Next step on the getting-rid-of-static-ctors train: begin adding per-library
[oota-llvm.git] / lib / VMCore / ConstantFold.cpp
1 //===- ConstantFold.cpp - LLVM constant folder ----------------------------===//
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 folding of constants for LLVM.  This implements the
11 // (internal) ConstantFold.h interface, which is used by the
12 // ConstantExpr::get* methods to automatically fold constants when possible.
13 //
14 // The current constant folding implementation is implemented in two pieces: the
15 // pieces that don't need TargetData, and the pieces that do. This is to avoid
16 // a dependence in VMCore on Target.
17 //
18 //===----------------------------------------------------------------------===//
19
20 #include "ConstantFold.h"
21 #include "llvm/Constants.h"
22 #include "llvm/Instructions.h"
23 #include "llvm/DerivedTypes.h"
24 #include "llvm/Function.h"
25 #include "llvm/GlobalAlias.h"
26 #include "llvm/GlobalVariable.h"
27 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
28 #include "llvm/Support/Compiler.h"
29 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
30 #include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
31 #include "llvm/Support/ManagedStatic.h"
32 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
33 #include <limits>
34 using namespace llvm;
35
36 //===----------------------------------------------------------------------===//
37 //                ConstantFold*Instruction Implementations
38 //===----------------------------------------------------------------------===//
39
40 /// BitCastConstantVector - Convert the specified ConstantVector node to the
41 /// specified vector type.  At this point, we know that the elements of the
42 /// input vector constant are all simple integer or FP values.
43 static Constant *BitCastConstantVector(ConstantVector *CV,
44                                        const VectorType *DstTy) {
45   // If this cast changes element count then we can't handle it here:
46   // doing so requires endianness information.  This should be handled by
47   // Analysis/ConstantFolding.cpp
48   unsigned NumElts = DstTy->getNumElements();
49   if (NumElts != CV->getNumOperands())
50     return 0;
51
52   // Check to verify that all elements of the input are simple.
53   for (unsigned i = 0; i != NumElts; ++i) {
54     if (!isa<ConstantInt>(CV->getOperand(i)) &&
55         !isa<ConstantFP>(CV->getOperand(i)))
56       return 0;
57   }
58
59   // Bitcast each element now.
60   std::vector<Constant*> Result;
61   const Type *DstEltTy = DstTy->getElementType();
62   for (unsigned i = 0; i != NumElts; ++i)
63     Result.push_back(ConstantExpr::getBitCast(CV->getOperand(i),
64                                                     DstEltTy));
65   return ConstantVector::get(Result);
66 }
67
68 /// This function determines which opcode to use to fold two constant cast 
69 /// expressions together. It uses CastInst::isEliminableCastPair to determine
70 /// the opcode. Consequently its just a wrapper around that function.
71 /// @brief Determine if it is valid to fold a cast of a cast
72 static unsigned
73 foldConstantCastPair(
74   unsigned opc,          ///< opcode of the second cast constant expression
75   ConstantExpr *Op,      ///< the first cast constant expression
76   const Type *DstTy      ///< desintation type of the first cast
77 ) {
78   assert(Op && Op->isCast() && "Can't fold cast of cast without a cast!");
79   assert(DstTy && DstTy->isFirstClassType() && "Invalid cast destination type");
80   assert(CastInst::isCast(opc) && "Invalid cast opcode");
81
82   // The the types and opcodes for the two Cast constant expressions
83   const Type *SrcTy = Op->getOperand(0)->getType();
84   const Type *MidTy = Op->getType();
85   Instruction::CastOps firstOp = Instruction::CastOps(Op->getOpcode());
86   Instruction::CastOps secondOp = Instruction::CastOps(opc);
87
88   // Let CastInst::isEliminableCastPair do the heavy lifting.
89   return CastInst::isEliminableCastPair(firstOp, secondOp, SrcTy, MidTy, DstTy,
90                                         Type::getInt64Ty(DstTy->getContext()));
91 }
92
93 static Constant *FoldBitCast(Constant *V, const Type *DestTy) {
94   const Type *SrcTy = V->getType();
95   if (SrcTy == DestTy)
96     return V; // no-op cast
97
98   // Check to see if we are casting a pointer to an aggregate to a pointer to
99   // the first element.  If so, return the appropriate GEP instruction.
100   if (const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(V->getType()))
101     if (const PointerType *DPTy = dyn_cast<PointerType>(DestTy))
102       if (PTy->getAddressSpace() == DPTy->getAddressSpace()) {
103         SmallVector<Value*, 8> IdxList;
104         Value *Zero =
105           Constant::getNullValue(Type::getInt32Ty(DPTy->getContext()));
106         IdxList.push_back(Zero);
107         const Type *ElTy = PTy->getElementType();
108         while (ElTy != DPTy->getElementType()) {
109           if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(ElTy)) {
110             if (STy->getNumElements() == 0) break;
111             ElTy = STy->getElementType(0);
112             IdxList.push_back(Zero);
113           } else if (const SequentialType *STy = 
114                      dyn_cast<SequentialType>(ElTy)) {
115             if (ElTy->isPointerTy()) break;  // Can't index into pointers!
116             ElTy = STy->getElementType();
117             IdxList.push_back(Zero);
118           } else {
119             break;
120           }
121         }
122
123         if (ElTy == DPTy->getElementType())
124           // This GEP is inbounds because all indices are zero.
125           return ConstantExpr::getInBoundsGetElementPtr(V, &IdxList[0],
126                                                         IdxList.size());
127       }
128
129   // Handle casts from one vector constant to another.  We know that the src 
130   // and dest type have the same size (otherwise its an illegal cast).
131   if (const VectorType *DestPTy = dyn_cast<VectorType>(DestTy)) {
132     if (const VectorType *SrcTy = dyn_cast<VectorType>(V->getType())) {
133       assert(DestPTy->getBitWidth() == SrcTy->getBitWidth() &&
134              "Not cast between same sized vectors!");
135       SrcTy = NULL;
136       // First, check for null.  Undef is already handled.
137       if (isa<ConstantAggregateZero>(V))
138         return Constant::getNullValue(DestTy);
139
140       if (ConstantVector *CV = dyn_cast<ConstantVector>(V))
141         return BitCastConstantVector(CV, DestPTy);
142     }
143
144     // Canonicalize scalar-to-vector bitcasts into vector-to-vector bitcasts
145     // This allows for other simplifications (although some of them
146     // can only be handled by Analysis/ConstantFolding.cpp).
147     if (isa<ConstantInt>(V) || isa<ConstantFP>(V))
148       return ConstantExpr::getBitCast(ConstantVector::get(&V, 1), DestPTy);
149   }
150
151   // Finally, implement bitcast folding now.   The code below doesn't handle
152   // bitcast right.
153   if (isa<ConstantPointerNull>(V))  // ptr->ptr cast.
154     return ConstantPointerNull::get(cast<PointerType>(DestTy));
155
156   // Handle integral constant input.
157   if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
158     if (DestTy->isIntegerTy())
159       // Integral -> Integral. This is a no-op because the bit widths must
160       // be the same. Consequently, we just fold to V.
161       return V;
162
163     if (DestTy->isFloatingPointTy())
164       return ConstantFP::get(DestTy->getContext(),
165                              APFloat(CI->getValue(),
166                                      !DestTy->isPPC_FP128Ty()));
167
168     // Otherwise, can't fold this (vector?)
169     return 0;
170   }
171
172   // Handle ConstantFP input: FP -> Integral.
173   if (ConstantFP *FP = dyn_cast<ConstantFP>(V))
174     return ConstantInt::get(FP->getContext(),
175                             FP->getValueAPF().bitcastToAPInt());
176
177   return 0;
178 }
179
180
181 /// ExtractConstantBytes - V is an integer constant which only has a subset of
182 /// its bytes used.  The bytes used are indicated by ByteStart (which is the
183 /// first byte used, counting from the least significant byte) and ByteSize,
184 /// which is the number of bytes used.
185 ///
186 /// This function analyzes the specified constant to see if the specified byte
187 /// range can be returned as a simplified constant.  If so, the constant is
188 /// returned, otherwise null is returned.
189 /// 
190 static Constant *ExtractConstantBytes(Constant *C, unsigned ByteStart,
191                                       unsigned ByteSize) {
192   assert(C->getType()->isIntegerTy() &&
193          (cast<IntegerType>(C->getType())->getBitWidth() & 7) == 0 &&
194          "Non-byte sized integer input");
195   unsigned CSize = cast<IntegerType>(C->getType())->getBitWidth()/8;
196   assert(ByteSize && "Must be accessing some piece");
197   assert(ByteStart+ByteSize <= CSize && "Extracting invalid piece from input");
198   assert(ByteSize != CSize && "Should not extract everything");
199   
200   // Constant Integers are simple.
201   if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(C)) {
202     APInt V = CI->getValue();
203     if (ByteStart)
204       V = V.lshr(ByteStart*8);
205     V.trunc(ByteSize*8);
206     return ConstantInt::get(CI->getContext(), V);
207   }
208   
209   // In the input is a constant expr, we might be able to recursively simplify.
210   // If not, we definitely can't do anything.
211   ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(C);
212   if (CE == 0) return 0;
213   
214   switch (CE->getOpcode()) {
215   default: return 0;
216   case Instruction::Or: {
217     Constant *RHS = ExtractConstantBytes(CE->getOperand(1), ByteStart,ByteSize);
218     if (RHS == 0)
219       return 0;
220     
221     // X | -1 -> -1.
222     if (ConstantInt *RHSC = dyn_cast<ConstantInt>(RHS))
223       if (RHSC->isAllOnesValue())
224         return RHSC;
225     
226     Constant *LHS = ExtractConstantBytes(CE->getOperand(0), ByteStart,ByteSize);
227     if (LHS == 0)
228       return 0;
229     return ConstantExpr::getOr(LHS, RHS);
230   }
231   case Instruction::And: {
232     Constant *RHS = ExtractConstantBytes(CE->getOperand(1), ByteStart,ByteSize);
233     if (RHS == 0)
234       return 0;
235     
236     // X & 0 -> 0.
237     if (RHS->isNullValue())
238       return RHS;
239     
240     Constant *LHS = ExtractConstantBytes(CE->getOperand(0), ByteStart,ByteSize);
241     if (LHS == 0)
242       return 0;
243     return ConstantExpr::getAnd(LHS, RHS);
244   }
245   case Instruction::LShr: {
246     ConstantInt *Amt = dyn_cast<ConstantInt>(CE->getOperand(1));
247     if (Amt == 0)
248       return 0;
249     unsigned ShAmt = Amt->getZExtValue();
250     // Cannot analyze non-byte shifts.
251     if ((ShAmt & 7) != 0)
252       return 0;
253     ShAmt >>= 3;
254     
255     // If the extract is known to be all zeros, return zero.
256     if (ByteStart >= CSize-ShAmt)
257       return Constant::getNullValue(IntegerType::get(CE->getContext(),
258                                                      ByteSize*8));
259     // If the extract is known to be fully in the input, extract it.
260     if (ByteStart+ByteSize+ShAmt <= CSize)
261       return ExtractConstantBytes(CE->getOperand(0), ByteStart+ShAmt, ByteSize);
262     
263     // TODO: Handle the 'partially zero' case.
264     return 0;
265   }
266     
267   case Instruction::Shl: {
268     ConstantInt *Amt = dyn_cast<ConstantInt>(CE->getOperand(1));
269     if (Amt == 0)
270       return 0;
271     unsigned ShAmt = Amt->getZExtValue();
272     // Cannot analyze non-byte shifts.
273     if ((ShAmt & 7) != 0)
274       return 0;
275     ShAmt >>= 3;
276     
277     // If the extract is known to be all zeros, return zero.
278     if (ByteStart+ByteSize <= ShAmt)
279       return Constant::getNullValue(IntegerType::get(CE->getContext(),
280                                                      ByteSize*8));
281     // If the extract is known to be fully in the input, extract it.
282     if (ByteStart >= ShAmt)
283       return ExtractConstantBytes(CE->getOperand(0), ByteStart-ShAmt, ByteSize);
284     
285     // TODO: Handle the 'partially zero' case.
286     return 0;
287   }
288       
289   case Instruction::ZExt: {
290     unsigned SrcBitSize =
291       cast<IntegerType>(CE->getOperand(0)->getType())->getBitWidth();
292     
293     // If extracting something that is completely zero, return 0.
294     if (ByteStart*8 >= SrcBitSize)
295       return Constant::getNullValue(IntegerType::get(CE->getContext(),
296                                                      ByteSize*8));
297
298     // If exactly extracting the input, return it.
299     if (ByteStart == 0 && ByteSize*8 == SrcBitSize)
300       return CE->getOperand(0);
301     
302     // If extracting something completely in the input, if if the input is a
303     // multiple of 8 bits, recurse.
