lib/Analysis/ConstantFolding.cpp

   1 //===-- ConstantFolding.cpp - Fold instructions into constants ------------===//
   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 // This file defines routines for folding instructions into constants.
  11 //
  12 // Also, to supplement the basic VMCore ConstantExpr simplifications,
  13 // this file defines some additional folding routines that can make use of
  14 // TargetData information. These functions cannot go in VMCore due to library
  15 // dependency issues.
  16 //
  17 //===----------------------------------------------------------------------===//
  18
  19 #include "llvm/Analysis/ConstantFolding.h"
  20 #include "llvm/Constants.h"
  21 #include "llvm/DerivedTypes.h"
  22 #include "llvm/Function.h"
  23 #include "llvm/GlobalVariable.h"
  24 #include "llvm/Instructions.h"
  25 #include "llvm/Intrinsics.h"
  26 #include "llvm/LLVMContext.h"
  27 #include "llvm/Analysis/ValueTracking.h"
  28 #include "llvm/Target/TargetData.h"
  29 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
  30 #include "llvm/ADT/StringMap.h"
  31 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  32 #include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
  33 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
  34 #include <cerrno>
  35 #include <cmath>
  36 using namespace llvm;
  37
  38 //===----------------------------------------------------------------------===//
  39 // Constant Folding internal helper functions
  40 //===----------------------------------------------------------------------===//
  41
  42 /// IsConstantOffsetFromGlobal - If this constant is actually a constant offset
  43 /// from a global, return the global and the constant.  Because of
  44 /// constantexprs, this function is recursive.
  45 static bool IsConstantOffsetFromGlobal(Constant *C, GlobalValue *&GV,
  46                                        int64_t &Offset, const TargetData &TD) {
  47   // Trivial case, constant is the global.
  48   if ((GV = dyn_cast<GlobalValue>(C))) {
  49     Offset = 0;
  50     return true;
  51   }
  52
  53   // Otherwise, if this isn't a constant expr, bail out.
  54   ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(C);
  55   if (!CE) return false;
  56
  57   // Look through ptr->int and ptr->ptr casts.
  58   if (CE->getOpcode() == Instruction::PtrToInt ||
  59       CE->getOpcode() == Instruction::BitCast)
  60     return IsConstantOffsetFromGlobal(CE->getOperand(0), GV, Offset, TD);
  61
  62   // i32* getelementptr ([5 x i32]* @a, i32 0, i32 5)
  63   if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
  64     // Cannot compute this if the element type of the pointer is missing size
  65     // info.
  66     if (!cast<PointerType>(CE->getOperand(0)->getType())
  67                  ->getElementType()->isSized())
  68       return false;
  69
  70     // If the base isn't a global+constant, we aren't either.
  71     if (!IsConstantOffsetFromGlobal(CE->getOperand(0), GV, Offset, TD))
  72       return false;
  73
  74     // Otherwise, add any offset that our operands provide.
  75     gep_type_iterator GTI = gep_type_begin(CE);
  76     for (User::const_op_iterator i = CE->op_begin() + 1, e = CE->op_end();
  77          i != e; ++i, ++GTI) {
  78       ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(*i);
  79       if (!CI) return false;  // Index isn't a simple constant?
  80       if (CI->getZExtValue() == 0) continue;  // Not adding anything.
  81
  82       if (const StructType *ST = dyn_cast<StructType>(*GTI)) {
  83         // N = N + Offset
  84         Offset += TD.getStructLayout(ST)->getElementOffset(CI->getZExtValue());
  85       } else {
  86         const SequentialType *SQT = cast<SequentialType>(*GTI);
  87         Offset += TD.getTypeAllocSize(SQT->getElementType())*CI->getSExtValue();
  88       }
  89     }
  90     return true;
  91   }
  92
  93   return false;
  94 }
  95
  96 /// ReadDataFromGlobal - Recursive helper to read bits out of global.  C is the
  97 /// constant being copied out of. ByteOffset is an offset into C.  CurPtr is the
  98 /// pointer to copy results into and BytesLeft is the number of bytes left in
  99 /// the CurPtr buffer.  TD is the target data.
 100 static bool ReadDataFromGlobal(Constant *C, uint64_t ByteOffset,
 101                                unsigned char *CurPtr, unsigned BytesLeft,
 102                                const TargetData &TD) {
 103   assert(ByteOffset <= TD.getTypeAllocSize(C->getType()) &&
 104          "Out of range access");
 105
 106   if (isa<ConstantAggregateZero>(C) || isa<UndefValue>(C))
 107     return true;
 108
 109   if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(C)) {
 110     if (CI->getBitWidth() > 64 ||
 111         (CI->getBitWidth() & 7) != 0)
 112       return false;
 113
 114     uint64_t Val = CI->getZExtValue();
 115     unsigned IntBytes = unsigned(CI->getBitWidth()/8);
 116
 117     for (unsigned i = 0; i != BytesLeft && ByteOffset != IntBytes; ++i) {
 118       CurPtr[i] = (unsigned char)(Val >> ByteOffset * 8);
 119       ++ByteOffset;
 120     }
 121     return true;
 122   }
 123
 124   if (ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(C)) {
 125     if (CFP->getType()->isDoubleTy()) {
 126       C = ConstantExpr::getBitCast(C, Type::getInt64Ty(C->getContext()));
 127       return ReadDataFromGlobal(C, ByteOffset, CurPtr, BytesLeft, TD);
 128     }
 129     if (CFP->getType()->isFloatTy()){
 130       C = ConstantExpr::getBitCast(C, Type::getInt32Ty(C->getContext()));
 131       return ReadDataFromGlobal(C, ByteOffset, CurPtr, BytesLeft, TD);
 132     }
 133   }
 134
 135   if (ConstantStruct *CS = dyn_cast<ConstantStruct>(C)) {
 136     const StructLayout *SL = TD.getStructLayout(CS->getType());
 137     unsigned Index = SL->getElementContainingOffset(ByteOffset);
 138     uint64_t CurEltOffset = SL->getElementOffset(Index);
 139     ByteOffset -= CurEltOffset;
 140
 141     while (1) {
 142       // If the element access is to the element itself and not to tail padding,
 143       // read the bytes from the element.
 144       uint64_t EltSize = TD.getTypeAllocSize(CS->getOperand(Index)->getType());
 145
 146       if (ByteOffset < EltSize &&
 147           !ReadDataFromGlobal(CS->getOperand(Index), ByteOffset, CurPtr,
 148                               BytesLeft, TD))
 149         return false;
 150
 151       ++Index;
 152
 153       // Check to see if we read from the last struct element, if so we're done.
 154       if (Index == CS->getType()->getNumElements())
 155         return true;
 156
 157       // If we read all of the bytes we needed from this element we're done.
 158       uint64_t NextEltOffset = SL->getElementOffset(Index);
 159
 160       if (BytesLeft <= NextEltOffset-CurEltOffset-ByteOffset)
 161         return true;
 162
 163       // Move to the next element of the struct.
