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 (extractMallocCall(&CI) || extractCallocCall(&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) return 0;
 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()) return 0;
 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()) return 0;
 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) return 0;
 298           Size *= C->getZExtValue();
 299         }
 300       }
 301     } else if (CallInst *MI = extractMallocCall(Op1)) {
 302       // Get allocation size.
 303       Value *Arg = MI->getArgOperand(0);
 304       if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Arg))
 305           Size = CI->getZExtValue();
 306
 307     } else if (CallInst *MI = extractCallocCall(Op1)) {
 308       // Get allocation size.
 309       Value *Arg1 = MI->getArgOperand(0);
 310       Value *Arg2 = MI->getArgOperand(1);
 311       if (ConstantInt *CI1 = dyn_cast<ConstantInt>(Arg1))
 312         if (ConstantInt *CI2 = dyn_cast<ConstantInt>(Arg2)) {
 313           bool overflow;
 314           APInt SizeAP = CI1->getValue().umul_ov(CI2->getValue(), overflow);
 315           if (!overflow)
 316             Size = SizeAP.getZExtValue();
 317           else
 318             return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantInt::get(ReturnTy, DontKnow));
 319         }
 320     }
 321
 322     // Do not return "I don't know" here. Later optimization passes could
 323     // make it possible to evaluate objectsize to a constant.
 324     if (Size == -1ULL)
 325       return 0;
 326
 327     if (Size < Offset) {
 328       // Out of bound reference? Negative index normalized to large
 329       // index? Just return "I don't know".
 330       return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantInt::get(ReturnTy, DontKnow));
 331     }
 332     return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantInt::get(ReturnTy, Size-Offset));
 333   }
 334   case Intrinsic::bswap:
 335     // bswap(bswap(x)) -> x
 336     if (IntrinsicInst *Operand = dyn_cast<IntrinsicInst>(II->getArgOperand(0)))
 337       if (Operand->getIntrinsicID() == Intrinsic::bswap)
 338         return ReplaceInstUsesWith(CI, Operand->getArgOperand(0));
 339
 340     // bswap(trunc(bswap(x))) -> trunc(lshr(x, c))
 341     if (TruncInst *TI = dyn_cast<TruncInst>(II->getArgOperand(0))) {
 342       if (IntrinsicInst *Operand = dyn_cast<IntrinsicInst>(TI->getOperand(0)))
 343         if (Operand->getIntrinsicID() == Intrinsic::bswap) {
 344           unsigned C = Operand->getType()->getPrimitiveSizeInBits() -
 345                        TI->getType()->getPrimitiveSizeInBits();
 346           Value *CV = ConstantInt::get(Operand->getType(), C);
 347           Value *V = Builder->CreateLShr(Operand->getArgOperand(0), CV);
 348           return new TruncInst(V, TI->getType());
 349         }
 350     }
 351
 352     break;
 353   case Intrinsic::powi:
 354     if (ConstantInt *Power = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1))) {
 355       // powi(x, 0) -> 1.0
 356       if (Power->isZero())
 357         return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantFP::get(CI.getType(), 1.0));
 358       // powi(x, 1) -> x
 359       if (Power->isOne())
 360         return ReplaceInstUsesWith(CI, II->getArgOperand(0));
 361       // powi(x, -1) -> 1/x
 362       if (Power->isAllOnesValue())
 363         return BinaryOperator::CreateFDiv(ConstantFP::get(CI.getType(), 1.0),
 364                                           II->getArgOperand(0));
 365     }
 366     break;
 367   case Intrinsic::cttz: {
 368     // If all bits below the first known one are known zero,
 369     // this value is constant.
 370     IntegerType *IT = dyn_cast<IntegerType>(II->getArgOperand(0)->getType());
 371     // FIXME: Try to simplify vectors of integers.
 372     if (!IT) break;
 373     uint32_t BitWidth = IT->getBitWidth();
 374     APInt KnownZero(BitWidth, 0);
 375     APInt KnownOne(BitWidth, 0);
 376     ComputeMaskedBits(II->getArgOperand(0), KnownZero, KnownOne);
 377     unsigned TrailingZeros = KnownOne.countTrailingZeros();
 378     APInt Mask(APInt::getLowBitsSet(BitWidth, TrailingZeros));
 379     if ((Mask & KnownZero) == Mask)
 380       return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantInt::get(IT,
 381                                  APInt(BitWidth, TrailingZeros)));
 382
 383     }
 384     break;
 385   case Intrinsic::ctlz: {
 386     // If all bits above the first known one are known zero,
 387     // this value is constant.
 388     IntegerType *IT = dyn_cast<IntegerType>(II->getArgOperand(0)->getType());
 389     // FIXME: Try to simplify vectors of integers.
 390     if (!IT) break;
 391     uint32_t BitWidth = IT->getBitWidth();
 392     APInt KnownZero(BitWidth, 0);
 393     APInt KnownOne(BitWidth, 0);
 394     ComputeMaskedBits(II->getArgOperand(0), KnownZero, KnownOne);
 395     unsigned LeadingZeros = KnownOne.countLeadingZeros();
 396     APInt Mask(APInt::getHighBitsSet(BitWidth, LeadingZeros));
 397     if ((Mask & KnownZero) == Mask)
 398       return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantInt::get(IT,
 399                                  APInt(BitWidth, LeadingZeros)));
 400
 401     }
 402     break;
 403   case Intrinsic::uadd_with_overflow: {
 404     Value *LHS = II->getArgOperand(0), *RHS = II->getArgOperand(1);
 405     IntegerType *IT = cast<IntegerType>(II->getArgOperand(0)->getType());
 406     uint32_t BitWidth = IT->getBitWidth();
 407     APInt LHSKnownZero(BitWidth, 0);
 408     APInt LHSKnownOne(BitWidth, 0);
 409     ComputeMaskedBits(LHS, LHSKnownZero, LHSKnownOne);
 410     bool LHSKnownNegative = LHSKnownOne[BitWidth - 1];
 411     bool LHSKnownPositive = LHSKnownZero[BitWidth - 1];
 412
 413     if (LHSKnownNegative || LHSKnownPositive) {
 414       APInt RHSKnownZero(BitWidth, 0);
 415       APInt RHSKnownOne(BitWidth, 0);
 416       ComputeMaskedBits(RHS, RHSKnownZero, RHSKnownOne);
 417       bool RHSKnownNegative = RHSKnownOne[BitWidth - 1];
 418       bool RHSKnownPositive = RHSKnownZero[BitWidth - 1];
 419       if (LHSKnownNegative && RHSKnownNegative) {
 420         // The sign bit is set in both cases: this MUST overflow.
 421         // Create a simple add instruction, and insert it into the struct.
