Make llvm.eh.actions an intrinsic and add docs for it
[oota-llvm.git] / lib / Analysis / InstructionSimplify.cpp
index 3fbbd7cbd22af04c76c36a4082661c050d189f75..99c477d46236fc5792e8026f2c6ba99482e6bf9e 100644 (file)
@@ -45,13 +45,13 @@ STATISTIC(NumReassoc, "Number of reassociations");
 
 namespace {
 struct Query {
-  const DataLayout *DL;
+  const DataLayout &DL;
   const TargetLibraryInfo *TLI;
   const DominatorTree *DT;
   AssumptionCache *AC;
   const Instruction *CxtI;
 
-  Query(const DataLayout *DL, const TargetLibraryInfo *tli,
+  Query(const DataLayout &DL, const TargetLibraryInfo *tli,
         const DominatorTree *dt, AssumptionCache *ac = nullptr,
         const Instruction *cxti = nullptr)
       : DL(DL), TLI(tli), DT(dt), AC(ac), CxtI(cxti) {}
@@ -61,6 +61,8 @@ struct Query {
 static Value *SimplifyAndInst(Value *, Value *, const Query &, unsigned);
 static Value *SimplifyBinOp(unsigned, Value *, Value *, const Query &,
                             unsigned);
+static Value *SimplifyFPBinOp(unsigned, Value *, Value *, const FastMathFlags &,
+                              const Query &, unsigned);
 static Value *SimplifyCmpInst(unsigned, Value *, Value *, const Query &,
                               unsigned);
 static Value *SimplifyOrInst(Value *, Value *, const Query &, unsigned);
@@ -582,7 +584,7 @@ static Value *SimplifyAddInst(Value *Op0, Value *Op1, bool isNSW, bool isNUW,
 }
 
 Value *llvm::SimplifyAddInst(Value *Op0, Value *Op1, bool isNSW, bool isNUW,
-                             const DataLayout *DL, const TargetLibraryInfo *TLI,
+                             const DataLayout &DL, const TargetLibraryInfo *TLI,
                              const DominatorTree *DT, AssumptionCache *AC,
                              const Instruction *CxtI) {
   return ::SimplifyAddInst(Op0, Op1, isNSW, isNUW, Query(DL, TLI, DT, AC, CxtI),
@@ -599,17 +601,11 @@ Value *llvm::SimplifyAddInst(Value *Op0, Value *Op1, bool isNSW, bool isNUW,
 /// This is very similar to GetPointerBaseWithConstantOffset except it doesn't
 /// follow non-inbounds geps. This allows it to remain usable for icmp ult/etc.
 /// folding.
-static Constant *stripAndComputeConstantOffsets(const DataLayout *DL,
-                                                Value *&V,
+static Constant *stripAndComputeConstantOffsets(const DataLayout &DL, Value *&V,
                                                 bool AllowNonInbounds = false) {
   assert(V->getType()->getScalarType()->isPointerTy());
 
-  // Without DataLayout, just be conservative for now. Theoretically, more could
-  // be done in this case.
-  if (!DL)
-    return ConstantInt::get(IntegerType::get(V->getContext(), 64), 0);
-
-  Type *IntPtrTy = DL->getIntPtrType(V->getType())->getScalarType();
+  Type *IntPtrTy = DL.getIntPtrType(V->getType())->getScalarType();
   APInt Offset = APInt::getNullValue(IntPtrTy->getIntegerBitWidth());
 
   // Even though we don't look through PHI nodes, we could be called on an
@@ -619,7 +615,7 @@ static Constant *stripAndComputeConstantOffsets(const DataLayout *DL,
   do {
     if (GEPOperator *GEP = dyn_cast<GEPOperator>(V)) {
       if ((!AllowNonInbounds && !GEP->isInBounds()) ||
-          !GEP->accumulateConstantOffset(*DL, Offset))
+          !GEP->accumulateConstantOffset(DL, Offset))
         break;
       V = GEP->getPointerOperand();
     } else if (Operator::getOpcode(V) == Instruction::BitCast) {
@@ -644,8 +640,8 @@ static Constant *stripAndComputeConstantOffsets(const DataLayout *DL,
 
 /// \brief Compute the constant difference between two pointer values.
 /// If the difference is not a constant, returns zero.
-static Constant *computePointerDifference(const DataLayout *DL,
-                                          Value *LHS, Value *RHS) {
+static Constant *computePointerDifference(const DataLayout &DL, Value *LHS,
+                                          Value *RHS) {
   Constant *LHSOffset = stripAndComputeConstantOffsets(DL, LHS);
   Constant *RHSOffset = stripAndComputeConstantOffsets(DL, RHS);
 
