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/InstructionSimplify.h"
  18 #include "llvm/Analysis/MemoryBuiltins.h"
  19 #include "llvm/Transforms/Utils/BuildLibCalls.h"
  20 #include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
  21 using namespace llvm;
  22
  23 /// getPromotedType - Return the specified type promoted as it would be to pass
  24 /// though a va_arg area.
  25 static Type *getPromotedType(Type *Ty) {
  26   if (IntegerType* ITy = dyn_cast<IntegerType>(Ty)) {
  27     if (ITy->getBitWidth() < 32)
  28       return Type::getInt32Ty(Ty->getContext());
  29   }
  30   return Ty;
  31 }
  32
  33
  34 Instruction *InstCombiner::SimplifyMemTransfer(MemIntrinsic *MI) {
  35   unsigned DstAlign = getKnownAlignment(MI->getArgOperand(0), TD);
  36   unsigned SrcAlign = getKnownAlignment(MI->getArgOperand(1), TD);
  37   unsigned MinAlign = std::min(DstAlign, SrcAlign);
  38   unsigned CopyAlign = MI->getAlignment();
  39
  40   if (CopyAlign < MinAlign) {
  41     MI->setAlignment(ConstantInt::get(MI->getAlignmentType(),
  42                                              MinAlign, false));
  43     return MI;
  44   }
  45
  46   // If MemCpyInst length is 1/2/4/8 bytes then replace memcpy with
  47   // load/store.
  48   ConstantInt *MemOpLength = dyn_cast<ConstantInt>(MI->getArgOperand(2));
  49   if (MemOpLength == 0) return 0;
  50
  51   // Source and destination pointer types are always "i8*" for intrinsic.  See
  52   // if the size is something we can handle with a single primitive load/store.
  53   // A single load+store correctly handles overlapping memory in the memmove
  54   // case.
  55   unsigned Size = MemOpLength->getZExtValue();
  56   if (Size == 0) return MI;  // Delete this mem transfer.
  57
  58   if (Size > 8 || (Size&(Size-1)))
  59     return 0;  // If not 1/2/4/8 bytes, exit.
  60
  61   // Use an integer load+store unless we can find something better.
  62   unsigned SrcAddrSp =
  63     cast<PointerType>(MI->getArgOperand(1)->getType())->getAddressSpace();
  64   unsigned DstAddrSp =
  65     cast<PointerType>(MI->getArgOperand(0)->getType())->getAddressSpace();
  66
  67   IntegerType* IntType = IntegerType::get(MI->getContext(), Size<<3);
  68   Type *NewSrcPtrTy = PointerType::get(IntType, SrcAddrSp);
  69   Type *NewDstPtrTy = PointerType::get(IntType, DstAddrSp);
  70
  71   // Memcpy forces the use of i8* for the source and destination.  That means
  72   // that if you're using memcpy to move one double around, you'll get a cast
  73   // from double* to i8*.  We'd much rather use a double load+store rather than
  74   // an i64 load+store, here because this improves the odds that the source or
  75   // dest address will be promotable.  See if we can find a better type than the
  76   // integer datatype.
  77   Value *StrippedDest = MI->getArgOperand(0)->stripPointerCasts();
  78   if (StrippedDest != MI->getArgOperand(0)) {
  79     Type *SrcETy = cast<PointerType>(StrippedDest->getType())
  80                                     ->getElementType();
  81     if (TD && SrcETy->isSized() && TD->getTypeStoreSize(SrcETy) == Size) {
  82       // The SrcETy might be something like {{{double}}} or [1 x double].  Rip
  83       // down through these levels if so.
  84       while (!SrcETy->isSingleValueType()) {
  85         if (StructType *STy = dyn_cast<StructType>(SrcETy)) {
  86           if (STy->getNumElements() == 1)
  87             SrcETy = STy->getElementType(0);
  88           else
  89             break;
  90         } else if (ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(SrcETy)) {
  91           if (ATy->getNumElements() == 1)
  92             SrcETy = ATy->getElementType();
  93           else
  94             break;
  95         } else
  96           break;
  97       }
  98
  99       if (SrcETy->isSingleValueType()) {
 100         NewSrcPtrTy = PointerType::get(SrcETy, SrcAddrSp);
 101         NewDstPtrTy = PointerType::get(SrcETy, DstAddrSp);
 102       }
 103     }
 104   }
 105
 106
 107   // If the memcpy/memmove provides better alignment info than we can
 108   // infer, use it.
 109   SrcAlign = std::max(SrcAlign, CopyAlign);
 110   DstAlign = std::max(DstAlign, CopyAlign);
 111
 112   Value *Src = Builder->CreateBitCast(MI->getArgOperand(1), NewSrcPtrTy);
 113   Value *Dest = Builder->CreateBitCast(MI->getArgOperand(0), NewDstPtrTy);
 114   LoadInst *L = Builder->CreateLoad(Src, MI->isVolatile());
 115   L->setAlignment(SrcAlign);
 116   StoreInst *S = Builder->CreateStore(L, Dest, MI->isVolatile());
 117   S->setAlignment(DstAlign);
 118
 119   // Set the size of the copy to 0, it will be deleted on the next iteration.
 120   MI->setArgOperand(2, Constant::getNullValue(MemOpLength->getType()));
 121   return MI;
 122 }
 123
 124 Instruction *InstCombiner::SimplifyMemSet(MemSetInst *MI) {
 125   unsigned Alignment = getKnownAlignment(MI->getDest(), TD);
 126   if (MI->getAlignment() < Alignment) {
 127     MI->setAlignment(ConstantInt::get(MI->getAlignmentType(),
 128                                              Alignment, false));
 129     return MI;
 130   }
 131
 132   // Extract the length and alignment and fill if they are constant.
 133   ConstantInt *LenC = dyn_cast<ConstantInt>(MI->getLength());
 134   ConstantInt *FillC = dyn_cast<ConstantInt>(MI->getValue());
 135   if (!LenC || !FillC || !FillC->getType()->isIntegerTy(8))
 136     return 0;
 137   uint64_t Len = LenC->getZExtValue();
 138   Alignment = MI->getAlignment();
 139
 140   // If the length is zero, this is a no-op
 141   if (Len == 0) return MI; // memset(d,c,0,a) -> noop
 142
 143   // memset(s,c,n) -> store s, c (for n=1,2,4,8)
 144   if (Len <= 8 && isPowerOf2_32((uint32_t)Len)) {
 145     Type *ITy = IntegerType::get(MI->getContext(), Len*8);  // n=1 -> i8.
 146
 147     Value *Dest = MI->getDest();
 148     unsigned DstAddrSp = cast<PointerType>(Dest->getType())->getAddressSpace();
 149     Type *NewDstPtrTy = PointerType::get(ITy, DstAddrSp);
 150     Dest = Builder->CreateBitCast(Dest, NewDstPtrTy);
 151
 152     // Alignment 0 is identity for alignment 1 for memset, but not store.
 153     if (Alignment == 0) Alignment = 1;
 154
 155     // Extract the fill value and store.
 156     uint64_t Fill = FillC->getZExtValue()*0x0101010101010101ULL;
 157     StoreInst *S = Builder->CreateStore(ConstantInt::get(ITy, Fill), Dest,
 158                                         MI->isVolatile());
 159     S->setAlignment(Alignment);
 160
 161     // Set the size of the copy to 0, it will be deleted on the next iteration.
 162     MI->setLength(Constant::getNullValue(LenC->getType()));
 163     return MI;
 164   }
 165
 166   return 0;
 167 }
 168
 169 /// visitCallInst - CallInst simplification.  This mostly only handles folding
 170 /// of intrinsic instructions.  For normal calls, it allows visitCallSite to do
 171 /// the heavy lifting.
 172 ///
 173 Instruction *InstCombiner::visitCallInst(CallInst &CI) {
 174   if (isFreeCall(&CI))
 175     return visitFree(CI);
 176   if (isMalloc(&CI))
 177     return visitMalloc(CI);
 178
 179   // If the caller function is nounwind, mark the call as nounwind, even if the
 180   // callee isn't.
