSafety::printSCFG(walker);
2095
2096   CFG *CFGraph = walker.getGraph();
2097   const NamedDecl *D = walker.getDecl();
2098   const FunctionDecl *CurrentFunction = dyn_cast<FunctionDecl>(D);
2099   CurrentMethod = dyn_cast<CXXMethodDecl>(D);
2100
2101   if (D->hasAttr<NoThreadSafetyAnalysisAttr>())
2102     return;
2103
2104   // FIXME: Do something a bit more intelligent inside constructor and
2105   // destructor code.  Constructors and destructors must assume unique access
2106   // to 'this', so checks on member variable access is disabled, but we should
2107   // still enable checks on other objects.
2108   if (isa<CXXConstructorDecl>(D))
2109     return;  // Don't check inside constructors.
2110   if (isa<CXXDestructorDecl>(D))
2111     return;  // Don't check inside destructors.
2112
2113   Handler.enterFunction(CurrentFunction);
2114
2115   BlockInfo.resize(CFGraph->getNumBlockIDs(),
2116     CFGBlockInfo::getEmptyBlockInfo(LocalVarMap));
2117
2118   // We need to explore the CFG via a "topological" ordering.
2119   // That way, we will be guaranteed to have information about required
2120   // predecessor locksets when exploring a new block.
2121   const PostOrderCFGView *SortedGraph = walker.getSortedGraph();
2122   PostOrderCFGView::CFGBlockSet VisitedBlocks(CFGraph);
2123
2124   // Mark entry block as reachable
2125   BlockInfo[CFGraph->getEntry().getBlockID()].Reachable = true;
2126
2127   // Compute SSA names for local variables
2128   LocalVarMap.traverseCFG(CFGraph, SortedGraph, BlockInfo);
2129
2130   // Fill in source locations for all CFGBlocks.
2131   findBlockLocations(CFGraph, SortedGraph, BlockInfo);
2132
2133   CapExprSet ExclusiveLocksAcquired;
2134   CapExprSet SharedLocksAcquired;
2135   CapExprSet LocksReleased;
2136
2137   // Add locks from exclusive_locks_required and shared_locks_required
2138   // to initial lockset. Also turn off checking for lock and unlock functions.
2139   // FIXME: is there a more intelligent way to check lock/unlock functions?
2140   if (!SortedGraph->empty() && D->hasAttrs()) {
2141     const CFGBlock *FirstBlock = *SortedGraph->begin();
2142     FactSet &InitialLockset = BlockInfo[FirstBlock->getBlockID()].EntrySet;
2143
2144     CapExprSet ExclusiveLocksToAdd;
2145     CapExprSet SharedLocksToAdd;
2146     StringRef CapDiagKind = "mutex";
2147
2148     SourceLocation Loc = D->getLocation();
2149     for (const auto *Attr : D->attrs()) {
2150       Loc = Attr->getLocation();
2151       if (const auto *A = dyn_cast<RequiresCapabilityAttr>(Attr)) {
2152         getMutexIDs(A->isShared() ? SharedLocksToAdd : ExclusiveLocksToAdd, A,
2153                     nullptr, D);
2154         CapDiagKind = ClassifyDiagnostic(A);
2155       } else if (const auto *A = dyn_cast<ReleaseCapabilityAttr>(Attr)) {
2156         // UNLOCK_FUNCTION() is used to hide the underlying lock implementation.
2157         // We must ignore such methods.
2158         if (A->args_size() == 0)
2159           return;
2160         // FIXME -- deal with exclusive vs. shared unlock functions?