@@ -781,7 +777,7 @@ static Value *SimplifySubInst(Value *Op0, Value *Op1, bool isNSW, bool isNUW,
 }
 
 Value *llvm::SimplifySubInst(Value *Op0, Value *Op1, bool isNSW, bool isNUW,
-                             const DataLayout *DL, const TargetLibraryInfo *TLI,
+                             const DataLayout &DL, const TargetLibraryInfo *TLI,
                              const DominatorTree *DT, AssumptionCache *AC,
                              const Instruction *CxtI) {
   return ::SimplifySubInst(Op0, Op1, isNSW, isNUW, Query(DL, TLI, DT, AC, CxtI),
@@ -960,7 +956,7 @@ static Value *SimplifyMulInst(Value *Op0, Value *Op1, const Query &Q,
 }
 
 Value *llvm::SimplifyFAddInst(Value *Op0, Value *Op1, FastMathFlags FMF,
-                              const DataLayout *DL,
+                              const DataLayout &DL,
                               const TargetLibraryInfo *TLI,
                               const DominatorTree *DT, AssumptionCache *AC,
                               const Instruction *CxtI) {
@@ -969,7 +965,7 @@ Value *llvm::SimplifyFAddInst(Value *Op0, Value *Op1, FastMathFlags FMF,
 }
 
 Value *llvm::SimplifyFSubInst(Value *Op0, Value *Op1, FastMathFlags FMF,
-                              const DataLayout *DL,
+                              const DataLayout &DL,
                               const TargetLibraryInfo *TLI,
                               const DominatorTree *DT, AssumptionCache *AC,
                               const Instruction *CxtI) {
@@ -978,7 +974,7 @@ Value *llvm::SimplifyFSubInst(Value *Op0, Value *Op1, FastMathFlags FMF,
 }
 
 Value *llvm::SimplifyFMulInst(Value *Op0, Value *Op1, FastMathFlags FMF,
-                              const DataLayout *DL,
+                              const DataLayout &DL,
                               const TargetLibraryInfo *TLI,
                               const DominatorTree *DT, AssumptionCache *AC,
                               const Instruction *CxtI) {
@@ -986,7 +982,7 @@ Value *llvm::SimplifyFMulInst(Value *Op0, Value *Op1, FastMathFlags FMF,
                             RecursionLimit);
 }
 
-Value *llvm::SimplifyMulInst(Value *Op0, Value *Op1, const DataLayout *DL,
+Value *llvm::SimplifyMulInst(Value *Op0, Value *Op1, const DataLayout &DL,
                              const TargetLibraryInfo *TLI,
                              const DominatorTree *DT, AssumptionCache *AC,
                              const Instruction *CxtI) {
@@ -1090,7 +1086,7 @@ static Value *SimplifySDivInst(Value *Op0, Value *Op1, const Query &Q,
   return nullptr;
 }
 
-Value *llvm::SimplifySDivInst(Value *Op0, Value *Op1, const DataLayout *DL,
+Value *llvm::SimplifySDivInst(Value *Op0, Value *Op1, const DataLayout &DL,
                               const TargetLibraryInfo *TLI,
                               const DominatorTree *DT, AssumptionCache *AC,
                               const Instruction *CxtI) {
@@ -1108,7 +1104,7 @@ static Value *SimplifyUDivInst(Value *Op0, Value *Op1, const Query &Q,
   return nullptr;
 }
 
-Value *llvm::SimplifyUDivInst(Value *Op0, Value *Op1, const DataLayout *DL,
+Value *llvm::SimplifyUDivInst(Value *Op0, Value *Op1, const DataLayout &DL,
                               const TargetLibraryInfo *TLI,
                               const DominatorTree *DT, AssumptionCache *AC,
                               const Instruction *CxtI) {
@@ -1116,8 +1112,8 @@ Value *llvm::SimplifyUDivInst(Value *Op0, Value *Op1, const DataLayout *DL,
                             RecursionLimit);
 }
 
-static Value *SimplifyFDivInst(Value *Op0, Value *Op1, const Query &Q,
-                               unsigned) {
+static Value *SimplifyFDivInst(Value *Op0, Value *Op1, FastMathFlags FMF,
+                               const Query &Q, unsigned) {
   // undef / X -> undef    (the undef could be a snan).
   if (match(Op0, m_Undef()))
     return Op0;
@@ -1126,14 +1122,21 @@ static Value *SimplifyFDivInst(Value *Op0, Value *Op1, const Query &Q,
   if (match(Op1, m_Undef()))
     return Op1;
 
+  // 0 / X -> 0
+  // Requires that NaNs are off (X could be zero) and signed zeroes are
+  // ignored (X could be positive or negative, so the output sign is unknown).
+  if (FMF.noNaNs() && FMF.noSignedZeros() && match(Op0, m_AnyZero()))
+    return Op0;
+
   return nullptr;
 }
 