 164       BytesLeft -= NextEltOffset-CurEltOffset-ByteOffset;
 165       ByteOffset = 0;
 166       CurEltOffset = NextEltOffset;
 167     }
 168     // not reached.
 169   }
 170
 171   if (ConstantArray *CA = dyn_cast<ConstantArray>(C)) {
 172     uint64_t EltSize = TD.getTypeAllocSize(CA->getType()->getElementType());
 173     uint64_t Index = ByteOffset / EltSize;
 174     uint64_t Offset = ByteOffset - Index * EltSize;
 175     for (; Index != CA->getType()->getNumElements(); ++Index) {
 176       if (!ReadDataFromGlobal(CA->getOperand(Index), Offset, CurPtr,
 177                               BytesLeft, TD))
 178         return false;
 179       if (EltSize >= BytesLeft)
 180         return true;
 181
 182       Offset = 0;
 183       BytesLeft -= EltSize;
 184       CurPtr += EltSize;
 185     }
 186     return true;
 187   }
 188
 189   if (ConstantVector *CV = dyn_cast<ConstantVector>(C)) {
 190     uint64_t EltSize = TD.getTypeAllocSize(CV->getType()->getElementType());
 191     uint64_t Index = ByteOffset / EltSize;
 192     uint64_t Offset = ByteOffset - Index * EltSize;
 193     for (; Index != CV->getType()->getNumElements(); ++Index) {
 194       if (!ReadDataFromGlobal(CV->getOperand(Index), Offset, CurPtr,
 195                               BytesLeft, TD))
 196         return false;
 197       if (EltSize >= BytesLeft)
 198         return true;
 199
 200       Offset = 0;
 201       BytesLeft -= EltSize;
 202       CurPtr += EltSize;
 203     }
 204     return true;
 205   }
 206
 207   // Otherwise, unknown initializer type.
 208   return false;
 209 }
 210
 211 static Constant *FoldReinterpretLoadFromConstPtr(Constant *C,
 212                                                  const TargetData &TD) {
 213   const Type *InitializerTy = cast<PointerType>(C->getType())->getElementType();
 214   const IntegerType *IntType = dyn_cast<IntegerType>(InitializerTy);
 215
 216   // If this isn't an integer load we can't fold it directly.
 217   if (!IntType) {
 218     // If this is a float/double load, we can try folding it as an int32/64 load
 219     // and then bitcast the result.  This can be useful for union cases.
 220     const Type *MapTy;
 221     if (InitializerTy->isFloatTy())
 222       MapTy = Type::getInt32PtrTy(C->getContext());
 223     else if (InitializerTy->isDoubleTy())
 224       MapTy = Type::getInt64PtrTy(C->getContext());
 225     else
 226       return 0;
 227
 228     C = ConstantExpr::getBitCast(C, MapTy);
 229     if (Constant *Res = FoldReinterpretLoadFromConstPtr(C, TD))
 230       return ConstantExpr::getBitCast(Res, InitializerTy);
 231     return 0;
 232   }
 233
 234   unsigned BytesLoaded = (IntType->getBitWidth() + 7) / 8;
 235   if (BytesLoaded > 8 || BytesLoaded == 0) return 0;
 236
 237   GlobalValue *GVal;
 238   int64_t Offset;
 239   if (!IsConstantOffsetFromGlobal(C, GVal, Offset, TD))
 240     return 0;
 241
 242   GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(GVal);
 243   if (!GV || !GV->isConstant() || !GV->hasInitializer() ||
 244       !GV->hasDefinitiveInitializer() ||
 245       !GV->getInitializer()->getType()->isSized())
 246     return 0;
 247
 248   // If we're loading off the beginning of the global, some bytes may be valid,
 249   // but we don't try to handle this.
 250   if (Offset < 0) return 0;
 251
 252   // If we're not accessing anything in this constant, the result is undefined.
 253   if (uint64_t(Offset) >= TD.getTypeAllocSize(GV->getInitializer()->getType()))
 254     return UndefValue::get(IntType);
 255
 256   unsigned char RawBytes[8] = {0};
 257   if (!ReadDataFromGlobal(GV->getInitializer(), Offset, RawBytes,
 258                           BytesLoaded, TD))
 259     return 0;
 260
 261   uint64_t ResultVal = 0;
 262   for (unsigned i = 0; i != BytesLoaded; ++i)
 263     ResultVal |= (uint64_t)RawBytes[i] << (i * 8);
 264
 265   return ConstantInt::get(IntType, ResultVal);
 266 }
 267
 268 /// ConstantFoldLoadFromConstPtr - Return the value that a load from C would
 269 /// produce if it is constant and determinable.  If this is not determinable,
 270 /// return null.
 271 Constant *llvm::ConstantFoldLoadFromConstPtr(Constant *C,
 272                                              const TargetData *TD) {
 273   // First, try the easy cases:
 274   if (GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(C))
 275     if (GV->isConstant() && GV->hasDefinitiveInitializer())
 276       return GV->getInitializer();
 277
 278   // If the loaded value isn't a constant expr, we can't handle it.
 279   ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(C);
 280   if (!CE) return 0;
 281
 282   if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
 283     if (GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(CE->getOperand(0)))
 284       if (GV->isConstant() && GV->hasDefinitiveInitializer())
 285         if (Constant *V =
 286              ConstantFoldLoadThroughGEPConstantExpr(GV->getInitializer(), CE))
 287           return V;
 288   }
 289
 290   // Instead of loading constant c string, use corresponding integer value
 291   // directly if string length is small enough.
 292   std::string Str;
 293   if (TD && GetConstantStringInfo(CE->getOperand(0), Str) && !Str.empty()) {
 294     unsigned StrLen = Str.length();
 295     const Type *Ty = cast<PointerType>(CE->getType())->getElementType();
 296     unsigned NumBits = Ty->getPrimitiveSizeInBits();
 297     // Replace LI with immediate integer store.
 298     if ((NumBits >> 3) == StrLen + 1) {
 299       APInt StrVal(NumBits, 0);
 300       APInt SingleChar(NumBits, 0);
 301       if (TD->isLittleEndian()) {
 302         for (signed i = StrLen-1; i >= 0; i--) {
 303           SingleChar = (uint64_t) Str[i] & UCHAR_MAX;
 304           StrVal = (StrVal << 8) | SingleChar;
 305         }
 306       } else {
 307         for (unsigned i = 0; i < StrLen; i++) {
 308           SingleChar = (uint64_t) Str[i] & UCHAR_MAX;
 309           StrVal = (StrVal << 8) | SingleChar;
 310         }
 311         // Append NULL at the end.
 312         SingleChar = 0;
 313         StrVal = (StrVal << 8) | SingleChar;
 314       }
 315       return ConstantInt::get(CE->getContext(), StrVal);
 316     }
 317   }
 318
 319   // If this load comes from anywhere in a constant global, and if the global
 320   // is all undef or zero, we know what it loads.
