lib/Transforms/InstCombine/InstCombineCalls.cpp

   1 //===- InstCombineCalls.cpp -----------------------------------------------===//
   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 implements the visitCall and visitInvoke functions.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "InstCombine.h"
  15 #include "llvm/Support/CallSite.h"
  16 #include "llvm/Target/TargetData.h"
  17 #include "llvm/Analysis/MemoryBuiltins.h"
  18 #include "llvm/Transforms/Utils/BuildLibCalls.h"
  19 #include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
  20 using namespace llvm;
  21
  22 /// getPromotedType - Return the specified type promoted as it would be to pass
  23 /// though a va_arg area.
  24 static Type *getPromotedType(Type *Ty) {
  25   if (IntegerType* ITy = dyn_cast<IntegerType>(Ty)) {
  26     if (ITy->getBitWidth() < 32)
  27       return Type::getInt32Ty(Ty->getContext());
  28   }
  29   return Ty;
  30 }
  31
  32
  33 Instruction *InstCombiner::SimplifyMemTransfer(MemIntrinsic *MI) {
  34   unsigned DstAlign = getKnownAlignment(MI->getArgOperand(0), TD);
  35   unsigned SrcAlign = getKnownAlignment(MI->getArgOperand(1), TD);
  36   unsigned MinAlign = std::min(DstAlign, SrcAlign);
  37   unsigned CopyAlign = MI->getAlignment();
  38
  39   if (CopyAlign < MinAlign) {
  40     MI->setAlignment(ConstantInt::get(MI->getAlignmentType(),
  41                                              MinAlign, false));
  42     return MI;
  43   }
  44
  45   // If MemCpyInst length is 1/2/4/8 bytes then replace memcpy with
  46   // load/store.
  47   ConstantInt *MemOpLength = dyn_cast<ConstantInt>(MI->getArgOperand(2));
  48   if (MemOpLength == 0) return 0;
  49
  50   // Source and destination pointer types are always "i8*" for intrinsic.  See
  51   // if the size is something we can handle with a single primitive load/store.
  52   // A single load+store correctly handles overlapping memory in the memmove
  53   // case.
  54   unsigned Size = MemOpLength->getZExtValue();
  55   if (Size == 0) return MI;  // Delete this mem transfer.
  56
  57   if (Size > 8 || (Size&(Size-1)))
  58     return 0;  // If not 1/2/4/8 bytes, exit.
  59
  60   // Use an integer load+store unless we can find something better.
  61   unsigned SrcAddrSp =
  62     cast<PointerType>(MI->getArgOperand(1)->getType())->getAddressSpace();
  63   unsigned DstAddrSp =
  64     cast<PointerType>(MI->getArgOperand(0)->getType())->getAddressSpace();
  65
  66   IntegerType* IntType = IntegerType::get(MI->getContext(), Size<<3);
  67   Type *NewSrcPtrTy = PointerType::get(IntType, SrcAddrSp);
  68   Type *NewDstPtrTy = PointerType::get(IntType, DstAddrSp);
  69
  70   // Memcpy forces the use of i8* for the source and destination.  That means
  71   // that if you're using memcpy to move one double around, you'll get a cast
  72   // from double* to i8*.  We'd much rather use a double load+store rather than
  73   // an i64 load+store, here because this improves the odds that the source or
  74   // dest address will be promotable.  See if we can find a better type than the
  75   // integer datatype.
  76   Value *StrippedDest = MI->getArgOperand(0)->stripPointerCasts();
  77   if (StrippedDest != MI->getArgOperand(0)) {
  78     Type *SrcETy = cast<PointerType>(StrippedDest->getType())
  79                                     ->getElementType();
  80     if (TD && SrcETy->isSized() && TD->getTypeStoreSize(SrcETy) == Size) {
  81       // The SrcETy might be something like {{{double}}} or [1 x double].  Rip
  82       // down through these levels if so.
  83       while (!SrcETy->isSingleValueType()) {
  84         if (StructType *STy = dyn_cast<StructType>(SrcETy)) {
  85           if (STy->getNumElements() == 1)
  86             SrcETy = STy->getElementType(0);
  87           else
  88             break;
  89         } else if (ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(SrcETy)) {
  90           if (ATy->getNumElements() == 1)
  91             SrcETy = ATy->getElementType();
  92           else
  93             break;
  94         } else
  95           break;
  96       }
  97
  98       if (SrcETy->isSingleValueType()) {
  99         NewSrcPtrTy = PointerType::get(SrcETy, SrcAddrSp);
 100         NewDstPtrTy = PointerType::get(SrcETy, DstAddrSp);
 101       }
 102     }
 103   }
 104
 105
 106   // If the memcpy/memmove provides better alignment info than we can
 107   // infer, use it.
 108   SrcAlign = std::max(SrcAlign, CopyAlign);
 109   DstAlign = std::max(DstAlign, CopyAlign);
 110
 111   Value *Src = Builder->CreateBitCast(MI->getArgOperand(1), NewSrcPtrTy);
 112   Value *Dest = Builder->CreateBitCast(MI->getArgOperand(0), NewDstPtrTy);
 113   LoadInst *L = Builder->CreateLoad(Src, MI->isVolatile());
 114   L->setAlignment(SrcAlign);
 115   StoreInst *S = Builder->CreateStore(L, Dest, MI->isVolatile());
 116   S->setAlignment(DstAlign);
 117
 118   // Set the size of the copy to 0, it will be deleted on the next iteration.
 119   MI->setArgOperand(2, Constant::getNullValue(MemOpLength->getType()));
 120   return MI;
 121 }
 122
 123 Instruction *InstCombiner::SimplifyMemSet(MemSetInst *MI) {
 124   unsigned Alignment = getKnownAlignment(MI->getDest(), TD);
 125   if (MI->getAlignment() < Alignment) {
 126     MI->setAlignment(ConstantInt::get(MI->getAlignmentType(),
 127                                              Alignment, false));
 128     return MI;
 129   }
 130
 131   // Extract the length and alignment and fill if they are constant.
 132   ConstantInt *LenC = dyn_cast<ConstantInt>(MI->getLength());
 133   ConstantInt *FillC = dyn_cast<ConstantInt>(MI->getValue());
 134   if (!LenC || !FillC || !FillC->getType()->isIntegerTy(8))
 135     return 0;
 136   uint64_t Len = LenC->getZExtValue();
 137   Alignment = MI->getAlignment();
 138
 139   // If the length is zero, this is a no-op
 140   if (Len == 0) return MI; // memset(d,c,0,a) -> noop
 141
 142   // memset(s,c,n) -> store s, c (for n=1,2,4,8)
 143   if (Len <= 8 && isPowerOf2_32((uint32_t)Len)) {
 144     Type *ITy = IntegerType::get(MI->getContext(), Len*8);  // n=1 -> i8.
 145
 146     Value *Dest = MI->getDest();
 147     unsigned DstAddrSp = cast<PointerType>(Dest->getType())->getAddressSpace();
 148     Type *NewDstPtrTy = PointerType::get(ITy, DstAddrSp);
 149     Dest = Builder->CreateBitCast(Dest, NewDstPtrTy);
 150
 151     // Alignment 0 is identity for alignment 1 for memset, but not store.
 152     if (Alignment == 0) Alignment = 1;
 153
 154     // Extract the fill value and store.
 155     uint64_t Fill = FillC->getZExtValue()*0x0101010101010101ULL;
 156     StoreInst *S = Builder->CreateStore(ConstantInt::get(ITy, Fill), Dest,
 157                                         MI->isVolatile());
 158     S->setAlignment(Alignment);
 159
 160     // Set the size of the copy to 0, it will be deleted on the next iteration.
 161     MI->setLength(Constant::getNullValue(LenC->getType()));
 162     return MI;
 163   }
 164
 165   return 0;
 166 }
 167
 168 /// visitCallInst - CallInst simplification.  This mostly only handles folding
 169 /// of intrinsic instructions.  For normal calls, it allows visitCallSite to do
 170 /// the heavy lifting.
