lib/Transforms/InstCombine/InstCombineSelect.cpp

   1 //===- InstCombineSelect.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 visitSelect function.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "InstCombine.h"
  15 #include "llvm/Analysis/ConstantFolding.h"
  16 #include "llvm/Analysis/InstructionSimplify.h"
  17 #include "llvm/IR/PatternMatch.h"
  18 using namespace llvm;
  19 using namespace PatternMatch;
  20
  21 #define DEBUG_TYPE "instcombine"
  22
  23 /// MatchSelectPattern - Pattern match integer [SU]MIN, [SU]MAX, and ABS idioms,
  24 /// returning the kind and providing the out parameter results if we
  25 /// successfully match.
  26 static SelectPatternFlavor
  27 MatchSelectPattern(Value *V, Value *&LHS, Value *&RHS) {
  28   SelectInst *SI = dyn_cast<SelectInst>(V);
  29   if (!SI) return SPF_UNKNOWN;
  30
  31   ICmpInst *ICI = dyn_cast<ICmpInst>(SI->getCondition());
  32   if (!ICI) return SPF_UNKNOWN;
  33
  34   ICmpInst::Predicate Pred = ICI->getPredicate();
  35   Value *CmpLHS = ICI->getOperand(0);
  36   Value *CmpRHS = ICI->getOperand(1);
  37   Value *TrueVal = SI->getTrueValue();
  38   Value *FalseVal = SI->getFalseValue();
  39
  40   LHS = CmpLHS;
  41   RHS = CmpRHS;
  42
  43   // (icmp X, Y) ? X : Y
  44   if (TrueVal == CmpLHS && FalseVal == CmpRHS) {
  45     switch (Pred) {
  46     default: return SPF_UNKNOWN; // Equality.
  47     case ICmpInst::ICMP_UGT:
  48     case ICmpInst::ICMP_UGE: return SPF_UMAX;
  49     case ICmpInst::ICMP_SGT:
  50     case ICmpInst::ICMP_SGE: return SPF_SMAX;
  51     case ICmpInst::ICMP_ULT:
  52     case ICmpInst::ICMP_ULE: return SPF_UMIN;
  53     case ICmpInst::ICMP_SLT:
  54     case ICmpInst::ICMP_SLE: return SPF_SMIN;
  55     }
  56   }
  57
  58   // (icmp X, Y) ? Y : X
  59   if (TrueVal == CmpRHS && FalseVal == CmpLHS) {
  60     switch (Pred) {
  61     default: return SPF_UNKNOWN; // Equality.
  62     case ICmpInst::ICMP_UGT:
  63     case ICmpInst::ICMP_UGE: return SPF_UMIN;
  64     case ICmpInst::ICMP_SGT:
  65     case ICmpInst::ICMP_SGE: return SPF_SMIN;
  66     case ICmpInst::ICMP_ULT:
  67     case ICmpInst::ICMP_ULE: return SPF_UMAX;
  68     case ICmpInst::ICMP_SLT:
  69     case ICmpInst::ICMP_SLE: return SPF_SMAX;
  70     }
  71   }
  72
  73   if (ConstantInt *C1 = dyn_cast<ConstantInt>(CmpRHS)) {
  74     if ((CmpLHS == TrueVal && match(FalseVal, m_Neg(m_Specific(CmpLHS)))) ||
  75         (CmpLHS == FalseVal && match(TrueVal, m_Neg(m_Specific(CmpLHS))))) {
  76
  77       // ABS(X) ==> (X >s 0) ? X : -X and (X >s -1) ? X : -X
  78       // NABS(X) ==> (X >s 0) ? -X : X and (X >s -1) ? -X : X
  79       if (Pred == ICmpInst::ICMP_SGT && (C1->isZero() || C1->isMinusOne())) {
  80         return (CmpLHS == TrueVal) ? SPF_ABS : SPF_NABS;
  81       }
  82
  83       // ABS(X) ==> (X <s 0) ? -X : X and (X <s 1) ? -X : X
  84       // NABS(X) ==> (X <s 0) ? X : -X and (X <s 1) ? X : -X
  85       if (Pred == ICmpInst::ICMP_SLT && (C1->isZero() || C1->isOne())) {
  86         return (CmpLHS == FalseVal) ? SPF_ABS : SPF_NABS;
  87       }
  88     }
  89   }
  90
  91   // TODO: (X > 4) ? X : 5   -->  (X >= 5) ? X : 5  -->  MAX(X, 5)
  92
  93   return SPF_UNKNOWN;
  94 }
  95
  96
  97 /// GetSelectFoldableOperands - We want to turn code that looks like this:
  98 ///   %C = or %A, %B
  99 ///   %D = select %cond, %C, %A
 100 /// into:
 101 ///   %C = select %cond, %B, 0
 102 ///   %D = or %A, %C
 103 ///
 104 /// Assuming that the specified instruction is an operand to the select, return
 105 /// a bitmask indicating which operands of this instruction are foldable if they
 106 /// equal the other incoming value of the select.
 107 ///
 108 static unsigned GetSelectFoldableOperands(Instruction *I) {
 109   switch (I->getOpcode()) {
 110   case Instruction::Add:
 111   case Instruction::Mul:
 112   case Instruction::And:
 113   case Instruction::Or:
 114   case Instruction::Xor:
 115     return 3;              // Can fold through either operand.
 116   case Instruction::Sub:   // Can only fold on the amount subtracted.
 117   case Instruction::Shl:   // Can only fold on the shift amount.
 118   case Instruction::LShr:
 119   case Instruction::AShr:
 120     return 1;
 121   default:
 122     return 0;              // Cannot fold
 123   }
 124 }
 125
 126 /// GetSelectFoldableConstant - For the same transformation as the previous
 127 /// function, return the identity constant that goes into the select.
 128 static Constant *GetSelectFoldableConstant(Instruction *I) {
 129   switch (I->getOpcode()) {
 130   default: llvm_unreachable("This cannot happen!");
 131   case Instruction::Add:
 132   case Instruction::Sub:
 133   case Instruction::Or:
 134   case Instruction::Xor:
 135   case Instruction::Shl:
 136   case Instruction::LShr:
 137   case Instruction::AShr:
 138     return Constant::getNullValue(I->getType());
 139   case Instruction::And:
 140     return Constant::getAllOnesValue(I->getType());
 141   case Instruction::Mul:
 142     return ConstantInt::get(I->getType(), 1);
 143   }
 144 }
 145
 146 /// FoldSelectOpOp - Here we have (select c, TI, FI), and we know that TI and FI
 147 /// have the same opcode and only one use each.  Try to simplify this.
 148 Instruction *InstCombiner::FoldSelectOpOp(SelectInst &SI, Instruction *TI,
 149                                           Instruction *FI) {
 150   if (TI->getNumOperands() == 1) {
 151     // If this is a non-volatile load or a cast from the same type,
 152     // merge.
 153     if (TI->isCast()) {
 154       Type *FIOpndTy = FI->getOperand(0)->getType();
 155       if (TI->getOperand(0)->getType() != FIOpndTy)
 156         return nullptr;
 157       // The select condition may be a vector. We may only change the operand
 158       // type if the vector width remains the same (and matches the condition).
 159       Type *CondTy = SI.getCondition()->getType();
 160       if (CondTy->isVectorTy() && (!FIOpndTy->isVectorTy() ||
 161           CondTy->getVectorNumElements() != FIOpndTy->getVectorNumElements()))
 162         return nullptr;
 163     } else {
 164       return nullptr;  // unknown unary op.
