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), KnownZero, KnownOne);
 365     unsigned TrailingZeros = KnownOne.countTrailingZeros();
 366     APInt Mask(APInt::getLowBitsSet(BitWidth, TrailingZeros));
 367     if ((Mask & KnownZero) == Mask)
 368       return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantInt::get(IT,
 369                                  APInt(BitWidth, TrailingZeros)));
 370
 371     }
 372     break;
 373   case Intrinsic::ctlz: {
 374     // If all bits above the first known one are known zero,
 375     // this value is constant.
 376     IntegerType *IT = dyn_cast<IntegerType>(II->getArgOperand(0)->getType());
 377     // FIXME: Try to simplify vectors of integers.
 378     if (!IT) break;
 379     uint32_t BitWidth = IT->getBitWidth();
 380     APInt KnownZero(BitWidth, 0);
 381     APInt KnownOne(BitWidth, 0);
 382     ComputeMaskedBits(II->getArgOperand(0), KnownZero, KnownOne);
 383     unsigned LeadingZeros = KnownOne.countLeadingZeros();
 384     APInt Mask(APInt::getHighBitsSet(BitWidth, LeadingZeros));
 385     if ((Mask & KnownZero) == Mask)
 386       return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantInt::get(IT,
 387                                  APInt(BitWidth, LeadingZeros)));
 388
 389     }
 390     break;
 391   case Intrinsic::uadd_with_overflow: {
 392     Value *LHS = II->getArgOperand(0), *RHS = II->getArgOperand(1);
 393     IntegerType *IT = cast<IntegerType>(II->getArgOperand(0)->getType());
 394     uint32_t BitWidth = IT->getBitWidth();
 395     APInt LHSKnownZero(BitWidth, 0);
 396     APInt LHSKnownOne(BitWidth, 0);
 397     ComputeMaskedBits(LHS, LHSKnownZero, LHSKnownOne);
 398     bool LHSKnownNegative = LHSKnownOne[BitWidth - 1];
 399     bool LHSKnownPositive = LHSKnownZero[BitWidth - 1];
 400
 401     if (LHSKnownNegative || LHSKnownPositive) {
 402       APInt RHSKnownZero(BitWidth, 0);
 403       APInt RHSKnownOne(BitWidth, 0);
 404       ComputeMaskedBits(RHS, RHSKnownZero, RHSKnownOne);
 405       bool RHSKnownNegative = RHSKnownOne[BitWidth - 1];
 406       bool RHSKnownPositive = RHSKnownZero[BitWidth - 1];
 407       if (LHSKnownNegative && RHSKnownNegative) {
 408         // The sign bit is set in both cases: this MUST overflow.
 409         // Create a simple add instruction, and insert it into the struct.
 410         Value *Add = Builder->CreateAdd(LHS, RHS);
 411         Add->takeName(&CI);
 412         Constant *V[] = {
 413           UndefValue::get(LHS->getType()),
 414           ConstantInt::getTrue(II->getContext())
 415         };
 416         StructType *ST = cast<StructType>(II->getType());
 417         Constant *Struct = ConstantStruct::get(ST, V);
 418         return InsertValueInst::Create(Struct, Add, 0);
 419       }
 420
 421       if (LHSKnownPositive && RHSKnownPositive) {
 422         // The sign bit is clear in both cases: this CANNOT overflow.
 423         // Create a simple add instruction, and insert it into the struct.
 424         Value *Add = Builder->CreateNUWAdd(LHS, RHS);
 425         Add->takeName(&CI);
 426         Constant *V[] = {
 427           UndefValue::get(LHS->getType()),
 428           ConstantInt::getFalse(II->getContext())
 429         };
 430         StructType *ST = cast<StructType>(II->getType());
 431         Constant *Struct = ConstantStruct::get(ST, V);
 432         return InsertValueInst::Create(Struct, Add, 0);
 433       }
 434     }
 435   }
 436   // FALL THROUGH uadd into sadd
 437   case Intrinsic::sadd_with_overflow:
 438     // Canonicalize constants into the RHS.
 439     if (isa<Constant>(II->getArgOperand(0)) &&
 440         !isa<Constant>(II->getArgOperand(1))) {
 441       Value *LHS = II->getArgOperand(0);
 442       II->setArgOperand(0, II->getArgOperand(1));
 443       II->setArgOperand(1, LHS);
 444       return II;
 445     }
 446
 447     // X + undef -> undef
 448     if (isa<UndefValue>(II->getArgOperand(1)))
 449       return ReplaceInstUsesWith(CI, UndefValue::get(II->getType()));
 450
 451     if (ConstantInt *RHS = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1))) {
 452       // X + 0 -> {X, false}
 453       if (RHS->isZero()) {
 454         Constant *V[] = {
 455           UndefValue::get(II->getArgOperand(0)->getType()),
 456           ConstantInt::getFalse(II->getContext())
 457         };
 458         Constant *Struct =
 459           ConstantStruct::get(cast<StructType>(II->getType()), V);
 460         return InsertValueInst::Create(Struct, II->getArgOperand(0), 0);
 461       }
 462     }
 463     break;
 464   case Intrinsic::usub_with_overflow:
 465   case Intrinsic::ssub_with_overflow:
 466     // undef - X -> undef
 467     // X - undef -> undef
 468     if (isa<UndefValue>(II->getArgOperand(0)) ||
 469         isa<UndefValue>(II->getArgOperand(1)))
 470       return ReplaceInstUsesWith(CI, UndefValue::get(II->getType()));
 471
 472     if (ConstantInt *RHS = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1))) {
 473       // X - 0 -> {X, false}
 474       if (RHS->isZero()) {
 475         Constant *V[] = {
 476           UndefValue::get(II->getArgOperand(0)->getType()),
 477           ConstantInt::getFalse(II->getContext())
 478         };
 479         Constant *Struct =
 480           ConstantStruct::get(cast<StructType>(II->getType()), V);
 481         return InsertValueInst::Create(Struct, II->getArgOperand(0), 0);
 482       }
 483     }
 484     break;
 485   case Intrinsic::umul_with_overflow: {
 486     Value *LHS = II->getArgOperand(0), *RHS = II->getArgOperand(1);
 487     unsigned BitWidth = cast<IntegerType>(LHS->getType())->getBitWidth();
 488
 489     APInt LHSKnownZero(BitWidth, 0);
 490     APInt LHSKnownOne(BitWidth, 0);
 491     ComputeMaskedBits(LHS, LHSKnownZero, LHSKnownOne);
 492     APInt RHSKnownZero(BitWidth, 0);
 493     APInt RHSKnownOne(BitWidth, 0);
 494     ComputeMaskedBits(RHS, RHSKnownZero, RHSKnownOne);
 495
 496     // Get the largest possible values for each operand.
