Generalize target-independent folding rules for sizeof to handle more
[oota-llvm.git] / lib / Analysis / ConstantFolding.cpp
index dedeb4edf3082cf9309f5ee755aab005550b98a1..b8e84014bc36335cda9f84875673b934c15f6f60 100644 (file)
@@ -1,14 +1,18 @@
-//===-- ConstantFolding.cpp - Analyze constant folding possibilities ------===//
+//===-- ConstantFolding.cpp - Fold instructions into constants ------------===//
 //
 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
 //
-// This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
-// the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
+// This file is distributed under the University of Illinois Open Source
+// License. See LICENSE.TXT for details.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
-// This family of functions determines the possibility of performing constant
-// folding.
+// This file defines routines for folding instructions into constants.
+//
+// Also, to supplement the basic VMCore ConstantExpr simplifications,
+// this file defines some additional folding routines that can make use of
+// TargetData information. These functions cannot go in VMCore due to library
+// dependency issues.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 #include "llvm/Constants.h"
 #include "llvm/DerivedTypes.h"
 #include "llvm/Function.h"
+#include "llvm/GlobalVariable.h"
 #include "llvm/Instructions.h"
 #include "llvm/Intrinsics.h"
-#include "llvm/ADT/SmallVector.h"
+#include "llvm/Analysis/ValueTracking.h"
 #include "llvm/Target/TargetData.h"
+#include "llvm/ADT/SmallVector.h"
+#include "llvm/ADT/StringMap.h"
+#include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
 #include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
 #include <cerrno>
@@ -30,6 +38,138 @@ using namespace llvm;
 // Constant Folding internal helper functions
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
+/// FoldBitCast - Constant fold bitcast, symbolically evaluating it with 
+/// TargetData.  This always returns a non-null constant, but it may be a
+/// ConstantExpr if unfoldable.
+static Constant *FoldBitCast(Constant *C, const Type *DestTy,
+                             const TargetData &TD) {
+  
+  // This only handles casts to vectors currently.
+  const VectorType *DestVTy = dyn_cast<VectorType>(DestTy);
+  if (DestVTy == 0)
+    return ConstantExpr::getBitCast(C, DestTy);
+  
+  // If this is a scalar -> vector cast, convert the input into a <1 x scalar>
+  // vector so the code below can handle it uniformly.
+  if (isa<ConstantFP>(C) || isa<ConstantInt>(C)) {
+    Constant *Ops = C; // don't take the address of C!
+    return FoldBitCast(ConstantVector::get(&Ops, 1), DestTy, TD);
+  }
+  
+  // If this is a bitcast from constant vector -> vector, fold it.
+  ConstantVector *CV = dyn_cast<ConstantVector>(C);
+  if (CV == 0)
+    return ConstantExpr::getBitCast(C, DestTy);
+  
+  // If the element types match, VMCore can fold it.
+  unsigned NumDstElt = DestVTy->getNumElements();
+  unsigned NumSrcElt = CV->getNumOperands();
+  if (NumDstElt == NumSrcElt)
+    return ConstantExpr::getBitCast(C, DestTy);
+  
+  const Type *SrcEltTy = CV->getType()->getElementType();
+  const Type *DstEltTy = DestVTy->getElementType();
+  
+  // Otherwise, we're changing the number of elements in a vector, which 
+  // requires endianness information to do the right thing.  For example,
+  //    bitcast (<2 x i64> <i64 0, i64 1> to <4 x i32>)
+  // folds to (little endian):
+  //    <4 x i32> <i32 0, i32 0, i32 1, i32 0>
+  // and to (big endian):
+  //    <4 x i32> <i32 0, i32 0, i32 0, i32 1>
+  
+  // First thing is first.  We only want to think about integer here, so if
+  // we have something in FP form, recast it as integer.
+  if (DstEltTy->isFloatingPoint()) {
+    // Fold to an vector of integers with same size as our FP type.
+    unsigned FPWidth = DstEltTy->getPrimitiveSizeInBits();
+    const Type *DestIVTy =
+      VectorType::get(IntegerType::get(C->getContext(), FPWidth), NumDstElt);
+    // Recursively handle this integer conversion, if possible.
+    C = FoldBitCast(C, DestIVTy, TD);
+    if (!C) return ConstantExpr::getBitCast(C, DestTy);
+    
+    // Finally, VMCore can handle this now that #elts line up.
+    return ConstantExpr::getBitCast(C, DestTy);
+  }
+  
+  // Okay, we know the destination is integer, if the input is FP, convert
+  // it to integer first.
+  if (SrcEltTy->isFloatingPoint()) {
+    unsigned FPWidth = SrcEltTy->getPrimitiveSizeInBits();
+    const Type *SrcIVTy =
+      VectorType::get(IntegerType::get(C->getContext(), FPWidth), NumSrcElt);
+    // Ask VMCore to do the conversion now that #elts line up.
+    C = ConstantExpr::getBitCast(C, SrcIVTy);
+    CV = dyn_cast<ConstantVector>(C);
+    if (!CV)  // If VMCore wasn't able to fold it, bail out.
+      return C;
+  }
+  
+  // Now we know that the input and output vectors are both integer vectors
+  // of the same size, and that their #elements is not the same.  Do the
+  // conversion here, which depends on whether the input or output has
+  // more elements.
+  bool isLittleEndian = TD.isLittleEndian();
+  
+  SmallVector<Constant*, 32> Result;
+  if (NumDstElt < NumSrcElt) {
+    // Handle: bitcast (<4 x i32> <i32 0, i32 1, i32 2, i32 3> to <2 x i64>)
+    Constant *Zero = Constant::getNullValue(DstEltTy);
+    unsigned Ratio = NumSrcElt/NumDstElt;
+    unsigned SrcBitSize = SrcEltTy->getPrimitiveSizeInBits();
+    unsigned SrcElt = 0;
+    for (unsigned i = 0; i != NumDstElt; ++i) {
+      // Build each element of the result.
+      Constant *Elt = Zero;
+      unsigned ShiftAmt = isLittleEndian ? 0 : SrcBitSize*(Ratio-1);
+      for (unsigned j = 0; j != Ratio; ++j) {
+        Constant *Src = dyn_cast<ConstantInt>(CV->getOperand(SrcElt++));
+        if (!Src)  // Reject constantexpr elements.
+          return ConstantExpr::getBitCast(C, DestTy);
+        
+        // Zero extend the element to the right size.
+        Src = ConstantExpr::getZExt(Src, Elt->getType());
+        
+        // Shift it to the right place, depending on endianness.
+        Src = ConstantExpr::getShl(Src, 
+                                   ConstantInt::get(Src->getType(), ShiftAmt));
+        ShiftAmt += isLittleEndian ? SrcBitSize : -SrcBitSize;
+        
+        // Mix it in.
+        Elt = ConstantExpr::getOr(Elt, Src);
+      }
+      Result.push_back(Elt);
+    }
+  } else {
+    // Handle: bitcast (<2 x i64> <i64 0, i64 1> to <4 x i32>)
+    unsigned Ratio = NumDstElt/NumSrcElt;
+    unsigned DstBitSize = DstEltTy->getPrimitiveSizeInBits();
+    
+    // Loop over each source value, expanding into multiple results.
+    for (unsigned i = 0; i != NumSrcElt; ++i) {
+      Constant *Src = dyn_cast<ConstantInt>(CV->getOperand(i));
+      if (!Src)  // Reject constantexpr elements.
+        return ConstantExpr::getBitCast(C, DestTy);
+      
+      unsigned ShiftAmt = isLittleEndian ? 0 : DstBitSize*(Ratio-1);
+      for (unsigned j = 0; j != Ratio; ++j) {
+        // Shift the piece of the value into the right place, depending on
+        // endianness.
+        Constant *Elt = ConstantExpr::getLShr(Src, 
+                                    ConstantInt::get(Src->getType(), ShiftAmt));
+        ShiftAmt += isLittleEndian ? DstBitSize : -DstBitSize;
+        
+        // Truncate and remember this piece.
+        Result.push_back(ConstantExpr::getTrunc(Elt, DstEltTy));
+      }
+    }
+  }
+  
+  return ConstantVector::get(Result.data(), Result.size());
+}
+
+
 /// IsConstantOffsetFromGlobal - If this constant is actually a constant offset
 /// from a global, return the global and the constant.  Because of
 /// constantexprs, this function is recursive.
@@ -54,7 +194,8 @@ static bool IsConstantOffsetFromGlobal(Constant *C, GlobalValue *&GV,
   if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
     // Cannot compute this if the element type of the pointer is missing size
     // info.
-    if (!cast<PointerType>(CE->getOperand(0)->getType())->getElementType()->isSized())
+    if (!cast<PointerType>(CE->getOperand(0)->getType())
+                 ->getElementType()->isSized())
       return false;
     