 181   if (CI.getParent()->getParent()->doesNotThrow() &&
 182       !CI.doesNotThrow()) {
 183     CI.setDoesNotThrow();
 184     return &CI;
 185   }
 186
 187   IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(&CI);
 188   if (!II) return visitCallSite(&CI);
 189
 190   // Intrinsics cannot occur in an invoke, so handle them here instead of in
 191   // visitCallSite.
 192   if (MemIntrinsic *MI = dyn_cast<MemIntrinsic>(II)) {
 193     bool Changed = false;
 194
 195     // memmove/cpy/set of zero bytes is a noop.
 196     if (Constant *NumBytes = dyn_cast<Constant>(MI->getLength())) {
 197       if (NumBytes->isNullValue())
 198         return EraseInstFromFunction(CI);
 199
 200       if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(NumBytes))
 201         if (CI->getZExtValue() == 1) {
 202           // Replace the instruction with just byte operations.  We would
 203           // transform other cases to loads/stores, but we don't know if
 204           // alignment is sufficient.
 205         }
 206     }
 207
 208     // No other transformations apply to volatile transfers.
 209     if (MI->isVolatile())
 210       return 0;
 211
 212     // If we have a memmove and the source operation is a constant global,
 213     // then the source and dest pointers can't alias, so we can change this
 214     // into a call to memcpy.
 215     if (MemMoveInst *MMI = dyn_cast<MemMoveInst>(MI)) {
 216       if (GlobalVariable *GVSrc = dyn_cast<GlobalVariable>(MMI->getSource()))
 217         if (GVSrc->isConstant()) {
 218           Module *M = CI.getParent()->getParent()->getParent();
 219           Intrinsic::ID MemCpyID = Intrinsic::memcpy;
 220           Type *Tys[3] = { CI.getArgOperand(0)->getType(),
 221                            CI.getArgOperand(1)->getType(),
 222                            CI.getArgOperand(2)->getType() };
 223           CI.setCalledFunction(Intrinsic::getDeclaration(M, MemCpyID, Tys));
 224           Changed = true;
 225         }
 226     }
 227
 228     if (MemTransferInst *MTI = dyn_cast<MemTransferInst>(MI)) {
 229       // memmove(x,x,size) -> noop.
 230       if (MTI->getSource() == MTI->getDest())
 231         return EraseInstFromFunction(CI);
 232     }
 233
 234     // If we can determine a pointer alignment that is bigger than currently
 235     // set, update the alignment.
 236     if (isa<MemTransferInst>(MI)) {
 237       if (Instruction *I = SimplifyMemTransfer(MI))
 238         return I;
 239     } else if (MemSetInst *MSI = dyn_cast<MemSetInst>(MI)) {
 240       if (Instruction *I = SimplifyMemSet(MSI))
 241         return I;
 242     }
 243
 244     if (Changed) return II;
 245   }
 246
 247   switch (II->getIntrinsicID()) {
 248   default: break;
 249   case Intrinsic::objectsize: {
 250     // We need target data for just about everything so depend on it.
 251     if (!TD) break;
 252
 253     Type *ReturnTy = CI.getType();
 254     uint64_t DontKnow = II->getArgOperand(1) == Builder->getTrue() ? 0 : -1ULL;
 255
 256     // Get to the real allocated thing and offset as fast as possible.
 257     Value *Op1 = II->getArgOperand(0)->stripPointerCasts();
 258
 259     uint64_t Offset = 0;
 260     uint64_t Size = -1ULL;
 261
 262     // Try to look through constant GEPs.
 263     if (GEPOperator *GEP = dyn_cast<GEPOperator>(Op1)) {
 264       if (!GEP->hasAllConstantIndices()) break;
 265
 266       // Get the current byte offset into the thing. Use the original
 267       // operand in case we're looking through a bitcast.
 268       SmallVector<Value*, 8> Ops(GEP->idx_begin(), GEP->idx_end());
 269       if (!GEP->getPointerOperandType()->isPointerTy())
 270         return 0;
 271       Offset = TD->getIndexedOffset(GEP->getPointerOperandType(), Ops);
 272
 273       Op1 = GEP->getPointerOperand()->stripPointerCasts();
 274
 275       // Make sure we're not a constant offset from an external
 276       // global.
 277       if (GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(Op1))
 278         if (!GV->hasDefinitiveInitializer()) break;
 279     }
 280
 281     // If we've stripped down to a single global variable that we
 282     // can know the size of then just return that.
 283     if (GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(Op1)) {
 284       if (GV->hasDefinitiveInitializer()) {
 285         Constant *C = GV->getInitializer();
 286         Size = TD->getTypeAllocSize(C->getType());
 287       } else {
 288         // Can't determine size of the GV.
 289         Constant *RetVal = ConstantInt::get(ReturnTy, DontKnow);
 290         return ReplaceInstUsesWith(CI, RetVal);
 291       }
 292     } else if (AllocaInst *AI = dyn_cast<AllocaInst>(Op1)) {
 293       // Get alloca size.
 294       if (AI->getAllocatedType()->isSized()) {
 295         Size = TD->getTypeAllocSize(AI->getAllocatedType());
 296         if (AI->isArrayAllocation()) {
 297           const ConstantInt *C = dyn_cast<ConstantInt>(AI->getArraySize());
 298           if (!C) break;
 299           Size *= C->getZExtValue();
 300         }
 301       }
 302     } else if (CallInst *MI = extractMallocCall(Op1)) {
 303       // Get allocation size.
 304       Type* MallocType = getMallocAllocatedType(MI);
 305       if (MallocType && MallocType->isSized())
 306         if (Value *NElems = getMallocArraySize(MI, TD, true))
 307           if (ConstantInt *NElements = dyn_cast<ConstantInt>(NElems))
 308             Size = NElements->getZExtValue() * TD->getTypeAllocSize(MallocType);
 309     }
 310
 311     // Do not return "I don't know" here. Later optimization passes could
 312     // make it possible to evaluate objectsize to a constant.
 313     if (Size == -1ULL)
 314       break;
 315
 316     if (Size < Offset) {
 317       // Out of bound reference? Negative index normalized to large
 318       // index? Just return "I don't know".
 319       return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantInt::get(ReturnTy, DontKnow));
 320     }
 321     return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantInt::get(ReturnTy, Size-Offset));
 322   }
 323   case Intrinsic::bswap:
 324     // bswap(bswap(x)) -> x
 325     if (IntrinsicInst *Operand = dyn_cast<IntrinsicInst>(II->getArgOperand(0)))
 326       if (Operand->getIntrinsicID() == Intrinsic::bswap)
 327         return ReplaceInstUsesWith(CI, Operand->getArgOperand(0));
 328
 329     // bswap(trunc(bswap(x))) -> trunc(lshr(x, c))
 330     if (TruncInst *TI = dyn_cast<TruncInst>(II->getArgOperand(0))) {
 331       if (IntrinsicInst *Operand = dyn_cast<IntrinsicInst>(TI->getOperand(0)))
 332         if (Operand->getIntrinsicID() == Intrinsic::bswap) {
 333           unsigned C = Operand->getType()->getPrimitiveSizeInBits() -
 334                        TI->getType()->getPrimitiveSizeInBits();
 335           Value *CV = ConstantInt::get(Operand->getType(), C);
 336           Value *V = Builder->CreateLShr(Operand->getArgOperand(0), CV);
 337           return new TruncInst(V, TI->getType());
 338         }
 339     }
 340
 341     break;
 342   case Intrinsic::powi:
 343     if (ConstantInt *Power = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1))) {
 344       // powi(x, 0) -> 1.0
 345       if (Power->isZero())
 346         return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantFP::get(CI.getType(), 1.0));
 347       // powi(x, 1) -> x
 348       if (Power->isOne())
 349         return ReplaceInstUsesWith(CI, II->getArgOperand(0));
 350       // powi(x, -1) -> 1/x
 351       if (Power->isAllOnesValue())
 352         return BinaryOperator::CreateFDiv(ConstantFP::get(CI.getType(), 1.0),
 353                                           II->getArgOperand(0));
 354     }
 355     break;
 356   case Intrinsic::cttz: {
 357     // If all bits below the first known one are known zero,
 358     // this value is constant.