2161         getMutexIDs(ExclusiveLocksToAdd, A, nullptr, D);
2162         getMutexIDs(LocksReleased, A, nullptr, D);
2163         CapDiagKind = ClassifyDiagnostic(A);
2164       } else if (const auto *A = dyn_cast<AcquireCapabilityAttr>(Attr)) {
2165         if (A->args_size() == 0)
2166           return;
2167         getMutexIDs(A->isShared() ? SharedLocksAcquired
2168                                   : ExclusiveLocksAcquired,
2169                     A, nullptr, D);
2170         CapDiagKind = ClassifyDiagnostic(A);
2171       } else if (isa<ExclusiveTrylockFunctionAttr>(Attr)) {
2172         // Don't try to check trylock functions for now
2173         return;
2174       } else if (isa<SharedTrylockFunctionAttr>(Attr)) {
2175         // Don't try to check trylock functions for now
2176         return;
2177       }
2178     }
2179
2180     // FIXME -- Loc can be wrong here.
2181     for (const auto &Mu : ExclusiveLocksToAdd) {
2182       auto Entry = llvm::make_unique<LockableFactEntry>(Mu, LK_Exclusive, Loc);
2183       Entry->setDeclared(true);
2184       addLock(InitialLockset, std::move(Entry), CapDiagKind, true);
2185     }
2186     for (const auto &Mu : SharedLocksToAdd) {
2187       auto Entry = llvm::make_unique<LockableFactEntry>(Mu, LK_Shared, Loc);
2188       Entry->setDeclared(true);
2189       addLock(InitialLockset, std::move(Entry), CapDiagKind, true);
2190     }
2191   }
2192
2193   for (const auto *CurrBlock : *SortedGraph) {
2194     int CurrBlockID = CurrBlock->getBlockID();
2195     CFGBlockInfo *CurrBlockInfo = &BlockInfo[CurrBlockID];
2196
2197     // Use the default initial lockset in case there are no predecessors.
2198     VisitedBlocks.insert(CurrBlock);
2199
2200     // Iterate through the predecessor blocks and warn if the lockset for all
2201     // predecessors is not the same. We take the entry lockset of the current
2202     // block to be the intersection of all previous locksets.
2203     // FIXME: By keeping the intersection, we may output more errors in future
2204     // for a lock which is not in the intersection, but was in the union. We
2205     // may want to also keep the union in future. As an example, let's say
2206     // the intersection contains Mutex L, and the union contains L and M.
2207     // Later we unlock M. At this point, we would output an error because we
2208     // never locked M; although the real error is probably that we forgot to
2209     // lock M on all code paths. Conversely, let's say that later we lock M.
2210     // In this case, we should compare against the intersection instead of the
2211     // union because the real error is probably that we forgot to unlock M on
2212     // all code paths.
2213     bool LocksetInitialized = false;
2214     SmallVector<CFGBlock *, 8> SpecialBlocks;
2215     for (CFGBlock::const_pred_iterator PI = CurrBlock->pred_begin(),
2216          PE  = CurrBlock->pred_end(); PI != PE; ++PI) {
2217
2218       // if *PI -> CurrBlock is a back edge
2219       if (*PI == nullptr || !VisitedBlocks.alreadySet(*PI))
2220         continue;
2221
2222       int PrevBlockID = (*PI)->getBlockID();
2223       CFGBlockInfo *PrevBlockInfo = &BlockInfo[PrevBlockID];
2224
2225       // Ignore edges from blocks that can't return.
2226       if (neverReturns(*PI) || !PrevBlockInfo->Reachable)
2227         continue;
2228
2229       // Okay, we can reach this block from the entry.
2230       CurrBlockInfo->Reachable = true;
2231
2232       // If the previous block ended in a 'continue' or 'break' statement, then
2233       // a difference in locksets is probably due to a bug in that block, rather
2234       // than in some other predecessor. In that case, keep the other
2235       // predecessor's lockset.