304     if ((SrcBitSize&7) == 0 && (ByteStart+ByteSize)*8 <= SrcBitSize)
305       return ExtractConstantBytes(CE->getOperand(0), ByteStart, ByteSize);
306       
307     // Otherwise, if extracting a subset of the input, which is not multiple of
308     // 8 bits, do a shift and trunc to get the bits.
309     if ((ByteStart+ByteSize)*8 < SrcBitSize) {
310       assert((SrcBitSize&7) && "Shouldn't get byte sized case here");
311       Constant *Res = CE->getOperand(0);
312       if (ByteStart)
313         Res = ConstantExpr::getLShr(Res, 
314                                  ConstantInt::get(Res->getType(), ByteStart*8));
315       return ConstantExpr::getTrunc(Res, IntegerType::get(C->getContext(),
316                                                           ByteSize*8));
317     }
318     
319     // TODO: Handle the 'partially zero' case.
320     return 0;
321   }
322   }
323 }
324
325 /// getFoldedSizeOf - Return a ConstantExpr with type DestTy for sizeof
326 /// on Ty, with any known factors factored out. If Folded is false,
327 /// return null if no factoring was possible, to avoid endlessly
328 /// bouncing an unfoldable expression back into the top-level folder.
329 ///
330 static Constant *getFoldedSizeOf(const Type *Ty, const Type *DestTy,
331                                  bool Folded) {
332   if (const ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(Ty)) {
333     Constant *N = ConstantInt::get(DestTy, ATy->getNumElements());
334     Constant *E = getFoldedSizeOf(ATy->getElementType(), DestTy, true);
335     return ConstantExpr::getNUWMul(E, N);
336   }
337
338   if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty))
339     if (!STy->isPacked()) {
340       unsigned NumElems = STy->getNumElements();
341       // An empty struct has size zero.
342       if (NumElems == 0)
343         return ConstantExpr::getNullValue(DestTy);
344       // Check for a struct with all members having the same size.
345       Constant *MemberSize =
346         getFoldedSizeOf(STy->getElementType(0), DestTy, true);
347       bool AllSame = true;
348       for (unsigned i = 1; i != NumElems; ++i)
349         if (MemberSize !=
350             getFoldedSizeOf(STy->getElementType(i), DestTy, true)) {
351           AllSame = false;
352           break;
353         }
354       if (AllSame) {
355         Constant *N = ConstantInt::get(DestTy, NumElems);
356         return ConstantExpr::getNUWMul(MemberSize, N);
357       }
358     }
359
360   // Pointer size doesn't depend on the pointee type, so canonicalize them
361   // to an arbitrary pointee.
362   if (const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Ty))
363     if (!PTy->getElementType()->isIntegerTy(1))
364       return
365         getFoldedSizeOf(PointerType::get(IntegerType::get(PTy->getContext(), 1),
366                                          PTy->getAddressSpace()),
367                         DestTy, true);
368
369   // If there's no interesting folding happening, bail so that we don't create
370   // a constant that looks like it needs folding but really doesn't.
371   if (!Folded)
372     return 0;
373
374   // Base case: Get a regular sizeof expression.
375   Constant *C = ConstantExpr::getSizeOf(Ty);
376   C = ConstantExpr::getCast(CastInst::getCastOpcode(C, false,
377                                                     DestTy, false),
378                             C, DestTy);
379   return C;
380 }
381
382 /// getFoldedAlignOf - Return a ConstantExpr with type DestTy for alignof
383 /// on Ty, with any known factors factored out. If Folded is false,
384 /// return null if no factoring was possible, to avoid endlessly
385 /// bouncing an unfoldable expression back into the top-level folder.
386 ///
387 static Constant *getFoldedAlignOf(const Type *Ty, const Type *DestTy,
388                                   bool Folded) {
389   // The alignment of an array is equal to the alignment of the
390   // array element. Note that this is not always true for vectors.
391   if (const ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(Ty)) {
392     Constant *C = ConstantExpr::getAlignOf(ATy->getElementType());
393     C = ConstantExpr::getCast(CastInst::getCastOpcode(C, false,
394                                                       DestTy,
395                                                       false),
396                               C, DestTy);
397     return C;
398   }
399
400   if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty)) {
401     // Packed structs always have an alignment of 1.
402     if (STy->isPacked())
403       return ConstantInt::get(DestTy, 1);
404
405     // Otherwise, struct alignment is the maximum alignment of any member.
406     // Without target data, we can't compare much, but we can check to see
407     // if all the members have the same alignment.
408     unsigned NumElems = STy->getNumElements();
409     // An empty struct has minimal alignment.
410     if (NumElems == 0)
411       return ConstantInt::get(DestTy, 1);
412     // Check for a struct with all members having the same alignment.
413     Constant *MemberAlign =
414       getFoldedAlignOf(STy->getElementType(0), DestTy, true);
415     bool AllSame = true;
416     for (unsigned i = 1; i != NumElems; ++i)
417       if (MemberAlign != getFoldedAlignOf(STy->getElementType(i), DestTy, true)) {
418         AllSame = false;
419         break;
420       }
421     if (AllSame)
422       return MemberAlign;
423   }
424
425   // Pointer alignment doesn't depend on the pointee type, so canonicalize them
426   // to an arbitrary pointee.
427   if (const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Ty))
428     if (!PTy->getElementType()->isIntegerTy(1))
429       return
430         getFoldedAlignOf(PointerType::get(IntegerType::get(PTy->getContext(),
431                                                            1),
432                                           PTy->getAddressSpace()),
433                          DestTy, true);
434
435   // If there's no interesting folding happening, bail so that we don't create
436   // a constant that looks like it needs folding but really doesn't.
437   if (!Folded)
438     return 0;
439
440   // Base case: Get a regular alignof expression.
441   Constant *C = ConstantExpr::getAlignOf(Ty);
442   C = ConstantExpr::getCast(CastInst::getCastOpcode(C, false,
443                                                     DestTy, false),
444                             C, DestTy);
445   return C;
446 }
447
448 /// getFoldedOffsetOf - Return a ConstantExpr with type DestTy for offsetof
449 /// on Ty and FieldNo, with any known factors factored out. If Folded is false,
450 /// return null if no factoring was possible, to avoid endlessly
451 /// bouncing an unfoldable expression back into the top-level folder.
452 ///
453 static Constant *getFoldedOffsetOf(const Type *Ty, Constant *FieldNo,
454                                    const Type *DestTy,
455                                    bool Folded) {
456   if (const ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(Ty)) {
457     Constant *N = ConstantExpr::getCast(CastInst::getCastOpcode(FieldNo, false,
458                                                                 DestTy, false),
459                                         FieldNo, DestTy);
460     Constant *E = getFoldedSizeOf(ATy->getElementType(), DestTy, true);
461     return ConstantExpr::getNUWMul(E, N);
462   }
463
464   if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty))
465     if (!STy->isPacked()) {
466       unsigned NumElems = STy->getNumElements();
467       // An empty struct has no members.
468       if (NumElems == 0)
469         return 0;
470       // Check for a struct with all members having the same size.
471       Constant *MemberSize =
472         getFoldedSizeOf(STy->getElementType(0), DestTy, true);
473       bool AllSame = true;
474       for (unsigned i = 1; i != NumElems; ++i)
475         if (MemberSize !=
476             getFoldedSizeOf(STy->getElementType(i), DestTy, true)) {
477           AllSame = false;
478           break;
479         }
480       if (AllSame) {
481         Constant *N = ConstantExpr::getCast(CastInst::getCastOpcode(FieldNo,
482                                                                     false,
483                                                                     DestTy,
484                                                                     false),
485                                             FieldNo, DestTy);
486         return ConstantExpr::getNUWMul(MemberSize, N);
487       }
488     }
489
490   // If there's no interesting folding happening, bail so that we don't create
491   // a constant that looks like it needs folding but really doesn't.
492   if (!Folded)
493     return 0;
494
495   // Base case: Get a regular offsetof expression.
496   Constant *C = ConstantExpr::getOffsetOf(Ty, FieldNo);
497   C = ConstantExpr::getCast(CastInst::getCastOpcode(C, false,
498                                                     DestTy, false),
499                             C, DestTy);
500   return C;
501 }
502
503 Constant *llvm::ConstantFoldCastInstruction(unsigned opc, Constant *V,
504                                             const Type *DestTy) {
505   if (isa<UndefValue>(V)) {
506     // zext(undef) = 0, because the top bits will be zero.
507     // sext(undef) = 0, because the top bits will all be the same.
508     // [us]itofp(undef) = 0, because the result value is bounded.
509     if (opc == Instruction::ZExt || opc == Instruction::SExt ||
510         opc == Instruction::UIToFP || opc == Instruction::SIToFP)
511       return Constant::getNullValue(DestTy);
512     return UndefValue::get(DestTy);
513   }
514   // No compile-time operations on this type yet.
515   if (V->getType()->isPPC_FP128Ty() || DestTy->isPPC_FP128Ty())
516     return 0;
517
518   // If the cast operand is a constant expression, there's a few things we can
519   // do to try to simplify it.
520   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(V)) {
521     if (CE->isCast()) {
522       // Try hard to fold cast of cast because they are often eliminable.
523       if (unsigned newOpc = foldConstantCastPair(opc, CE, DestTy))
524         return ConstantExpr::getCast(newOpc, CE->getOperand(0), DestTy);
525     } else if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
526       // If all of the indexes in the GEP are null values, there is no pointer
527       // adjustment going on.  We might as well cast the source pointer.
528       bool isAllNull = true;
529       for (unsigned i = 1, e = CE->getNumOperands(); i != e; ++i)
530         if (!CE->getOperand(i)->isNullValue()) {
531           isAllNull = false;
532           break;
533         }
534       if (isAllNull)
535         // This is casting one pointer type to another, always BitCast
536         return ConstantExpr::getPointerCast(CE->getOperand(0), DestTy);
537     }
538   }
539
540   // If the cast operand is a constant vector, perform the cast by
541   // operating on each element. In the cast of bitcasts, the element
542   // count may be mismatched; don't attempt to handle that here.
543   if (ConstantVector *CV = dyn_cast<ConstantVector>(V))
544     if (DestTy->isVectorTy() &&
545         cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements() ==
546         CV->getType()->getNumElements()) {
547       std::vector<Constant*> res;
548       const VectorType *DestVecTy = cast<VectorType>(DestTy);
549       const Type *DstEltTy = DestVecTy->getElementType();
550       for (unsigned i = 0, e = CV->getType()->getNumElements(); i != e; ++i)
551         res.push_back(ConstantExpr::getCast(opc,
552                                             CV->getOperand(i), DstEltTy));
553       return ConstantVector::get(DestVecTy, res);
554     }
555
556   // We actually have to do a cast now. Perform the cast according to the
557   // opcode specified.
558   switch (opc) {
559   default:
560     llvm_unreachable("Failed to cast constant expression");
561   case Instruction::FPTrunc:
562   case Instruction::FPExt:
563     if (ConstantFP *FPC = dyn_cast<ConstantFP>(V)) {
564       bool ignored;
565       APFloat Val = FPC->getValueAPF();
566       Val.convert(DestTy->isFloatTy() ? APFloat::IEEEsingle :
567                   DestTy->isDoubleTy() ? APFloat::IEEEdouble :
568                   DestTy->isX86_FP80Ty() ? APFloat::x87DoubleExtended :
569                   DestTy->isFP128Ty() ? APFloat::IEEEquad :
570                   APFloat::Bogus,
571                   APFloat::rmNearestTiesToEven, &ignored);
572       return ConstantFP::get(V->getContext(), Val);
573     }
574     return 0; // Can't fold.
575   case Instruction::FPToUI: 
576   case Instruction::FPToSI:
577     if (ConstantFP *FPC = dyn_cast<ConstantFP>(V)) {
578       const APFloat &V = FPC->getValueAPF();
579       bool ignored;
580       uint64_t x[2]; 
581       uint32_t DestBitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
582       (void) V.convertToInteger(x, DestBitWidth, opc==Instruction::FPToSI,
583                                 APFloat::rmTowardZero, &ignored);
584       APInt Val(DestBitWidth, 2, x);
585       return ConstantInt::get(FPC->getContext(), Val);
586     }
587     return 0; // Can't fold.
588   case Instruction::IntToPtr:   //always treated as unsigned
589     if (V->isNullValue())       // Is it an integral null value?
590       return ConstantPointerNull::get(cast<PointerType>(DestTy));
591     return 0;                   // Other pointer types cannot be casted
592   case Instruction::PtrToInt:   // always treated as unsigned
593     // Is it a null pointer value?