 359     IntegerType *IT = dyn_cast<IntegerType>(II->getArgOperand(0)->getType());
 360     // FIXME: Try to simplify vectors of integers.
 361     if (!IT) break;
 362     uint32_t BitWidth = IT->getBitWidth();
 363     APInt KnownZero(BitWidth, 0);
 364     APInt KnownOne(BitWidth, 0);
 365     ComputeMaskedBits(II->getArgOperand(0), 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), KnownZero, KnownOne);
 384     unsigned LeadingZeros = KnownOne.countLeadingZeros();
 385     APInt Mask(APInt::getHighBitsSet(BitWidth, LeadingZeros));
 386     if ((Mask & KnownZero) == Mask)
 387       return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantInt::get(IT,
 388                                  APInt(BitWidth, LeadingZeros)));
 389
 390     }
 391     break;
 392   case Intrinsic::uadd_with_overflow: {
 393     Value *LHS = II->getArgOperand(0), *RHS = II->getArgOperand(1);
 394     IntegerType *IT = cast<IntegerType>(II->getArgOperand(0)->getType());
 395     uint32_t BitWidth = IT->getBitWidth();
 396     APInt LHSKnownZero(BitWidth, 0);
 397     APInt LHSKnownOne(BitWidth, 0);
 398     ComputeMaskedBits(LHS, LHSKnownZero, LHSKnownOne);
 399     bool LHSKnownNegative = LHSKnownOne[BitWidth - 1];
 400     bool LHSKnownPositive = LHSKnownZero[BitWidth - 1];
 401
 402     if (LHSKnownNegative || LHSKnownPositive) {
 403       APInt RHSKnownZero(BitWidth, 0);
 404       APInt RHSKnownOne(BitWidth, 0);
 405       ComputeMaskedBits(RHS, RHSKnownZero, RHSKnownOne);
 406       bool RHSKnownNegative = RHSKnownOne[BitWidth - 1];
 407       bool RHSKnownPositive = RHSKnownZero[BitWidth - 1];
 408       if (LHSKnownNegative && RHSKnownNegative) {
 409         // The sign bit is set in both cases: this MUST overflow.
 410         // Create a simple add instruction, and insert it into the struct.
 411         Value *Add = Builder->CreateAdd(LHS, RHS);
 412         Add->takeName(&CI);
 413         Constant *V[] = {
 414           UndefValue::get(LHS->getType()),
 415           ConstantInt::getTrue(II->getContext())
 416         };
 417         StructType *ST = cast<StructType>(II->getType());
 418         Constant *Struct = ConstantStruct::get(ST, V);
 419         return InsertValueInst::Create(Struct, Add, 0);
 420       }
 421
 422       if (LHSKnownPositive && RHSKnownPositive) {
 423         // The sign bit is clear in both cases: this CANNOT overflow.
 424         // Create a simple add instruction, and insert it into the struct.
 425         Value *Add = Builder->CreateNUWAdd(LHS, RHS);
 426         Add->takeName(&CI);
 427         Constant *V[] = {
 428           UndefValue::get(LHS->getType()),
 429           ConstantInt::getFalse(II->getContext())
 430         };
 431         StructType *ST = cast<StructType>(II->getType());
 432         Constant *Struct = ConstantStruct::get(ST, V);
 433         return InsertValueInst::Create(Struct, Add, 0);
 434       }
 435     }
 436   }
 437   // FALL THROUGH uadd into sadd
 438   case Intrinsic::sadd_with_overflow:
 439     // Canonicalize constants into the RHS.
 440     if (isa<Constant>(II->getArgOperand(0)) &&
 441         !isa<Constant>(II->getArgOperand(1))) {
 442       Value *LHS = II->getArgOperand(0);
 443       II->setArgOperand(0, II->getArgOperand(1));
 444       II->setArgOperand(1, LHS);
 445       return II;
 446     }
 447
 448     // X + undef -> undef
 449     if (isa<UndefValue>(II->getArgOperand(1)))
 450       return ReplaceInstUsesWith(CI, UndefValue::get(II->getType()));
 451
 452     if (ConstantInt *RHS = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1))) {
 453       // X + 0 -> {X, false}
 454       if (RHS->isZero()) {
 455         Constant *V[] = {
 456           UndefValue::get(II->getArgOperand(0)->getType()),
 457           ConstantInt::getFalse(II->getContext())
 458         };
 459         Constant *Struct =
 460           ConstantStruct::get(cast<StructType>(II->getType()), V);
 461         return InsertValueInst::Create(Struct, II->getArgOperand(0), 0);
 462       }
 463     }
 464     break;
 465   case Intrinsic::usub_with_overflow:
 466   case Intrinsic::ssub_with_overflow:
 467     // undef - X -> undef
 468     // X - undef -> undef
 469     if (isa<UndefValue>(II->getArgOperand(0)) ||
 470         isa<UndefValue>(II->getArgOperand(1)))
 471       return ReplaceInstUsesWith(CI, UndefValue::get(II->getType()));
 472
 473     if (ConstantInt *RHS = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1))) {
 474       // X - 0 -> {X, false}
 475       if (RHS->isZero()) {
 476         Constant *V[] = {
 477           UndefValue::get(II->getArgOperand(0)->getType()),
 478           ConstantInt::getFalse(II->getContext())
 479         };
 480         Constant *Struct =
 481           ConstantStruct::get(cast<StructType>(II->getType()), V);
 482         return InsertValueInst::Create(Struct, II->getArgOperand(0), 0);
 483       }
 484     }
 485     break;
 486   case Intrinsic::umul_with_overflow: {
 487     Value *LHS = II->getArgOperand(0), *RHS = II->getArgOperand(1);
 488     unsigned BitWidth = cast<IntegerType>(LHS->getType())->getBitWidth();
 489
 490     APInt LHSKnownZero(BitWidth, 0);
 491     APInt LHSKnownOne(BitWidth, 0);
 492     ComputeMaskedBits(LHS, LHSKnownZero, LHSKnownOne);
 493     APInt RHSKnownZero(BitWidth, 0);
 494     APInt RHSKnownOne(BitWidth, 0);
 495     ComputeMaskedBits(RHS, RHSKnownZero, RHSKnownOne);
 496
 497     // Get the largest possible values for each operand.
 498     APInt LHSMax = ~LHSKnownZero;
 499     APInt RHSMax = ~RHSKnownZero;
 500
 501     // If multiplying the maximum values does not overflow then we can turn
 502     // this into a plain NUW mul.
 503     bool Overflow;
 504     LHSMax.umul_ov(RHSMax, Overflow);
 505     if (!Overflow) {
 506       Value *Mul = Builder->CreateNUWMul(LHS, RHS, "umul_with_overflow");
 507       Constant *V[] = {
 508         UndefValue::get(LHS->getType()),
 509         Builder->getFalse()
 510       };
 511       Constant *Struct = ConstantStruct::get(cast<StructType>(II->getType()),V);
 512       return InsertValueInst::Create(Struct, Mul, 0);
 513     }
 514   } // FALL THROUGH
 515   case Intrinsic::smul_with_overflow:
 516     // Canonicalize constants into the RHS.
