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/ADT/Statistic.h"
  16 #include "llvm/Analysis/MemoryBuiltins.h"
  17 #include "llvm/IR/CallSite.h"
  18 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
  19 #include "llvm/IR/PatternMatch.h"
  20 #include "llvm/Transforms/Utils/BuildLibCalls.h"
  21 #include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
  22 using namespace llvm;
  23 using namespace PatternMatch;
  24
  25 #define DEBUG_TYPE "instcombine"
  26
  27 STATISTIC(NumSimplified, "Number of library calls simplified");
  28
  29 /// getPromotedType - Return the specified type promoted as it would be to pass
  30 /// though a va_arg area.
  31 static Type *getPromotedType(Type *Ty) {
  32   if (IntegerType* ITy = dyn_cast<IntegerType>(Ty)) {
  33     if (ITy->getBitWidth() < 32)
  34       return Type::getInt32Ty(Ty->getContext());
  35   }
  36   return Ty;
  37 }
  38
  39 /// reduceToSingleValueType - Given an aggregate type which ultimately holds a
  40 /// single scalar element, like {{{type}}} or [1 x type], return type.
  41 static Type *reduceToSingleValueType(Type *T) {
  42   while (!T->isSingleValueType()) {
  43     if (StructType *STy = dyn_cast<StructType>(T)) {
  44       if (STy->getNumElements() == 1)
  45         T = STy->getElementType(0);
  46       else
  47         break;
  48     } else if (ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(T)) {
  49       if (ATy->getNumElements() == 1)
  50         T = ATy->getElementType();
  51       else
  52         break;
  53     } else
  54       break;
  55   }
  56
  57   return T;
  58 }
  59
  60 Instruction *InstCombiner::SimplifyMemTransfer(MemIntrinsic *MI) {
  61   unsigned DstAlign = getKnownAlignment(MI->getArgOperand(0), DL);
  62   unsigned SrcAlign = getKnownAlignment(MI->getArgOperand(1), DL);
  63   unsigned MinAlign = std::min(DstAlign, SrcAlign);
  64   unsigned CopyAlign = MI->getAlignment();
  65
  66   if (CopyAlign < MinAlign) {
  67     MI->setAlignment(ConstantInt::get(MI->getAlignmentType(),
  68                                              MinAlign, false));
  69     return MI;
  70   }
  71
  72   // If MemCpyInst length is 1/2/4/8 bytes then replace memcpy with
  73   // load/store.
  74   ConstantInt *MemOpLength = dyn_cast<ConstantInt>(MI->getArgOperand(2));
  75   if (!MemOpLength) return nullptr;
  76
  77   // Source and destination pointer types are always "i8*" for intrinsic.  See
  78   // if the size is something we can handle with a single primitive load/store.
  79   // A single load+store correctly handles overlapping memory in the memmove
  80   // case.
  81   uint64_t Size = MemOpLength->getLimitedValue();
  82   assert(Size && "0-sized memory transferring should be removed already.");
  83
  84   if (Size > 8 || (Size&(Size-1)))
  85     return nullptr;  // If not 1/2/4/8 bytes, exit.
  86
  87   // Use an integer load+store unless we can find something better.
  88   unsigned SrcAddrSp =
  89     cast<PointerType>(MI->getArgOperand(1)->getType())->getAddressSpace();
  90   unsigned DstAddrSp =
  91     cast<PointerType>(MI->getArgOperand(0)->getType())->getAddressSpace();
  92
  93   IntegerType* IntType = IntegerType::get(MI->getContext(), Size<<3);
  94   Type *NewSrcPtrTy = PointerType::get(IntType, SrcAddrSp);
  95   Type *NewDstPtrTy = PointerType::get(IntType, DstAddrSp);
  96
  97   // Memcpy forces the use of i8* for the source and destination.  That means
  98   // that if you're using memcpy to move one double around, you'll get a cast
  99   // from double* to i8*.  We'd much rather use a double load+store rather than
 100   // an i64 load+store, here because this improves the odds that the source or
 101   // dest address will be promotable.  See if we can find a better type than the
 102   // integer datatype.
 103   Value *StrippedDest = MI->getArgOperand(0)->stripPointerCasts();
 104   MDNode *CopyMD = nullptr;
 105   if (StrippedDest != MI->getArgOperand(0)) {
 106     Type *SrcETy = cast<PointerType>(StrippedDest->getType())
 107                                     ->getElementType();
 108     if (DL && SrcETy->isSized() && DL->getTypeStoreSize(SrcETy) == Size) {
 109       // The SrcETy might be something like {{{double}}} or [1 x double].  Rip
 110       // down through these levels if so.
 111       SrcETy = reduceToSingleValueType(SrcETy);
 112
 113       if (SrcETy->isSingleValueType()) {
 114         NewSrcPtrTy = PointerType::get(SrcETy, SrcAddrSp);
 115         NewDstPtrTy = PointerType::get(SrcETy, DstAddrSp);
 116
 117         // If the memcpy has metadata describing the members, see if we can
 118         // get the TBAA tag describing our copy.
 119         if (MDNode *M = MI->getMetadata(LLVMContext::MD_tbaa_struct)) {
 120           if (M->getNumOperands() == 3 &&
 121               M->getOperand(0) &&
 122               isa<ConstantInt>(M->getOperand(0)) &&
 123               cast<ConstantInt>(M->getOperand(0))->isNullValue() &&
 124               M->getOperand(1) &&
 125               isa<ConstantInt>(M->getOperand(1)) &&
 126               cast<ConstantInt>(M->getOperand(1))->getValue() == Size &&
 127               M->getOperand(2) &&
 128               isa<MDNode>(M->getOperand(2)))
 129             CopyMD = cast<MDNode>(M->getOperand(2));
 130         }
 131       }
 132     }
 133   }
 134
 135   // If the memcpy/memmove provides better alignment info than we can
 136   // infer, use it.
 137   SrcAlign = std::max(SrcAlign, CopyAlign);
 138   DstAlign = std::max(DstAlign, CopyAlign);
 139
 140   Value *Src = Builder->CreateBitCast(MI->getArgOperand(1), NewSrcPtrTy);
 141   Value *Dest = Builder->CreateBitCast(MI->getArgOperand(0), NewDstPtrTy);
 142   LoadInst *L = Builder->CreateLoad(Src, MI->isVolatile());
 143   L->setAlignment(SrcAlign);
 144   if (CopyMD)
 145     L->setMetadata(LLVMContext::MD_tbaa, CopyMD);
 146   StoreInst *S = Builder->CreateStore(L, Dest, MI->isVolatile());
 147   S->setAlignment(DstAlign);
 148   if (CopyMD)
 149     S->setMetadata(LLVMContext::MD_tbaa, CopyMD);
 150
 151   // Set the size of the copy to 0, it will be deleted on the next iteration.
 152   MI->setArgOperand(2, Constant::getNullValue(MemOpLength->getType()));
 153   return MI;
 154 }
 155
 156 Instruction *InstCombiner::SimplifyMemSet(MemSetInst *MI) {
 157   unsigned Alignment = getKnownAlignment(MI->getDest(), DL);
 158   if (MI->getAlignment() < Alignment) {
 159     MI->setAlignment(ConstantInt::get(MI->getAlignmentType(),
 160                                              Alignment, false));
 161     return MI;
 162   }
 163
 164   // Extract the length and alignment and fill if they are constant.
 165   ConstantInt *LenC = dyn_cast<ConstantInt>(MI->getLength());
 166   ConstantInt *FillC = dyn_cast<ConstantInt>(MI->getValue());
 167   if (!LenC || !FillC || !FillC->getType()->isIntegerTy(8))
 168     return nullptr;
 169   uint64_t Len = LenC->getLimitedValue();
 170   Alignment = MI->getAlignment();
 171   assert(Len && "0-sized memory setting should be removed already.");
 172
 173   // memset(s,c,n) -> store s, c (for n=1,2,4,8)
 174   if (Len <= 8 && isPowerOf2_32((uint32_t)Len)) {
 175     Type *ITy = IntegerType::get(MI->getContext(), Len*8);  // n=1 -> i8.
 176
 177     Value *Dest = MI->getDest();
 178     unsigned DstAddrSp = cast<PointerType>(Dest->getType())->getAddressSpace();
 179     Type *NewDstPtrTy = PointerType::get(ITy, DstAddrSp);
 180     Dest = Builder->CreateBitCast(Dest, NewDstPtrTy);
 181
 182     // Alignment 0 is identity for alignment 1 for memset, but not store.
 183     if (Alignment == 0) Alignment = 1;
 184
 185     // Extract the fill value and store.