 171 ///
 172 Instruction *InstCombiner::visitCallInst(CallInst &CI) {
 173   if (isFreeCall(&CI))
 174     return visitFree(CI);
 175   if (isMalloc(&CI))
 176     return visitMalloc(CI);
 177
 178   // If the caller function is nounwind, mark the call as nounwind, even if the
 179   // callee isn't.
 180   if (CI.getParent()->getParent()->doesNotThrow() &&
 181       !CI.doesNotThrow()) {
 182     CI.setDoesNotThrow();
 183     return &CI;
 184   }
 185
 186   IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(&CI);
 187   if (!II) return visitCallSite(&CI);
 188
 189   // Intrinsics cannot occur in an invoke, so handle them here instead of in
 190   // visitCallSite.
 191   if (MemIntrinsic *MI = dyn_cast<MemIntrinsic>(II)) {
 192     bool Changed = false;
 193
 194     // memmove/cpy/set of zero bytes is a noop.
 195     if (Constant *NumBytes = dyn_cast<Constant>(MI->getLength())) {
 196       if (NumBytes->isNullValue())
 197         return EraseInstFromFunction(CI);
 198
 199       if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(NumBytes))
 200         if (CI->getZExtValue() == 1) {
 201           // Replace the instruction with just byte operations.  We would
 202           // transform other cases to loads/stores, but we don't know if
 203           // alignment is sufficient.
 204         }
 205     }
 206
 207     // No other transformations apply to volatile transfers.
 208     if (MI->isVolatile())
 209       return 0;
 210
 211     // If we have a memmove and the source operation is a constant global,
 212     // then the source and dest pointers can't alias, so we can change this
 213     // into a call to memcpy.
 214     if (MemMoveInst *MMI = dyn_cast<MemMoveInst>(MI)) {
 215       if (GlobalVariable *GVSrc = dyn_cast<GlobalVariable>(MMI->getSource()))
 216         if (GVSrc->isConstant()) {
 217           Module *M = CI.getParent()->getParent()->getParent();
 218           Intrinsic::ID MemCpyID = Intrinsic::memcpy;
 219           Type *Tys[3] = { CI.getArgOperand(0)->getType(),
 220                            CI.getArgOperand(1)->getType(),
 221                            CI.getArgOperand(2)->getType() };
 222           CI.setCalledFunction(Intrinsic::getDeclaration(M, MemCpyID, Tys));
 223           Changed = true;
 224         }
 225     }
 226
 227     if (MemTransferInst *MTI = dyn_cast<MemTransferInst>(MI)) {
 228       // memmove(x,x,size) -> noop.
 229       if (MTI->getSource() == MTI->getDest())
 230         return EraseInstFromFunction(CI);
 231     }
 232
 233     // If we can determine a pointer alignment that is bigger than currently
 234     // set, update the alignment.
 235     if (isa<MemTransferInst>(MI)) {
 236       if (Instruction *I = SimplifyMemTransfer(MI))
 237         return I;
 238     } else if (MemSetInst *MSI = dyn_cast<MemSetInst>(MI)) {
 239       if (Instruction *I = SimplifyMemSet(MSI))
 240         return I;
 241     }
 242
 243     if (Changed) return II;
 244   }
 245
 246   switch (II->getIntrinsicID()) {
 247   default: break;
 248   case Intrinsic::objectsize: {
 249     // We need target data for just about everything so depend on it.
 250     if (!TD) break;
 251
 252     Type *ReturnTy = CI.getType();
 253     uint64_t DontKnow = II->getArgOperand(1) == Builder->getTrue() ? 0 : -1ULL;
 254
 255     // Get to the real allocated thing and offset as fast as possible.
 256     Value *Op1 = II->getArgOperand(0)->stripPointerCasts();
 257
 258     uint64_t Offset = 0;
 259     uint64_t Size = -1ULL;
 260
 261     // Try to look through constant GEPs.
 262     if (GEPOperator *GEP = dyn_cast<GEPOperator>(Op1)) {
 263       if (!GEP->hasAllConstantIndices()) break;
 264
 265       // Get the current byte offset into the thing. Use the original
 266       // operand in case we're looking through a bitcast.
 267       SmallVector<Value*, 8> Ops(GEP->idx_begin(), GEP->idx_end());
 268       if (!GEP->getPointerOperandType()->isPointerTy())
 269         return 0;
 270       Offset = TD->getIndexedOffset(GEP->getPointerOperandType(), Ops);
 271
 272       Op1 = GEP->getPointerOperand()->stripPointerCasts();
 273
 274       // Make sure we're not a constant offset from an external
 275       // global.
 276       if (GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(Op1))
 277         if (!GV->hasDefinitiveInitializer()) break;
 278     }
 279
 280     // If we've stripped down to a single global variable that we
 281     // can know the size of then just return that.
 282     if (GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(Op1)) {
 283       if (GV->hasDefinitiveInitializer()) {
 284         Constant *C = GV->getInitializer();
 285         Size = TD->getTypeAllocSize(C->getType());
 286       } else {
 287         // Can't determine size of the GV.
 288         Constant *RetVal = ConstantInt::get(ReturnTy, DontKnow);
 289         return ReplaceInstUsesWith(CI, RetVal);
 290       }
 291     } else if (AllocaInst *AI = dyn_cast<AllocaInst>(Op1)) {
 292       // Get alloca size.
 293       if (AI->getAllocatedType()->isSized()) {
 294         Size = TD->getTypeAllocSize(AI->getAllocatedType());
 295         if (AI->isArrayAllocation()) {
 296           const ConstantInt *C = dyn_cast<ConstantInt>(AI->getArraySize());
 297           if (!C) break;
 298           Size *= C->getZExtValue();
 299         }
 300       }
 301     } else if (CallInst *MI = extractMallocCall(Op1)) {
 302       // Get allocation size.
 303       Type* MallocType = getMallocAllocatedType(MI);
 304       if (MallocType && MallocType->isSized())
 305         if (Value *NElems = getMallocArraySize(MI, TD, true))
 306           if (ConstantInt *NElements = dyn_cast<ConstantInt>(NElems))
 307             Size = NElements->getZExtValue() * TD->getTypeAllocSize(MallocType);
 308     }
 309
 310     // Do not return "I don't know" here. Later optimization passes could
 311     // make it possible to evaluate objectsize to a constant.
 312     if (Size == -1ULL)
 313       break;
 314
 315     if (Size < Offset) {
 316       // Out of bound reference? Negative index normalized to large
 317       // index? Just return "I don't know".
 318       return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantInt::get(ReturnTy, DontKnow));
 319     }
 320     return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantInt::get(ReturnTy, Size-Offset));
 321   }
 322   case Intrinsic::bswap:
 323     // bswap(bswap(x)) -> x
 324     if (IntrinsicInst *Operand = dyn_cast<IntrinsicInst>(II->getArgOperand(0)))
 325       if (Operand->getIntrinsicID() == Intrinsic::bswap)
 326         return ReplaceInstUsesWith(CI, Operand->getArgOperand(0));
 327
 328     // bswap(trunc(bswap(x))) -> trunc(lshr(x, c))
 329     if (TruncInst *TI = dyn_cast<TruncInst>(II->getArgOperand(0))) {
 330       if (IntrinsicInst *Operand = dyn_cast<IntrinsicInst>(TI->getOperand(0)))
 331         if (Operand->getIntrinsicID() == Intrinsic::bswap) {
 332           unsigned C = Operand->getType()->getPrimitiveSizeInBits() -
 333                        TI->getType()->getPrimitiveSizeInBits();
 334           Value *CV = ConstantInt::get(Operand->getType(), C);
 335           Value *V = Builder->CreateLShr(Operand->getArgOperand(0), CV);
 336           return new TruncInst(V, TI->getType());
 337         }
 338     }
 339
 340     break;
 341   case Intrinsic::powi:
 342     if (ConstantInt *Power = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1))) {
 343       // powi(x, 0) -> 1.0
 344       if (Power->isZero())
 345         return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantFP::get(CI.getType(), 1.0));
 346       // powi(x, 1) -> x
 347       if (Power->isOne())
 348         return ReplaceInstUsesWith(CI, II->getArgOperand(0));
 349       // powi(x, -1) -> 1/x
 350       if (Power->isAllOnesValue())
 351         return BinaryOperator::CreateFDiv(ConstantFP::get(CI.getType(), 1.0),
 352                                           II->getArgOperand(0));
 353     }
 354     break;
 355   case Intrinsic::cttz: {
 356     // If all bits below the first known one are known zero,
 357     // this value is constant.