 517     if (isa<Constant>(II->getArgOperand(0)) &&
 518         !isa<Constant>(II->getArgOperand(1))) {
 519       Value *LHS = II->getArgOperand(0);
 520       II->setArgOperand(0, II->getArgOperand(1));
 521       II->setArgOperand(1, LHS);
 522       return II;
 523     }
 524
 525     // X * undef -> undef
 526     if (isa<UndefValue>(II->getArgOperand(1)))
 527       return ReplaceInstUsesWith(CI, UndefValue::get(II->getType()));
 528
 529     if (ConstantInt *RHSI = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1))) {
 530       // X*0 -> {0, false}
 531       if (RHSI->isZero())
 532         return ReplaceInstUsesWith(CI, Constant::getNullValue(II->getType()));
 533
 534       // X * 1 -> {X, false}
 535       if (RHSI->equalsInt(1)) {
 536         Constant *V[] = {
 537           UndefValue::get(II->getArgOperand(0)->getType()),
 538           ConstantInt::getFalse(II->getContext())
 539         };
 540         Constant *Struct =
 541           ConstantStruct::get(cast<StructType>(II->getType()), V);
 542         return InsertValueInst::Create(Struct, II->getArgOperand(0), 0);
 543       }
 544     }
 545     break;
 546   case Intrinsic::ppc_altivec_lvx:
 547   case Intrinsic::ppc_altivec_lvxl:
 548     // Turn PPC lvx -> load if the pointer is known aligned.
 549     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(0), 16, TD) >= 16) {
 550       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(0),
 551                                          PointerType::getUnqual(II->getType()));
 552       return new LoadInst(Ptr);
 553     }
 554     break;
 555   case Intrinsic::ppc_altivec_stvx:
 556   case Intrinsic::ppc_altivec_stvxl:
 557     // Turn stvx -> store if the pointer is known aligned.
 558     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(1), 16, TD) >= 16) {
 559       Type *OpPtrTy =
 560         PointerType::getUnqual(II->getArgOperand(0)->getType());
 561       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(1), OpPtrTy);
 562       return new StoreInst(II->getArgOperand(0), Ptr);
 563     }
 564     break;
 565   case Intrinsic::x86_sse_storeu_ps:
 566   case Intrinsic::x86_sse2_storeu_pd:
 567   case Intrinsic::x86_sse2_storeu_dq:
 568     // Turn X86 storeu -> store if the pointer is known aligned.
 569     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(0), 16, TD) >= 16) {
 570       Type *OpPtrTy =
 571         PointerType::getUnqual(II->getArgOperand(1)->getType());
 572       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(0), OpPtrTy);
 573       return new StoreInst(II->getArgOperand(1), Ptr);
 574     }
 575     break;
 576
 577   case Intrinsic::x86_sse_cvtss2si:
 578   case Intrinsic::x86_sse_cvtss2si64:
 579   case Intrinsic::x86_sse_cvttss2si:
 580   case Intrinsic::x86_sse_cvttss2si64:
 581   case Intrinsic::x86_sse2_cvtsd2si:
 582   case Intrinsic::x86_sse2_cvtsd2si64:
 583   case Intrinsic::x86_sse2_cvttsd2si:
 584   case Intrinsic::x86_sse2_cvttsd2si64: {
 585     // These intrinsics only demand the 0th element of their input vectors. If
 586     // we can simplify the input based on that, do so now.
 587     unsigned VWidth =
 588       cast<VectorType>(II->getArgOperand(0)->getType())->getNumElements();
 589     APInt DemandedElts(VWidth, 1);
 590     APInt UndefElts(VWidth, 0);
 591     if (Value *V = SimplifyDemandedVectorElts(II->getArgOperand(0),
 592                                               DemandedElts, UndefElts)) {
 593       II->setArgOperand(0, V);
 594       return II;
 595     }
 596     break;
 597   }
 598
 599
 600   case Intrinsic::x86_sse41_pmovsxbw:
 601   case Intrinsic::x86_sse41_pmovsxwd:
 602   case Intrinsic::x86_sse41_pmovsxdq:
 603   case Intrinsic::x86_sse41_pmovzxbw:
 604   case Intrinsic::x86_sse41_pmovzxwd:
 605   case Intrinsic::x86_sse41_pmovzxdq: {
 606     // pmov{s|z}x ignores the upper half of their input vectors.
 607     unsigned VWidth =
 608       cast<VectorType>(II->getArgOperand(0)->getType())->getNumElements();
 609     unsigned LowHalfElts = VWidth / 2;
 610     APInt InputDemandedElts(APInt::getBitsSet(VWidth, 0, LowHalfElts));
 611     APInt UndefElts(VWidth, 0);
 612     if (Value *TmpV = SimplifyDemandedVectorElts(II->getArgOperand(0),
 613                                                  InputDemandedElts,
 614                                                  UndefElts)) {
 615       II->setArgOperand(0, TmpV);
 616       return II;
 617     }
 618     break;
 619   }
 620
 621   case Intrinsic::ppc_altivec_vperm:
 622     // Turn vperm(V1,V2,mask) -> shuffle(V1,V2,mask) if mask is a constant.
 623     if (Constant *Mask = dyn_cast<Constant>(II->getArgOperand(2))) {
 624       assert(Mask->getType()->getVectorNumElements() == 16 &&
 625              "Bad type for intrinsic!");
 626
 627       // Check that all of the elements are integer constants or undefs.
 628       bool AllEltsOk = true;
 629       for (unsigned i = 0; i != 16; ++i) {
 630         Constant *Elt = Mask->getAggregateElement(i);
 631         if (Elt == 0 ||
 632             !(isa<ConstantInt>(Elt) || isa<UndefValue>(Elt))) {
 633           AllEltsOk = false;
 634           break;
 635         }
 636       }
 637
 638       if (AllEltsOk) {
 639         // Cast the input vectors to byte vectors.
 640         Value *Op0 = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(0),
 641                                             Mask->getType());
 642         Value *Op1 = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(1),
 643                                             Mask->getType());
 644         Value *Result = UndefValue::get(Op0->getType());
 645
 646         // Only extract each element once.
 647         Value *ExtractedElts[32];
 648         memset(ExtractedElts, 0, sizeof(ExtractedElts));
 649
 650         for (unsigned i = 0; i != 16; ++i) {
 651           if (isa<UndefValue>(Mask->getAggregateElement(i)))
 652             continue;
 653           unsigned Idx =
 654             cast<ConstantInt>(Mask->getAggregateElement(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::arm_neon_vmulls:
 699   case Intrinsic::arm_neon_vmullu: {
 700     // Zext/sext intrinsic operands according to the intrinsic type, then try to
 701     // simplify them. This lets us try a SimplifyMulInst on the extended
 702     // operands. If the zext/sext instructions are unused when we're done then
 703     // delete them from the block.
 704     Value* Arg0 = II->getArgOperand(0);
 705     Value* Arg1 = II->getArgOperand(1);
 706     bool Zext = (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::arm_neon_vmullu);
 707     Instruction *Arg0W =
 708       Zext ? CastInst::CreateZExtOrBitCast(Arg0, II->getType(), "", II) :
 709              CastInst::CreateSExtOrBitCast(Arg0, II->getType(), "", II);
 710     Value* Arg0WS = SimplifyInstruction(Arg0W);
 711     if (Arg0WS == 0) // If simplification fails just pass through the ext'd val.
 712       Arg0WS = Arg0W;
 713     Instruction *Arg1W =
 714       Zext ? CastInst::CreateZExtOrBitCast(Arg1, II->getType(), "", II) :
 715              CastInst::CreateSExtOrBitCast(Arg1, II->getType(), "", II);
 716     Value* Arg1WS = SimplifyInstruction(Arg1W);
 717     if (Arg1WS == 0)
 718       Arg1WS = Arg1W;
 719     Instruction *SimplifiedInst = 0;
 720     if (Value* V = SimplifyMulInst(Arg0WS, Arg1WS, TD)) {
 721       SimplifiedInst = ReplaceInstUsesWith(CI, V);
 722     }
 723     if (Arg0W->use_empty())
 724       Arg0W->eraseFromParent();
 725     if (Arg1W->use_empty())
 726       Arg1W->eraseFromParent();
 727     if (SimplifiedInst != 0)
 728       return SimplifiedInst;
 729     break;
 730   }
 731
 732   case Intrinsic::stackrestore: {
 733     // If the save is right next to the restore, remove the restore.  This can
 734     // happen when variable allocas are DCE'd.
