lib/Analysis/ValueTracking.cpp

   1 //===- ValueTracking.cpp - Walk computations to compute properties --------===//
   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 contains routines that help analyze properties that chains of
  11 // computations have.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #include "llvm/Analysis/ValueTracking.h"
  16 #include "llvm/Constants.h"
  17 #include "llvm/Instructions.h"
  18 #include "llvm/GlobalVariable.h"
  19 #include "llvm/IntrinsicInst.h"
  20 #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
  21 #include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
  22 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
  23 #include "llvm/Target/TargetData.h"
  24 #include <cstring>
  25 using namespace llvm;
  26
  27 /// getOpcode - If this is an Instruction or a ConstantExpr, return the
  28 /// opcode value. Otherwise return UserOp1.
  29 static unsigned getOpcode(const Value *V) {
  30   if (const Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V))
  31     return I->getOpcode();
  32   if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(V))
  33     return CE->getOpcode();
  34   // Use UserOp1 to mean there's no opcode.
  35   return Instruction::UserOp1;
  36 }
  37
  38
  39 /// ComputeMaskedBits - Determine which of the bits specified in Mask are
  40 /// known to be either zero or one and return them in the KnownZero/KnownOne
  41 /// bit sets.  This code only analyzes bits in Mask, in order to short-circuit
  42 /// processing.
  43 /// NOTE: we cannot consider 'undef' to be "IsZero" here.  The problem is that
  44 /// we cannot optimize based on the assumption that it is zero without changing
  45 /// it to be an explicit zero.  If we don't change it to zero, other code could
  46 /// optimized based on the contradictory assumption that it is non-zero.
  47 /// Because instcombine aggressively folds operations with undef args anyway,
  48 /// this won't lose us code quality.
  49 void llvm::ComputeMaskedBits(Value *V, const APInt &Mask,
  50                              APInt &KnownZero, APInt &KnownOne,
  51                              TargetData *TD, unsigned Depth) {
  52   assert(V && "No Value?");
  53   assert(Depth <= 6 && "Limit Search Depth");
  54   unsigned BitWidth = Mask.getBitWidth();
  55   assert((V->getType()->isInteger() || isa<PointerType>(V->getType())) &&
  56          "Not integer or pointer type!");
  57   assert((!TD || TD->getTypeSizeInBits(V->getType()) == BitWidth) &&
  58          (!isa<IntegerType>(V->getType()) ||
  59           V->getType()->getPrimitiveSizeInBits() == BitWidth) &&
  60          KnownZero.getBitWidth() == BitWidth &&
  61          KnownOne.getBitWidth() == BitWidth &&
  62          "V, Mask, KnownOne and KnownZero should have same BitWidth");
  63
  64   if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
  65     // We know all of the bits for a constant!
  66     KnownOne = CI->getValue() & Mask;
  67     KnownZero = ~KnownOne & Mask;
  68     return;
  69   }
  70   // Null is all-zeros.
  71   if (isa<ConstantPointerNull>(V)) {
  72     KnownOne.clear();
  73     KnownZero = Mask;
  74     return;
  75   }
  76   // The address of an aligned GlobalValue has trailing zeros.
  77   if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(V)) {
  78     unsigned Align = GV->getAlignment();
  79     if (Align == 0 && TD && GV->getType()->getElementType()->isSized())
  80       Align = TD->getPrefTypeAlignment(GV->getType()->getElementType());
  81     if (Align > 0)
  82       KnownZero = Mask & APInt::getLowBitsSet(BitWidth,
  83                                               CountTrailingZeros_32(Align));
  84     else
  85       KnownZero.clear();
  86     KnownOne.clear();
  87     return;
  88   }
  89
  90   KnownZero.clear(); KnownOne.clear();   // Start out not knowing anything.
  91
  92   if (Depth == 6 || Mask == 0)
  93     return;  // Limit search depth.
  94
  95   User *I = dyn_cast<User>(V);
  96   if (!I) return;
  97
  98   APInt KnownZero2(KnownZero), KnownOne2(KnownOne);
  99   switch (getOpcode(I)) {
 100   default: break;
 101   case Instruction::And: {
 102     // If either the LHS or the RHS are Zero, the result is zero.
 103     ComputeMaskedBits(I->getOperand(1), Mask, KnownZero, KnownOne, TD, Depth+1);
 104     APInt Mask2(Mask & ~KnownZero);
 105     ComputeMaskedBits(I->getOperand(0), Mask2, KnownZero2, KnownOne2, TD,
 106                       Depth+1);
 107     assert((KnownZero & KnownOne) == 0 && "Bits known to be one AND zero?");
 108     assert((KnownZero2 & KnownOne2) == 0 && "Bits known to be one AND zero?");
 109
 110     // Output known-1 bits are only known if set in both the LHS & RHS.
 111     KnownOne &= KnownOne2;
 112     // Output known-0 are known to be clear if zero in either the LHS | RHS.
 113     KnownZero |= KnownZero2;
 114     return;
 115   }
 116   case Instruction::Or: {
 117     ComputeMaskedBits(I->getOperand(1), Mask, KnownZero, KnownOne, TD, Depth+1);
 118     APInt Mask2(Mask & ~KnownOne);
 119     ComputeMaskedBits(I->getOperand(0), Mask2, KnownZero2, KnownOne2, TD,
 120                       Depth+1);
 121     assert((KnownZero & KnownOne) == 0 && "Bits known to be one AND zero?");
 122     assert((KnownZero2 & KnownOne2) == 0 && "Bits known to be one AND zero?");
 123
 124     // Output known-0 bits are only known if clear in both the LHS & RHS.
 125     KnownZero &= KnownZero2;
 126     // Output known-1 are known to be set if set in either the LHS | RHS.
 127     KnownOne |= KnownOne2;
 128     return;
 129   }
 130   case Instruction::Xor: {
 131     ComputeMaskedBits(I->getOperand(1), Mask, KnownZero, KnownOne, TD, Depth+1);
 132     ComputeMaskedBits(I->getOperand(0), Mask, KnownZero2, KnownOne2, TD,
 133                       Depth+1);
 134     assert((KnownZero & KnownOne) == 0 && "Bits known to be one AND zero?");
 135     assert((KnownZero2 & KnownOne2) == 0 && "Bits known to be one AND zero?");
 136
 137     // Output known-0 bits are known if clear or set in both the LHS & RHS.
 138     APInt KnownZeroOut = (KnownZero & KnownZero2) | (KnownOne & KnownOne2);
 139     // Output known-1 are known to be set if set in only one of the LHS, RHS.
