use range-based for loop; NFCI
[oota-llvm.git] / lib / Transforms / InstCombine / InstCombineCalls.cpp
index b81b9358aa15812ddc9d5cb903d05585efa20534..cde26cc24c29d922656d14814582fd87fc5f05a0 100644 (file)
@@ -381,6 +381,196 @@ static Value *SimplifyX86insertps(const IntrinsicInst &II,
   return nullptr;
 }
 
+/// Attempt to simplify SSE4A EXTRQ/EXTRQI instructions using constant folding
+/// or conversion to a shuffle vector.
+static Value *SimplifyX86extrq(IntrinsicInst &II, Value *Op0,
+                               ConstantInt *CILength, ConstantInt *CIIndex,
+                               InstCombiner::BuilderTy &Builder) {
+  auto LowConstantHighUndef = [&](uint64_t Val) {
+    Type *IntTy64 = Type::getInt64Ty(II.getContext());
+    Constant *Args[] = {ConstantInt::get(IntTy64, Val),
+                        UndefValue::get(IntTy64)};
+    return ConstantVector::get(Args);
+  };
+
+  // See if we're dealing with constant values.
+  Constant *C0 = dyn_cast<Constant>(Op0);
+  ConstantInt *CI0 =
+      C0 ? dyn_cast<ConstantInt>(C0->getAggregateElement((unsigned)0))
+         : nullptr;
+
+  // Attempt to constant fold.
+  if (CILength && CIIndex) {
+    // From AMD documentation: "The bit index and field length are each six
+    // bits in length other bits of the field are ignored."
+    APInt APIndex = CIIndex->getValue().zextOrTrunc(6);
+    APInt APLength = CILength->getValue().zextOrTrunc(6);
+
+    unsigned Index = APIndex.getZExtValue();
+
+    // From AMD documentation: "a value of zero in the field length is
+    // defined as length of 64".
+    unsigned Length = APLength == 0 ? 64 : APLength.getZExtValue();
+
+    // From AMD documentation: "If the sum of the bit index + length field
+    // is greater than 64, the results are undefined".
+    unsigned End = Index + Length;
+
+    // Note that both field index and field length are 8-bit quantities.
+    // Since variables 'Index' and 'Length' are unsigned values
+    // obtained from zero-extending field index and field length
+    // respectively, their sum should never wrap around.
+    if (End > 64)
+      return UndefValue::get(II.getType());
+
+    // If we are inserting whole bytes, we can convert this to a shuffle.
+    // Lowering can recognize EXTRQI shuffle masks.
+    if ((Length % 8) == 0 && (Index % 8) == 0) {
+      // Convert bit indices to byte indices.
+      Length /= 8;
+      Index /= 8;
+
+      Type *IntTy8 = Type::getInt8Ty(II.getContext());
+      Type *IntTy32 = Type::getInt32Ty(II.getContext());
+      VectorType *ShufTy = VectorType::get(IntTy8, 16);
+
+      SmallVector<Constant *, 16> ShuffleMask;
+      for (int i = 0; i != (int)Length; ++i)
+        ShuffleMask.push_back(
+            Constant::getIntegerValue(IntTy32, APInt(32, i + Index)));
+      for (int i = Length; i != 8; ++i)
+        ShuffleMask.push_back(
+            Constant::getIntegerValue(IntTy32, APInt(32, i + 16)));
+      for (int i = 8; i != 16; ++i)
+        ShuffleMask.push_back(UndefValue::get(IntTy32));
+
+      Value *SV = Builder.CreateShuffleVector(
+          Builder.CreateBitCast(Op0, ShufTy),
+          ConstantAggregateZero::get(ShufTy), ConstantVector::get(ShuffleMask));
+      return Builder.CreateBitCast(SV, II.getType());
+    }
+
+    // Constant Fold - shift Index'th bit to lowest position and mask off
+    // Length bits.
+    if (CI0) {
+      APInt Elt = CI0->getValue();
+      Elt = Elt.lshr(Index).zextOrTrunc(Length);
+      return LowConstantHighUndef(Elt.getZExtValue());
+    }
+
+    // If we were an EXTRQ call, we'll save registers if we convert to EXTRQI.
+    if (II.getIntrinsicID() == Intrinsic::x86_sse4a_extrq) {
+      Value *Args[] = {Op0, CILength, CIIndex};
+      Module *M = II.getParent()->getParent()->getParent();
+      Value *F = Intrinsic::getDeclaration(M, Intrinsic::x86_sse4a_extrqi);
+      return Builder.CreateCall(F, Args);
+    }
+  }
+
+  // Constant Fold - extraction from zero is always {zero, undef}.
+  if (CI0 && CI0->equalsInt(0))
+    return LowConstantHighUndef(0);
+
+  return nullptr;
+}
+
+/// Attempt to simplify SSE4A INSERTQ/INSERTQI instructions using constant
+/// folding or conversion to a shuffle vector.