 422         Value *Add = Builder->CreateAdd(LHS, RHS);
 423         Add->takeName(&CI);
 424         Constant *V[] = {
 425           UndefValue::get(LHS->getType()),
 426           ConstantInt::getTrue(II->getContext())
 427         };
 428         StructType *ST = cast<StructType>(II->getType());
 429         Constant *Struct = ConstantStruct::get(ST, V);
 430         return InsertValueInst::Create(Struct, Add, 0);
 431       }
 432
 433       if (LHSKnownPositive && RHSKnownPositive) {
 434         // The sign bit is clear in both cases: this CANNOT overflow.
 435         // Create a simple add instruction, and insert it into the struct.
 436         Value *Add = Builder->CreateNUWAdd(LHS, RHS);
 437         Add->takeName(&CI);
 438         Constant *V[] = {
 439           UndefValue::get(LHS->getType()),
 440           ConstantInt::getFalse(II->getContext())
 441         };
 442         StructType *ST = cast<StructType>(II->getType());
 443         Constant *Struct = ConstantStruct::get(ST, V);
 444         return InsertValueInst::Create(Struct, Add, 0);
 445       }
 446     }
 447   }
 448   // FALL THROUGH uadd into sadd
 449   case Intrinsic::sadd_with_overflow:
 450     // Canonicalize constants into the RHS.
 451     if (isa<Constant>(II->getArgOperand(0)) &&
 452         !isa<Constant>(II->getArgOperand(1))) {
 453       Value *LHS = II->getArgOperand(0);
 454       II->setArgOperand(0, II->getArgOperand(1));
 455       II->setArgOperand(1, LHS);
 456       return II;
 457     }
 458
 459     // X + undef -> undef
 460     if (isa<UndefValue>(II->getArgOperand(1)))
 461       return ReplaceInstUsesWith(CI, UndefValue::get(II->getType()));
 462
 463     if (ConstantInt *RHS = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1))) {
 464       // X + 0 -> {X, false}
 465       if (RHS->isZero()) {
 466         Constant *V[] = {
 467           UndefValue::get(II->getArgOperand(0)->getType()),
 468           ConstantInt::getFalse(II->getContext())
 469         };
 470         Constant *Struct =
 471           ConstantStruct::get(cast<StructType>(II->getType()), V);
 472         return InsertValueInst::Create(Struct, II->getArgOperand(0), 0);
 473       }
 474     }
 475     break;
 476   case Intrinsic::usub_with_overflow:
 477   case Intrinsic::ssub_with_overflow:
 478     // undef - X -> undef
 479     // X - undef -> undef
 480     if (isa<UndefValue>(II->getArgOperand(0)) ||
 481         isa<UndefValue>(II->getArgOperand(1)))
 482       return ReplaceInstUsesWith(CI, UndefValue::get(II->getType()));
 483
 484     if (ConstantInt *RHS = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1))) {
 485       // X - 0 -> {X, false}
 486       if (RHS->isZero()) {
 487         Constant *V[] = {
 488           UndefValue::get(II->getArgOperand(0)->getType()),
 489           ConstantInt::getFalse(II->getContext())
 490         };
 491         Constant *Struct =
 492           ConstantStruct::get(cast<StructType>(II->getType()), V);
 493         return InsertValueInst::Create(Struct, II->getArgOperand(0), 0);
 494       }
 495     }
 496     break;
 497   case Intrinsic::umul_with_overflow: {
 498     Value *LHS = II->getArgOperand(0), *RHS = II->getArgOperand(1);
 499     unsigned BitWidth = cast<IntegerType>(LHS->getType())->getBitWidth();
 500
 501     APInt LHSKnownZero(BitWidth, 0);
 502     APInt LHSKnownOne(BitWidth, 0);
 503     ComputeMaskedBits(LHS, LHSKnownZero, LHSKnownOne);
 504     APInt RHSKnownZero(BitWidth, 0);
 505     APInt RHSKnownOne(BitWidth, 0);
 506     ComputeMaskedBits(RHS, RHSKnownZero, RHSKnownOne);
 507
 508     // Get the largest possible values for each operand.
 509     APInt LHSMax = ~LHSKnownZero;
 510     APInt RHSMax = ~RHSKnownZero;
 511
 512     // If multiplying the maximum values does not overflow then we can turn
 513     // this into a plain NUW mul.
 514     bool Overflow;
 515     LHSMax.umul_ov(RHSMax, Overflow);
 516     if (!Overflow) {
 517       Value *Mul = Builder->CreateNUWMul(LHS, RHS, "umul_with_overflow");
 518       Constant *V[] = {
 519         UndefValue::get(LHS->getType()),
 520         Builder->getFalse()
 521       };
 522       Constant *Struct = ConstantStruct::get(cast<StructType>(II->getType()),V);
 523       return InsertValueInst::Create(Struct, Mul, 0);
 524     }
 525   } // FALL THROUGH
 526   case Intrinsic::smul_with_overflow:
 527     // Canonicalize constants into the RHS.
 528     if (isa<Constant>(II->getArgOperand(0)) &&
 529         !isa<Constant>(II->getArgOperand(1))) {
 530       Value *LHS = II->getArgOperand(0);
 531       II->setArgOperand(0, II->getArgOperand(1));
 532       II->setArgOperand(1, LHS);
 533       return II;
 534     }
 535
 536     // X * undef -> undef
 537     if (isa<UndefValue>(II->getArgOperand(1)))
 538       return ReplaceInstUsesWith(CI, UndefValue::get(II->getType()));
 539
 540     if (ConstantInt *RHSI = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1))) {
 541       // X*0 -> {0, false}
 542       if (RHSI->isZero())
 543         return ReplaceInstUsesWith(CI, Constant::getNullValue(II->getType()));
 544
 545       // X * 1 -> {X, false}
 546       if (RHSI->equalsInt(1)) {
 547         Constant *V[] = {
 548           UndefValue::get(II->getArgOperand(0)->getType()),
 549           ConstantInt::getFalse(II->getContext())
 550         };
 551         Constant *Struct =
 552           ConstantStruct::get(cast<StructType>(II->getType()), V);
 553         return InsertValueInst::Create(Struct, II->getArgOperand(0), 0);
 554       }
 555     }
 556     break;
 557   case Intrinsic::ppc_altivec_lvx:
 558   case Intrinsic::ppc_altivec_lvxl:
 559     // Turn PPC lvx -> load if the pointer is known aligned.
 560     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(0), 16, TD) >= 16) {
 561       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(0),
 562                                          PointerType::getUnqual(II->getType()));
 563       return new LoadInst(Ptr);
 564     }
 565     break;
 566   case Intrinsic::ppc_altivec_stvx:
 567   case Intrinsic::ppc_altivec_stvxl:
 568     // Turn stvx -> store if the pointer is known aligned.