2236       if (const Stmt *Terminator = (*PI)->getTerminator()) {
2237         if (isa<ContinueStmt>(Terminator) || isa<BreakStmt>(Terminator)) {
2238           SpecialBlocks.push_back(*PI);
2239           continue;
2240         }
2241       }
2242
2243       FactSet PrevLockset;
2244       getEdgeLockset(PrevLockset, PrevBlockInfo->ExitSet, *PI, CurrBlock);
2245
2246       if (!LocksetInitialized) {
2247         CurrBlockInfo->EntrySet = PrevLockset;
2248         LocksetInitialized = true;
2249       } else {
2250         intersectAndWarn(CurrBlockInfo->EntrySet, PrevLockset,
2251                          CurrBlockInfo->EntryLoc,
2252                          LEK_LockedSomePredecessors);
2253       }
2254     }
2255
2256     // Skip rest of block if it's not reachable.
2257     if (!CurrBlockInfo->Reachable)
2258       continue;
2259
2260     // Process continue and break blocks. Assume that the lockset for the
2261     // resulting block is unaffected by any discrepancies in them.
2262     for (const auto *PrevBlock : SpecialBlocks) {
2263       int PrevBlockID = PrevBlock->getBlockID();
2264       CFGBlockInfo *PrevBlockInfo = &BlockInfo[PrevBlockID];
2265
2266       if (!LocksetInitialized) {
2267         CurrBlockInfo->EntrySet = PrevBlockInfo->ExitSet;
2268         LocksetInitialized = true;
2269       } else {
2270         // Determine whether this edge is a loop terminator for diagnostic
2271         // purposes. FIXME: A 'break' statement might be a loop terminator, but
2272         // it might also be part of a switch. Also, a subsequent destructor
2273         // might add to the lockset, in which case the real issue might be a
2274         // double lock on the other path.
2275         const Stmt *Terminator = PrevBlock->getTerminator();
2276         bool IsLoop = Terminator && isa<ContinueStmt>(Terminator);
2277
2278         FactSet PrevLockset;
2279         getEdgeLockset(PrevLockset, PrevBlockInfo->ExitSet,
2280                        PrevBlock, CurrBlock);
2281
2282         // Do not update EntrySet.
2283         intersectAndWarn(CurrBlockInfo->EntrySet, PrevLockset,
2284                          PrevBlockInfo->ExitLoc,
2285                          IsLoop ? LEK_LockedSomeLoopIterations
2286                                 : LEK_LockedSomePredecessors,
2287                          false);
2288       }
2289     }
2290
2291     BuildLockset LocksetBuilder(this, *CurrBlockInfo);
2292
2293     // Visit all the statements in the basic block.
2294     for (CFGBlock::const_iterator BI = CurrBlock->begin(),
2295          BE = CurrBlock->end(); BI != BE; ++BI) {
2296       switch (BI->getKind()) {
2297         case CFGElement::Statement: {
2298           CFGStmt CS = BI->castAs<CFGStmt>();
2299           LocksetBuilder.Visit(const_cast<Stmt*>(CS.getStmt()));
2300           break;
2301         }
2302         // Ignore BaseDtor, MemberDtor, and TemporaryDtor for now.
2303         case CFGElement::AutomaticObjectDtor: {
2304           CFGAutomaticObjDtor AD = BI->castAs<CFGAutomaticObjDtor>();
2305           CXXDestructorDecl *DD = const_cast<CXXDestructorDecl *>(
2306               AD.getDestructorDecl(AC.getASTContext()));
2307           if (!DD->hasAttrs())
2308             break;
2309
2310           // Create a dummy expression,
2311           VarDecl *VD = const_cast<VarDecl*>(AD.getVarDecl());
2312           DeclRefExpr DRE(VD, false, VD->getType().getNonReferenceType(),
2313                           VK_LValue, AD.getTriggerStmt()->getLocEnd());
2314           LocksetBuilder.handleCall(&DRE, DD);
2315           break;
2316         }
2317         default:
2318           break;
2319       }
2320     }
2321     CurrBlockInfo->ExitSet = LocksetBuilder.FSet;
2322
2323     // For every back edge from CurrBlock (the end of the loop) to another block
2324     // (FirstLoopBlock) we need to check that the Lockset of Block is equal to
2325     // the one held at the beginning of FirstLoopBlock. We can look up the
2326     // Lockset held at the beginning of FirstLoopBlock in the EntryLockSets map.