 358     IntegerType *IT = dyn_cast<IntegerType>(II->getArgOperand(0)->getType());
 359     // FIXME: Try to simplify vectors of integers.
 360     if (!IT) break;
 361     uint32_t BitWidth = IT->getBitWidth();
 362     APInt KnownZero(BitWidth, 0);
 363     APInt KnownOne(BitWidth, 0);
 364     ComputeMaskedBits(II->getArgOperand(0), APInt::getAllOnesValue(BitWidth),
 365                       KnownZero, KnownOne);
 366     unsigned TrailingZeros = KnownOne.countTrailingZeros();
 367     APInt Mask(APInt::getLowBitsSet(BitWidth, TrailingZeros));
 368     if ((Mask & KnownZero) == Mask)
 369       return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantInt::get(IT,
 370                                  APInt(BitWidth, TrailingZeros)));
 371
 372     }
 373     break;
 374   case Intrinsic::ctlz: {
 375     // If all bits above the first known one are known zero,
 376     // this value is constant.
 377     IntegerType *IT = dyn_cast<IntegerType>(II->getArgOperand(0)->getType());
 378     // FIXME: Try to simplify vectors of integers.
 379     if (!IT) break;
 380     uint32_t BitWidth = IT->getBitWidth();
 381     APInt KnownZero(BitWidth, 0);
 382     APInt KnownOne(BitWidth, 0);
 383     ComputeMaskedBits(II->getArgOperand(0), APInt::getAllOnesValue(BitWidth),
 384                       KnownZero, KnownOne);
 385     unsigned LeadingZeros = KnownOne.countLeadingZeros();
 386     APInt Mask(APInt::getHighBitsSet(BitWidth, LeadingZeros));
 387     if ((Mask & KnownZero) == Mask)
 388       return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantInt::get(IT,
 389                                  APInt(BitWidth, LeadingZeros)));
 390
 391     }
 392     break;
 393   case Intrinsic::uadd_with_overflow: {
 394     Value *LHS = II->getArgOperand(0), *RHS = II->getArgOperand(1);
 395     IntegerType *IT = cast<IntegerType>(II->getArgOperand(0)->getType());
 396     uint32_t BitWidth = IT->getBitWidth();
 397     APInt Mask = APInt::getSignBit(BitWidth);
 398     APInt LHSKnownZero(BitWidth, 0);
 399     APInt LHSKnownOne(BitWidth, 0);
 400     ComputeMaskedBits(LHS, Mask, LHSKnownZero, LHSKnownOne);
 401     bool LHSKnownNegative = LHSKnownOne[BitWidth - 1];
 402     bool LHSKnownPositive = LHSKnownZero[BitWidth - 1];
 403
 404     if (LHSKnownNegative || LHSKnownPositive) {
 405       APInt RHSKnownZero(BitWidth, 0);
 406       APInt RHSKnownOne(BitWidth, 0);
 407       ComputeMaskedBits(RHS, Mask, RHSKnownZero, RHSKnownOne);
 408       bool RHSKnownNegative = RHSKnownOne[BitWidth - 1];
 409       bool RHSKnownPositive = RHSKnownZero[BitWidth - 1];
 410       if (LHSKnownNegative && RHSKnownNegative) {
 411         // The sign bit is set in both cases: this MUST overflow.
 412         // Create a simple add instruction, and insert it into the struct.
 413         Value *Add = Builder->CreateAdd(LHS, RHS);
 414         Add->takeName(&CI);
 415         Constant *V[] = {
 416           UndefValue::get(LHS->getType()),
 417           ConstantInt::getTrue(II->getContext())
 418         };
 419         StructType *ST = cast<StructType>(II->getType());
 420         Constant *Struct = ConstantStruct::get(ST, V);
 421         return InsertValueInst::Create(Struct, Add, 0);
 422       }
 423
 424       if (LHSKnownPositive && RHSKnownPositive) {
 425         // The sign bit is clear in both cases: this CANNOT overflow.
 426         // Create a simple add instruction, and insert it into the struct.
 427         Value *Add = Builder->CreateNUWAdd(LHS, RHS);
 428         Add->takeName(&CI);
 429         Constant *V[] = {
 430           UndefValue::get(LHS->getType()),
 431           ConstantInt::getFalse(II->getContext())
 432         };
 433         StructType *ST = cast<StructType>(II->getType());
 434         Constant *Struct = ConstantStruct::get(ST, V);
 435         return InsertValueInst::Create(Struct, Add, 0);
 436       }
 437     }
 438   }
 439   // FALL THROUGH uadd into sadd
 440   case Intrinsic::sadd_with_overflow:
 441     // Canonicalize constants into the RHS.
 442     if (isa<Constant>(II->getArgOperand(0)) &&
 443         !isa<Constant>(II->getArgOperand(1))) {
 444       Value *LHS = II->getArgOperand(0);
 445       II->setArgOperand(0, II->getArgOperand(1));
 446       II->setArgOperand(1, LHS);
 447       return II;
 448     }
 449
 450     // X + undef -> undef
 451     if (isa<UndefValue>(II->getArgOperand(1)))
 452       return ReplaceInstUsesWith(CI, UndefValue::get(II->getType()));
 453
 454     if (ConstantInt *RHS = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1))) {
 455       // X + 0 -> {X, false}
 456       if (RHS->isZero()) {
 457         Constant *V[] = {
 458           UndefValue::get(II->getArgOperand(0)->getType()),
 459           ConstantInt::getFalse(II->getContext())
 460         };
 461         Constant *Struct =
 462           ConstantStruct::get(cast<StructType>(II->getType()), V);
 463         return InsertValueInst::Create(Struct, II->getArgOperand(0), 0);
 464       }
 465     }
 466     break;
 467   case Intrinsic::usub_with_overflow:
 468   case Intrinsic::ssub_with_overflow:
 469     // undef - X -> undef
 470     // X - undef -> undef
 471     if (isa<UndefValue>(II->getArgOperand(0)) ||
 472         isa<UndefValue>(II->getArgOperand(1)))
 473       return ReplaceInstUsesWith(CI, UndefValue::get(II->getType()));
 474
 475     if (ConstantInt *RHS = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1))) {
 476       // X - 0 -> {X, false}
 477       if (RHS->isZero()) {
 478         Constant *V[] = {
 479           UndefValue::get(II->getArgOperand(0)->getType()),
 480           ConstantInt::getFalse(II->getContext())
 481         };
 482         Constant *Struct =
 483           ConstantStruct::get(cast<StructType>(II->getType()), V);
 484         return InsertValueInst::Create(Struct, II->getArgOperand(0), 0);
 485       }
 486     }
 487     break;
 488   case Intrinsic::umul_with_overflow: {
 489     Value *LHS = II->getArgOperand(0), *RHS = II->getArgOperand(1);
 490     unsigned BitWidth = cast<IntegerType>(LHS->getType())->getBitWidth();
 491     APInt Mask = APInt::getAllOnesValue(BitWidth);
 492
 493     APInt LHSKnownZero(BitWidth, 0);
 494     APInt LHSKnownOne(BitWidth, 0);
 495     ComputeMaskedBits(LHS, Mask, LHSKnownZero, LHSKnownOne);
 496     APInt RHSKnownZero(BitWidth, 0);
 497     APInt RHSKnownOne(BitWidth, 0);
 498     ComputeMaskedBits(RHS, Mask, RHSKnownZero, RHSKnownOne);
 499
 500     // Get the largest possible values for each operand.
 501     APInt LHSMax = ~LHSKnownZero;
 502     APInt RHSMax = ~RHSKnownZero;
 503
 504     // If multiplying the maximum values does not overflow then we can turn
 505     // this into a plain NUW mul.