 165     }
 166
 167     // Fold this by inserting a select from the input values.
 168     Value *NewSI = Builder->CreateSelect(SI.getCondition(), TI->getOperand(0),
 169                                          FI->getOperand(0), SI.getName()+".v");
 170     return CastInst::Create(Instruction::CastOps(TI->getOpcode()), NewSI,
 171                             TI->getType());
 172   }
 173
 174   // Only handle binary operators here.
 175   if (!isa<BinaryOperator>(TI))
 176     return nullptr;
 177
 178   // Figure out if the operations have any operands in common.
 179   Value *MatchOp, *OtherOpT, *OtherOpF;
 180   bool MatchIsOpZero;
 181   if (TI->getOperand(0) == FI->getOperand(0)) {
 182     MatchOp  = TI->getOperand(0);
 183     OtherOpT = TI->getOperand(1);
 184     OtherOpF = FI->getOperand(1);
 185     MatchIsOpZero = true;
 186   } else if (TI->getOperand(1) == FI->getOperand(1)) {
 187     MatchOp  = TI->getOperand(1);
 188     OtherOpT = TI->getOperand(0);
 189     OtherOpF = FI->getOperand(0);
 190     MatchIsOpZero = false;
 191   } else if (!TI->isCommutative()) {
 192     return nullptr;
 193   } else if (TI->getOperand(0) == FI->getOperand(1)) {
 194     MatchOp  = TI->getOperand(0);
 195     OtherOpT = TI->getOperand(1);
 196     OtherOpF = FI->getOperand(0);
 197     MatchIsOpZero = true;
 198   } else if (TI->getOperand(1) == FI->getOperand(0)) {
 199     MatchOp  = TI->getOperand(1);
 200     OtherOpT = TI->getOperand(0);
 201     OtherOpF = FI->getOperand(1);
 202     MatchIsOpZero = true;
 203   } else {
 204     return nullptr;
 205   }
 206
 207   // If we reach here, they do have operations in common.
 208   Value *NewSI = Builder->CreateSelect(SI.getCondition(), OtherOpT,
 209                                        OtherOpF, SI.getName()+".v");
 210
 211   if (BinaryOperator *BO = dyn_cast<BinaryOperator>(TI)) {
 212     if (MatchIsOpZero)
 213       return BinaryOperator::Create(BO->getOpcode(), MatchOp, NewSI);
 214     else
 215       return BinaryOperator::Create(BO->getOpcode(), NewSI, MatchOp);
 216   }
 217   llvm_unreachable("Shouldn't get here");
 218 }
 219
 220 static bool isSelect01(Constant *C1, Constant *C2) {
 221   ConstantInt *C1I = dyn_cast<ConstantInt>(C1);
 222   if (!C1I)
 223     return false;
 224   ConstantInt *C2I = dyn_cast<ConstantInt>(C2);
 225   if (!C2I)
 226     return false;
 227   if (!C1I->isZero() && !C2I->isZero()) // One side must be zero.
 228     return false;
 229   return C1I->isOne() || C1I->isAllOnesValue() ||
 230          C2I->isOne() || C2I->isAllOnesValue();
 231 }
 232
 233 /// FoldSelectIntoOp - Try fold the select into one of the operands to
 234 /// facilitate further optimization.
 235 Instruction *InstCombiner::FoldSelectIntoOp(SelectInst &SI, Value *TrueVal,
 236                                             Value *FalseVal) {
 237   // See the comment above GetSelectFoldableOperands for a description of the
 238   // transformation we are doing here.
 239   if (Instruction *TVI = dyn_cast<Instruction>(TrueVal)) {
 240     if (TVI->hasOneUse() && TVI->getNumOperands() == 2 &&
 241         !isa<Constant>(FalseVal)) {
 242       if (unsigned SFO = GetSelectFoldableOperands(TVI)) {
 243         unsigned OpToFold = 0;
 244         if ((SFO & 1) && FalseVal == TVI->getOperand(0)) {
 245           OpToFold = 1;
 246         } else if ((SFO & 2) && FalseVal == TVI->getOperand(1)) {
 247           OpToFold = 2;
 248         }
 249
 250         if (OpToFold) {
 251           Constant *C = GetSelectFoldableConstant(TVI);
 252           Value *OOp = TVI->getOperand(2-OpToFold);
 253           // Avoid creating select between 2 constants unless it's selecting
 254           // between 0, 1 and -1.
 255           if (!isa<Constant>(OOp) || isSelect01(C, cast<Constant>(OOp))) {
 256             Value *NewSel = Builder->CreateSelect(SI.getCondition(), OOp, C);
 257             NewSel->takeName(TVI);
 258             BinaryOperator *TVI_BO = cast<BinaryOperator>(TVI);
 259             BinaryOperator *BO = BinaryOperator::Create(TVI_BO->getOpcode(),
 260                                                         FalseVal, NewSel);
 261             if (isa<PossiblyExactOperator>(BO))
 262               BO->setIsExact(TVI_BO->isExact());
 263             if (isa<OverflowingBinaryOperator>(BO)) {
 264               BO->setHasNoUnsignedWrap(TVI_BO->hasNoUnsignedWrap());
 265               BO->setHasNoSignedWrap(TVI_BO->hasNoSignedWrap());
 266             }
 267             return BO;
 268           }
 269         }
 270       }
 271     }
 272   }
 273
 274   if (Instruction *FVI = dyn_cast<Instruction>(FalseVal)) {
 275     if (FVI->hasOneUse() && FVI->getNumOperands() == 2 &&
 276         !isa<Constant>(TrueVal)) {
 277       if (unsigned SFO = GetSelectFoldableOperands(FVI)) {
 278         unsigned OpToFold = 0;
 279         if ((SFO & 1) && TrueVal == FVI->getOperand(0)) {
 280           OpToFold = 1;
 281         } else if ((SFO & 2) && TrueVal == FVI->getOperand(1)) {
 282           OpToFold = 2;
 283         }
 284
 285         if (OpToFold) {
 286           Constant *C = GetSelectFoldableConstant(FVI);
 287           Value *OOp = FVI->getOperand(2-OpToFold);
 288           // Avoid creating select between 2 constants unless it's selecting
 289           // between 0, 1 and -1.
 290           if (!isa<Constant>(OOp) || isSelect01(C, cast<Constant>(OOp))) {
 291             Value *NewSel = Builder->CreateSelect(SI.getCondition(), C, OOp);
 292             NewSel->takeName(FVI);
 293             BinaryOperator *FVI_BO = cast<BinaryOperator>(FVI);
 294             BinaryOperator *BO = BinaryOperator::Create(FVI_BO->getOpcode(),
 295                                                         TrueVal, NewSel);
 296             if (isa<PossiblyExactOperator>(BO))
 297               BO->setIsExact(FVI_BO->isExact());
 298             if (isa<OverflowingBinaryOperator>(BO)) {
 299               BO->setHasNoUnsignedWrap(FVI_BO->hasNoUnsignedWrap());
 300               BO->setHasNoSignedWrap(FVI_BO->hasNoSignedWrap());
 301             }
 302             return BO;
 303           }
 304         }
 305       }
 306     }
 307   }
 308
 309   return nullptr;
 310 }
 311
 312 /// SimplifyWithOpReplaced - See if V simplifies when its operand Op is
 313 /// replaced with RepOp.