-Value *llvm::SimplifyFDivInst(Value *Op0, Value *Op1, const DataLayout *DL,
+Value *llvm::SimplifyFDivInst(Value *Op0, Value *Op1, FastMathFlags FMF,
+                              const DataLayout &DL,
                               const TargetLibraryInfo *TLI,
                               const DominatorTree *DT, AssumptionCache *AC,
                               const Instruction *CxtI) {
-  return ::SimplifyFDivInst(Op0, Op1, Query(DL, TLI, DT, AC, CxtI),
+  return ::SimplifyFDivInst(Op0, Op1, FMF, Query(DL, TLI, DT, AC, CxtI),
                             RecursionLimit);
 }
 
@@ -1208,7 +1211,7 @@ static Value *SimplifySRemInst(Value *Op0, Value *Op1, const Query &Q,
   return nullptr;
 }
 
-Value *llvm::SimplifySRemInst(Value *Op0, Value *Op1, const DataLayout *DL,
+Value *llvm::SimplifySRemInst(Value *Op0, Value *Op1, const DataLayout &DL,
                               const TargetLibraryInfo *TLI,
                               const DominatorTree *DT, AssumptionCache *AC,
                               const Instruction *CxtI) {
@@ -1226,7 +1229,7 @@ static Value *SimplifyURemInst(Value *Op0, Value *Op1, const Query &Q,
   return nullptr;
 }
 
-Value *llvm::SimplifyURemInst(Value *Op0, Value *Op1, const DataLayout *DL,
+Value *llvm::SimplifyURemInst(Value *Op0, Value *Op1, const DataLayout &DL,
                               const TargetLibraryInfo *TLI,
                               const DominatorTree *DT, AssumptionCache *AC,
                               const Instruction *CxtI) {
@@ -1234,8 +1237,8 @@ Value *llvm::SimplifyURemInst(Value *Op0, Value *Op1, const DataLayout *DL,
                             RecursionLimit);
 }
 
-static Value *SimplifyFRemInst(Value *Op0, Value *Op1, const Query &,
-                               unsigned) {
+static Value *SimplifyFRemInst(Value *Op0, Value *Op1, FastMathFlags FMF,
+                               const Query &, unsigned) {
   // undef % X -> undef    (the undef could be a snan).
   if (match(Op0, m_Undef()))
     return Op0;
@@ -1244,14 +1247,21 @@ static Value *SimplifyFRemInst(Value *Op0, Value *Op1, const Query &,
   if (match(Op1, m_Undef()))
     return Op1;
 
+  // 0 % X -> 0
+  // Requires that NaNs are off (X could be zero) and signed zeroes are
+  // ignored (X could be positive or negative, so the output sign is unknown).
+  if (FMF.noNaNs() && FMF.noSignedZeros() && match(Op0, m_AnyZero()))
+    return Op0;
+
   return nullptr;
 }
 
-Value *llvm::SimplifyFRemInst(Value *Op0, Value *Op1, const DataLayout *DL,
+Value *llvm::SimplifyFRemInst(Value *Op0, Value *Op1, FastMathFlags FMF,
+                              const DataLayout &DL,
                               const TargetLibraryInfo *TLI,
                               const DominatorTree *DT, AssumptionCache *AC,
                               const Instruction *CxtI) {
-  return ::SimplifyFRemInst(Op0, Op1, Query(DL, TLI, DT, AC, CxtI),
+  return ::SimplifyFRemInst(Op0, Op1, FMF, Query(DL, TLI, DT, AC, CxtI),
                             RecursionLimit);
 }
 
@@ -1371,7 +1381,7 @@ static Value *SimplifyShlInst(Value *Op0, Value *Op1, bool isNSW, bool isNUW,
 }
 
 Value *llvm::SimplifyShlInst(Value *Op0, Value *Op1, bool isNSW, bool isNUW,
-                             const DataLayout *DL, const TargetLibraryInfo *TLI,
+                             const DataLayout &DL, const TargetLibraryInfo *TLI,
                              const DominatorTree *DT, AssumptionCache *AC,
                              const Instruction *CxtI) {
   return ::SimplifyShlInst(Op0, Op1, isNSW, isNUW, Query(DL, TLI, DT, AC, CxtI),
@@ -1395,7 +1405,7 @@ static Value *SimplifyLShrInst(Value *Op0, Value *Op1, bool isExact,
 }
 
 Value *llvm::SimplifyLShrInst(Value *Op0, Value *Op1, bool isExact,
-                              const DataLayout *DL,
+                              const DataLayout &DL,
                               const TargetLibraryInfo *TLI,
                               const DominatorTree *DT, AssumptionCache *AC,
                               const Instruction *CxtI) {
@@ -1429,7 +1439,7 @@ static Value *SimplifyAShrInst(Value *Op0, Value *Op1, bool isExact,
 }
 