 506     bool Overflow;
 507     LHSMax.umul_ov(RHSMax, Overflow);
 508     if (!Overflow) {
 509       Value *Mul = Builder->CreateNUWMul(LHS, RHS, "umul_with_overflow");
 510       Constant *V[] = {
 511         UndefValue::get(LHS->getType()),
 512         Builder->getFalse()
 513       };
 514       Constant *Struct = ConstantStruct::get(cast<StructType>(II->getType()),V);
 515       return InsertValueInst::Create(Struct, Mul, 0);
 516     }
 517   } // FALL THROUGH
 518   case Intrinsic::smul_with_overflow:
 519     // Canonicalize constants into the RHS.
 520     if (isa<Constant>(II->getArgOperand(0)) &&
 521         !isa<Constant>(II->getArgOperand(1))) {
 522       Value *LHS = II->getArgOperand(0);
 523       II->setArgOperand(0, II->getArgOperand(1));
 524       II->setArgOperand(1, LHS);
 525       return II;
 526     }
 527
 528     // X * undef -> undef
 529     if (isa<UndefValue>(II->getArgOperand(1)))
 530       return ReplaceInstUsesWith(CI, UndefValue::get(II->getType()));
 531
 532     if (ConstantInt *RHSI = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1))) {
 533       // X*0 -> {0, false}
 534       if (RHSI->isZero())
 535         return ReplaceInstUsesWith(CI, Constant::getNullValue(II->getType()));
 536
 537       // X * 1 -> {X, false}
 538       if (RHSI->equalsInt(1)) {
 539         Constant *V[] = {
 540           UndefValue::get(II->getArgOperand(0)->getType()),
 541           ConstantInt::getFalse(II->getContext())
 542         };
 543         Constant *Struct =
 544           ConstantStruct::get(cast<StructType>(II->getType()), V);
 545         return InsertValueInst::Create(Struct, II->getArgOperand(0), 0);
 546       }
 547     }
 548     break;
 549   case Intrinsic::ppc_altivec_lvx:
 550   case Intrinsic::ppc_altivec_lvxl:
 551     // Turn PPC lvx -> load if the pointer is known aligned.
 552     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(0), 16, TD) >= 16) {
 553       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(0),
 554                                          PointerType::getUnqual(II->getType()));
 555       return new LoadInst(Ptr);
 556     }
 557     break;
 558   case Intrinsic::ppc_altivec_stvx:
 559   case Intrinsic::ppc_altivec_stvxl:
 560     // Turn stvx -> store if the pointer is known aligned.
 561     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(1), 16, TD) >= 16) {
 562       Type *OpPtrTy =
 563         PointerType::getUnqual(II->getArgOperand(0)->getType());
 564       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(1), OpPtrTy);
 565       return new StoreInst(II->getArgOperand(0), Ptr);
 566     }
 567     break;
 568   case Intrinsic::x86_sse_storeu_ps:
 569   case Intrinsic::x86_sse2_storeu_pd:
 570   case Intrinsic::x86_sse2_storeu_dq:
 571     // Turn X86 storeu -> store if the pointer is known aligned.
 572     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(0), 16, TD) >= 16) {
 573       Type *OpPtrTy =
 574         PointerType::getUnqual(II->getArgOperand(1)->getType());
 575       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(0), OpPtrTy);
 576       return new StoreInst(II->getArgOperand(1), Ptr);
 577     }
 578     break;
 579
 580   case Intrinsic::x86_sse_cvtss2si:
 581   case Intrinsic::x86_sse_cvtss2si64:
 582   case Intrinsic::x86_sse_cvttss2si:
 583   case Intrinsic::x86_sse_cvttss2si64:
 584   case Intrinsic::x86_sse2_cvtsd2si:
 585   case Intrinsic::x86_sse2_cvtsd2si64:
 586   case Intrinsic::x86_sse2_cvttsd2si:
 587   case Intrinsic::x86_sse2_cvttsd2si64: {
 588     // These intrinsics only demand the 0th element of their input vectors. If
 589     // we can simplify the input based on that, do so now.
 590     unsigned VWidth =
 591       cast<VectorType>(II->getArgOperand(0)->getType())->getNumElements();
 592     APInt DemandedElts(VWidth, 1);
 593     APInt UndefElts(VWidth, 0);
 594     if (Value *V = SimplifyDemandedVectorElts(II->getArgOperand(0),
 595                                               DemandedElts, UndefElts)) {
 596       II->setArgOperand(0, V);
 597       return II;
 598     }
 599     break;
 600   }
 601
 602
 603   case Intrinsic::x86_sse41_pmovsxbw:
 604   case Intrinsic::x86_sse41_pmovsxwd:
 605   case Intrinsic::x86_sse41_pmovsxdq:
 606   case Intrinsic::x86_sse41_pmovzxbw:
 607   case Intrinsic::x86_sse41_pmovzxwd:
 608   case Intrinsic::x86_sse41_pmovzxdq: {
 609     // pmov{s|z}x ignores the upper half of their input vectors.
 610     unsigned VWidth =
 611       cast<VectorType>(II->getArgOperand(0)->getType())->getNumElements();
 612     unsigned LowHalfElts = VWidth / 2;
 613     APInt InputDemandedElts(APInt::getBitsSet(VWidth, 0, LowHalfElts));
 614     APInt UndefElts(VWidth, 0);
 615     if (Value *TmpV = SimplifyDemandedVectorElts(II->getArgOperand(0),
 616                                                  InputDemandedElts,
 617                                                  UndefElts)) {
 618       II->setArgOperand(0, TmpV);
 619       return II;
 620     }
 621     break;
 622   }
 623
 624   case Intrinsic::ppc_altivec_vperm:
 625     // Turn vperm(V1,V2,mask) -> shuffle(V1,V2,mask) if mask is a constant.
 626     if (ConstantVector *Mask = dyn_cast<ConstantVector>(II->getArgOperand(2))) {
 627       assert(Mask->getNumOperands() == 16 && "Bad type for intrinsic!");
 628
 629       // Check that all of the elements are integer constants or undefs.
 630       bool AllEltsOk = true;
 631       for (unsigned i = 0; i != 16; ++i) {
 632         if (!isa<ConstantInt>(Mask->getOperand(i)) &&
 633             !isa<UndefValue>(Mask->getOperand(i))) {
 634           AllEltsOk = false;
 635           break;
 636         }
 637       }
 638
 639       if (AllEltsOk) {
 640         // Cast the input vectors to byte vectors.
 641         Value *Op0 = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(0),
 642                                             Mask->getType());
 643         Value *Op1 = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(1),
 644                                             Mask->getType());
 645         Value *Result = UndefValue::get(Op0->getType());
 646
 647         // Only extract each element once.
 648         Value *ExtractedElts[32];
 649         memset(ExtractedElts, 0, sizeof(ExtractedElts));
 650
 651         for (unsigned i = 0; i != 16; ++i) {
 652           if (isa<UndefValue>(Mask->getOperand(i)))
 653             continue;
 654           unsigned Idx=cast<ConstantInt>(Mask->getOperand(i))->getZExtValue();
 655           Idx &= 31;  // Match the hardware behavior.
 656
 657           if (ExtractedElts[Idx] == 0) {
 658             ExtractedElts[Idx] =
 659               Builder->CreateExtractElement(Idx < 16 ? Op0 : Op1,
 660                                             Builder->getInt32(Idx&15));
 661           }
 662
 663           // Insert this value into the result vector.