 497     APInt LHSMax = ~LHSKnownZero;
 498     APInt RHSMax = ~RHSKnownZero;
 499
 500     // If multiplying the maximum values does not overflow then we can turn
 501     // this into a plain NUW mul.
 502     bool Overflow;
 503     LHSMax.umul_ov(RHSMax, Overflow);
 504     if (!Overflow) {
 505       Value *Mul = Builder->CreateNUWMul(LHS, RHS, "umul_with_overflow");
 506       Constant *V[] = {
 507         UndefValue::get(LHS->getType()),
 508         Builder->getFalse()
 509       };
 510       Constant *Struct = ConstantStruct::get(cast<StructType>(II->getType()),V);
 511       return InsertValueInst::Create(Struct, Mul, 0);
 512     }
 513   } // FALL THROUGH
 514   case Intrinsic::smul_with_overflow:
 515     // Canonicalize constants into the RHS.
 516     if (isa<Constant>(II->getArgOperand(0)) &&
 517         !isa<Constant>(II->getArgOperand(1))) {
 518       Value *LHS = II->getArgOperand(0);
 519       II->setArgOperand(0, II->getArgOperand(1));
 520       II->setArgOperand(1, LHS);
 521       return II;
 522     }
 523
 524     // X * undef -> undef
 525     if (isa<UndefValue>(II->getArgOperand(1)))
 526       return ReplaceInstUsesWith(CI, UndefValue::get(II->getType()));
 527
 528     if (ConstantInt *RHSI = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1))) {
 529       // X*0 -> {0, false}
 530       if (RHSI->isZero())
 531         return ReplaceInstUsesWith(CI, Constant::getNullValue(II->getType()));
 532
 533       // X * 1 -> {X, false}
 534       if (RHSI->equalsInt(1)) {
 535         Constant *V[] = {
 536           UndefValue::get(II->getArgOperand(0)->getType()),
 537           ConstantInt::getFalse(II->getContext())
 538         };
 539         Constant *Struct =
 540           ConstantStruct::get(cast<StructType>(II->getType()), V);
 541         return InsertValueInst::Create(Struct, II->getArgOperand(0), 0);
 542       }
 543     }
 544     break;
 545   case Intrinsic::ppc_altivec_lvx:
 546   case Intrinsic::ppc_altivec_lvxl:
 547     // Turn PPC lvx -> load if the pointer is known aligned.
 548     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(0), 16, TD) >= 16) {
 549       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(0),
 550                                          PointerType::getUnqual(II->getType()));
 551       return new LoadInst(Ptr);
 552     }
 553     break;
 554   case Intrinsic::ppc_altivec_stvx:
 555   case Intrinsic::ppc_altivec_stvxl:
 556     // Turn stvx -> store if the pointer is known aligned.
 557     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(1), 16, TD) >= 16) {
 558       Type *OpPtrTy =
 559         PointerType::getUnqual(II->getArgOperand(0)->getType());
 560       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(1), OpPtrTy);
 561       return new StoreInst(II->getArgOperand(0), Ptr);
 562     }
 563     break;
 564   case Intrinsic::x86_sse_storeu_ps:
 565   case Intrinsic::x86_sse2_storeu_pd:
 566   case Intrinsic::x86_sse2_storeu_dq:
 567     // Turn X86 storeu -> store if the pointer is known aligned.
 568     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(0), 16, TD) >= 16) {
 569       Type *OpPtrTy =
 570         PointerType::getUnqual(II->getArgOperand(1)->getType());
 571       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(0), OpPtrTy);
 572       return new StoreInst(II->getArgOperand(1), Ptr);
 573     }
 574     break;
 575
 576   case Intrinsic::x86_sse_cvtss2si:
 577   case Intrinsic::x86_sse_cvtss2si64:
 578   case Intrinsic::x86_sse_cvttss2si:
 579   case Intrinsic::x86_sse_cvttss2si64:
 580   case Intrinsic::x86_sse2_cvtsd2si:
 581   case Intrinsic::x86_sse2_cvtsd2si64:
 582   case Intrinsic::x86_sse2_cvttsd2si:
 583   case Intrinsic::x86_sse2_cvttsd2si64: {
 584     // These intrinsics only demand the 0th element of their input vectors. If
 585     // we can simplify the input based on that, do so now.
 586     unsigned VWidth =
 587       cast<VectorType>(II->getArgOperand(0)->getType())->getNumElements();
 588     APInt DemandedElts(VWidth, 1);
 589     APInt UndefElts(VWidth, 0);
 590     if (Value *V = SimplifyDemandedVectorElts(II->getArgOperand(0),
 591                                               DemandedElts, UndefElts)) {
 592       II->setArgOperand(0, V);
 593       return II;
 594     }
 595     break;
 596   }
 597
 598
 599   case Intrinsic::x86_sse41_pmovsxbw:
 600   case Intrinsic::x86_sse41_pmovsxwd:
 601   case Intrinsic::x86_sse41_pmovsxdq:
 602   case Intrinsic::x86_sse41_pmovzxbw:
 603   case Intrinsic::x86_sse41_pmovzxwd:
 604   case Intrinsic::x86_sse41_pmovzxdq: {
 605     // pmov{s|z}x ignores the upper half of their input vectors.
 606     unsigned VWidth =
 607       cast<VectorType>(II->getArgOperand(0)->getType())->getNumElements();
 608     unsigned LowHalfElts = VWidth / 2;
 609     APInt InputDemandedElts(APInt::getBitsSet(VWidth, 0, LowHalfElts));
 610     APInt UndefElts(VWidth, 0);
 611     if (Value *TmpV = SimplifyDemandedVectorElts(II->getArgOperand(0),
 612                                                  InputDemandedElts,
 613                                                  UndefElts)) {
 614       II->setArgOperand(0, TmpV);
 615       return II;
 616     }
 617     break;
 618   }
 619
 620   case Intrinsic::ppc_altivec_vperm:
 621     // Turn vperm(V1,V2,mask) -> shuffle(V1,V2,mask) if mask is a constant.