 186     uint64_t Fill = FillC->getZExtValue()*0x0101010101010101ULL;
 187     StoreInst *S = Builder->CreateStore(ConstantInt::get(ITy, Fill), Dest,
 188                                         MI->isVolatile());
 189     S->setAlignment(Alignment);
 190
 191     // Set the size of the copy to 0, it will be deleted on the next iteration.
 192     MI->setLength(Constant::getNullValue(LenC->getType()));
 193     return MI;
 194   }
 195
 196   return nullptr;
 197 }
 198
 199 /// visitCallInst - CallInst simplification.  This mostly only handles folding
 200 /// of intrinsic instructions.  For normal calls, it allows visitCallSite to do
 201 /// the heavy lifting.
 202 ///
 203 Instruction *InstCombiner::visitCallInst(CallInst &CI) {
 204   if (isFreeCall(&CI, TLI))
 205     return visitFree(CI);
 206
 207   // If the caller function is nounwind, mark the call as nounwind, even if the
 208   // callee isn't.
 209   if (CI.getParent()->getParent()->doesNotThrow() &&
 210       !CI.doesNotThrow()) {
 211     CI.setDoesNotThrow();
 212     return &CI;
 213   }
 214
 215   IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(&CI);
 216   if (!II) return visitCallSite(&CI);
 217
 218   // Intrinsics cannot occur in an invoke, so handle them here instead of in
 219   // visitCallSite.
 220   if (MemIntrinsic *MI = dyn_cast<MemIntrinsic>(II)) {
 221     bool Changed = false;
 222
 223     // memmove/cpy/set of zero bytes is a noop.
 224     if (Constant *NumBytes = dyn_cast<Constant>(MI->getLength())) {
 225       if (NumBytes->isNullValue())
 226         return EraseInstFromFunction(CI);
 227
 228       if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(NumBytes))
 229         if (CI->getZExtValue() == 1) {
 230           // Replace the instruction with just byte operations.  We would
 231           // transform other cases to loads/stores, but we don't know if
 232           // alignment is sufficient.
 233         }
 234     }
 235
 236     // No other transformations apply to volatile transfers.
 237     if (MI->isVolatile())
 238       return nullptr;
 239
 240     // If we have a memmove and the source operation is a constant global,
 241     // then the source and dest pointers can't alias, so we can change this
 242     // into a call to memcpy.
 243     if (MemMoveInst *MMI = dyn_cast<MemMoveInst>(MI)) {
 244       if (GlobalVariable *GVSrc = dyn_cast<GlobalVariable>(MMI->getSource()))
 245         if (GVSrc->isConstant()) {
 246           Module *M = CI.getParent()->getParent()->getParent();
 247           Intrinsic::ID MemCpyID = Intrinsic::memcpy;
 248           Type *Tys[3] = { CI.getArgOperand(0)->getType(),
 249                            CI.getArgOperand(1)->getType(),
 250                            CI.getArgOperand(2)->getType() };
 251           CI.setCalledFunction(Intrinsic::getDeclaration(M, MemCpyID, Tys));
 252           Changed = true;
 253         }
 254     }
 255
 256     if (MemTransferInst *MTI = dyn_cast<MemTransferInst>(MI)) {
 257       // memmove(x,x,size) -> noop.
 258       if (MTI->getSource() == MTI->getDest())
 259         return EraseInstFromFunction(CI);
 260     }
 261
 262     // If we can determine a pointer alignment that is bigger than currently
 263     // set, update the alignment.
 264     if (isa<MemTransferInst>(MI)) {
 265       if (Instruction *I = SimplifyMemTransfer(MI))
 266         return I;
 267     } else if (MemSetInst *MSI = dyn_cast<MemSetInst>(MI)) {
 268       if (Instruction *I = SimplifyMemSet(MSI))
 269         return I;
 270     }
 271
 272     if (Changed) return II;
 273   }
 274
 275   switch (II->getIntrinsicID()) {
 276   default: break;
 277   case Intrinsic::objectsize: {
 278     uint64_t Size;
 279     if (getObjectSize(II->getArgOperand(0), Size, DL, TLI))
 280       return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantInt::get(CI.getType(), Size));
 281     return nullptr;
 282   }
 283   case Intrinsic::bswap: {
 284     Value *IIOperand = II->getArgOperand(0);
 285     Value *X = nullptr;
 286
 287     // bswap(bswap(x)) -> x
 288     if (match(IIOperand, m_BSwap(m_Value(X))))
 289         return ReplaceInstUsesWith(CI, X);
 290
 291     // bswap(trunc(bswap(x))) -> trunc(lshr(x, c))
 292     if (match(IIOperand, m_Trunc(m_BSwap(m_Value(X))))) {
 293       unsigned C = X->getType()->getPrimitiveSizeInBits() -
 294         IIOperand->getType()->getPrimitiveSizeInBits();
 295       Value *CV = ConstantInt::get(X->getType(), C);
 296       Value *V = Builder->CreateLShr(X, CV);
 297       return new TruncInst(V, IIOperand->getType());
 298     }
 299     break;
 300   }
 301
 302   case Intrinsic::powi:
 303     if (ConstantInt *Power = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1))) {
 304       // powi(x, 0) -> 1.0
 305       if (Power->isZero())
 306         return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantFP::get(CI.getType(), 1.0));
 307       // powi(x, 1) -> x
 308       if (Power->isOne())
 309         return ReplaceInstUsesWith(CI, II->getArgOperand(0));
 310       // powi(x, -1) -> 1/x
 311       if (Power->isAllOnesValue())
 312         return BinaryOperator::CreateFDiv(ConstantFP::get(CI.getType(), 1.0),
 313                                           II->getArgOperand(0));
 314     }
 315     break;
 316   case Intrinsic::cttz: {
 317     // If all bits below the first known one are known zero,
 318     // this value is constant.
 319     IntegerType *IT = dyn_cast<IntegerType>(II->getArgOperand(0)->getType());
 320     // FIXME: Try to simplify vectors of integers.
 321     if (!IT) break;
 322     uint32_t BitWidth = IT->getBitWidth();
 323     APInt KnownZero(BitWidth, 0);
 324     APInt KnownOne(BitWidth, 0);
 325     ComputeMaskedBits(II->getArgOperand(0), KnownZero, KnownOne);
 326     unsigned TrailingZeros = KnownOne.countTrailingZeros();
 327     APInt Mask(APInt::getLowBitsSet(BitWidth, TrailingZeros));
 328     if ((Mask & KnownZero) == Mask)
 329       return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantInt::get(IT,
 330                                  APInt(BitWidth, TrailingZeros)));
 331
 332     }
 333     break;
 334   case Intrinsic::ctlz: {
 335     // If all bits above the first known one are known zero,
 336     // this value is constant.
 337     IntegerType *IT = dyn_cast<IntegerType>(II->getArgOperand(0)->getType());
 338     // FIXME: Try to simplify vectors of integers.
 339     if (!IT) break;
 340     uint32_t BitWidth = IT->getBitWidth();
 341     APInt KnownZero(BitWidth, 0);
 342     APInt KnownOne(BitWidth, 0);
 343     ComputeMaskedBits(II->getArgOperand(0), KnownZero, KnownOne);
 344     unsigned LeadingZeros = KnownOne.countLeadingZeros();
 345     APInt Mask(APInt::getHighBitsSet(BitWidth, LeadingZeros));
 346     if ((Mask & KnownZero) == Mask)
 347       return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantInt::get(IT,
 348                                  APInt(BitWidth, LeadingZeros)));
 349
 350     }
 351     break;
 352   case Intrinsic::uadd_with_overflow: {
 353     Value *LHS = II->getArgOperand(0), *RHS = II->getArgOperand(1);
 354     IntegerType *IT = cast<IntegerType>(II->getArgOperand(0)->getType());
 355     uint32_t BitWidth = IT->getBitWidth();
 356     APInt LHSKnownZero(BitWidth, 0);
 357     APInt LHSKnownOne(BitWidth, 0);
 358     ComputeMaskedBits(LHS, LHSKnownZero, LHSKnownOne);
 359     bool LHSKnownNegative = LHSKnownOne[BitWidth - 1];
 360     bool LHSKnownPositive = LHSKnownZero[BitWidth - 1];
 361
 362     if (LHSKnownNegative || LHSKnownPositive) {
 363       APInt RHSKnownZero(BitWidth, 0);
 364       APInt RHSKnownOne(BitWidth, 0);
 365       ComputeMaskedBits(RHS, RHSKnownZero, RHSKnownOne);
 366       bool RHSKnownNegative = RHSKnownOne[BitWidth - 1];
 367       bool RHSKnownPositive = RHSKnownZero[BitWidth - 1];
 368       if (LHSKnownNegative && RHSKnownNegative) {
 369         // The sign bit is set in both cases: this MUST overflow.