594     if (V->isNullValue())
595       return ConstantInt::get(DestTy, 0);
596     // If this is a sizeof-like expression, pull out multiplications by
597     // known factors to expose them to subsequent folding. If it's an
598     // alignof-like expression, factor out known factors.
599     if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(V))
600       if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr &&
601           CE->getOperand(0)->isNullValue()) {
602         const Type *Ty =
603           cast<PointerType>(CE->getOperand(0)->getType())->getElementType();
604         if (CE->getNumOperands() == 2) {
605           // Handle a sizeof-like expression.
606           Constant *Idx = CE->getOperand(1);
607           bool isOne = isa<ConstantInt>(Idx) && cast<ConstantInt>(Idx)->isOne();
608           if (Constant *C = getFoldedSizeOf(Ty, DestTy, !isOne)) {
609             Idx = ConstantExpr::getCast(CastInst::getCastOpcode(Idx, true,
610                                                                 DestTy, false),
611                                         Idx, DestTy);
612             return ConstantExpr::getMul(C, Idx);
613           }
614         } else if (CE->getNumOperands() == 3 &&
615                    CE->getOperand(1)->isNullValue()) {
616           // Handle an alignof-like expression.
617           if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty))
618             if (!STy->isPacked()) {
619               ConstantInt *CI = cast<ConstantInt>(CE->getOperand(2));
620               if (CI->isOne() &&
621                   STy->getNumElements() == 2 &&
622                   STy->getElementType(0)->isIntegerTy(1)) {
623                 return getFoldedAlignOf(STy->getElementType(1), DestTy, false);
624               }
625             }
626           // Handle an offsetof-like expression.
627           if (Ty->isStructTy() || Ty->isArrayTy()) {
628             if (Constant *C = getFoldedOffsetOf(Ty, CE->getOperand(2),
629                                                 DestTy, false))
630               return C;
631           }
632         }
633       }
634     // Other pointer types cannot be casted
635     return 0;
636   case Instruction::UIToFP:
637   case Instruction::SIToFP:
638     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
639       APInt api = CI->getValue();
640       const uint64_t zero[] = {0, 0};
641       APFloat apf = APFloat(APInt(DestTy->getPrimitiveSizeInBits(),
642                                   2, zero));
643       (void)apf.convertFromAPInt(api, 
644                                  opc==Instruction::SIToFP,
645                                  APFloat::rmNearestTiesToEven);
646       return ConstantFP::get(V->getContext(), apf);
647     }
648     return 0;
649   case Instruction::ZExt:
650     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
651       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
652       APInt Result(CI->getValue());
653       Result.zext(BitWidth);
654       return ConstantInt::get(V->getContext(), Result);
655     }
656     return 0;
657   case Instruction::SExt:
658     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
659       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
660       APInt Result(CI->getValue());
661       Result.sext(BitWidth);
662       return ConstantInt::get(V->getContext(), Result);
663     }
664     return 0;
665   case Instruction::Trunc: {
666     uint32_t DestBitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
667     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
668       APInt Result(CI->getValue());
669       Result.trunc(DestBitWidth);
670       return ConstantInt::get(V->getContext(), Result);
671     }
672     
673     // The input must be a constantexpr.  See if we can simplify this based on
674     // the bytes we are demanding.  Only do this if the source and dest are an
675     // even multiple of a byte.
676     if ((DestBitWidth & 7) == 0 &&
677         (cast<IntegerType>(V->getType())->getBitWidth() & 7) == 0)
678       if (Constant *Res = ExtractConstantBytes(V, 0, DestBitWidth / 8))
679         return Res;
680       
681     return 0;
682   }
683   case Instruction::BitCast:
684     return FoldBitCast(V, DestTy);
685   }
686 }
687
688 Constant *llvm::ConstantFoldSelectInstruction(Constant *Cond,
689                                               Constant *V1, Constant *V2) {
690   if (ConstantInt *CB = dyn_cast<ConstantInt>(Cond))
691     return CB->getZExtValue() ? V1 : V2;
692
693   if (isa<UndefValue>(V1)) return V2;
694   if (isa<UndefValue>(V2)) return V1;
695   if (isa<UndefValue>(Cond)) return V1;
696   if (V1 == V2) return V1;
697   return 0;
698 }
699
700 Constant *llvm::ConstantFoldExtractElementInstruction(Constant *Val,
701                                                       Constant *Idx) {
702   if (isa<UndefValue>(Val))  // ee(undef, x) -> undef
703     return UndefValue::get(cast<VectorType>(Val->getType())->getElementType());
704   if (Val->isNullValue())  // ee(zero, x) -> zero
705     return Constant::getNullValue(
706                           cast<VectorType>(Val->getType())->getElementType());
707
708   if (ConstantVector *CVal = dyn_cast<ConstantVector>(Val)) {
709     if (ConstantInt *CIdx = dyn_cast<ConstantInt>(Idx)) {
710       return CVal->getOperand(CIdx->getZExtValue());
711     } else if (isa<UndefValue>(Idx)) {
712       // ee({w,x,y,z}, undef) -> w (an arbitrary value).
713       return CVal->getOperand(0);
714     }
715   }
716   return 0;
717 }
718
719 Constant *llvm::ConstantFoldInsertElementInstruction(Constant *Val,
720                                                      Constant *Elt,
721                                                      Constant *Idx) {
722   ConstantInt *CIdx = dyn_cast<ConstantInt>(Idx);
723   if (!CIdx) return 0;
724   APInt idxVal = CIdx->getValue();
725   if (isa<UndefValue>(Val)) { 
726     // Insertion of scalar constant into vector undef
727     // Optimize away insertion of undef
728     if (isa<UndefValue>(Elt))
729       return Val;
730     // Otherwise break the aggregate undef into multiple undefs and do
731     // the insertion
732     unsigned numOps = 
733       cast<VectorType>(Val->getType())->getNumElements();
734     std::vector<Constant*> Ops; 
735     Ops.reserve(numOps);
736     for (unsigned i = 0; i < numOps; ++i) {
737       Constant *Op =
738         (idxVal == i) ? Elt : UndefValue::get(Elt->getType());
739       Ops.push_back(Op);
740     }
741     return ConstantVector::get(Ops);
742   }
743   if (isa<ConstantAggregateZero>(Val)) {
744     // Insertion of scalar constant into vector aggregate zero
745     // Optimize away insertion of zero
746     if (Elt->isNullValue())
747       return Val;
748     // Otherwise break the aggregate zero into multiple zeros and do
749     // the insertion
750     unsigned numOps = 
751       cast<VectorType>(Val->getType())->getNumElements();
752     std::vector<Constant*> Ops; 
753     Ops.reserve(numOps);
754     for (unsigned i = 0; i < numOps; ++i) {
755       Constant *Op =
756         (idxVal == i) ? Elt : Constant::getNullValue(Elt->getType());
757       Ops.push_back(Op);
758     }
759     return ConstantVector::get(Ops);
760   }
761   if (ConstantVector *CVal = dyn_cast<ConstantVector>(Val)) {
762     // Insertion of scalar constant into vector constant
763     std::vector<Constant*> Ops; 
764     Ops.reserve(CVal->getNumOperands());
765     for (unsigned i = 0; i < CVal->getNumOperands(); ++i) {
766       Constant *Op =
767         (idxVal == i) ? Elt : cast<Constant>(CVal->getOperand(i));
768       Ops.push_back(Op);
769     }
770     return ConstantVector::get(Ops);
771   }
772
773   return 0;
774 }
775
776 /// GetVectorElement - If C is a ConstantVector, ConstantAggregateZero or Undef
777 /// return the specified element value.  Otherwise return null.
778 static Constant *GetVectorElement(Constant *C, unsigned EltNo) {
779   if (ConstantVector *CV = dyn_cast<ConstantVector>(C))
780     return CV->getOperand(EltNo);
781
782   const Type *EltTy = cast<VectorType>(C->getType())->getElementType();
783   if (isa<ConstantAggregateZero>(C))
784     return Constant::getNullValue(EltTy);
785   if (isa<UndefValue>(C))
786     return UndefValue::get(EltTy);
787   return 0;
788 }
789
790 Constant *llvm::ConstantFoldShuffleVectorInstruction(Constant *V1,
791                                                      Constant *V2,
792                                                      Constant *Mask) {
793   // Undefined shuffle mask -> undefined value.
794   if (isa<UndefValue>(Mask)) return UndefValue::get(V1->getType());
795
796   unsigned MaskNumElts = cast<VectorType>(Mask->getType())->getNumElements();
797   unsigned SrcNumElts = cast<VectorType>(V1->getType())->getNumElements();
798   const Type *EltTy = cast<VectorType>(V1->getType())->getElementType();
799
800   // Loop over the shuffle mask, evaluating each element.
801   SmallVector<Constant*, 32> Result;
802   for (unsigned i = 0; i != MaskNumElts; ++i) {
803     Constant *InElt = GetVectorElement(Mask, i);
804     if (InElt == 0) return 0;
805
806     if (isa<UndefValue>(InElt))
807       InElt = UndefValue::get(EltTy);
808     else if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(InElt)) {
809       unsigned Elt = CI->getZExtValue();
810       if (Elt >= SrcNumElts*2)
811         InElt = UndefValue::get(EltTy);
812       else if (Elt >= SrcNumElts)
813         InElt = GetVectorElement(V2, Elt - SrcNumElts);
814       else
815         InElt = GetVectorElement(V1, Elt);
816       if (InElt == 0) return 0;
817     } else {
818       // Unknown value.
819       return 0;
820     }
821     Result.push_back(InElt);
822   }
823
824   return ConstantVector::get(&Result[0], Result.size());
825 }
826
827 Constant *llvm::ConstantFoldExtractValueInstruction(Constant *Agg,
828                                                     const unsigned *Idxs,
829                                                     unsigned NumIdx) {
830   // Base case: no indices, so return the entire value.
831   if (NumIdx == 0)
832     return Agg;
833
834   if (isa<UndefValue>(Agg))  // ev(undef, x) -> undef
835     return UndefValue::get(ExtractValueInst::getIndexedType(Agg->getType(),
836                                                             Idxs,
837                                                             Idxs + NumIdx));
838
839   if (isa<ConstantAggregateZero>(Agg))  // ev(0, x) -> 0
840     return
841       Constant::getNullValue(ExtractValueInst::getIndexedType(Agg->getType(),
842                                                               Idxs,
843                                                               Idxs + NumIdx));
844
845   // Otherwise recurse.
846   if (ConstantStruct *CS = dyn_cast<ConstantStruct>(Agg))
847     return ConstantFoldExtractValueInstruction(CS->getOperand(*Idxs),
848                                                Idxs+1, NumIdx-1);
849
850   if (ConstantArray *CA = dyn_cast<ConstantArray>(Agg))
851     return ConstantFoldExtractValueInstruction(CA->getOperand(*Idxs),
852                                                Idxs+1, NumIdx-1);
853   ConstantVector *CV = cast<ConstantVector>(Agg);
854   return ConstantFoldExtractValueInstruction(CV->getOperand(*Idxs),
855                                              Idxs+1, NumIdx-1);
856 }
857
858 Constant *llvm::ConstantFoldInsertValueInstruction(Constant *Agg,
859                                                    Constant *Val,
860                                                    const unsigned *Idxs,
861                                                    unsigned NumIdx) {
862   // Base case: no indices, so replace the entire value.
863   if (NumIdx == 0)
864     return Val;
865
866   if (isa<UndefValue>(Agg)) {
867     // Insertion of constant into aggregate undef
868     // Optimize away insertion of undef.
869     if (isa<UndefValue>(Val))
870       return Agg;
871     
872     // Otherwise break the aggregate undef into multiple undefs and do
873     // the insertion.
874     const CompositeType *AggTy = cast<CompositeType>(Agg->getType());
875     unsigned numOps;
876     if (const ArrayType *AR = dyn_cast<ArrayType>(AggTy))
877       numOps = AR->getNumElements();
878     else
879       numOps = cast<StructType>(AggTy)->getNumElements();
880     
881     std::vector<Constant*> Ops(numOps); 
882     for (unsigned i = 0; i < numOps; ++i) {
883       const Type *MemberTy = AggTy->getTypeAtIndex(i);
884       Constant *Op =
885         (*Idxs == i) ?
886         ConstantFoldInsertValueInstruction(UndefValue::get(MemberTy),
887                                            Val, Idxs+1, NumIdx-1) :
888         UndefValue::get(MemberTy);
889       Ops[i] = Op;
890     }
891     
892     if (const StructType* ST = dyn_cast<StructType>(AggTy))
893       return ConstantStruct::get(ST->getContext(), Ops, ST->isPacked());
894     return ConstantArray::get(cast<ArrayType>(AggTy), Ops);
895   }
896   
897   if (isa<ConstantAggregateZero>(Agg)) {
898     // Insertion of constant into aggregate zero
899     // Optimize away insertion of zero.