 622     if (Constant *Mask = dyn_cast<Constant>(II->getArgOperand(2))) {
 623       assert(Mask->getType()->getVectorNumElements() == 16 &&
 624              "Bad type for intrinsic!");
 625
 626       // Check that all of the elements are integer constants or undefs.
 627       bool AllEltsOk = true;
 628       for (unsigned i = 0; i != 16; ++i) {
 629         Constant *Elt = Mask->getAggregateElement(i);
 630         if (Elt == 0 ||
 631             !(isa<ConstantInt>(Elt) || isa<UndefValue>(Elt))) {
 632           AllEltsOk = false;
 633           break;
 634         }
 635       }
 636
 637       if (AllEltsOk) {
 638         // Cast the input vectors to byte vectors.
 639         Value *Op0 = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(0),
 640                                             Mask->getType());
 641         Value *Op1 = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(1),
 642                                             Mask->getType());
 643         Value *Result = UndefValue::get(Op0->getType());
 644
 645         // Only extract each element once.
 646         Value *ExtractedElts[32];
 647         memset(ExtractedElts, 0, sizeof(ExtractedElts));
 648
 649         for (unsigned i = 0; i != 16; ++i) {
 650           if (isa<UndefValue>(Mask->getAggregateElement(i)))
 651             continue;
 652           unsigned Idx =
 653             cast<ConstantInt>(Mask->getAggregateElement(i))->getZExtValue();
 654           Idx &= 31;  // Match the hardware behavior.
 655
 656           if (ExtractedElts[Idx] == 0) {
 657             ExtractedElts[Idx] =
 658               Builder->CreateExtractElement(Idx < 16 ? Op0 : Op1,
 659                                             Builder->getInt32(Idx&15));
 660           }
 661
 662           // Insert this value into the result vector.
 663           Result = Builder->CreateInsertElement(Result, ExtractedElts[Idx],
 664                                                 Builder->getInt32(i));
 665         }
 666         return CastInst::Create(Instruction::BitCast, Result, CI.getType());
 667       }
 668     }
 669     break;
 670
 671   case Intrinsic::arm_neon_vld1:
 672   case Intrinsic::arm_neon_vld2:
 673   case Intrinsic::arm_neon_vld3:
 674   case Intrinsic::arm_neon_vld4:
 675   case Intrinsic::arm_neon_vld2lane:
 676   case Intrinsic::arm_neon_vld3lane:
 677   case Intrinsic::arm_neon_vld4lane:
 678   case Intrinsic::arm_neon_vst1:
 679   case Intrinsic::arm_neon_vst2:
 680   case Intrinsic::arm_neon_vst3:
 681   case Intrinsic::arm_neon_vst4:
 682   case Intrinsic::arm_neon_vst2lane:
 683   case Intrinsic::arm_neon_vst3lane:
 684   case Intrinsic::arm_neon_vst4lane: {
 685     unsigned MemAlign = getKnownAlignment(II->getArgOperand(0), TD);
 686     unsigned AlignArg = II->getNumArgOperands() - 1;
 687     ConstantInt *IntrAlign = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(AlignArg));
 688     if (IntrAlign && IntrAlign->getZExtValue() < MemAlign) {
 689       II->setArgOperand(AlignArg,
 690                         ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(II->getContext()),
 691                                          MemAlign, false));
 692       return II;
 693     }
 694     break;
 695   }
 696
 697   case Intrinsic::arm_neon_vmulls:
 698   case Intrinsic::arm_neon_vmullu: {
 699     Value *Arg0 = II->getArgOperand(0);
 700     Value *Arg1 = II->getArgOperand(1);
 701
 702     // Handle mul by zero first:
 703     if (isa<ConstantAggregateZero>(Arg0) || isa<ConstantAggregateZero>(Arg1)) {
 704       return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantAggregateZero::get(II->getType()));
 705     }
 706
 707     // Check for constant LHS & RHS - in this case we just simplify.
 708     bool Zext = (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::arm_neon_vmullu);
 709     VectorType *NewVT = cast<VectorType>(II->getType());
 710     unsigned NewWidth = NewVT->getElementType()->getIntegerBitWidth();
 711     if (ConstantDataVector *CV0 = dyn_cast<ConstantDataVector>(Arg0)) {
 712       if (ConstantDataVector *CV1 = dyn_cast<ConstantDataVector>(Arg1)) {
 713         VectorType* VT = cast<VectorType>(CV0->getType());
 714         SmallVector<Constant*, 4> NewElems;
 715         for (unsigned i = 0; i < VT->getNumElements(); ++i) {
 716           APInt CV0E =
 717             (cast<ConstantInt>(CV0->getAggregateElement(i)))->getValue();
 718           CV0E = Zext ? CV0E.zext(NewWidth) : CV0E.sext(NewWidth);
 719           APInt CV1E =
 720             (cast<ConstantInt>(CV1->getAggregateElement(i)))->getValue();
 721           CV1E = Zext ? CV1E.zext(NewWidth) : CV1E.sext(NewWidth);
 722           NewElems.push_back(
 723             ConstantInt::get(NewVT->getElementType(), CV0E * CV1E));
 724         }
 725         return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantVector::get(NewElems));
 726       }
 727
 728       // Couldn't simplify - cannonicalize constant to the RHS.
 729       std::swap(Arg0, Arg1);
 730     }
 731
 732     // Handle mul by one:
 733     if (ConstantDataVector *CV1 = dyn_cast<ConstantDataVector>(Arg1)) {
 734       if (ConstantInt *Splat =
 735             dyn_cast_or_null<ConstantInt>(CV1->getSplatValue())) {
 736         if (Splat->isOne()) {
 737           if (Zext)
 738             return CastInst::CreateZExtOrBitCast(Arg0, II->getType());
 739           // else
 740           return CastInst::CreateSExtOrBitCast(Arg0, II->getType());
 741         }
 742       }
 743     }
 744
 745     break;
 746   }
 747
 748   case Intrinsic::stackrestore: {
 749     // If the save is right next to the restore, remove the restore.  This can
 750     // happen when variable allocas are DCE'd.
 751     if (IntrinsicInst *SS = dyn_cast<IntrinsicInst>(II->getArgOperand(0))) {
 752       if (SS->getIntrinsicID() == Intrinsic::stacksave) {
 753         BasicBlock::iterator BI = SS;
 754         if (&*++BI == II)
 755           return EraseInstFromFunction(CI);
 756       }
 757     }
 758
 759     // Scan down this block to see if there is another stack restore in the
 760     // same block without an intervening call/alloca.