 370         // Create a simple add instruction, and insert it into the struct.
 371         Value *Add = Builder->CreateAdd(LHS, RHS);
 372         Add->takeName(&CI);
 373         Constant *V[] = {
 374           UndefValue::get(LHS->getType()),
 375           ConstantInt::getTrue(II->getContext())
 376         };
 377         StructType *ST = cast<StructType>(II->getType());
 378         Constant *Struct = ConstantStruct::get(ST, V);
 379         return InsertValueInst::Create(Struct, Add, 0);
 380       }
 381
 382       if (LHSKnownPositive && RHSKnownPositive) {
 383         // The sign bit is clear in both cases: this CANNOT overflow.
 384         // Create a simple add instruction, and insert it into the struct.
 385         Value *Add = Builder->CreateNUWAdd(LHS, RHS);
 386         Add->takeName(&CI);
 387         Constant *V[] = {
 388           UndefValue::get(LHS->getType()),
 389           ConstantInt::getFalse(II->getContext())
 390         };
 391         StructType *ST = cast<StructType>(II->getType());
 392         Constant *Struct = ConstantStruct::get(ST, V);
 393         return InsertValueInst::Create(Struct, Add, 0);
 394       }
 395     }
 396   }
 397   // FALL THROUGH uadd into sadd
 398   case Intrinsic::sadd_with_overflow:
 399     // Canonicalize constants into the RHS.
 400     if (isa<Constant>(II->getArgOperand(0)) &&
 401         !isa<Constant>(II->getArgOperand(1))) {
 402       Value *LHS = II->getArgOperand(0);
 403       II->setArgOperand(0, II->getArgOperand(1));
 404       II->setArgOperand(1, LHS);
 405       return II;
 406     }
 407
 408     // X + undef -> undef
 409     if (isa<UndefValue>(II->getArgOperand(1)))
 410       return ReplaceInstUsesWith(CI, UndefValue::get(II->getType()));
 411
 412     if (ConstantInt *RHS = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1))) {
 413       // X + 0 -> {X, false}
 414       if (RHS->isZero()) {
 415         Constant *V[] = {
 416           UndefValue::get(II->getArgOperand(0)->getType()),
 417           ConstantInt::getFalse(II->getContext())
 418         };
 419         Constant *Struct =
 420           ConstantStruct::get(cast<StructType>(II->getType()), V);
 421         return InsertValueInst::Create(Struct, II->getArgOperand(0), 0);
 422       }
 423     }
 424     break;
 425   case Intrinsic::usub_with_overflow:
 426   case Intrinsic::ssub_with_overflow:
 427     // undef - X -> undef
 428     // X - undef -> undef
 429     if (isa<UndefValue>(II->getArgOperand(0)) ||
 430         isa<UndefValue>(II->getArgOperand(1)))
 431       return ReplaceInstUsesWith(CI, UndefValue::get(II->getType()));
 432
 433     if (ConstantInt *RHS = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1))) {
 434       // X - 0 -> {X, false}
 435       if (RHS->isZero()) {
 436         Constant *V[] = {
 437           UndefValue::get(II->getArgOperand(0)->getType()),
 438           ConstantInt::getFalse(II->getContext())
 439         };
 440         Constant *Struct =
 441           ConstantStruct::get(cast<StructType>(II->getType()), V);
 442         return InsertValueInst::Create(Struct, II->getArgOperand(0), 0);
 443       }
 444     }
 445     break;
 446   case Intrinsic::umul_with_overflow: {
 447     Value *LHS = II->getArgOperand(0), *RHS = II->getArgOperand(1);
 448     unsigned BitWidth = cast<IntegerType>(LHS->getType())->getBitWidth();
 449
 450     APInt LHSKnownZero(BitWidth, 0);
 451     APInt LHSKnownOne(BitWidth, 0);
 452     ComputeMaskedBits(LHS, LHSKnownZero, LHSKnownOne);
 453     APInt RHSKnownZero(BitWidth, 0);
 454     APInt RHSKnownOne(BitWidth, 0);
 455     ComputeMaskedBits(RHS, RHSKnownZero, RHSKnownOne);
 456
 457     // Get the largest possible values for each operand.
 458     APInt LHSMax = ~LHSKnownZero;
 459     APInt RHSMax = ~RHSKnownZero;
 460
 461     // If multiplying the maximum values does not overflow then we can turn
 462     // this into a plain NUW mul.
 463     bool Overflow;
 464     LHSMax.umul_ov(RHSMax, Overflow);
 465     if (!Overflow) {
 466       Value *Mul = Builder->CreateNUWMul(LHS, RHS, "umul_with_overflow");
 467       Constant *V[] = {
 468         UndefValue::get(LHS->getType()),
 469         Builder->getFalse()
 470       };
 471       Constant *Struct = ConstantStruct::get(cast<StructType>(II->getType()),V);
 472       return InsertValueInst::Create(Struct, Mul, 0);
 473     }
 474   } // FALL THROUGH
 475   case Intrinsic::smul_with_overflow:
 476     // Canonicalize constants into the RHS.
 477     if (isa<Constant>(II->getArgOperand(0)) &&
 478         !isa<Constant>(II->getArgOperand(1))) {
 479       Value *LHS = II->getArgOperand(0);
 480       II->setArgOperand(0, II->getArgOperand(1));
 481       II->setArgOperand(1, LHS);
 482       return II;
 483     }
 484
 485     // X * undef -> undef
 486     if (isa<UndefValue>(II->getArgOperand(1)))
 487       return ReplaceInstUsesWith(CI, UndefValue::get(II->getType()));
 488
 489     if (ConstantInt *RHSI = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1))) {
 490       // X*0 -> {0, false}
 491       if (RHSI->isZero())
 492         return ReplaceInstUsesWith(CI, Constant::getNullValue(II->getType()));
 493
 494       // X * 1 -> {X, false}
 495       if (RHSI->equalsInt(1)) {
 496         Constant *V[] = {
 497           UndefValue::get(II->getArgOperand(0)->getType()),
 498           ConstantInt::getFalse(II->getContext())
 499         };
 500         Constant *Struct =
 501           ConstantStruct::get(cast<StructType>(II->getType()), V);
 502         return InsertValueInst::Create(Struct, II->getArgOperand(0), 0);
 503       }
 504     }
 505     break;
 506   case Intrinsic::ppc_altivec_lvx:
 507   case Intrinsic::ppc_altivec_lvxl:
 508     // Turn PPC lvx -> load if the pointer is known aligned.
 509     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(0), 16, DL) >= 16) {
 510       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(0),
 511                                          PointerType::getUnqual(II->getType()));
 512       return new LoadInst(Ptr);
 513     }
 514     break;
 515   case Intrinsic::ppc_altivec_stvx:
 516   case Intrinsic::ppc_altivec_stvxl:
 517     // Turn stvx -> store if the pointer is known aligned.
 518     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(1), 16, DL) >= 16) {
 519       Type *OpPtrTy =
 520         PointerType::getUnqual(II->getArgOperand(0)->getType());
 521       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(1), OpPtrTy);
 522       return new StoreInst(II->getArgOperand(0), Ptr);
 523     }
 524     break;
 525   case Intrinsic::x86_sse_storeu_ps:
 526   case Intrinsic::x86_sse2_storeu_pd:
 527   case Intrinsic::x86_sse2_storeu_dq:
 528     // Turn X86 storeu -> store if the pointer is known aligned.
 529     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(0), 16, DL) >= 16) {
 530       Type *OpPtrTy =
 531         PointerType::getUnqual(II->getArgOperand(1)->getType());
 532       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(0), OpPtrTy);
 533       return new StoreInst(II->getArgOperand(1), Ptr);
 534     }
 535     break;
 536
 537   case Intrinsic::x86_sse_cvtss2si:
 538   case Intrinsic::x86_sse_cvtss2si64:
 539   case Intrinsic::x86_sse_cvttss2si:
 540   case Intrinsic::x86_sse_cvttss2si64:
 541   case Intrinsic::x86_sse2_cvtsd2si:
 542   case Intrinsic::x86_sse2_cvtsd2si64:
 543   case Intrinsic::x86_sse2_cvttsd2si:
 544   case Intrinsic::x86_sse2_cvttsd2si64: {
 545     // These intrinsics only demand the 0th element of their input vectors. If
 546     // we can simplify the input based on that, do so now.
 547     unsigned VWidth =
 548       cast<VectorType>(II->getArgOperand(0)->getType())->getNumElements();
 549     APInt DemandedElts(VWidth, 1);
 550     APInt UndefElts(VWidth, 0);
 551     if (Value *V = SimplifyDemandedVectorElts(II->getArgOperand(0),
 552                                               DemandedElts, UndefElts)) {
 553       II->setArgOperand(0, V);
 554       return II;
 555     }
 556     break;
 557   }
 558
 559   // Constant fold <A x Bi> << Ci.