 314 static Value *SimplifyWithOpReplaced(Value *V, Value *Op, Value *RepOp,
 315                                      const DataLayout *TD,
 316                                      const TargetLibraryInfo *TLI,
 317                                      DominatorTree *DT,
 318                                      AssumptionTracker *AT) {
 319   // Trivial replacement.
 320   if (V == Op)
 321     return RepOp;
 322
 323   Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V);
 324   if (!I)
 325     return nullptr;
 326
 327   // If this is a binary operator, try to simplify it with the replaced op.
 328   if (BinaryOperator *B = dyn_cast<BinaryOperator>(I)) {
 329     if (B->getOperand(0) == Op)
 330       return SimplifyBinOp(B->getOpcode(), RepOp, B->getOperand(1), TD, TLI);
 331     if (B->getOperand(1) == Op)
 332       return SimplifyBinOp(B->getOpcode(), B->getOperand(0), RepOp, TD, TLI);
 333   }
 334
 335   // Same for CmpInsts.
 336   if (CmpInst *C = dyn_cast<CmpInst>(I)) {
 337     if (C->getOperand(0) == Op)
 338       return SimplifyCmpInst(C->getPredicate(), RepOp, C->getOperand(1), TD,
 339                              TLI, DT, AT);
 340     if (C->getOperand(1) == Op)
 341       return SimplifyCmpInst(C->getPredicate(), C->getOperand(0), RepOp, TD,
 342                              TLI, DT, AT);
 343   }
 344
 345   // TODO: We could hand off more cases to instsimplify here.
 346
 347   // If all operands are constant after substituting Op for RepOp then we can
 348   // constant fold the instruction.
 349   if (Constant *CRepOp = dyn_cast<Constant>(RepOp)) {
 350     // Build a list of all constant operands.
 351     SmallVector<Constant*, 8> ConstOps;
 352     for (unsigned i = 0, e = I->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 353       if (I->getOperand(i) == Op)
 354         ConstOps.push_back(CRepOp);
 355       else if (Constant *COp = dyn_cast<Constant>(I->getOperand(i)))
 356         ConstOps.push_back(COp);
 357       else
 358         break;
 359     }
 360
 361     // All operands were constants, fold it.
 362     if (ConstOps.size() == I->getNumOperands()) {
 363       if (CmpInst *C = dyn_cast<CmpInst>(I))
 364         return ConstantFoldCompareInstOperands(C->getPredicate(), ConstOps[0],
 365                                                ConstOps[1], TD, TLI);
 366
 367       if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(I))
 368         if (!LI->isVolatile())
 369           return ConstantFoldLoadFromConstPtr(ConstOps[0], TD);
 370
 371       return ConstantFoldInstOperands(I->getOpcode(), I->getType(),
 372                                       ConstOps, TD, TLI);
 373     }
 374   }
 375
 376   return nullptr;
 377 }
 378
 379 /// foldSelectICmpAndOr - We want to turn:
 380 ///   (select (icmp eq (and X, C1), 0), Y, (or Y, C2))
 381 /// into:
 382 ///   (or (shl (and X, C1), C3), y)
 383 /// iff:
 384 ///   C1 and C2 are both powers of 2
 385 /// where:
 386 ///   C3 = Log(C2) - Log(C1)
 387 ///
 388 /// This transform handles cases where:
 389 /// 1. The icmp predicate is inverted
 390 /// 2. The select operands are reversed
 391 /// 3. The magnitude of C2 and C1 are flipped
 392 static Value *foldSelectICmpAndOr(const SelectInst &SI, Value *TrueVal,
 393                                   Value *FalseVal,
 394                                   InstCombiner::BuilderTy *Builder) {
 395   const ICmpInst *IC = dyn_cast<ICmpInst>(SI.getCondition());
 396   if (!IC || !IC->isEquality() || !SI.getType()->isIntegerTy())
 397     return nullptr;
 398
 399   Value *CmpLHS = IC->getOperand(0);
 400   Value *CmpRHS = IC->getOperand(1);
 401
 402   if (!match(CmpRHS, m_Zero()))
 403     return nullptr;
 404
 405   Value *X;
 406   const APInt *C1;
 407   if (!match(CmpLHS, m_And(m_Value(X), m_Power2(C1))))
 408     return nullptr;
 409
 410   const APInt *C2;
 411   bool OrOnTrueVal = false;
 412   bool OrOnFalseVal = match(FalseVal, m_Or(m_Specific(TrueVal), m_Power2(C2)));
 413   if (!OrOnFalseVal)
 414     OrOnTrueVal = match(TrueVal, m_Or(m_Specific(FalseVal), m_Power2(C2)));
 415
 416   if (!OrOnFalseVal && !OrOnTrueVal)
 417     return nullptr;
 418
 419   Value *V = CmpLHS;
 420   Value *Y = OrOnFalseVal ? TrueVal : FalseVal;
 421
 422   unsigned C1Log = C1->logBase2();
 423   unsigned C2Log = C2->logBase2();
 424   if (C2Log > C1Log) {
 425     V = Builder->CreateZExtOrTrunc(V, Y->getType());
 426     V = Builder->CreateShl(V, C2Log - C1Log);
 427   } else if (C1Log > C2Log) {
 428     V = Builder->CreateLShr(V, C1Log - C2Log);
 429     V = Builder->CreateZExtOrTrunc(V, Y->getType());
 430   } else
 431     V = Builder->CreateZExtOrTrunc(V, Y->getType());
 432
 433   ICmpInst::Predicate Pred = IC->getPredicate();
 434   if ((Pred == ICmpInst::ICMP_NE && OrOnFalseVal) ||
 435       (Pred == ICmpInst::ICMP_EQ && OrOnTrueVal))
 436     V = Builder->CreateXor(V, *C2);
 437
 438   return Builder->CreateOr(V, Y);
 439 }
 440
 441 /// visitSelectInstWithICmp - Visit a SelectInst that has an
 442 /// ICmpInst as its first operand.
 443 ///
 444 Instruction *InstCombiner::visitSelectInstWithICmp(SelectInst &SI,
 445                                                    ICmpInst *ICI) {
 446   bool Changed = false;
 447   ICmpInst::Predicate Pred = ICI->getPredicate();
 448   Value *CmpLHS = ICI->getOperand(0);
 449   Value *CmpRHS = ICI->getOperand(1);
 450   Value *TrueVal = SI.getTrueValue();
 451   Value *FalseVal = SI.getFalseValue();
 452
 453   // Check cases where the comparison is with a constant that
 454   // can be adjusted to fit the min/max idiom. We may move or edit ICI
 455   // here, so make sure the select is the only user.
 456   if (ICI->hasOneUse())
 457     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(CmpRHS)) {
 458       // X < MIN ? T : F  -->  F
 459       if ((Pred == ICmpInst::ICMP_SLT || Pred == ICmpInst::ICMP_ULT)
 460           && CI->isMinValue(Pred == ICmpInst::ICMP_SLT))
 461         return ReplaceInstUsesWith(SI, FalseVal);
 462       // X > MAX ? T : F  -->  F
 463       else if ((Pred == ICmpInst::ICMP_SGT || Pred == ICmpInst::ICMP_UGT)
 464                && CI->isMaxValue(Pred == ICmpInst::ICMP_SGT))
 465         return ReplaceInstUsesWith(SI, FalseVal);
 466       switch (Pred) {
 467       default: break;
 468       case ICmpInst::ICMP_ULT:
 469       case ICmpInst::ICMP_SLT:
 470       case ICmpInst::ICMP_UGT:
 471       case ICmpInst::ICMP_SGT: {
 472         // These transformations only work for selects over integers.