 Value *llvm::SimplifyAShrInst(Value *Op0, Value *Op1, bool isExact,
-                              const DataLayout *DL,
+                              const DataLayout &DL,
                               const TargetLibraryInfo *TLI,
                               const DominatorTree *DT, AssumptionCache *AC,
                               const Instruction *CxtI) {
@@ -1580,9 +1590,11 @@ static Value *SimplifyAndInst(Value *Op0, Value *Op1, const Query &Q,
   // A & (-A) = A if A is a power of two or zero.
   if (match(Op0, m_Neg(m_Specific(Op1))) ||
       match(Op1, m_Neg(m_Specific(Op0)))) {
-    if (isKnownToBeAPowerOfTwo(Op0, /*OrZero*/ true, 0, Q.AC, Q.CxtI, Q.DT))
+    if (isKnownToBeAPowerOfTwo(Op0, Q.DL, /*OrZero*/ true, 0, Q.AC, Q.CxtI,
+                               Q.DT))
       return Op0;
-    if (isKnownToBeAPowerOfTwo(Op1, /*OrZero*/ true, 0, Q.AC, Q.CxtI, Q.DT))
+    if (isKnownToBeAPowerOfTwo(Op1, Q.DL, /*OrZero*/ true, 0, Q.AC, Q.CxtI,
+                               Q.DT))
       return Op1;
   }
 
@@ -1627,7 +1639,7 @@ static Value *SimplifyAndInst(Value *Op0, Value *Op1, const Query &Q,
   return nullptr;
 }
 
-Value *llvm::SimplifyAndInst(Value *Op0, Value *Op1, const DataLayout *DL,
+Value *llvm::SimplifyAndInst(Value *Op0, Value *Op1, const DataLayout &DL,
                              const TargetLibraryInfo *TLI,
                              const DominatorTree *DT, AssumptionCache *AC,
                              const Instruction *CxtI) {
@@ -1815,7 +1827,7 @@ static Value *SimplifyOrInst(Value *Op0, Value *Op1, const Query &Q,
   return nullptr;
 }
 
-Value *llvm::SimplifyOrInst(Value *Op0, Value *Op1, const DataLayout *DL,
+Value *llvm::SimplifyOrInst(Value *Op0, Value *Op1, const DataLayout &DL,
                             const TargetLibraryInfo *TLI,
                             const DominatorTree *DT, AssumptionCache *AC,
                             const Instruction *CxtI) {
@@ -1872,7 +1884,7 @@ static Value *SimplifyXorInst(Value *Op0, Value *Op1, const Query &Q,
   return nullptr;
 }
 
-Value *llvm::SimplifyXorInst(Value *Op0, Value *Op1, const DataLayout *DL,
+Value *llvm::SimplifyXorInst(Value *Op0, Value *Op1, const DataLayout &DL,
                              const TargetLibraryInfo *TLI,
                              const DominatorTree *DT, AssumptionCache *AC,
                              const Instruction *CxtI) {
@@ -1932,10 +1944,10 @@ static Value *ExtractEquivalentCondition(Value *V, CmpInst::Predicate Pred,
 // If the C and C++ standards are ever made sufficiently restrictive in this
 // area, it may be possible to update LLVM's semantics accordingly and reinstate
 // this optimization.
-static Constant *computePointerICmp(const DataLayout *DL,
+static Constant *computePointerICmp(const DataLayout &DL,
                                     const TargetLibraryInfo *TLI,
-                                    CmpInst::Predicate Pred,
-                                    Value *LHS, Value *RHS) {
+                                    CmpInst::Predicate Pred, Value *LHS,
+                                    Value *RHS) {
   // First, skip past any trivial no-ops.
   LHS = LHS->stripPointerCasts();
   RHS = RHS->stripPointerCasts();
@@ -2353,8 +2365,8 @@ static Value *SimplifyICmpInst(unsigned Predicate, Value *LHS, Value *RHS,
 
     // Turn icmp (ptrtoint x), (ptrtoint/constant) into a compare of the input
     // if the integer type is the same size as the pointer type.
-    if (MaxRecurse && Q.DL && isa<PtrToIntInst>(LI) &&
-        Q.DL->getTypeSizeInBits(SrcTy) == DstTy->getPrimitiveSizeInBits()) {
+    if (MaxRecurse && isa<PtrToIntInst>(LI) &&
+        Q.DL.getTypeSizeInBits(SrcTy) == DstTy->getPrimitiveSizeInBits()) {
       if (Constant *RHSC = dyn_cast<Constant>(RHS)) {
         // Transfer the cast to the constant.
         if (Value *V = SimplifyICmpInst(Pred, SrcOp,
@@ -3008,7 +3020,7 @@ static Value *SimplifyICmpInst(unsigned Predicate, Value *LHS, Value *RHS,
 }
 