 569     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(1), 16, TD) >= 16) {
 570       Type *OpPtrTy =
 571         PointerType::getUnqual(II->getArgOperand(0)->getType());
 572       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(1), OpPtrTy);
 573       return new StoreInst(II->getArgOperand(0), Ptr);
 574     }
 575     break;
 576   case Intrinsic::x86_sse_storeu_ps:
 577   case Intrinsic::x86_sse2_storeu_pd:
 578   case Intrinsic::x86_sse2_storeu_dq:
 579     // Turn X86 storeu -> store if the pointer is known aligned.
 580     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(0), 16, TD) >= 16) {
 581       Type *OpPtrTy =
 582         PointerType::getUnqual(II->getArgOperand(1)->getType());
 583       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(0), OpPtrTy);
 584       return new StoreInst(II->getArgOperand(1), Ptr);
 585     }
 586     break;
 587
 588   case Intrinsic::x86_sse_cvtss2si:
 589   case Intrinsic::x86_sse_cvtss2si64:
 590   case Intrinsic::x86_sse_cvttss2si:
 591   case Intrinsic::x86_sse_cvttss2si64:
 592   case Intrinsic::x86_sse2_cvtsd2si:
 593   case Intrinsic::x86_sse2_cvtsd2si64:
 594   case Intrinsic::x86_sse2_cvttsd2si:
 595   case Intrinsic::x86_sse2_cvttsd2si64: {
 596     // These intrinsics only demand the 0th element of their input vectors. If
 597     // we can simplify the input based on that, do so now.
 598     unsigned VWidth =
 599       cast<VectorType>(II->getArgOperand(0)->getType())->getNumElements();
 600     APInt DemandedElts(VWidth, 1);
 601     APInt UndefElts(VWidth, 0);
 602     if (Value *V = SimplifyDemandedVectorElts(II->getArgOperand(0),
 603                                               DemandedElts, UndefElts)) {
 604       II->setArgOperand(0, V);
 605       return II;
 606     }
 607     break;
 608   }
 609
 610
 611   case Intrinsic::x86_sse41_pmovsxbw:
 612   case Intrinsic::x86_sse41_pmovsxwd:
 613   case Intrinsic::x86_sse41_pmovsxdq:
 614   case Intrinsic::x86_sse41_pmovzxbw:
 615   case Intrinsic::x86_sse41_pmovzxwd:
 616   case Intrinsic::x86_sse41_pmovzxdq: {
 617     // pmov{s|z}x ignores the upper half of their input vectors.
 618     unsigned VWidth =
 619       cast<VectorType>(II->getArgOperand(0)->getType())->getNumElements();
 620     unsigned LowHalfElts = VWidth / 2;
 621     APInt InputDemandedElts(APInt::getBitsSet(VWidth, 0, LowHalfElts));
 622     APInt UndefElts(VWidth, 0);
 623     if (Value *TmpV = SimplifyDemandedVectorElts(II->getArgOperand(0),
 624                                                  InputDemandedElts,
 625                                                  UndefElts)) {
 626       II->setArgOperand(0, TmpV);
 627       return II;
 628     }
 629     break;
 630   }
 631
 632   case Intrinsic::ppc_altivec_vperm:
 633     // Turn vperm(V1,V2,mask) -> shuffle(V1,V2,mask) if mask is a constant.
 634     if (Constant *Mask = dyn_cast<Constant>(II->getArgOperand(2))) {
 635       assert(Mask->getType()->getVectorNumElements() == 16 &&
 636              "Bad type for intrinsic!");
 637
 638       // Check that all of the elements are integer constants or undefs.
 639       bool AllEltsOk = true;
 640       for (unsigned i = 0; i != 16; ++i) {
 641         Constant *Elt = Mask->getAggregateElement(i);
 642         if (Elt == 0 ||
 643             !(isa<ConstantInt>(Elt) || isa<UndefValue>(Elt))) {
 644           AllEltsOk = false;
 645           break;
 646         }
 647       }
 648
 649       if (AllEltsOk) {
 650         // Cast the input vectors to byte vectors.
 651         Value *Op0 = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(0),
 652                                             Mask->getType());
 653         Value *Op1 = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(1),
 654                                             Mask->getType());
 655         Value *Result = UndefValue::get(Op0->getType());
 656
 657         // Only extract each element once.
 658         Value *ExtractedElts[32];
 659         memset(ExtractedElts, 0, sizeof(ExtractedElts));
 660
 661         for (unsigned i = 0; i != 16; ++i) {
 662           if (isa<UndefValue>(Mask->getAggregateElement(i)))
 663             continue;
 664           unsigned Idx =
 665             cast<ConstantInt>(Mask->getAggregateElement(i))->getZExtValue();
 666           Idx &= 31;  // Match the hardware behavior.
 667
 668           if (ExtractedElts[Idx] == 0) {
 669             ExtractedElts[Idx] =
 670               Builder->CreateExtractElement(Idx < 16 ? Op0 : Op1,
 671                                             Builder->getInt32(Idx&15));
 672           }
 673
 674           // Insert this value into the result vector.
 675           Result = Builder->CreateInsertElement(Result, ExtractedElts[Idx],
 676                                                 Builder->getInt32(i));
 677         }
 678         return CastInst::Create(Instruction::BitCast, Result, CI.getType());
 679       }
 680     }
 681     break;
 682
 683   case Intrinsic::arm_neon_vld1:
 684   case Intrinsic::arm_neon_vld2:
 685   case Intrinsic::arm_neon_vld3:
 686   case Intrinsic::arm_neon_vld4:
 687   case Intrinsic::arm_neon_vld2lane:
 688   case Intrinsic::arm_neon_vld3lane:
 689   case Intrinsic::arm_neon_vld4lane:
 690   case Intrinsic::arm_neon_vst1:
 691   case Intrinsic::arm_neon_vst2:
 692   case Intrinsic::arm_neon_vst3:
 693   case Intrinsic::arm_neon_vst4:
 694   case Intrinsic::arm_neon_vst2lane:
 695   case Intrinsic::arm_neon_vst3lane:
 696   case Intrinsic::arm_neon_vst4lane: {
 697     unsigned MemAlign = getKnownAlignment(II->getArgOperand(0), TD);
 698     unsigned AlignArg = II->getNumArgOperands() - 1;
 699     ConstantInt *IntrAlign = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(AlignArg));
 700     if (IntrAlign && IntrAlign->getZExtValue() < MemAlign) {
 701       II->setArgOperand(AlignArg,
 702                         ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(II->getContext()),
 703                                          MemAlign, false));
 704       return II;
 705     }
 706     break;
 707   }
 708
 709   case Intrinsic::arm_neon_vmulls:
 710   case Intrinsic::arm_neon_vmullu: {
 711     Value *Arg0 = II->getArgOperand(0);
 712     Value *Arg1 = II->getArgOperand(1);
 713
 714     // Handle mul by zero first:
 715     if (isa<ConstantAggregateZero>(Arg0) || isa<ConstantAggregateZero>(Arg1)) {
 716       return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantAggregateZero::get(II->getType()));
 717     }
 718
 719     // Check for constant LHS & RHS - in this case we just simplify.