 140     KnownOne = (KnownZero & KnownOne2) | (KnownOne & KnownZero2);
 141     KnownZero = KnownZeroOut;
 142     return;
 143   }
 144   case Instruction::Mul: {
 145     APInt Mask2 = APInt::getAllOnesValue(BitWidth);
 146     ComputeMaskedBits(I->getOperand(1), Mask2, KnownZero, KnownOne, TD,Depth+1);
 147     ComputeMaskedBits(I->getOperand(0), Mask2, KnownZero2, KnownOne2, TD,
 148                       Depth+1);
 149     assert((KnownZero & KnownOne) == 0 && "Bits known to be one AND zero?");
 150     assert((KnownZero2 & KnownOne2) == 0 && "Bits known to be one AND zero?");
 151
 152     // If low bits are zero in either operand, output low known-0 bits.
 153     // Also compute a conserative estimate for high known-0 bits.
 154     // More trickiness is possible, but this is sufficient for the
 155     // interesting case of alignment computation.
 156     KnownOne.clear();
 157     unsigned TrailZ = KnownZero.countTrailingOnes() +
 158                       KnownZero2.countTrailingOnes();
 159     unsigned LeadZ =  std::max(KnownZero.countLeadingOnes() +
 160                                KnownZero2.countLeadingOnes(),
 161                                BitWidth) - BitWidth;
 162
 163     TrailZ = std::min(TrailZ, BitWidth);
 164     LeadZ = std::min(LeadZ, BitWidth);
 165     KnownZero = APInt::getLowBitsSet(BitWidth, TrailZ) |
 166                 APInt::getHighBitsSet(BitWidth, LeadZ);
 167     KnownZero &= Mask;
 168     return;
 169   }
 170   case Instruction::UDiv: {
 171     // For the purposes of computing leading zeros we can conservatively
 172     // treat a udiv as a logical right shift by the power of 2 known to
 173     // be less than the denominator.
 174     APInt AllOnes = APInt::getAllOnesValue(BitWidth);
 175     ComputeMaskedBits(I->getOperand(0),
 176                       AllOnes, KnownZero2, KnownOne2, TD, Depth+1);
 177     unsigned LeadZ = KnownZero2.countLeadingOnes();
 178
 179     KnownOne2.clear();
 180     KnownZero2.clear();
 181     ComputeMaskedBits(I->getOperand(1),
 182                       AllOnes, KnownZero2, KnownOne2, TD, Depth+1);
 183     unsigned RHSUnknownLeadingOnes = KnownOne2.countLeadingZeros();
 184     if (RHSUnknownLeadingOnes != BitWidth)
 185       LeadZ = std::min(BitWidth,
 186                        LeadZ + BitWidth - RHSUnknownLeadingOnes - 1);
 187
 188     KnownZero = APInt::getHighBitsSet(BitWidth, LeadZ) & Mask;
 189     return;
 190   }
 191   case Instruction::Select:
 192     ComputeMaskedBits(I->getOperand(2), Mask, KnownZero, KnownOne, TD, Depth+1);
 193     ComputeMaskedBits(I->getOperand(1), Mask, KnownZero2, KnownOne2, TD,
 194                       Depth+1);
 195     assert((KnownZero & KnownOne) == 0 && "Bits known to be one AND zero?");
 196     assert((KnownZero2 & KnownOne2) == 0 && "Bits known to be one AND zero?");
 197
 198     // Only known if known in both the LHS and RHS.
 199     KnownOne &= KnownOne2;
 200     KnownZero &= KnownZero2;
 201     return;
 202   case Instruction::FPTrunc:
 203   case Instruction::FPExt:
 204   case Instruction::FPToUI:
 205   case Instruction::FPToSI:
 206   case Instruction::SIToFP:
 207   case Instruction::UIToFP:
 208     return; // Can't work with floating point.
 209   case Instruction::PtrToInt:
 210   case Instruction::IntToPtr:
 211     // We can't handle these if we don't know the pointer size.
 212     if (!TD) return;
 213     // FALL THROUGH and handle them the same as zext/trunc.
 214   case Instruction::ZExt:
 215   case Instruction::Trunc: {
 216     // Note that we handle pointer operands here because of inttoptr/ptrtoint
 217     // which fall through here.
 218     const Type *SrcTy = I->getOperand(0)->getType();
 219     unsigned SrcBitWidth = TD ?
 220       TD->getTypeSizeInBits(SrcTy) :
 221       SrcTy->getPrimitiveSizeInBits();
 222     APInt MaskIn(Mask);
 223     MaskIn.zextOrTrunc(SrcBitWidth);
 224     KnownZero.zextOrTrunc(SrcBitWidth);
 225     KnownOne.zextOrTrunc(SrcBitWidth);
 226     ComputeMaskedBits(I->getOperand(0), MaskIn, KnownZero, KnownOne, TD,
 227                       Depth+1);
 228     KnownZero.zextOrTrunc(BitWidth);
 229     KnownOne.zextOrTrunc(BitWidth);
 230     // Any top bits are known to be zero.
 231     if (BitWidth > SrcBitWidth)
 232       KnownZero |= APInt::getHighBitsSet(BitWidth, BitWidth - SrcBitWidth);
 233     return;
 234   }
 235   case Instruction::BitCast: {
 236     const Type *SrcTy = I->getOperand(0)->getType();
 237     if (SrcTy->isInteger() || isa<PointerType>(SrcTy)) {
 238       ComputeMaskedBits(I->getOperand(0), Mask, KnownZero, KnownOne, TD,
 239                         Depth+1);
 240       return;
 241     }
 242     break;
 243   }
 244   case Instruction::SExt: {
 245     // Compute the bits in the result that are not present in the input.
 246     const IntegerType *SrcTy = cast<IntegerType>(I->getOperand(0)->getType());
 247     unsigned SrcBitWidth = SrcTy->getBitWidth();
 248
 249     APInt MaskIn(Mask);
 250     MaskIn.trunc(SrcBitWidth);
 251     KnownZero.trunc(SrcBitWidth);
 252     KnownOne.trunc(SrcBitWidth);
 253     ComputeMaskedBits(I->getOperand(0), MaskIn, KnownZero, KnownOne, TD,
 254                       Depth+1);
 255     assert((KnownZero & KnownOne) == 0 && "Bits known to be one AND zero?");
 256     KnownZero.zext(BitWidth);
 257     KnownOne.zext(BitWidth);
 258
 259     // If the sign bit of the input is known set or clear, then we know the
 260     // top bits of the result.