 735     if (IntrinsicInst *SS = dyn_cast<IntrinsicInst>(II->getArgOperand(0))) {
 736       if (SS->getIntrinsicID() == Intrinsic::stacksave) {
 737         BasicBlock::iterator BI = SS;
 738         if (&*++BI == II)
 739           return EraseInstFromFunction(CI);
 740       }
 741     }
 742
 743     // Scan down this block to see if there is another stack restore in the
 744     // same block without an intervening call/alloca.
 745     BasicBlock::iterator BI = II;
 746     TerminatorInst *TI = II->getParent()->getTerminator();
 747     bool CannotRemove = false;
 748     for (++BI; &*BI != TI; ++BI) {
 749       if (isa<AllocaInst>(BI) || isMalloc(BI)) {
 750         CannotRemove = true;
 751         break;
 752       }
 753       if (CallInst *BCI = dyn_cast<CallInst>(BI)) {
 754         if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(BCI)) {
 755           // If there is a stackrestore below this one, remove this one.
 756           if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::stackrestore)
 757             return EraseInstFromFunction(CI);
 758           // Otherwise, ignore the intrinsic.
 759         } else {
 760           // If we found a non-intrinsic call, we can't remove the stack
 761           // restore.
 762           CannotRemove = true;
 763           break;
 764         }
 765       }
 766     }
 767
 768     // If the stack restore is in a return, resume, or unwind block and if there
 769     // are no allocas or calls between the restore and the return, nuke the
 770     // restore.
 771     if (!CannotRemove && (isa<ReturnInst>(TI) || isa<ResumeInst>(TI)))
 772       return EraseInstFromFunction(CI);
 773     break;
 774   }
 775   }
 776
 777   return visitCallSite(II);
 778 }
 779
 780 // InvokeInst simplification
 781 //
 782 Instruction *InstCombiner::visitInvokeInst(InvokeInst &II) {
 783   return visitCallSite(&II);
 784 }
 785
 786 /// isSafeToEliminateVarargsCast - If this cast does not affect the value
 787 /// passed through the varargs area, we can eliminate the use of the cast.
 788 static bool isSafeToEliminateVarargsCast(const CallSite CS,
 789                                          const CastInst * const CI,
 790                                          const TargetData * const TD,
 791                                          const int ix) {
 792   if (!CI->isLosslessCast())
 793     return false;
 794
 795   // The size of ByVal arguments is derived from the type, so we
 796   // can't change to a type with a different size.  If the size were
 797   // passed explicitly we could avoid this check.
 798   if (!CS.isByValArgument(ix))
 799     return true;
 800
 801   Type* SrcTy =
 802             cast<PointerType>(CI->getOperand(0)->getType())->getElementType();
 803   Type* DstTy = cast<PointerType>(CI->getType())->getElementType();
 804   if (!SrcTy->isSized() || !DstTy->isSized())
 805     return false;
 806   if (!TD || TD->getTypeAllocSize(SrcTy) != TD->getTypeAllocSize(DstTy))
 807     return false;
 808   return true;
 809 }
 810
 811 namespace {
 812 class InstCombineFortifiedLibCalls : public SimplifyFortifiedLibCalls {
 813   InstCombiner *IC;
 814 protected:
 815   void replaceCall(Value *With) {
 816     NewInstruction = IC->ReplaceInstUsesWith(*CI, With);
 817   }
 818   bool isFoldable(unsigned SizeCIOp, unsigned SizeArgOp, bool isString) const {
 819     if (CI->getArgOperand(SizeCIOp) == CI->getArgOperand(SizeArgOp))
 820       return true;
 821     if (ConstantInt *SizeCI =
 822                            dyn_cast<ConstantInt>(CI->getArgOperand(SizeCIOp))) {
 823       if (SizeCI->isAllOnesValue())
 824         return true;
 825       if (isString) {
 826         uint64_t Len = GetStringLength(CI->getArgOperand(SizeArgOp));
 827         // If the length is 0 we don't know how long it is and so we can't
 828         // remove the check.
 829         if (Len == 0) return false;
 830         return SizeCI->getZExtValue() >= Len;
 831       }
 832       if (ConstantInt *Arg = dyn_cast<ConstantInt>(
 833                                                   CI->getArgOperand(SizeArgOp)))
 834         return SizeCI->getZExtValue() >= Arg->getZExtValue();
 835     }
 836     return false;
 837   }
 838 public:
 839   InstCombineFortifiedLibCalls(InstCombiner *IC) : IC(IC), NewInstruction(0) { }
 840   Instruction *NewInstruction;
 841 };
 842 } // end anonymous namespace
 843
 844 // Try to fold some different type of calls here.
 845 // Currently we're only working with the checking functions, memcpy_chk,
 846 // mempcpy_chk, memmove_chk, memset_chk, strcpy_chk, stpcpy_chk, strncpy_chk,
 847 // strcat_chk and strncat_chk.
 848 Instruction *InstCombiner::tryOptimizeCall(CallInst *CI, const TargetData *TD) {
 849   if (CI->getCalledFunction() == 0) return 0;
 850
 851   InstCombineFortifiedLibCalls Simplifier(this);
 852   Simplifier.fold(CI, TD);
 853   return Simplifier.NewInstruction;
 854 }
 855
 856 static IntrinsicInst *FindInitTrampolineFromAlloca(Value *TrampMem) {
 857   // Strip off at most one level of pointer casts, looking for an alloca.  This
 858   // is good enough in practice and simpler than handling any number of casts.
 859   Value *Underlying = TrampMem->stripPointerCasts();
 860   if (Underlying != TrampMem &&
 861       (!Underlying->hasOneUse() || *Underlying->use_begin() != TrampMem))
 862     return 0;
 863   if (!isa<AllocaInst>(Underlying))
 864     return 0;
 865
 866   IntrinsicInst *InitTrampoline = 0;
 867   for (Value::use_iterator I = TrampMem->use_begin(), E = TrampMem->use_end();
 868        I != E; I++) {
 869     IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(*I);
 870     if (!II)
 871       return 0;
 872     if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::init_trampoline) {
 873       if (InitTrampoline)
 874         // More than one init_trampoline writes to this value.  Give up.
 875         return 0;
 876       InitTrampoline = II;
 877       continue;
 878     }
 879     if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::adjust_trampoline)
 880       // Allow any number of calls to adjust.trampoline.
 881       continue;
 882     return 0;
 883   }
 884
 885   // No call to init.trampoline found.
 886   if (!InitTrampoline)
 887     return 0;
 888
 889   // Check that the alloca is being used in the expected way.
 890   if (InitTrampoline->getOperand(0) != TrampMem)
 891     return 0;
 892
 893   return InitTrampoline;
 894 }
 895
 896 static IntrinsicInst *FindInitTrampolineFromBB(IntrinsicInst *AdjustTramp,
 897                                                Value *TrampMem) {
 898   // Visit all the previous instructions in the basic block, and try to find a
 899   // init.trampoline which has a direct path to the adjust.trampoline.
 900   for (BasicBlock::iterator I = AdjustTramp,
 901        E = AdjustTramp->getParent()->begin(); I != E; ) {
 902     Instruction *Inst = --I;
 903     if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(I))
 904       if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::init_trampoline &&
 905           II->getOperand(0) == TrampMem)
 906         return II;
 907     if (Inst->mayWriteToMemory())
 908       return 0;
 909   }
 910   return 0;
 911 }
 912
 913 // Given a call to llvm.adjust.trampoline, find and return the corresponding
 914 // call to llvm.init.trampoline if the call to the trampoline can be optimized
 915 // to a direct call to a function.  Otherwise return NULL.