 720     bool Zext = (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::arm_neon_vmullu);
 721     VectorType *NewVT = cast<VectorType>(II->getType());
 722     unsigned NewWidth = NewVT->getElementType()->getIntegerBitWidth();
 723     if (ConstantDataVector *CV0 = dyn_cast<ConstantDataVector>(Arg0)) {
 724       if (ConstantDataVector *CV1 = dyn_cast<ConstantDataVector>(Arg1)) {
 725         VectorType* VT = cast<VectorType>(CV0->getType());
 726         SmallVector<Constant*, 4> NewElems;
 727         for (unsigned i = 0; i < VT->getNumElements(); ++i) {
 728           APInt CV0E =
 729             (cast<ConstantInt>(CV0->getAggregateElement(i)))->getValue();
 730           CV0E = Zext ? CV0E.zext(NewWidth) : CV0E.sext(NewWidth);
 731           APInt CV1E =
 732             (cast<ConstantInt>(CV1->getAggregateElement(i)))->getValue();
 733           CV1E = Zext ? CV1E.zext(NewWidth) : CV1E.sext(NewWidth);
 734           NewElems.push_back(
 735             ConstantInt::get(NewVT->getElementType(), CV0E * CV1E));
 736         }
 737         return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantVector::get(NewElems));
 738       }
 739
 740       // Couldn't simplify - cannonicalize constant to the RHS.
 741       std::swap(Arg0, Arg1);
 742     }
 743
 744     // Handle mul by one:
 745     if (ConstantDataVector *CV1 = dyn_cast<ConstantDataVector>(Arg1)) {
 746       if (ConstantInt *Splat =
 747             dyn_cast_or_null<ConstantInt>(CV1->getSplatValue())) {
 748         if (Splat->isOne()) {
 749           if (Zext)
 750             return CastInst::CreateZExtOrBitCast(Arg0, II->getType());
 751           // else
 752           return CastInst::CreateSExtOrBitCast(Arg0, II->getType());
 753         }
 754       }
 755     }
 756
 757     break;
 758   }
 759
 760   case Intrinsic::stackrestore: {
 761     // If the save is right next to the restore, remove the restore.  This can
 762     // happen when variable allocas are DCE'd.
 763     if (IntrinsicInst *SS = dyn_cast<IntrinsicInst>(II->getArgOperand(0))) {
 764       if (SS->getIntrinsicID() == Intrinsic::stacksave) {
 765         BasicBlock::iterator BI = SS;
 766         if (&*++BI == II)
 767           return EraseInstFromFunction(CI);
 768       }
 769     }
 770
 771     // Scan down this block to see if there is another stack restore in the
 772     // same block without an intervening call/alloca.
 773     BasicBlock::iterator BI = II;
 774     TerminatorInst *TI = II->getParent()->getTerminator();
 775     bool CannotRemove = false;
 776     for (++BI; &*BI != TI; ++BI) {
 777       if (isa<AllocaInst>(BI) || isMalloc(BI)) {
 778         CannotRemove = true;
 779         break;
 780       }
 781       if (CallInst *BCI = dyn_cast<CallInst>(BI)) {
 782         if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(BCI)) {
 783           // If there is a stackrestore below this one, remove this one.
 784           if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::stackrestore)
 785             return EraseInstFromFunction(CI);
 786           // Otherwise, ignore the intrinsic.
 787         } else {
 788           // If we found a non-intrinsic call, we can't remove the stack
 789           // restore.
 790           CannotRemove = true;
 791           break;
 792         }
 793       }
 794     }
 795
 796     // If the stack restore is in a return, resume, or unwind block and if there
 797     // are no allocas or calls between the restore and the return, nuke the
 798     // restore.
 799     if (!CannotRemove && (isa<ReturnInst>(TI) || isa<ResumeInst>(TI)))
 800       return EraseInstFromFunction(CI);
 801     break;
 802   }
 803   }
 804
 805   return visitCallSite(II);
 806 }
 807
 808 // InvokeInst simplification
 809 //
 810 Instruction *InstCombiner::visitInvokeInst(InvokeInst &II) {
 811   return visitCallSite(&II);
 812 }
 813
 814 /// isSafeToEliminateVarargsCast - If this cast does not affect the value
 815 /// passed through the varargs area, we can eliminate the use of the cast.
 816 static bool isSafeToEliminateVarargsCast(const CallSite CS,
 817                                          const CastInst * const CI,
 818                                          const TargetData * const TD,
 819                                          const int ix) {
 820   if (!CI->isLosslessCast())
 821     return false;
 822
 823   // The size of ByVal arguments is derived from the type, so we
 824   // can't change to a type with a different size.  If the size were
 825   // passed explicitly we could avoid this check.
 826   if (!CS.isByValArgument(ix))
 827     return true;
 828
 829   Type* SrcTy =
 830             cast<PointerType>(CI->getOperand(0)->getType())->getElementType();
 831   Type* DstTy = cast<PointerType>(CI->getType())->getElementType();
 832   if (!SrcTy->isSized() || !DstTy->isSized())
 833     return false;
 834   if (!TD || TD->getTypeAllocSize(SrcTy) != TD->getTypeAllocSize(DstTy))
 835     return false;
 836   return true;
 837 }
 838
 839 namespace {
 840 class InstCombineFortifiedLibCalls : public SimplifyFortifiedLibCalls {
 841   InstCombiner *IC;
 842 protected:
 843   void replaceCall(Value *With) {
 844     NewInstruction = IC->ReplaceInstUsesWith(*CI, With);
 845   }
 846   bool isFoldable(unsigned SizeCIOp, unsigned SizeArgOp, bool isString) const {
 847     if (CI->getArgOperand(SizeCIOp) == CI->getArgOperand(SizeArgOp))
 848       return true;
 849     if (ConstantInt *SizeCI =
 850                            dyn_cast<ConstantInt>(CI->getArgOperand(SizeCIOp))) {
 851       if (SizeCI->isAllOnesValue())
 852         return true;
 853       if (isString) {
 854         uint64_t Len = GetStringLength(CI->getArgOperand(SizeArgOp));
 855         // If the length is 0 we don't know how long it is and so we can't
 856         // remove the check.
 857         if (Len == 0) return false;
 858         return SizeCI->getZExtValue() >= Len;
 859       }
 860       if (ConstantInt *Arg = dyn_cast<ConstantInt>(
 861                                                   CI->getArgOperand(SizeArgOp)))
 862         return SizeCI->getZExtValue() >= Arg->getZExtValue();
 863     }
 864     return false;
 865   }
 866 public:
 867   InstCombineFortifiedLibCalls(InstCombiner *IC) : IC(IC), NewInstruction(0) { }
 868   Instruction *NewInstruction;
 869 };
 870 } // end anonymous namespace
 871
 872 // Try to fold some different type of calls here.