     // If the base isn't a global+constant, we aren't either.
@@ -63,8 +204,9 @@ static bool IsConstantOffsetFromGlobal(Constant *C, GlobalValue *&GV,
     
     // Otherwise, add any offset that our operands provide.
     gep_type_iterator GTI = gep_type_begin(CE);
-    for (unsigned i = 1, e = CE->getNumOperands(); i != e; ++i, ++GTI) {
-      ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(CE->getOperand(i));
+    for (User::const_op_iterator i = CE->op_begin() + 1, e = CE->op_end();
+         i != e; ++i, ++GTI) {
+      ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(*i);
       if (!CI) return false;  // Index isn't a simple constant?
       if (CI->getZExtValue() == 0) continue;  // Not adding anything.
       
@@ -73,7 +215,7 @@ static bool IsConstantOffsetFromGlobal(Constant *C, GlobalValue *&GV,
         Offset += TD.getStructLayout(ST)->getElementOffset(CI->getZExtValue());
       } else {
         const SequentialType *SQT = cast<SequentialType>(*GTI);
-        Offset += TD.getTypeSize(SQT->getElementType())*CI->getSExtValue();
+        Offset += TD.getTypeAllocSize(SQT->getElementType())*CI->getSExtValue();
       }
     }
     return true;
@@ -82,9 +224,271 @@ static bool IsConstantOffsetFromGlobal(Constant *C, GlobalValue *&GV,
   return false;
 }
 