 916 //
 917 static IntrinsicInst *FindInitTrampoline(Value *Callee) {
 918   Callee = Callee->stripPointerCasts();
 919   IntrinsicInst *AdjustTramp = dyn_cast<IntrinsicInst>(Callee);
 920   if (!AdjustTramp ||
 921       AdjustTramp->getIntrinsicID() != Intrinsic::adjust_trampoline)
 922     return 0;
 923
 924   Value *TrampMem = AdjustTramp->getOperand(0);
 925
 926   if (IntrinsicInst *IT = FindInitTrampolineFromAlloca(TrampMem))
 927     return IT;
 928   if (IntrinsicInst *IT = FindInitTrampolineFromBB(AdjustTramp, TrampMem))
 929     return IT;
 930   return 0;
 931 }
 932
 933 // visitCallSite - Improvements for call and invoke instructions.
 934 //
 935 Instruction *InstCombiner::visitCallSite(CallSite CS) {
 936   bool Changed = false;
 937
 938   // If the callee is a pointer to a function, attempt to move any casts to the
 939   // arguments of the call/invoke.
 940   Value *Callee = CS.getCalledValue();
 941   if (!isa<Function>(Callee) && transformConstExprCastCall(CS))
 942     return 0;
 943
 944   if (Function *CalleeF = dyn_cast<Function>(Callee))
 945     // If the call and callee calling conventions don't match, this call must
 946     // be unreachable, as the call is undefined.
 947     if (CalleeF->getCallingConv() != CS.getCallingConv() &&
 948         // Only do this for calls to a function with a body.  A prototype may
 949         // not actually end up matching the implementation's calling conv for a
 950         // variety of reasons (e.g. it may be written in assembly).
 951         !CalleeF->isDeclaration()) {
 952       Instruction *OldCall = CS.getInstruction();
 953       new StoreInst(ConstantInt::getTrue(Callee->getContext()),
 954                 UndefValue::get(Type::getInt1PtrTy(Callee->getContext())),
 955                                   OldCall);
 956       // If OldCall dues not return void then replaceAllUsesWith undef.
 957       // This allows ValueHandlers and custom metadata to adjust itself.
 958       if (!OldCall->getType()->isVoidTy())
 959         ReplaceInstUsesWith(*OldCall, UndefValue::get(OldCall->getType()));
 960       if (isa<CallInst>(OldCall))
 961         return EraseInstFromFunction(*OldCall);
 962
 963       // We cannot remove an invoke, because it would change the CFG, just
 964       // change the callee to a null pointer.
 965       cast<InvokeInst>(OldCall)->setCalledFunction(
 966                                     Constant::getNullValue(CalleeF->getType()));
 967       return 0;
 968     }
 969
 970   if (isa<ConstantPointerNull>(Callee) || isa<UndefValue>(Callee)) {
 971     // This instruction is not reachable, just remove it.  We insert a store to
 972     // undef so that we know that this code is not reachable, despite the fact
 973     // that we can't modify the CFG here.
 974     new StoreInst(ConstantInt::getTrue(Callee->getContext()),
 975                UndefValue::get(Type::getInt1PtrTy(Callee->getContext())),
 976                   CS.getInstruction());
 977
 978     // If CS does not return void then replaceAllUsesWith undef.
 979     // This allows ValueHandlers and custom metadata to adjust itself.
 980     if (!CS.getInstruction()->getType()->isVoidTy())
 981       ReplaceInstUsesWith(*CS.getInstruction(),
 982                           UndefValue::get(CS.getInstruction()->getType()));
 983
 984     if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(CS.getInstruction())) {
 985       // Don't break the CFG, insert a dummy cond branch.
 986       BranchInst::Create(II->getNormalDest(), II->getUnwindDest(),
 987                          ConstantInt::getTrue(Callee->getContext()), II);
 988     }
 989     return EraseInstFromFunction(*CS.getInstruction());
 990   }
 991
 992   if (IntrinsicInst *II = FindInitTrampoline(Callee))
 993     return transformCallThroughTrampoline(CS, II);
 994
 995   PointerType *PTy = cast<PointerType>(Callee->getType());
 996   FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(PTy->getElementType());
 997   if (FTy->isVarArg()) {
 998     int ix = FTy->getNumParams();
 999     // See if we can optimize any arguments passed through the varargs area of
1000     // the call.
1001     for (CallSite::arg_iterator I = CS.arg_begin()+FTy->getNumParams(),
1002            E = CS.arg_end(); I != E; ++I, ++ix) {
1003       CastInst *CI = dyn_cast<CastInst>(*I);
1004       if (CI && isSafeToEliminateVarargsCast(CS, CI, TD, ix)) {
1005         *I = CI->getOperand(0);
1006         Changed = true;
1007       }
1008     }
1009   }
1010
1011   if (isa<InlineAsm>(Callee) && !CS.doesNotThrow()) {
1012     // Inline asm calls cannot throw - mark them 'nounwind'.
1013     CS.setDoesNotThrow();
1014     Changed = true;
1015   }
1016
1017   // Try to optimize the call if possible, we require TargetData for most of
1018   // this.  None of these calls are seen as possibly dead so go ahead and
1019   // delete the instruction now.
1020   if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(CS.getInstruction())) {
1021     Instruction *I = tryOptimizeCall(CI, TD);
1022     // If we changed something return the result, etc. Otherwise let
1023     // the fallthrough check.
1024     if (I) return EraseInstFromFunction(*I);
1025   }
1026
1027   return Changed ? CS.getInstruction() : 0;
1028 }
1029
1030 // transformConstExprCastCall - If the callee is a constexpr cast of a function,
1031 // attempt to move the cast to the arguments of the call/invoke.
1032 //
1033 bool InstCombiner::transformConstExprCastCall(CallSite CS) {
1034   Function *Callee =
1035     dyn_cast<Function>(CS.getCalledValue()->stripPointerCasts());
1036   if (Callee == 0)
1037     return false;
1038   Instruction *Caller = CS.getInstruction();
1039   const AttrListPtr &CallerPAL = CS.getAttributes();
1040
1041   // Okay, this is a cast from a function to a different type.  Unless doing so
1042   // would cause a type conversion of one of our arguments, change this call to
1043   // be a direct call with arguments casted to the appropriate types.
1044   //
1045   FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1046   Type *OldRetTy = Caller->getType();
1047   Type *NewRetTy = FT->getReturnType();
1048
1049   if (NewRetTy->isStructTy())
1050     return false; // TODO: Handle multiple return values.
1051
1052   // Check to see if we are changing the return type...
1053   if (OldRetTy != NewRetTy) {
1054     if (Callee->isDeclaration() &&
1055         // Conversion is ok if changing from one pointer type to another or from
1056         // a pointer to an integer of the same size.
1057         !((OldRetTy->isPointerTy() || !TD ||
1058            OldRetTy == TD->getIntPtrType(Caller->getContext())) &&
1059           (NewRetTy->isPointerTy() || !TD ||
1060            NewRetTy == TD->getIntPtrType(Caller->getContext()))))
1061       return false;   // Cannot transform this return value.
1062
1063     if (!Caller->use_empty() &&
1064         // void -> non-void is handled specially
1065         !NewRetTy->isVoidTy() && !CastInst::isCastable(NewRetTy, OldRetTy))
1066       return false;   // Cannot transform this return value.
1067
1068     if (!CallerPAL.isEmpty() && !Caller->use_empty()) {
1069       Attributes RAttrs = CallerPAL.getRetAttributes();
1070       if (RAttrs & Attribute::typeIncompatible(NewRetTy))
1071         return false;   // Attribute not compatible with transformed value.
1072     }
1073
1074     // If the callsite is an invoke instruction, and the return value is used by
1075     // a PHI node in a successor, we cannot change the return type of the call
1076     // because there is no place to put the cast instruction (without breaking
1077     // the critical edge).  Bail out in this case.
1078     if (!Caller->use_empty())
1079       if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller))
1080         for (Value::use_iterator UI = II->use_begin(), E = II->use_end();
1081              UI != E; ++UI)
1082           if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(*UI))
1083             if (PN->getParent() == II->getNormalDest() ||
1084                 PN->getParent() == II->getUnwindDest())
1085               return false;
1086   }
1087
1088   unsigned NumActualArgs = unsigned(CS.arg_end()-CS.arg_begin());
1089   unsigned NumCommonArgs = std::min(FT->getNumParams(), NumActualArgs);
1090
1091   CallSite::arg_iterator AI = CS.arg_begin();
1092   for (unsigned i = 0, e = NumCommonArgs; i != e; ++i, ++AI) {
1093     Type *ParamTy = FT->getParamType(i);
1094     Type *ActTy = (*AI)->getType();
1095
1096     if (!CastInst::isCastable(ActTy, ParamTy))
1097       return false;   // Cannot transform this parameter value.