 664           Result = Builder->CreateInsertElement(Result, ExtractedElts[Idx],
 665                                                 Builder->getInt32(i));
 666         }
 667         return CastInst::Create(Instruction::BitCast, Result, CI.getType());
 668       }
 669     }
 670     break;
 671
 672   case Intrinsic::arm_neon_vld1:
 673   case Intrinsic::arm_neon_vld2:
 674   case Intrinsic::arm_neon_vld3:
 675   case Intrinsic::arm_neon_vld4:
 676   case Intrinsic::arm_neon_vld2lane:
 677   case Intrinsic::arm_neon_vld3lane:
 678   case Intrinsic::arm_neon_vld4lane:
 679   case Intrinsic::arm_neon_vst1:
 680   case Intrinsic::arm_neon_vst2:
 681   case Intrinsic::arm_neon_vst3:
 682   case Intrinsic::arm_neon_vst4:
 683   case Intrinsic::arm_neon_vst2lane:
 684   case Intrinsic::arm_neon_vst3lane:
 685   case Intrinsic::arm_neon_vst4lane: {
 686     unsigned MemAlign = getKnownAlignment(II->getArgOperand(0), TD);
 687     unsigned AlignArg = II->getNumArgOperands() - 1;
 688     ConstantInt *IntrAlign = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(AlignArg));
 689     if (IntrAlign && IntrAlign->getZExtValue() < MemAlign) {
 690       II->setArgOperand(AlignArg,
 691                         ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(II->getContext()),
 692                                          MemAlign, false));
 693       return II;
 694     }
 695     break;
 696   }
 697
 698   case Intrinsic::stackrestore: {
 699     // If the save is right next to the restore, remove the restore.  This can
 700     // happen when variable allocas are DCE'd.
 701     if (IntrinsicInst *SS = dyn_cast<IntrinsicInst>(II->getArgOperand(0))) {
 702       if (SS->getIntrinsicID() == Intrinsic::stacksave) {
 703         BasicBlock::iterator BI = SS;
 704         if (&*++BI == II)
 705           return EraseInstFromFunction(CI);
 706       }
 707     }
 708
 709     // Scan down this block to see if there is another stack restore in the
 710     // same block without an intervening call/alloca.
 711     BasicBlock::iterator BI = II;
 712     TerminatorInst *TI = II->getParent()->getTerminator();
 713     bool CannotRemove = false;
 714     for (++BI; &*BI != TI; ++BI) {
 715       if (isa<AllocaInst>(BI) || isMalloc(BI)) {
 716         CannotRemove = true;
 717         break;
 718       }
 719       if (CallInst *BCI = dyn_cast<CallInst>(BI)) {
 720         if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(BCI)) {
 721           // If there is a stackrestore below this one, remove this one.
 722           if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::stackrestore)
 723             return EraseInstFromFunction(CI);
 724           // Otherwise, ignore the intrinsic.
 725         } else {
 726           // If we found a non-intrinsic call, we can't remove the stack
 727           // restore.
 728           CannotRemove = true;
 729           break;
 730         }
 731       }
 732     }
 733
 734     // If the stack restore is in a return, resume, or unwind block and if there
 735     // are no allocas or calls between the restore and the return, nuke the
 736     // restore.
 737     if (!CannotRemove && (isa<ReturnInst>(TI) || isa<ResumeInst>(TI) ||
 738                           isa<UnwindInst>(TI)))
 739       return EraseInstFromFunction(CI);
 740     break;
 741   }
 742   }
 743
 744   return visitCallSite(II);
 745 }
 746
 747 // InvokeInst simplification
 748 //
 749 Instruction *InstCombiner::visitInvokeInst(InvokeInst &II) {
 750   return visitCallSite(&II);
 751 }
 752
 753 /// isSafeToEliminateVarargsCast - If this cast does not affect the value
 754 /// passed through the varargs area, we can eliminate the use of the cast.
 755 static bool isSafeToEliminateVarargsCast(const CallSite CS,
 756                                          const CastInst * const CI,
 757                                          const TargetData * const TD,
 758                                          const int ix) {
 759   if (!CI->isLosslessCast())
 760     return false;
 761
 762   // The size of ByVal arguments is derived from the type, so we
 763   // can't change to a type with a different size.  If the size were
 764   // passed explicitly we could avoid this check.
 765   if (!CS.isByValArgument(ix))
 766     return true;
 767
 768   Type* SrcTy =
 769             cast<PointerType>(CI->getOperand(0)->getType())->getElementType();
 770   Type* DstTy = cast<PointerType>(CI->getType())->getElementType();
 771   if (!SrcTy->isSized() || !DstTy->isSized())
 772     return false;
 773   if (!TD || TD->getTypeAllocSize(SrcTy) != TD->getTypeAllocSize(DstTy))
 774     return false;
 775   return true;
 776 }
 777
 778 namespace {
 779 class InstCombineFortifiedLibCalls : public SimplifyFortifiedLibCalls {
 780   InstCombiner *IC;
 781 protected:
 782   void replaceCall(Value *With) {
 783     NewInstruction = IC->ReplaceInstUsesWith(*CI, With);
 784   }
 785   bool isFoldable(unsigned SizeCIOp, unsigned SizeArgOp, bool isString) const {
 786     if (CI->getArgOperand(SizeCIOp) == CI->getArgOperand(SizeArgOp))
 787       return true;
 788     if (ConstantInt *SizeCI =
 789                            dyn_cast<ConstantInt>(CI->getArgOperand(SizeCIOp))) {
 790       if (SizeCI->isAllOnesValue())
 791         return true;
 792       if (isString) {
 793         uint64_t Len = GetStringLength(CI->getArgOperand(SizeArgOp));
 794         // If the length is 0 we don't know how long it is and so we can't
 795         // remove the check.
 796         if (Len == 0) return false;
 797         return SizeCI->getZExtValue() >= Len;
 798       }
 799       if (ConstantInt *Arg = dyn_cast<ConstantInt>(
 800                                                   CI->getArgOperand(SizeArgOp)))
 801         return SizeCI->getZExtValue() >= Arg->getZExtValue();
 802     }
 803     return false;
 804   }
 805 public:
 806   InstCombineFortifiedLibCalls(InstCombiner *IC) : IC(IC), NewInstruction(0) { }
 807   Instruction *NewInstruction;
 808 };
 809 } // end anonymous namespace
 810
 811 // Try to fold some different type of calls here.
 812 // Currently we're only working with the checking functions, memcpy_chk,
 813 // mempcpy_chk, memmove_chk, memset_chk, strcpy_chk, stpcpy_chk, strncpy_chk,
 814 // strcat_chk and strncat_chk.
 815 Instruction *InstCombiner::tryOptimizeCall(CallInst *CI, const TargetData *TD) {
 816   if (CI->getCalledFunction() == 0) return 0;
 817
 818   InstCombineFortifiedLibCalls Simplifier(this);
 819   Simplifier.fold(CI, TD);
 820   return Simplifier.NewInstruction;
 821 }
 822
 823 static IntrinsicInst *FindInitTrampolineFromAlloca(Value *TrampMem) {
 824   // Strip off at most one level of pointer casts, looking for an alloca.  This
 825   // is good enough in practice and simpler than handling any number of casts.
 826   Value *Underlying = TrampMem->stripPointerCasts();
 827   if (Underlying != TrampMem &&
 828       (!Underlying->hasOneUse() || *Underlying->use_begin() != TrampMem))
 829     return 0;
 830   if (!isa<AllocaInst>(Underlying))
 831     return 0;
 832
 833   IntrinsicInst *InitTrampoline = 0;
 834   for (Value::use_iterator I = TrampMem->use_begin(), E = TrampMem->use_end();
 835        I != E; I++) {
 836     IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(*I);
 837     if (!II)
 838       return 0;
 839     if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::init_trampoline) {
 840       if (InitTrampoline)
 841         // More than one init_trampoline writes to this value.  Give up.
 842         return 0;
 843       InitTrampoline = II;
 844       continue;
 845     }
 846     if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::adjust_trampoline)
 847       // Allow any number of calls to adjust.trampoline.
 848       continue;
 849     return 0;
 850   }
 851
 852   // No call to init.trampoline found.
 853   if (!InitTrampoline)
 854     return 0;
 855
 856   // Check that the alloca is being used in the expected way.
 857   if (InitTrampoline->getOperand(0) != TrampMem)
 858     return 0;
 859
 860   return InitTrampoline;
 861 }
 862
 863 static IntrinsicInst *FindInitTrampolineFromBB(IntrinsicInst *AdjustTramp,
 864                                                Value *TrampMem) {
 865   // Visit all the previous instructions in the basic block, and try to find a
 866   // init.trampoline which has a direct path to the adjust.trampoline.