 261     if (KnownZero[SrcBitWidth-1])             // Input sign bit known zero
 262       KnownZero |= APInt::getHighBitsSet(BitWidth, BitWidth - SrcBitWidth);
 263     else if (KnownOne[SrcBitWidth-1])           // Input sign bit known set
 264       KnownOne |= APInt::getHighBitsSet(BitWidth, BitWidth - SrcBitWidth);
 265     return;
 266   }
 267   case Instruction::Shl:
 268     // (shl X, C1) & C2 == 0   iff   (X & C2 >>u C1) == 0
 269     if (ConstantInt *SA = dyn_cast<ConstantInt>(I->getOperand(1))) {
 270       uint64_t ShiftAmt = SA->getLimitedValue(BitWidth);
 271       APInt Mask2(Mask.lshr(ShiftAmt));
 272       ComputeMaskedBits(I->getOperand(0), Mask2, KnownZero, KnownOne, TD,
 273                         Depth+1);
 274       assert((KnownZero & KnownOne) == 0 && "Bits known to be one AND zero?");
 275       KnownZero <<= ShiftAmt;
 276       KnownOne  <<= ShiftAmt;
 277       KnownZero |= APInt::getLowBitsSet(BitWidth, ShiftAmt); // low bits known 0
 278       return;
 279     }
 280     break;
 281   case Instruction::LShr:
 282     // (ushr X, C1) & C2 == 0   iff  (-1 >> C1) & C2 == 0
 283     if (ConstantInt *SA = dyn_cast<ConstantInt>(I->getOperand(1))) {
 284       // Compute the new bits that are at the top now.
 285       uint64_t ShiftAmt = SA->getLimitedValue(BitWidth);
 286
 287       // Unsigned shift right.
 288       APInt Mask2(Mask.shl(ShiftAmt));
 289       ComputeMaskedBits(I->getOperand(0), Mask2, KnownZero,KnownOne, TD,
 290                         Depth+1);
 291       assert((KnownZero & KnownOne) == 0&&"Bits known to be one AND zero?");
 292       KnownZero = APIntOps::lshr(KnownZero, ShiftAmt);
 293       KnownOne  = APIntOps::lshr(KnownOne, ShiftAmt);
 294       // high bits known zero.
 295       KnownZero |= APInt::getHighBitsSet(BitWidth, ShiftAmt);
 296       return;
 297     }
 298     break;
 299   case Instruction::AShr:
 300     // (ashr X, C1) & C2 == 0   iff  (-1 >> C1) & C2 == 0
 301     if (ConstantInt *SA = dyn_cast<ConstantInt>(I->getOperand(1))) {
 302       // Compute the new bits that are at the top now.
 303       uint64_t ShiftAmt = SA->getLimitedValue(BitWidth);
 304
 305       // Signed shift right.
 306       APInt Mask2(Mask.shl(ShiftAmt));
 307       ComputeMaskedBits(I->getOperand(0), Mask2, KnownZero, KnownOne, TD,
 308                         Depth+1);
 309       assert((KnownZero & KnownOne) == 0&&"Bits known to be one AND zero?");
 310       KnownZero = APIntOps::lshr(KnownZero, ShiftAmt);
 311       KnownOne  = APIntOps::lshr(KnownOne, ShiftAmt);
 312
 313       APInt HighBits(APInt::getHighBitsSet(BitWidth, ShiftAmt));
 314       if (KnownZero[BitWidth-ShiftAmt-1])    // New bits are known zero.
 315         KnownZero |= HighBits;
 316       else if (KnownOne[BitWidth-ShiftAmt-1])  // New bits are known one.
 317         KnownOne |= HighBits;
 318       return;
 319     }
 320     break;
 321   case Instruction::Sub: {
 322     if (ConstantInt *CLHS = dyn_cast<ConstantInt>(I->getOperand(0))) {
 323       // We know that the top bits of C-X are clear if X contains less bits
 324       // than C (i.e. no wrap-around can happen).  For example, 20-X is
 325       // positive if we can prove that X is >= 0 and < 16.
 326       if (!CLHS->getValue().isNegative()) {
 327         unsigned NLZ = (CLHS->getValue()+1).countLeadingZeros();
 328         // NLZ can't be BitWidth with no sign bit
 329         APInt MaskV = APInt::getHighBitsSet(BitWidth, NLZ+1);
 330         ComputeMaskedBits(I->getOperand(1), MaskV, KnownZero2, KnownOne2,
 331                           TD, Depth+1);
 332
 333         // If all of the MaskV bits are known to be zero, then we know the
 334         // output top bits are zero, because we now know that the output is
 335         // from [0-C].
 336         if ((KnownZero2 & MaskV) == MaskV) {
 337           unsigned NLZ2 = CLHS->getValue().countLeadingZeros();
 338           // Top bits known zero.
 339           KnownZero = APInt::getHighBitsSet(BitWidth, NLZ2) & Mask;
 340         }
 341       }
 342     }
 343   }
 344   // fall through
 345   case Instruction::Add: {
 346     // Output known-0 bits are known if clear or set in both the low clear bits
 347     // common to both LHS & RHS.  For example, 8+(X<<3) is known to have the
 348     // low 3 bits clear.
 349     APInt Mask2 = APInt::getLowBitsSet(BitWidth, Mask.countTrailingOnes());
 350     ComputeMaskedBits(I->getOperand(0), Mask2, KnownZero2, KnownOne2, TD,
 351                       Depth+1);
 352     assert((KnownZero2 & KnownOne2) == 0 && "Bits known to be one AND zero?");
 353     unsigned KnownZeroOut = KnownZero2.countTrailingOnes();
 354
 355     ComputeMaskedBits(I->getOperand(1), Mask2, KnownZero2, KnownOne2, TD,
 356                       Depth+1);
 357     assert((KnownZero2 & KnownOne2) == 0 && "Bits known to be one AND zero?");
 358     KnownZeroOut = std::min(KnownZeroOut,
 359                             KnownZero2.countTrailingOnes());
 360
 361     KnownZero |= APInt::getLowBitsSet(BitWidth, KnownZeroOut);
 362     return;
 363   }
 364   case Instruction::SRem:
 365     if (ConstantInt *Rem = dyn_cast<ConstantInt>(I->getOperand(1))) {
 366       APInt RA = Rem->getValue();
 367       if (RA.isPowerOf2() || (-RA).isPowerOf2()) {
 368         APInt LowBits = RA.isStrictlyPositive() ? (RA - 1) : ~RA;
 369         APInt Mask2 = LowBits | APInt::getSignBit(BitWidth);
 370         ComputeMaskedBits(I->getOperand(0), Mask2, KnownZero2, KnownOne2, TD,
 371                           Depth+1);
 372
 373         // If the sign bit of the first operand is zero, the sign bit of
 374         // the result is zero. If the first operand has no one bits below
 375         // the second operand's single 1 bit, its sign will be zero.