+static Value *SimplifyX86insertq(IntrinsicInst &II, Value *Op0, Value *Op1,
+                                 APInt APLength, APInt APIndex,
+                                 InstCombiner::BuilderTy &Builder) {
+
+  // From AMD documentation: "The bit index and field length are each six bits
+  // in length other bits of the field are ignored."
+  APIndex = APIndex.zextOrTrunc(6);
+  APLength = APLength.zextOrTrunc(6);
+
+  // Attempt to constant fold.
+  unsigned Index = APIndex.getZExtValue();
+
+  // From AMD documentation: "a value of zero in the field length is
+  // defined as length of 64".
+  unsigned Length = APLength == 0 ? 64 : APLength.getZExtValue();
+
+  // From AMD documentation: "If the sum of the bit index + length field
+  // is greater than 64, the results are undefined".
+  unsigned End = Index + Length;
+
+  // Note that both field index and field length are 8-bit quantities.
+  // Since variables 'Index' and 'Length' are unsigned values
+  // obtained from zero-extending field index and field length
+  // respectively, their sum should never wrap around.
+  if (End > 64)
+    return UndefValue::get(II.getType());
+
+  // If we are inserting whole bytes, we can convert this to a shuffle.
+  // Lowering can recognize INSERTQI shuffle masks.
+  if ((Length % 8) == 0 && (Index % 8) == 0) {
+    // Convert bit indices to byte indices.
+    Length /= 8;
+    Index /= 8;
+
+    Type *IntTy8 = Type::getInt8Ty(II.getContext());
+    Type *IntTy32 = Type::getInt32Ty(II.getContext());
+    VectorType *ShufTy = VectorType::get(IntTy8, 16);
+
+    SmallVector<Constant *, 16> ShuffleMask;
+    for (int i = 0; i != (int)Index; ++i)
+      ShuffleMask.push_back(Constant::getIntegerValue(IntTy32, APInt(32, i)));
+    for (int i = 0; i != (int)Length; ++i)
+      ShuffleMask.push_back(
+          Constant::getIntegerValue(IntTy32, APInt(32, i + 16)));
+    for (int i = Index + Length; i != 8; ++i)
+      ShuffleMask.push_back(Constant::getIntegerValue(IntTy32, APInt(32, i)));
+    for (int i = 8; i != 16; ++i)
+      ShuffleMask.push_back(UndefValue::get(IntTy32));
+
+    Value *SV = Builder.CreateShuffleVector(Builder.CreateBitCast(Op0, ShufTy),
+                                            Builder.CreateBitCast(Op1, ShufTy),
+                                            ConstantVector::get(ShuffleMask));
+    return Builder.CreateBitCast(SV, II.getType());
+  }
+
+  // See if we're dealing with constant values.
+  Constant *C0 = dyn_cast<Constant>(Op0);
+  Constant *C1 = dyn_cast<Constant>(Op1);
+  ConstantInt *CI00 =
+      C0 ? dyn_cast<ConstantInt>(C0->getAggregateElement((unsigned)0))
+         : nullptr;
+  ConstantInt *CI10 =
+      C1 ? dyn_cast<ConstantInt>(C1->getAggregateElement((unsigned)0))
+         : nullptr;
+
+  // Constant Fold - insert bottom Length bits starting at the Index'th bit.
+  if (CI00 && CI10) {
+    APInt V00 = CI00->getValue();
+    APInt V10 = CI10->getValue();
+    APInt Mask = APInt::getLowBitsSet(64, Length).shl(Index);
+    V00 = V00 & ~Mask;
+    V10 = V10.zextOrTrunc(Length).zextOrTrunc(64).shl(Index);
+    APInt Val = V00 | V10;
+    Type *IntTy64 = Type::getInt64Ty(II.getContext());
+    Constant *Args[] = {ConstantInt::get(IntTy64, Val.getZExtValue()),
+                        UndefValue::get(IntTy64)};
+    return ConstantVector::get(Args);
+  }
+
+  // If we were an INSERTQ call, we'll save demanded elements if we convert to
+  // INSERTQI.
+  if (II.getIntrinsicID() == Intrinsic::x86_sse4a_insertq) {
+    Type *IntTy8 = Type::getInt8Ty(II.getContext());
+    Constant *CILength = ConstantInt::get(IntTy8, Length, false);
+    Constant *CIIndex = ConstantInt::get(IntTy8, Index, false);
+
+    Value *Args[] = {Op0, Op1, CILength, CIIndex};
+    Module *M = II.getParent()->getParent()->getParent();
+    Value *F = Intrinsic::getDeclaration(M, Intrinsic::x86_sse4a_insertqi);
+    return Builder.CreateCall(F, Args);
+  }
+
+  return nullptr;
+}
+
 /// The shuffle mask for a perm2*128 selects any two halves of two 256-bit
 /// source vectors, unless a zero bit is set. If a zero bit is set,
 /// then ignore that half of the mask and clear that half of the vector.
@@ -598,6 +788,16 @@ Instruction *InstCombiner::visitCallInst(CallInst &CI) {
     break;
   }
 