 867   for (BasicBlock::iterator I = AdjustTramp,
 868        E = AdjustTramp->getParent()->begin(); I != E; ) {
 869     Instruction *Inst = --I;
 870     if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(I))
 871       if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::init_trampoline &&
 872           II->getOperand(0) == TrampMem)
 873         return II;
 874     if (Inst->mayWriteToMemory())
 875       return 0;
 876   }
 877   return 0;
 878 }
 879
 880 // Given a call to llvm.adjust.trampoline, find and return the corresponding
 881 // call to llvm.init.trampoline if the call to the trampoline can be optimized
 882 // to a direct call to a function.  Otherwise return NULL.
 883 //
 884 static IntrinsicInst *FindInitTrampoline(Value *Callee) {
 885   Callee = Callee->stripPointerCasts();
 886   IntrinsicInst *AdjustTramp = dyn_cast<IntrinsicInst>(Callee);
 887   if (!AdjustTramp ||
 888       AdjustTramp->getIntrinsicID() != Intrinsic::adjust_trampoline)
 889     return 0;
 890
 891   Value *TrampMem = AdjustTramp->getOperand(0);
 892
 893   if (IntrinsicInst *IT = FindInitTrampolineFromAlloca(TrampMem))
 894     return IT;
 895   if (IntrinsicInst *IT = FindInitTrampolineFromBB(AdjustTramp, TrampMem))
 896     return IT;
 897   return 0;
 898 }
 899
 900 // visitCallSite - Improvements for call and invoke instructions.
 901 //
 902 Instruction *InstCombiner::visitCallSite(CallSite CS) {
 903   bool Changed = false;
 904
 905   // If the callee is a pointer to a function, attempt to move any casts to the
 906   // arguments of the call/invoke.
 907   Value *Callee = CS.getCalledValue();
 908   if (!isa<Function>(Callee) && transformConstExprCastCall(CS))
 909     return 0;
 910
 911   if (Function *CalleeF = dyn_cast<Function>(Callee))
 912     // If the call and callee calling conventions don't match, this call must
 913     // be unreachable, as the call is undefined.
 914     if (CalleeF->getCallingConv() != CS.getCallingConv() &&
 915         // Only do this for calls to a function with a body.  A prototype may
 916         // not actually end up matching the implementation's calling conv for a
 917         // variety of reasons (e.g. it may be written in assembly).
 918         !CalleeF->isDeclaration()) {
 919       Instruction *OldCall = CS.getInstruction();
 920       new StoreInst(ConstantInt::getTrue(Callee->getContext()),
 921                 UndefValue::get(Type::getInt1PtrTy(Callee->getContext())),
 922                                   OldCall);
 923       // If OldCall dues not return void then replaceAllUsesWith undef.
 924       // This allows ValueHandlers and custom metadata to adjust itself.
 925       if (!OldCall->getType()->isVoidTy())
 926         ReplaceInstUsesWith(*OldCall, UndefValue::get(OldCall->getType()));
 927       if (isa<CallInst>(OldCall))
 928         return EraseInstFromFunction(*OldCall);
 929
 930       // We cannot remove an invoke, because it would change the CFG, just
 931       // change the callee to a null pointer.
 932       cast<InvokeInst>(OldCall)->setCalledFunction(
 933                                     Constant::getNullValue(CalleeF->getType()));
 934       return 0;
 935     }
 936
 937   if (isa<ConstantPointerNull>(Callee) || isa<UndefValue>(Callee)) {
 938     // This instruction is not reachable, just remove it.  We insert a store to
 939     // undef so that we know that this code is not reachable, despite the fact
 940     // that we can't modify the CFG here.
 941     new StoreInst(ConstantInt::getTrue(Callee->getContext()),
 942                UndefValue::get(Type::getInt1PtrTy(Callee->getContext())),
 943                   CS.getInstruction());
 944
 945     // If CS does not return void then replaceAllUsesWith undef.
 946     // This allows ValueHandlers and custom metadata to adjust itself.
 947     if (!CS.getInstruction()->getType()->isVoidTy())
 948       ReplaceInstUsesWith(*CS.getInstruction(),
 949                           UndefValue::get(CS.getInstruction()->getType()));
 950
 951     if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(CS.getInstruction())) {
 952       // Don't break the CFG, insert a dummy cond branch.
 953       BranchInst::Create(II->getNormalDest(), II->getUnwindDest(),
 954                          ConstantInt::getTrue(Callee->getContext()), II);
 955     }
 956     return EraseInstFromFunction(*CS.getInstruction());
 957   }
 958
 959   if (IntrinsicInst *II = FindInitTrampoline(Callee))
 960     return transformCallThroughTrampoline(CS, II);
 961
 962   PointerType *PTy = cast<PointerType>(Callee->getType());
 963   FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(PTy->getElementType());
 964   if (FTy->isVarArg()) {
 965     int ix = FTy->getNumParams();
 966     // See if we can optimize any arguments passed through the varargs area of
 967     // the call.
 968     for (CallSite::arg_iterator I = CS.arg_begin()+FTy->getNumParams(),
 969            E = CS.arg_end(); I != E; ++I, ++ix) {
 970       CastInst *CI = dyn_cast<CastInst>(*I);
 971       if (CI && isSafeToEliminateVarargsCast(CS, CI, TD, ix)) {
 972         *I = CI->getOperand(0);
 973         Changed = true;
 974       }
 975     }
 976   }
 977
 978   if (isa<InlineAsm>(Callee) && !CS.doesNotThrow()) {
 979     // Inline asm calls cannot throw - mark them 'nounwind'.
 980     CS.setDoesNotThrow();
 981     Changed = true;
 982   }
 983
 984   // Try to optimize the call if possible, we require TargetData for most of
 985   // this.  None of these calls are seen as possibly dead so go ahead and
 986   // delete the instruction now.
 987   if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(CS.getInstruction())) {
 988     Instruction *I = tryOptimizeCall(CI, TD);
 989     // If we changed something return the result, etc. Otherwise let
 990     // the fallthrough check.
 991     if (I) return EraseInstFromFunction(*I);
 992   }
 993
 994   return Changed ? CS.getInstruction() : 0;
 995 }
 996
 997 // transformConstExprCastCall - If the callee is a constexpr cast of a function,
 998 // attempt to move the cast to the arguments of the call/invoke.
 999 //
1000 bool InstCombiner::transformConstExprCastCall(CallSite CS) {
1001   Function *Callee =
1002     dyn_cast<Function>(CS.getCalledValue()->stripPointerCasts());
1003   if (Callee == 0)
1004     return false;
1005   Instruction *Caller = CS.getInstruction();
1006   const AttrListPtr &CallerPAL = CS.getAttributes();
1007
1008   // Okay, this is a cast from a function to a different type.  Unless doing so
1009   // would cause a type conversion of one of our arguments, change this call to
1010   // be a direct call with arguments casted to the appropriate types.
1011   //
1012   FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1013   Type *OldRetTy = Caller->getType();
1014   Type *NewRetTy = FT->getReturnType();
1015
1016   if (NewRetTy->isStructTy())
1017     return false; // TODO: Handle multiple return values.
1018
1019   // Check to see if we are changing the return type...
1020   if (OldRetTy != NewRetTy) {
1021     if (Callee->isDeclaration() &&
1022         // Conversion is ok if changing from one pointer type to another or from
1023         // a pointer to an integer of the same size.
1024         !((OldRetTy->isPointerTy() || !TD ||
1025            OldRetTy == TD->getIntPtrType(Caller->getContext())) &&
1026           (NewRetTy->isPointerTy() || !TD ||
1027            NewRetTy == TD->getIntPtrType(Caller->getContext()))))
1028       return false;   // Cannot transform this return value.
1029
1030     if (!Caller->use_empty() &&
1031         // void -> non-void is handled specially
1032         !NewRetTy->isVoidTy() && !CastInst::isCastable(NewRetTy, OldRetTy))
1033       return false;   // Cannot transform this return value.
1034
1035     if (!CallerPAL.isEmpty() && !Caller->use_empty()) {
1036       Attributes RAttrs = CallerPAL.getRetAttributes();
1037       if (RAttrs & Attribute::typeIncompatible(NewRetTy))
1038         return false;   // Attribute not compatible with transformed value.