 473         IntegerType *SelectTy = dyn_cast<IntegerType>(SI.getType());
 474         if (!SelectTy)
 475           break;
 476
 477         Constant *AdjustedRHS;
 478         if (Pred == ICmpInst::ICMP_UGT || Pred == ICmpInst::ICMP_SGT)
 479           AdjustedRHS = ConstantInt::get(CI->getContext(), CI->getValue() + 1);
 480         else // (Pred == ICmpInst::ICMP_ULT || Pred == ICmpInst::ICMP_SLT)
 481           AdjustedRHS = ConstantInt::get(CI->getContext(), CI->getValue() - 1);
 482
 483         // X > C ? X : C+1  -->  X < C+1 ? C+1 : X
 484         // X < C ? X : C-1  -->  X > C-1 ? C-1 : X
 485         if ((CmpLHS == TrueVal && AdjustedRHS == FalseVal) ||
 486             (CmpLHS == FalseVal && AdjustedRHS == TrueVal))
 487           ; // Nothing to do here. Values match without any sign/zero extension.
 488
 489         // Types do not match. Instead of calculating this with mixed types
 490         // promote all to the larger type. This enables scalar evolution to
 491         // analyze this expression.
 492         else if (CmpRHS->getType()->getScalarSizeInBits()
 493                  < SelectTy->getBitWidth()) {
 494           Constant *sextRHS = ConstantExpr::getSExt(AdjustedRHS, SelectTy);
 495
 496           // X = sext x; x >s c ? X : C+1 --> X = sext x; X <s C+1 ? C+1 : X
 497           // X = sext x; x <s c ? X : C-1 --> X = sext x; X >s C-1 ? C-1 : X
 498           // X = sext x; x >u c ? X : C+1 --> X = sext x; X <u C+1 ? C+1 : X
 499           // X = sext x; x <u c ? X : C-1 --> X = sext x; X >u C-1 ? C-1 : X
 500           if (match(TrueVal, m_SExt(m_Specific(CmpLHS))) &&
 501                 sextRHS == FalseVal) {
 502             CmpLHS = TrueVal;
 503             AdjustedRHS = sextRHS;
 504           } else if (match(FalseVal, m_SExt(m_Specific(CmpLHS))) &&
 505                      sextRHS == TrueVal) {
 506             CmpLHS = FalseVal;
 507             AdjustedRHS = sextRHS;
 508           } else if (ICI->isUnsigned()) {
 509             Constant *zextRHS = ConstantExpr::getZExt(AdjustedRHS, SelectTy);
 510             // X = zext x; x >u c ? X : C+1 --> X = zext x; X <u C+1 ? C+1 : X
 511             // X = zext x; x <u c ? X : C-1 --> X = zext x; X >u C-1 ? C-1 : X
 512             // zext + signed compare cannot be changed:
 513             //    0xff <s 0x00, but 0x00ff >s 0x0000
 514             if (match(TrueVal, m_ZExt(m_Specific(CmpLHS))) &&
 515                 zextRHS == FalseVal) {
 516               CmpLHS = TrueVal;
 517               AdjustedRHS = zextRHS;
 518             } else if (match(FalseVal, m_ZExt(m_Specific(CmpLHS))) &&
 519                        zextRHS == TrueVal) {
 520               CmpLHS = FalseVal;
 521               AdjustedRHS = zextRHS;
 522             } else
 523               break;
 524           } else
 525             break;
 526         } else
 527           break;
 528
 529         Pred = ICmpInst::getSwappedPredicate(Pred);
 530         CmpRHS = AdjustedRHS;
 531         std::swap(FalseVal, TrueVal);
 532         ICI->setPredicate(Pred);
 533         ICI->setOperand(0, CmpLHS);
 534         ICI->setOperand(1, CmpRHS);
 535         SI.setOperand(1, TrueVal);
 536         SI.setOperand(2, FalseVal);
 537
 538         // Move ICI instruction right before the select instruction. Otherwise
 539         // the sext/zext value may be defined after the ICI instruction uses it.
 540         ICI->moveBefore(&SI);
 541
 542         Changed = true;
 543         break;
 544       }
 545       }
 546     }
 547
 548   // Transform (X >s -1) ? C1 : C2 --> ((X >>s 31) & (C2 - C1)) + C1
 549   // and       (X <s  0) ? C2 : C1 --> ((X >>s 31) & (C2 - C1)) + C1
 550   // FIXME: Type and constness constraints could be lifted, but we have to
 551   //        watch code size carefully. We should consider xor instead of
 552   //        sub/add when we decide to do that.
 553   if (IntegerType *Ty = dyn_cast<IntegerType>(CmpLHS->getType())) {
 554     if (TrueVal->getType() == Ty) {
 555       if (ConstantInt *Cmp = dyn_cast<ConstantInt>(CmpRHS)) {
 556         ConstantInt *C1 = nullptr, *C2 = nullptr;
 557         if (Pred == ICmpInst::ICMP_SGT && Cmp->isAllOnesValue()) {
 558           C1 = dyn_cast<ConstantInt>(TrueVal);
 559           C2 = dyn_cast<ConstantInt>(FalseVal);
 560         } else if (Pred == ICmpInst::ICMP_SLT && Cmp->isNullValue()) {
 561           C1 = dyn_cast<ConstantInt>(FalseVal);
 562           C2 = dyn_cast<ConstantInt>(TrueVal);
 563         }
 564         if (C1 && C2) {
 565           // This shift results in either -1 or 0.
 566           Value *AShr = Builder->CreateAShr(CmpLHS, Ty->getBitWidth()-1);
 567
 568           // Check if we can express the operation with a single or.
 569           if (C2->isAllOnesValue())
 570             return ReplaceInstUsesWith(SI, Builder->CreateOr(AShr, C1));
 571
 572           Value *And = Builder->CreateAnd(AShr, C2->getValue()-C1->getValue());
 573           return ReplaceInstUsesWith(SI, Builder->CreateAdd(And, C1));
 574         }
 575       }
 576     }
 577   }
 578
 579   // If we have an equality comparison then we know the value in one of the
 580   // arms of the select. See if substituting this value into the arm and
 581   // simplifying the result yields the same value as the other arm.