 560   // FIXME: We don't handle _dq because it's a shift of an i128, but is
 561   // represented in the IR as <2 x i64>. A per element shift is wrong.
 562   case Intrinsic::x86_sse2_psll_d:
 563   case Intrinsic::x86_sse2_psll_q:
 564   case Intrinsic::x86_sse2_psll_w:
 565   case Intrinsic::x86_sse2_pslli_d:
 566   case Intrinsic::x86_sse2_pslli_q:
 567   case Intrinsic::x86_sse2_pslli_w:
 568   case Intrinsic::x86_avx2_psll_d:
 569   case Intrinsic::x86_avx2_psll_q:
 570   case Intrinsic::x86_avx2_psll_w:
 571   case Intrinsic::x86_avx2_pslli_d:
 572   case Intrinsic::x86_avx2_pslli_q:
 573   case Intrinsic::x86_avx2_pslli_w: {
 574     // Simplify if count is constant. To 0 if > BitWidth, otherwise to shl.
 575     auto CDV = dyn_cast<ConstantDataVector>(II->getArgOperand(1));
 576     auto CInt = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1));
 577     if (!CDV && !CInt)
 578       break;
 579     ConstantInt *Count;
 580     if (CDV)
 581       Count = cast<ConstantInt>(CDV->getElementAsConstant(0));
 582     else
 583       Count = CInt;
 584
 585     auto Vec = II->getArgOperand(0);
 586     auto VT = cast<VectorType>(Vec->getType());
 587     if (Count->getZExtValue() >
 588         VT->getElementType()->getPrimitiveSizeInBits() - 1)
 589       return ReplaceInstUsesWith(
 590           CI, ConstantAggregateZero::get(Vec->getType()));
 591     else {
 592       unsigned VWidth = VT->getNumElements();
 593       // Get a constant vector of the same type as the first operand.
 594       auto VTCI = ConstantInt::get(VT->getElementType(), Count->getZExtValue());
 595       return BinaryOperator::CreateShl(
 596           Vec, Builder->CreateVectorSplat(VWidth, VTCI));
 597     }
 598     break;
 599   }
 600
 601   case Intrinsic::x86_sse41_pmovsxbw:
 602   case Intrinsic::x86_sse41_pmovsxwd:
 603   case Intrinsic::x86_sse41_pmovsxdq:
 604   case Intrinsic::x86_sse41_pmovzxbw:
 605   case Intrinsic::x86_sse41_pmovzxwd:
 606   case Intrinsic::x86_sse41_pmovzxdq: {
 607     // pmov{s|z}x ignores the upper half of their input vectors.
 608     unsigned VWidth =
 609       cast<VectorType>(II->getArgOperand(0)->getType())->getNumElements();
 610     unsigned LowHalfElts = VWidth / 2;
 611     APInt InputDemandedElts(APInt::getBitsSet(VWidth, 0, LowHalfElts));
 612     APInt UndefElts(VWidth, 0);
 613     if (Value *TmpV = SimplifyDemandedVectorElts(II->getArgOperand(0),
 614                                                  InputDemandedElts,
 615                                                  UndefElts)) {
 616       II->setArgOperand(0, TmpV);
 617       return II;
 618     }
 619     break;
 620   }
 621
 622   case Intrinsic::x86_sse4a_insertqi: {
 623     // insertqi x, y, 64, 0 can just copy y's lower bits and leave the top
 624     // ones undef
 625     // TODO: eventually we should lower this intrinsic to IR
 626     if (auto CIWidth = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(2))) {
 627       if (auto CIStart = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(3))) {
 628         if (CIWidth->equalsInt(64) && CIStart->isZero()) {
 629           Value *Vec = II->getArgOperand(1);
 630           Value *Undef = UndefValue::get(Vec->getType());
 631           const uint32_t Mask[] = { 0, 2 };
 632           return ReplaceInstUsesWith(
 633               CI,
 634               Builder->CreateShuffleVector(
 635                   Vec, Undef, ConstantDataVector::get(
 636                                   II->getContext(), ArrayRef<uint32_t>(Mask))));
 637
 638         } else if (auto Source =
 639                        dyn_cast<IntrinsicInst>(II->getArgOperand(0))) {
 640           if (Source->hasOneUse() &&
 641               Source->getArgOperand(1) == II->getArgOperand(1)) {
 642             // If the source of the insert has only one use and it's another
 643             // insert (and they're both inserting from the same vector), try to
 644             // bundle both together.
 645             auto CISourceWidth =
 646                 dyn_cast<ConstantInt>(Source->getArgOperand(2));
 647             auto CISourceStart =
 648                 dyn_cast<ConstantInt>(Source->getArgOperand(3));
 649             if (CISourceStart && CISourceWidth) {
 650               unsigned Start = CIStart->getZExtValue();
 651               unsigned Width = CIWidth->getZExtValue();
 652               unsigned End = Start + Width;
 653               unsigned SourceStart = CISourceStart->getZExtValue();
 654               unsigned SourceWidth = CISourceWidth->getZExtValue();
 655               unsigned SourceEnd = SourceStart + SourceWidth;
 656               unsigned NewStart, NewWidth;
 657               bool ShouldReplace = false;
 658               if (Start <= SourceStart && SourceStart <= End) {
 659                 NewStart = Start;
 660                 NewWidth = std::max(End, SourceEnd) - NewStart;
 661                 ShouldReplace = true;
 662               } else if (SourceStart <= Start && Start <= SourceEnd) {
 663                 NewStart = SourceStart;
 664                 NewWidth = std::max(SourceEnd, End) - NewStart;
 665                 ShouldReplace = true;
 666               }
 667
 668               if (ShouldReplace) {
 669                 Constant *ConstantWidth = ConstantInt::get(
 670                     II->getArgOperand(2)->getType(), NewWidth, false);
 671                 Constant *ConstantStart = ConstantInt::get(
 672                     II->getArgOperand(3)->getType(), NewStart, false);
 673                 Value *Args[4] = { Source->getArgOperand(0),
 674                                    II->getArgOperand(1), ConstantWidth,
 675                                    ConstantStart };
 676                 Module *M = CI.getParent()->getParent()->getParent();
 677                 Value *F =
 678                     Intrinsic::getDeclaration(M, Intrinsic::x86_sse4a_insertqi);
 679                 return ReplaceInstUsesWith(CI, Builder->CreateCall(F, Args));
 680               }
 681             }
 682           }
 683         }
 684       }
 685     }
 686     break;
 687   }
 688
 689   case Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_ps:
 690   case Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_ps_256:
 691   case Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_pd:
 692   case Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_pd_256: {
 693     // Convert vpermil* to shufflevector if the mask is constant.
 694     Value *V = II->getArgOperand(1);
 695     if (auto C = dyn_cast<ConstantDataVector>(V)) {
 696       auto V1 = II->getArgOperand(0);
 697       auto V2 = UndefValue::get(V1->getType());
 698       auto Shuffle = Builder->CreateShuffleVector(V1, V2, C);
 699       return ReplaceInstUsesWith(CI, Shuffle);
 700     }
 701     break;
 702   }
 703
 704   case Intrinsic::ppc_altivec_vperm:
 705     // Turn vperm(V1,V2,mask) -> shuffle(V1,V2,mask) if mask is a constant.
 706     if (Constant *Mask = dyn_cast<Constant>(II->getArgOperand(2))) {
 707       assert(Mask->getType()->getVectorNumElements() == 16 &&
 708              "Bad type for intrinsic!");
 709
 710       // Check that all of the elements are integer constants or undefs.
 711       bool AllEltsOk = true;
 712       for (unsigned i = 0; i != 16; ++i) {
 713         Constant *Elt = Mask->getAggregateElement(i);
 714         if (!Elt || !(isa<ConstantInt>(Elt) || isa<UndefValue>(Elt))) {
 715           AllEltsOk = false;
 716           break;
 717         }
 718       }
 719
 720       if (AllEltsOk) {
 721         // Cast the input vectors to byte vectors.
 722         Value *Op0 = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(0),
 723                                             Mask->getType());
 724         Value *Op1 = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(1),
 725                                             Mask->getType());
 726         Value *Result = UndefValue::get(Op0->getType());
 727
 728         // Only extract each element once.