 321   if (GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(CE->getUnderlyingObject())){
 322     if (GV->isConstant() && GV->hasDefinitiveInitializer()) {
 323       const Type *ResTy = cast<PointerType>(C->getType())->getElementType();
 324       if (GV->getInitializer()->isNullValue())
 325         return Constant::getNullValue(ResTy);
 326       if (isa<UndefValue>(GV->getInitializer()))
 327         return UndefValue::get(ResTy);
 328     }
 329   }
 330
 331   // Try hard to fold loads from bitcasted strange and non-type-safe things.  We
 332   // currently don't do any of this for big endian systems.  It can be
 333   // generalized in the future if someone is interested.
 334   if (TD && TD->isLittleEndian())
 335     return FoldReinterpretLoadFromConstPtr(CE, *TD);
 336   return 0;
 337 }
 338
 339 static Constant *ConstantFoldLoadInst(const LoadInst *LI, const TargetData *TD){
 340   if (LI->isVolatile()) return 0;
 341
 342   if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(LI->getOperand(0)))
 343     return ConstantFoldLoadFromConstPtr(C, TD);
 344
 345   return 0;
 346 }
 347
 348 /// SymbolicallyEvaluateBinop - One of Op0/Op1 is a constant expression.
 349 /// Attempt to symbolically evaluate the result of a binary operator merging
 350 /// these together.  If target data info is available, it is provided as TD,
 351 /// otherwise TD is null.
 352 static Constant *SymbolicallyEvaluateBinop(unsigned Opc, Constant *Op0,
 353                                            Constant *Op1, const TargetData *TD,
 354                                            LLVMContext &Context){
 355   // SROA
 356
 357   // Fold (and 0xffffffff00000000, (shl x, 32)) -> shl.
 358   // Fold (lshr (or X, Y), 32) -> (lshr [X/Y], 32) if one doesn't contribute
 359   // bits.
 360
 361
 362   // If the constant expr is something like &A[123] - &A[4].f, fold this into a
 363   // constant.  This happens frequently when iterating over a global array.
 364   if (Opc == Instruction::Sub && TD) {
 365     GlobalValue *GV1, *GV2;
 366     int64_t Offs1, Offs2;
 367
 368     if (IsConstantOffsetFromGlobal(Op0, GV1, Offs1, *TD))
 369       if (IsConstantOffsetFromGlobal(Op1, GV2, Offs2, *TD) &&
 370           GV1 == GV2) {
 371         // (&GV+C1) - (&GV+C2) -> C1-C2, pointer arithmetic cannot overflow.
 372         return ConstantInt::get(Op0->getType(), Offs1-Offs2);
 373       }
 374   }
 375
 376   return 0;
 377 }
 378
 379 /// SymbolicallyEvaluateGEP - If we can symbolically evaluate the specified GEP
 380 /// constant expression, do so.
 381 static Constant *SymbolicallyEvaluateGEP(Constant* const* Ops, unsigned NumOps,
 382                                          const Type *ResultTy,
 383                                          LLVMContext &Context,
 384                                          const TargetData *TD) {
 385   Constant *Ptr = Ops[0];
 386   if (!TD || !cast<PointerType>(Ptr->getType())->getElementType()->isSized())
 387     return 0;
 388
 389   unsigned BitWidth = TD->getTypeSizeInBits(TD->getIntPtrType(Context));
 390   APInt BasePtr(BitWidth, 0);
 391   bool BaseIsInt = true;
 392   if (!Ptr->isNullValue()) {
 393     // If this is a inttoptr from a constant int, we can fold this as the base,
 394     // otherwise we can't.
 395     if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(Ptr))
 396       if (CE->getOpcode() == Instruction::IntToPtr)
 397         if (ConstantInt *Base = dyn_cast<ConstantInt>(CE->getOperand(0))) {
 398           BasePtr = Base->getValue();
 399           BasePtr.zextOrTrunc(BitWidth);
 400         }
 401
 402     if (BasePtr == 0)
 403       BaseIsInt = false;
 404   }
 405
 406   // If this is a constant expr gep that is effectively computing an
 407   // "offsetof", fold it into 'cast int Size to T*' instead of 'gep 0, 0, 12'
 408   for (unsigned i = 1; i != NumOps; ++i)
 409     if (!isa<ConstantInt>(Ops[i]))
 410       return 0;
 411
 412   APInt Offset = APInt(BitWidth,
 413                        TD->getIndexedOffset(Ptr->getType(),
 414                                             (Value**)Ops+1, NumOps-1));
 415   // If the base value for this address is a literal integer value, fold the
 416   // getelementptr to the resulting integer value casted to the pointer type.
 417   if (BaseIsInt) {
 418     Constant *C = ConstantInt::get(Context, Offset+BasePtr);
 419     return ConstantExpr::getIntToPtr(C, ResultTy);
 420   }
 421
 422   // Otherwise form a regular getelementptr. Recompute the indices so that
 423   // we eliminate over-indexing of the notional static type array bounds.
 424   // This makes it easy to determine if the getelementptr is "inbounds".
 425   // Also, this helps GlobalOpt do SROA on GlobalVariables.
 426   const Type *Ty = Ptr->getType();
 427   SmallVector<Constant*, 32> NewIdxs;
 428   do {
 429     if (const SequentialType *ATy = dyn_cast<SequentialType>(Ty)) {
 430       // The only pointer indexing we'll do is on the first index of the GEP.
 431       if (isa<PointerType>(ATy) && !NewIdxs.empty())
 432         break;
 433       // Determine which element of the array the offset points into.
 434       APInt ElemSize(BitWidth, TD->getTypeAllocSize(ATy->getElementType()));
 435       if (ElemSize == 0)
 436         return 0;
 437       APInt NewIdx = Offset.udiv(ElemSize);
 438       Offset -= NewIdx * ElemSize;
 439       NewIdxs.push_back(ConstantInt::get(TD->getIntPtrType(Context), NewIdx));
 440       Ty = ATy->getElementType();
 441     } else if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty)) {
 442       // Determine which field of the struct the offset points into. The
 443       // getZExtValue is at least as safe as the StructLayout API because we
 444       // know the offset is within the struct at this point.
 445       const StructLayout &SL = *TD->getStructLayout(STy);
 446       unsigned ElIdx = SL.getElementContainingOffset(Offset.getZExtValue());
 447       NewIdxs.push_back(ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(Context), ElIdx));
 448       Offset -= APInt(BitWidth, SL.getElementOffset(ElIdx));
 449       Ty = STy->getTypeAtIndex(ElIdx);
 450     } else {
 451       // We've reached some non-indexable type.
 452       break;
 453     }
 454   } while (Ty != cast<PointerType>(ResultTy)->getElementType());
 455
 456   // If we haven't used up the entire offset by descending the static
 457   // type, then the offset is pointing into the middle of an indivisible
 458   // member, so we can't simplify it.
 459   if (Offset != 0)
 460     return 0;
 461
 462   // Create a GEP.
 463   Constant *C =
 464     ConstantExpr::getGetElementPtr(Ptr, &NewIdxs[0], NewIdxs.size());
 465   assert(cast<PointerType>(C->getType())->getElementType() == Ty &&
 466          "Computed GetElementPtr has unexpected type!");
 467
 468   // If we ended up indexing a member with a type that doesn't match
 469   // the type of what the original indices indexed, add a cast.