 376         if (KnownZero2[BitWidth-1] || ((KnownZero2 & LowBits) == LowBits))
 377           KnownZero2 |= ~LowBits;
 378
 379         KnownZero |= KnownZero2 & Mask;
 380
 381         assert((KnownZero & KnownOne) == 0&&"Bits known to be one AND zero?");
 382       }
 383     }
 384     break;
 385   case Instruction::URem: {
 386     if (ConstantInt *Rem = dyn_cast<ConstantInt>(I->getOperand(1))) {
 387       APInt RA = Rem->getValue();
 388       if (RA.isPowerOf2()) {
 389         APInt LowBits = (RA - 1);
 390         APInt Mask2 = LowBits & Mask;
 391         KnownZero |= ~LowBits & Mask;
 392         ComputeMaskedBits(I->getOperand(0), Mask2, KnownZero, KnownOne, TD,
 393                           Depth+1);
 394         assert((KnownZero & KnownOne) == 0&&"Bits known to be one AND zero?");
 395         break;
 396       }
 397     }
 398
 399     // Since the result is less than or equal to either operand, any leading
 400     // zero bits in either operand must also exist in the result.
 401     APInt AllOnes = APInt::getAllOnesValue(BitWidth);
 402     ComputeMaskedBits(I->getOperand(0), AllOnes, KnownZero, KnownOne,
 403                       TD, Depth+1);
 404     ComputeMaskedBits(I->getOperand(1), AllOnes, KnownZero2, KnownOne2,
 405                       TD, Depth+1);
 406
 407     unsigned Leaders = std::max(KnownZero.countLeadingOnes(),
 408                                 KnownZero2.countLeadingOnes());
 409     KnownOne.clear();
 410     KnownZero = APInt::getHighBitsSet(BitWidth, Leaders) & Mask;
 411     break;
 412   }
 413
 414   case Instruction::Alloca:
 415   case Instruction::Malloc: {
 416     AllocationInst *AI = cast<AllocationInst>(V);
 417     unsigned Align = AI->getAlignment();
 418     if (Align == 0 && TD) {
 419       if (isa<AllocaInst>(AI))
 420         Align = TD->getABITypeAlignment(AI->getType()->getElementType());
 421       else if (isa<MallocInst>(AI)) {
 422         // Malloc returns maximally aligned memory.
 423         Align = TD->getABITypeAlignment(AI->getType()->getElementType());
 424         Align =
 425           std::max(Align,
 426                    (unsigned)TD->getABITypeAlignment(Type::DoubleTy));
 427         Align =
 428           std::max(Align,
 429                    (unsigned)TD->getABITypeAlignment(Type::Int64Ty));
 430       }
 431     }
 432
 433     if (Align > 0)
 434       KnownZero = Mask & APInt::getLowBitsSet(BitWidth,
 435                                               CountTrailingZeros_32(Align));
 436     break;
 437   }
 438   case Instruction::GetElementPtr: {
 439     // Analyze all of the subscripts of this getelementptr instruction
 440     // to determine if we can prove known low zero bits.
 441     APInt LocalMask = APInt::getAllOnesValue(BitWidth);
 442     APInt LocalKnownZero(BitWidth, 0), LocalKnownOne(BitWidth, 0);
 443     ComputeMaskedBits(I->getOperand(0), LocalMask,
 444                       LocalKnownZero, LocalKnownOne, TD, Depth+1);
 445     unsigned TrailZ = LocalKnownZero.countTrailingOnes();
 446
 447     gep_type_iterator GTI = gep_type_begin(I);
 448     for (unsigned i = 1, e = I->getNumOperands(); i != e; ++i, ++GTI) {
 449       Value *Index = I->getOperand(i);
 450       if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(*GTI)) {
 451         // Handle struct member offset arithmetic.
 452         if (!TD) return;
 453         const StructLayout *SL = TD->getStructLayout(STy);
 454         unsigned Idx = cast<ConstantInt>(Index)->getZExtValue();
 455         uint64_t Offset = SL->getElementOffset(Idx);
 456         TrailZ = std::min(TrailZ,
 457                           CountTrailingZeros_64(Offset));
 458       } else {
 459         // Handle array index arithmetic.
 460         const Type *IndexedTy = GTI.getIndexedType();
 461         if (!IndexedTy->isSized()) return;
 462         unsigned GEPOpiBits = Index->getType()->getPrimitiveSizeInBits();
 463         uint64_t TypeSize = TD ? TD->getTypePaddedSize(IndexedTy) : 1;
 464         LocalMask = APInt::getAllOnesValue(GEPOpiBits);
 465         LocalKnownZero = LocalKnownOne = APInt(GEPOpiBits, 0);
 466         ComputeMaskedBits(Index, LocalMask,
 467                           LocalKnownZero, LocalKnownOne, TD, Depth+1);
 468         TrailZ = std::min(TrailZ,
 469                           unsigned(CountTrailingZeros_64(TypeSize) +
 470                                    LocalKnownZero.countTrailingOnes()));
 471       }
 472     }
 473
 474     KnownZero = APInt::getLowBitsSet(BitWidth, TrailZ) & Mask;
 475     break;
 476   }
 477   case Instruction::PHI: {
 478     PHINode *P = cast<PHINode>(I);
 479     // Handle the case of a simple two-predecessor recurrence PHI.
 480     // There's a lot more that could theoretically be done here, but
 481     // this is sufficient to catch some interesting cases.
 482     if (P->getNumIncomingValues() == 2) {
 483       for (unsigned i = 0; i != 2; ++i) {
 484         Value *L = P->getIncomingValue(i);
 485         Value *R = P->getIncomingValue(!i);
 486         User *LU = dyn_cast<User>(L);
 487         if (!LU)
 488           continue;
 489         unsigned Opcode = getOpcode(LU);
 490         // Check for operations that have the property that if
 491         // both their operands have low zero bits, the result
 492         // will have low zero bits.
 493         if (Opcode == Instruction::Add ||
 494             Opcode == Instruction::Sub ||
 495             Opcode == Instruction::And ||
 496             Opcode == Instruction::Or ||
 497             Opcode == Instruction::Mul) {
 498           Value *LL = LU->getOperand(0);
 499           Value *LR = LU->getOperand(1);
 500           // Find a recurrence.