 729         Value *ExtractedElts[32];
 730         memset(ExtractedElts, 0, sizeof(ExtractedElts));
 731
 732         for (unsigned i = 0; i != 16; ++i) {
 733           if (isa<UndefValue>(Mask->getAggregateElement(i)))
 734             continue;
 735           unsigned Idx =
 736             cast<ConstantInt>(Mask->getAggregateElement(i))->getZExtValue();
 737           Idx &= 31;  // Match the hardware behavior.
 738
 739           if (!ExtractedElts[Idx]) {
 740             ExtractedElts[Idx] =
 741               Builder->CreateExtractElement(Idx < 16 ? Op0 : Op1,
 742                                             Builder->getInt32(Idx&15));
 743           }
 744
 745           // Insert this value into the result vector.
 746           Result = Builder->CreateInsertElement(Result, ExtractedElts[Idx],
 747                                                 Builder->getInt32(i));
 748         }
 749         return CastInst::Create(Instruction::BitCast, Result, CI.getType());
 750       }
 751     }
 752     break;
 753
 754   case Intrinsic::arm_neon_vld1:
 755   case Intrinsic::arm_neon_vld2:
 756   case Intrinsic::arm_neon_vld3:
 757   case Intrinsic::arm_neon_vld4:
 758   case Intrinsic::arm_neon_vld2lane:
 759   case Intrinsic::arm_neon_vld3lane:
 760   case Intrinsic::arm_neon_vld4lane:
 761   case Intrinsic::arm_neon_vst1:
 762   case Intrinsic::arm_neon_vst2:
 763   case Intrinsic::arm_neon_vst3:
 764   case Intrinsic::arm_neon_vst4:
 765   case Intrinsic::arm_neon_vst2lane:
 766   case Intrinsic::arm_neon_vst3lane:
 767   case Intrinsic::arm_neon_vst4lane: {
 768     unsigned MemAlign = getKnownAlignment(II->getArgOperand(0), DL);
 769     unsigned AlignArg = II->getNumArgOperands() - 1;
 770     ConstantInt *IntrAlign = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(AlignArg));
 771     if (IntrAlign && IntrAlign->getZExtValue() < MemAlign) {
 772       II->setArgOperand(AlignArg,
 773                         ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(II->getContext()),
 774                                          MemAlign, false));
 775       return II;
 776     }
 777     break;
 778   }
 779
 780   case Intrinsic::arm_neon_vmulls:
 781   case Intrinsic::arm_neon_vmullu:
 782   case Intrinsic::arm64_neon_smull:
 783   case Intrinsic::arm64_neon_umull: {
 784     Value *Arg0 = II->getArgOperand(0);
 785     Value *Arg1 = II->getArgOperand(1);
 786
 787     // Handle mul by zero first:
 788     if (isa<ConstantAggregateZero>(Arg0) || isa<ConstantAggregateZero>(Arg1)) {
 789       return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantAggregateZero::get(II->getType()));
 790     }
 791
 792     // Check for constant LHS & RHS - in this case we just simplify.
 793     bool Zext = (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::arm_neon_vmullu ||
 794                  II->getIntrinsicID() == Intrinsic::arm64_neon_umull);
 795     VectorType *NewVT = cast<VectorType>(II->getType());
 796     if (Constant *CV0 = dyn_cast<Constant>(Arg0)) {
 797       if (Constant *CV1 = dyn_cast<Constant>(Arg1)) {
 798         CV0 = ConstantExpr::getIntegerCast(CV0, NewVT, /*isSigned=*/!Zext);
 799         CV1 = ConstantExpr::getIntegerCast(CV1, NewVT, /*isSigned=*/!Zext);
 800
 801         return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantExpr::getMul(CV0, CV1));
 802       }
 803
 804       // Couldn't simplify - canonicalize constant to the RHS.
 805       std::swap(Arg0, Arg1);
 806     }
 807
 808     // Handle mul by one:
 809     if (Constant *CV1 = dyn_cast<Constant>(Arg1))
 810       if (ConstantInt *Splat =
 811               dyn_cast_or_null<ConstantInt>(CV1->getSplatValue()))
 812         if (Splat->isOne())
 813           return CastInst::CreateIntegerCast(Arg0, II->getType(),
 814                                              /*isSigned=*/!Zext);
 815
 816     break;
 817   }
 818
 819   case Intrinsic::stackrestore: {
 820     // If the save is right next to the restore, remove the restore.  This can
 821     // happen when variable allocas are DCE'd.
 822     if (IntrinsicInst *SS = dyn_cast<IntrinsicInst>(II->getArgOperand(0))) {
 823       if (SS->getIntrinsicID() == Intrinsic::stacksave) {
 824         BasicBlock::iterator BI = SS;
 825         if (&*++BI == II)
 826           return EraseInstFromFunction(CI);
 827       }
 828     }
 829
 830     // Scan down this block to see if there is another stack restore in the
 831     // same block without an intervening call/alloca.
 832     BasicBlock::iterator BI = II;
 833     TerminatorInst *TI = II->getParent()->getTerminator();
 834     bool CannotRemove = false;
 835     for (++BI; &*BI != TI; ++BI) {
 836       if (isa<AllocaInst>(BI)) {
 837         CannotRemove = true;
 838         break;
 839       }
 840       if (CallInst *BCI = dyn_cast<CallInst>(BI)) {
 841         if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(BCI)) {
 842           // If there is a stackrestore below this one, remove this one.
 843           if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::stackrestore)
 844             return EraseInstFromFunction(CI);
 845           // Otherwise, ignore the intrinsic.
 846         } else {
 847           // If we found a non-intrinsic call, we can't remove the stack
 848           // restore.
 849           CannotRemove = true;
 850           break;
 851         }
 852       }
 853     }
 854
 855     // If the stack restore is in a return, resume, or unwind block and if there
 856     // are no allocas or calls between the restore and the return, nuke the
 857     // restore.
 858     if (!CannotRemove && (isa<ReturnInst>(TI) || isa<ResumeInst>(TI)))
 859       return EraseInstFromFunction(CI);
 860     break;
 861   }
 862   }
 863
 864   return visitCallSite(II);
 865 }
 866
 867 // InvokeInst simplification
 868 //
 869 Instruction *InstCombiner::visitInvokeInst(InvokeInst &II) {
 870   return visitCallSite(&II);
 871 }
 872
 873 /// isSafeToEliminateVarargsCast - If this cast does not affect the value
 874 /// passed through the varargs area, we can eliminate the use of the cast.
 875 static bool isSafeToEliminateVarargsCast(const CallSite CS,
 876                                          const CastInst * const CI,
 877                                          const DataLayout * const DL,
 878                                          const int ix) {
 879   if (!CI->isLosslessCast())
 880     return false;
 881
 882   // The size of ByVal or InAlloca arguments is derived from the type, so we
 883   // can't change to a type with a different size.  If the size were
 884   // passed explicitly we could avoid this check.
 885   if (!CS.isByValOrInAllocaArgument(ix))
 886     return true;
 887
 888   Type* SrcTy =
 889             cast<PointerType>(CI->getOperand(0)->getType())->getElementType();
 890   Type* DstTy = cast<PointerType>(CI->getType())->getElementType();
 891   if (!SrcTy->isSized() || !DstTy->isSized())
 892     return false;
 893   if (!DL || DL->getTypeAllocSize(SrcTy) != DL->getTypeAllocSize(DstTy))
 894     return false;
 895   return true;
 896 }
 897
 898 // Try to fold some different type of calls here.
 899 // Currently we're only working with the checking functions, memcpy_chk,
 900 // mempcpy_chk, memmove_chk, memset_chk, strcpy_chk, stpcpy_chk, strncpy_chk,
 901 // strcat_chk and strncat_chk.
 902 Instruction *InstCombiner::tryOptimizeCall(CallInst *CI, const DataLayout *DL) {
 903   if (!CI->getCalledFunction()) return nullptr;
 904
 905   if (Value *With = Simplifier->optimizeCall(CI)) {
 906     ++NumSimplified;
 907     return CI->use_empty() ? CI : ReplaceInstUsesWith(*CI, With);
 908   }
 909
 910   return nullptr;
 911 }
 912
 913 static IntrinsicInst *FindInitTrampolineFromAlloca(Value *TrampMem) {
 914   // Strip off at most one level of pointer casts, looking for an alloca.  This
 915   // is good enough in practice and simpler than handling any number of casts.
 916   Value *Underlying = TrampMem->stripPointerCasts();
 917   if (Underlying != TrampMem &&
 918       (!Underlying->hasOneUse() || Underlying->user_back() != TrampMem))
 919     return nullptr;
 920   if (!isa<AllocaInst>(Underlying))
 921     return nullptr;
 922
 923   IntrinsicInst *InitTrampoline = nullptr;
 924   for (User *U : TrampMem->users()) {
 925     IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(U);
 926     if (!II)
 927       return nullptr;
 928     if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::init_trampoline) {
 929       if (InitTrampoline)
 930         // More than one init_trampoline writes to this value.  Give up.