 470   if (Ty != cast<PointerType>(ResultTy)->getElementType())
 471     C = ConstantExpr::getBitCast(C, ResultTy);
 472
 473   return C;
 474 }
 475
 476 /// FoldBitCast - Constant fold bitcast, symbolically evaluating it with
 477 /// targetdata.  Return 0 if unfoldable.
 478 static Constant *FoldBitCast(Constant *C, const Type *DestTy,
 479                              const TargetData &TD, LLVMContext &Context) {
 480   // If this is a bitcast from constant vector -> vector, fold it.
 481   if (ConstantVector *CV = dyn_cast<ConstantVector>(C)) {
 482     if (const VectorType *DestVTy = dyn_cast<VectorType>(DestTy)) {
 483       // If the element types match, VMCore can fold it.
 484       unsigned NumDstElt = DestVTy->getNumElements();
 485       unsigned NumSrcElt = CV->getNumOperands();
 486       if (NumDstElt == NumSrcElt)
 487         return 0;
 488
 489       const Type *SrcEltTy = CV->getType()->getElementType();
 490       const Type *DstEltTy = DestVTy->getElementType();
 491
 492       // Otherwise, we're changing the number of elements in a vector, which
 493       // requires endianness information to do the right thing.  For example,
 494       //    bitcast (<2 x i64> <i64 0, i64 1> to <4 x i32>)
 495       // folds to (little endian):
 496       //    <4 x i32> <i32 0, i32 0, i32 1, i32 0>
 497       // and to (big endian):
 498       //    <4 x i32> <i32 0, i32 0, i32 0, i32 1>
 499
 500       // First thing is first.  We only want to think about integer here, so if
 501       // we have something in FP form, recast it as integer.
 502       if (DstEltTy->isFloatingPoint()) {
 503         // Fold to an vector of integers with same size as our FP type.
 504         unsigned FPWidth = DstEltTy->getPrimitiveSizeInBits();
 505         const Type *DestIVTy = VectorType::get(
 506                                  IntegerType::get(Context, FPWidth), NumDstElt);
 507         // Recursively handle this integer conversion, if possible.
 508         C = FoldBitCast(C, DestIVTy, TD, Context);
 509         if (!C) return 0;
 510
 511         // Finally, VMCore can handle this now that #elts line up.
 512         return ConstantExpr::getBitCast(C, DestTy);
 513       }
 514
 515       // Okay, we know the destination is integer, if the input is FP, convert
 516       // it to integer first.
 517       if (SrcEltTy->isFloatingPoint()) {
 518         unsigned FPWidth = SrcEltTy->getPrimitiveSizeInBits();
 519         const Type *SrcIVTy = VectorType::get(
 520                                  IntegerType::get(Context, FPWidth), NumSrcElt);
 521         // Ask VMCore to do the conversion now that #elts line up.
 522         C = ConstantExpr::getBitCast(C, SrcIVTy);
 523         CV = dyn_cast<ConstantVector>(C);
 524         if (!CV) return 0;  // If VMCore wasn't able to fold it, bail out.
 525       }
 526
 527       // Now we know that the input and output vectors are both integer vectors
 528       // of the same size, and that their #elements is not the same.  Do the
 529       // conversion here, which depends on whether the input or output has
 530       // more elements.
 531       bool isLittleEndian = TD.isLittleEndian();
 532
 533       SmallVector<Constant*, 32> Result;
 534       if (NumDstElt < NumSrcElt) {
 535         // Handle: bitcast (<4 x i32> <i32 0, i32 1, i32 2, i32 3> to <2 x i64>)
 536         Constant *Zero = Constant::getNullValue(DstEltTy);
 537         unsigned Ratio = NumSrcElt/NumDstElt;
 538         unsigned SrcBitSize = SrcEltTy->getPrimitiveSizeInBits();
 539         unsigned SrcElt = 0;
 540         for (unsigned i = 0; i != NumDstElt; ++i) {
 541           // Build each element of the result.
 542           Constant *Elt = Zero;
 543           unsigned ShiftAmt = isLittleEndian ? 0 : SrcBitSize*(Ratio-1);
 544           for (unsigned j = 0; j != Ratio; ++j) {
 545             Constant *Src = dyn_cast<ConstantInt>(CV->getOperand(SrcElt++));
 546             if (!Src) return 0;  // Reject constantexpr elements.
 547
 548             // Zero extend the element to the right size.
 549             Src = ConstantExpr::getZExt(Src, Elt->getType());
 550
 551             // Shift it to the right place, depending on endianness.
 552             Src = ConstantExpr::getShl(Src,
 553                              ConstantInt::get(Src->getType(), ShiftAmt));
 554             ShiftAmt += isLittleEndian ? SrcBitSize : -SrcBitSize;
 555
 556             // Mix it in.
 557             Elt = ConstantExpr::getOr(Elt, Src);
 558           }
 559           Result.push_back(Elt);
 560         }
 561       } else {
 562         // Handle: bitcast (<2 x i64> <i64 0, i64 1> to <4 x i32>)
 563         unsigned Ratio = NumDstElt/NumSrcElt;
 564         unsigned DstBitSize = DstEltTy->getPrimitiveSizeInBits();
 565
 566         // Loop over each source value, expanding into multiple results.
 567         for (unsigned i = 0; i != NumSrcElt; ++i) {
 568           Constant *Src = dyn_cast<ConstantInt>(CV->getOperand(i));
 569           if (!Src) return 0;  // Reject constantexpr elements.
 570
 571           unsigned ShiftAmt = isLittleEndian ? 0 : DstBitSize*(Ratio-1);
 572           for (unsigned j = 0; j != Ratio; ++j) {
 573             // Shift the piece of the value into the right place, depending on
 574             // endianness.
 575             Constant *Elt = ConstantExpr::getLShr(Src,
 576                             ConstantInt::get(Src->getType(), ShiftAmt));
 577             ShiftAmt += isLittleEndian ? DstBitSize : -DstBitSize;
 578
 579             // Truncate and remember this piece.
 580             Result.push_back(ConstantExpr::getTrunc(Elt, DstEltTy));
 581           }
 582         }
 583       }
 584
 585       return ConstantVector::get(Result.data(), Result.size());
 586     }
 587   }
 588
 589   return 0;
 590 }
 591
 592
 593 //===----------------------------------------------------------------------===//
 594 // Constant Folding public APIs
 595 //===----------------------------------------------------------------------===//
 596
 597
 598 /// ConstantFoldInstruction - Attempt to constant fold the specified
 599 /// instruction.  If successful, the constant result is returned, if not, null
 600 /// is returned.  Note that this function can only fail when attempting to fold
 601 /// instructions like loads and stores, which have no constant expression form.