1039     }
1040
1041     // If the callsite is an invoke instruction, and the return value is used by
1042     // a PHI node in a successor, we cannot change the return type of the call
1043     // because there is no place to put the cast instruction (without breaking
1044     // the critical edge).  Bail out in this case.
1045     if (!Caller->use_empty())
1046       if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller))
1047         for (Value::use_iterator UI = II->use_begin(), E = II->use_end();
1048              UI != E; ++UI)
1049           if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(*UI))
1050             if (PN->getParent() == II->getNormalDest() ||
1051                 PN->getParent() == II->getUnwindDest())
1052               return false;
1053   }
1054
1055   unsigned NumActualArgs = unsigned(CS.arg_end()-CS.arg_begin());
1056   unsigned NumCommonArgs = std::min(FT->getNumParams(), NumActualArgs);
1057
1058   CallSite::arg_iterator AI = CS.arg_begin();
1059   for (unsigned i = 0, e = NumCommonArgs; i != e; ++i, ++AI) {
1060     Type *ParamTy = FT->getParamType(i);
1061     Type *ActTy = (*AI)->getType();
1062
1063     if (!CastInst::isCastable(ActTy, ParamTy))
1064       return false;   // Cannot transform this parameter value.
1065
1066     unsigned Attrs = CallerPAL.getParamAttributes(i + 1);
1067     if (Attrs & Attribute::typeIncompatible(ParamTy))
1068       return false;   // Attribute not compatible with transformed value.
1069
1070     // If the parameter is passed as a byval argument, then we have to have a
1071     // sized type and the sized type has to have the same size as the old type.
1072     if (ParamTy != ActTy && (Attrs & Attribute::ByVal)) {
1073       PointerType *ParamPTy = dyn_cast<PointerType>(ParamTy);
1074       if (ParamPTy == 0 || !ParamPTy->getElementType()->isSized() || TD == 0)
1075         return false;
1076
1077       Type *CurElTy = cast<PointerType>(ActTy)->getElementType();
1078       if (TD->getTypeAllocSize(CurElTy) !=
1079           TD->getTypeAllocSize(ParamPTy->getElementType()))
1080         return false;
1081     }
1082
1083     // Converting from one pointer type to another or between a pointer and an
1084     // integer of the same size is safe even if we do not have a body.
1085     bool isConvertible = ActTy == ParamTy ||
1086       (TD && ((ParamTy->isPointerTy() ||
1087       ParamTy == TD->getIntPtrType(Caller->getContext())) &&
1088               (ActTy->isPointerTy() ||
1089               ActTy == TD->getIntPtrType(Caller->getContext()))));
1090     if (Callee->isDeclaration() && !isConvertible) return false;
1091   }
1092
1093   if (Callee->isDeclaration()) {
1094     // Do not delete arguments unless we have a function body.
1095     if (FT->getNumParams() < NumActualArgs && !FT->isVarArg())
1096       return false;
1097
1098     // If the callee is just a declaration, don't change the varargsness of the
1099     // call.  We don't want to introduce a varargs call where one doesn't
1100     // already exist.
1101     PointerType *APTy = cast<PointerType>(CS.getCalledValue()->getType());
1102     if (FT->isVarArg()!=cast<FunctionType>(APTy->getElementType())->isVarArg())
1103       return false;
1104   }
1105
1106   if (FT->getNumParams() < NumActualArgs && FT->isVarArg() &&
1107       !CallerPAL.isEmpty())
1108     // In this case we have more arguments than the new function type, but we
1109     // won't be dropping them.  Check that these extra arguments have attributes
1110     // that are compatible with being a vararg call argument.
1111     for (unsigned i = CallerPAL.getNumSlots(); i; --i) {
1112       if (CallerPAL.getSlot(i - 1).Index <= FT->getNumParams())
1113         break;
1114       Attributes PAttrs = CallerPAL.getSlot(i - 1).Attrs;
1115       if (PAttrs & Attribute::VarArgsIncompatible)
1116         return false;
1117     }
1118
1119
1120   // Okay, we decided that this is a safe thing to do: go ahead and start
1121   // inserting cast instructions as necessary.
1122   std::vector<Value*> Args;
1123   Args.reserve(NumActualArgs);
1124   SmallVector<AttributeWithIndex, 8> attrVec;
1125   attrVec.reserve(NumCommonArgs);
1126
1127   // Get any return attributes.
1128   Attributes RAttrs = CallerPAL.getRetAttributes();
1129
1130   // If the return value is not being used, the type may not be compatible
1131   // with the existing attributes.  Wipe out any problematic attributes.
1132   RAttrs &= ~Attribute::typeIncompatible(NewRetTy);
1133
1134   // Add the new return attributes.
1135   if (RAttrs)
1136     attrVec.push_back(AttributeWithIndex::get(0, RAttrs));
1137
1138   AI = CS.arg_begin();
1139   for (unsigned i = 0; i != NumCommonArgs; ++i, ++AI) {
1140     Type *ParamTy = FT->getParamType(i);
1141     if ((*AI)->getType() == ParamTy) {
1142       Args.push_back(*AI);
1143     } else {
1144       Instruction::CastOps opcode = CastInst::getCastOpcode(*AI,
1145           false, ParamTy, false);
1146       Args.push_back(Builder->CreateCast(opcode, *AI, ParamTy));
1147     }
1148
1149     // Add any parameter attributes.
1150     if (Attributes PAttrs = CallerPAL.getParamAttributes(i + 1))
1151       attrVec.push_back(AttributeWithIndex::get(i + 1, PAttrs));
1152   }
1153
1154   // If the function takes more arguments than the call was taking, add them
1155   // now.
1156   for (unsigned i = NumCommonArgs; i != FT->getNumParams(); ++i)
1157     Args.push_back(Constant::getNullValue(FT->getParamType(i)));
1158
1159   // If we are removing arguments to the function, emit an obnoxious warning.
1160   if (FT->getNumParams() < NumActualArgs) {
1161     if (!FT->isVarArg()) {
1162       errs() << "WARNING: While resolving call to function '"
1163              << Callee->getName() << "' arguments were dropped!\n";
1164     } else {
1165       // Add all of the arguments in their promoted form to the arg list.
1166       for (unsigned i = FT->getNumParams(); i != NumActualArgs; ++i, ++AI) {
1167         Type *PTy = getPromotedType((*AI)->getType());
1168         if (PTy != (*AI)->getType()) {
1169           // Must promote to pass through va_arg area!
1170           Instruction::CastOps opcode =
1171             CastInst::getCastOpcode(*AI, false, PTy, false);
1172           Args.push_back(Builder->CreateCast(opcode, *AI, PTy));
1173         } else {
1174           Args.push_back(*AI);
1175         }
1176
1177         // Add any parameter attributes.
1178         if (Attributes PAttrs = CallerPAL.getParamAttributes(i + 1))
1179           attrVec.push_back(AttributeWithIndex::get(i + 1, PAttrs));
1180       }
1181     }
1182   }
1183
1184   if (Attributes FnAttrs =  CallerPAL.getFnAttributes())
1185     attrVec.push_back(AttributeWithIndex::get(~0, FnAttrs));
1186
1187   if (NewRetTy->isVoidTy())
1188     Caller->setName("");   // Void type should not have a name.
1189
1190   const AttrListPtr &NewCallerPAL = AttrListPtr::get(attrVec.begin(),
1191                                                      attrVec.end());
1192
1193   Instruction *NC;
1194   if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller)) {
1195     NC = Builder->CreateInvoke(Callee, II->getNormalDest(),
1196                                II->getUnwindDest(), Args);
1197     NC->takeName(II);
1198     cast<InvokeInst>(NC)->setCallingConv(II->getCallingConv());
1199     cast<InvokeInst>(NC)->setAttributes(NewCallerPAL);
1200   } else {
1201     CallInst *CI = cast<CallInst>(Caller);
1202     NC = Builder->CreateCall(Callee, Args);
1203     NC->takeName(CI);
1204     if (CI->isTailCall())
1205       cast<CallInst>(NC)->setTailCall();
1206     cast<CallInst>(NC)->setCallingConv(CI->getCallingConv());
1207     cast<CallInst>(NC)->setAttributes(NewCallerPAL);
1208   }
1209
1210   // Insert a cast of the return type as necessary.