 501           if (LL == I)
 502             L = LR;
 503           else if (LR == I)
 504             L = LL;
 505           else
 506             break;
 507           // Ok, we have a PHI of the form L op= R. Check for low
 508           // zero bits.
 509           APInt Mask2 = APInt::getAllOnesValue(BitWidth);
 510           ComputeMaskedBits(R, Mask2, KnownZero2, KnownOne2, TD, Depth+1);
 511           Mask2 = APInt::getLowBitsSet(BitWidth,
 512                                        KnownZero2.countTrailingOnes());
 513
 514           // We need to take the minimum number of known bits
 515           APInt KnownZero3(KnownZero), KnownOne3(KnownOne);
 516           ComputeMaskedBits(L, Mask2, KnownZero3, KnownOne3, TD, Depth+1);
 517
 518           KnownZero = Mask &
 519                       APInt::getLowBitsSet(BitWidth,
 520                                            std::min(KnownZero2.countTrailingOnes(),
 521                                                     KnownZero3.countTrailingOnes()));
 522           break;
 523         }
 524       }
 525     }
 526     break;
 527   }
 528   case Instruction::Call:
 529     if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(I)) {
 530       switch (II->getIntrinsicID()) {
 531       default: break;
 532       case Intrinsic::ctpop:
 533       case Intrinsic::ctlz:
 534       case Intrinsic::cttz: {
 535         unsigned LowBits = Log2_32(BitWidth)+1;
 536         KnownZero = APInt::getHighBitsSet(BitWidth, BitWidth - LowBits);
 537         break;
 538       }
 539       }
 540     }
 541     break;
 542   }
 543 }
 544
 545 /// MaskedValueIsZero - Return true if 'V & Mask' is known to be zero.  We use
 546 /// this predicate to simplify operations downstream.  Mask is known to be zero
 547 /// for bits that V cannot have.
 548 bool llvm::MaskedValueIsZero(Value *V, const APInt &Mask,
 549                              TargetData *TD, unsigned Depth) {
 550   APInt KnownZero(Mask.getBitWidth(), 0), KnownOne(Mask.getBitWidth(), 0);
 551   ComputeMaskedBits(V, Mask, KnownZero, KnownOne, TD, Depth);
 552   assert((KnownZero & KnownOne) == 0 && "Bits known to be one AND zero?");
 553   return (KnownZero & Mask) == Mask;
 554 }
 555
 556
 557
 558 /// ComputeNumSignBits - Return the number of times the sign bit of the
 559 /// register is replicated into the other bits.  We know that at least 1 bit
 560 /// is always equal to the sign bit (itself), but other cases can give us
 561 /// information.  For example, immediately after an "ashr X, 2", we know that
 562 /// the top 3 bits are all equal to each other, so we return 3.
 563 ///
 564 /// 'Op' must have a scalar integer type.
 565 ///
 566 unsigned llvm::ComputeNumSignBits(Value *V, TargetData *TD, unsigned Depth) {
 567   const IntegerType *Ty = cast<IntegerType>(V->getType());
 568   unsigned TyBits = Ty->getBitWidth();
 569   unsigned Tmp, Tmp2;
 570   unsigned FirstAnswer = 1;
 571
 572   // Note that ConstantInt is handled by the general ComputeMaskedBits case
 573   // below.
 574
 575   if (Depth == 6)
 576     return 1;  // Limit search depth.
 577
 578   User *U = dyn_cast<User>(V);
 579   switch (getOpcode(V)) {
 580   default: break;
 581   case Instruction::SExt:
 582     Tmp = TyBits-cast<IntegerType>(U->getOperand(0)->getType())->getBitWidth();
 583     return ComputeNumSignBits(U->getOperand(0), TD, Depth+1) + Tmp;
 584
 585   case Instruction::AShr:
 586     Tmp = ComputeNumSignBits(U->getOperand(0), TD, Depth+1);
 587     // ashr X, C   -> adds C sign bits.
 588     if (ConstantInt *C = dyn_cast<ConstantInt>(U->getOperand(1))) {
 589       Tmp += C->getZExtValue();
 590       if (Tmp > TyBits) Tmp = TyBits;
 591     }
 592     return Tmp;
 593   case Instruction::Shl:
 594     if (ConstantInt *C = dyn_cast<ConstantInt>(U->getOperand(1))) {
 595       // shl destroys sign bits.
 596       Tmp = ComputeNumSignBits(U->getOperand(0), TD, Depth+1);
 597       if (C->getZExtValue() >= TyBits ||      // Bad shift.
 598           C->getZExtValue() >= Tmp) break;    // Shifted all sign bits out.
 599       return Tmp - C->getZExtValue();
 600     }
 601     break;
 602   case Instruction::And:
 603   case Instruction::Or:
 604   case Instruction::Xor:    // NOT is handled here.
 605     // Logical binary ops preserve the number of sign bits at the worst.
 606     Tmp = ComputeNumSignBits(U->getOperand(0), TD, Depth+1);
 607     if (Tmp != 1) {
 608       Tmp2 = ComputeNumSignBits(U->getOperand(1), TD, Depth+1);
 609       FirstAnswer = std::min(Tmp, Tmp2);
 610       // We computed what we know about the sign bits as our first
 611       // answer. Now proceed to the generic code that uses
 612       // ComputeMaskedBits, and pick whichever answer is better.
 613     }
 614     break;
 615
 616   case Instruction::Select:
 617     Tmp = ComputeNumSignBits(U->getOperand(1), TD, Depth+1);
 618     if (Tmp == 1) return 1;  // Early out.
 619     Tmp2 = ComputeNumSignBits(U->getOperand(2), TD, Depth+1);
 620     return std::min(Tmp, Tmp2);
 621
 622   case Instruction::Add:
 623     // Add can have at most one carry bit.  Thus we know that the output
 624     // is, at worst, one more bit than the inputs.
 625     Tmp = ComputeNumSignBits(U->getOperand(0), TD, Depth+1);
 626     if (Tmp == 1) return 1;  // Early out.
 627
 628     // Special case decrementing a value (ADD X, -1):
 629     if (ConstantInt *CRHS = dyn_cast<ConstantInt>(U->getOperand(1)))
 630       if (CRHS->isAllOnesValue()) {
 631         APInt KnownZero(TyBits, 0), KnownOne(TyBits, 0);
 632         APInt Mask = APInt::getAllOnesValue(TyBits);
 633         ComputeMaskedBits(U->getOperand(0), Mask, KnownZero, KnownOne, TD,
 634                           Depth+1);
 635
 636         // If the input is known to be 0 or 1, the output is 0/-1, which is all
 637         // sign bits set.