+/// ReadDataFromGlobal - Recursive helper to read bits out of global.  C is the
+/// constant being copied out of. ByteOffset is an offset into C.  CurPtr is the
+/// pointer to copy results into and BytesLeft is the number of bytes left in
+/// the CurPtr buffer.  TD is the target data.
+static bool ReadDataFromGlobal(Constant *C, uint64_t ByteOffset,
+                               unsigned char *CurPtr, unsigned BytesLeft,
+                               const TargetData &TD) {
+  assert(ByteOffset <= TD.getTypeAllocSize(C->getType()) &&
+         "Out of range access");
+  
+  // If this element is zero or undefined, we can just return since *CurPtr is
+  // zero initialized.
+  if (isa<ConstantAggregateZero>(C) || isa<UndefValue>(C))
+    return true;
+  
+  if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(C)) {
+    if (CI->getBitWidth() > 64 ||
+        (CI->getBitWidth() & 7) != 0)
+      return false;
+    
+    uint64_t Val = CI->getZExtValue();
+    unsigned IntBytes = unsigned(CI->getBitWidth()/8);
+    
+    for (unsigned i = 0; i != BytesLeft && ByteOffset != IntBytes; ++i) {
+      CurPtr[i] = (unsigned char)(Val >> (ByteOffset * 8));
+      ++ByteOffset;
+    }
+    return true;
+  }
+  
+  if (ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(C)) {
+    if (CFP->getType()->isDoubleTy()) {
+      C = FoldBitCast(C, Type::getInt64Ty(C->getContext()), TD);
+      return ReadDataFromGlobal(C, ByteOffset, CurPtr, BytesLeft, TD);
+    }
+    if (CFP->getType()->isFloatTy()){
+      C = FoldBitCast(C, Type::getInt32Ty(C->getContext()), TD);
+      return ReadDataFromGlobal(C, ByteOffset, CurPtr, BytesLeft, TD);
+    }
+    return false;
+  }
+
+  if (ConstantStruct *CS = dyn_cast<ConstantStruct>(C)) {
+    const StructLayout *SL = TD.getStructLayout(CS->getType());
+    unsigned Index = SL->getElementContainingOffset(ByteOffset);
+    uint64_t CurEltOffset = SL->getElementOffset(Index);
+    ByteOffset -= CurEltOffset;
+    
+    while (1) {
+      // If the element access is to the element itself and not to tail padding,
+      // read the bytes from the element.
+      uint64_t EltSize = TD.getTypeAllocSize(CS->getOperand(Index)->getType());
+
+      if (ByteOffset < EltSize &&
+          !ReadDataFromGlobal(CS->getOperand(Index), ByteOffset, CurPtr,
+                              BytesLeft, TD))
+        return false;
+      
+      ++Index;
+      
+      // Check to see if we read from the last struct element, if so we're done.
+      if (Index == CS->getType()->getNumElements())
+        return true;
+
+      // If we read all of the bytes we needed from this element we're done.
+      uint64_t NextEltOffset = SL->getElementOffset(Index);
+
+      if (BytesLeft <= NextEltOffset-CurEltOffset-ByteOffset)
+        return true;
+
+      // Move to the next element of the struct.
+      CurPtr += NextEltOffset-CurEltOffset-ByteOffset;
+      BytesLeft -= NextEltOffset-CurEltOffset-ByteOffset;
+      ByteOffset = 0;
+      CurEltOffset = NextEltOffset;
+    }
+    // not reached.
+  }
+
+  if (ConstantArray *CA = dyn_cast<ConstantArray>(C)) {
+    uint64_t EltSize = TD.getTypeAllocSize(CA->getType()->getElementType());
+    uint64_t Index = ByteOffset / EltSize;
+    uint64_t Offset = ByteOffset - Index * EltSize;
+    for (; Index != CA->getType()->getNumElements(); ++Index) {
+      if (!ReadDataFromGlobal(CA->getOperand(Index), Offset, CurPtr,
+                              BytesLeft, TD))
+        return false;
+      if (EltSize >= BytesLeft)
+        return true;
+      
+      Offset = 0;
+      BytesLeft -= EltSize;
+      CurPtr += EltSize;
+    }
+    return true;
+  }
+  
+  if (ConstantVector *CV = dyn_cast<ConstantVector>(C)) {
+    uint64_t EltSize = TD.getTypeAllocSize(CV->getType()->getElementType());
+    uint64_t Index = ByteOffset / EltSize;
+    uint64_t Offset = ByteOffset - Index * EltSize;
+    for (; Index != CV->getType()->getNumElements(); ++Index) {
+      if (!ReadDataFromGlobal(CV->getOperand(Index), Offset, CurPtr,
+                              BytesLeft, TD))
+        return false;
+      if (EltSize >= BytesLeft)
+        return true;
+      
+      Offset = 0;
+      BytesLeft -= EltSize;
+      CurPtr += EltSize;
+    }
+    return true;
+  }
+  
+  // Otherwise, unknown initializer type.
+  return false;
+}
+
+static Constant *FoldReinterpretLoadFromConstPtr(Constant *C,
+                                                 const TargetData &TD) {
+  const Type *LoadTy = cast<PointerType>(C->getType())->getElementType();
+  const IntegerType *IntType = dyn_cast<IntegerType>(LoadTy);
+  
+  // If this isn't an integer load we can't fold it directly.
+  if (!IntType) {
+    // If this is a float/double load, we can try folding it as an int32/64 load
+    // and then bitcast the result.  This can be useful for union cases.  Note
+    // that address spaces don't matter here since we're not going to result in
+    // an actual new load.
+    const Type *MapTy;
+    if (LoadTy->isFloatTy())
+      MapTy = Type::getInt32PtrTy(C->getContext());
+    else if (LoadTy->isDoubleTy())
+      MapTy = Type::getInt64PtrTy(C->getContext());
+    else if (isa<VectorType>(LoadTy)) {
+      MapTy = IntegerType::get(C->getContext(),
+                               TD.getTypeAllocSizeInBits(LoadTy));
+      MapTy = PointerType::getUnqual(MapTy);
+    } else
+      return 0;
+
+    C = FoldBitCast(C, MapTy, TD);
+    if (Constant *Res = FoldReinterpretLoadFromConstPtr(C, TD))
+      return FoldBitCast(Res, LoadTy, TD);
+    return 0;
+  }
+  
+  unsigned BytesLoaded = (IntType->getBitWidth() + 7) / 8;
+  if (BytesLoaded > 32 || BytesLoaded == 0) return 0;
+  
+  GlobalValue *GVal;
+  int64_t Offset;
+  if (!IsConstantOffsetFromGlobal(C, GVal, Offset, TD))
+    return 0;
+  
+  GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(GVal);
+  if (!GV || !GV->isConstant() || !GV->hasDefinitiveInitializer() ||
+      !GV->getInitializer()->getType()->isSized())
+    return 0;
+
+  // If we're loading off the beginning of the global, some bytes may be valid,
+  // but we don't try to handle this.
+  if (Offset < 0) return 0;
+  
+  // If we're not accessing anything in this constant, the result is undefined.
+  if (uint64_t(Offset) >= TD.getTypeAllocSize(GV->getInitializer()->getType()))
+    return UndefValue::get(IntType);
+  
+  unsigned char RawBytes[32] = {0};
+  if (!ReadDataFromGlobal(GV->getInitializer(), Offset, RawBytes,
+                          BytesLoaded, TD))
+    return 0;
+
+  APInt ResultVal = APInt(IntType->getBitWidth(), RawBytes[BytesLoaded-1]);
+  for (unsigned i = 1; i != BytesLoaded; ++i) {
+    ResultVal <<= 8;
+    ResultVal |= APInt(IntType->getBitWidth(), RawBytes[BytesLoaded-1-i]);
+  }
+
+  return ConstantInt::get(IntType->getContext(), ResultVal);
+}
+
+/// ConstantFoldLoadFromConstPtr - Return the value that a load from C would
+/// produce if it is constant and determinable.  If this is not determinable,
+/// return null.
+Constant *llvm::ConstantFoldLoadFromConstPtr(Constant *C,
+                                             const TargetData *TD) {
+  // First, try the easy cases:
+  if (GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(C))
+    if (GV->isConstant() && GV->hasDefinitiveInitializer())
+      return GV->getInitializer();
+
+  // If the loaded value isn't a constant expr, we can't handle it.
+  ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(C);
+  if (!CE) return 0;
+  
+  if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
+    if (GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(CE->getOperand(0)))
+      if (GV->isConstant() && GV->hasDefinitiveInitializer())
+        if (Constant *V = 
+             ConstantFoldLoadThroughGEPConstantExpr(GV->getInitializer(), CE))
+          return V;
+  }
+  
+  // Instead of loading constant c string, use corresponding integer value
+  // directly if string length is small enough.
+  std::string Str;
+  if (TD && GetConstantStringInfo(CE, Str) && !Str.empty()) {
+    unsigned StrLen = Str.length();
+    const Type *Ty = cast<PointerType>(CE->getType())->getElementType();
+    unsigned NumBits = Ty->getPrimitiveSizeInBits();
+    // Replace LI with immediate integer store.
+    if ((NumBits >> 3) == StrLen + 1) {
+      APInt StrVal(NumBits, 0);
+      APInt SingleChar(NumBits, 0);
+      if (TD->isLittleEndian()) {
+        for (signed i = StrLen-1; i >= 0; i--) {
+          SingleChar = (uint64_t) Str[i] & UCHAR_MAX;
+          StrVal = (StrVal << 8) | SingleChar;
+        }
+      } else {
+        for (unsigned i = 0; i < StrLen; i++) {
+          SingleChar = (uint64_t) Str[i] & UCHAR_MAX;
+          StrVal = (StrVal << 8) | SingleChar;
+        }
+        // Append NULL at the end.
+        SingleChar = 0;
+        StrVal = (StrVal << 8) | SingleChar;
+      }
+      return ConstantInt::get(CE->getContext(), StrVal);
+    }
+  }
+  
+  // If this load comes from anywhere in a constant global, and if the global
+  // is all undef or zero, we know what it loads.
+  if (GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(CE->getUnderlyingObject())){
+    if (GV->isConstant() && GV->hasDefinitiveInitializer()) {
+      const Type *ResTy = cast<PointerType>(C->getType())->getElementType();
+      if (GV->getInitializer()->isNullValue())
+        return Constant::getNullValue(ResTy);
+      if (isa<UndefValue>(GV->getInitializer()))
+        return UndefValue::get(ResTy);
+    }
+  }
+  
+  // Try hard to fold loads from bitcasted strange and non-type-safe things.  We
+  // currently don't do any of this for big endian systems.  It can be
+  // generalized in the future if someone is interested.
+  if (TD && TD->isLittleEndian())
+    return FoldReinterpretLoadFromConstPtr(CE, *TD);
+  return 0;
+}
+
+static Constant *ConstantFoldLoadInst(const LoadInst *LI, const TargetData *TD){
+  if (LI->isVolatile()) return 0;
+  
+  if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(LI->getOperand(0)))
+    return ConstantFoldLoadFromConstPtr(C, TD);
+
+  return 0;
+}
 
 /// SymbolicallyEvaluateBinop - One of Op0/Op1 is a constant expression.
-/// Attempt to symbolically evaluate the result of  a binary operator merging
+/// Attempt to symbolically evaluate the result of a binary operator merging
 /// these together.  If target data info is available, it is provided as TD, 
 /// otherwise TD is null.
 static Constant *SymbolicallyEvaluateBinop(unsigned Opc, Constant *Op0,
@@ -110,40 +514,154 @@ static Constant *SymbolicallyEvaluateBinop(unsigned Opc, Constant *Op0,
       }
   }
     