 582   if (Pred == ICmpInst::ICMP_EQ) {
 583     if (SimplifyWithOpReplaced(FalseVal, CmpLHS, CmpRHS, DL, TLI,
 584                                DT, AT) == TrueVal ||
 585         SimplifyWithOpReplaced(FalseVal, CmpRHS, CmpLHS, DL, TLI,
 586                                DT, AT) == TrueVal)
 587       return ReplaceInstUsesWith(SI, FalseVal);
 588     if (SimplifyWithOpReplaced(TrueVal, CmpLHS, CmpRHS, DL, TLI,
 589                                DT, AT) == FalseVal ||
 590         SimplifyWithOpReplaced(TrueVal, CmpRHS, CmpLHS, DL, TLI,
 591                                DT, AT) == FalseVal)
 592       return ReplaceInstUsesWith(SI, FalseVal);
 593   } else if (Pred == ICmpInst::ICMP_NE) {
 594     if (SimplifyWithOpReplaced(TrueVal, CmpLHS, CmpRHS, DL, TLI,
 595                                DT, AT) == FalseVal ||
 596         SimplifyWithOpReplaced(TrueVal, CmpRHS, CmpLHS, DL, TLI,
 597                                DT, AT) == FalseVal)
 598       return ReplaceInstUsesWith(SI, TrueVal);
 599     if (SimplifyWithOpReplaced(FalseVal, CmpLHS, CmpRHS, DL, TLI,
 600                                DT, AT) == TrueVal ||
 601         SimplifyWithOpReplaced(FalseVal, CmpRHS, CmpLHS, DL, TLI,
 602                                DT, AT) == TrueVal)
 603       return ReplaceInstUsesWith(SI, TrueVal);
 604   }
 605
 606   // NOTE: if we wanted to, this is where to detect integer MIN/MAX
 607
 608   if (CmpRHS != CmpLHS && isa<Constant>(CmpRHS)) {
 609     if (CmpLHS == TrueVal && Pred == ICmpInst::ICMP_EQ) {
 610       // Transform (X == C) ? X : Y -> (X == C) ? C : Y
 611       SI.setOperand(1, CmpRHS);
 612       Changed = true;
 613     } else if (CmpLHS == FalseVal && Pred == ICmpInst::ICMP_NE) {
 614       // Transform (X != C) ? Y : X -> (X != C) ? Y : C
 615       SI.setOperand(2, CmpRHS);
 616       Changed = true;
 617     }
 618   }
 619
 620   if (unsigned BitWidth = TrueVal->getType()->getScalarSizeInBits()) {
 621     APInt MinSignedValue = APInt::getSignBit(BitWidth);
 622     Value *X;
 623     const APInt *Y, *C;
 624     bool TrueWhenUnset;
 625     bool IsBitTest = false;
 626     if (ICmpInst::isEquality(Pred) &&
 627         match(CmpLHS, m_And(m_Value(X), m_Power2(Y))) &&
 628         match(CmpRHS, m_Zero())) {
 629       IsBitTest = true;
 630       TrueWhenUnset = Pred == ICmpInst::ICMP_EQ;
 631     } else if (Pred == ICmpInst::ICMP_SLT && match(CmpRHS, m_Zero())) {
 632       X = CmpLHS;
 633       Y = &MinSignedValue;
 634       IsBitTest = true;
 635       TrueWhenUnset = false;
 636     } else if (Pred == ICmpInst::ICMP_SGT && match(CmpRHS, m_AllOnes())) {
 637       X = CmpLHS;
 638       Y = &MinSignedValue;
 639       IsBitTest = true;
 640       TrueWhenUnset = true;
 641     }
 642     if (IsBitTest) {
 643       Value *V = nullptr;
 644       // (X & Y) == 0 ? X : X ^ Y  --> X & ~Y
 645       if (TrueWhenUnset && TrueVal == X &&
 646           match(FalseVal, m_Xor(m_Specific(X), m_APInt(C))) && *Y == *C)
 647         V = Builder->CreateAnd(X, ~(*Y));
 648       // (X & Y) != 0 ? X ^ Y : X  --> X & ~Y
 649       else if (!TrueWhenUnset && FalseVal == X &&
 650                match(TrueVal, m_Xor(m_Specific(X), m_APInt(C))) && *Y == *C)
 651         V = Builder->CreateAnd(X, ~(*Y));
 652       // (X & Y) == 0 ? X ^ Y : X  --> X | Y
 653       else if (TrueWhenUnset && FalseVal == X &&
 654                match(TrueVal, m_Xor(m_Specific(X), m_APInt(C))) && *Y == *C)
 655         V = Builder->CreateOr(X, *Y);
 656       // (X & Y) != 0 ? X : X ^ Y  --> X | Y
 657       else if (!TrueWhenUnset && TrueVal == X &&
 658                match(FalseVal, m_Xor(m_Specific(X), m_APInt(C))) && *Y == *C)
 659         V = Builder->CreateOr(X, *Y);
 660
 661       if (V)
 662         return ReplaceInstUsesWith(SI, V);
 663     }
 664   }
 665
 666   if (Value *V = foldSelectICmpAndOr(SI, TrueVal, FalseVal, Builder))
 667     return ReplaceInstUsesWith(SI, V);
 668
 669   return Changed ? &SI : nullptr;
 670 }
 671
 672
 673 /// CanSelectOperandBeMappingIntoPredBlock - SI is a select whose condition is a
 674 /// PHI node (but the two may be in different blocks).  See if the true/false
 675 /// values (V) are live in all of the predecessor blocks of the PHI.  For
 676 /// example, cases like this cannot be mapped:
 677 ///
 678 ///   X = phi [ C1, BB1], [C2, BB2]
 679 ///   Y = add
 680 ///   Z = select X, Y, 0
 681 ///
 682 /// because Y is not live in BB1/BB2.
 683 ///
 684 static bool CanSelectOperandBeMappingIntoPredBlock(const Value *V,
 685                                                    const SelectInst &SI) {
 686   // If the value is a non-instruction value like a constant or argument, it
 687   // can always be mapped.
 688   const Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V);
 689   if (!I) return true;
 690
 691   // If V is a PHI node defined in the same block as the condition PHI, we can
 692   // map the arguments.
 693   const PHINode *CondPHI = cast<PHINode>(SI.getCondition());
 694
 695   if (const PHINode *VP = dyn_cast<PHINode>(I))
 696     if (VP->getParent() == CondPHI->getParent())
 697       return true;
 698
 699   // Otherwise, if the PHI and select are defined in the same block and if V is
 700   // defined in a different block, then we can transform it.
 701   if (SI.getParent() == CondPHI->getParent() &&
 702       I->getParent() != CondPHI->getParent())
 703     return true;
 704
 705   // Otherwise we have a 'hard' case and we can't tell without doing more
 706   // detailed dominator based analysis, punt.