 931         return nullptr;
 932       InitTrampoline = II;
 933       continue;
 934     }
 935     if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::adjust_trampoline)
 936       // Allow any number of calls to adjust.trampoline.
 937       continue;
 938     return nullptr;
 939   }
 940
 941   // No call to init.trampoline found.
 942   if (!InitTrampoline)
 943     return nullptr;
 944
 945   // Check that the alloca is being used in the expected way.
 946   if (InitTrampoline->getOperand(0) != TrampMem)
 947     return nullptr;
 948
 949   return InitTrampoline;
 950 }
 951
 952 static IntrinsicInst *FindInitTrampolineFromBB(IntrinsicInst *AdjustTramp,
 953                                                Value *TrampMem) {
 954   // Visit all the previous instructions in the basic block, and try to find a
 955   // init.trampoline which has a direct path to the adjust.trampoline.
 956   for (BasicBlock::iterator I = AdjustTramp,
 957        E = AdjustTramp->getParent()->begin(); I != E; ) {
 958     Instruction *Inst = --I;
 959     if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(I))
 960       if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::init_trampoline &&
 961           II->getOperand(0) == TrampMem)
 962         return II;
 963     if (Inst->mayWriteToMemory())
 964       return nullptr;
 965   }
 966   return nullptr;
 967 }
 968
 969 // Given a call to llvm.adjust.trampoline, find and return the corresponding
 970 // call to llvm.init.trampoline if the call to the trampoline can be optimized
 971 // to a direct call to a function.  Otherwise return NULL.
 972 //
 973 static IntrinsicInst *FindInitTrampoline(Value *Callee) {
 974   Callee = Callee->stripPointerCasts();
 975   IntrinsicInst *AdjustTramp = dyn_cast<IntrinsicInst>(Callee);
 976   if (!AdjustTramp ||
 977       AdjustTramp->getIntrinsicID() != Intrinsic::adjust_trampoline)
 978     return nullptr;
 979
 980   Value *TrampMem = AdjustTramp->getOperand(0);
 981
 982   if (IntrinsicInst *IT = FindInitTrampolineFromAlloca(TrampMem))
 983     return IT;
 984   if (IntrinsicInst *IT = FindInitTrampolineFromBB(AdjustTramp, TrampMem))
 985     return IT;
 986   return nullptr;
 987 }
 988
 989 // visitCallSite - Improvements for call and invoke instructions.
 990 //
 991 Instruction *InstCombiner::visitCallSite(CallSite CS) {
 992   if (isAllocLikeFn(CS.getInstruction(), TLI))
 993     return visitAllocSite(*CS.getInstruction());
 994
 995   bool Changed = false;
 996
 997   // If the callee is a pointer to a function, attempt to move any casts to the
 998   // arguments of the call/invoke.
 999   Value *Callee = CS.getCalledValue();
1000   if (!isa<Function>(Callee) && transformConstExprCastCall(CS))
1001     return nullptr;
1002
1003   if (Function *CalleeF = dyn_cast<Function>(Callee))
1004     // If the call and callee calling conventions don't match, this call must
1005     // be unreachable, as the call is undefined.
1006     if (CalleeF->getCallingConv() != CS.getCallingConv() &&
1007         // Only do this for calls to a function with a body.  A prototype may
1008         // not actually end up matching the implementation's calling conv for a
1009         // variety of reasons (e.g. it may be written in assembly).
1010         !CalleeF->isDeclaration()) {
1011       Instruction *OldCall = CS.getInstruction();
1012       new StoreInst(ConstantInt::getTrue(Callee->getContext()),
1013                 UndefValue::get(Type::getInt1PtrTy(Callee->getContext())),
1014                                   OldCall);
1015       // If OldCall does not return void then replaceAllUsesWith undef.
1016       // This allows ValueHandlers and custom metadata to adjust itself.
1017       if (!OldCall->getType()->isVoidTy())
1018         ReplaceInstUsesWith(*OldCall, UndefValue::get(OldCall->getType()));
1019       if (isa<CallInst>(OldCall))
1020         return EraseInstFromFunction(*OldCall);
1021
1022       // We cannot remove an invoke, because it would change the CFG, just
1023       // change the callee to a null pointer.
1024       cast<InvokeInst>(OldCall)->setCalledFunction(
1025                                     Constant::getNullValue(CalleeF->getType()));
1026       return nullptr;
1027     }
1028
1029   if (isa<ConstantPointerNull>(Callee) || isa<UndefValue>(Callee)) {
1030     // If CS does not return void then replaceAllUsesWith undef.
1031     // This allows ValueHandlers and custom metadata to adjust itself.
1032     if (!CS.getInstruction()->getType()->isVoidTy())
1033       ReplaceInstUsesWith(*CS.getInstruction(),
1034                           UndefValue::get(CS.getInstruction()->getType()));
1035
1036     if (isa<InvokeInst>(CS.getInstruction())) {
1037       // Can't remove an invoke because we cannot change the CFG.
1038       return nullptr;
1039     }
1040
1041     // This instruction is not reachable, just remove it.  We insert a store to
1042     // undef so that we know that this code is not reachable, despite the fact
1043     // that we can't modify the CFG here.
1044     new StoreInst(ConstantInt::getTrue(Callee->getContext()),
1045                   UndefValue::get(Type::getInt1PtrTy(Callee->getContext())),
1046                   CS.getInstruction());
1047
1048     return EraseInstFromFunction(*CS.getInstruction());
1049   }
1050
1051   if (IntrinsicInst *II = FindInitTrampoline(Callee))
1052     return transformCallThroughTrampoline(CS, II);
1053
1054   PointerType *PTy = cast<PointerType>(Callee->getType());
1055   FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(PTy->getElementType());
1056   if (FTy->isVarArg()) {
1057     int ix = FTy->getNumParams();
1058     // See if we can optimize any arguments passed through the varargs area of
1059     // the call.
1060     for (CallSite::arg_iterator I = CS.arg_begin() + FTy->getNumParams(),
1061            E = CS.arg_end(); I != E; ++I, ++ix) {
1062       CastInst *CI = dyn_cast<CastInst>(*I);
1063       if (CI && isSafeToEliminateVarargsCast(CS, CI, DL, ix)) {
1064         *I = CI->getOperand(0);
1065         Changed = true;
1066       }
1067     }
1068   }
1069
1070   if (isa<InlineAsm>(Callee) && !CS.doesNotThrow()) {
1071     // Inline asm calls cannot throw - mark them 'nounwind'.
1072     CS.setDoesNotThrow();
1073     Changed = true;
1074   }
1075
1076   // Try to optimize the call if possible, we require DataLayout for most of
1077   // this.  None of these calls are seen as possibly dead so go ahead and
1078   // delete the instruction now.
1079   if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(CS.getInstruction())) {
1080     Instruction *I = tryOptimizeCall(CI, DL);
1081     // If we changed something return the result, etc. Otherwise let
1082     // the fallthrough check.
1083     if (I) return EraseInstFromFunction(*I);
1084   }
1085
1086   return Changed ? CS.getInstruction() : nullptr;
1087 }
1088
1089 // transformConstExprCastCall - If the callee is a constexpr cast of a function,
1090 // attempt to move the cast to the arguments of the call/invoke.
1091 //
1092 bool InstCombiner::transformConstExprCastCall(CallSite CS) {
1093   Function *Callee =
1094     dyn_cast<Function>(CS.getCalledValue()->stripPointerCasts());
1095   if (!Callee)
1096     return false;
1097   Instruction *Caller = CS.getInstruction();
1098   const AttributeSet &CallerPAL = CS.getAttributes();
1099
1100   // Okay, this is a cast from a function to a different type.  Unless doing so
1101   // would cause a type conversion of one of our arguments, change this call to
1102   // be a direct call with arguments casted to the appropriate types.
1103   //
1104   FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1105   Type *OldRetTy = Caller->getType();
1106   Type *NewRetTy = FT->getReturnType();
1107
1108   // Check to see if we are changing the return type...
1109   if (OldRetTy != NewRetTy) {
1110
1111     if (NewRetTy->isStructTy())
1112       return false; // TODO: Handle multiple return values.
1113
1114     if (!CastInst::isBitCastable(NewRetTy, OldRetTy)) {
1115       if (Callee->isDeclaration())
1116         return false;   // Cannot transform this return value.
1117
1118       if (!Caller->use_empty() &&
1119           // void -> non-void is handled specially
1120           !NewRetTy->isVoidTy())
1121       return false;   // Cannot transform this return value.