 638         if ((KnownZero | APInt(TyBits, 1)) == Mask)
 639           return TyBits;
 640
 641         // If we are subtracting one from a positive number, there is no carry
 642         // out of the result.
 643         if (KnownZero.isNegative())
 644           return Tmp;
 645       }
 646
 647     Tmp2 = ComputeNumSignBits(U->getOperand(1), TD, Depth+1);
 648     if (Tmp2 == 1) return 1;
 649       return std::min(Tmp, Tmp2)-1;
 650     break;
 651
 652   case Instruction::Sub:
 653     Tmp2 = ComputeNumSignBits(U->getOperand(1), TD, Depth+1);
 654     if (Tmp2 == 1) return 1;
 655
 656     // Handle NEG.
 657     if (ConstantInt *CLHS = dyn_cast<ConstantInt>(U->getOperand(0)))
 658       if (CLHS->isNullValue()) {
 659         APInt KnownZero(TyBits, 0), KnownOne(TyBits, 0);
 660         APInt Mask = APInt::getAllOnesValue(TyBits);
 661         ComputeMaskedBits(U->getOperand(1), Mask, KnownZero, KnownOne,
 662                           TD, Depth+1);
 663         // If the input is known to be 0 or 1, the output is 0/-1, which is all
 664         // sign bits set.
 665         if ((KnownZero | APInt(TyBits, 1)) == Mask)
 666           return TyBits;
 667
 668         // If the input is known to be positive (the sign bit is known clear),
 669         // the output of the NEG has the same number of sign bits as the input.
 670         if (KnownZero.isNegative())
 671           return Tmp2;
 672
 673         // Otherwise, we treat this like a SUB.
 674       }
 675
 676     // Sub can have at most one carry bit.  Thus we know that the output
 677     // is, at worst, one more bit than the inputs.
 678     Tmp = ComputeNumSignBits(U->getOperand(0), TD, Depth+1);
 679     if (Tmp == 1) return 1;  // Early out.
 680       return std::min(Tmp, Tmp2)-1;
 681     break;
 682   case Instruction::Trunc:
 683     // FIXME: it's tricky to do anything useful for this, but it is an important
 684     // case for targets like X86.
 685     break;
 686   }
 687
 688   // Finally, if we can prove that the top bits of the result are 0's or 1's,
 689   // use this information.
 690   APInt KnownZero(TyBits, 0), KnownOne(TyBits, 0);
 691   APInt Mask = APInt::getAllOnesValue(TyBits);
 692   ComputeMaskedBits(V, Mask, KnownZero, KnownOne, TD, Depth);
 693
 694   if (KnownZero.isNegative()) {        // sign bit is 0
 695     Mask = KnownZero;
 696   } else if (KnownOne.isNegative()) {  // sign bit is 1;
 697     Mask = KnownOne;
 698   } else {
 699     // Nothing known.
 700     return FirstAnswer;
 701   }
 702
 703   // Okay, we know that the sign bit in Mask is set.  Use CLZ to determine
 704   // the number of identical bits in the top of the input value.
 705   Mask = ~Mask;
 706   Mask <<= Mask.getBitWidth()-TyBits;
 707   // Return # leading zeros.  We use 'min' here in case Val was zero before
 708   // shifting.  We don't want to return '64' as for an i32 "0".
 709   return std::max(FirstAnswer, std::min(TyBits, Mask.countLeadingZeros()));
 710 }
 711
 712 /// CannotBeNegativeZero - Return true if we can prove that the specified FP
 713 /// value is never equal to -0.0.
 714 ///
 715 /// NOTE: this function will need to be revisited when we support non-default
 716 /// rounding modes!
 717 ///
 718 bool llvm::CannotBeNegativeZero(const Value *V, unsigned Depth) {
 719   if (const ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(V))
 720     return !CFP->getValueAPF().isNegZero();
 721
 722   if (Depth == 6)
 723     return 1;  // Limit search depth.
 724
 725   const Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V);
 726   if (I == 0) return false;
 727
 728   // (add x, 0.0) is guaranteed to return +0.0, not -0.0.
 729   if (I->getOpcode() == Instruction::Add &&
 730       isa<ConstantFP>(I->getOperand(1)) &&
 731       cast<ConstantFP>(I->getOperand(1))->isNullValue())
 732     return true;
 733
 734   // sitofp and uitofp turn into +0.0 for zero.
 735   if (isa<SIToFPInst>(I) || isa<UIToFPInst>(I))
 736     return true;
 737
 738   if (const IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(I))
 739     // sqrt(-0.0) = -0.0, no other negative results are possible.
 740     if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::sqrt)
 741       return CannotBeNegativeZero(II->getOperand(1), Depth+1);
 742
 743   if (const CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(I))
 744     if (const Function *F = CI->getCalledFunction()) {
 745       if (F->isDeclaration()) {
 746         switch (F->getNameLen()) {
 747         case 3:  // abs(x) != -0.0
 748           if (!strcmp(F->getNameStart(), "abs")) return true;
 749           break;
 750         case 4:  // abs[lf](x) != -0.0
 751           if (!strcmp(F->getNameStart(), "absf")) return true;
 752           if (!strcmp(F->getNameStart(), "absl")) return true;
 753           break;
 754         }
 755       }
 756     }
 757
 758   return false;
 759 }
 760
 761 // This is the recursive version of BuildSubAggregate. It takes a few different
 762 // arguments. Idxs is the index within the nested struct From that we are
 763 // looking at now (which is of type IndexedType). IdxSkip is the number of
 764 // indices from Idxs that should be left out when inserting into the resulting
 765 // struct. To is the result struct built so far, new insertvalue instructions
 766 // build on that.