 Value *llvm::SimplifyICmpInst(unsigned Predicate, Value *LHS, Value *RHS,
-                              const DataLayout *DL,
+                              const DataLayout &DL,
                               const TargetLibraryInfo *TLI,
                               const DominatorTree *DT, AssumptionCache *AC,
                               Instruction *CxtI) {
@@ -3038,8 +3050,13 @@ static Value *SimplifyFCmpInst(unsigned Predicate, Value *LHS, Value *RHS,
   if (Pred == FCmpInst::FCMP_TRUE)
     return ConstantInt::get(GetCompareTy(LHS), 1);
 
-  if (isa<UndefValue>(RHS))                  // fcmp pred X, undef -> undef
-    return UndefValue::get(GetCompareTy(LHS));
+  // fcmp pred x, undef  and  fcmp pred undef, x
+  // fold to true if unordered, false if ordered
+  if (isa<UndefValue>(LHS) || isa<UndefValue>(RHS)) {
+    // Choosing NaN for the undef will always make unordered comparison succeed
+    // and ordered comparison fail.
+    return ConstantInt::get(GetCompareTy(LHS), CmpInst::isUnordered(Pred));
+  }
 
   // fcmp x,x -> true/false.  Not all compares are foldable.
   if (LHS == RHS) {
@@ -3050,44 +3067,57 @@ static Value *SimplifyFCmpInst(unsigned Predicate, Value *LHS, Value *RHS,
   }
 
   // Handle fcmp with constant RHS
-  if (Constant *RHSC = dyn_cast<Constant>(RHS)) {
+  if (ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(RHS)) {
     // If the constant is a nan, see if we can fold the comparison based on it.
-    if (ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(RHSC)) {
-      if (CFP->getValueAPF().isNaN()) {
-        if (FCmpInst::isOrdered(Pred))   // True "if ordered and foo"
+    if (CFP->getValueAPF().isNaN()) {
+      if (FCmpInst::isOrdered(Pred)) // True "if ordered and foo"
+        return ConstantInt::getFalse(CFP->getContext());
+      assert(FCmpInst::isUnordered(Pred) &&
+             "Comparison must be either ordered or unordered!");
+      // True if unordered.
+      return ConstantInt::getTrue(CFP->getContext());
+    }
+    // Check whether the constant is an infinity.
+    if (CFP->getValueAPF().isInfinity()) {
+      if (CFP->getValueAPF().isNegative()) {
+        switch (Pred) {
+        case FCmpInst::FCMP_OLT:
+          // No value is ordered and less than negative infinity.
           return ConstantInt::getFalse(CFP->getContext());
-        assert(FCmpInst::isUnordered(Pred) &&
-               "Comparison must be either ordered or unordered!");
-        // True if unordered.
-        return ConstantInt::getTrue(CFP->getContext());
-      }
-      // Check whether the constant is an infinity.
-      if (CFP->getValueAPF().isInfinity()) {
-        if (CFP->getValueAPF().isNegative()) {
-          switch (Pred) {
-          case FCmpInst::FCMP_OLT:
-            // No value is ordered and less than negative infinity.
-            return ConstantInt::getFalse(CFP->getContext());
-          case FCmpInst::FCMP_UGE:
-            // All values are unordered with or at least negative infinity.
-            return ConstantInt::getTrue(CFP->getContext());
-          default:
-            break;
-          }
-        } else {
-          switch (Pred) {
-          case FCmpInst::FCMP_OGT:
-            // No value is ordered and greater than infinity.
-            return ConstantInt::getFalse(CFP->getContext());
-          case FCmpInst::FCMP_ULE:
-            // All values are unordered with and at most infinity.
-            return ConstantInt::getTrue(CFP->getContext());
-          default:
-            break;
-          }
+        case FCmpInst::FCMP_UGE:
+          // All values are unordered with or at least negative infinity.
+          return ConstantInt::getTrue(CFP->getContext());
+        default:
+          break;
+        }
+      } else {
+        switch (Pred) {
+        case FCmpInst::FCMP_OGT:
+          // No value is ordered and greater than infinity.
+          return ConstantInt::getFalse(CFP->getContext());
+        case FCmpInst::FCMP_ULE:
+          // All values are unordered with and at most infinity.
+          return ConstantInt::getTrue(CFP->getContext());
+        default:
+          break;
         }
       }
     }
+    if (CFP->getValueAPF().isZero()) {
+      switch (Pred) {
+      case FCmpInst::FCMP_UGE:
+        if (CannotBeOrderedLessThanZero(LHS))
+          return ConstantInt::getTrue(CFP->getContext());
+        break;
+      case FCmpInst::FCMP_OLT:
+        // X < 0
+        if (CannotBeOrderedLessThanZero(LHS))
+          return ConstantInt::getFalse(CFP->getContext());
+        break;
+      default:
+        break;
+      }
+    }
   }
 