 761     BasicBlock::iterator BI = II;
 762     TerminatorInst *TI = II->getParent()->getTerminator();
 763     bool CannotRemove = false;
 764     for (++BI; &*BI != TI; ++BI) {
 765       if (isa<AllocaInst>(BI) || isMalloc(BI)) {
 766         CannotRemove = true;
 767         break;
 768       }
 769       if (CallInst *BCI = dyn_cast<CallInst>(BI)) {
 770         if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(BCI)) {
 771           // If there is a stackrestore below this one, remove this one.
 772           if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::stackrestore)
 773             return EraseInstFromFunction(CI);
 774           // Otherwise, ignore the intrinsic.
 775         } else {
 776           // If we found a non-intrinsic call, we can't remove the stack
 777           // restore.
 778           CannotRemove = true;
 779           break;
 780         }
 781       }
 782     }
 783
 784     // If the stack restore is in a return, resume, or unwind block and if there
 785     // are no allocas or calls between the restore and the return, nuke the
 786     // restore.
 787     if (!CannotRemove && (isa<ReturnInst>(TI) || isa<ResumeInst>(TI)))
 788       return EraseInstFromFunction(CI);
 789     break;
 790   }
 791   }
 792
 793   return visitCallSite(II);
 794 }
 795
 796 // InvokeInst simplification
 797 //
 798 Instruction *InstCombiner::visitInvokeInst(InvokeInst &II) {
 799   return visitCallSite(&II);
 800 }
 801
 802 /// isSafeToEliminateVarargsCast - If this cast does not affect the value
 803 /// passed through the varargs area, we can eliminate the use of the cast.
 804 static bool isSafeToEliminateVarargsCast(const CallSite CS,
 805                                          const CastInst * const CI,
 806                                          const TargetData * const TD,
 807                                          const int ix) {
 808   if (!CI->isLosslessCast())
 809     return false;
 810
 811   // The size of ByVal arguments is derived from the type, so we
 812   // can't change to a type with a different size.  If the size were
 813   // passed explicitly we could avoid this check.
 814   if (!CS.isByValArgument(ix))
 815     return true;
 816
 817   Type* SrcTy =
 818             cast<PointerType>(CI->getOperand(0)->getType())->getElementType();
 819   Type* DstTy = cast<PointerType>(CI->getType())->getElementType();
 820   if (!SrcTy->isSized() || !DstTy->isSized())
 821     return false;
 822   if (!TD || TD->getTypeAllocSize(SrcTy) != TD->getTypeAllocSize(DstTy))
 823     return false;
 824   return true;
 825 }
 826
 827 namespace {
 828 class InstCombineFortifiedLibCalls : public SimplifyFortifiedLibCalls {
 829   InstCombiner *IC;
 830 protected:
 831   void replaceCall(Value *With) {
 832     NewInstruction = IC->ReplaceInstUsesWith(*CI, With);
 833   }
 834   bool isFoldable(unsigned SizeCIOp, unsigned SizeArgOp, bool isString) const {
 835     if (CI->getArgOperand(SizeCIOp) == CI->getArgOperand(SizeArgOp))
 836       return true;
 837     if (ConstantInt *SizeCI =
 838                            dyn_cast<ConstantInt>(CI->getArgOperand(SizeCIOp))) {
 839       if (SizeCI->isAllOnesValue())
 840         return true;
 841       if (isString) {
 842         uint64_t Len = GetStringLength(CI->getArgOperand(SizeArgOp));
 843         // If the length is 0 we don't know how long it is and so we can't
 844         // remove the check.
 845         if (Len == 0) return false;
 846         return SizeCI->getZExtValue() >= Len;
 847       }
 848       if (ConstantInt *Arg = dyn_cast<ConstantInt>(
 849                                                   CI->getArgOperand(SizeArgOp)))
 850         return SizeCI->getZExtValue() >= Arg->getZExtValue();
 851     }
 852     return false;
 853   }
 854 public:
 855   InstCombineFortifiedLibCalls(InstCombiner *IC) : IC(IC), NewInstruction(0) { }
 856   Instruction *NewInstruction;
 857 };
 858 } // end anonymous namespace
 859
 860 // Try to fold some different type of calls here.
 861 // Currently we're only working with the checking functions, memcpy_chk,
 862 // mempcpy_chk, memmove_chk, memset_chk, strcpy_chk, stpcpy_chk, strncpy_chk,
 863 // strcat_chk and strncat_chk.
 864 Instruction *InstCombiner::tryOptimizeCall(CallInst *CI, const TargetData *TD) {
 865   if (CI->getCalledFunction() == 0) return 0;
 866
 867   InstCombineFortifiedLibCalls Simplifier(this);
 868   Simplifier.fold(CI, TD);
 869   return Simplifier.NewInstruction;
 870 }
 871
 872 static IntrinsicInst *FindInitTrampolineFromAlloca(Value *TrampMem) {
 873   // Strip off at most one level of pointer casts, looking for an alloca.  This
 874   // is good enough in practice and simpler than handling any number of casts.
 875   Value *Underlying = TrampMem->stripPointerCasts();
 876   if (Underlying != TrampMem &&
 877       (!Underlying->hasOneUse() || *Underlying->use_begin() != TrampMem))
 878     return 0;
 879   if (!isa<AllocaInst>(Underlying))
 880     return 0;
 881
 882   IntrinsicInst *InitTrampoline = 0;
 883   for (Value::use_iterator I = TrampMem->use_begin(), E = TrampMem->use_end();
 884        I != E; I++) {
 885     IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(*I);
 886     if (!II)
 887       return 0;
 888     if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::init_trampoline) {
 889       if (InitTrampoline)
 890         // More than one init_trampoline writes to this value.  Give up.
 891         return 0;
 892       InitTrampoline = II;
 893       continue;
 894     }
 895     if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::adjust_trampoline)
 896       // Allow any number of calls to adjust.trampoline.
 897       continue;
 898     return 0;
 899   }
 900
 901   // No call to init.trampoline found.
 902   if (!InitTrampoline)
 903     return 0;
 904
 905   // Check that the alloca is being used in the expected way.