 707   return false;
 708 }
 709
 710 /// FoldSPFofSPF - We have an SPF (e.g. a min or max) of an SPF of the form:
 711 ///   SPF2(SPF1(A, B), C)
 712 Instruction *InstCombiner::FoldSPFofSPF(Instruction *Inner,
 713                                         SelectPatternFlavor SPF1,
 714                                         Value *A, Value *B,
 715                                         Instruction &Outer,
 716                                         SelectPatternFlavor SPF2, Value *C) {
 717   if (C == A || C == B) {
 718     // MAX(MAX(A, B), B) -> MAX(A, B)
 719     // MIN(MIN(a, b), a) -> MIN(a, b)
 720     if (SPF1 == SPF2)
 721       return ReplaceInstUsesWith(Outer, Inner);
 722
 723     // MAX(MIN(a, b), a) -> a
 724     // MIN(MAX(a, b), a) -> a
 725     if ((SPF1 == SPF_SMIN && SPF2 == SPF_SMAX) ||
 726         (SPF1 == SPF_SMAX && SPF2 == SPF_SMIN) ||
 727         (SPF1 == SPF_UMIN && SPF2 == SPF_UMAX) ||
 728         (SPF1 == SPF_UMAX && SPF2 == SPF_UMIN))
 729       return ReplaceInstUsesWith(Outer, C);
 730   }
 731
 732   if (SPF1 == SPF2) {
 733     if (ConstantInt *CB = dyn_cast<ConstantInt>(B)) {
 734       if (ConstantInt *CC = dyn_cast<ConstantInt>(C)) {
 735         APInt ACB = CB->getValue();
 736         APInt ACC = CC->getValue();
 737
 738         // MIN(MIN(A, 23), 97) -> MIN(A, 23)
 739         // MAX(MAX(A, 97), 23) -> MAX(A, 97)
 740         if ((SPF1 == SPF_UMIN && ACB.ule(ACC)) ||
 741             (SPF1 == SPF_SMIN && ACB.sle(ACC)) ||
 742             (SPF1 == SPF_UMAX && ACB.uge(ACC)) ||
 743             (SPF1 == SPF_SMAX && ACB.sge(ACC)))
 744           return ReplaceInstUsesWith(Outer, Inner);
 745
 746         // MIN(MIN(A, 97), 23) -> MIN(A, 23)
 747         // MAX(MAX(A, 23), 97) -> MAX(A, 97)
 748         if ((SPF1 == SPF_UMIN && ACB.ugt(ACC)) ||
 749             (SPF1 == SPF_SMIN && ACB.sgt(ACC)) ||
 750             (SPF1 == SPF_UMAX && ACB.ult(ACC)) ||
 751             (SPF1 == SPF_SMAX && ACB.slt(ACC))) {
 752           Outer.replaceUsesOfWith(Inner, A);
 753           return &Outer;
 754         }
 755       }
 756     }
 757   }
 758
 759   // ABS(ABS(X)) -> ABS(X)
 760   // NABS(NABS(X)) -> NABS(X)
 761   if (SPF1 == SPF2 && (SPF1 == SPF_ABS || SPF1 == SPF_NABS)) {
 762     return ReplaceInstUsesWith(Outer, Inner);
 763   }
 764
 765   // ABS(NABS(X)) -> ABS(X)
 766   // NABS(ABS(X)) -> NABS(X)
 767   if ((SPF1 == SPF_ABS && SPF2 == SPF_NABS) ||
 768       (SPF1 == SPF_NABS && SPF2 == SPF_ABS)) {
 769     SelectInst *SI = cast<SelectInst>(Inner);
 770     Value *NewSI = Builder->CreateSelect(
 771         SI->getCondition(), SI->getFalseValue(), SI->getTrueValue());
 772     return ReplaceInstUsesWith(Outer, NewSI);
 773   }
 774   return nullptr;
 775 }
 776
 777 /// foldSelectICmpAnd - If one of the constants is zero (we know they can't
 778 /// both be) and we have an icmp instruction with zero, and we have an 'and'
 779 /// with the non-constant value and a power of two we can turn the select
 780 /// into a shift on the result of the 'and'.
 781 static Value *foldSelectICmpAnd(const SelectInst &SI, ConstantInt *TrueVal,
 782                                 ConstantInt *FalseVal,
 783                                 InstCombiner::BuilderTy *Builder) {
 784   const ICmpInst *IC = dyn_cast<ICmpInst>(SI.getCondition());
 785   if (!IC || !IC->isEquality() || !SI.getType()->isIntegerTy())
 786     return nullptr;
 787
 788   if (!match(IC->getOperand(1), m_Zero()))
 789     return nullptr;
 790
 791   ConstantInt *AndRHS;
 792   Value *LHS = IC->getOperand(0);
 793   if (!match(LHS, m_And(m_Value(), m_ConstantInt(AndRHS))))
 794     return nullptr;
 795
 796   // If both select arms are non-zero see if we have a select of the form
 797   // 'x ? 2^n + C : C'. Then we can offset both arms by C, use the logic
 798   // for 'x ? 2^n : 0' and fix the thing up at the end.
 799   ConstantInt *Offset = nullptr;
 800   if (!TrueVal->isZero() && !FalseVal->isZero()) {
 801     if ((TrueVal->getValue() - FalseVal->getValue()).isPowerOf2())
 802       Offset = FalseVal;
 803     else if ((FalseVal->getValue() - TrueVal->getValue()).isPowerOf2())
 804       Offset = TrueVal;
 805     else
 806       return nullptr;
 807
 808     // Adjust TrueVal and FalseVal to the offset.
 809     TrueVal = ConstantInt::get(Builder->getContext(),
 810                                TrueVal->getValue() - Offset->getValue());
 811     FalseVal = ConstantInt::get(Builder->getContext(),
 812                                 FalseVal->getValue() - Offset->getValue());
 813   }
 814
 815   // Make sure the mask in the 'and' and one of the select arms is a power of 2.
 816   if (!AndRHS->getValue().isPowerOf2() ||
 817       (!TrueVal->getValue().isPowerOf2() &&
 818        !FalseVal->getValue().isPowerOf2()))
 819     return nullptr;
 820
 821   // Determine which shift is needed to transform result of the 'and' into the
 822   // desired result.
 823   ConstantInt *ValC = !TrueVal->isZero() ? TrueVal : FalseVal;
 824   unsigned ValZeros = ValC->getValue().logBase2();
 825   unsigned AndZeros = AndRHS->getValue().logBase2();
 826
 827   // If types don't match we can still convert the select by introducing a zext
 828   // or a trunc of the 'and'. The trunc case requires that all of the truncated
 829   // bits are zero, we can figure that out by looking at the 'and' mask.
 830   if (AndZeros >= ValC->getBitWidth())
 831     return nullptr;
 832
 833   Value *V = Builder->CreateZExtOrTrunc(LHS, SI.getType());
 834   if (ValZeros > AndZeros)
 835     V = Builder->CreateShl(V, ValZeros - AndZeros);
 836   else if (ValZeros < AndZeros)
 837     V = Builder->CreateLShr(V, AndZeros - ValZeros);
 838
 839   // Okay, now we know that everything is set up, we just don't know whether we
 840   // have a icmp_ne or icmp_eq and whether the true or false val is the zero.
 841   bool ShouldNotVal = !TrueVal->isZero();
 842   ShouldNotVal ^= IC->getPredicate() == ICmpInst::ICMP_NE;
 843   if (ShouldNotVal)
 844     V = Builder->CreateXor(V, ValC);
 845
 846   // Apply an offset if needed.
 847   if (Offset)
 848     V = Builder->CreateAdd(V, Offset);
 849   return V;
 850 }
 851
 852 Instruction *InstCombiner::visitSelectInst(SelectInst &SI) {
 853   Value *CondVal = SI.getCondition();
 854   Value *TrueVal = SI.getTrueValue();
 855   Value *FalseVal = SI.getFalseValue();
 856
 857   if (Value *V = SimplifySelectInst(CondVal, TrueVal, FalseVal, DL, TLI,
 858                                     DT, AT))
 859     return ReplaceInstUsesWith(SI, V);
 860
 861   if (SI.getType()->isIntegerTy(1)) {
 862     if (ConstantInt *C = dyn_cast<ConstantInt>(TrueVal)) {
 863       if (C->getZExtValue()) {
 864         // Change: A = select B, true, C --> A = or B, C
 865         return BinaryOperator::CreateOr(CondVal, FalseVal);
 866       }
 867       // Change: A = select B, false, C --> A = and !B, C
 868       Value *NotCond = Builder->CreateNot(CondVal, "not."+CondVal->getName());
 869       return BinaryOperator::CreateAnd(NotCond, FalseVal);
 870     }
 871     if (ConstantInt *C = dyn_cast<ConstantInt>(FalseVal)) {
 872       if (C->getZExtValue() == false) {
 873         // Change: A = select B, C, false --> A = and B, C
 874         return BinaryOperator::CreateAnd(CondVal, TrueVal);
 875       }
 876       // Change: A = select B, C, true --> A = or !B, C
 877       Value *NotCond = Builder->CreateNot(CondVal, "not."+CondVal->getName());
 878       return BinaryOperator::CreateOr(NotCond, TrueVal);
 879     }
 880
 881     // select a, b, a  -> a&b
 882     // select a, a, b  -> a|b
 883     if (CondVal == TrueVal)
 884       return BinaryOperator::CreateOr(CondVal, FalseVal);
 885     if (CondVal == FalseVal)
 886       return BinaryOperator::CreateAnd(CondVal, TrueVal);
 887
 888     // select a, ~a, b -> (~a)&b
 889     // select a, b, ~a -> (~a)|b
 890     if (match(TrueVal, m_Not(m_Specific(CondVal))))
 891       return BinaryOperator::CreateAnd(TrueVal, FalseVal);
 892     if (match(FalseVal, m_Not(m_Specific(CondVal))))
 893       return BinaryOperator::CreateOr(TrueVal, FalseVal);
 894   }
 895
 896   // Selecting between two integer constants?