 873 // Currently we're only working with the checking functions, memcpy_chk,
 874 // mempcpy_chk, memmove_chk, memset_chk, strcpy_chk, stpcpy_chk, strncpy_chk,
 875 // strcat_chk and strncat_chk.
 876 Instruction *InstCombiner::tryOptimizeCall(CallInst *CI, const TargetData *TD) {
 877   if (CI->getCalledFunction() == 0) return 0;
 878
 879   InstCombineFortifiedLibCalls Simplifier(this);
 880   Simplifier.fold(CI, TD);
 881   return Simplifier.NewInstruction;
 882 }
 883
 884 static IntrinsicInst *FindInitTrampolineFromAlloca(Value *TrampMem) {
 885   // Strip off at most one level of pointer casts, looking for an alloca.  This
 886   // is good enough in practice and simpler than handling any number of casts.
 887   Value *Underlying = TrampMem->stripPointerCasts();
 888   if (Underlying != TrampMem &&
 889       (!Underlying->hasOneUse() || *Underlying->use_begin() != TrampMem))
 890     return 0;
 891   if (!isa<AllocaInst>(Underlying))
 892     return 0;
 893
 894   IntrinsicInst *InitTrampoline = 0;
 895   for (Value::use_iterator I = TrampMem->use_begin(), E = TrampMem->use_end();
 896        I != E; I++) {
 897     IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(*I);
 898     if (!II)
 899       return 0;
 900     if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::init_trampoline) {
 901       if (InitTrampoline)
 902         // More than one init_trampoline writes to this value.  Give up.
 903         return 0;
 904       InitTrampoline = II;
 905       continue;
 906     }
 907     if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::adjust_trampoline)
 908       // Allow any number of calls to adjust.trampoline.
 909       continue;
 910     return 0;
 911   }
 912
 913   // No call to init.trampoline found.
 914   if (!InitTrampoline)
 915     return 0;
 916
 917   // Check that the alloca is being used in the expected way.
 918   if (InitTrampoline->getOperand(0) != TrampMem)
 919     return 0;
 920
 921   return InitTrampoline;
 922 }
 923
 924 static IntrinsicInst *FindInitTrampolineFromBB(IntrinsicInst *AdjustTramp,
 925                                                Value *TrampMem) {
 926   // Visit all the previous instructions in the basic block, and try to find a
 927   // init.trampoline which has a direct path to the adjust.trampoline.
 928   for (BasicBlock::iterator I = AdjustTramp,
 929        E = AdjustTramp->getParent()->begin(); I != E; ) {
 930     Instruction *Inst = --I;
 931     if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(I))
 932       if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::init_trampoline &&
 933           II->getOperand(0) == TrampMem)
 934         return II;
 935     if (Inst->mayWriteToMemory())
 936       return 0;
 937   }
 938   return 0;
 939 }
 940
 941 // Given a call to llvm.adjust.trampoline, find and return the corresponding
 942 // call to llvm.init.trampoline if the call to the trampoline can be optimized
 943 // to a direct call to a function.  Otherwise return NULL.
 944 //
 945 static IntrinsicInst *FindInitTrampoline(Value *Callee) {
 946   Callee = Callee->stripPointerCasts();
 947   IntrinsicInst *AdjustTramp = dyn_cast<IntrinsicInst>(Callee);
 948   if (!AdjustTramp ||
 949       AdjustTramp->getIntrinsicID() != Intrinsic::adjust_trampoline)
 950     return 0;
 951
 952   Value *TrampMem = AdjustTramp->getOperand(0);
 953
 954   if (IntrinsicInst *IT = FindInitTrampolineFromAlloca(TrampMem))
 955     return IT;
 956   if (IntrinsicInst *IT = FindInitTrampolineFromBB(AdjustTramp, TrampMem))
 957     return IT;
 958   return 0;
 959 }
 960
 961 // visitCallSite - Improvements for call and invoke instructions.
 962 //
 963 Instruction *InstCombiner::visitCallSite(CallSite CS) {
 964   bool Changed = false;
 965
 966   // If the callee is a pointer to a function, attempt to move any casts to the
 967   // arguments of the call/invoke.
 968   Value *Callee = CS.getCalledValue();
 969   if (!isa<Function>(Callee) && transformConstExprCastCall(CS))
 970     return 0;
 971
 972   if (Function *CalleeF = dyn_cast<Function>(Callee))
 973     // If the call and callee calling conventions don't match, this call must
 974     // be unreachable, as the call is undefined.
 975     if (CalleeF->getCallingConv() != CS.getCallingConv() &&
 976         // Only do this for calls to a function with a body.  A prototype may
 977         // not actually end up matching the implementation's calling conv for a
 978         // variety of reasons (e.g. it may be written in assembly).
 979         !CalleeF->isDeclaration()) {
 980       Instruction *OldCall = CS.getInstruction();
 981       new StoreInst(ConstantInt::getTrue(Callee->getContext()),
 982                 UndefValue::get(Type::getInt1PtrTy(Callee->getContext())),
 983                                   OldCall);
 984       // If OldCall dues not return void then replaceAllUsesWith undef.
 985       // This allows ValueHandlers and custom metadata to adjust itself.
 986       if (!OldCall->getType()->isVoidTy())
 987         ReplaceInstUsesWith(*OldCall, UndefValue::get(OldCall->getType()));
 988       if (isa<CallInst>(OldCall))
 989         return EraseInstFromFunction(*OldCall);
 990
 991       // We cannot remove an invoke, because it would change the CFG, just
 992       // change the callee to a null pointer.
 993       cast<InvokeInst>(OldCall)->setCalledFunction(
 994                                     Constant::getNullValue(CalleeF->getType()));
 995       return 0;
 996     }
 997
 998   if (isa<ConstantPointerNull>(Callee) || isa<UndefValue>(Callee)) {
 999     // This instruction is not reachable, just remove it.  We insert a store to
1000     // undef so that we know that this code is not reachable, despite the fact
1001     // that we can't modify the CFG here.
1002     new StoreInst(ConstantInt::getTrue(Callee->getContext()),
1003                UndefValue::get(Type::getInt1PtrTy(Callee->getContext())),
1004                   CS.getInstruction());
1005
1006     // If CS does not return void then replaceAllUsesWith undef.
1007     // This allows ValueHandlers and custom metadata to adjust itself.
1008     if (!CS.getInstruction()->getType()->isVoidTy())
1009       ReplaceInstUsesWith(*CS.getInstruction(),
1010                           UndefValue::get(CS.getInstruction()->getType()));
1011
1012     if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(CS.getInstruction())) {
1013       // Don't break the CFG, insert a dummy cond branch.