-  // TODO: Fold icmp setne/seteq as well.
   return 0;
 }
 
+/// CastGEPIndices - If array indices are not pointer-sized integers,
+/// explicitly cast them so that they aren't implicitly casted by the
+/// getelementptr.
+static Constant *CastGEPIndices(Constant *const *Ops, unsigned NumOps,
+                                const Type *ResultTy,
+                                const TargetData *TD) {
+  if (!TD) return 0;
+  const Type *IntPtrTy = TD->getIntPtrType(ResultTy->getContext());
+
+  bool Any = false;
+  SmallVector<Constant*, 32> NewIdxs;
+  for (unsigned i = 1; i != NumOps; ++i) {
+    if ((i == 1 ||
+         !isa<StructType>(GetElementPtrInst::getIndexedType(Ops[0]->getType(),
+                                                            reinterpret_cast<Value *const *>(Ops+1),
+                                                            i-1))) &&
+        Ops[i]->getType() != IntPtrTy) {
+      Any = true;
+      NewIdxs.push_back(ConstantExpr::getCast(CastInst::getCastOpcode(Ops[i],
+                                                                      true,
+                                                                      IntPtrTy,
+                                                                      true),
+                                              Ops[i], IntPtrTy));
+    } else
+      NewIdxs.push_back(Ops[i]);
+  }
+  if (!Any) return 0;
+
+  Constant *C =
+    ConstantExpr::getGetElementPtr(Ops[0], &NewIdxs[0], NewIdxs.size());
+  if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(C))
+    if (Constant *Folded = ConstantFoldConstantExpression(CE, TD))
+      C = Folded;
+  return C;
+}
+
 /// SymbolicallyEvaluateGEP - If we can symbolically evaluate the specified GEP
 /// constant expression, do so.
-static Constant *SymbolicallyEvaluateGEP(Constant** Ops, unsigned NumOps,
+static Constant *SymbolicallyEvaluateGEP(Constant *const *Ops, unsigned NumOps,
                                          const Type *ResultTy,
                                          const TargetData *TD) {
   Constant *Ptr = Ops[0];
-  if (!cast<PointerType>(Ptr->getType())->getElementType()->isSized())
+  if (!TD || !cast<PointerType>(Ptr->getType())->getElementType()->isSized())
     return 0;
+
+  unsigned BitWidth =
+    TD->getTypeSizeInBits(TD->getIntPtrType(Ptr->getContext()));
+  APInt BasePtr(BitWidth, 0);
+  bool BaseIsInt = true;
+  if (!Ptr->isNullValue()) {
+    // If this is a inttoptr from a constant int, we can fold this as the base,
+    // otherwise we can't.
+    if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(Ptr))
+      if (CE->getOpcode() == Instruction::IntToPtr)
+        if (ConstantInt *Base = dyn_cast<ConstantInt>(CE->getOperand(0))) {
+          BasePtr = Base->getValue();
+          BasePtr.zextOrTrunc(BitWidth);
+        }
+    
+    if (BasePtr == 0)
+      BaseIsInt = false;
+  }
+
+  // If this is a constant expr gep that is effectively computing an
+  // "offsetof", fold it into 'cast int Size to T*' instead of 'gep 0, 0, 12'
+  for (unsigned i = 1; i != NumOps; ++i)
+    if (!isa<ConstantInt>(Ops[i]))
+      return 0;
   
-  if (TD && Ptr->isNullValue()) {
-    // If this is a constant expr gep that is effectively computing an
-    // "offsetof", fold it into 'cast int Size to T*' instead of 'gep 0, 0, 12'
-    bool isFoldableGEP = true;
-    for (unsigned i = 1; i != NumOps; ++i)
-      if (!isa<ConstantInt>(Ops[i])) {
-        isFoldableGEP = false;
-        break;
+  APInt Offset = APInt(BitWidth,
+                       TD->getIndexedOffset(Ptr->getType(),
+                                            (Value**)Ops+1, NumOps-1));
+  // If the base value for this address is a literal integer value, fold the
+  // getelementptr to the resulting integer value casted to the pointer type.
+  if (BaseIsInt) {
+    Constant *C = ConstantInt::get(Ptr->getContext(), Offset+BasePtr);
+    return ConstantExpr::getIntToPtr(C, ResultTy);
+  }
+
+  // Otherwise form a regular getelementptr. Recompute the indices so that
+  // we eliminate over-indexing of the notional static type array bounds.
+  // This makes it easy to determine if the getelementptr is "inbounds".
+  // Also, this helps GlobalOpt do SROA on GlobalVariables.
+  Ptr = cast<Constant>(Ptr->stripPointerCasts());
+  const Type *Ty = Ptr->getType();
+  SmallVector<Constant*, 32> NewIdxs;
+  do {
+    if (const SequentialType *ATy = dyn_cast<SequentialType>(Ty)) {
+      if (isa<PointerType>(ATy)) {
+        // The only pointer indexing we'll do is on the first index of the GEP.
+        if (!NewIdxs.empty())
+          break;
+       
+        // Only handle pointers to sized types, not pointers to functions.
+        if (!ATy->getElementType()->isSized())
+          return 0;
       }
-    if (isFoldableGEP) {
-      uint64_t Offset = TD->getIndexedOffset(Ptr->getType(),
-                                             (Value**)Ops+1, NumOps-1);
-      Constant *C = ConstantInt::get(TD->getIntPtrType(), Offset);
-      return ConstantExpr::getIntToPtr(C, ResultTy);
+        
+      // Determine which element of the array the offset points into.
+      APInt ElemSize(BitWidth, TD->getTypeAllocSize(ATy->getElementType()));
+      if (ElemSize == 0)
+        return 0;
+      APInt NewIdx = Offset.udiv(ElemSize);
+      Offset -= NewIdx * ElemSize;
+      NewIdxs.push_back(ConstantInt::get(TD->getIntPtrType(Ty->getContext()),
+                                         NewIdx));
+      Ty = ATy->getElementType();
+    } else if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty)) {
+      // Determine which field of the struct the offset points into. The
+      // getZExtValue is at least as safe as the StructLayout API because we
+      // know the offset is within the struct at this point.
+      const StructLayout &SL = *TD->getStructLayout(STy);
+      unsigned ElIdx = SL.getElementContainingOffset(Offset.getZExtValue());
+      NewIdxs.push_back(ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(Ty->getContext()),
+                                         ElIdx));
+      Offset -= APInt(BitWidth, SL.getElementOffset(ElIdx));
+      Ty = STy->getTypeAtIndex(ElIdx);
+    } else {
+      // We've reached some non-indexable type.
+      break;
     }
-  }
-  
-  return 0;
+  } while (Ty != cast<PointerType>(ResultTy)->getElementType());
+
+  // If we haven't used up the entire offset by descending the static
+  // type, then the offset is pointing into the middle of an indivisible
+  // member, so we can't simplify it.
+  if (Offset != 0)
+    return 0;
+
+  // Create a GEP.
+  Constant *C =
+    ConstantExpr::getGetElementPtr(Ptr, &NewIdxs[0], NewIdxs.size());
+  assert(cast<PointerType>(C->getType())->getElementType() == Ty &&
+         "Computed GetElementPtr has unexpected type!");
+
+  // If we ended up indexing a member with a type that doesn't match
+  // the type of what the original indices indexed, add a cast.
+  if (Ty != cast<PointerType>(ResultTy)->getElementType())
+    C = FoldBitCast(C, ResultTy, *TD);
+
+  return C;
 }
 
 
+
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 // Constant Folding public APIs
 //===----------------------------------------------------------------------===//
@@ -157,7 +675,7 @@ static Constant *SymbolicallyEvaluateGEP(Constant** Ops, unsigned NumOps,
 Constant *llvm::ConstantFoldInstruction(Instruction *I, const TargetData *TD) {
   if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(I)) {
     if (PN->getNumIncomingValues() == 0)
-      return Constant::getNullValue(PN->getType());
+      return UndefValue::get(PN->getType());
 
     Constant *Result = dyn_cast<Constant>(PN->getIncomingValue(0));
     if (Result == 0) return 0;
@@ -174,13 +692,42 @@ Constant *llvm::ConstantFoldInstruction(Instruction *I, const TargetData *TD) {
   // Scan the operand list, checking to see if they are all constants, if so,
   // hand off to ConstantFoldInstOperands.
   SmallVector<Constant*, 8> Ops;
-  for (unsigned i = 0, e = I->getNumOperands(); i != e; ++i)
-    if (Constant *Op = dyn_cast<Constant>(I->getOperand(i)))
+  for (User::op_iterator i = I->op_begin(), e = I->op_end(); i != e; ++i)
+    if (Constant *Op = dyn_cast<Constant>(*i))
       Ops.push_back(Op);
     else
       return 0;  // All operands not constant!
 