1211   Value *NV = NC;
1212   if (OldRetTy != NV->getType() && !Caller->use_empty()) {
1213     if (!NV->getType()->isVoidTy()) {
1214       Instruction::CastOps opcode =
1215         CastInst::getCastOpcode(NC, false, OldRetTy, false);
1216       NV = NC = CastInst::Create(opcode, NC, OldRetTy);
1217       NC->setDebugLoc(Caller->getDebugLoc());
1218
1219       // If this is an invoke instruction, we should insert it after the first
1220       // non-phi, instruction in the normal successor block.
1221       if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller)) {
1222         BasicBlock::iterator I = II->getNormalDest()->getFirstInsertionPt();
1223         InsertNewInstBefore(NC, *I);
1224       } else {
1225         // Otherwise, it's a call, just insert cast right after the call.
1226         InsertNewInstBefore(NC, *Caller);
1227       }
1228       Worklist.AddUsersToWorkList(*Caller);
1229     } else {
1230       NV = UndefValue::get(Caller->getType());
1231     }
1232   }
1233
1234   if (!Caller->use_empty())
1235     ReplaceInstUsesWith(*Caller, NV);
1236
1237   EraseInstFromFunction(*Caller);
1238   return true;
1239 }
1240
1241 // transformCallThroughTrampoline - Turn a call to a function created by
1242 // init_trampoline / adjust_trampoline intrinsic pair into a direct call to the
1243 // underlying function.
1244 //
1245 Instruction *
1246 InstCombiner::transformCallThroughTrampoline(CallSite CS,
1247                                              IntrinsicInst *Tramp) {
1248   Value *Callee = CS.getCalledValue();
1249   PointerType *PTy = cast<PointerType>(Callee->getType());
1250   FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(PTy->getElementType());
1251   const AttrListPtr &Attrs = CS.getAttributes();
1252
1253   // If the call already has the 'nest' attribute somewhere then give up -
1254   // otherwise 'nest' would occur twice after splicing in the chain.
1255   if (Attrs.hasAttrSomewhere(Attribute::Nest))
1256     return 0;
1257
1258   assert(Tramp &&
1259          "transformCallThroughTrampoline called with incorrect CallSite.");
1260
1261   Function *NestF =cast<Function>(Tramp->getArgOperand(1)->stripPointerCasts());
1262   PointerType *NestFPTy = cast<PointerType>(NestF->getType());
1263   FunctionType *NestFTy = cast<FunctionType>(NestFPTy->getElementType());
1264
1265   const AttrListPtr &NestAttrs = NestF->getAttributes();
1266   if (!NestAttrs.isEmpty()) {
1267     unsigned NestIdx = 1;
1268     Type *NestTy = 0;
1269     Attributes NestAttr = Attribute::None;
1270
1271     // Look for a parameter marked with the 'nest' attribute.
1272     for (FunctionType::param_iterator I = NestFTy->param_begin(),
1273          E = NestFTy->param_end(); I != E; ++NestIdx, ++I)
1274       if (NestAttrs.paramHasAttr(NestIdx, Attribute::Nest)) {
1275         // Record the parameter type and any other attributes.
1276         NestTy = *I;
1277         NestAttr = NestAttrs.getParamAttributes(NestIdx);
1278         break;
1279       }
1280
1281     if (NestTy) {
1282       Instruction *Caller = CS.getInstruction();
1283       std::vector<Value*> NewArgs;
1284       NewArgs.reserve(unsigned(CS.arg_end()-CS.arg_begin())+1);
1285
1286       SmallVector<AttributeWithIndex, 8> NewAttrs;
1287       NewAttrs.reserve(Attrs.getNumSlots() + 1);
1288
1289       // Insert the nest argument into the call argument list, which may
1290       // mean appending it.  Likewise for attributes.
1291
1292       // Add any result attributes.
1293       if (Attributes Attr = Attrs.getRetAttributes())
1294         NewAttrs.push_back(AttributeWithIndex::get(0, Attr));
1295
1296       {
1297         unsigned Idx = 1;
1298         CallSite::arg_iterator I = CS.arg_begin(), E = CS.arg_end();
1299         do {
1300           if (Idx == NestIdx) {
1301             // Add the chain argument and attributes.
1302             Value *NestVal = Tramp->getArgOperand(2);
1303             if (NestVal->getType() != NestTy)
1304               NestVal = Builder->CreateBitCast(NestVal, NestTy, "nest");
1305             NewArgs.push_back(NestVal);
1306             NewAttrs.push_back(AttributeWithIndex::get(NestIdx, NestAttr));
1307           }
1308
1309           if (I == E)
1310             break;
1311
1312           // Add the original argument and attributes.
1313           NewArgs.push_back(*I);
1314           if (Attributes Attr = Attrs.getParamAttributes(Idx))
1315             NewAttrs.push_back
1316               (AttributeWithIndex::get(Idx + (Idx >= NestIdx), Attr));
1317
1318           ++Idx, ++I;
1319         } while (1);
1320       }
1321
1322       // Add any function attributes.
1323       if (Attributes Attr = Attrs.getFnAttributes())
1324         NewAttrs.push_back(AttributeWithIndex::get(~0, Attr));
1325
1326       // The trampoline may have been bitcast to a bogus type (FTy).
1327       // Handle this by synthesizing a new function type, equal to FTy
1328       // with the chain parameter inserted.
1329
1330       std::vector<Type*> NewTypes;
1331       NewTypes.reserve(FTy->getNumParams()+1);
1332
1333       // Insert the chain's type into the list of parameter types, which may
1334       // mean appending it.
1335       {
1336         unsigned Idx = 1;
1337         FunctionType::param_iterator I = FTy->param_begin(),
1338           E = FTy->param_end();
1339
1340         do {
1341           if (Idx == NestIdx)
1342             // Add the chain's type.
1343             NewTypes.push_back(NestTy);
1344
1345           if (I == E)
1346             break;
1347
1348           // Add the original type.
1349           NewTypes.push_back(*I);
1350
1351           ++Idx, ++I;
1352         } while (1);
1353       }
1354
1355       // Replace the trampoline call with a direct call.  Let the generic
1356       // code sort out any function type mismatches.
1357       FunctionType *NewFTy = FunctionType::get(FTy->getReturnType(), NewTypes,
1358                                                 FTy->isVarArg());
1359       Constant *NewCallee =
1360         NestF->getType() == PointerType::getUnqual(NewFTy) ?
1361         NestF : ConstantExpr::getBitCast(NestF,
1362                                          PointerType::getUnqual(NewFTy));
1363       const AttrListPtr &NewPAL = AttrListPtr::get(NewAttrs.begin(),
1364                                                    NewAttrs.end());
1365
1366       Instruction *NewCaller;
1367       if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller)) {
1368         NewCaller = InvokeInst::Create(NewCallee,
1369                                        II->getNormalDest(), II->getUnwindDest(),
1370                                        NewArgs);
1371         cast<InvokeInst>(NewCaller)->setCallingConv(II->getCallingConv());
1372         cast<InvokeInst>(NewCaller)->setAttributes(NewPAL);
1373       } else {
1374         NewCaller = CallInst::Create(NewCallee, NewArgs);
1375         if (cast<CallInst>(Caller)->isTailCall())
1376           cast<CallInst>(NewCaller)->setTailCall();
1377         cast<CallInst>(NewCaller)->
1378           setCallingConv(cast<CallInst>(Caller)->getCallingConv());
1379         cast<CallInst>(NewCaller)->setAttributes(NewPAL);
1380       }
1381
1382       return NewCaller;
1383     }
1384   }
1385
1386   // Replace the trampoline call with a direct call.  Since there is no 'nest'
1387   // parameter, there is no need to adjust the argument list.  Let the generic
1388   // code sort out any function type mismatches.
1389   Constant *NewCallee =
1390     NestF->getType() == PTy ? NestF :
1391                               ConstantExpr::getBitCast(NestF, PTy);
1392   CS.setCalledFunction(NewCallee);
1393   return CS.getInstruction();
1394 }
1395