900     if (Val->isNullValue())
901       return Agg;
902     
903     // Otherwise break the aggregate zero into multiple zeros and do
904     // the insertion.
905     const CompositeType *AggTy = cast<CompositeType>(Agg->getType());
906     unsigned numOps;
907     if (const ArrayType *AR = dyn_cast<ArrayType>(AggTy))
908       numOps = AR->getNumElements();
909     else
910       numOps = cast<StructType>(AggTy)->getNumElements();
911     
912     std::vector<Constant*> Ops(numOps);
913     for (unsigned i = 0; i < numOps; ++i) {
914       const Type *MemberTy = AggTy->getTypeAtIndex(i);
915       Constant *Op =
916         (*Idxs == i) ?
917         ConstantFoldInsertValueInstruction(Constant::getNullValue(MemberTy),
918                                            Val, Idxs+1, NumIdx-1) :
919         Constant::getNullValue(MemberTy);
920       Ops[i] = Op;
921     }
922     
923     if (const StructType *ST = dyn_cast<StructType>(AggTy))
924       return ConstantStruct::get(ST->getContext(), Ops, ST->isPacked());
925     return ConstantArray::get(cast<ArrayType>(AggTy), Ops);
926   }
927   
928   if (isa<ConstantStruct>(Agg) || isa<ConstantArray>(Agg)) {
929     // Insertion of constant into aggregate constant.
930     std::vector<Constant*> Ops(Agg->getNumOperands());
931     for (unsigned i = 0; i < Agg->getNumOperands(); ++i) {
932       Constant *Op = cast<Constant>(Agg->getOperand(i));
933       if (*Idxs == i)
934         Op = ConstantFoldInsertValueInstruction(Op, Val, Idxs+1, NumIdx-1);
935       Ops[i] = Op;
936     }
937     
938     if (const StructType* ST = dyn_cast<StructType>(Agg->getType()))
939       return ConstantStruct::get(ST->getContext(), Ops, ST->isPacked());
940     return ConstantArray::get(cast<ArrayType>(Agg->getType()), Ops);
941   }
942
943   return 0;
944 }
945
946
947 Constant *llvm::ConstantFoldBinaryInstruction(unsigned Opcode,
948                                               Constant *C1, Constant *C2) {
949   // No compile-time operations on this type yet.
950   if (C1->getType()->isPPC_FP128Ty())
951     return 0;
952
953   // Handle UndefValue up front.
954   if (isa<UndefValue>(C1) || isa<UndefValue>(C2)) {
955     switch (Opcode) {
956     case Instruction::Xor:
957       if (isa<UndefValue>(C1) && isa<UndefValue>(C2))
958         // Handle undef ^ undef -> 0 special case. This is a common
959         // idiom (misuse).
960         return Constant::getNullValue(C1->getType());
961       // Fallthrough
962     case Instruction::Add:
963     case Instruction::Sub:
964       return UndefValue::get(C1->getType());
965     case Instruction::Mul:
966     case Instruction::And:
967       return Constant::getNullValue(C1->getType());
968     case Instruction::UDiv:
969     case Instruction::SDiv:
970     case Instruction::URem:
971     case Instruction::SRem:
972       if (!isa<UndefValue>(C2))                    // undef / X -> 0
973         return Constant::getNullValue(C1->getType());
974       return C2;                                   // X / undef -> undef
975     case Instruction::Or:                          // X | undef -> -1
976       if (const VectorType *PTy = dyn_cast<VectorType>(C1->getType()))
977         return Constant::getAllOnesValue(PTy);
978       return Constant::getAllOnesValue(C1->getType());
979     case Instruction::LShr:
980       if (isa<UndefValue>(C2) && isa<UndefValue>(C1))
981         return C1;                                  // undef lshr undef -> undef
982       return Constant::getNullValue(C1->getType()); // X lshr undef -> 0
983                                                     // undef lshr X -> 0
984     case Instruction::AShr:
985       if (!isa<UndefValue>(C2))
986         return C1;                                  // undef ashr X --> undef
987       else if (isa<UndefValue>(C1)) 
988         return C1;                                  // undef ashr undef -> undef
989       else
990         return C1;                                  // X ashr undef --> X
991     case Instruction::Shl:
992       // undef << X -> 0   or   X << undef -> 0
993       return Constant::getNullValue(C1->getType());
994     }
995   }
996
997   // Handle simplifications when the RHS is a constant int.
998   if (ConstantInt *CI2 = dyn_cast<ConstantInt>(C2)) {
999     switch (Opcode) {
1000     case Instruction::Add:
1001       if (CI2->equalsInt(0)) return C1;                         // X + 0 == X
1002       break;
1003     case Instruction::Sub:
1004       if (CI2->equalsInt(0)) return C1;                         // X - 0 == X
1005       break;
1006     case Instruction::Mul:
1007       if (CI2->equalsInt(0)) return C2;                         // X * 0 == 0
1008       if (CI2->equalsInt(1))
1009         return C1;                                              // X * 1 == X
1010       break;
1011     case Instruction::UDiv:
1012     case Instruction::SDiv:
1013       if (CI2->equalsInt(1))
1014         return C1;                                            // X / 1 == X
1015       if (CI2->equalsInt(0))
1016         return UndefValue::get(CI2->getType());               // X / 0 == undef
1017       break;
1018     case Instruction::URem:
1019     case Instruction::SRem:
1020       if (CI2->equalsInt(1))
1021         return Constant::getNullValue(CI2->getType());        // X % 1 == 0
1022       if (CI2->equalsInt(0))
1023         return UndefValue::get(CI2->getType());               // X % 0 == undef
1024       break;
1025     case Instruction::And:
1026       if (CI2->isZero()) return C2;                           // X & 0 == 0
1027       if (CI2->isAllOnesValue())
1028         return C1;                                            // X & -1 == X
1029
1030       if (ConstantExpr *CE1 = dyn_cast<ConstantExpr>(C1)) {
1031         // (zext i32 to i64) & 4294967295 -> (zext i32 to i64)
1032         if (CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt) {
1033           unsigned DstWidth = CI2->getType()->getBitWidth();
1034           unsigned SrcWidth =
1035             CE1->getOperand(0)->getType()->getPrimitiveSizeInBits();
1036           APInt PossiblySetBits(APInt::getLowBitsSet(DstWidth, SrcWidth));
1037           if ((PossiblySetBits & CI2->getValue()) == PossiblySetBits)
1038             return C1;
1039         }
1040
1041         // If and'ing the address of a global with a constant, fold it.
1042         if (CE1->getOpcode() == Instruction::PtrToInt && 
1043             isa<GlobalValue>(CE1->getOperand(0))) {
1044           GlobalValue *GV = cast<GlobalValue>(CE1->getOperand(0));
1045
1046           // Functions are at least 4-byte aligned.
1047           unsigned GVAlign = GV->getAlignment();
1048           if (isa<Function>(GV))
1049             GVAlign = std::max(GVAlign, 4U);
1050
1051           if (GVAlign > 1) {
1052             unsigned DstWidth = CI2->getType()->getBitWidth();
1053             unsigned SrcWidth = std::min(DstWidth, Log2_32(GVAlign));
1054             APInt BitsNotSet(APInt::getLowBitsSet(DstWidth, SrcWidth));
1055
1056             // If checking bits we know are clear, return zero.
1057             if ((CI2->getValue() & BitsNotSet) == CI2->getValue())
1058               return Constant::getNullValue(CI2->getType());
1059           }
1060         }
1061       }
1062       break;
1063     case Instruction::Or:
1064       if (CI2->equalsInt(0)) return C1;    // X | 0 == X
1065       if (CI2->isAllOnesValue())
1066         return C2;                         // X | -1 == -1
1067       break;
1068     case Instruction::Xor:
1069       if (CI2->equalsInt(0)) return C1;    // X ^ 0 == X
1070
1071       if (ConstantExpr *CE1 = dyn_cast<ConstantExpr>(C1)) {
1072         switch (CE1->getOpcode()) {
1073         default: break;
1074         case Instruction::ICmp:
1075         case Instruction::FCmp:
1076           // cmp pred ^ true -> cmp !pred
1077           assert(CI2->equalsInt(1));
1078           CmpInst::Predicate pred = (CmpInst::Predicate)CE1->getPredicate();
1079           pred = CmpInst::getInversePredicate(pred);
1080           return ConstantExpr::getCompare(pred, CE1->getOperand(0),
1081                                           CE1->getOperand(1));
1082         }
1083       }
1084       break;
1085     case Instruction::AShr:
1086       // ashr (zext C to Ty), C2 -> lshr (zext C, CSA), C2
1087       if (ConstantExpr *CE1 = dyn_cast<ConstantExpr>(C1))
1088         if (CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt)  // Top bits known zero.
1089           return ConstantExpr::getLShr(C1, C2);
1090       break;
1091     }
1092   } else if (isa<ConstantInt>(C1)) {
1093     // If C1 is a ConstantInt and C2 is not, swap the operands.
1094     if (Instruction::isCommutative(Opcode))
1095       return ConstantExpr::get(Opcode, C2, C1);
1096   }
1097
1098   // At this point we know neither constant is an UndefValue.