   // If the comparison is with the result of a select instruction, check whether
@@ -3106,7 +3136,7 @@ static Value *SimplifyFCmpInst(unsigned Predicate, Value *LHS, Value *RHS,
 }
 
 Value *llvm::SimplifyFCmpInst(unsigned Predicate, Value *LHS, Value *RHS,
-                              const DataLayout *DL,
+                              const DataLayout &DL,
                               const TargetLibraryInfo *TLI,
                               const DominatorTree *DT, AssumptionCache *AC,
                               const Instruction *CxtI) {
@@ -3201,7 +3231,7 @@ static Value *SimplifySelectInst(Value *CondVal, Value *TrueVal,
 }
 
 Value *llvm::SimplifySelectInst(Value *Cond, Value *TrueVal, Value *FalseVal,
-                                const DataLayout *DL,
+                                const DataLayout &DL,
                                 const TargetLibraryInfo *TLI,
                                 const DominatorTree *DT, AssumptionCache *AC,
                                 const Instruction *CxtI) {
@@ -3235,10 +3265,10 @@ static Value *SimplifyGEPInst(ArrayRef<Value *> Ops, const Query &Q, unsigned) {
       return Ops[0];
 
     Type *Ty = PtrTy->getElementType();
-    if (Q.DL && Ty->isSized()) {
+    if (Ty->isSized()) {
       Value *P;
       uint64_t C;
-      uint64_t TyAllocSize = Q.DL->getTypeAllocSize(Ty);
+      uint64_t TyAllocSize = Q.DL.getTypeAllocSize(Ty);
       // getelementptr P, N -> P if P points to a type of zero size.
       if (TyAllocSize == 0)
         return Ops[0];
@@ -3246,7 +3276,7 @@ static Value *SimplifyGEPInst(ArrayRef<Value *> Ops, const Query &Q, unsigned) {
       // The following transforms are only safe if the ptrtoint cast
       // doesn't truncate the pointers.
       if (Ops[1]->getType()->getScalarSizeInBits() ==
-          Q.DL->getPointerSizeInBits(AS)) {
+          Q.DL.getPointerSizeInBits(AS)) {
         auto PtrToIntOrZero = [GEPTy](Value *P) -> Value * {
           if (match(P, m_Zero()))
             return Constant::getNullValue(GEPTy);
@@ -3291,7 +3321,7 @@ static Value *SimplifyGEPInst(ArrayRef<Value *> Ops, const Query &Q, unsigned) {
   return ConstantExpr::getGetElementPtr(cast<Constant>(Ops[0]), Ops.slice(1));
 }
 
-Value *llvm::SimplifyGEPInst(ArrayRef<Value *> Ops, const DataLayout *DL,
+Value *llvm::SimplifyGEPInst(ArrayRef<Value *> Ops, const DataLayout &DL,
                              const TargetLibraryInfo *TLI,
                              const DominatorTree *DT, AssumptionCache *AC,
                              const Instruction *CxtI) {
@@ -3328,7 +3358,7 @@ static Value *SimplifyInsertValueInst(Value *Agg, Value *Val,
 }
 
 Value *llvm::SimplifyInsertValueInst(
-    Value *Agg, Value *Val, ArrayRef<unsigned> Idxs, const DataLayout *DL,
+    Value *Agg, Value *Val, ArrayRef<unsigned> Idxs, const DataLayout &DL,
     const TargetLibraryInfo *TLI, const DominatorTree *DT, AssumptionCache *AC,
     const Instruction *CxtI) {
   return ::SimplifyInsertValueInst(Agg, Val, Idxs, Query(DL, TLI, DT, AC, CxtI),
@@ -3376,7 +3406,7 @@ static Value *SimplifyTruncInst(Value *Op, Type *Ty, const Query &Q, unsigned) {
   return nullptr;
 }
 