2327     for (CFGBlock::const_succ_iterator SI = CurrBlock->succ_begin(),
2328          SE  = CurrBlock->succ_end(); SI != SE; ++SI) {
2329
2330       // if CurrBlock -> *SI is *not* a back edge
2331       if (*SI == nullptr || !VisitedBlocks.alreadySet(*SI))
2332         continue;
2333
2334       CFGBlock *FirstLoopBlock = *SI;
2335       CFGBlockInfo *PreLoop = &BlockInfo[FirstLoopBlock->getBlockID()];
2336       CFGBlockInfo *LoopEnd = &BlockInfo[CurrBlockID];
2337       intersectAndWarn(LoopEnd->ExitSet, PreLoop->EntrySet,
2338                        PreLoop->EntryLoc,
2339                        LEK_LockedSomeLoopIterations,
2340                        false);
2341     }
2342   }
2343
2344   CFGBlockInfo *Initial = &BlockInfo[CFGraph->getEntry().getBlockID()];
2345   CFGBlockInfo *Final   = &BlockInfo[CFGraph->getExit().getBlockID()];
2346
2347   // Skip the final check if the exit block is unreachable.
2348   if (!Final->Reachable)
2349     return;
2350
2351   // By default, we expect all locks held on entry to be held on exit.
2352   FactSet ExpectedExitSet = Initial->EntrySet;
2353
2354   // Adjust the expected exit set by adding or removing locks, as declared
2355   // by *-LOCK_FUNCTION and UNLOCK_FUNCTION.  The intersect below will then
2356   // issue the appropriate warning.
2357   // FIXME: the location here is not quite right.
2358   for (const auto &Lock : ExclusiveLocksAcquired)
2359     ExpectedExitSet.addLock(FactMan, llvm::make_unique<LockableFactEntry>(
2360                                          Lock, LK_Exclusive, D->getLocation()));
2361   for (const auto &Lock : SharedLocksAcquired)
2362     ExpectedExitSet.addLock(FactMan, llvm::make_unique<LockableFactEntry>(
2363                                          Lock, LK_Shared, D->getLocation()));
2364   for (const auto &Lock : LocksReleased)
2365     ExpectedExitSet.removeLock(FactMan, Lock);
2366
2367   // FIXME: Should we call this function for all blocks which exit the function?
2368   intersectAndWarn(ExpectedExitSet, Final->ExitSet,
2369                    Final->ExitLoc,
2370                    LEK_LockedAtEndOfFunction,
2371                    LEK_NotLockedAtEndOfFunction,
2372                    false);
2373
2374   Handler.leaveFunction(CurrentFunction);
2375 }
2376
2377
2378 /// \brief Check a function's CFG for thread-safety violations.
2379 ///
2380 /// We traverse the blocks in the CFG, compute the set of mutexes that are held
2381 /// at the end of each block, and issue warnings for thread safety violations.
2382 /// Each block in the CFG is traversed exactly once.
2383 void threadSafety::runThreadSafetyAnalysis(AnalysisDeclContext &AC,
2384                                            ThreadSafetyHandler &Handler,
2385                                            BeforeSet **BSet) {
2386   if (!*BSet)
2387     *BSet = new BeforeSet;
2388   ThreadSafetyAnalyzer Analyzer(Handler, *BSet);
2389   Analyzer.runAnalysis(AC);
2390 }
2391
2392 void threadSafety::threadSafetyCleanup(BeforeSet *Cache) { delete Cache; }
2393
2394 /// \brief Helper function that returns a LockKind required for the given level
2395 /// of access.
2396 LockKind threadSafety::getLockKindFromAccessKind(AccessKind AK) {
2397   switch (AK) {
2398     case AK_Read :
2399       return LK_Shared;
2400     case AK_Written :
2401       return LK_Exclusive;
2402   }
2403   llvm_unreachable("Unknown AccessKind");
2404 }