 602 ///
 603 Constant *llvm::ConstantFoldInstruction(Instruction *I, LLVMContext &Context,
 604                                         const TargetData *TD) {
 605   if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(I)) {
 606     if (PN->getNumIncomingValues() == 0)
 607       return UndefValue::get(PN->getType());
 608
 609     Constant *Result = dyn_cast<Constant>(PN->getIncomingValue(0));
 610     if (Result == 0) return 0;
 611
 612     // Handle PHI nodes specially here...
 613     for (unsigned i = 1, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i)
 614       if (PN->getIncomingValue(i) != Result && PN->getIncomingValue(i) != PN)
 615         return 0;   // Not all the same incoming constants...
 616
 617     // If we reach here, all incoming values are the same constant.
 618     return Result;
 619   }
 620
 621   // Scan the operand list, checking to see if they are all constants, if so,
 622   // hand off to ConstantFoldInstOperands.
 623   SmallVector<Constant*, 8> Ops;
 624   for (User::op_iterator i = I->op_begin(), e = I->op_end(); i != e; ++i)
 625     if (Constant *Op = dyn_cast<Constant>(*i))
 626       Ops.push_back(Op);
 627     else
 628       return 0;  // All operands not constant!
 629
 630   if (const CmpInst *CI = dyn_cast<CmpInst>(I))
 631     return ConstantFoldCompareInstOperands(CI->getPredicate(),
 632                                            Ops.data(), Ops.size(),
 633                                            Context, TD);
 634
 635   if (const LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(I))
 636     return ConstantFoldLoadInst(LI, TD);
 637
 638   return ConstantFoldInstOperands(I->getOpcode(), I->getType(),
 639                                   Ops.data(), Ops.size(), Context, TD);
 640 }
 641
 642 /// ConstantFoldConstantExpression - Attempt to fold the constant expression
 643 /// using the specified TargetData.  If successful, the constant result is
 644 /// result is returned, if not, null is returned.
 645 Constant *llvm::ConstantFoldConstantExpression(ConstantExpr *CE,
 646                                                LLVMContext &Context,
 647                                                const TargetData *TD) {
 648   SmallVector<Constant*, 8> Ops;
 649   for (User::op_iterator i = CE->op_begin(), e = CE->op_end(); i != e; ++i)
 650     Ops.push_back(cast<Constant>(*i));
 651
 652   if (CE->isCompare())
 653     return ConstantFoldCompareInstOperands(CE->getPredicate(),
 654                                            Ops.data(), Ops.size(),
 655                                            Context, TD);
 656   return ConstantFoldInstOperands(CE->getOpcode(), CE->getType(),
 657                                   Ops.data(), Ops.size(), Context, TD);
 658 }
 659
 660 /// ConstantFoldInstOperands - Attempt to constant fold an instruction with the
 661 /// specified opcode and operands.  If successful, the constant result is
 662 /// returned, if not, null is returned.  Note that this function can fail when
 663 /// attempting to fold instructions like loads and stores, which have no
 664 /// constant expression form.
 665 ///
 666 Constant *llvm::ConstantFoldInstOperands(unsigned Opcode, const Type *DestTy,
 667                                          Constant* const* Ops, unsigned NumOps,
 668                                          LLVMContext &Context,
 669                                          const TargetData *TD) {
 670   // Handle easy binops first.
 671   if (Instruction::isBinaryOp(Opcode)) {
 672     if (isa<ConstantExpr>(Ops[0]) || isa<ConstantExpr>(Ops[1]))
 673       if (Constant *C = SymbolicallyEvaluateBinop(Opcode, Ops[0], Ops[1], TD,
 674                                                   Context))
 675         return C;
 676
 677     return ConstantExpr::get(Opcode, Ops[0], Ops[1]);
 678   }
 679
 680   switch (Opcode) {
 681   default: return 0;
 682   case Instruction::Call:
 683     if (Function *F = dyn_cast<Function>(Ops[0]))
 684       if (canConstantFoldCallTo(F))
 685         return ConstantFoldCall(F, Ops+1, NumOps-1);
 686     return 0;
 687   case Instruction::ICmp:
 688   case Instruction::FCmp:
 689     llvm_unreachable("This function is invalid for compares: no predicate specified");
 690   case Instruction::PtrToInt:
 691     // If the input is a inttoptr, eliminate the pair.  This requires knowing
 692     // the width of a pointer, so it can't be done in ConstantExpr::getCast.
 693     if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(Ops[0])) {
 694       if (TD && CE->getOpcode() == Instruction::IntToPtr) {
 695         Constant *Input = CE->getOperand(0);
 696         unsigned InWidth = Input->getType()->getScalarSizeInBits();
 697         if (TD->getPointerSizeInBits() < InWidth) {
 698           Constant *Mask =
 699             ConstantInt::get(Context, APInt::getLowBitsSet(InWidth,
 700                                                   TD->getPointerSizeInBits()));
 701           Input = ConstantExpr::getAnd(Input, Mask);
 702         }
 703         // Do a zext or trunc to get to the dest size.
 704         return ConstantExpr::getIntegerCast(Input, DestTy, false);
 705       }
 706     }
 707     return ConstantExpr::getCast(Opcode, Ops[0], DestTy);
 708   case Instruction::IntToPtr:
 709     // If the input is a ptrtoint, turn the pair into a ptr to ptr bitcast if
 710     // the int size is >= the ptr size.  This requires knowing the width of a
 711     // pointer, so it can't be done in ConstantExpr::getCast.
 712     if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(Ops[0])) {
 713       if (TD &&
 714           TD->getPointerSizeInBits() <=
 715           CE->getType()->getScalarSizeInBits()) {
 716         if (CE->getOpcode() == Instruction::PtrToInt) {
 717           Constant *Input = CE->getOperand(0);
 718           Constant *C = FoldBitCast(Input, DestTy, *TD, Context);
 719           return C ? C : ConstantExpr::getBitCast(Input, DestTy);
 720         }
 721         // If there's a constant offset added to the integer value before
 722         // it is casted back to a pointer, see if the expression can be
 723         // converted into a GEP.