 906   if (InitTrampoline->getOperand(0) != TrampMem)
 907     return 0;
 908
 909   return InitTrampoline;
 910 }
 911
 912 static IntrinsicInst *FindInitTrampolineFromBB(IntrinsicInst *AdjustTramp,
 913                                                Value *TrampMem) {
 914   // Visit all the previous instructions in the basic block, and try to find a
 915   // init.trampoline which has a direct path to the adjust.trampoline.
 916   for (BasicBlock::iterator I = AdjustTramp,
 917        E = AdjustTramp->getParent()->begin(); I != E; ) {
 918     Instruction *Inst = --I;
 919     if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(I))
 920       if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::init_trampoline &&
 921           II->getOperand(0) == TrampMem)
 922         return II;
 923     if (Inst->mayWriteToMemory())
 924       return 0;
 925   }
 926   return 0;
 927 }
 928
 929 // Given a call to llvm.adjust.trampoline, find and return the corresponding
 930 // call to llvm.init.trampoline if the call to the trampoline can be optimized
 931 // to a direct call to a function.  Otherwise return NULL.
 932 //
 933 static IntrinsicInst *FindInitTrampoline(Value *Callee) {
 934   Callee = Callee->stripPointerCasts();
 935   IntrinsicInst *AdjustTramp = dyn_cast<IntrinsicInst>(Callee);
 936   if (!AdjustTramp ||
 937       AdjustTramp->getIntrinsicID() != Intrinsic::adjust_trampoline)
 938     return 0;
 939
 940   Value *TrampMem = AdjustTramp->getOperand(0);
 941
 942   if (IntrinsicInst *IT = FindInitTrampolineFromAlloca(TrampMem))
 943     return IT;
 944   if (IntrinsicInst *IT = FindInitTrampolineFromBB(AdjustTramp, TrampMem))
 945     return IT;
 946   return 0;
 947 }
 948
 949 // visitCallSite - Improvements for call and invoke instructions.
 950 //
 951 Instruction *InstCombiner::visitCallSite(CallSite CS) {
 952   bool Changed = false;
 953
 954   // If the callee is a pointer to a function, attempt to move any casts to the
 955   // arguments of the call/invoke.
 956   Value *Callee = CS.getCalledValue();
 957   if (!isa<Function>(Callee) && transformConstExprCastCall(CS))
 958     return 0;
 959
 960   if (Function *CalleeF = dyn_cast<Function>(Callee))
 961     // If the call and callee calling conventions don't match, this call must
 962     // be unreachable, as the call is undefined.
 963     if (CalleeF->getCallingConv() != CS.getCallingConv() &&
 964         // Only do this for calls to a function with a body.  A prototype may
 965         // not actually end up matching the implementation's calling conv for a
 966         // variety of reasons (e.g. it may be written in assembly).
 967         !CalleeF->isDeclaration()) {
 968       Instruction *OldCall = CS.getInstruction();
 969       new StoreInst(ConstantInt::getTrue(Callee->getContext()),
 970                 UndefValue::get(Type::getInt1PtrTy(Callee->getContext())),
 971                                   OldCall);
 972       // If OldCall dues not return void then replaceAllUsesWith undef.
 973       // This allows ValueHandlers and custom metadata to adjust itself.
 974       if (!OldCall->getType()->isVoidTy())
 975         ReplaceInstUsesWith(*OldCall, UndefValue::get(OldCall->getType()));
 976       if (isa<CallInst>(OldCall))
 977         return EraseInstFromFunction(*OldCall);
 978
 979       // We cannot remove an invoke, because it would change the CFG, just
 980       // change the callee to a null pointer.
 981       cast<InvokeInst>(OldCall)->setCalledFunction(
 982                                     Constant::getNullValue(CalleeF->getType()));
 983       return 0;
 984     }
 985
 986   if (isa<ConstantPointerNull>(Callee) || isa<UndefValue>(Callee)) {
 987     // This instruction is not reachable, just remove it.  We insert a store to
 988     // undef so that we know that this code is not reachable, despite the fact
 989     // that we can't modify the CFG here.
 990     new StoreInst(ConstantInt::getTrue(Callee->getContext()),
 991                UndefValue::get(Type::getInt1PtrTy(Callee->getContext())),
 992                   CS.getInstruction());
 993
 994     // If CS does not return void then replaceAllUsesWith undef.
 995     // This allows ValueHandlers and custom metadata to adjust itself.
 996     if (!CS.getInstruction()->getType()->isVoidTy())
 997       ReplaceInstUsesWith(*CS.getInstruction(),
 998                           UndefValue::get(CS.getInstruction()->getType()));
 999
1000     if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(CS.getInstruction())) {
1001       // Don't break the CFG, insert a dummy cond branch.
1002       BranchInst::Create(II->getNormalDest(), II->getUnwindDest(),
1003                          ConstantInt::getTrue(Callee->getContext()), II);
1004     }
1005     return EraseInstFromFunction(*CS.getInstruction());
1006   }
1007
1008   if (IntrinsicInst *II = FindInitTrampoline(Callee))
1009     return transformCallThroughTrampoline(CS, II);
1010
1011   PointerType *PTy = cast<PointerType>(Callee->getType());
1012   FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(PTy->getElementType());
1013   if (FTy->isVarArg()) {
1014     int ix = FTy->getNumParams();
1015     // See if we can optimize any arguments passed through the varargs area of
1016     // the call.
1017     for (CallSite::arg_iterator I = CS.arg_begin()+FTy->getNumParams(),
1018            E = CS.arg_end(); I != E; ++I, ++ix) {
1019       CastInst *CI = dyn_cast<CastInst>(*I);
1020       if (CI && isSafeToEliminateVarargsCast(CS, CI, TD, ix)) {
1021         *I = CI->getOperand(0);
1022         Changed = true;
1023       }
1024     }
1025   }
1026
1027   if (isa<InlineAsm>(Callee) && !CS.doesNotThrow()) {
1028     // Inline asm calls cannot throw - mark them 'nounwind'.
1029     CS.setDoesNotThrow();
1030     Changed = true;
1031   }
1032
1033   // Try to optimize the call if possible, we require TargetData for most of
1034   // this.  None of these calls are seen as possibly dead so go ahead and
1035   // delete the instruction now.
1036   if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(CS.getInstruction())) {
1037     Instruction *I = tryOptimizeCall(CI, TD);
1038     // If we changed something return the result, etc. Otherwise let
1039     // the fallthrough check.