1014       BranchInst::Create(II->getNormalDest(), II->getUnwindDest(),
1015                          ConstantInt::getTrue(Callee->getContext()), II);
1016     }
1017     return EraseInstFromFunction(*CS.getInstruction());
1018   }
1019
1020   if (IntrinsicInst *II = FindInitTrampoline(Callee))
1021     return transformCallThroughTrampoline(CS, II);
1022
1023   PointerType *PTy = cast<PointerType>(Callee->getType());
1024   FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(PTy->getElementType());
1025   if (FTy->isVarArg()) {
1026     int ix = FTy->getNumParams();
1027     // See if we can optimize any arguments passed through the varargs area of
1028     // the call.
1029     for (CallSite::arg_iterator I = CS.arg_begin()+FTy->getNumParams(),
1030            E = CS.arg_end(); I != E; ++I, ++ix) {
1031       CastInst *CI = dyn_cast<CastInst>(*I);
1032       if (CI && isSafeToEliminateVarargsCast(CS, CI, TD, ix)) {
1033         *I = CI->getOperand(0);
1034         Changed = true;
1035       }
1036     }
1037   }
1038
1039   if (isa<InlineAsm>(Callee) && !CS.doesNotThrow()) {
1040     // Inline asm calls cannot throw - mark them 'nounwind'.
1041     CS.setDoesNotThrow();
1042     Changed = true;
1043   }
1044
1045   // Try to optimize the call if possible, we require TargetData for most of
1046   // this.  None of these calls are seen as possibly dead so go ahead and
1047   // delete the instruction now.
1048   if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(CS.getInstruction())) {
1049     Instruction *I = tryOptimizeCall(CI, TD);
1050     // If we changed something return the result, etc. Otherwise let
1051     // the fallthrough check.
1052     if (I) return EraseInstFromFunction(*I);
1053   }
1054
1055   return Changed ? CS.getInstruction() : 0;
1056 }
1057
1058 // transformConstExprCastCall - If the callee is a constexpr cast of a function,
1059 // attempt to move the cast to the arguments of the call/invoke.
1060 //
1061 bool InstCombiner::transformConstExprCastCall(CallSite CS) {
1062   Function *Callee =
1063     dyn_cast<Function>(CS.getCalledValue()->stripPointerCasts());
1064   if (Callee == 0)
1065     return false;
1066   Instruction *Caller = CS.getInstruction();
1067   const AttrListPtr &CallerPAL = CS.getAttributes();
1068
1069   // Okay, this is a cast from a function to a different type.  Unless doing so
1070   // would cause a type conversion of one of our arguments, change this call to
1071   // be a direct call with arguments casted to the appropriate types.
1072   //
1073   FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1074   Type *OldRetTy = Caller->getType();
1075   Type *NewRetTy = FT->getReturnType();
1076
1077   if (NewRetTy->isStructTy())
1078     return false; // TODO: Handle multiple return values.
1079
1080   // Check to see if we are changing the return type...
1081   if (OldRetTy != NewRetTy) {
1082     if (Callee->isDeclaration() &&
1083         // Conversion is ok if changing from one pointer type to another or from
1084         // a pointer to an integer of the same size.
1085         !((OldRetTy->isPointerTy() || !TD ||
1086            OldRetTy == TD->getIntPtrType(Caller->getContext())) &&
1087           (NewRetTy->isPointerTy() || !TD ||
1088            NewRetTy == TD->getIntPtrType(Caller->getContext()))))
1089       return false;   // Cannot transform this return value.
1090
1091     if (!Caller->use_empty() &&
1092         // void -> non-void is handled specially
1093         !NewRetTy->isVoidTy() && !CastInst::isCastable(NewRetTy, OldRetTy))
1094       return false;   // Cannot transform this return value.
1095
1096     if (!CallerPAL.isEmpty() && !Caller->use_empty()) {
1097       Attributes RAttrs = CallerPAL.getRetAttributes();
1098       if (RAttrs & Attribute::typeIncompatible(NewRetTy))
1099         return false;   // Attribute not compatible with transformed value.
1100     }
1101
1102     // If the callsite is an invoke instruction, and the return value is used by
1103     // a PHI node in a successor, we cannot change the return type of the call
1104     // because there is no place to put the cast instruction (without breaking
1105     // the critical edge).  Bail out in this case.
1106     if (!Caller->use_empty())
1107       if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller))
1108         for (Value::use_iterator UI = II->use_begin(), E = II->use_end();
1109              UI != E; ++UI)
1110           if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(*UI))
1111             if (PN->getParent() == II->getNormalDest() ||
1112                 PN->getParent() == II->getUnwindDest())
1113               return false;
1114   }
1115
1116   unsigned NumActualArgs = unsigned(CS.arg_end()-CS.arg_begin());
1117   unsigned NumCommonArgs = std::min(FT->getNumParams(), NumActualArgs);
1118
1119   CallSite::arg_iterator AI = CS.arg_begin();
1120   for (unsigned i = 0, e = NumCommonArgs; i != e; ++i, ++AI) {
1121     Type *ParamTy = FT->getParamType(i);
1122     Type *ActTy = (*AI)->getType();
1123
1124     if (!CastInst::isCastable(ActTy, ParamTy))
1125       return false;   // Cannot transform this parameter value.
1126
1127     Attributes Attrs = CallerPAL.getParamAttributes(i + 1);
1128     if (Attrs & Attribute::typeIncompatible(ParamTy))
1129       return false;   // Attribute not compatible with transformed value.
1130
1131     // If the parameter is passed as a byval argument, then we have to have a
1132     // sized type and the sized type has to have the same size as the old type.
1133     if (ParamTy != ActTy && (Attrs & Attribute::ByVal)) {
1134       PointerType *ParamPTy = dyn_cast<PointerType>(ParamTy);
1135       if (ParamPTy == 0 || !ParamPTy->getElementType()->isSized() || TD == 0)
1136         return false;
1137
1138       Type *CurElTy = cast<PointerType>(ActTy)->getElementType();
1139       if (TD->getTypeAllocSize(CurElTy) !=
1140           TD->getTypeAllocSize(ParamPTy->getElementType()))
1141         return false;
1142     }
1143
1144     // Converting from one pointer type to another or between a pointer and an
1145     // integer of the same size is safe even if we do not have a body.
1146     bool isConvertible = ActTy == ParamTy ||
1147       (TD && ((ParamTy->isPointerTy() ||
1148       ParamTy == TD->getIntPtrType(Caller->getContext())) &&
1149               (ActTy->isPointerTy() ||
1150               ActTy == TD->getIntPtrType(Caller->getContext()))));
1151     if (Callee->isDeclaration() && !isConvertible) return false;
1152   }
1153
1154   if (Callee->isDeclaration()) {
1155     // Do not delete arguments unless we have a function body.
1156     if (FT->getNumParams() < NumActualArgs && !FT->isVarArg())
1157       return false;
1158
1159     // If the callee is just a declaration, don't change the varargsness of the
1160     // call.  We don't want to introduce a varargs call where one doesn't
1161     // already exist.