+  case Intrinsic::bitreverse: {
+    Value *IIOperand = II->getArgOperand(0);
+    Value *X = nullptr;
+
+    // bitreverse(bitreverse(x)) -> x
+    if (match(IIOperand, m_Intrinsic<Intrinsic::bitreverse>(m_Value(X))))
+      return ReplaceInstUsesWith(CI, X);
+    break;
+  }
+
   case Intrinsic::powi:
     if (ConstantInt *Power = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1))) {
       // powi(x, 0) -> 1.0
@@ -1005,14 +1205,29 @@ Instruction *InstCombiner::visitCallInst(CallInst &CI) {
     break;
 
   case Intrinsic::x86_sse4a_extrq: {
-    // EXTRQ uses only the lowest 64-bits of the first 128-bit vector
-    // operands and the lowest 16-bits of the second.
     Value *Op0 = II->getArgOperand(0);
     Value *Op1 = II->getArgOperand(1);
     unsigned VWidth0 = Op0->getType()->getVectorNumElements();
     unsigned VWidth1 = Op1->getType()->getVectorNumElements();
-    assert(VWidth0 == 2 && VWidth1 == 16 && "Unexpected operand sizes");
+    assert(Op0->getType()->getPrimitiveSizeInBits() == 128 &&
+           Op1->getType()->getPrimitiveSizeInBits() == 128 && VWidth0 == 2 &&
+           VWidth1 == 16 && "Unexpected operand sizes");
+
+    // See if we're dealing with constant values.
+    Constant *C1 = dyn_cast<Constant>(Op1);
+    ConstantInt *CILength =
+        C1 ? dyn_cast<ConstantInt>(C1->getAggregateElement((unsigned)0))
+           : nullptr;
+    ConstantInt *CIIndex =
+        C1 ? dyn_cast<ConstantInt>(C1->getAggregateElement((unsigned)1))
+           : nullptr;
+
+    // Attempt to simplify to a constant, shuffle vector or EXTRQI call.
+    if (Value *V = SimplifyX86extrq(*II, Op0, CILength, CIIndex, *Builder))
+      return ReplaceInstUsesWith(*II, V);
 