-Value *llvm::SimplifyTruncInst(Value *Op, Type *Ty, const DataLayout *DL,
+Value *llvm::SimplifyTruncInst(Value *Op, Type *Ty, const DataLayout &DL,
                                const TargetLibraryInfo *TLI,
                                const DominatorTree *DT, AssumptionCache *AC,
                                const Instruction *CxtI) {
@@ -3408,10 +3438,12 @@ static Value *SimplifyBinOp(unsigned Opcode, Value *LHS, Value *RHS,
     return SimplifyFMulInst (LHS, RHS, FastMathFlags(), Q, MaxRecurse);
   case Instruction::SDiv: return SimplifySDivInst(LHS, RHS, Q, MaxRecurse);
   case Instruction::UDiv: return SimplifyUDivInst(LHS, RHS, Q, MaxRecurse);
-  case Instruction::FDiv: return SimplifyFDivInst(LHS, RHS, Q, MaxRecurse);
+  case Instruction::FDiv:
+      return SimplifyFDivInst(LHS, RHS, FastMathFlags(), Q, MaxRecurse);
   case Instruction::SRem: return SimplifySRemInst(LHS, RHS, Q, MaxRecurse);
   case Instruction::URem: return SimplifyURemInst(LHS, RHS, Q, MaxRecurse);
-  case Instruction::FRem: return SimplifyFRemInst(LHS, RHS, Q, MaxRecurse);
+  case Instruction::FRem:
+      return SimplifyFRemInst(LHS, RHS, FastMathFlags(), Q, MaxRecurse);
   case Instruction::Shl:
     return SimplifyShlInst(LHS, RHS, /*isNSW*/false, /*isNUW*/false,
                            Q, MaxRecurse);
@@ -3451,14 +3483,42 @@ static Value *SimplifyBinOp(unsigned Opcode, Value *LHS, Value *RHS,
   }
 }
 
+/// SimplifyFPBinOp - Given operands for a BinaryOperator, see if we can
+/// fold the result.  If not, this returns null.
+/// In contrast to SimplifyBinOp, try to use FastMathFlag when folding the
+/// result. In case we don't need FastMathFlags, simply fall to SimplifyBinOp.
+static Value *SimplifyFPBinOp(unsigned Opcode, Value *LHS, Value *RHS,
+                              const FastMathFlags &FMF, const Query &Q,
+                              unsigned MaxRecurse) {
+  switch (Opcode) {
+  case Instruction::FAdd:
+    return SimplifyFAddInst(LHS, RHS, FMF, Q, MaxRecurse);
+  case Instruction::FSub:
+    return SimplifyFSubInst(LHS, RHS, FMF, Q, MaxRecurse);
+  case Instruction::FMul:
+    return SimplifyFMulInst(LHS, RHS, FMF, Q, MaxRecurse);
+  default:
+    return SimplifyBinOp(Opcode, LHS, RHS, Q, MaxRecurse);
+  }
+}
+
 Value *llvm::SimplifyBinOp(unsigned Opcode, Value *LHS, Value *RHS,
-                           const DataLayout *DL, const TargetLibraryInfo *TLI,
+                           const DataLayout &DL, const TargetLibraryInfo *TLI,
                            const DominatorTree *DT, AssumptionCache *AC,
                            const Instruction *CxtI) {
   return ::SimplifyBinOp(Opcode, LHS, RHS, Query(DL, TLI, DT, AC, CxtI),
                          RecursionLimit);
 }
 
+Value *llvm::SimplifyFPBinOp(unsigned Opcode, Value *LHS, Value *RHS,
+                             const FastMathFlags &FMF, const DataLayout &DL,
+                             const TargetLibraryInfo *TLI,
+                             const DominatorTree *DT, AssumptionCache *AC,
+                             const Instruction *CxtI) {
+  return ::SimplifyFPBinOp(Opcode, LHS, RHS, FMF, Query(DL, TLI, DT, AC, CxtI),
+                           RecursionLimit);
+}
+
 /// SimplifyCmpInst - Given operands for a CmpInst, see if we can
 /// fold the result.
 static Value *SimplifyCmpInst(unsigned Predicate, Value *LHS, Value *RHS,
@@ -3469,7 +3529,7 @@ static Value *SimplifyCmpInst(unsigned Predicate, Value *LHS, Value *RHS,
 }
 
 Value *llvm::SimplifyCmpInst(unsigned Predicate, Value *LHS, Value *RHS,
-                             const DataLayout *DL, const TargetLibraryInfo *TLI,
+                             const DataLayout &DL, const TargetLibraryInfo *TLI,
                              const DominatorTree *DT, AssumptionCache *AC,
                              const Instruction *CxtI) {
   return ::SimplifyCmpInst(Predicate, LHS, RHS, Query(DL, TLI, DT, AC, CxtI),
@@ -3545,7 +3605,7 @@ static Value *SimplifyCall(Value *V, IterTy ArgBegin, IterTy ArgEnd,
 }
 