1099   if (ConstantInt *CI1 = dyn_cast<ConstantInt>(C1)) {
1100     if (ConstantInt *CI2 = dyn_cast<ConstantInt>(C2)) {
1101       using namespace APIntOps;
1102       const APInt &C1V = CI1->getValue();
1103       const APInt &C2V = CI2->getValue();
1104       switch (Opcode) {
1105       default:
1106         break;
1107       case Instruction::Add:     
1108         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V + C2V);
1109       case Instruction::Sub:     
1110         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V - C2V);
1111       case Instruction::Mul:     
1112         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V * C2V);
1113       case Instruction::UDiv:
1114         assert(!CI2->isNullValue() && "Div by zero handled above");
1115         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V.udiv(C2V));
1116       case Instruction::SDiv:
1117         assert(!CI2->isNullValue() && "Div by zero handled above");
1118         if (C2V.isAllOnesValue() && C1V.isMinSignedValue())
1119           return UndefValue::get(CI1->getType());   // MIN_INT / -1 -> undef
1120         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V.sdiv(C2V));
1121       case Instruction::URem:
1122         assert(!CI2->isNullValue() && "Div by zero handled above");
1123         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V.urem(C2V));
1124       case Instruction::SRem:
1125         assert(!CI2->isNullValue() && "Div by zero handled above");
1126         if (C2V.isAllOnesValue() && C1V.isMinSignedValue())
1127           return UndefValue::get(CI1->getType());   // MIN_INT % -1 -> undef
1128         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V.srem(C2V));
1129       case Instruction::And:
1130         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V & C2V);
1131       case Instruction::Or:
1132         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V | C2V);
1133       case Instruction::Xor:
1134         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V ^ C2V);
1135       case Instruction::Shl: {
1136         uint32_t shiftAmt = C2V.getZExtValue();
1137         if (shiftAmt < C1V.getBitWidth())
1138           return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V.shl(shiftAmt));
1139         else
1140           return UndefValue::get(C1->getType()); // too big shift is undef
1141       }
1142       case Instruction::LShr: {
1143         uint32_t shiftAmt = C2V.getZExtValue();
1144         if (shiftAmt < C1V.getBitWidth())
1145           return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V.lshr(shiftAmt));
1146         else
1147           return UndefValue::get(C1->getType()); // too big shift is undef
1148       }
1149       case Instruction::AShr: {
1150         uint32_t shiftAmt = C2V.getZExtValue();
1151         if (shiftAmt < C1V.getBitWidth())
1152           return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V.ashr(shiftAmt));
1153         else
1154           return UndefValue::get(C1->getType()); // too big shift is undef
1155       }
1156       }
1157     }
1158
1159     switch (Opcode) {
1160     case Instruction::SDiv:
1161     case Instruction::UDiv:
1162     case Instruction::URem:
1163     case Instruction::SRem:
1164     case Instruction::LShr:
1165     case Instruction::AShr:
1166     case Instruction::Shl:
1167       if (CI1->equalsInt(0)) return C1;
1168       break;
1169     default:
1170       break;
1171     }
1172   } else if (ConstantFP *CFP1 = dyn_cast<ConstantFP>(C1)) {
1173     if (ConstantFP *CFP2 = dyn_cast<ConstantFP>(C2)) {
1174       APFloat C1V = CFP1->getValueAPF();
1175       APFloat C2V = CFP2->getValueAPF();
1176       APFloat C3V = C1V;  // copy for modification
1177       switch (Opcode) {
1178       default:                   
1179         break;
1180       case Instruction::FAdd:
1181         (void)C3V.add(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
1182         return ConstantFP::get(C1->getContext(), C3V);
1183       case Instruction::FSub:
1184         (void)C3V.subtract(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
1185         return ConstantFP::get(C1->getContext(), C3V);
1186       case Instruction::FMul:
1187         (void)C3V.multiply(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
1188         return ConstantFP::get(C1->getContext(), C3V);
1189       case Instruction::FDiv:
1190         (void)C3V.divide(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
1191         return ConstantFP::get(C1->getContext(), C3V);
1192       case Instruction::FRem:
1193         (void)C3V.mod(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
1194         return ConstantFP::get(C1->getContext(), C3V);
1195       }
1196     }
1197   } else if (const VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(C1->getType())) {
1198     ConstantVector *CP1 = dyn_cast<ConstantVector>(C1);
1199     ConstantVector *CP2 = dyn_cast<ConstantVector>(C2);
1200     if ((CP1 != NULL || isa<ConstantAggregateZero>(C1)) &&
1201         (CP2 != NULL || isa<ConstantAggregateZero>(C2))) {
1202       std::vector<Constant*> Res;
1203       const Type* EltTy = VTy->getElementType();  
1204       Constant *C1 = 0;
1205       Constant *C2 = 0;
1206       switch (Opcode) {
1207       default:
1208         break;
1209       case Instruction::Add:
1210         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1211           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1212           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1213           Res.push_back(ConstantExpr::getAdd(C1, C2));
1214         }
1215         return ConstantVector::get(Res);
1216       case Instruction::FAdd:
1217         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1218           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1219           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1220           Res.push_back(ConstantExpr::getFAdd(C1, C2));
1221         }
1222         return ConstantVector::get(Res);
1223       case Instruction::Sub:
1224         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1225           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1226           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1227           Res.push_back(ConstantExpr::getSub(C1, C2));
1228         }
1229         return ConstantVector::get(Res);
1230       case Instruction::FSub:
1231         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1232           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1233           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1234           Res.push_back(ConstantExpr::getFSub(C1, C2));
1235         }
1236         return ConstantVector::get(Res);
1237       case Instruction::Mul:
1238         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1239           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1240           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1241           Res.push_back(ConstantExpr::getMul(C1, C2));
1242         }
1243         return ConstantVector::get(Res);
1244       case Instruction::FMul:
1245         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1246           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1247           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1248           Res.push_back(ConstantExpr::getFMul(C1, C2));
1249         }
1250         return ConstantVector::get(Res);
1251       case Instruction::UDiv:
1252         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1253           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1254           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1255           Res.push_back(ConstantExpr::getUDiv(C1, C2));
1256         }
1257         return ConstantVector::get(Res);
1258       case Instruction::SDiv:
1259         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1260           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1261           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1262           Res.push_back(ConstantExpr::getSDiv(C1, C2));
1263         }
1264         return ConstantVector::get(Res);
1265       case Instruction::FDiv:
1266         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1267           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1268           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1269           Res.push_back(ConstantExpr::getFDiv(C1, C2));
1270         }
1271         return ConstantVector::get(Res);
1272       case Instruction::URem:
1273         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1274           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1275           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1276           Res.push_back(ConstantExpr::getURem(C1, C2));
1277         }
1278         return ConstantVector::get(Res);
1279       case Instruction::SRem:
1280         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1281           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1282           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1283           Res.push_back(ConstantExpr::getSRem(C1, C2));
1284         }
1285         return ConstantVector::get(Res);
1286       case Instruction::FRem:
1287         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1288           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1289           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1290           Res.push_back(ConstantExpr::getFRem(C1, C2));
1291         }
1292         return ConstantVector::get(Res);
1293       case Instruction::And: 
1294         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1295           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1296           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1297           Res.push_back(ConstantExpr::getAnd(C1, C2));
1298         }
1299         return ConstantVector::get(Res);
1300       case Instruction::Or:
1301         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1302           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1303           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1304           Res.push_back(ConstantExpr::getOr(C1, C2));
1305         }
1306         return ConstantVector::get(Res);
1307       case Instruction::Xor:
1308         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1309           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1310           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1311           Res.push_back(ConstantExpr::getXor(C1, C2));
1312         }
1313         return ConstantVector::get(Res);
1314       case Instruction::LShr:
1315         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1316           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1317           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1318           Res.push_back(ConstantExpr::getLShr(C1, C2));
1319         }
1320         return ConstantVector::get(Res);
1321       case Instruction::AShr:
1322         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1323           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1324           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1325           Res.push_back(ConstantExpr::getAShr(C1, C2));
1326         }
1327         return ConstantVector::get(Res);
1328       case Instruction::Shl:
1329         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1330           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1331           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1332           Res.push_back(ConstantExpr::getShl(C1, C2));
1333         }
1334         return ConstantVector::get(Res);
1335       }
1336     }
1337   }
1338
1339   if (ConstantExpr *CE1 = dyn_cast<ConstantExpr>(C1)) {
1340     // There are many possible foldings we could do here.  We should probably
1341     // at least fold add of a pointer with an integer into the appropriate
1342     // getelementptr.  This will improve alias analysis a bit.
1343
1344     // Given ((a + b) + c), if (b + c) folds to something interesting, return
1345     // (a + (b + c)).
1346     if (Instruction::isAssociative(Opcode, C1->getType()) &&
1347         CE1->getOpcode() == Opcode) {
1348       Constant *T = ConstantExpr::get(Opcode, CE1->getOperand(1), C2);
1349       if (!isa<ConstantExpr>(T) || cast<ConstantExpr>(T)->getOpcode() != Opcode)
1350         return ConstantExpr::get(Opcode, CE1->getOperand(0), T);
1351     }
1352   } else if (isa<ConstantExpr>(C2)) {
1353     // If C2 is a constant expr and C1 isn't, flop them around and fold the
1354     // other way if possible.
1355     if (Instruction::isCommutative(Opcode))
1356       return ConstantFoldBinaryInstruction(Opcode, C2, C1);
1357   }
1358
1359   // i1 can be simplified in many cases.
1360   if (C1->getType()->isIntegerTy(1)) {
1361     switch (Opcode) {
1362     case Instruction::Add:
1363     case Instruction::Sub:
1364       return ConstantExpr::getXor(C1, C2);
1365     case Instruction::Mul:
1366       return ConstantExpr::getAnd(C1, C2);
1367     case Instruction::Shl:
1368     case Instruction::LShr:
1369     case Instruction::AShr:
1370       // We can assume that C2 == 0.  If it were one the result would be
1371       // undefined because the shift value is as large as the bitwidth.
1372       return C1;
1373     case Instruction::SDiv:
1374     case Instruction::UDiv:
1375       // We can assume that C2 == 1.  If it were zero the result would be
1376       // undefined through division by zero.
1377       return C1;
1378     case Instruction::URem:
1379     case Instruction::SRem:
1380       // We can assume that C2 == 1.  If it were zero the result would be
1381       // undefined through division by zero.
1382       return ConstantInt::getFalse(C1->getContext());
1383     default:
1384       break;
1385     }
1386   }
1387
1388   // We don't know how to fold this.
1389   return 0;
1390 }
1391
1392 /// isZeroSizedType - This type is zero sized if its an array or structure of
1393 /// zero sized types.  The only leaf zero sized type is an empty structure.
1394 static bool isMaybeZeroSizedType(const Type *Ty) {
1395   if (Ty->isOpaqueTy()) return true;  // Can't say.
1396   if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty)) {
1397
1398     // If all of elements have zero size, this does too.
1399     for (unsigned i = 0, e = STy->getNumElements(); i != e; ++i)
1400       if (!isMaybeZeroSizedType(STy->getElementType(i))) return false;
1401     return true;
1402
1403   } else if (const ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(Ty)) {
1404     return isMaybeZeroSizedType(ATy->getElementType());
1405   }
1406   return false;
1407 }
1408
1409 /// IdxCompare - Compare the two constants as though they were getelementptr
1410 /// indices.  This allows coersion of the types to be the same thing.
1411 ///
1412 /// If the two constants are the "same" (after coersion), return 0.  If the
1413 /// first is less than the second, return -1, if the second is less than the
1414 /// first, return 1.  If the constants are not integral, return -2.
1415 ///
1416 static int IdxCompare(Constant *C1, Constant *C2,  const Type *ElTy) {
1417   if (C1 == C2) return 0;
1418
1419   // Ok, we found a different index.  If they are not ConstantInt, we can't do
1420   // anything with them.
1421   if (!isa<ConstantInt>(C1) || !isa<ConstantInt>(C2))
1422     return -2; // don't know!
1423
1424   // Ok, we have two differing integer indices.  Sign extend them to be the same
1425   // type.  Long is always big enough, so we use it.
1426   if (!C1->getType()->isIntegerTy(64))
1427     C1 = ConstantExpr::getSExt(C1, Type::getInt64Ty(C1->getContext()));
1428
1429   if (!C2->getType()->isIntegerTy(64))
1430     C2 = ConstantExpr::getSExt(C2, Type::getInt64Ty(C1->getContext()));
1431
1432   if (C1 == C2) return 0;  // They are equal
1433
1434   // If the type being indexed over is really just a zero sized type, there is
1435   // no pointer difference being made here.
1436   if (isMaybeZeroSizedType(ElTy))
1437     return -2; // dunno.
1438
1439   // If they are really different, now that they are the same type, then we
1440   // found a difference!
1441   if (cast<ConstantInt>(C1)->getSExtValue() < 
1442       cast<ConstantInt>(C2)->getSExtValue())
1443     return -1;
1444   else
1445     return 1;
1446 }
1447
1448 /// evaluateFCmpRelation - This function determines if there is anything we can
1449 /// decide about the two constants provided.  This doesn't need to handle simple
1450 /// things like ConstantFP comparisons, but should instead handle ConstantExprs.
1451 /// If we can determine that the two constants have a particular relation to 
1452 /// each other, we should return the corresponding FCmpInst predicate, 
1453 /// otherwise return FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE. This is used below in
1454 /// ConstantFoldCompareInstruction.
1455 ///
1456 /// To simplify this code we canonicalize the relation so that the first
1457 /// operand is always the most "complex" of the two.  We consider ConstantFP
1458 /// to be the simplest, and ConstantExprs to be the most complex.
1459 static FCmpInst::Predicate evaluateFCmpRelation(Constant *V1, Constant *V2) {
1460   assert(V1->getType() == V2->getType() &&
1461          "Cannot compare values of different types!");
1462
1463   // No compile-time operations on this type yet.
1464   if (V1->getType()->isPPC_FP128Ty())
1465     return FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE;
1466
1467   // Handle degenerate case quickly
1468   if (V1 == V2) return FCmpInst::FCMP_OEQ;
1469
1470   if (!isa<ConstantExpr>(V1)) {
1471     if (!isa<ConstantExpr>(V2)) {
1472       // We distilled thisUse the standard constant folder for a few cases
1473       ConstantInt *R = 0;
1474       R = dyn_cast<ConstantInt>(
1475                       ConstantExpr::getFCmp(FCmpInst::FCMP_OEQ, V1, V2));
1476       if (R && !R->isZero()) 
1477         return FCmpInst::FCMP_OEQ;
1478       R = dyn_cast<ConstantInt>(
1479                       ConstantExpr::getFCmp(FCmpInst::FCMP_OLT, V1, V2));
1480       if (R && !R->isZero()) 
1481         return FCmpInst::FCMP_OLT;
1482       R = dyn_cast<ConstantInt>(
1483                       ConstantExpr::getFCmp(FCmpInst::FCMP_OGT, V1, V2));
1484       if (R && !R->isZero()) 
1485         return FCmpInst::FCMP_OGT;
1486
1487       // Nothing more we can do
1488       return FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE;
1489     }
1490
1491     // If the first operand is simple and second is ConstantExpr, swap operands.
1492     FCmpInst::Predicate SwappedRelation = evaluateFCmpRelation(V2, V1);
1493     if (SwappedRelation != FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE)
1494       return FCmpInst::getSwappedPredicate(SwappedRelation);
1495   } else {
1496     // Ok, the LHS is known to be a constantexpr.  The RHS can be any of a
1497     // constantexpr or a simple constant.
1498     ConstantExpr *CE1 = cast<ConstantExpr>(V1);
1499     switch (CE1->getOpcode()) {
1500     case Instruction::FPTrunc:
1501     case Instruction::FPExt:
1502     case Instruction::UIToFP:
1503     case Instruction::SIToFP:
1504       // We might be able to do something with these but we don't right now.
1505       break;
1506     default:
1507       break;
1508     }
1509   }
1510   // There are MANY other foldings that we could perform here.  They will
1511   // probably be added on demand, as they seem needed.