1162     PointerType *APTy = cast<PointerType>(CS.getCalledValue()->getType());
1163     if (FT->isVarArg()!=cast<FunctionType>(APTy->getElementType())->isVarArg())
1164       return false;
1165
1166     // If both the callee and the cast type are varargs, we still have to make
1167     // sure the number of fixed parameters are the same or we have the same
1168     // ABI issues as if we introduce a varargs call.
1169     if (FT->isVarArg() &&
1170         cast<FunctionType>(APTy->getElementType())->isVarArg() &&
1171         FT->getNumParams() !=
1172         cast<FunctionType>(APTy->getElementType())->getNumParams())
1173       return false;
1174   }
1175
1176   if (FT->getNumParams() < NumActualArgs && FT->isVarArg() &&
1177       !CallerPAL.isEmpty())
1178     // In this case we have more arguments than the new function type, but we
1179     // won't be dropping them.  Check that these extra arguments have attributes
1180     // that are compatible with being a vararg call argument.
1181     for (unsigned i = CallerPAL.getNumSlots(); i; --i) {
1182       if (CallerPAL.getSlot(i - 1).Index <= FT->getNumParams())
1183         break;
1184       Attributes PAttrs = CallerPAL.getSlot(i - 1).Attrs;
1185       if (PAttrs & Attribute::VarArgsIncompatible)
1186         return false;
1187     }
1188
1189
1190   // Okay, we decided that this is a safe thing to do: go ahead and start
1191   // inserting cast instructions as necessary.
1192   std::vector<Value*> Args;
1193   Args.reserve(NumActualArgs);
1194   SmallVector<AttributeWithIndex, 8> attrVec;
1195   attrVec.reserve(NumCommonArgs);
1196
1197   // Get any return attributes.
1198   Attributes RAttrs = CallerPAL.getRetAttributes();
1199
1200   // If the return value is not being used, the type may not be compatible
1201   // with the existing attributes.  Wipe out any problematic attributes.
1202   RAttrs &= ~Attribute::typeIncompatible(NewRetTy);
1203
1204   // Add the new return attributes.
1205   if (RAttrs)
1206     attrVec.push_back(AttributeWithIndex::get(0, RAttrs));
1207
1208   AI = CS.arg_begin();
1209   for (unsigned i = 0; i != NumCommonArgs; ++i, ++AI) {
1210     Type *ParamTy = FT->getParamType(i);
1211     if ((*AI)->getType() == ParamTy) {
1212       Args.push_back(*AI);
1213     } else {
1214       Instruction::CastOps opcode = CastInst::getCastOpcode(*AI,
1215           false, ParamTy, false);
1216       Args.push_back(Builder->CreateCast(opcode, *AI, ParamTy));
1217     }
1218
1219     // Add any parameter attributes.
1220     if (Attributes PAttrs = CallerPAL.getParamAttributes(i + 1))
1221       attrVec.push_back(AttributeWithIndex::get(i + 1, PAttrs));
1222   }
1223
1224   // If the function takes more arguments than the call was taking, add them
1225   // now.
1226   for (unsigned i = NumCommonArgs; i != FT->getNumParams(); ++i)
1227     Args.push_back(Constant::getNullValue(FT->getParamType(i)));
1228
1229   // If we are removing arguments to the function, emit an obnoxious warning.
1230   if (FT->getNumParams() < NumActualArgs) {
1231     if (!FT->isVarArg()) {
1232       errs() << "WARNING: While resolving call to function '"
1233              << Callee->getName() << "' arguments were dropped!\n";
1234     } else {
1235       // Add all of the arguments in their promoted form to the arg list.
1236       for (unsigned i = FT->getNumParams(); i != NumActualArgs; ++i, ++AI) {
1237         Type *PTy = getPromotedType((*AI)->getType());
1238         if (PTy != (*AI)->getType()) {
1239           // Must promote to pass through va_arg area!
1240           Instruction::CastOps opcode =
1241             CastInst::getCastOpcode(*AI, false, PTy, false);
1242           Args.push_back(Builder->CreateCast(opcode, *AI, PTy));
1243         } else {
1244           Args.push_back(*AI);
1245         }
1246
1247         // Add any parameter attributes.
1248         if (Attributes PAttrs = CallerPAL.getParamAttributes(i + 1))
1249           attrVec.push_back(AttributeWithIndex::get(i + 1, PAttrs));
1250       }
1251     }
1252   }
1253
1254   if (Attributes FnAttrs =  CallerPAL.getFnAttributes())
1255     attrVec.push_back(AttributeWithIndex::get(~0, FnAttrs));
1256
1257   if (NewRetTy->isVoidTy())
1258     Caller->setName("");   // Void type should not have a name.
1259
1260   const AttrListPtr &NewCallerPAL = AttrListPtr::get(attrVec.begin(),
1261                                                      attrVec.end());
1262
1263   Instruction *NC;
1264   if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller)) {
1265     NC = Builder->CreateInvoke(Callee, II->getNormalDest(),
1266                                II->getUnwindDest(), Args);
1267     NC->takeName(II);
1268     cast<InvokeInst>(NC)->setCallingConv(II->getCallingConv());
1269     cast<InvokeInst>(NC)->setAttributes(NewCallerPAL);
1270   } else {
1271     CallInst *CI = cast<CallInst>(Caller);
1272     NC = Builder->CreateCall(Callee, Args);
1273     NC->takeName(CI);
1274     if (CI->isTailCall())
1275       cast<CallInst>(NC)->setTailCall();
1276     cast<CallInst>(NC)->setCallingConv(CI->getCallingConv());
1277     cast<CallInst>(NC)->setAttributes(NewCallerPAL);
1278   }
1279
1280   // Insert a cast of the return type as necessary.
1281   Value *NV = NC;
1282   if (OldRetTy != NV->getType() && !Caller->use_empty()) {
1283     if (!NV->getType()->isVoidTy()) {
1284       Instruction::CastOps opcode =
1285         CastInst::getCastOpcode(NC, false, OldRetTy, false);
1286       NV = NC = CastInst::Create(opcode, NC, OldRetTy);
1287       NC->setDebugLoc(Caller->getDebugLoc());
1288
1289       // If this is an invoke instruction, we should insert it after the first
1290       // non-phi, instruction in the normal successor block.
1291       if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller)) {
1292         BasicBlock::iterator I = II->getNormalDest()->getFirstInsertionPt();
1293         InsertNewInstBefore(NC, *I);
1294       } else {
1295         // Otherwise, it's a call, just insert cast right after the call.
1296         InsertNewInstBefore(NC, *Caller);
1297       }
1298       Worklist.AddUsersToWorkList(*Caller);
1299     } else {
1300       NV = UndefValue::get(Caller->getType());
1301     }
1302   }
1303
1304   if (!Caller->use_empty())
1305     ReplaceInstUsesWith(*Caller, NV);
1306
1307   EraseInstFromFunction(*Caller);
1308   return true;
1309 }
1310
1311 // transformCallThroughTrampoline - Turn a call to a function created by
1312 // init_trampoline / adjust_trampoline intrinsic pair into a direct call to the
1313 // underlying function.