 767 Value *BuildSubAggregate(Value *From, Value* To, const Type *IndexedType,
 768                                  SmallVector<unsigned, 10> &Idxs,
 769                                  unsigned IdxSkip,
 770                                  Instruction *InsertBefore) {
 771   const llvm::StructType *STy = llvm::dyn_cast<llvm::StructType>(IndexedType);
 772   if (STy) {
 773     // Save the original To argument so we can modify it
 774     Value *OrigTo = To;
 775     // General case, the type indexed by Idxs is a struct
 776     for (unsigned i = 0, e = STy->getNumElements(); i != e; ++i) {
 777       // Process each struct element recursively
 778       Idxs.push_back(i);
 779       Value *PrevTo = To;
 780       To = BuildSubAggregate(From, To, STy->getElementType(i), Idxs, IdxSkip,
 781                              InsertBefore);
 782       Idxs.pop_back();
 783       if (!To) {
 784         // Couldn't find any inserted value for this index? Cleanup
 785         while (PrevTo != OrigTo) {
 786           InsertValueInst* Del = cast<InsertValueInst>(PrevTo);
 787           PrevTo = Del->getAggregateOperand();
 788           Del->eraseFromParent();
 789         }
 790         // Stop processing elements
 791         break;
 792       }
 793     }
 794     // If we succesfully found a value for each of our subaggregates
 795     if (To)
 796       return To;
 797   }
 798   // Base case, the type indexed by SourceIdxs is not a struct, or not all of
 799   // the struct's elements had a value that was inserted directly. In the latter
 800   // case, perhaps we can't determine each of the subelements individually, but
 801   // we might be able to find the complete struct somewhere.
 802
 803   // Find the value that is at that particular spot
 804   Value *V = FindInsertedValue(From, Idxs.begin(), Idxs.end());
 805
 806   if (!V)
 807     return NULL;
 808
 809   // Insert the value in the new (sub) aggregrate
 810   return llvm::InsertValueInst::Create(To, V, Idxs.begin() + IdxSkip,
 811                                        Idxs.end(), "tmp", InsertBefore);
 812 }
 813
 814 // This helper takes a nested struct and extracts a part of it (which is again a
 815 // struct) into a new value. For example, given the struct:
 816 // { a, { b, { c, d }, e } }
 817 // and the indices "1, 1" this returns
 818 // { c, d }.
 819 //
 820 // It does this by inserting an insertvalue for each element in the resulting
 821 // struct, as opposed to just inserting a single struct. This will only work if
 822 // each of the elements of the substruct are known (ie, inserted into From by an
 823 // insertvalue instruction somewhere).
 824 //
 825 // All inserted insertvalue instructions are inserted before InsertBefore
 826 Value *BuildSubAggregate(Value *From, const unsigned *idx_begin,
 827                          const unsigned *idx_end, Instruction *InsertBefore) {
 828   assert(InsertBefore && "Must have someplace to insert!");
 829   const Type *IndexedType = ExtractValueInst::getIndexedType(From->getType(),
 830                                                              idx_begin,
 831                                                              idx_end);
 832   Value *To = UndefValue::get(IndexedType);
 833   SmallVector<unsigned, 10> Idxs(idx_begin, idx_end);
 834   unsigned IdxSkip = Idxs.size();
 835
 836   return BuildSubAggregate(From, To, IndexedType, Idxs, IdxSkip, InsertBefore);
 837 }
 838
 839 /// FindInsertedValue - Given an aggregrate and an sequence of indices, see if
 840 /// the scalar value indexed is already around as a register, for example if it
 841 /// were inserted directly into the aggregrate.
 842 ///
 843 /// If InsertBefore is not null, this function will duplicate (modified)
 844 /// insertvalues when a part of a nested struct is extracted.
 845 Value *llvm::FindInsertedValue(Value *V, const unsigned *idx_begin,
 846                          const unsigned *idx_end, Instruction *InsertBefore) {
 847   // Nothing to index? Just return V then (this is useful at the end of our
 848   // recursion)
 849   if (idx_begin == idx_end)
 850     return V;
 851   // We have indices, so V should have an indexable type
 852   assert((isa<StructType>(V->getType()) || isa<ArrayType>(V->getType()))
 853          && "Not looking at a struct or array?");
 854   assert(ExtractValueInst::getIndexedType(V->getType(), idx_begin, idx_end)
 855          && "Invalid indices for type?");
 856   const CompositeType *PTy = cast<CompositeType>(V->getType());
 857
 858   if (isa<UndefValue>(V))
 859     return UndefValue::get(ExtractValueInst::getIndexedType(PTy,
 860                                                               idx_begin,
 861                                                               idx_end));
 862   else if (isa<ConstantAggregateZero>(V))
 863     return Constant::getNullValue(ExtractValueInst::getIndexedType(PTy,
 864                                                                      idx_begin,
 865                                                                      idx_end));
 866   else if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(V)) {
 867     if (isa<ConstantArray>(C) || isa<ConstantStruct>(C))
 868       // Recursively process this constant
 869       return FindInsertedValue(C->getOperand(*idx_begin), idx_begin + 1, idx_end,
 870                                InsertBefore);
 871   } else if (InsertValueInst *I = dyn_cast<InsertValueInst>(V)) {
 872     // Loop the indices for the insertvalue instruction in parallel with the
 873     // requested indices
 874     const unsigned *req_idx = idx_begin;
 875     for (const unsigned *i = I->idx_begin(), *e = I->idx_end();
 876          i != e; ++i, ++req_idx) {
 877       if (req_idx == idx_end) {
 878         if (InsertBefore)
 879           // The requested index identifies a part of a nested aggregate. Handle
 880           // this specially. For example,
 881           // %A = insertvalue { i32, {i32, i32 } } undef, i32 10, 1, 0
 882           // %B = insertvalue { i32, {i32, i32 } } %A, i32 11, 1, 1
 883           // %C = extractvalue {i32, { i32, i32 } } %B, 1
 884           // This can be changed into
 885           // %A = insertvalue {i32, i32 } undef, i32 10, 0
 886           // %C = insertvalue {i32, i32 } %A, i32 11, 1
 887           // which allows the unused 0,0 element from the nested struct to be
 888           // removed.
 889           return BuildSubAggregate(V, idx_begin, req_idx, InsertBefore);
 890         else
 891           // We can't handle this without inserting insertvalues
 892           return 0;
 893       }
 894
 895       // This insert value inserts something else than what we are looking for.
 896       // See if the (aggregrate) value inserted into has the value we are
 897       // looking for, then.
 898       if (*req_idx != *i)
 899         return FindInsertedValue(I->getAggregateOperand(), idx_begin, idx_end,
 900                                  InsertBefore);
 901     }
 902     // If we end up here, the indices of the insertvalue match with those
 903     // requested (though possibly only partially). Now we recursively look at
 904     // the inserted value, passing any remaining indices.
 905     return FindInsertedValue(I->getInsertedValueOperand(), req_idx, idx_end,
 906                              InsertBefore);
 907   } else if (ExtractValueInst *I = dyn_cast<ExtractValueInst>(V)) {
 908     // If we're extracting a value from an aggregrate that was extracted from
 909     // something else, we can extract from that something else directly instead.
 910     // However, we will need to chain I's indices with the requested indices.