-  return ConstantFoldInstOperands(I, &Ops[0], Ops.size(), TD);
+  if (const CmpInst *CI = dyn_cast<CmpInst>(I))
+    return ConstantFoldCompareInstOperands(CI->getPredicate(), Ops[0], Ops[1],
+                                           TD);
+  
+  if (const LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(I))
+    return ConstantFoldLoadInst(LI, TD);
+  
+  return ConstantFoldInstOperands(I->getOpcode(), I->getType(),
+                                  Ops.data(), Ops.size(), TD);
+}
+
+/// ConstantFoldConstantExpression - Attempt to fold the constant expression
+/// using the specified TargetData.  If successful, the constant result is
+/// result is returned, if not, null is returned.
+Constant *llvm::ConstantFoldConstantExpression(ConstantExpr *CE,
+                                               const TargetData *TD) {
+  SmallVector<Constant*, 8> Ops;
+  for (User::op_iterator i = CE->op_begin(), e = CE->op_end(); i != e; ++i) {
+    Constant *NewC = cast<Constant>(*i);
+    // Recursively fold the ConstantExpr's operands.
+    if (ConstantExpr *NewCE = dyn_cast<ConstantExpr>(NewC))
+      NewC = ConstantFoldConstantExpression(NewCE, TD);
+    Ops.push_back(NewC);
+  }
+
+  if (CE->isCompare())
+    return ConstantFoldCompareInstOperands(CE->getPredicate(), Ops[0], Ops[1],
+                                           TD);
+  return ConstantFoldInstOperands(CE->getOpcode(), CE->getType(),
+                                  Ops.data(), Ops.size(), TD);
 }
 
 /// ConstantFoldInstOperands - Attempt to constant fold an instruction with the
@@ -189,33 +736,93 @@ Constant *llvm::ConstantFoldInstruction(Instruction *I, const TargetData *TD) {
 /// attempting to fold instructions like loads and stores, which have no
 /// constant expression form.
 ///
-Constant *llvm::ConstantFoldInstOperands(const Instruction* I, 
-                                         Constant** Ops, unsigned NumOps,
+/// TODO: This function neither utilizes nor preserves nsw/nuw/inbounds/etc
+/// information, due to only being passed an opcode and operands. Constant
+/// folding using this function strips this information.
+///
+Constant *llvm::ConstantFoldInstOperands(unsigned Opcode, const Type *DestTy, 
+                                         Constant* const* Ops, unsigned NumOps,
                                          const TargetData *TD) {
-  unsigned Opc = I->getOpcode();
-  const Type *DestTy = I->getType();
-
   // Handle easy binops first.
-  if (isa<BinaryOperator>(I)) {
+  if (Instruction::isBinaryOp(Opcode)) {
     if (isa<ConstantExpr>(Ops[0]) || isa<ConstantExpr>(Ops[1]))
-      if (Constant *C = SymbolicallyEvaluateBinop(I->getOpcode(), Ops[0],
-                                                  Ops[1], TD))
+      if (Constant *C = SymbolicallyEvaluateBinop(Opcode, Ops[0], Ops[1], TD))
         return C;
     
-    return ConstantExpr::get(Opc, Ops[0], Ops[1]);
+    return ConstantExpr::get(Opcode, Ops[0], Ops[1]);
   }
   
-  switch (Opc) {
+  switch (Opcode) {
   default: return 0;
+  case Instruction::ICmp:
+  case Instruction::FCmp: assert(0 && "Invalid for compares");
   case Instruction::Call:
     if (Function *F = dyn_cast<Function>(Ops[0]))
       if (canConstantFoldCallTo(F))
         return ConstantFoldCall(F, Ops+1, NumOps-1);
     return 0;
-  case Instruction::ICmp:
-  case Instruction::FCmp:
-    return ConstantExpr::getCompare(cast<CmpInst>(I)->getPredicate(), Ops[0], 
-                                    Ops[1]);
+  case Instruction::PtrToInt:
+    // If the input is a inttoptr, eliminate the pair.  This requires knowing
+    // the width of a pointer, so it can't be done in ConstantExpr::getCast.
+    if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(Ops[0])) {
+      if (TD && CE->getOpcode() == Instruction::IntToPtr) {
+        Constant *Input = CE->getOperand(0);
+        unsigned InWidth = Input->getType()->getScalarSizeInBits();
+        if (TD->getPointerSizeInBits() < InWidth) {
+          Constant *Mask = 
+            ConstantInt::get(CE->getContext(), APInt::getLowBitsSet(InWidth,
+                                                  TD->getPointerSizeInBits()));
+          Input = ConstantExpr::getAnd(Input, Mask);
+        }
+        // Do a zext or trunc to get to the dest size.
+        return ConstantExpr::getIntegerCast(Input, DestTy, false);
+      }
+    }
+    return ConstantExpr::getCast(Opcode, Ops[0], DestTy);
+  case Instruction::IntToPtr:
+    // If the input is a ptrtoint, turn the pair into a ptr to ptr bitcast if
+    // the int size is >= the ptr size.  This requires knowing the width of a
+    // pointer, so it can't be done in ConstantExpr::getCast.
+    if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(Ops[0])) {
+      if (TD &&
+          TD->getPointerSizeInBits() <=
+          CE->getType()->getScalarSizeInBits()) {
+        if (CE->getOpcode() == Instruction::PtrToInt)
+          return FoldBitCast(CE->getOperand(0), DestTy, *TD);
+        
+        // If there's a constant offset added to the integer value before
+        // it is casted back to a pointer, see if the expression can be
+        // converted into a GEP.
+        if (CE->getOpcode() == Instruction::Add)
+          if (ConstantInt *L = dyn_cast<ConstantInt>(CE->getOperand(0)))
+            if (ConstantExpr *R = dyn_cast<ConstantExpr>(CE->getOperand(1)))
+              if (R->getOpcode() == Instruction::PtrToInt)
+                if (GlobalVariable *GV =
+                      dyn_cast<GlobalVariable>(R->getOperand(0))) {
+                  const PointerType *GVTy = cast<PointerType>(GV->getType());
+                  if (const ArrayType *AT =
+                        dyn_cast<ArrayType>(GVTy->getElementType())) {
+                    const Type *ElTy = AT->getElementType();
+                    uint64_t AllocSize = TD->getTypeAllocSize(ElTy);
+                    APInt PSA(L->getValue().getBitWidth(), AllocSize);
+                    if (ElTy == cast<PointerType>(DestTy)->getElementType() &&
+                        L->getValue().urem(PSA) == 0) {
+                      APInt ElemIdx = L->getValue().udiv(PSA);
+                      if (ElemIdx.ult(APInt(ElemIdx.getBitWidth(),
+                                            AT->getNumElements()))) {
+                        Constant *Index[] = {
+                          Constant::getNullValue(CE->getType()),
+                          ConstantInt::get(ElTy->getContext(), ElemIdx)
+                        };
+                        return
+                        ConstantExpr::getGetElementPtr(GV, &Index[0], 2);
+                      }
+                    }
+                  }
+                }
+      }
+    }
+    return ConstantExpr::getCast(Opcode, Ops[0], DestTy);
   case Instruction::Trunc:
   case Instruction::ZExt:
   case Instruction::SExt:
@@ -225,10 +832,11 @@ Constant *llvm::ConstantFoldInstOperands(const Instruction* I,
   case Instruction::SIToFP:
   case Instruction::FPToUI:
   case Instruction::FPToSI:
-  case Instruction::PtrToInt:
-  case Instruction::IntToPtr:
+      return ConstantExpr::getCast(Opcode, Ops[0], DestTy);
   case Instruction::BitCast:
-    return ConstantExpr::getCast(Opc, Ops[0], DestTy);
+    if (TD)
+      return FoldBitCast(Ops[0], DestTy, *TD);
+    return ConstantExpr::getBitCast(Ops[0], DestTy);
   case Instruction::Select:
     return ConstantExpr::getSelect(Ops[0], Ops[1], Ops[2]);
   case Instruction::ExtractElement:
@@ -238,13 +846,94 @@ Constant *llvm::ConstantFoldInstOperands(const Instruction* I,
   case Instruction::ShuffleVector:
     return ConstantExpr::getShuffleVector(Ops[0], Ops[1], Ops[2]);
   case Instruction::GetElementPtr:
-    if (Constant *C = SymbolicallyEvaluateGEP(Ops, NumOps, I->getType(), TD))
+    if (Constant *C = CastGEPIndices(Ops, NumOps, DestTy, TD))
+      return C;
+    if (Constant *C = SymbolicallyEvaluateGEP(Ops, NumOps, DestTy, TD))
       return C;
     