1512   return FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE;
1513 }
1514
1515 /// evaluateICmpRelation - This function determines if there is anything we can
1516 /// decide about the two constants provided.  This doesn't need to handle simple
1517 /// things like integer comparisons, but should instead handle ConstantExprs
1518 /// and GlobalValues.  If we can determine that the two constants have a
1519 /// particular relation to each other, we should return the corresponding ICmp
1520 /// predicate, otherwise return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE.
1521 ///
1522 /// To simplify this code we canonicalize the relation so that the first
1523 /// operand is always the most "complex" of the two.  We consider simple
1524 /// constants (like ConstantInt) to be the simplest, followed by
1525 /// GlobalValues, followed by ConstantExpr's (the most complex).
1526 ///
1527 static ICmpInst::Predicate evaluateICmpRelation(Constant *V1, Constant *V2,
1528                                                 bool isSigned) {
1529   assert(V1->getType() == V2->getType() &&
1530          "Cannot compare different types of values!");
1531   if (V1 == V2) return ICmpInst::ICMP_EQ;
1532
1533   if (!isa<ConstantExpr>(V1) && !isa<GlobalValue>(V1) &&
1534       !isa<BlockAddress>(V1)) {
1535     if (!isa<GlobalValue>(V2) && !isa<ConstantExpr>(V2) &&
1536         !isa<BlockAddress>(V2)) {
1537       // We distilled this down to a simple case, use the standard constant
1538       // folder.
1539       ConstantInt *R = 0;
1540       ICmpInst::Predicate pred = ICmpInst::ICMP_EQ;
1541       R = dyn_cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getICmp(pred, V1, V2));
1542       if (R && !R->isZero()) 
1543         return pred;
1544       pred = isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT : ICmpInst::ICMP_ULT;
1545       R = dyn_cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getICmp(pred, V1, V2));
1546       if (R && !R->isZero())
1547         return pred;
1548       pred = isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1549       R = dyn_cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getICmp(pred, V1, V2));
1550       if (R && !R->isZero())
1551         return pred;
1552
1553       // If we couldn't figure it out, bail.
1554       return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1555     }
1556
1557     // If the first operand is simple, swap operands.
1558     ICmpInst::Predicate SwappedRelation = 
1559       evaluateICmpRelation(V2, V1, isSigned);
1560     if (SwappedRelation != ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE)
1561       return ICmpInst::getSwappedPredicate(SwappedRelation);
1562
1563   } else if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(V1)) {
1564     if (isa<ConstantExpr>(V2)) {  // Swap as necessary.
1565       ICmpInst::Predicate SwappedRelation = 
1566         evaluateICmpRelation(V2, V1, isSigned);
1567       if (SwappedRelation != ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE)
1568         return ICmpInst::getSwappedPredicate(SwappedRelation);
1569       return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1570     }
1571
1572     // Now we know that the RHS is a GlobalValue, BlockAddress or simple
1573     // constant (which, since the types must match, means that it's a
1574     // ConstantPointerNull).
1575     if (const GlobalValue *GV2 = dyn_cast<GlobalValue>(V2)) {
1576       // Don't try to decide equality of aliases.
1577       if (!isa<GlobalAlias>(GV) && !isa<GlobalAlias>(GV2))
1578         if (!GV->hasExternalWeakLinkage() || !GV2->hasExternalWeakLinkage())
1579           return ICmpInst::ICMP_NE;
1580     } else if (isa<BlockAddress>(V2)) {
1581       return ICmpInst::ICMP_NE; // Globals never equal labels.
1582     } else {
1583       assert(isa<ConstantPointerNull>(V2) && "Canonicalization guarantee!");
1584       // GlobalVals can never be null unless they have external weak linkage.
1585       // We don't try to evaluate aliases here.
1586       if (!GV->hasExternalWeakLinkage() && !isa<GlobalAlias>(GV))
1587         return ICmpInst::ICMP_NE;
1588     }
1589   } else if (const BlockAddress *BA = dyn_cast<BlockAddress>(V1)) {
1590     if (isa<ConstantExpr>(V2)) {  // Swap as necessary.
1591       ICmpInst::Predicate SwappedRelation = 
1592         evaluateICmpRelation(V2, V1, isSigned);
1593       if (SwappedRelation != ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE)
1594         return ICmpInst::getSwappedPredicate(SwappedRelation);
1595       return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1596     }
1597     
1598     // Now we know that the RHS is a GlobalValue, BlockAddress or simple
1599     // constant (which, since the types must match, means that it is a
1600     // ConstantPointerNull).
1601     if (const BlockAddress *BA2 = dyn_cast<BlockAddress>(V2)) {
1602       // Block address in another function can't equal this one, but block
1603       // addresses in the current function might be the same if blocks are
1604       // empty.
1605       if (BA2->getFunction() != BA->getFunction())
1606         return ICmpInst::ICMP_NE;
1607     } else {
1608       // Block addresses aren't null, don't equal the address of globals.
1609       assert((isa<ConstantPointerNull>(V2) || isa<GlobalValue>(V2)) &&
1610              "Canonicalization guarantee!");
1611       return ICmpInst::ICMP_NE;
1612     }
1613   } else {
1614     // Ok, the LHS is known to be a constantexpr.  The RHS can be any of a
1615     // constantexpr, a global, block address, or a simple constant.
1616     ConstantExpr *CE1 = cast<ConstantExpr>(V1);
1617     Constant *CE1Op0 = CE1->getOperand(0);
1618
1619     switch (CE1->getOpcode()) {
1620     case Instruction::Trunc:
1621     case Instruction::FPTrunc:
1622     case Instruction::FPExt:
1623     case Instruction::FPToUI:
1624     case Instruction::FPToSI:
1625       break; // We can't evaluate floating point casts or truncations.
1626
1627     case Instruction::UIToFP:
1628     case Instruction::SIToFP:
1629     case Instruction::BitCast:
1630     case Instruction::ZExt:
1631     case Instruction::SExt:
1632       // If the cast is not actually changing bits, and the second operand is a
1633       // null pointer, do the comparison with the pre-casted value.
1634       if (V2->isNullValue() &&
1635           (CE1->getType()->isPointerTy() || CE1->getType()->isIntegerTy())) {
1636         if (CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt) isSigned = false;
1637         if (CE1->getOpcode() == Instruction::SExt) isSigned = true;
1638         return evaluateICmpRelation(CE1Op0,
1639                                     Constant::getNullValue(CE1Op0->getType()), 
1640                                     isSigned);
1641       }
1642       break;
1643
1644     case Instruction::GetElementPtr:
1645       // Ok, since this is a getelementptr, we know that the constant has a
1646       // pointer type.  Check the various cases.
1647       if (isa<ConstantPointerNull>(V2)) {
1648         // If we are comparing a GEP to a null pointer, check to see if the base
1649         // of the GEP equals the null pointer.
1650         if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(CE1Op0)) {
1651           if (GV->hasExternalWeakLinkage())
1652             // Weak linkage GVals could be zero or not. We're comparing that
1653             // to null pointer so its greater-or-equal
1654             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGE : ICmpInst::ICMP_UGE;
1655           else 
1656             // If its not weak linkage, the GVal must have a non-zero address
1657             // so the result is greater-than
1658             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1659         } else if (isa<ConstantPointerNull>(CE1Op0)) {
1660           // If we are indexing from a null pointer, check to see if we have any
1661           // non-zero indices.
1662           for (unsigned i = 1, e = CE1->getNumOperands(); i != e; ++i)
1663             if (!CE1->getOperand(i)->isNullValue())
1664               // Offsetting from null, must not be equal.
1665               return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1666           // Only zero indexes from null, must still be zero.
1667           return ICmpInst::ICMP_EQ;
1668         }
1669         // Otherwise, we can't really say if the first operand is null or not.
1670       } else if (const GlobalValue *GV2 = dyn_cast<GlobalValue>(V2)) {
1671         if (isa<ConstantPointerNull>(CE1Op0)) {
1672           if (GV2->hasExternalWeakLinkage())
1673             // Weak linkage GVals could be zero or not. We're comparing it to
1674             // a null pointer, so its less-or-equal
1675             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLE : ICmpInst::ICMP_ULE;
1676           else
1677             // If its not weak linkage, the GVal must have a non-zero address
1678             // so the result is less-than
1679             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT : ICmpInst::ICMP_ULT;
1680         } else if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(CE1Op0)) {
1681           if (GV == GV2) {
1682             // If this is a getelementptr of the same global, then it must be
1683             // different.  Because the types must match, the getelementptr could
1684             // only have at most one index, and because we fold getelementptr's
1685             // with a single zero index, it must be nonzero.
1686             assert(CE1->getNumOperands() == 2 &&
1687                    !CE1->getOperand(1)->isNullValue() &&
1688                    "Suprising getelementptr!");
1689             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1690           } else {
1691             // If they are different globals, we don't know what the value is,
1692             // but they can't be equal.
1693             return ICmpInst::ICMP_NE;
1694           }
1695         }
1696       } else {
1697         ConstantExpr *CE2 = cast<ConstantExpr>(V2);
1698         Constant *CE2Op0 = CE2->getOperand(0);
1699
1700         // There are MANY other foldings that we could perform here.  They will
1701         // probably be added on demand, as they seem needed.
1702         switch (CE2->getOpcode()) {
1703         default: break;
1704         case Instruction::GetElementPtr:
1705           // By far the most common case to handle is when the base pointers are
1706           // obviously to the same or different globals.
1707           if (isa<GlobalValue>(CE1Op0) && isa<GlobalValue>(CE2Op0)) {
1708             if (CE1Op0 != CE2Op0) // Don't know relative ordering, but not equal
1709               return ICmpInst::ICMP_NE;
1710             // Ok, we know that both getelementptr instructions are based on the
1711             // same global.  From this, we can precisely determine the relative
1712             // ordering of the resultant pointers.
1713             unsigned i = 1;
1714
1715             // The logic below assumes that the result of the comparison
1716             // can be determined by finding the first index that differs.
1717             // This doesn't work if there is over-indexing in any
1718             // subsequent indices, so check for that case first.
1719             if (!CE1->isGEPWithNoNotionalOverIndexing() ||
1720                 !CE2->isGEPWithNoNotionalOverIndexing())
1721                return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE; // Might be equal.
1722
1723             // Compare all of the operands the GEP's have in common.
1724             gep_type_iterator GTI = gep_type_begin(CE1);
1725             for (;i != CE1->getNumOperands() && i != CE2->getNumOperands();
1726                  ++i, ++GTI)
1727               switch (IdxCompare(CE1->getOperand(i),
1728                                  CE2->getOperand(i), GTI.getIndexedType())) {
1729               case -1: return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT:ICmpInst::ICMP_ULT;
1730               case 1:  return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT:ICmpInst::ICMP_UGT;
1731               case -2: return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1732               }
1733
1734             // Ok, we ran out of things they have in common.  If any leftovers
1735             // are non-zero then we have a difference, otherwise we are equal.
1736             for (; i < CE1->getNumOperands(); ++i)
1737               if (!CE1->getOperand(i)->isNullValue()) {
1738                 if (isa<ConstantInt>(CE1->getOperand(i)))
1739                   return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1740                 else
1741                   return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE; // Might be equal.
1742               }
1743
1744             for (; i < CE2->getNumOperands(); ++i)
1745               if (!CE2->getOperand(i)->isNullValue()) {
1746                 if (isa<ConstantInt>(CE2->getOperand(i)))
1747                   return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT : ICmpInst::ICMP_ULT;
1748                 else
1749                   return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE; // Might be equal.
1750               }
1751             return ICmpInst::ICMP_EQ;
1752           }
1753         }
1754       }
1755     default:
1756       break;
1757     }
1758   }
1759
1760   return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1761 }
1762
1763 Constant *llvm::ConstantFoldCompareInstruction(unsigned short pred, 
1764                                                Constant *C1, Constant *C2) {
1765   const Type *ResultTy;
1766   if (const VectorType *VT = dyn_cast<VectorType>(C1->getType()))
1767     ResultTy = VectorType::get(Type::getInt1Ty(C1->getContext()),
1768                                VT->getNumElements());
1769   else
1770     ResultTy = Type::getInt1Ty(C1->getContext());
1771
1772   // Fold FCMP_FALSE/FCMP_TRUE unconditionally.
1773   if (pred == FCmpInst::FCMP_FALSE)
1774     return Constant::getNullValue(ResultTy);
1775
1776   if (pred == FCmpInst::FCMP_TRUE)
1777     return Constant::getAllOnesValue(ResultTy);
1778
1779   // Handle some degenerate cases first
1780   if (isa<UndefValue>(C1) || isa<UndefValue>(C2)) {
1781     // For EQ and NE, we can always pick a value for the undef to make the
1782     // predicate pass or fail, so we can return undef.