 724         if (CE->getOpcode() == Instruction::Add)
 725           if (ConstantInt *L = dyn_cast<ConstantInt>(CE->getOperand(0)))
 726             if (ConstantExpr *R = dyn_cast<ConstantExpr>(CE->getOperand(1)))
 727               if (R->getOpcode() == Instruction::PtrToInt)
 728                 if (GlobalVariable *GV =
 729                       dyn_cast<GlobalVariable>(R->getOperand(0))) {
 730                   const PointerType *GVTy = cast<PointerType>(GV->getType());
 731                   if (const ArrayType *AT =
 732                         dyn_cast<ArrayType>(GVTy->getElementType())) {
 733                     const Type *ElTy = AT->getElementType();
 734                     uint64_t AllocSize = TD->getTypeAllocSize(ElTy);
 735                     APInt PSA(L->getValue().getBitWidth(), AllocSize);
 736                     if (ElTy == cast<PointerType>(DestTy)->getElementType() &&
 737                         L->getValue().urem(PSA) == 0) {
 738                       APInt ElemIdx = L->getValue().udiv(PSA);
 739                       if (ElemIdx.ult(APInt(ElemIdx.getBitWidth(),
 740                                             AT->getNumElements()))) {
 741                         Constant *Index[] = {
 742                           Constant::getNullValue(CE->getType()),
 743                           ConstantInt::get(Context, ElemIdx)
 744                         };
 745                         return
 746                         ConstantExpr::getGetElementPtr(GV, &Index[0], 2);
 747                       }
 748                     }
 749                   }
 750                 }
 751       }
 752     }
 753     return ConstantExpr::getCast(Opcode, Ops[0], DestTy);
 754   case Instruction::Trunc:
 755   case Instruction::ZExt:
 756   case Instruction::SExt:
 757   case Instruction::FPTrunc:
 758   case Instruction::FPExt:
 759   case Instruction::UIToFP:
 760   case Instruction::SIToFP:
 761   case Instruction::FPToUI:
 762   case Instruction::FPToSI:
 763       return ConstantExpr::getCast(Opcode, Ops[0], DestTy);
 764   case Instruction::BitCast:
 765     if (TD)
 766       if (Constant *C = FoldBitCast(Ops[0], DestTy, *TD, Context))
 767         return C;
 768     return ConstantExpr::getBitCast(Ops[0], DestTy);
 769   case Instruction::Select:
 770     return ConstantExpr::getSelect(Ops[0], Ops[1], Ops[2]);
 771   case Instruction::ExtractElement:
 772     return ConstantExpr::getExtractElement(Ops[0], Ops[1]);
 773   case Instruction::InsertElement:
 774     return ConstantExpr::getInsertElement(Ops[0], Ops[1], Ops[2]);
 775   case Instruction::ShuffleVector:
 776     return ConstantExpr::getShuffleVector(Ops[0], Ops[1], Ops[2]);
 777   case Instruction::GetElementPtr:
 778     if (Constant *C = SymbolicallyEvaluateGEP(Ops, NumOps, DestTy, Context, TD))
 779       return C;
 780
 781     return ConstantExpr::getGetElementPtr(Ops[0], Ops+1, NumOps-1);
 782   }
 783 }
 784
 785 /// ConstantFoldCompareInstOperands - Attempt to constant fold a compare
 786 /// instruction (icmp/fcmp) with the specified operands.  If it fails, it
 787 /// returns a constant expression of the specified operands.
 788 ///
 789 Constant *llvm::ConstantFoldCompareInstOperands(unsigned Predicate,
 790                                                 Constant*const * Ops,
 791                                                 unsigned NumOps,
 792                                                 LLVMContext &Context,
 793                                                 const TargetData *TD) {
 794   // fold: icmp (inttoptr x), null         -> icmp x, 0
 795   // fold: icmp (ptrtoint x), 0            -> icmp x, null
 796   // fold: icmp (inttoptr x), (inttoptr y) -> icmp trunc/zext x, trunc/zext y
 797   // fold: icmp (ptrtoint x), (ptrtoint y) -> icmp x, y
 798   //
 799   // ConstantExpr::getCompare cannot do this, because it doesn't have TD
 800   // around to know if bit truncation is happening.
 801   if (ConstantExpr *CE0 = dyn_cast<ConstantExpr>(Ops[0])) {
 802     if (TD && Ops[1]->isNullValue()) {
 803       const Type *IntPtrTy = TD->getIntPtrType(Context);
 804       if (CE0->getOpcode() == Instruction::IntToPtr) {
 805         // Convert the integer value to the right size to ensure we get the
 806         // proper extension or truncation.
 807         Constant *C = ConstantExpr::getIntegerCast(CE0->getOperand(0),
 808                                                    IntPtrTy, false);
 809         Constant *NewOps[] = { C, Constant::getNullValue(C->getType()) };
 810         return ConstantFoldCompareInstOperands(Predicate, NewOps, 2,
 811                                                Context, TD);
 812       }
 813
 814       // Only do this transformation if the int is intptrty in size, otherwise
 815       // there is a truncation or extension that we aren't modeling.
 816       if (CE0->getOpcode() == Instruction::PtrToInt &&
 817           CE0->getType() == IntPtrTy) {
 818         Constant *C = CE0->getOperand(0);
 819         Constant *NewOps[] = { C, Constant::getNullValue(C->getType()) };
 820         // FIXME!
 821         return ConstantFoldCompareInstOperands(Predicate, NewOps, 2,
 822                                                Context, TD);
 823       }
 824     }
 825
 826     if (ConstantExpr *CE1 = dyn_cast<ConstantExpr>(Ops[1])) {
 827       if (TD && CE0->getOpcode() == CE1->getOpcode()) {
 828         const Type *IntPtrTy = TD->getIntPtrType(Context);
 829
 830         if (CE0->getOpcode() == Instruction::IntToPtr) {
 831           // Convert the integer value to the right size to ensure we get the
 832           // proper extension or truncation.
 833           Constant *C0 = ConstantExpr::getIntegerCast(CE0->getOperand(0),
 834                                                       IntPtrTy, false);
 835           Constant *C1 = ConstantExpr::getIntegerCast(CE1->getOperand(0),
 836                                                       IntPtrTy, false);
 837           Constant *NewOps[] = { C0, C1 };
 838           return ConstantFoldCompareInstOperands(Predicate, NewOps, 2,
 839                                                  Context, TD);
 840         }
 841
 842         // Only do this transformation if the int is intptrty in size, otherwise
 843         // there is a truncation or extension that we aren't modeling.
 844         if ((CE0->getOpcode() == Instruction::PtrToInt &&
 845              CE0->getType() == IntPtrTy &&
 846              CE0->getOperand(0)->getType() == CE1->getOperand(0)->getType())) {
 847           Constant *NewOps[] = {
 848             CE0->getOperand(0), CE1->getOperand(0)
 849           };
 850           return ConstantFoldCompareInstOperands(Predicate, NewOps, 2,
 851                                                  Context, TD);
 852         }
 853       }
 854     }
 855   }
 856   return ConstantExpr::getCompare(Predicate, Ops[0], Ops[1]);
 857 }
 858
 859
 860 /// ConstantFoldLoadThroughGEPConstantExpr - Given a constant and a
 861 /// getelementptr constantexpr, return the constant value being addressed by the
 862 /// constant expression, or null if something is funny and we can't decide.
 863 Constant *llvm::ConstantFoldLoadThroughGEPConstantExpr(Constant *C,
 864                                                        ConstantExpr *CE) {
 865   if (CE->getOperand(1) != Constant::getNullValue(CE->getOperand(1)->getType()))
 866     return 0;  // Do not allow stepping over the value!
 867
 868   // Loop over all of the operands, tracking down which value we are
 869   // addressing...