1040     if (I) return EraseInstFromFunction(*I);
1041   }
1042
1043   return Changed ? CS.getInstruction() : 0;
1044 }
1045
1046 // transformConstExprCastCall - If the callee is a constexpr cast of a function,
1047 // attempt to move the cast to the arguments of the call/invoke.
1048 //
1049 bool InstCombiner::transformConstExprCastCall(CallSite CS) {
1050   Function *Callee =
1051     dyn_cast<Function>(CS.getCalledValue()->stripPointerCasts());
1052   if (Callee == 0)
1053     return false;
1054   Instruction *Caller = CS.getInstruction();
1055   const AttrListPtr &CallerPAL = CS.getAttributes();
1056
1057   // Okay, this is a cast from a function to a different type.  Unless doing so
1058   // would cause a type conversion of one of our arguments, change this call to
1059   // be a direct call with arguments casted to the appropriate types.
1060   //
1061   FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1062   Type *OldRetTy = Caller->getType();
1063   Type *NewRetTy = FT->getReturnType();
1064
1065   if (NewRetTy->isStructTy())
1066     return false; // TODO: Handle multiple return values.
1067
1068   // Check to see if we are changing the return type...
1069   if (OldRetTy != NewRetTy) {
1070     if (Callee->isDeclaration() &&
1071         // Conversion is ok if changing from one pointer type to another or from
1072         // a pointer to an integer of the same size.
1073         !((OldRetTy->isPointerTy() || !TD ||
1074            OldRetTy == TD->getIntPtrType(Caller->getContext())) &&
1075           (NewRetTy->isPointerTy() || !TD ||
1076            NewRetTy == TD->getIntPtrType(Caller->getContext()))))
1077       return false;   // Cannot transform this return value.
1078
1079     if (!Caller->use_empty() &&
1080         // void -> non-void is handled specially
1081         !NewRetTy->isVoidTy() && !CastInst::isCastable(NewRetTy, OldRetTy))
1082       return false;   // Cannot transform this return value.
1083
1084     if (!CallerPAL.isEmpty() && !Caller->use_empty()) {
1085       Attributes RAttrs = CallerPAL.getRetAttributes();
1086       if (RAttrs & Attribute::typeIncompatible(NewRetTy))
1087         return false;   // Attribute not compatible with transformed value.
1088     }
1089
1090     // If the callsite is an invoke instruction, and the return value is used by
1091     // a PHI node in a successor, we cannot change the return type of the call
1092     // because there is no place to put the cast instruction (without breaking
1093     // the critical edge).  Bail out in this case.
1094     if (!Caller->use_empty())
1095       if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller))
1096         for (Value::use_iterator UI = II->use_begin(), E = II->use_end();
1097              UI != E; ++UI)
1098           if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(*UI))
1099             if (PN->getParent() == II->getNormalDest() ||
1100                 PN->getParent() == II->getUnwindDest())
1101               return false;
1102   }
1103
1104   unsigned NumActualArgs = unsigned(CS.arg_end()-CS.arg_begin());
1105   unsigned NumCommonArgs = std::min(FT->getNumParams(), NumActualArgs);
1106
1107   CallSite::arg_iterator AI = CS.arg_begin();
1108   for (unsigned i = 0, e = NumCommonArgs; i != e; ++i, ++AI) {
1109     Type *ParamTy = FT->getParamType(i);
1110     Type *ActTy = (*AI)->getType();
1111
1112     if (!CastInst::isCastable(ActTy, ParamTy))
1113       return false;   // Cannot transform this parameter value.
1114
1115     Attributes Attrs = CallerPAL.getParamAttributes(i + 1);
1116     if (Attrs & Attribute::typeIncompatible(ParamTy))
1117       return false;   // Attribute not compatible with transformed value.
1118
1119     // If the parameter is passed as a byval argument, then we have to have a
1120     // sized type and the sized type has to have the same size as the old type.
1121     if (ParamTy != ActTy && (Attrs & Attribute::ByVal)) {
1122       PointerType *ParamPTy = dyn_cast<PointerType>(ParamTy);
1123       if (ParamPTy == 0 || !ParamPTy->getElementType()->isSized() || TD == 0)
1124         return false;
1125
1126       Type *CurElTy = cast<PointerType>(ActTy)->getElementType();
1127       if (TD->getTypeAllocSize(CurElTy) !=
1128           TD->getTypeAllocSize(ParamPTy->getElementType()))
1129         return false;
1130     }
1131
1132     // Converting from one pointer type to another or between a pointer and an
1133     // integer of the same size is safe even if we do not have a body.
1134     bool isConvertible = ActTy == ParamTy ||
1135       (TD && ((ParamTy->isPointerTy() ||
1136       ParamTy == TD->getIntPtrType(Caller->getContext())) &&
1137               (ActTy->isPointerTy() ||
1138               ActTy == TD->getIntPtrType(Caller->getContext()))));
1139     if (Callee->isDeclaration() && !isConvertible) return false;
1140   }
1141
1142   if (Callee->isDeclaration()) {
1143     // Do not delete arguments unless we have a function body.
1144     if (FT->getNumParams() < NumActualArgs && !FT->isVarArg())
1145       return false;
1146
1147     // If the callee is just a declaration, don't change the varargsness of the
1148     // call.  We don't want to introduce a varargs call where one doesn't
1149     // already exist.
1150     PointerType *APTy = cast<PointerType>(CS.getCalledValue()->getType());
1151     if (FT->isVarArg()!=cast<FunctionType>(APTy->getElementType())->isVarArg())
1152       return false;
1153
1154     // If both the callee and the cast type are varargs, we still have to make
1155     // sure the number of fixed parameters are the same or we have the same
1156     // ABI issues as if we introduce a varargs call.
1157     if (FT->isVarArg() &&
1158         cast<FunctionType>(APTy->getElementType())->isVarArg() &&
1159         FT->getNumParams() !=
1160         cast<FunctionType>(APTy->getElementType())->getNumParams())
1161       return false;
1162   }
1163
1164   if (FT->getNumParams() < NumActualArgs && FT->isVarArg() &&
1165       !CallerPAL.isEmpty())
1166     // In this case we have more arguments than the new function type, but we
1167     // won't be dropping them.  Check that these extra arguments have attributes
1168     // that are compatible with being a vararg call argument.