 Value *llvm::SimplifyCall(Value *V, User::op_iterator ArgBegin,
-                          User::op_iterator ArgEnd, const DataLayout *DL,
+                          User::op_iterator ArgEnd, const DataLayout &DL,
                           const TargetLibraryInfo *TLI, const DominatorTree *DT,
                           AssumptionCache *AC, const Instruction *CxtI) {
   return ::SimplifyCall(V, ArgBegin, ArgEnd, Query(DL, TLI, DT, AC, CxtI),
@@ -3553,7 +3613,7 @@ Value *llvm::SimplifyCall(Value *V, User::op_iterator ArgBegin,
 }
 
 Value *llvm::SimplifyCall(Value *V, ArrayRef<Value *> Args,
-                          const DataLayout *DL, const TargetLibraryInfo *TLI,
+                          const DataLayout &DL, const TargetLibraryInfo *TLI,
                           const DominatorTree *DT, AssumptionCache *AC,
                           const Instruction *CxtI) {
   return ::SimplifyCall(V, Args.begin(), Args.end(),
@@ -3562,7 +3622,7 @@ Value *llvm::SimplifyCall(Value *V, ArrayRef<Value *> Args,
 
 /// SimplifyInstruction - See if we can compute a simplified version of this
 /// instruction.  If not, this returns null.
-Value *llvm::SimplifyInstruction(Instruction *I, const DataLayout *DL,
+Value *llvm::SimplifyInstruction(Instruction *I, const DataLayout &DL,
                                  const TargetLibraryInfo *TLI,
                                  const DominatorTree *DT, AssumptionCache *AC) {
   Value *Result;
@@ -3608,8 +3668,8 @@ Value *llvm::SimplifyInstruction(Instruction *I, const DataLayout *DL,
                               AC, I);
     break;
   case Instruction::FDiv:
-    Result = SimplifyFDivInst(I->getOperand(0), I->getOperand(1), DL, TLI, DT,
-                              AC, I);
+    Result = SimplifyFDivInst(I->getOperand(0), I->getOperand(1),
+                              I->getFastMathFlags(), DL, TLI, DT, AC, I);
     break;
   case Instruction::SRem:
     Result = SimplifySRemInst(I->getOperand(0), I->getOperand(1), DL, TLI, DT,
@@ -3620,8 +3680,8 @@ Value *llvm::SimplifyInstruction(Instruction *I, const DataLayout *DL,
                               AC, I);
     break;
   case Instruction::FRem:
-    Result = SimplifyFRemInst(I->getOperand(0), I->getOperand(1), DL, TLI, DT,
-                              AC, I);
+    Result = SimplifyFRemInst(I->getOperand(0), I->getOperand(1),
+                              I->getFastMathFlags(), DL, TLI, DT, AC, I);
     break;
   case Instruction::Shl:
     Result = SimplifyShlInst(I->getOperand(0), I->getOperand(1),
@@ -3710,12 +3770,12 @@ Value *llvm::SimplifyInstruction(Instruction *I, const DataLayout *DL,
 /// This routine returns 'true' only when *it* simplifies something. The passed
 /// in simplified value does not count toward this.
 static bool replaceAndRecursivelySimplifyImpl(Instruction *I, Value *SimpleV,
-                                              const DataLayout *DL,
                                               const TargetLibraryInfo *TLI,
                                               const DominatorTree *DT,
                                               AssumptionCache *AC) {
   bool Simplified = false;
   SmallSetVector<Instruction *, 8> Worklist;
+  const DataLayout &DL = I->getModule()->getDataLayout();
 
   // If we have an explicit value to collapse to, do that round of the
   // simplification loop by hand initially.
@@ -3763,19 +3823,18 @@ static bool replaceAndRecursivelySimplifyImpl(Instruction *I, Value *SimpleV,
   return Simplified;
 }
 
-bool llvm::recursivelySimplifyInstruction(Instruction *I, const DataLayout *DL,
+bool llvm::recursivelySimplifyInstruction(Instruction *I,
                                           const TargetLibraryInfo *TLI,
                                           const DominatorTree *DT,
                                           AssumptionCache *AC) {
-  return replaceAndRecursivelySimplifyImpl(I, nullptr, DL, TLI, DT, AC);
+  return replaceAndRecursivelySimplifyImpl(I, nullptr, TLI, DT, AC);
 }
 
 bool llvm::replaceAndRecursivelySimplify(Instruction *I, Value *SimpleV,
-                                         const DataLayout *DL,
                                          const TargetLibraryInfo *TLI,
                                          const DominatorTree *DT,
                                          AssumptionCache *AC) {
   assert(I != SimpleV && "replaceAndRecursivelySimplify(X,X) is not valid!");
   assert(SimpleV && "Must provide a simplified value.");
-  return replaceAndRecursivelySimplifyImpl(I, SimpleV, DL, TLI, DT, AC);
+  return replaceAndRecursivelySimplifyImpl(I, SimpleV, TLI, DT, AC);
 }