1783     if (ICmpInst::isEquality(ICmpInst::Predicate(pred)))
1784       return UndefValue::get(ResultTy);
1785     // Otherwise, pick the same value as the non-undef operand, and fold
1786     // it to true or false.
1787     return ConstantInt::get(ResultTy, CmpInst::isTrueWhenEqual(pred));
1788   }
1789
1790   // No compile-time operations on this type yet.
1791   if (C1->getType()->isPPC_FP128Ty())
1792     return 0;
1793
1794   // icmp eq/ne(null,GV) -> false/true
1795   if (C1->isNullValue()) {
1796     if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(C2))
1797       // Don't try to evaluate aliases.  External weak GV can be null.
1798       if (!isa<GlobalAlias>(GV) && !GV->hasExternalWeakLinkage()) {
1799         if (pred == ICmpInst::ICMP_EQ)
1800           return ConstantInt::getFalse(C1->getContext());
1801         else if (pred == ICmpInst::ICMP_NE)
1802           return ConstantInt::getTrue(C1->getContext());
1803       }
1804   // icmp eq/ne(GV,null) -> false/true
1805   } else if (C2->isNullValue()) {
1806     if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(C1))
1807       // Don't try to evaluate aliases.  External weak GV can be null.
1808       if (!isa<GlobalAlias>(GV) && !GV->hasExternalWeakLinkage()) {
1809         if (pred == ICmpInst::ICMP_EQ)
1810           return ConstantInt::getFalse(C1->getContext());
1811         else if (pred == ICmpInst::ICMP_NE)
1812           return ConstantInt::getTrue(C1->getContext());
1813       }
1814   }
1815
1816   // If the comparison is a comparison between two i1's, simplify it.
1817   if (C1->getType()->isIntegerTy(1)) {
1818     switch(pred) {
1819     case ICmpInst::ICMP_EQ:
1820       if (isa<ConstantInt>(C2))
1821         return ConstantExpr::getXor(C1, ConstantExpr::getNot(C2));
1822       return ConstantExpr::getXor(ConstantExpr::getNot(C1), C2);
1823     case ICmpInst::ICMP_NE:
1824       return ConstantExpr::getXor(C1, C2);
1825     default:
1826       break;
1827     }
1828   }
1829
1830   if (isa<ConstantInt>(C1) && isa<ConstantInt>(C2)) {
1831     APInt V1 = cast<ConstantInt>(C1)->getValue();
1832     APInt V2 = cast<ConstantInt>(C2)->getValue();
1833     switch (pred) {
1834     default: llvm_unreachable("Invalid ICmp Predicate"); return 0;
1835     case ICmpInst::ICMP_EQ:  return ConstantInt::get(ResultTy, V1 == V2);
1836     case ICmpInst::ICMP_NE:  return ConstantInt::get(ResultTy, V1 != V2);
1837     case ICmpInst::ICMP_SLT: return ConstantInt::get(ResultTy, V1.slt(V2));
1838     case ICmpInst::ICMP_SGT: return ConstantInt::get(ResultTy, V1.sgt(V2));
1839     case ICmpInst::ICMP_SLE: return ConstantInt::get(ResultTy, V1.sle(V2));
1840     case ICmpInst::ICMP_SGE: return ConstantInt::get(ResultTy, V1.sge(V2));
1841     case ICmpInst::ICMP_ULT: return ConstantInt::get(ResultTy, V1.ult(V2));
1842     case ICmpInst::ICMP_UGT: return ConstantInt::get(ResultTy, V1.ugt(V2));
1843     case ICmpInst::ICMP_ULE: return ConstantInt::get(ResultTy, V1.ule(V2));
1844     case ICmpInst::ICMP_UGE: return ConstantInt::get(ResultTy, V1.uge(V2));
1845     }
1846   } else if (isa<ConstantFP>(C1) && isa<ConstantFP>(C2)) {
1847     APFloat C1V = cast<ConstantFP>(C1)->getValueAPF();
1848     APFloat C2V = cast<ConstantFP>(C2)->getValueAPF();
1849     APFloat::cmpResult R = C1V.compare(C2V);
1850     switch (pred) {
1851     default: llvm_unreachable("Invalid FCmp Predicate"); return 0;
1852     case FCmpInst::FCMP_FALSE: return Constant::getNullValue(ResultTy);
1853     case FCmpInst::FCMP_TRUE:  return Constant::getAllOnesValue(ResultTy);
1854     case FCmpInst::FCMP_UNO:
1855       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpUnordered);
1856     case FCmpInst::FCMP_ORD:
1857       return ConstantInt::get(ResultTy, R!=APFloat::cmpUnordered);
1858     case FCmpInst::FCMP_UEQ:
1859       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpUnordered ||
1860                                         R==APFloat::cmpEqual);
1861     case FCmpInst::FCMP_OEQ:   
1862       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpEqual);
1863     case FCmpInst::FCMP_UNE:
1864       return ConstantInt::get(ResultTy, R!=APFloat::cmpEqual);
1865     case FCmpInst::FCMP_ONE:   
1866       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpLessThan ||
1867                                         R==APFloat::cmpGreaterThan);
1868     case FCmpInst::FCMP_ULT: 
1869       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpUnordered ||
1870                                         R==APFloat::cmpLessThan);
1871     case FCmpInst::FCMP_OLT:   
1872       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpLessThan);
1873     case FCmpInst::FCMP_UGT:
1874       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpUnordered ||
1875                                         R==APFloat::cmpGreaterThan);
1876     case FCmpInst::FCMP_OGT:
1877       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpGreaterThan);
1878     case FCmpInst::FCMP_ULE:
1879       return ConstantInt::get(ResultTy, R!=APFloat::cmpGreaterThan);
1880     case FCmpInst::FCMP_OLE: 
1881       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpLessThan ||
1882                                         R==APFloat::cmpEqual);
1883     case FCmpInst::FCMP_UGE:
1884       return ConstantInt::get(ResultTy, R!=APFloat::cmpLessThan);
1885     case FCmpInst::FCMP_OGE: 
1886       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpGreaterThan ||
1887                                         R==APFloat::cmpEqual);
1888     }
1889   } else if (C1->getType()->isVectorTy()) {
1890     SmallVector<Constant*, 16> C1Elts, C2Elts;
1891     C1->getVectorElements(C1Elts);
1892     C2->getVectorElements(C2Elts);
1893     if (C1Elts.empty() || C2Elts.empty())
1894       return 0;
1895
1896     // If we can constant fold the comparison of each element, constant fold
1897     // the whole vector comparison.
1898     SmallVector<Constant*, 4> ResElts;
1899     for (unsigned i = 0, e = C1Elts.size(); i != e; ++i) {
1900       // Compare the elements, producing an i1 result or constant expr.
1901       ResElts.push_back(ConstantExpr::getCompare(pred, C1Elts[i], C2Elts[i]));
1902     }
1903     return ConstantVector::get(&ResElts[0], ResElts.size());
1904   }
1905
1906   if (C1->getType()->isFloatingPointTy()) {
1907     int Result = -1;  // -1 = unknown, 0 = known false, 1 = known true.
1908     switch (evaluateFCmpRelation(C1, C2)) {
1909     default: llvm_unreachable("Unknown relation!");
1910     case FCmpInst::FCMP_UNO:
1911     case FCmpInst::FCMP_ORD:
1912     case FCmpInst::FCMP_UEQ:
1913     case FCmpInst::FCMP_UNE:
1914     case FCmpInst::FCMP_ULT:
1915     case FCmpInst::FCMP_UGT:
1916     case FCmpInst::FCMP_ULE:
1917     case FCmpInst::FCMP_UGE:
1918     case FCmpInst::FCMP_TRUE:
1919     case FCmpInst::FCMP_FALSE:
1920     case FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE:
1921       break; // Couldn't determine anything about these constants.
1922     case FCmpInst::FCMP_OEQ: // We know that C1 == C2
1923       Result = (pred == FCmpInst::FCMP_UEQ || pred == FCmpInst::FCMP_OEQ ||
1924                 pred == FCmpInst::FCMP_ULE || pred == FCmpInst::FCMP_OLE ||
1925                 pred == FCmpInst::FCMP_UGE || pred == FCmpInst::FCMP_OGE);
1926       break;
1927     case FCmpInst::FCMP_OLT: // We know that C1 < C2
1928       Result = (pred == FCmpInst::FCMP_UNE || pred == FCmpInst::FCMP_ONE ||
1929                 pred == FCmpInst::FCMP_ULT || pred == FCmpInst::FCMP_OLT ||
1930                 pred == FCmpInst::FCMP_ULE || pred == FCmpInst::FCMP_OLE);
1931       break;
1932     case FCmpInst::FCMP_OGT: // We know that C1 > C2
1933       Result = (pred == FCmpInst::FCMP_UNE || pred == FCmpInst::FCMP_ONE ||
1934                 pred == FCmpInst::FCMP_UGT || pred == FCmpInst::FCMP_OGT ||
1935                 pred == FCmpInst::FCMP_UGE || pred == FCmpInst::FCMP_OGE);
1936       break;
1937     case FCmpInst::FCMP_OLE: // We know that C1 <= C2
1938       // We can only partially decide this relation.
1939       if (pred == FCmpInst::FCMP_UGT || pred == FCmpInst::FCMP_OGT) 
1940         Result = 0;
1941       else if (pred == FCmpInst::FCMP_ULT || pred == FCmpInst::FCMP_OLT) 
1942         Result = 1;
1943       break;
1944     case FCmpInst::FCMP_OGE: // We known that C1 >= C2
1945       // We can only partially decide this relation.
1946       if (pred == FCmpInst::FCMP_ULT || pred == FCmpInst::FCMP_OLT) 
1947         Result = 0;
1948       else if (pred == FCmpInst::FCMP_UGT || pred == FCmpInst::FCMP_OGT) 
1949         Result = 1;
1950       break;
1951     case ICmpInst::ICMP_NE: // We know that C1 != C2
1952       // We can only partially decide this relation.
1953       if (pred == FCmpInst::FCMP_OEQ || pred == FCmpInst::FCMP_UEQ) 
1954         Result = 0;
1955       else if (pred == FCmpInst::FCMP_ONE || pred == FCmpInst::FCMP_UNE) 
1956         Result = 1;
1957       break;
1958     }
1959
1960     // If we evaluated the result, return it now.
1961     if (Result != -1)
1962       return ConstantInt::get(ResultTy, Result);
1963
1964   } else {
1965     // Evaluate the relation between the two constants, per the predicate.
1966     int Result = -1;  // -1 = unknown, 0 = known false, 1 = known true.
1967     switch (evaluateICmpRelation(C1, C2, CmpInst::isSigned(pred))) {
1968     default: llvm_unreachable("Unknown relational!");
1969     case ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE:
1970       break;  // Couldn't determine anything about these constants.
1971     case ICmpInst::ICMP_EQ:   // We know the constants are equal!
1972       // If we know the constants are equal, we can decide the result of this
1973       // computation precisely.
1974       Result = ICmpInst::isTrueWhenEqual((ICmpInst::Predicate)pred);
1975       break;
1976     case ICmpInst::ICMP_ULT:
1977       switch (pred) {
1978       case ICmpInst::ICMP_ULT: case ICmpInst::ICMP_NE: case ICmpInst::ICMP_ULE:
1979         Result = 1; break;
1980       case ICmpInst::ICMP_UGT: case ICmpInst::ICMP_EQ: case ICmpInst::ICMP_UGE:
1981         Result = 0; break;
1982       }
1983       break;
1984     case ICmpInst::ICMP_SLT:
1985       switch (pred) {
1986       case ICmpInst::ICMP_SLT: case ICmpInst::ICMP_NE: case ICmpInst::ICMP_SLE:
1987         Result = 1; break;
1988       case ICmpInst::ICMP_SGT: case ICmpInst::ICMP_EQ: case ICmpInst::ICMP_SGE:
1989         Result = 0; break;
1990       }
1991       break;
1992     case ICmpInst::ICMP_UGT:
1993       switch (pred) {
1994       case ICmpInst::ICMP_UGT: case ICmpInst::ICMP_NE: case ICmpInst::ICMP_UGE:
1995         Result = 1; break;
1996       case ICmpInst::ICMP_ULT: case ICmpInst::ICMP_EQ: case ICmpInst::ICMP_ULE:
1997         Result = 0; break;
1998       }
1999       break;
2000     case ICmpInst::ICMP_SGT:
2001       switch (pred) {
2002       case ICmpInst::ICMP_SGT: case ICmpInst::ICMP_NE: case ICmpInst::ICMP_SGE:
2003         Result = 1; break;
2004       case ICmpInst::ICMP_SLT: case ICmpInst::ICMP_EQ: case ICmpInst::ICMP_SLE:
2005         Result = 0; break;
2006       }
2007       break;
2008     case ICmpInst::ICMP_ULE:
2009       if (pred == ICmpInst::ICMP_UGT) Result = 0;
2010       if (pred == ICmpInst::ICMP_ULT || pred == ICmpInst::ICMP_ULE) Result = 1;
2011       break;
2012     case ICmpInst::ICMP_SLE:
2013       if (pred == ICmpInst::ICMP_SGT) Result = 0;
2014       if (pred == ICmpInst::ICMP_SLT || pred == ICmpInst::ICMP_SLE) Result = 1;
2015       break;
2016     case ICmpInst::ICMP_UGE:
2017       if (pred == ICmpInst::ICMP_ULT) Result = 0;
2018       if (pred == ICmpInst::ICMP_UGT || pred == ICmpInst::ICMP_UGE) Result = 1;
2019       break;
2020     case ICmpInst::ICMP_SGE:
2021       if (pred == ICmpInst::ICMP_SLT) Result = 0;
2022       if (pred == ICmpInst::ICMP_SGT || pred == ICmpInst::ICMP_SGE) Result = 1;
2023       break;
2024     case ICmpInst::ICMP_NE:
2025       if (pred == ICmpInst::ICMP_EQ) Result = 0;
2026       if (pred == ICmpInst::ICMP_NE) Result = 1;
2027       break;
2028     }
2029
2030     // If we evaluated the result, return it now.