 911
 912     // Calculate the number of indices required
 913     unsigned size = I->getNumIndices() + (idx_end - idx_begin);
 914     // Allocate some space to put the new indices in
 915     SmallVector<unsigned, 5> Idxs;
 916     Idxs.reserve(size);
 917     // Add indices from the extract value instruction
 918     for (const unsigned *i = I->idx_begin(), *e = I->idx_end();
 919          i != e; ++i)
 920       Idxs.push_back(*i);
 921
 922     // Add requested indices
 923     for (const unsigned *i = idx_begin, *e = idx_end; i != e; ++i)
 924       Idxs.push_back(*i);
 925
 926     assert(Idxs.size() == size
 927            && "Number of indices added not correct?");
 928
 929     return FindInsertedValue(I->getAggregateOperand(), Idxs.begin(), Idxs.end(),
 930                              InsertBefore);
 931   }
 932
 933   // Otherwise, we don't know (such as, extracting from a function return value
 934   // or load instruction)
 935   return 0;
 936 }
 937
 938 /// GetConstantStringInfo - This function computes the length of a
 939 /// null-terminated C string pointed to by V.  If successful, it returns true
 940 /// and returns the string in Str.  If unsuccessful, it returns false.
 941 const char *llvm::GetConstantStringInfo(Value *V, uint64_t Offset,
 942                                         bool StopAtNul) {
 943   static DenseMap<Value*, std::string> StringInfoMap;
 944   static DenseMap<Value*, bool> NulMap;
 945
 946   // If we've already determined that the Value is NUL, then return 0.
 947   if (NulMap[V])
 948     return 0;
 949
 950   // Check to see if we've already calculated the string info.
 951   if (StringInfoMap.find(V) != StringInfoMap.end())
 952     return StringInfoMap.lookup(V).c_str();
 953
 954   // If V is NULL then return nul.
 955   if (V == 0) {
 956     NulMap[V] = true;
 957     return 0;
 958   }
 959
 960   std::string *Str = &StringInfoMap.FindAndConstruct(V).second;
 961   Str->clear();
 962
 963   // Look through bitcast instructions.
 964   if (BitCastInst *BCI = dyn_cast<BitCastInst>(V))
 965     return GetConstantStringInfo(BCI->getOperand(0), Offset, StopAtNul);
 966
 967   // If the value is not a GEP instruction nor a constant expression with a
 968   // GEP instruction, then return false because ConstantArray can't occur
 969   // any other way
 970   User *GEP = 0;
 971
 972   if (GetElementPtrInst *GEPI = dyn_cast<GetElementPtrInst>(V)) {
 973     GEP = GEPI;
 974   } else if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(V)) {
 975     if (CE->getOpcode() == Instruction::BitCast)
 976       return GetConstantStringInfo(CE->getOperand(0), Offset, StopAtNul);
 977
 978     if (CE->getOpcode() != Instruction::GetElementPtr) {
 979       NulMap[V] = true;
 980       return 0;
 981     }
 982
 983     GEP = CE;
 984   }
 985
 986   if (GEP) {
 987     // Make sure the GEP has exactly three arguments.
 988     if (GEP->getNumOperands() != 3) {
 989       NulMap[V] = true;
 990       return 0;
 991     }
 992
 993     // Make sure the index-ee is a pointer to array of i8.
 994     const PointerType *PT = cast<PointerType>(GEP->getOperand(0)->getType());
 995     const ArrayType *AT = dyn_cast<ArrayType>(PT->getElementType());
 996     if (AT == 0 || AT->getElementType() != Type::Int8Ty) {
 997       NulMap[V] = true;
 998       return 0;
 999     }
1000
1001     // Check to make sure that the first operand of the GEP is an integer and
1002     // has value 0 so that we are sure we're indexing into the initializer.
1003     ConstantInt *FirstIdx = dyn_cast<ConstantInt>(GEP->getOperand(1));
1004     if (FirstIdx == 0 || !FirstIdx->isZero()) {
1005       NulMap[V] = true;
1006       return 0;
1007     }
1008
1009     // If the second index isn't a ConstantInt, then this is a variable index
1010     // into the array.  If this occurs, we can't say anything meaningful about
1011     // the string.
1012     uint64_t StartIdx = 0;
1013     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(GEP->getOperand(2))) {
1014       StartIdx = CI->getZExtValue();
1015     } else {
1016       NulMap[V] = true;
1017       return 0;
1018     }
1019
1020     return GetConstantStringInfo(GEP->getOperand(0), StartIdx + Offset,
1021                                  StopAtNul);
1022   }
1023
1024   // The GEP instruction, constant or instruction, must reference a global
1025   // variable that is a constant and is initialized. The referenced constant
1026   // initializer is the array that we'll use for optimization.
1027   GlobalVariable* GV = dyn_cast<GlobalVariable>(V);
1028   if (!GV || !GV->isConstant() || !GV->hasInitializer()) {
1029     NulMap[V] = true;
1030     return 0;
1031   }
1032   Constant *GlobalInit = GV->getInitializer();
1033
1034   // Handle the ConstantAggregateZero case
1035   if (isa<ConstantAggregateZero>(GlobalInit))
1036     // This is a degenerate case. The initializer is constant zero so the
1037     // length of the string must be zero.
1038     return "";
1039
1040   // Must be a Constant Array
1041   ConstantArray *Array = dyn_cast<ConstantArray>(GlobalInit);
1042   if (Array == 0 || Array->getType()->getElementType() != Type::Int8Ty) {
1043     NulMap[V] = true;
1044     return 0;
1045   }
1046
1047   // Get the number of elements in the array
1048   uint64_t NumElts = Array->getType()->getNumElements();
1049
1050   if (Offset > NumElts) {
1051     NulMap[V] = true;
1052     return 0;
1053   }
1054
1055   // Traverse the constant array from 'Offset' which is the place the GEP refers
1056   // to in the array.
1057   Str->reserve(NumElts - Offset);
1058
1059   for (unsigned i = Offset; i != NumElts; ++i) {
1060     Constant *Elt = Array->getOperand(i);
1061     ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Elt);
1062
1063     if (!CI) {                // This array isn't suitable, non-int initializer.
1064       StringInfoMap.erase(V);
1065       NulMap[V] = true;
1066       return 0;
1067     }
1068
1069     if (StopAtNul && CI->isZero())
1070       return Str->c_str(); // we found end of string, success!
1071
1072     Str->operator+=((char)CI->getZExtValue());
1073   }
1074
1075   // The array isn't null terminated, but maybe this is a memcpy, not a strcpy.
1076   return Str->c_str();
1077 }