 870   gep_type_iterator I = gep_type_begin(CE), E = gep_type_end(CE);
 871   for (++I; I != E; ++I)
 872     if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(*I)) {
 873       ConstantInt *CU = cast<ConstantInt>(I.getOperand());
 874       assert(CU->getZExtValue() < STy->getNumElements() &&
 875              "Struct index out of range!");
 876       unsigned El = (unsigned)CU->getZExtValue();
 877       if (ConstantStruct *CS = dyn_cast<ConstantStruct>(C)) {
 878         C = CS->getOperand(El);
 879       } else if (isa<ConstantAggregateZero>(C)) {
 880         C = Constant::getNullValue(STy->getElementType(El));
 881       } else if (isa<UndefValue>(C)) {
 882         C = UndefValue::get(STy->getElementType(El));
 883       } else {
 884         return 0;
 885       }
 886     } else if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(I.getOperand())) {
 887       if (const ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(*I)) {
 888         if (CI->getZExtValue() >= ATy->getNumElements())
 889          return 0;
 890         if (ConstantArray *CA = dyn_cast<ConstantArray>(C))
 891           C = CA->getOperand(CI->getZExtValue());
 892         else if (isa<ConstantAggregateZero>(C))
 893           C = Constant::getNullValue(ATy->getElementType());
 894         else if (isa<UndefValue>(C))
 895           C = UndefValue::get(ATy->getElementType());
 896         else
 897           return 0;
 898       } else if (const VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(*I)) {
 899         if (CI->getZExtValue() >= VTy->getNumElements())
 900           return 0;
 901         if (ConstantVector *CP = dyn_cast<ConstantVector>(C))
 902           C = CP->getOperand(CI->getZExtValue());
 903         else if (isa<ConstantAggregateZero>(C))
 904           C = Constant::getNullValue(VTy->getElementType());
 905         else if (isa<UndefValue>(C))
 906           C = UndefValue::get(VTy->getElementType());
 907         else
 908           return 0;
 909       } else {
 910         return 0;
 911       }
 912     } else {
 913       return 0;
 914     }
 915   return C;
 916 }
 917
 918
 919 //===----------------------------------------------------------------------===//
 920 //  Constant Folding for Calls
 921 //
 922
 923 /// canConstantFoldCallTo - Return true if its even possible to fold a call to
 924 /// the specified function.
 925 bool
 926 llvm::canConstantFoldCallTo(const Function *F) {
 927   switch (F->getIntrinsicID()) {
 928   case Intrinsic::sqrt:
 929   case Intrinsic::powi:
 930   case Intrinsic::bswap:
 931   case Intrinsic::ctpop:
 932   case Intrinsic::ctlz:
 933   case Intrinsic::cttz:
 934   case Intrinsic::uadd_with_overflow:
 935   case Intrinsic::usub_with_overflow:
 936   case Intrinsic::sadd_with_overflow:
 937   case Intrinsic::ssub_with_overflow:
 938     return true;
 939   default:
 940     return false;
 941   case 0: break;
 942   }
 943
 944   if (!F->hasName()) return false;
 945   StringRef Name = F->getName();
 946
 947   // In these cases, the check of the length is required.  We don't want to
 948   // return true for a name like "cos\0blah" which strcmp would return equal to
 949   // "cos", but has length 8.
 950   switch (Name[0]) {
 951   default: return false;
 952   case 'a':
 953     return Name == "acos" || Name == "asin" ||
 954       Name == "atan" || Name == "atan2";
 955   case 'c':
 956     return Name == "cos" || Name == "ceil" || Name == "cosf" || Name == "cosh";
 957   case 'e':
 958     return Name == "exp";
 959   case 'f':
 960     return Name == "fabs" || Name == "fmod" || Name == "floor";
 961   case 'l':
 962     return Name == "log" || Name == "log10";
 963   case 'p':
 964     return Name == "pow";
 965   case 's':
 966     return Name == "sin" || Name == "sinh" || Name == "sqrt" ||
 967       Name == "sinf" || Name == "sqrtf";
 968   case 't':
 969     return Name == "tan" || Name == "tanh";
 970   }
 971 }
 972
 973 static Constant *ConstantFoldFP(double (*NativeFP)(double), double V,
 974                                 const Type *Ty, LLVMContext &Context) {
 975   errno = 0;
 976   V = NativeFP(V);
 977   if (errno != 0) {
 978     errno = 0;
 979     return 0;
 980   }
 981
 982   if (Ty->isFloatTy())
 983     return ConstantFP::get(Context, APFloat((float)V));
 984   if (Ty->isDoubleTy())
 985     return ConstantFP::get(Context, APFloat(V));
 986   llvm_unreachable("Can only constant fold float/double");
 987   return 0; // dummy return to suppress warning
 988 }
 989
 990 static Constant *ConstantFoldBinaryFP(double (*NativeFP)(double, double),
 991                                       double V, double W,
 992                                       const Type *Ty,
 993                                       LLVMContext &Context) {
 994   errno = 0;
 995   V = NativeFP(V, W);
 996   if (errno != 0) {
 997     errno = 0;
 998     return 0;
 999   }
1000
1001   if (Ty->isFloatTy())
1002     return ConstantFP::get(Context, APFloat((float)V));
1003   if (Ty->isDoubleTy())
1004     return ConstantFP::get(Context, APFloat(V));
1005   llvm_unreachable("Can only constant fold float/double");
1006   return 0; // dummy return to suppress warning
1007 }
1008
1009 /// ConstantFoldCall - Attempt to constant fold a call to the specified function
1010 /// with the specified arguments, returning null if unsuccessful.
1011 Constant *
1012 llvm::ConstantFoldCall(Function *F,
1013                        Constant *const *Operands, unsigned NumOperands) {
1014   if (!F->hasName()) return 0;
1015   LLVMContext &Context = F->getContext();
1016   StringRef Name = F->getName();
1017
1018   const Type *Ty = F->getReturnType();
1019   if (NumOperands == 1) {
1020     if (ConstantFP *Op = dyn_cast<ConstantFP>(Operands[0])) {
1021       if (!Ty->isFloatTy() && !Ty->isDoubleTy())
1022         return 0;
1023       /// Currently APFloat versions of these functions do not exist, so we use
1024       /// the host native double versions.  Float versions are not called
1025       /// directly but for all these it is true (float)(f((double)arg)) ==
1026       /// f(arg).  Long double not supported yet.