2031     if (Result != -1)
2032       return ConstantInt::get(ResultTy, Result);
2033
2034     // If the right hand side is a bitcast, try using its inverse to simplify
2035     // it by moving it to the left hand side.  We can't do this if it would turn
2036     // a vector compare into a scalar compare or visa versa.
2037     if (ConstantExpr *CE2 = dyn_cast<ConstantExpr>(C2)) {
2038       Constant *CE2Op0 = CE2->getOperand(0);
2039       if (CE2->getOpcode() == Instruction::BitCast &&
2040           CE2->getType()->isVectorTy() == CE2Op0->getType()->isVectorTy()) {
2041         Constant *Inverse = ConstantExpr::getBitCast(C1, CE2Op0->getType());
2042         return ConstantExpr::getICmp(pred, Inverse, CE2Op0);
2043       }
2044     }
2045
2046     // If the left hand side is an extension, try eliminating it.
2047     if (ConstantExpr *CE1 = dyn_cast<ConstantExpr>(C1)) {
2048       if ((CE1->getOpcode() == Instruction::SExt && ICmpInst::isSigned(pred)) ||
2049           (CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt && !ICmpInst::isSigned(pred))){
2050         Constant *CE1Op0 = CE1->getOperand(0);
2051         Constant *CE1Inverse = ConstantExpr::getTrunc(CE1, CE1Op0->getType());
2052         if (CE1Inverse == CE1Op0) {
2053           // Check whether we can safely truncate the right hand side.
2054           Constant *C2Inverse = ConstantExpr::getTrunc(C2, CE1Op0->getType());
2055           if (ConstantExpr::getZExt(C2Inverse, C2->getType()) == C2) {
2056             return ConstantExpr::getICmp(pred, CE1Inverse, C2Inverse);
2057           }
2058         }
2059       }
2060     }
2061
2062     if ((!isa<ConstantExpr>(C1) && isa<ConstantExpr>(C2)) ||
2063         (C1->isNullValue() && !C2->isNullValue())) {
2064       // If C2 is a constant expr and C1 isn't, flip them around and fold the
2065       // other way if possible.
2066       // Also, if C1 is null and C2 isn't, flip them around.
2067       pred = ICmpInst::getSwappedPredicate((ICmpInst::Predicate)pred);
2068       return ConstantExpr::getICmp(pred, C2, C1);
2069     }
2070   }
2071   return 0;
2072 }
2073
2074 /// isInBoundsIndices - Test whether the given sequence of *normalized* indices
2075 /// is "inbounds".
2076 static bool isInBoundsIndices(Constant *const *Idxs, size_t NumIdx) {
2077   // No indices means nothing that could be out of bounds.
2078   if (NumIdx == 0) return true;
2079
2080   // If the first index is zero, it's in bounds.
2081   if (Idxs[0]->isNullValue()) return true;
2082
2083   // If the first index is one and all the rest are zero, it's in bounds,
2084   // by the one-past-the-end rule.
2085   if (!cast<ConstantInt>(Idxs[0])->isOne())
2086     return false;
2087   for (unsigned i = 1, e = NumIdx; i != e; ++i)
2088     if (!Idxs[i]->isNullValue())
2089       return false;
2090   return true;
2091 }
2092
2093 Constant *llvm::ConstantFoldGetElementPtr(Constant *C,
2094                                           bool inBounds,
2095                                           Constant* const *Idxs,
2096                                           unsigned NumIdx) {
2097   if (NumIdx == 0 ||
2098       (NumIdx == 1 && Idxs[0]->isNullValue()))
2099     return C;
2100
2101   if (isa<UndefValue>(C)) {
2102     const PointerType *Ptr = cast<PointerType>(C->getType());
2103     const Type *Ty = GetElementPtrInst::getIndexedType(Ptr,
2104                                                        (Value **)Idxs,
2105                                                        (Value **)Idxs+NumIdx);
2106     assert(Ty != 0 && "Invalid indices for GEP!");
2107     return UndefValue::get(PointerType::get(Ty, Ptr->getAddressSpace()));
2108   }
2109
2110   Constant *Idx0 = Idxs[0];
2111   if (C->isNullValue()) {
2112     bool isNull = true;
2113     for (unsigned i = 0, e = NumIdx; i != e; ++i)
2114       if (!Idxs[i]->isNullValue()) {
2115         isNull = false;
2116         break;
2117       }
2118     if (isNull) {
2119       const PointerType *Ptr = cast<PointerType>(C->getType());
2120       const Type *Ty = GetElementPtrInst::getIndexedType(Ptr,
2121                                                          (Value**)Idxs,
2122                                                          (Value**)Idxs+NumIdx);
2123       assert(Ty != 0 && "Invalid indices for GEP!");
2124       return  ConstantPointerNull::get(
2125                             PointerType::get(Ty,Ptr->getAddressSpace()));
2126     }
2127   }
2128
2129   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(C)) {
2130     // Combine Indices - If the source pointer to this getelementptr instruction
2131     // is a getelementptr instruction, combine the indices of the two
2132     // getelementptr instructions into a single instruction.
2133     //
2134     if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
2135       const Type *LastTy = 0;
2136       for (gep_type_iterator I = gep_type_begin(CE), E = gep_type_end(CE);
2137            I != E; ++I)
2138         LastTy = *I;
2139
2140       if ((LastTy && LastTy->isArrayTy()) || Idx0->isNullValue()) {
2141         SmallVector<Value*, 16> NewIndices;
2142         NewIndices.reserve(NumIdx + CE->getNumOperands());
2143         for (unsigned i = 1, e = CE->getNumOperands()-1; i != e; ++i)
2144           NewIndices.push_back(CE->getOperand(i));
2145
2146         // Add the last index of the source with the first index of the new GEP.
2147         // Make sure to handle the case when they are actually different types.
2148         Constant *Combined = CE->getOperand(CE->getNumOperands()-1);
2149         // Otherwise it must be an array.
2150         if (!Idx0->isNullValue()) {
2151           const Type *IdxTy = Combined->getType();
2152           if (IdxTy != Idx0->getType()) {
2153             const Type *Int64Ty = Type::getInt64Ty(IdxTy->getContext());
2154             Constant *C1 = ConstantExpr::getSExtOrBitCast(Idx0, Int64Ty);
2155             Constant *C2 = ConstantExpr::getSExtOrBitCast(Combined, Int64Ty);
2156             Combined = ConstantExpr::get(Instruction::Add, C1, C2);
2157           } else {
2158             Combined =
2159               ConstantExpr::get(Instruction::Add, Idx0, Combined);
2160           }
2161         }
2162
2163         NewIndices.push_back(Combined);
2164         NewIndices.append(Idxs+1, Idxs+NumIdx);
2165         return (inBounds && cast<GEPOperator>(CE)->isInBounds()) ?
2166           ConstantExpr::getInBoundsGetElementPtr(CE->getOperand(0),
2167                                                  &NewIndices[0],
2168                                                  NewIndices.size()) :
2169           ConstantExpr::getGetElementPtr(CE->getOperand(0),
2170                                          &NewIndices[0],
2171                                          NewIndices.size());
2172       }
2173     }
2174
2175     // Implement folding of:
2176     //    int* getelementptr ([2 x int]* bitcast ([3 x int]* %X to [2 x int]*),
2177     //                        long 0, long 0)
2178     // To: int* getelementptr ([3 x int]* %X, long 0, long 0)
2179     //
2180     if (CE->isCast() && NumIdx > 1 && Idx0->isNullValue()) {
2181       if (const PointerType *SPT =
2182           dyn_cast<PointerType>(CE->getOperand(0)->getType()))
2183         if (const ArrayType *SAT = dyn_cast<ArrayType>(SPT->getElementType()))
2184           if (const ArrayType *CAT =
2185         dyn_cast<ArrayType>(cast<PointerType>(C->getType())->getElementType()))
2186             if (CAT->getElementType() == SAT->getElementType())
2187               return inBounds ?
2188                 ConstantExpr::getInBoundsGetElementPtr(
2189                       (Constant*)CE->getOperand(0), Idxs, NumIdx) :
2190                 ConstantExpr::getGetElementPtr(
2191                       (Constant*)CE->getOperand(0), Idxs, NumIdx);
2192     }
2193   }
2194
2195   // Check to see if any array indices are not within the corresponding
2196   // notional array bounds. If so, try to determine if they can be factored
2197   // out into preceding dimensions.
2198   bool Unknown = false;
2199   SmallVector<Constant *, 8> NewIdxs;
2200   const Type *Ty = C->getType();
2201   const Type *Prev = 0;
2202   for (unsigned i = 0; i != NumIdx;
2203        Prev = Ty, Ty = cast<CompositeType>(Ty)->getTypeAtIndex(Idxs[i]), ++i) {
2204     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Idxs[i])) {
2205       if (const ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(Ty))
2206         if (ATy->getNumElements() <= INT64_MAX &&
2207             ATy->getNumElements() != 0 &&
2208             CI->getSExtValue() >= (int64_t)ATy->getNumElements()) {
2209           if (isa<SequentialType>(Prev)) {
2210             // It's out of range, but we can factor it into the prior
2211             // dimension.
2212             NewIdxs.resize(NumIdx);
2213             ConstantInt *Factor = ConstantInt::get(CI->getType(),
2214                                                    ATy->getNumElements());
2215             NewIdxs[i] = ConstantExpr::getSRem(CI, Factor);
2216
2217             Constant *PrevIdx = Idxs[i-1];
2218             Constant *Div = ConstantExpr::getSDiv(CI, Factor);
2219
2220             // Before adding, extend both operands to i64 to avoid
2221             // overflow trouble.
2222             if (!PrevIdx->getType()->isIntegerTy(64))
2223               PrevIdx = ConstantExpr::getSExt(PrevIdx,
2224                                            Type::getInt64Ty(Div->getContext()));
2225             if (!Div->getType()->isIntegerTy(64))
2226               Div = ConstantExpr::getSExt(Div,
2227                                           Type::getInt64Ty(Div->getContext()));
2228
2229             NewIdxs[i-1] = ConstantExpr::getAdd(PrevIdx, Div);
2230           } else {
2231             // It's out of range, but the prior dimension is a struct
2232             // so we can't do anything about it.
2233             Unknown = true;
2234           }
2235         }
2236     } else {
2237       // We don't know if it's in range or not.
2238       Unknown = true;
2239     }
2240   }
2241
2242   // If we did any factoring, start over with the adjusted indices.
2243   if (!NewIdxs.empty()) {
2244     for (unsigned i = 0; i != NumIdx; ++i)
2245       if (!NewIdxs[i]) NewIdxs[i] = Idxs[i];
2246     return inBounds ?
2247       ConstantExpr::getInBoundsGetElementPtr(C, NewIdxs.data(),
2248                                              NewIdxs.size()) :
2249       ConstantExpr::getGetElementPtr(C, NewIdxs.data(), NewIdxs.size());
2250   }
2251
2252   // If all indices are known integers and normalized, we can do a simple
2253   // check for the "inbounds" property.
2254   if (!Unknown && !inBounds &&
2255       isa<GlobalVariable>(C) && isInBoundsIndices(Idxs, NumIdx))
2256     return ConstantExpr::getInBoundsGetElementPtr(C, Idxs, NumIdx);
2257
2258   return 0;
2259 }