     return ConstantExpr::getGetElementPtr(Ops[0], Ops+1, NumOps-1);
   }
 }
 
+/// ConstantFoldCompareInstOperands - Attempt to constant fold a compare
+/// instruction (icmp/fcmp) with the specified operands.  If it fails, it
+/// returns a constant expression of the specified operands.
+///
+Constant *llvm::ConstantFoldCompareInstOperands(unsigned Predicate,
+                                                Constant *Ops0, Constant *Ops1, 
+                                                const TargetData *TD) {
+  // fold: icmp (inttoptr x), null         -> icmp x, 0
+  // fold: icmp (ptrtoint x), 0            -> icmp x, null
+  // fold: icmp (inttoptr x), (inttoptr y) -> icmp trunc/zext x, trunc/zext y
+  // fold: icmp (ptrtoint x), (ptrtoint y) -> icmp x, y
+  //
+  // ConstantExpr::getCompare cannot do this, because it doesn't have TD
+  // around to know if bit truncation is happening.
+  if (ConstantExpr *CE0 = dyn_cast<ConstantExpr>(Ops0)) {
+    if (TD && Ops1->isNullValue()) {
+      const Type *IntPtrTy = TD->getIntPtrType(CE0->getContext());
+      if (CE0->getOpcode() == Instruction::IntToPtr) {
+        // Convert the integer value to the right size to ensure we get the
+        // proper extension or truncation.
+        Constant *C = ConstantExpr::getIntegerCast(CE0->getOperand(0),
+                                                   IntPtrTy, false);
+        Constant *Null = Constant::getNullValue(C->getType());
+        return ConstantFoldCompareInstOperands(Predicate, C, Null, TD);
+      }
+      
+      // Only do this transformation if the int is intptrty in size, otherwise
+      // there is a truncation or extension that we aren't modeling.
+      if (CE0->getOpcode() == Instruction::PtrToInt && 
+          CE0->getType() == IntPtrTy) {
+        Constant *C = CE0->getOperand(0);
+        Constant *Null = Constant::getNullValue(C->getType());
+        return ConstantFoldCompareInstOperands(Predicate, C, Null, TD);
+      }
+    }
+    
+    if (ConstantExpr *CE1 = dyn_cast<ConstantExpr>(Ops1)) {
+      if (TD && CE0->getOpcode() == CE1->getOpcode()) {
+        const Type *IntPtrTy = TD->getIntPtrType(CE0->getContext());
+
+        if (CE0->getOpcode() == Instruction::IntToPtr) {
+          // Convert the integer value to the right size to ensure we get the
+          // proper extension or truncation.
+          Constant *C0 = ConstantExpr::getIntegerCast(CE0->getOperand(0),
+                                                      IntPtrTy, false);
+          Constant *C1 = ConstantExpr::getIntegerCast(CE1->getOperand(0),
+                                                      IntPtrTy, false);
+          return ConstantFoldCompareInstOperands(Predicate, C0, C1, TD);
+        }
+
+        // Only do this transformation if the int is intptrty in size, otherwise
+        // there is a truncation or extension that we aren't modeling.
+        if ((CE0->getOpcode() == Instruction::PtrToInt &&
+             CE0->getType() == IntPtrTy &&
+             CE0->getOperand(0)->getType() == CE1->getOperand(0)->getType()))
+          return ConstantFoldCompareInstOperands(Predicate, CE0->getOperand(0),
+                                                 CE1->getOperand(0), TD);
+      }
+    }
+    
+    // icmp eq (or x, y), 0 -> (icmp eq x, 0) & (icmp eq y, 0)
+    // icmp ne (or x, y), 0 -> (icmp ne x, 0) | (icmp ne y, 0)
+    if ((Predicate == ICmpInst::ICMP_EQ || Predicate == ICmpInst::ICMP_NE) &&
+        CE0->getOpcode() == Instruction::Or && Ops1->isNullValue()) {
+      Constant *LHS = 
+        ConstantFoldCompareInstOperands(Predicate, CE0->getOperand(0), Ops1,TD);
+      Constant *RHS = 
+        ConstantFoldCompareInstOperands(Predicate, CE0->getOperand(1), Ops1,TD);
+      unsigned OpC = 
+        Predicate == ICmpInst::ICMP_EQ ? Instruction::And : Instruction::Or;
+      Constant *Ops[] = { LHS, RHS };
+      return ConstantFoldInstOperands(OpC, LHS->getType(), Ops, 2, TD);
+    }
+  }
+  
+  return ConstantExpr::getCompare(Predicate, Ops0, Ops1);
+}
+
+
 /// ConstantFoldLoadThroughGEPConstantExpr - Given a constant and a
 /// getelementptr constantexpr, return the constant value being addressed by the
 /// constant expression, or null if something is funny and we can't decide.
@@ -283,15 +972,15 @@ Constant *llvm::ConstantFoldLoadThroughGEPConstantExpr(Constant *C,
           C = UndefValue::get(ATy->getElementType());
         else
           return 0;
-      } else if (const VectorType *PTy = dyn_cast<VectorType>(*I)) {
-        if (CI->getZExtValue() >= PTy->getNumElements())
+      } else if (const VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(*I)) {
+        if (CI->getZExtValue() >= VTy->getNumElements())
           return 0;
         if (ConstantVector *CP = dyn_cast<ConstantVector>(C))
           C = CP->getOperand(CI->getZExtValue());
         else if (isa<ConstantAggregateZero>(C))
-          C = Constant::getNullValue(PTy->getElementType());
+          C = Constant::getNullValue(VTy->getElementType());
         else if (isa<UndefValue>(C))
-          C = UndefValue::get(PTy->getElementType());
+          C = UndefValue::get(VTy->getElementType());
         else
           return 0;
       } else {
@@ -311,45 +1000,50 @@ Constant *llvm::ConstantFoldLoadThroughGEPConstantExpr(Constant *C,
 /// canConstantFoldCallTo - Return true if its even possible to fold a call to
 /// the specified function.
 bool
-llvm::canConstantFoldCallTo(Function *F) {
-  const std::string &Name = F->getName();
-
+llvm::canConstantFoldCallTo(const Function *F) {
   switch (F->getIntrinsicID()) {
-  case Intrinsic::sqrt_f32:
-  case Intrinsic::sqrt_f64:
-  case Intrinsic::powi_f32:
-  case Intrinsic::powi_f64:
+  case Intrinsic::sqrt:
+  case Intrinsic::powi:
   case Intrinsic::bswap:
   case Intrinsic::ctpop:
   case Intrinsic::ctlz:
   case Intrinsic::cttz:
+  case Intrinsic::uadd_with_overflow:
+  case Intrinsic::usub_with_overflow:
+  case Intrinsic::sadd_with_overflow:
+  case Intrinsic::ssub_with_overflow:
     return true;
-  default: break;
+  default:
+    return false;
+  case 0: break;
   }
 