1027       double V = Ty->isFloatTy() ? (double)Op->getValueAPF().convertToFloat() :
1028                                      Op->getValueAPF().convertToDouble();
1029       switch (Name[0]) {
1030       case 'a':
1031         if (Name == "acos")
1032           return ConstantFoldFP(acos, V, Ty, Context);
1033         else if (Name == "asin")
1034           return ConstantFoldFP(asin, V, Ty, Context);
1035         else if (Name == "atan")
1036           return ConstantFoldFP(atan, V, Ty, Context);
1037         break;
1038       case 'c':
1039         if (Name == "ceil")
1040           return ConstantFoldFP(ceil, V, Ty, Context);
1041         else if (Name == "cos")
1042           return ConstantFoldFP(cos, V, Ty, Context);
1043         else if (Name == "cosh")
1044           return ConstantFoldFP(cosh, V, Ty, Context);
1045         else if (Name == "cosf")
1046           return ConstantFoldFP(cos, V, Ty, Context);
1047         break;
1048       case 'e':
1049         if (Name == "exp")
1050           return ConstantFoldFP(exp, V, Ty, Context);
1051         break;
1052       case 'f':
1053         if (Name == "fabs")
1054           return ConstantFoldFP(fabs, V, Ty, Context);
1055         else if (Name == "floor")
1056           return ConstantFoldFP(floor, V, Ty, Context);
1057         break;
1058       case 'l':
1059         if (Name == "log" && V > 0)
1060           return ConstantFoldFP(log, V, Ty, Context);
1061         else if (Name == "log10" && V > 0)
1062           return ConstantFoldFP(log10, V, Ty, Context);
1063         else if (Name == "llvm.sqrt.f32" ||
1064                  Name == "llvm.sqrt.f64") {
1065           if (V >= -0.0)
1066             return ConstantFoldFP(sqrt, V, Ty, Context);
1067           else // Undefined
1068             return Constant::getNullValue(Ty);
1069         }
1070         break;
1071       case 's':
1072         if (Name == "sin")
1073           return ConstantFoldFP(sin, V, Ty, Context);
1074         else if (Name == "sinh")
1075           return ConstantFoldFP(sinh, V, Ty, Context);
1076         else if (Name == "sqrt" && V >= 0)
1077           return ConstantFoldFP(sqrt, V, Ty, Context);
1078         else if (Name == "sqrtf" && V >= 0)
1079           return ConstantFoldFP(sqrt, V, Ty, Context);
1080         else if (Name == "sinf")
1081           return ConstantFoldFP(sin, V, Ty, Context);
1082         break;
1083       case 't':
1084         if (Name == "tan")
1085           return ConstantFoldFP(tan, V, Ty, Context);
1086         else if (Name == "tanh")
1087           return ConstantFoldFP(tanh, V, Ty, Context);
1088         break;
1089       default:
1090         break;
1091       }
1092       return 0;
1093     }
1094
1095
1096     if (ConstantInt *Op = dyn_cast<ConstantInt>(Operands[0])) {
1097       if (Name.startswith("llvm.bswap"))
1098         return ConstantInt::get(Context, Op->getValue().byteSwap());
1099       else if (Name.startswith("llvm.ctpop"))
1100         return ConstantInt::get(Ty, Op->getValue().countPopulation());
1101       else if (Name.startswith("llvm.cttz"))
1102         return ConstantInt::get(Ty, Op->getValue().countTrailingZeros());
1103       else if (Name.startswith("llvm.ctlz"))
1104         return ConstantInt::get(Ty, Op->getValue().countLeadingZeros());
1105       return 0;
1106     }
1107
1108     return 0;
1109   }
1110
1111   if (NumOperands == 2) {
1112     if (ConstantFP *Op1 = dyn_cast<ConstantFP>(Operands[0])) {
1113       if (!Ty->isFloatTy() && !Ty->isDoubleTy())
1114         return 0;
1115       double Op1V = Ty->isFloatTy() ?
1116                       (double)Op1->getValueAPF().convertToFloat() :
1117                       Op1->getValueAPF().convertToDouble();
1118       if (ConstantFP *Op2 = dyn_cast<ConstantFP>(Operands[1])) {
1119         if (Op2->getType() != Op1->getType())
1120           return 0;
1121
1122         double Op2V = Ty->isFloatTy() ?
1123                       (double)Op2->getValueAPF().convertToFloat():
1124                       Op2->getValueAPF().convertToDouble();
1125
1126         if (Name == "pow")
1127           return ConstantFoldBinaryFP(pow, Op1V, Op2V, Ty, Context);
1128         if (Name == "fmod")
1129           return ConstantFoldBinaryFP(fmod, Op1V, Op2V, Ty, Context);
1130         if (Name == "atan2")
1131           return ConstantFoldBinaryFP(atan2, Op1V, Op2V, Ty, Context);
1132       } else if (ConstantInt *Op2C = dyn_cast<ConstantInt>(Operands[1])) {
1133         if (Name == "llvm.powi.f32")
1134           return ConstantFP::get(Context, APFloat((float)std::pow((float)Op1V,
1135                                                  (int)Op2C->getZExtValue())));
1136         if (Name == "llvm.powi.f64")
1137           return ConstantFP::get(Context, APFloat((double)std::pow((double)Op1V,
1138                                                  (int)Op2C->getZExtValue())));
1139       }
1140       return 0;
1141     }
1142
1143
1144     if (ConstantInt *Op1 = dyn_cast<ConstantInt>(Operands[0])) {
1145       if (ConstantInt *Op2 = dyn_cast<ConstantInt>(Operands[1])) {
1146         switch (F->getIntrinsicID()) {
1147         default: break;
1148         case Intrinsic::uadd_with_overflow: {
1149           Constant *Res = ConstantExpr::getAdd(Op1, Op2);           // result.
1150           Constant *Ops[] = {
1151             Res, ConstantExpr::getICmp(CmpInst::ICMP_ULT, Res, Op1) // overflow.
1152           };
1153           return ConstantStruct::get(F->getContext(), Ops, 2, false);
1154         }
1155         case Intrinsic::usub_with_overflow: {
1156           Constant *Res = ConstantExpr::getSub(Op1, Op2);           // result.
1157           Constant *Ops[] = {
1158             Res, ConstantExpr::getICmp(CmpInst::ICMP_UGT, Res, Op1) // overflow.
1159           };
1160           return ConstantStruct::get(F->getContext(), Ops, 2, false);
1161         }
1162         case Intrinsic::sadd_with_overflow: {
1163           Constant *Res = ConstantExpr::getAdd(Op1, Op2);           // result.
1164           Constant *Overflow = ConstantExpr::getSelect(
1165               ConstantExpr::getICmp(CmpInst::ICMP_SGT,
1166                 ConstantInt::get(Op1->getType(), 0), Op1),
1167               ConstantExpr::getICmp(CmpInst::ICMP_SGT, Res, Op2),
1168               ConstantExpr::getICmp(CmpInst::ICMP_SLT, Res, Op2)); // overflow.
1169
1170           Constant *Ops[] = { Res, Overflow };
1171           return ConstantStruct::get(F->getContext(), Ops, 2, false);
1172         }
1173         case Intrinsic::ssub_with_overflow: {
1174           Constant *Res = ConstantExpr::getSub(Op1, Op2);           // result.
1175           Constant *Overflow = ConstantExpr::getSelect(
1176               ConstantExpr::getICmp(CmpInst::ICMP_SGT,
1177                 ConstantInt::get(Op2->getType(), 0), Op2),
1178               ConstantExpr::getICmp(CmpInst::ICMP_SLT, Res, Op1),
1179               ConstantExpr::getICmp(CmpInst::ICMP_SGT, Res, Op1)); // overflow.
1180
1181           Constant *Ops[] = { Res, Overflow };
1182           return ConstantStruct::get(F->getContext(), Ops, 2, false);
1183         }
1184         }
1185       }
1186
1187       return 0;
1188     }
1189     return 0;
1190   }
1191   return 0;
1192 }
1193