1098
1099     Attributes Attrs = CallerPAL.getParamAttributes(i + 1);
1100     if (Attrs & Attribute::typeIncompatible(ParamTy))
1101       return false;   // Attribute not compatible with transformed value.
1102
1103     // If the parameter is passed as a byval argument, then we have to have a
1104     // sized type and the sized type has to have the same size as the old type.
1105     if (ParamTy != ActTy && (Attrs & Attribute::ByVal)) {
1106       PointerType *ParamPTy = dyn_cast<PointerType>(ParamTy);
1107       if (ParamPTy == 0 || !ParamPTy->getElementType()->isSized() || TD == 0)
1108         return false;
1109
1110       Type *CurElTy = cast<PointerType>(ActTy)->getElementType();
1111       if (TD->getTypeAllocSize(CurElTy) !=
1112           TD->getTypeAllocSize(ParamPTy->getElementType()))
1113         return false;
1114     }
1115
1116     // Converting from one pointer type to another or between a pointer and an
1117     // integer of the same size is safe even if we do not have a body.
1118     bool isConvertible = ActTy == ParamTy ||
1119       (TD && ((ParamTy->isPointerTy() ||
1120       ParamTy == TD->getIntPtrType(Caller->getContext())) &&
1121               (ActTy->isPointerTy() ||
1122               ActTy == TD->getIntPtrType(Caller->getContext()))));
1123     if (Callee->isDeclaration() && !isConvertible) return false;
1124   }
1125
1126   if (Callee->isDeclaration()) {
1127     // Do not delete arguments unless we have a function body.
1128     if (FT->getNumParams() < NumActualArgs && !FT->isVarArg())
1129       return false;
1130
1131     // If the callee is just a declaration, don't change the varargsness of the
1132     // call.  We don't want to introduce a varargs call where one doesn't
1133     // already exist.
1134     PointerType *APTy = cast<PointerType>(CS.getCalledValue()->getType());
1135     if (FT->isVarArg()!=cast<FunctionType>(APTy->getElementType())->isVarArg())
1136       return false;
1137
1138     // If both the callee and the cast type are varargs, we still have to make
1139     // sure the number of fixed parameters are the same or we have the same
1140     // ABI issues as if we introduce a varargs call.
1141     if (FT->isVarArg() &&
1142         cast<FunctionType>(APTy->getElementType())->isVarArg() &&
1143         FT->getNumParams() !=
1144         cast<FunctionType>(APTy->getElementType())->getNumParams())
1145       return false;
1146   }
1147
1148   if (FT->getNumParams() < NumActualArgs && FT->isVarArg() &&
1149       !CallerPAL.isEmpty())
1150     // In this case we have more arguments than the new function type, but we
1151     // won't be dropping them.  Check that these extra arguments have attributes
1152     // that are compatible with being a vararg call argument.
1153     for (unsigned i = CallerPAL.getNumSlots(); i; --i) {
1154       if (CallerPAL.getSlot(i - 1).Index <= FT->getNumParams())
1155         break;
1156       Attributes PAttrs = CallerPAL.getSlot(i - 1).Attrs;
1157       if (PAttrs & Attribute::VarArgsIncompatible)
1158         return false;
1159     }
1160
1161
1162   // Okay, we decided that this is a safe thing to do: go ahead and start
1163   // inserting cast instructions as necessary.
1164   std::vector<Value*> Args;
1165   Args.reserve(NumActualArgs);
1166   SmallVector<AttributeWithIndex, 8> attrVec;
1167   attrVec.reserve(NumCommonArgs);
1168
1169   // Get any return attributes.
1170   Attributes RAttrs = CallerPAL.getRetAttributes();
1171
1172   // If the return value is not being used, the type may not be compatible
1173   // with the existing attributes.  Wipe out any problematic attributes.
1174   RAttrs &= ~Attribute::typeIncompatible(NewRetTy);
1175
1176   // Add the new return attributes.
1177   if (RAttrs)
1178     attrVec.push_back(AttributeWithIndex::get(0, RAttrs));
1179
1180   AI = CS.arg_begin();
1181   for (unsigned i = 0; i != NumCommonArgs; ++i, ++AI) {
1182     Type *ParamTy = FT->getParamType(i);
1183     if ((*AI)->getType() == ParamTy) {
1184       Args.push_back(*AI);
1185     } else {
1186       Instruction::CastOps opcode = CastInst::getCastOpcode(*AI,
1187           false, ParamTy, false);
1188       Args.push_back(Builder->CreateCast(opcode, *AI, ParamTy));
1189     }
1190
1191     // Add any parameter attributes.
1192     if (Attributes PAttrs = CallerPAL.getParamAttributes(i + 1))
1193       attrVec.push_back(AttributeWithIndex::get(i + 1, PAttrs));
1194   }
1195
1196   // If the function takes more arguments than the call was taking, add them
1197   // now.
1198   for (unsigned i = NumCommonArgs; i != FT->getNumParams(); ++i)
1199     Args.push_back(Constant::getNullValue(FT->getParamType(i)));
1200
1201   // If we are removing arguments to the function, emit an obnoxious warning.
1202   if (FT->getNumParams() < NumActualArgs) {
1203     if (!FT->isVarArg()) {
1204       errs() << "WARNING: While resolving call to function '"
1205              << Callee->getName() << "' arguments were dropped!\n";
1206     } else {
1207       // Add all of the arguments in their promoted form to the arg list.
1208       for (unsigned i = FT->getNumParams(); i != NumActualArgs; ++i, ++AI) {
1209         Type *PTy = getPromotedType((*AI)->getType());
1210         if (PTy != (*AI)->getType()) {
1211           // Must promote to pass through va_arg area!
1212           Instruction::CastOps opcode =
1213             CastInst::getCastOpcode(*AI, false, PTy, false);
1214           Args.push_back(Builder->CreateCast(opcode, *AI, PTy));
1215         } else {
1216           Args.push_back(*AI);
1217         }
1218
1219         // Add any parameter attributes.
1220         if (Attributes PAttrs = CallerPAL.getParamAttributes(i + 1))
1221           attrVec.push_back(AttributeWithIndex::get(i + 1, PAttrs));
1222       }
1223     }
1224   }
1225
1226   if (Attributes FnAttrs =  CallerPAL.getFnAttributes())
1227     attrVec.push_back(AttributeWithIndex::get(~0, FnAttrs));
1228
1229   if (NewRetTy->isVoidTy())
1230     Caller->setName("");   // Void type should not have a name.
1231
1232   const AttrListPtr &NewCallerPAL = AttrListPtr::get(attrVec.begin(),
1233                                                      attrVec.end());
1234
1235   Instruction *NC;
1236   if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller)) {
1237     NC = Builder->CreateInvoke(Callee, II->getNormalDest(),
1238                                II->getUnwindDest(), Args);
1239     NC->takeName(II);
1240     cast<InvokeInst>(NC)->setCallingConv(II->getCallingConv());
1241     cast<InvokeInst>(NC)->setAttributes(NewCallerPAL);
1242   } else {
1243     CallInst *CI = cast<CallInst>(Caller);
1244     NC = Builder->CreateCall(Callee, Args);
1245     NC->takeName(CI);
1246     if (CI->isTailCall())
1247       cast<CallInst>(NC)->setTailCall();
1248     cast<CallInst>(NC)->setCallingConv(CI->getCallingConv());
1249     cast<CallInst>(NC)->setAttributes(NewCallerPAL);
1250   }
1251
1252   // Insert a cast of the return type as necessary.