 897   if (ConstantInt *TrueValC = dyn_cast<ConstantInt>(TrueVal))
 898     if (ConstantInt *FalseValC = dyn_cast<ConstantInt>(FalseVal)) {
 899       // select C, 1, 0 -> zext C to int
 900       if (FalseValC->isZero() && TrueValC->getValue() == 1)
 901         return new ZExtInst(CondVal, SI.getType());
 902
 903       // select C, -1, 0 -> sext C to int
 904       if (FalseValC->isZero() && TrueValC->isAllOnesValue())
 905         return new SExtInst(CondVal, SI.getType());
 906
 907       // select C, 0, 1 -> zext !C to int
 908       if (TrueValC->isZero() && FalseValC->getValue() == 1) {
 909         Value *NotCond = Builder->CreateNot(CondVal, "not."+CondVal->getName());
 910         return new ZExtInst(NotCond, SI.getType());
 911       }
 912
 913       // select C, 0, -1 -> sext !C to int
 914       if (TrueValC->isZero() && FalseValC->isAllOnesValue()) {
 915         Value *NotCond = Builder->CreateNot(CondVal, "not."+CondVal->getName());
 916         return new SExtInst(NotCond, SI.getType());
 917       }
 918
 919       if (Value *V = foldSelectICmpAnd(SI, TrueValC, FalseValC, Builder))
 920         return ReplaceInstUsesWith(SI, V);
 921     }
 922
 923   // See if we are selecting two values based on a comparison of the two values.
 924   if (FCmpInst *FCI = dyn_cast<FCmpInst>(CondVal)) {
 925     if (FCI->getOperand(0) == TrueVal && FCI->getOperand(1) == FalseVal) {
 926       // Transform (X == Y) ? X : Y  -> Y
 927       if (FCI->getPredicate() == FCmpInst::FCMP_OEQ) {
 928         // This is not safe in general for floating point:
 929         // consider X== -0, Y== +0.
 930         // It becomes safe if either operand is a nonzero constant.
 931         ConstantFP *CFPt, *CFPf;
 932         if (((CFPt = dyn_cast<ConstantFP>(TrueVal)) &&
 933               !CFPt->getValueAPF().isZero()) ||
 934             ((CFPf = dyn_cast<ConstantFP>(FalseVal)) &&
 935              !CFPf->getValueAPF().isZero()))
 936         return ReplaceInstUsesWith(SI, FalseVal);
 937       }
 938       // Transform (X une Y) ? X : Y  -> X
 939       if (FCI->getPredicate() == FCmpInst::FCMP_UNE) {
 940         // This is not safe in general for floating point:
 941         // consider X== -0, Y== +0.
 942         // It becomes safe if either operand is a nonzero constant.
 943         ConstantFP *CFPt, *CFPf;
 944         if (((CFPt = dyn_cast<ConstantFP>(TrueVal)) &&
 945               !CFPt->getValueAPF().isZero()) ||
 946             ((CFPf = dyn_cast<ConstantFP>(FalseVal)) &&
 947              !CFPf->getValueAPF().isZero()))
 948         return ReplaceInstUsesWith(SI, TrueVal);
 949       }
 950
 951       // Canonicalize to use ordered comparisons by swapping the select
 952       // operands.
 953       //
 954       // e.g.
 955       // (X ugt Y) ? X : Y -> (X ole Y) ? Y : X
 956       if (FCI->hasOneUse() && FCmpInst::isUnordered(FCI->getPredicate())) {
 957         FCmpInst::Predicate InvPred = FCI->getInversePredicate();
 958         Value *NewCond = Builder->CreateFCmp(InvPred, TrueVal, FalseVal,
 959                                              FCI->getName() + ".inv");
 960
 961         return SelectInst::Create(NewCond, FalseVal, TrueVal,
 962                                   SI.getName() + ".p");
 963       }
 964
 965       // NOTE: if we wanted to, this is where to detect MIN/MAX
 966     } else if (FCI->getOperand(0) == FalseVal && FCI->getOperand(1) == TrueVal){
 967       // Transform (X == Y) ? Y : X  -> X
 968       if (FCI->getPredicate() == FCmpInst::FCMP_OEQ) {
 969         // This is not safe in general for floating point:
 970         // consider X== -0, Y== +0.
 971         // It becomes safe if either operand is a nonzero constant.
 972         ConstantFP *CFPt, *CFPf;
 973         if (((CFPt = dyn_cast<ConstantFP>(TrueVal)) &&
 974               !CFPt->getValueAPF().isZero()) ||
 975             ((CFPf = dyn_cast<ConstantFP>(FalseVal)) &&
 976              !CFPf->getValueAPF().isZero()))
 977           return ReplaceInstUsesWith(SI, FalseVal);
 978       }
 979       // Transform (X une Y) ? Y : X  -> Y
 980       if (FCI->getPredicate() == FCmpInst::FCMP_UNE) {
 981         // This is not safe in general for floating point:
 982         // consider X== -0, Y== +0.
 983         // It becomes safe if either operand is a nonzero constant.
 984         ConstantFP *CFPt, *CFPf;
 985         if (((CFPt = dyn_cast<ConstantFP>(TrueVal)) &&
 986               !CFPt->getValueAPF().isZero()) ||
 987             ((CFPf = dyn_cast<ConstantFP>(FalseVal)) &&
 988              !CFPf->getValueAPF().isZero()))
 989           return ReplaceInstUsesWith(SI, TrueVal);
 990       }
 991
 992       // Canonicalize to use ordered comparisons by swapping the select
 993       // operands.
 994       //
 995       // e.g.
 996       // (X ugt Y) ? X : Y -> (X ole Y) ? X : Y
 997       if (FCI->hasOneUse() && FCmpInst::isUnordered(FCI->getPredicate())) {
 998         FCmpInst::Predicate InvPred = FCI->getInversePredicate();
 999         Value *NewCond = Builder->CreateFCmp(InvPred, FalseVal, TrueVal,
1000                                              FCI->getName() + ".inv");
1001
1002         return SelectInst::Create(NewCond, FalseVal, TrueVal,
1003                                   SI.getName() + ".p");
1004       }
1005
1006       // NOTE: if we wanted to, this is where to detect MIN/MAX
1007     }
1008     // NOTE: if we wanted to, this is where to detect ABS
1009   }
1010
1011   // See if we are selecting two values based on a comparison of the two values.