1122     }
1123
1124     if (!CallerPAL.isEmpty() && !Caller->use_empty()) {
1125       AttrBuilder RAttrs(CallerPAL, AttributeSet::ReturnIndex);
1126       if (RAttrs.
1127           hasAttributes(AttributeFuncs::
1128                         typeIncompatible(NewRetTy, AttributeSet::ReturnIndex),
1129                         AttributeSet::ReturnIndex))
1130         return false;   // Attribute not compatible with transformed value.
1131     }
1132
1133     // If the callsite is an invoke instruction, and the return value is used by
1134     // a PHI node in a successor, we cannot change the return type of the call
1135     // because there is no place to put the cast instruction (without breaking
1136     // the critical edge).  Bail out in this case.
1137     if (!Caller->use_empty())
1138       if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller))
1139         for (User *U : II->users())
1140           if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(U))
1141             if (PN->getParent() == II->getNormalDest() ||
1142                 PN->getParent() == II->getUnwindDest())
1143               return false;
1144   }
1145
1146   unsigned NumActualArgs = CS.arg_size();
1147   unsigned NumCommonArgs = std::min(FT->getNumParams(), NumActualArgs);
1148
1149   CallSite::arg_iterator AI = CS.arg_begin();
1150   for (unsigned i = 0, e = NumCommonArgs; i != e; ++i, ++AI) {
1151     Type *ParamTy = FT->getParamType(i);
1152     Type *ActTy = (*AI)->getType();
1153
1154     if (!CastInst::isBitCastable(ActTy, ParamTy))
1155       return false;   // Cannot transform this parameter value.
1156
1157     if (AttrBuilder(CallerPAL.getParamAttributes(i + 1), i + 1).
1158           hasAttributes(AttributeFuncs::
1159                         typeIncompatible(ParamTy, i + 1), i + 1))
1160       return false;   // Attribute not compatible with transformed value.
1161
1162     if (CS.isInAllocaArgument(i))
1163       return false;   // Cannot transform to and from inalloca.
1164
1165     // If the parameter is passed as a byval argument, then we have to have a
1166     // sized type and the sized type has to have the same size as the old type.
1167     if (ParamTy != ActTy &&
1168         CallerPAL.getParamAttributes(i + 1).hasAttribute(i + 1,
1169                                                          Attribute::ByVal)) {
1170       PointerType *ParamPTy = dyn_cast<PointerType>(ParamTy);
1171       if (!ParamPTy || !ParamPTy->getElementType()->isSized() || !DL)
1172         return false;
1173
1174       Type *CurElTy = ActTy->getPointerElementType();
1175       if (DL->getTypeAllocSize(CurElTy) !=
1176           DL->getTypeAllocSize(ParamPTy->getElementType()))
1177         return false;
1178     }
1179   }
1180
1181   if (Callee->isDeclaration()) {
1182     // Do not delete arguments unless we have a function body.
1183     if (FT->getNumParams() < NumActualArgs && !FT->isVarArg())
1184       return false;
1185
1186     // If the callee is just a declaration, don't change the varargsness of the
1187     // call.  We don't want to introduce a varargs call where one doesn't
1188     // already exist.
1189     PointerType *APTy = cast<PointerType>(CS.getCalledValue()->getType());
1190     if (FT->isVarArg()!=cast<FunctionType>(APTy->getElementType())->isVarArg())
1191       return false;
1192
1193     // If both the callee and the cast type are varargs, we still have to make
1194     // sure the number of fixed parameters are the same or we have the same
1195     // ABI issues as if we introduce a varargs call.
1196     if (FT->isVarArg() &&
1197         cast<FunctionType>(APTy->getElementType())->isVarArg() &&
1198         FT->getNumParams() !=
1199         cast<FunctionType>(APTy->getElementType())->getNumParams())
1200       return false;
1201   }
1202
1203   if (FT->getNumParams() < NumActualArgs && FT->isVarArg() &&
1204       !CallerPAL.isEmpty())
1205     // In this case we have more arguments than the new function type, but we
1206     // won't be dropping them.  Check that these extra arguments have attributes
1207     // that are compatible with being a vararg call argument.
1208     for (unsigned i = CallerPAL.getNumSlots(); i; --i) {
1209       unsigned Index = CallerPAL.getSlotIndex(i - 1);
1210       if (Index <= FT->getNumParams())
1211         break;
1212
1213       // Check if it has an attribute that's incompatible with varargs.
1214       AttributeSet PAttrs = CallerPAL.getSlotAttributes(i - 1);
1215       if (PAttrs.hasAttribute(Index, Attribute::StructRet))
1216         return false;
1217     }
1218
1219
1220   // Okay, we decided that this is a safe thing to do: go ahead and start
1221   // inserting cast instructions as necessary.
1222   std::vector<Value*> Args;
1223   Args.reserve(NumActualArgs);
1224   SmallVector<AttributeSet, 8> attrVec;
1225   attrVec.reserve(NumCommonArgs);
1226
1227   // Get any return attributes.
1228   AttrBuilder RAttrs(CallerPAL, AttributeSet::ReturnIndex);
1229
1230   // If the return value is not being used, the type may not be compatible
1231   // with the existing attributes.  Wipe out any problematic attributes.
1232   RAttrs.
1233     removeAttributes(AttributeFuncs::
1234                      typeIncompatible(NewRetTy, AttributeSet::ReturnIndex),
1235                      AttributeSet::ReturnIndex);
1236
1237   // Add the new return attributes.
1238   if (RAttrs.hasAttributes())
1239     attrVec.push_back(AttributeSet::get(Caller->getContext(),
1240                                         AttributeSet::ReturnIndex, RAttrs));
1241
1242   AI = CS.arg_begin();
1243   for (unsigned i = 0; i != NumCommonArgs; ++i, ++AI) {
1244     Type *ParamTy = FT->getParamType(i);
1245
1246     if ((*AI)->getType() == ParamTy) {
1247       Args.push_back(*AI);
1248     } else {
1249       Args.push_back(Builder->CreateBitCast(*AI, ParamTy));
1250     }
1251
1252     // Add any parameter attributes.
1253     AttrBuilder PAttrs(CallerPAL.getParamAttributes(i + 1), i + 1);
1254     if (PAttrs.hasAttributes())
1255       attrVec.push_back(AttributeSet::get(Caller->getContext(), i + 1,
1256                                           PAttrs));
1257   }
1258
1259   // If the function takes more arguments than the call was taking, add them
1260   // now.
1261   for (unsigned i = NumCommonArgs; i != FT->getNumParams(); ++i)
1262     Args.push_back(Constant::getNullValue(FT->getParamType(i)));
1263
1264   // If we are removing arguments to the function, emit an obnoxious warning.
1265   if (FT->getNumParams() < NumActualArgs) {
1266     // TODO: if (!FT->isVarArg()) this call may be unreachable. PR14722
1267     if (FT->isVarArg()) {
1268       // Add all of the arguments in their promoted form to the arg list.
1269       for (unsigned i = FT->getNumParams(); i != NumActualArgs; ++i, ++AI) {
1270         Type *PTy = getPromotedType((*AI)->getType());
1271         if (PTy != (*AI)->getType()) {
1272           // Must promote to pass through va_arg area!
1273           Instruction::CastOps opcode =
1274             CastInst::getCastOpcode(*AI, false, PTy, false);
1275           Args.push_back(Builder->CreateCast(opcode, *AI, PTy));
1276         } else {
1277           Args.push_back(*AI);
1278         }
1279
1280         // Add any parameter attributes.
1281         AttrBuilder PAttrs(CallerPAL.getParamAttributes(i + 1), i + 1);
1282         if (PAttrs.hasAttributes())
1283           attrVec.push_back(AttributeSet::get(FT->getContext(), i + 1,
1284                                               PAttrs));
1285       }
1286     }
1287   }
1288
1289   AttributeSet FnAttrs = CallerPAL.getFnAttributes();
1290   if (CallerPAL.hasAttributes(AttributeSet::FunctionIndex))
1291     attrVec.push_back(AttributeSet::get(Callee->getContext(), FnAttrs));
1292
1293   if (NewRetTy->isVoidTy())
1294     Caller->setName("");   // Void type should not have a name.
1295
1296   const AttributeSet &NewCallerPAL = AttributeSet::get(Callee->getContext(),
1297                                                        attrVec);
1298
1299   Instruction *NC;
1300   if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller)) {
1301     NC = Builder->CreateInvoke(Callee, II->getNormalDest(),
1302                                II->getUnwindDest(), Args);
1303     NC->takeName(II);
1304     cast<InvokeInst>(NC)->setCallingConv(II->getCallingConv());
1305     cast<InvokeInst>(NC)->setAttributes(NewCallerPAL);
1306   } else {
1307     CallInst *CI = cast<CallInst>(Caller);
1308     NC = Builder->CreateCall(Callee, Args);
1309     NC->takeName(CI);
1310     if (CI->isTailCall())
1311       cast<CallInst>(NC)->setTailCall();
1312     cast<CallInst>(NC)->setCallingConv(CI->getCallingConv());
1313     cast<CallInst>(NC)->setAttributes(NewCallerPAL);
1314   }
1315
1316   // Insert a cast of the return type as necessary.