-  switch (Name[0])
-  {
-    case 'a':
-      return Name == "acos" || Name == "asin" || Name == "atan" ||
-             Name == "atan2";
-    case 'c':
-      return Name == "ceil" || Name == "cos" || Name == "cosf" ||
-             Name == "cosh";
-    case 'e':
-      return Name == "exp";
-    case 'f':
-      return Name == "fabs" || Name == "fmod" || Name == "floor";
-    case 'l':
-      return Name == "log" || Name == "log10";
-    case 'p':
-      return Name == "pow";
-    case 's':
-      return Name == "sin" || Name == "sinh" || 
-             Name == "sqrt" || Name == "sqrtf";
-    case 't':
-      return Name == "tan" || Name == "tanh";
-    default:
-      return false;
+  if (!F->hasName()) return false;
+  StringRef Name = F->getName();
+  
+  // In these cases, the check of the length is required.  We don't want to
+  // return true for a name like "cos\0blah" which strcmp would return equal to
+  // "cos", but has length 8.
+  switch (Name[0]) {
+  default: return false;
+  case 'a':
+    return Name == "acos" || Name == "asin" || 
+      Name == "atan" || Name == "atan2";
+  case 'c':
+    return Name == "cos" || Name == "ceil" || Name == "cosf" || Name == "cosh";
+  case 'e':
+    return Name == "exp";
+  case 'f':
+    return Name == "fabs" || Name == "fmod" || Name == "floor";
+  case 'l':
+    return Name == "log" || Name == "log10";
+  case 'p':
+    return Name == "pow";
+  case 's':
+    return Name == "sin" || Name == "sinh" || Name == "sqrt" ||
+      Name == "sinf" || Name == "sqrtf";
+  case 't':
+    return Name == "tan" || Name == "tanh";
   }
 }
 
@@ -357,129 +1051,218 @@ static Constant *ConstantFoldFP(double (*NativeFP)(double), double V,
                                 const Type *Ty) {
   errno = 0;
   V = NativeFP(V);
-  if (errno == 0)
-    return ConstantFP::get(Ty, V);
-  errno = 0;
-  return 0;
+  if (errno != 0) {
+    errno = 0;
+    return 0;
+  }
+  
+  if (Ty->isFloatTy())
+    return ConstantFP::get(Ty->getContext(), APFloat((float)V));
+  if (Ty->isDoubleTy())
+    return ConstantFP::get(Ty->getContext(), APFloat(V));
+  llvm_unreachable("Can only constant fold float/double");
+  return 0; // dummy return to suppress warning
 }
 
 static Constant *ConstantFoldBinaryFP(double (*NativeFP)(double, double),
-                                      double V, double W,
-                                      const Type *Ty) {
+                                      double V, double W, const Type *Ty) {
   errno = 0;
   V = NativeFP(V, W);
-  if (errno == 0)
-    return ConstantFP::get(Ty, V);
-  errno = 0;
-  return 0;
+  if (errno != 0) {
+    errno = 0;
+    return 0;
+  }
+  
+  if (Ty->isFloatTy())
+    return ConstantFP::get(Ty->getContext(), APFloat((float)V));
+  if (Ty->isDoubleTy())
+    return ConstantFP::get(Ty->getContext(), APFloat(V));
+  llvm_unreachable("Can only constant fold float/double");
+  return 0; // dummy return to suppress warning
 }
 
 /// ConstantFoldCall - Attempt to constant fold a call to the specified function
 /// with the specified arguments, returning null if unsuccessful.
 Constant *
-llvm::ConstantFoldCall(Function *F, Constant** Operands, unsigned NumOperands) {
-  const std::string &Name = F->getName();
-  const Type *Ty = F->getReturnType();
+llvm::ConstantFoldCall(Function *F, 
+                       Constant *const *Operands, unsigned NumOperands) {
+  if (!F->hasName()) return 0;
+  StringRef Name = F->getName();
 
+  const Type *Ty = F->getReturnType();
   if (NumOperands == 1) {
     if (ConstantFP *Op = dyn_cast<ConstantFP>(Operands[0])) {
-      double V = Op->getValue();
-      switch (Name[0])
-      {
-        case 'a':
-          if (Name == "acos")
-            return ConstantFoldFP(acos, V, Ty);
-          else if (Name == "asin")
-            return ConstantFoldFP(asin, V, Ty);
-          else if (Name == "atan")
-            return ConstantFoldFP(atan, V, Ty);
-          break;
-        case 'c':
-          if (Name == "ceil")
-            return ConstantFoldFP(ceil, V, Ty);
-          else if (Name == "cos")
-            return ConstantFoldFP(cos, V, Ty);
-          else if (Name == "cosh")
-            return ConstantFoldFP(cosh, V, Ty);
-          break;
-        case 'e':
-          if (Name == "exp")
-            return ConstantFoldFP(exp, V, Ty);
-          break;
-        case 'f':
-          if (Name == "fabs")
-            return ConstantFP::get(Ty, fabs(V));
-          else if (Name == "floor")
-            return ConstantFoldFP(floor, V, Ty);
-          break;
-        case 'l':
-          if (Name == "log" && V > 0)
-            return ConstantFoldFP(log, V, Ty);
-          else if (Name == "log10" && V > 0)
-            return ConstantFoldFP(log10, V, Ty);
-          else if (Name == "llvm.sqrt.f32" || Name == "llvm.sqrt.f64") {
-            if (V >= -0.0)
-              return ConstantFP::get(Ty, sqrt(V));
-            else // Undefined
-              return ConstantFP::get(Ty, 0.0);
-          }
-          break;
-        case 's':
-          if (Name == "sin")
-            return ConstantFoldFP(sin, V, Ty);
-          else if (Name == "sinh")
-            return ConstantFoldFP(sinh, V, Ty);
-          else if (Name == "sqrt" && V >= 0)
-            return ConstantFoldFP(sqrt, V, Ty);
-          else if (Name == "sqrtf" && V >= 0)
+      if (!Ty->isFloatTy() && !Ty->isDoubleTy())
+        return 0;
+      /// Currently APFloat versions of these functions do not exist, so we use
+      /// the host native double versions.  Float versions are not called
+      /// directly but for all these it is true (float)(f((double)arg)) ==
+      /// f(arg).  Long double not supported yet.
+      double V = Ty->isFloatTy() ? (double)Op->getValueAPF().convertToFloat() :
+                                     Op->getValueAPF().convertToDouble();
+      switch (Name[0]) {
+      case 'a':
+        if (Name == "acos")
+          return ConstantFoldFP(acos, V, Ty);
+        else if (Name == "asin")
+          return ConstantFoldFP(asin, V, Ty);
+        else if (Name == "atan")
+          return ConstantFoldFP(atan, V, Ty);
+        break;
+      case 'c':
+        if (Name == "ceil")
+          return ConstantFoldFP(ceil, V, Ty);
+        else if (Name == "cos")
+          return ConstantFoldFP(cos, V, Ty);
+        else if (Name == "cosh")
+          return ConstantFoldFP(cosh, V, Ty);
+        else if (Name == "cosf")
+          return ConstantFoldFP(cos, V, Ty);
+        break;
+      case 'e':
+        if (Name == "exp")
+          return ConstantFoldFP(exp, V, Ty);
+        break;
+      case 'f':
+        if (Name == "fabs")
+          return ConstantFoldFP(fabs, V, Ty);
+        else if (Name == "floor")
+          return ConstantFoldFP(floor, V, Ty);
+        break;
+      case 'l':
+        if (Name == "log" && V > 0)
+          return ConstantFoldFP(log, V, Ty);
+        else if (Name == "log10" && V > 0)
+          return ConstantFoldFP(log10, V, Ty);
+        else if (Name == "llvm.sqrt.f32" ||
+                 Name == "llvm.sqrt.f64") {
+          if (V >= -0.0)
             return ConstantFoldFP(sqrt, V, Ty);
-          break;
-        case 't':
-          if (Name == "tan")
-            return ConstantFoldFP(tan, V, Ty);
-          else if (Name == "tanh")
-            return ConstantFoldFP(tanh, V, Ty);
-          break;
-        default:
-          break;
-      }
-    } else if (ConstantInt *Op = dyn_cast<ConstantInt>(Operands[0])) {
-      if (Name.size() > 11 && !memcmp(&Name[0], "llvm.bswap", 10)) {
-        return ConstantInt::get(Op->getValue().byteSwap());
-      } else if (Name.size() > 11 && !memcmp(&Name[0],"llvm.ctpop",10)) {
-        uint64_t ctpop = Op->getValue().countPopulation();
-        return ConstantInt::get(Ty, ctpop);
-      } else if (Name.size() > 10 && !memcmp(&Name[0], "llvm.cttz", 9)) {
-        uint64_t cttz = Op->getValue().countTrailingZeros();
-        return ConstantInt::get(Ty, cttz);
-      } else if (Name.size() > 10 && !memcmp(&Name[0], "llvm.ctlz", 9)) {
-        uint64_t ctlz = Op->getValue().countLeadingZeros();
-        return ConstantInt::get(Ty, ctlz);
+          else // Undefined
+            return Constant::getNullValue(Ty);
+        }
+        break;
+      case 's':
+        if (Name == "sin")
+          return ConstantFoldFP(sin, V, Ty);
+        else if (Name == "sinh")
+          return ConstantFoldFP(sinh, V, Ty);
+        else if (Name == "sqrt" && V >= 0)
+          return ConstantFoldFP(sqrt, V, Ty);
+        else if (Name == "sqrtf" && V >= 0)
+          return ConstantFoldFP(sqrt, V, Ty);
+        else if (Name == "sinf")
+          return ConstantFoldFP(sin, V, Ty);
+        break;
+      case 't':
+        if (Name == "tan")
+          return ConstantFoldFP(tan, V, Ty);
+        else if (Name == "tanh")
+          return ConstantFoldFP(tanh, V, Ty);
+        break;
+      default:
+        break;
       }
+      return 0;
+    }
+    
+    
+    if (ConstantInt *Op = dyn_cast<ConstantInt>(Operands[0])) {
+      if (Name.startswith("llvm.bswap"))
+        return ConstantInt::get(F->getContext(), Op->getValue().byteSwap());
+      else if (Name.startswith("llvm.ctpop"))
+        return ConstantInt::get(Ty, Op->getValue().countPopulation());
+      else if (Name.startswith("llvm.cttz"))
+        return ConstantInt::get(Ty, Op->getValue().countTrailingZeros());
+      else if (Name.startswith("llvm.ctlz"))
+        return ConstantInt::get(Ty, Op->getValue().countLeadingZeros());
+      return 0;
     }
-  } else if (NumOperands == 2) {
+    
+    return 0;
+  }
+  
+  if (NumOperands == 2) {
     if (ConstantFP *Op1 = dyn_cast<ConstantFP>(Operands[0])) {
-      double Op1V = Op1->getValue();
+      if (!Ty->isFloatTy() && !Ty->isDoubleTy())
+        return 0;
+      double Op1V = Ty->isFloatTy() ? 
+                      (double)Op1->getValueAPF().convertToFloat() :
+                      Op1->getValueAPF().convertToDouble();
       if (ConstantFP *Op2 = dyn_cast<ConstantFP>(Operands[1])) {
-        double Op2V = Op2->getValue();
+        if (Op2->getType() != Op1->getType())
+          return 0;
+        
+        double Op2V = Ty->isFloatTy() ? 
+                      (double)Op2->getValueAPF().convertToFloat():
+                      Op2->getValueAPF().convertToDouble();
 