1169     for (unsigned i = CallerPAL.getNumSlots(); i; --i) {
1170       if (CallerPAL.getSlot(i - 1).Index <= FT->getNumParams())
1171         break;
1172       Attributes PAttrs = CallerPAL.getSlot(i - 1).Attrs;
1173       if (PAttrs & Attribute::VarArgsIncompatible)
1174         return false;
1175     }
1176
1177
1178   // Okay, we decided that this is a safe thing to do: go ahead and start
1179   // inserting cast instructions as necessary.
1180   std::vector<Value*> Args;
1181   Args.reserve(NumActualArgs);
1182   SmallVector<AttributeWithIndex, 8> attrVec;
1183   attrVec.reserve(NumCommonArgs);
1184
1185   // Get any return attributes.
1186   Attributes RAttrs = CallerPAL.getRetAttributes();
1187
1188   // If the return value is not being used, the type may not be compatible
1189   // with the existing attributes.  Wipe out any problematic attributes.
1190   RAttrs &= ~Attribute::typeIncompatible(NewRetTy);
1191
1192   // Add the new return attributes.
1193   if (RAttrs)
1194     attrVec.push_back(AttributeWithIndex::get(0, RAttrs));
1195
1196   AI = CS.arg_begin();
1197   for (unsigned i = 0; i != NumCommonArgs; ++i, ++AI) {
1198     Type *ParamTy = FT->getParamType(i);
1199     if ((*AI)->getType() == ParamTy) {
1200       Args.push_back(*AI);
1201     } else {
1202       Instruction::CastOps opcode = CastInst::getCastOpcode(*AI,
1203           false, ParamTy, false);
1204       Args.push_back(Builder->CreateCast(opcode, *AI, ParamTy));
1205     }
1206
1207     // Add any parameter attributes.
1208     if (Attributes PAttrs = CallerPAL.getParamAttributes(i + 1))
1209       attrVec.push_back(AttributeWithIndex::get(i + 1, PAttrs));
1210   }
1211
1212   // If the function takes more arguments than the call was taking, add them
1213   // now.
1214   for (unsigned i = NumCommonArgs; i != FT->getNumParams(); ++i)
1215     Args.push_back(Constant::getNullValue(FT->getParamType(i)));
1216
1217   // If we are removing arguments to the function, emit an obnoxious warning.
1218   if (FT->getNumParams() < NumActualArgs) {
1219     if (!FT->isVarArg()) {
1220       errs() << "WARNING: While resolving call to function '"
1221              << Callee->getName() << "' arguments were dropped!\n";
1222     } else {
1223       // Add all of the arguments in their promoted form to the arg list.
1224       for (unsigned i = FT->getNumParams(); i != NumActualArgs; ++i, ++AI) {
1225         Type *PTy = getPromotedType((*AI)->getType());
1226         if (PTy != (*AI)->getType()) {
1227           // Must promote to pass through va_arg area!
1228           Instruction::CastOps opcode =
1229             CastInst::getCastOpcode(*AI, false, PTy, false);
1230           Args.push_back(Builder->CreateCast(opcode, *AI, PTy));
1231         } else {
1232           Args.push_back(*AI);
1233         }
1234
1235         // Add any parameter attributes.
1236         if (Attributes PAttrs = CallerPAL.getParamAttributes(i + 1))
1237           attrVec.push_back(AttributeWithIndex::get(i + 1, PAttrs));
1238       }
1239     }
1240   }
1241
1242   if (Attributes FnAttrs =  CallerPAL.getFnAttributes())
1243     attrVec.push_back(AttributeWithIndex::get(~0, FnAttrs));
1244
1245   if (NewRetTy->isVoidTy())
1246     Caller->setName("");   // Void type should not have a name.
1247
1248   const AttrListPtr &NewCallerPAL = AttrListPtr::get(attrVec.begin(),
1249                                                      attrVec.end());
1250
1251   Instruction *NC;
1252   if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller)) {
1253     NC = Builder->CreateInvoke(Callee, II->getNormalDest(),
1254                                II->getUnwindDest(), Args);
1255     NC->takeName(II);
1256     cast<InvokeInst>(NC)->setCallingConv(II->getCallingConv());
1257     cast<InvokeInst>(NC)->setAttributes(NewCallerPAL);
1258   } else {
1259     CallInst *CI = cast<CallInst>(Caller);
1260     NC = Builder->CreateCall(Callee, Args);
1261     NC->takeName(CI);
1262     if (CI->isTailCall())
1263       cast<CallInst>(NC)->setTailCall();
1264     cast<CallInst>(NC)->setCallingConv(CI->getCallingConv());
1265     cast<CallInst>(NC)->setAttributes(NewCallerPAL);
1266   }
1267
1268   // Insert a cast of the return type as necessary.
1269   Value *NV = NC;
1270   if (OldRetTy != NV->getType() && !Caller->use_empty()) {
1271     if (!NV->getType()->isVoidTy()) {
1272       Instruction::CastOps opcode =
1273         CastInst::getCastOpcode(NC, false, OldRetTy, false);
1274       NV = NC = CastInst::Create(opcode, NC, OldRetTy);
1275       NC->setDebugLoc(Caller->getDebugLoc());
1276
1277       // If this is an invoke instruction, we should insert it after the first
1278       // non-phi, instruction in the normal successor block.
1279       if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller)) {
1280         BasicBlock::iterator I = II->getNormalDest()->getFirstInsertionPt();
1281         InsertNewInstBefore(NC, *I);
1282       } else {
1283         // Otherwise, it's a call, just insert cast right after the call.
1284         InsertNewInstBefore(NC, *Caller);
1285       }
1286       Worklist.AddUsersToWorkList(*Caller);
1287     } else {
1288       NV = UndefValue::get(Caller->getType());
1289     }
1290   }
1291
1292   if (!Caller->use_empty())
1293     ReplaceInstUsesWith(*Caller, NV);
1294
1295   EraseInstFromFunction(*Caller);
1296   return true;
1297 }
1298
1299 // transformCallThroughTrampoline - Turn a call to a function created by
1300 // init_trampoline / adjust_trampoline intrinsic pair into a direct call to the
1301 // underlying function.