1317   Value *NV = NC;
1318   if (OldRetTy != NV->getType() && !Caller->use_empty()) {
1319     if (!NV->getType()->isVoidTy()) {
1320       NV = NC = CastInst::Create(CastInst::BitCast, NC, OldRetTy);
1321       NC->setDebugLoc(Caller->getDebugLoc());
1322
1323       // If this is an invoke instruction, we should insert it after the first
1324       // non-phi, instruction in the normal successor block.
1325       if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller)) {
1326         BasicBlock::iterator I = II->getNormalDest()->getFirstInsertionPt();
1327         InsertNewInstBefore(NC, *I);
1328       } else {
1329         // Otherwise, it's a call, just insert cast right after the call.
1330         InsertNewInstBefore(NC, *Caller);
1331       }
1332       Worklist.AddUsersToWorkList(*Caller);
1333     } else {
1334       NV = UndefValue::get(Caller->getType());
1335     }
1336   }
1337
1338   if (!Caller->use_empty())
1339     ReplaceInstUsesWith(*Caller, NV);
1340   else if (Caller->hasValueHandle())
1341     ValueHandleBase::ValueIsRAUWd(Caller, NV);
1342
1343   EraseInstFromFunction(*Caller);
1344   return true;
1345 }
1346
1347 // transformCallThroughTrampoline - Turn a call to a function created by
1348 // init_trampoline / adjust_trampoline intrinsic pair into a direct call to the
1349 // underlying function.
1350 //
1351 Instruction *
1352 InstCombiner::transformCallThroughTrampoline(CallSite CS,
1353                                              IntrinsicInst *Tramp) {
1354   Value *Callee = CS.getCalledValue();
1355   PointerType *PTy = cast<PointerType>(Callee->getType());
1356   FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(PTy->getElementType());
1357   const AttributeSet &Attrs = CS.getAttributes();
1358
1359   // If the call already has the 'nest' attribute somewhere then give up -
1360   // otherwise 'nest' would occur twice after splicing in the chain.
1361   if (Attrs.hasAttrSomewhere(Attribute::Nest))
1362     return nullptr;
1363
1364   assert(Tramp &&
1365          "transformCallThroughTrampoline called with incorrect CallSite.");
1366
1367   Function *NestF =cast<Function>(Tramp->getArgOperand(1)->stripPointerCasts());
1368   PointerType *NestFPTy = cast<PointerType>(NestF->getType());
1369   FunctionType *NestFTy = cast<FunctionType>(NestFPTy->getElementType());
1370
1371   const AttributeSet &NestAttrs = NestF->getAttributes();
1372   if (!NestAttrs.isEmpty()) {
1373     unsigned NestIdx = 1;
1374     Type *NestTy = nullptr;
1375     AttributeSet NestAttr;
1376
1377     // Look for a parameter marked with the 'nest' attribute.
1378     for (FunctionType::param_iterator I = NestFTy->param_begin(),
1379          E = NestFTy->param_end(); I != E; ++NestIdx, ++I)
1380       if (NestAttrs.hasAttribute(NestIdx, Attribute::Nest)) {
1381         // Record the parameter type and any other attributes.
1382         NestTy = *I;
1383         NestAttr = NestAttrs.getParamAttributes(NestIdx);
1384         break;
1385       }
1386
1387     if (NestTy) {
1388       Instruction *Caller = CS.getInstruction();
1389       std::vector<Value*> NewArgs;
1390       NewArgs.reserve(CS.arg_size() + 1);
1391
1392       SmallVector<AttributeSet, 8> NewAttrs;
1393       NewAttrs.reserve(Attrs.getNumSlots() + 1);
1394
1395       // Insert the nest argument into the call argument list, which may
1396       // mean appending it.  Likewise for attributes.
1397
1398       // Add any result attributes.
1399       if (Attrs.hasAttributes(AttributeSet::ReturnIndex))
1400         NewAttrs.push_back(AttributeSet::get(Caller->getContext(),
1401                                              Attrs.getRetAttributes()));
1402
1403       {
1404         unsigned Idx = 1;
1405         CallSite::arg_iterator I = CS.arg_begin(), E = CS.arg_end();
1406         do {
1407           if (Idx == NestIdx) {
1408             // Add the chain argument and attributes.
1409             Value *NestVal = Tramp->getArgOperand(2);
1410             if (NestVal->getType() != NestTy)
1411               NestVal = Builder->CreateBitCast(NestVal, NestTy, "nest");
1412             NewArgs.push_back(NestVal);
1413             NewAttrs.push_back(AttributeSet::get(Caller->getContext(),
1414                                                  NestAttr));
1415           }
1416
1417           if (I == E)
1418             break;
1419
1420           // Add the original argument and attributes.
1421           NewArgs.push_back(*I);
1422           AttributeSet Attr = Attrs.getParamAttributes(Idx);
1423           if (Attr.hasAttributes(Idx)) {
1424             AttrBuilder B(Attr, Idx);
1425             NewAttrs.push_back(AttributeSet::get(Caller->getContext(),
1426                                                  Idx + (Idx >= NestIdx), B));
1427           }
1428
1429           ++Idx, ++I;
1430         } while (1);
1431       }
1432
1433       // Add any function attributes.
1434       if (Attrs.hasAttributes(AttributeSet::FunctionIndex))
1435         NewAttrs.push_back(AttributeSet::get(FTy->getContext(),
1436                                              Attrs.getFnAttributes()));
1437
1438       // The trampoline may have been bitcast to a bogus type (FTy).
1439       // Handle this by synthesizing a new function type, equal to FTy
1440       // with the chain parameter inserted.
1441
1442       std::vector<Type*> NewTypes;
1443       NewTypes.reserve(FTy->getNumParams()+1);
1444
1445       // Insert the chain's type into the list of parameter types, which may
1446       // mean appending it.
1447       {
1448         unsigned Idx = 1;
1449         FunctionType::param_iterator I = FTy->param_begin(),
1450           E = FTy->param_end();
1451
1452         do {
1453           if (Idx == NestIdx)
1454             // Add the chain's type.
1455             NewTypes.push_back(NestTy);
1456
1457           if (I == E)
1458             break;
1459
1460           // Add the original type.
1461           NewTypes.push_back(*I);
1462
1463           ++Idx, ++I;
1464         } while (1);
1465       }
1466
1467       // Replace the trampoline call with a direct call.  Let the generic
1468       // code sort out any function type mismatches.
1469       FunctionType *NewFTy = FunctionType::get(FTy->getReturnType(), NewTypes,
1470                                                 FTy->isVarArg());
1471       Constant *NewCallee =
1472         NestF->getType() == PointerType::getUnqual(NewFTy) ?
1473         NestF : ConstantExpr::getBitCast(NestF,
1474                                          PointerType::getUnqual(NewFTy));
1475       const AttributeSet &NewPAL =
1476           AttributeSet::get(FTy->getContext(), NewAttrs);
1477
1478       Instruction *NewCaller;
1479       if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller)) {
1480         NewCaller = InvokeInst::Create(NewCallee,
1481                                        II->getNormalDest(), II->getUnwindDest(),
1482                                        NewArgs);
1483         cast<InvokeInst>(NewCaller)->setCallingConv(II->getCallingConv());
1484         cast<InvokeInst>(NewCaller)->setAttributes(NewPAL);
1485       } else {
1486         NewCaller = CallInst::Create(NewCallee, NewArgs);
1487         if (cast<CallInst>(Caller)->isTailCall())
1488           cast<CallInst>(NewCaller)->setTailCall();
1489         cast<CallInst>(NewCaller)->
1490           setCallingConv(cast<CallInst>(Caller)->getCallingConv());
1491         cast<CallInst>(NewCaller)->setAttributes(NewPAL);
1492       }
1493
1494       return NewCaller;
1495     }
1496   }
1497
1498   // Replace the trampoline call with a direct call.  Since there is no 'nest'
1499   // parameter, there is no need to adjust the argument list.  Let the generic
1500   // code sort out any function type mismatches.
1501   Constant *NewCallee =
1502     NestF->getType() == PTy ? NestF :
1503                               ConstantExpr::getBitCast(NestF, PTy);
1504   CS.setCalledFunction(NewCallee);
1505   return CS.getInstruction();
1506 }