1012   if (ICmpInst *ICI = dyn_cast<ICmpInst>(CondVal))
1013     if (Instruction *Result = visitSelectInstWithICmp(SI, ICI))
1014       return Result;
1015
1016   if (Instruction *TI = dyn_cast<Instruction>(TrueVal))
1017     if (Instruction *FI = dyn_cast<Instruction>(FalseVal))
1018       if (TI->hasOneUse() && FI->hasOneUse()) {
1019         Instruction *AddOp = nullptr, *SubOp = nullptr;
1020
1021         // Turn (select C, (op X, Y), (op X, Z)) -> (op X, (select C, Y, Z))
1022         if (TI->getOpcode() == FI->getOpcode())
1023           if (Instruction *IV = FoldSelectOpOp(SI, TI, FI))
1024             return IV;
1025
1026         // Turn select C, (X+Y), (X-Y) --> (X+(select C, Y, (-Y))).  This is
1027         // even legal for FP.
1028         if ((TI->getOpcode() == Instruction::Sub &&
1029              FI->getOpcode() == Instruction::Add) ||
1030             (TI->getOpcode() == Instruction::FSub &&
1031              FI->getOpcode() == Instruction::FAdd)) {
1032           AddOp = FI; SubOp = TI;
1033         } else if ((FI->getOpcode() == Instruction::Sub &&
1034                     TI->getOpcode() == Instruction::Add) ||
1035                    (FI->getOpcode() == Instruction::FSub &&
1036                     TI->getOpcode() == Instruction::FAdd)) {
1037           AddOp = TI; SubOp = FI;
1038         }
1039
1040         if (AddOp) {
1041           Value *OtherAddOp = nullptr;
1042           if (SubOp->getOperand(0) == AddOp->getOperand(0)) {
1043             OtherAddOp = AddOp->getOperand(1);
1044           } else if (SubOp->getOperand(0) == AddOp->getOperand(1)) {
1045             OtherAddOp = AddOp->getOperand(0);
1046           }
1047
1048           if (OtherAddOp) {
1049             // So at this point we know we have (Y -> OtherAddOp):
1050             //        select C, (add X, Y), (sub X, Z)
1051             Value *NegVal;  // Compute -Z
1052             if (SI.getType()->isFPOrFPVectorTy()) {
1053               NegVal = Builder->CreateFNeg(SubOp->getOperand(1));
1054               if (Instruction *NegInst = dyn_cast<Instruction>(NegVal)) {
1055                 FastMathFlags Flags = AddOp->getFastMathFlags();
1056                 Flags &= SubOp->getFastMathFlags();
1057                 NegInst->setFastMathFlags(Flags);
1058               }
1059             } else {
1060               NegVal = Builder->CreateNeg(SubOp->getOperand(1));
1061             }
1062
1063             Value *NewTrueOp = OtherAddOp;
1064             Value *NewFalseOp = NegVal;
1065             if (AddOp != TI)
1066               std::swap(NewTrueOp, NewFalseOp);
1067             Value *NewSel =
1068               Builder->CreateSelect(CondVal, NewTrueOp,
1069                                     NewFalseOp, SI.getName() + ".p");
1070
1071             if (SI.getType()->isFPOrFPVectorTy()) {
1072               Instruction *RI =
1073                 BinaryOperator::CreateFAdd(SubOp->getOperand(0), NewSel);
1074
1075               FastMathFlags Flags = AddOp->getFastMathFlags();
1076               Flags &= SubOp->getFastMathFlags();
1077               RI->setFastMathFlags(Flags);
1078               return RI;
1079             } else
1080               return BinaryOperator::CreateAdd(SubOp->getOperand(0), NewSel);
1081           }
1082         }
1083       }
1084
1085   // See if we can fold the select into one of our operands.
1086   if (SI.getType()->isIntegerTy()) {
1087     if (Instruction *FoldI = FoldSelectIntoOp(SI, TrueVal, FalseVal))
1088       return FoldI;
1089
1090     // MAX(MAX(a, b), a) -> MAX(a, b)
1091     // MIN(MIN(a, b), a) -> MIN(a, b)
1092     // MAX(MIN(a, b), a) -> a
1093     // MIN(MAX(a, b), a) -> a
1094     Value *LHS, *RHS, *LHS2, *RHS2;
1095     if (SelectPatternFlavor SPF = MatchSelectPattern(&SI, LHS, RHS)) {
1096       if (SelectPatternFlavor SPF2 = MatchSelectPattern(LHS, LHS2, RHS2))
1097         if (Instruction *R = FoldSPFofSPF(cast<Instruction>(LHS),SPF2,LHS2,RHS2,
1098                                           SI, SPF, RHS))
1099           return R;
1100       if (SelectPatternFlavor SPF2 = MatchSelectPattern(RHS, LHS2, RHS2))
1101         if (Instruction *R = FoldSPFofSPF(cast<Instruction>(RHS),SPF2,LHS2,RHS2,
1102                                           SI, SPF, LHS))
1103           return R;
1104     }
1105
1106     // TODO.
1107     // ABS(-X) -> ABS(X)
1108   }
1109
1110   // See if we can fold the select into a phi node if the condition is a select.
1111   if (isa<PHINode>(SI.getCondition()))
1112     // The true/false values have to be live in the PHI predecessor's blocks.
1113     if (CanSelectOperandBeMappingIntoPredBlock(TrueVal, SI) &&
1114         CanSelectOperandBeMappingIntoPredBlock(FalseVal, SI))
1115       if (Instruction *NV = FoldOpIntoPhi(SI))
1116         return NV;
1117
1118   if (SelectInst *TrueSI = dyn_cast<SelectInst>(TrueVal)) {
1119     if (TrueSI->getCondition() == CondVal) {
1120       if (SI.getTrueValue() == TrueSI->getTrueValue())
1121         return nullptr;
1122       SI.setOperand(1, TrueSI->getTrueValue());
1123       return &SI;
1124     }
1125   }
1126   if (SelectInst *FalseSI = dyn_cast<SelectInst>(FalseVal)) {
1127     if (FalseSI->getCondition() == CondVal) {
1128       if (SI.getFalseValue() == FalseSI->getFalseValue())
1129         return nullptr;
1130       SI.setOperand(2, FalseSI->getFalseValue());
1131       return &SI;
1132     }
1133   }
1134
1135   if (BinaryOperator::isNot(CondVal)) {
1136     SI.setOperand(0, BinaryOperator::getNotArgument(CondVal));
1137     SI.setOperand(1, FalseVal);
1138     SI.setOperand(2, TrueVal);
1139     return &SI;
1140   }
1141
1142   if (VectorType* VecTy = dyn_cast<VectorType>(SI.getType())) {
1143     unsigned VWidth = VecTy->getNumElements();
1144     APInt UndefElts(VWidth, 0);
1145     APInt AllOnesEltMask(APInt::getAllOnesValue(VWidth));
1146     if (Value *V = SimplifyDemandedVectorElts(&SI, AllOnesEltMask, UndefElts)) {
1147       if (V != &SI)
1148         return ReplaceInstUsesWith(SI, V);
1149       return &SI;
1150     }
1151
1152     if (isa<ConstantAggregateZero>(CondVal)) {
1153       return ReplaceInstUsesWith(SI, FalseVal);
1154     }
1155   }
1156
1157   return nullptr;
1158 }