1302 //
1303 Instruction *
1304 InstCombiner::transformCallThroughTrampoline(CallSite CS,
1305                                              IntrinsicInst *Tramp) {
1306   Value *Callee = CS.getCalledValue();
1307   PointerType *PTy = cast<PointerType>(Callee->getType());
1308   FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(PTy->getElementType());
1309   const AttrListPtr &Attrs = CS.getAttributes();
1310
1311   // If the call already has the 'nest' attribute somewhere then give up -
1312   // otherwise 'nest' would occur twice after splicing in the chain.
1313   if (Attrs.hasAttrSomewhere(Attribute::Nest))
1314     return 0;
1315
1316   assert(Tramp &&
1317          "transformCallThroughTrampoline called with incorrect CallSite.");
1318
1319   Function *NestF =cast<Function>(Tramp->getArgOperand(1)->stripPointerCasts());
1320   PointerType *NestFPTy = cast<PointerType>(NestF->getType());
1321   FunctionType *NestFTy = cast<FunctionType>(NestFPTy->getElementType());
1322
1323   const AttrListPtr &NestAttrs = NestF->getAttributes();
1324   if (!NestAttrs.isEmpty()) {
1325     unsigned NestIdx = 1;
1326     Type *NestTy = 0;
1327     Attributes NestAttr = Attribute::None;
1328
1329     // Look for a parameter marked with the 'nest' attribute.
1330     for (FunctionType::param_iterator I = NestFTy->param_begin(),
1331          E = NestFTy->param_end(); I != E; ++NestIdx, ++I)
1332       if (NestAttrs.paramHasAttr(NestIdx, Attribute::Nest)) {
1333         // Record the parameter type and any other attributes.
1334         NestTy = *I;
1335         NestAttr = NestAttrs.getParamAttributes(NestIdx);
1336         break;
1337       }
1338
1339     if (NestTy) {
1340       Instruction *Caller = CS.getInstruction();
1341       std::vector<Value*> NewArgs;
1342       NewArgs.reserve(unsigned(CS.arg_end()-CS.arg_begin())+1);
1343
1344       SmallVector<AttributeWithIndex, 8> NewAttrs;
1345       NewAttrs.reserve(Attrs.getNumSlots() + 1);
1346
1347       // Insert the nest argument into the call argument list, which may
1348       // mean appending it.  Likewise for attributes.
1349
1350       // Add any result attributes.
1351       if (Attributes Attr = Attrs.getRetAttributes())
1352         NewAttrs.push_back(AttributeWithIndex::get(0, Attr));
1353
1354       {
1355         unsigned Idx = 1;
1356         CallSite::arg_iterator I = CS.arg_begin(), E = CS.arg_end();
1357         do {
1358           if (Idx == NestIdx) {
1359             // Add the chain argument and attributes.
1360             Value *NestVal = Tramp->getArgOperand(2);
1361             if (NestVal->getType() != NestTy)
1362               NestVal = Builder->CreateBitCast(NestVal, NestTy, "nest");
1363             NewArgs.push_back(NestVal);
1364             NewAttrs.push_back(AttributeWithIndex::get(NestIdx, NestAttr));
1365           }
1366
1367           if (I == E)
1368             break;
1369
1370           // Add the original argument and attributes.
1371           NewArgs.push_back(*I);
1372           if (Attributes Attr = Attrs.getParamAttributes(Idx))
1373             NewAttrs.push_back
1374               (AttributeWithIndex::get(Idx + (Idx >= NestIdx), Attr));
1375
1376           ++Idx, ++I;
1377         } while (1);
1378       }
1379
1380       // Add any function attributes.
1381       if (Attributes Attr = Attrs.getFnAttributes())
1382         NewAttrs.push_back(AttributeWithIndex::get(~0, Attr));
1383
1384       // The trampoline may have been bitcast to a bogus type (FTy).
1385       // Handle this by synthesizing a new function type, equal to FTy
1386       // with the chain parameter inserted.
1387
1388       std::vector<Type*> NewTypes;
1389       NewTypes.reserve(FTy->getNumParams()+1);
1390
1391       // Insert the chain's type into the list of parameter types, which may
1392       // mean appending it.
1393       {
1394         unsigned Idx = 1;
1395         FunctionType::param_iterator I = FTy->param_begin(),
1396           E = FTy->param_end();
1397
1398         do {
1399           if (Idx == NestIdx)
1400             // Add the chain's type.
1401             NewTypes.push_back(NestTy);
1402
1403           if (I == E)
1404             break;
1405
1406           // Add the original type.
1407           NewTypes.push_back(*I);
1408
1409           ++Idx, ++I;
1410         } while (1);
1411       }
1412
1413       // Replace the trampoline call with a direct call.  Let the generic
1414       // code sort out any function type mismatches.
1415       FunctionType *NewFTy = FunctionType::get(FTy->getReturnType(), NewTypes,
1416                                                 FTy->isVarArg());
1417       Constant *NewCallee =
1418         NestF->getType() == PointerType::getUnqual(NewFTy) ?
1419         NestF : ConstantExpr::getBitCast(NestF,
1420                                          PointerType::getUnqual(NewFTy));
1421       const AttrListPtr &NewPAL = AttrListPtr::get(NewAttrs.begin(),
1422                                                    NewAttrs.end());
1423
1424       Instruction *NewCaller;
1425       if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller)) {
1426         NewCaller = InvokeInst::Create(NewCallee,
1427                                        II->getNormalDest(), II->getUnwindDest(),
1428                                        NewArgs);
1429         cast<InvokeInst>(NewCaller)->setCallingConv(II->getCallingConv());
1430         cast<InvokeInst>(NewCaller)->setAttributes(NewPAL);
1431       } else {
1432         NewCaller = CallInst::Create(NewCallee, NewArgs);
1433         if (cast<CallInst>(Caller)->isTailCall())
1434           cast<CallInst>(NewCaller)->setTailCall();
1435         cast<CallInst>(NewCaller)->
1436           setCallingConv(cast<CallInst>(Caller)->getCallingConv());
1437         cast<CallInst>(NewCaller)->setAttributes(NewPAL);
1438       }
1439
1440       return NewCaller;
1441     }
1442   }
1443
1444   // Replace the trampoline call with a direct call.  Since there is no 'nest'
1445   // parameter, there is no need to adjust the argument list.  Let the generic
1446   // code sort out any function type mismatches.
1447   Constant *NewCallee =
1448     NestF->getType() == PTy ? NestF :
1449                               ConstantExpr::getBitCast(NestF, PTy);
1450   CS.setCalledFunction(NewCallee);
1451   return CS.getInstruction();
1452 }