1253   Value *NV = NC;
1254   if (OldRetTy != NV->getType() && !Caller->use_empty()) {
1255     if (!NV->getType()->isVoidTy()) {
1256       Instruction::CastOps opcode =
1257         CastInst::getCastOpcode(NC, false, OldRetTy, false);
1258       NV = NC = CastInst::Create(opcode, NC, OldRetTy);
1259       NC->setDebugLoc(Caller->getDebugLoc());
1260
1261       // If this is an invoke instruction, we should insert it after the first
1262       // non-phi, instruction in the normal successor block.
1263       if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller)) {
1264         BasicBlock::iterator I = II->getNormalDest()->getFirstInsertionPt();
1265         InsertNewInstBefore(NC, *I);
1266       } else {
1267         // Otherwise, it's a call, just insert cast right after the call.
1268         InsertNewInstBefore(NC, *Caller);
1269       }
1270       Worklist.AddUsersToWorkList(*Caller);
1271     } else {
1272       NV = UndefValue::get(Caller->getType());
1273     }
1274   }
1275
1276   if (!Caller->use_empty())
1277     ReplaceInstUsesWith(*Caller, NV);
1278
1279   EraseInstFromFunction(*Caller);
1280   return true;
1281 }
1282
1283 // transformCallThroughTrampoline - Turn a call to a function created by
1284 // init_trampoline / adjust_trampoline intrinsic pair into a direct call to the
1285 // underlying function.
1286 //
1287 Instruction *
1288 InstCombiner::transformCallThroughTrampoline(CallSite CS,
1289                                              IntrinsicInst *Tramp) {
1290   Value *Callee = CS.getCalledValue();
1291   PointerType *PTy = cast<PointerType>(Callee->getType());
1292   FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(PTy->getElementType());
1293   const AttrListPtr &Attrs = CS.getAttributes();
1294
1295   // If the call already has the 'nest' attribute somewhere then give up -
1296   // otherwise 'nest' would occur twice after splicing in the chain.
1297   if (Attrs.hasAttrSomewhere(Attribute::Nest))
1298     return 0;
1299
1300   assert(Tramp &&
1301          "transformCallThroughTrampoline called with incorrect CallSite.");
1302
1303   Function *NestF =cast<Function>(Tramp->getArgOperand(1)->stripPointerCasts());
1304   PointerType *NestFPTy = cast<PointerType>(NestF->getType());
1305   FunctionType *NestFTy = cast<FunctionType>(NestFPTy->getElementType());
1306
1307   const AttrListPtr &NestAttrs = NestF->getAttributes();
1308   if (!NestAttrs.isEmpty()) {
1309     unsigned NestIdx = 1;
1310     Type *NestTy = 0;
1311     Attributes NestAttr = Attribute::None;
1312
1313     // Look for a parameter marked with the 'nest' attribute.
1314     for (FunctionType::param_iterator I = NestFTy->param_begin(),
1315          E = NestFTy->param_end(); I != E; ++NestIdx, ++I)
1316       if (NestAttrs.paramHasAttr(NestIdx, Attribute::Nest)) {
1317         // Record the parameter type and any other attributes.
1318         NestTy = *I;
1319         NestAttr = NestAttrs.getParamAttributes(NestIdx);
1320         break;
1321       }
1322
1323     if (NestTy) {
1324       Instruction *Caller = CS.getInstruction();
1325       std::vector<Value*> NewArgs;
1326       NewArgs.reserve(unsigned(CS.arg_end()-CS.arg_begin())+1);
1327
1328       SmallVector<AttributeWithIndex, 8> NewAttrs;
1329       NewAttrs.reserve(Attrs.getNumSlots() + 1);
1330
1331       // Insert the nest argument into the call argument list, which may
1332       // mean appending it.  Likewise for attributes.
1333
1334       // Add any result attributes.
1335       if (Attributes Attr = Attrs.getRetAttributes())
1336         NewAttrs.push_back(AttributeWithIndex::get(0, Attr));
1337
1338       {
1339         unsigned Idx = 1;
1340         CallSite::arg_iterator I = CS.arg_begin(), E = CS.arg_end();
1341         do {
1342           if (Idx == NestIdx) {
1343             // Add the chain argument and attributes.
1344             Value *NestVal = Tramp->getArgOperand(2);
1345             if (NestVal->getType() != NestTy)
1346               NestVal = Builder->CreateBitCast(NestVal, NestTy, "nest");
1347             NewArgs.push_back(NestVal);
1348             NewAttrs.push_back(AttributeWithIndex::get(NestIdx, NestAttr));
1349           }
1350
1351           if (I == E)
1352             break;
1353
1354           // Add the original argument and attributes.
1355           NewArgs.push_back(*I);
1356           if (Attributes Attr = Attrs.getParamAttributes(Idx))
1357             NewAttrs.push_back
1358               (AttributeWithIndex::get(Idx + (Idx >= NestIdx), Attr));
1359
1360           ++Idx, ++I;
1361         } while (1);
1362       }
1363
1364       // Add any function attributes.
1365       if (Attributes Attr = Attrs.getFnAttributes())
1366         NewAttrs.push_back(AttributeWithIndex::get(~0, Attr));
1367
1368       // The trampoline may have been bitcast to a bogus type (FTy).
1369       // Handle this by synthesizing a new function type, equal to FTy
1370       // with the chain parameter inserted.
1371
1372       std::vector<Type*> NewTypes;
1373       NewTypes.reserve(FTy->getNumParams()+1);
1374
1375       // Insert the chain's type into the list of parameter types, which may
1376       // mean appending it.
1377       {
1378         unsigned Idx = 1;
1379         FunctionType::param_iterator I = FTy->param_begin(),
1380           E = FTy->param_end();
1381
1382         do {
1383           if (Idx == NestIdx)
1384             // Add the chain's type.
1385             NewTypes.push_back(NestTy);
1386
1387           if (I == E)
1388             break;
1389
1390           // Add the original type.
1391           NewTypes.push_back(*I);
1392
1393           ++Idx, ++I;
1394         } while (1);
1395       }
1396
1397       // Replace the trampoline call with a direct call.  Let the generic
1398       // code sort out any function type mismatches.
1399       FunctionType *NewFTy = FunctionType::get(FTy->getReturnType(), NewTypes,
1400                                                 FTy->isVarArg());
1401       Constant *NewCallee =
1402         NestF->getType() == PointerType::getUnqual(NewFTy) ?
1403         NestF : ConstantExpr::getBitCast(NestF,
1404                                          PointerType::getUnqual(NewFTy));
1405       const AttrListPtr &NewPAL = AttrListPtr::get(NewAttrs.begin(),
1406                                                    NewAttrs.end());
1407
1408       Instruction *NewCaller;
1409       if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller)) {
1410         NewCaller = InvokeInst::Create(NewCallee,
1411                                        II->getNormalDest(), II->getUnwindDest(),
1412                                        NewArgs);
1413         cast<InvokeInst>(NewCaller)->setCallingConv(II->getCallingConv());
1414         cast<InvokeInst>(NewCaller)->setAttributes(NewPAL);
1415       } else {
1416         NewCaller = CallInst::Create(NewCallee, NewArgs);
1417         if (cast<CallInst>(Caller)->isTailCall())
1418           cast<CallInst>(NewCaller)->setTailCall();
1419         cast<CallInst>(NewCaller)->
1420           setCallingConv(cast<CallInst>(Caller)->getCallingConv());
1421         cast<CallInst>(NewCaller)->setAttributes(NewPAL);
1422       }
1423
1424       return NewCaller;
1425     }
1426   }
1427
1428   // Replace the trampoline call with a direct call.  Since there is no 'nest'
1429   // parameter, there is no need to adjust the argument list.  Let the generic
1430   // code sort out any function type mismatches.
1431   Constant *NewCallee =
1432     NestF->getType() == PTy ? NestF :
1433                               ConstantExpr::getBitCast(NestF, PTy);
1434   CS.setCalledFunction(NewCallee);
1435   return CS.getInstruction();
1436 }