-        if (Name == "pow") {
+        if (Name == "pow")
           return ConstantFoldBinaryFP(pow, Op1V, Op2V, Ty);
-        } else if (Name == "fmod") {
+        if (Name == "fmod")
           return ConstantFoldBinaryFP(fmod, Op1V, Op2V, Ty);
-        } else if (Name == "atan2") {
+        if (Name == "atan2")
           return ConstantFoldBinaryFP(atan2, Op1V, Op2V, Ty);
-        }
       } else if (ConstantInt *Op2C = dyn_cast<ConstantInt>(Operands[1])) {
-        if (Name == "llvm.powi.f32") {
-          return ConstantFP::get(Ty, std::pow((float)Op1V,
-                                              (int)Op2C->getZExtValue()));
-        } else if (Name == "llvm.powi.f64") {
-          return ConstantFP::get(Ty, std::pow((double)Op1V,
-                                              (int)Op2C->getZExtValue()));
+        if (Name == "llvm.powi.f32")
+          return ConstantFP::get(F->getContext(),
+                                 APFloat((float)std::pow((float)Op1V,
+                                                 (int)Op2C->getZExtValue())));
+        if (Name == "llvm.powi.f64")
+          return ConstantFP::get(F->getContext(),
+                                 APFloat((double)std::pow((double)Op1V,
+                                                   (int)Op2C->getZExtValue())));
+      }
+      return 0;
+    }
+    
+    
+    if (ConstantInt *Op1 = dyn_cast<ConstantInt>(Operands[0])) {
+      if (ConstantInt *Op2 = dyn_cast<ConstantInt>(Operands[1])) {
+        switch (F->getIntrinsicID()) {
+        default: break;
+        case Intrinsic::uadd_with_overflow: {
+          Constant *Res = ConstantExpr::getAdd(Op1, Op2);           // result.
+          Constant *Ops[] = {
+            Res, ConstantExpr::getICmp(CmpInst::ICMP_ULT, Res, Op1) // overflow.
+          };
+          return ConstantStruct::get(F->getContext(), Ops, 2, false);
+        }
+        case Intrinsic::usub_with_overflow: {
+          Constant *Res = ConstantExpr::getSub(Op1, Op2);           // result.
+          Constant *Ops[] = {
+            Res, ConstantExpr::getICmp(CmpInst::ICMP_UGT, Res, Op1) // overflow.
+          };
+          return ConstantStruct::get(F->getContext(), Ops, 2, false);
+        }
+        case Intrinsic::sadd_with_overflow: {
+          Constant *Res = ConstantExpr::getAdd(Op1, Op2);           // result.
+          Constant *Overflow = ConstantExpr::getSelect(
+              ConstantExpr::getICmp(CmpInst::ICMP_SGT,
+                ConstantInt::get(Op1->getType(), 0), Op1),
+              ConstantExpr::getICmp(CmpInst::ICMP_SGT, Res, Op2), 
+              ConstantExpr::getICmp(CmpInst::ICMP_SLT, Res, Op2)); // overflow.
+
+          Constant *Ops[] = { Res, Overflow };
+          return ConstantStruct::get(F->getContext(), Ops, 2, false);
+        }
+        case Intrinsic::ssub_with_overflow: {
+          Constant *Res = ConstantExpr::getSub(Op1, Op2);           // result.
+          Constant *Overflow = ConstantExpr::getSelect(
+              ConstantExpr::getICmp(CmpInst::ICMP_SGT,
+                ConstantInt::get(Op2->getType(), 0), Op2),
+              ConstantExpr::getICmp(CmpInst::ICMP_SLT, Res, Op1), 
+              ConstantExpr::getICmp(CmpInst::ICMP_SGT, Res, Op1)); // overflow.
+
+          Constant *Ops[] = { Res, Overflow };
+          return ConstantStruct::get(F->getContext(), Ops, 2, false);
+        }
         }
       }
+      
+      return 0;
     }
+    return 0;
   }
   return 0;
 }