1314 //
1315 Instruction *
1316 InstCombiner::transformCallThroughTrampoline(CallSite CS,
1317                                              IntrinsicInst *Tramp) {
1318   Value *Callee = CS.getCalledValue();
1319   PointerType *PTy = cast<PointerType>(Callee->getType());
1320   FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(PTy->getElementType());
1321   const AttrListPtr &Attrs = CS.getAttributes();
1322
1323   // If the call already has the 'nest' attribute somewhere then give up -
1324   // otherwise 'nest' would occur twice after splicing in the chain.
1325   if (Attrs.hasAttrSomewhere(Attribute::Nest))
1326     return 0;
1327
1328   assert(Tramp &&
1329          "transformCallThroughTrampoline called with incorrect CallSite.");
1330
1331   Function *NestF =cast<Function>(Tramp->getArgOperand(1)->stripPointerCasts());
1332   PointerType *NestFPTy = cast<PointerType>(NestF->getType());
1333   FunctionType *NestFTy = cast<FunctionType>(NestFPTy->getElementType());
1334
1335   const AttrListPtr &NestAttrs = NestF->getAttributes();
1336   if (!NestAttrs.isEmpty()) {
1337     unsigned NestIdx = 1;
1338     Type *NestTy = 0;
1339     Attributes NestAttr = Attribute::None;
1340
1341     // Look for a parameter marked with the 'nest' attribute.
1342     for (FunctionType::param_iterator I = NestFTy->param_begin(),
1343          E = NestFTy->param_end(); I != E; ++NestIdx, ++I)
1344       if (NestAttrs.paramHasAttr(NestIdx, Attribute::Nest)) {
1345         // Record the parameter type and any other attributes.
1346         NestTy = *I;
1347         NestAttr = NestAttrs.getParamAttributes(NestIdx);
1348         break;
1349       }
1350
1351     if (NestTy) {
1352       Instruction *Caller = CS.getInstruction();
1353       std::vector<Value*> NewArgs;
1354       NewArgs.reserve(unsigned(CS.arg_end()-CS.arg_begin())+1);
1355
1356       SmallVector<AttributeWithIndex, 8> NewAttrs;
1357       NewAttrs.reserve(Attrs.getNumSlots() + 1);
1358
1359       // Insert the nest argument into the call argument list, which may
1360       // mean appending it.  Likewise for attributes.
1361
1362       // Add any result attributes.
1363       if (Attributes Attr = Attrs.getRetAttributes())
1364         NewAttrs.push_back(AttributeWithIndex::get(0, Attr));
1365
1366       {
1367         unsigned Idx = 1;
1368         CallSite::arg_iterator I = CS.arg_begin(), E = CS.arg_end();
1369         do {
1370           if (Idx == NestIdx) {
1371             // Add the chain argument and attributes.
1372             Value *NestVal = Tramp->getArgOperand(2);
1373             if (NestVal->getType() != NestTy)
1374               NestVal = Builder->CreateBitCast(NestVal, NestTy, "nest");
1375             NewArgs.push_back(NestVal);
1376             NewAttrs.push_back(AttributeWithIndex::get(NestIdx, NestAttr));
1377           }
1378
1379           if (I == E)
1380             break;
1381
1382           // Add the original argument and attributes.
1383           NewArgs.push_back(*I);
1384           if (Attributes Attr = Attrs.getParamAttributes(Idx))
1385             NewAttrs.push_back
1386               (AttributeWithIndex::get(Idx + (Idx >= NestIdx), Attr));
1387
1388           ++Idx, ++I;
1389         } while (1);
1390       }
1391
1392       // Add any function attributes.
1393       if (Attributes Attr = Attrs.getFnAttributes())
1394         NewAttrs.push_back(AttributeWithIndex::get(~0, Attr));
1395
1396       // The trampoline may have been bitcast to a bogus type (FTy).
1397       // Handle this by synthesizing a new function type, equal to FTy
1398       // with the chain parameter inserted.
1399
1400       std::vector<Type*> NewTypes;
1401       NewTypes.reserve(FTy->getNumParams()+1);
1402
1403       // Insert the chain's type into the list of parameter types, which may
1404       // mean appending it.
1405       {
1406         unsigned Idx = 1;
1407         FunctionType::param_iterator I = FTy->param_begin(),
1408           E = FTy->param_end();
1409
1410         do {
1411           if (Idx == NestIdx)
1412             // Add the chain's type.
1413             NewTypes.push_back(NestTy);
1414
1415           if (I == E)
1416             break;
1417
1418           // Add the original type.
1419           NewTypes.push_back(*I);
1420
1421           ++Idx, ++I;
1422         } while (1);
1423       }
1424
1425       // Replace the trampoline call with a direct call.  Let the generic
1426       // code sort out any function type mismatches.
1427       FunctionType *NewFTy = FunctionType::get(FTy->getReturnType(), NewTypes,
1428                                                 FTy->isVarArg());
1429       Constant *NewCallee =
1430         NestF->getType() == PointerType::getUnqual(NewFTy) ?
1431         NestF : ConstantExpr::getBitCast(NestF,
1432                                          PointerType::getUnqual(NewFTy));
1433       const AttrListPtr &NewPAL = AttrListPtr::get(NewAttrs.begin(),
1434                                                    NewAttrs.end());
1435
1436       Instruction *NewCaller;
1437       if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller)) {
1438         NewCaller = InvokeInst::Create(NewCallee,
1439                                        II->getNormalDest(), II->getUnwindDest(),
1440                                        NewArgs);
1441         cast<InvokeInst>(NewCaller)->setCallingConv(II->getCallingConv());
1442         cast<InvokeInst>(NewCaller)->setAttributes(NewPAL);
1443       } else {
1444         NewCaller = CallInst::Create(NewCallee, NewArgs);
1445         if (cast<CallInst>(Caller)->isTailCall())
1446           cast<CallInst>(NewCaller)->setTailCall();
1447         cast<CallInst>(NewCaller)->
1448           setCallingConv(cast<CallInst>(Caller)->getCallingConv());
1449         cast<CallInst>(NewCaller)->setAttributes(NewPAL);
1450       }
1451
1452       return NewCaller;
1453     }
1454   }
1455
1456   // Replace the trampoline call with a direct call.  Since there is no 'nest'
1457   // parameter, there is no need to adjust the argument list.  Let the generic
1458   // code sort out any function type mismatches.
1459   Constant *NewCallee =
1460     NestF->getType() == PTy ? NestF :
1461                               ConstantExpr::getBitCast(NestF, PTy);
1462   CS.setCalledFunction(NewCallee);
1463   return CS.getInstruction();
1464 }