+    // EXTRQ only uses the lowest 64-bits of the first 128-bit vector
+    // operands and the lowest 16-bits of the second.
     if (Value *V = SimplifyDemandedVectorEltsLow(Op0, VWidth0, 1)) {
       II->setArgOperand(0, V);
       return II;
@@ -1025,13 +1240,24 @@ Instruction *InstCombiner::visitCallInst(CallInst &CI) {
   }
 
   case Intrinsic::x86_sse4a_extrqi: {
-    // EXTRQI uses only the lowest 64-bits of the first 128-bit vector
-    // operand.
-    Value *Op = II->getArgOperand(0);
-    unsigned VWidth = Op->getType()->getVectorNumElements();
-    assert(VWidth == 2 && "Unexpected operand size");
+    // EXTRQI: Extract Length bits starting from Index. Zero pad the remaining
+    // bits of the lower 64-bits. The upper 64-bits are undefined.
+    Value *Op0 = II->getArgOperand(0);
+    unsigned VWidth = Op0->getType()->getVectorNumElements();
+    assert(Op0->getType()->getPrimitiveSizeInBits() == 128 && VWidth == 2 &&
+           "Unexpected operand size");
+
+    // See if we're dealing with constant values.
+    ConstantInt *CILength = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1));
+    ConstantInt *CIIndex = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(2));
 
-    if (Value *V = SimplifyDemandedVectorEltsLow(Op, VWidth, 1)) {
+    // Attempt to simplify to a constant or shuffle vector.
+    if (Value *V = SimplifyX86extrq(*II, Op0, CILength, CIIndex, *Builder))
+      return ReplaceInstUsesWith(*II, V);
+
+    // EXTRQI only uses the lowest 64-bits of the first 128-bit vector
+    // operand.
+    if (Value *V = SimplifyDemandedVectorEltsLow(Op0, VWidth, 1)) {
       II->setArgOperand(0, V);
       return II;
     }
@@ -1039,13 +1265,32 @@ Instruction *InstCombiner::visitCallInst(CallInst &CI) {
   }
 
   case Intrinsic::x86_sse4a_insertq: {
-    // INSERTQ uses only the lowest 64-bits of the first 128-bit vector
-    // operand.
-    Value *Op = II->getArgOperand(0);
-    unsigned VWidth = Op->getType()->getVectorNumElements();
-    assert(VWidth == 2 && "Unexpected operand size");
+    Value *Op0 = II->getArgOperand(0);
+    Value *Op1 = II->getArgOperand(1);
+    unsigned VWidth = Op0->getType()->getVectorNumElements();
+    assert(Op0->getType()->getPrimitiveSizeInBits() == 128 &&
+           Op1->getType()->getPrimitiveSizeInBits() == 128 && VWidth == 2 &&
+           Op1->getType()->getVectorNumElements() == 2 &&
+           "Unexpected operand size");
+
+    // See if we're dealing with constant values.
+    Constant *C1 = dyn_cast<Constant>(Op1);
+    ConstantInt *CI11 =
+        C1 ? dyn_cast<ConstantInt>(C1->getAggregateElement((unsigned)1))
+           : nullptr;
+
+    // Attempt to simplify to a constant, shuffle vector or INSERTQI call.
+    if (CI11) {
+      APInt V11 = CI11->getValue();
+      APInt Len = V11.zextOrTrunc(6);
+      APInt Idx = V11.lshr(8).zextOrTrunc(6);
+      if (Value *V = SimplifyX86insertq(*II, Op0, Op1, Len, Idx, *Builder))
+        return ReplaceInstUsesWith(*II, V);
+    }
 
-    if (Value *V = SimplifyDemandedVectorEltsLow(Op, VWidth, 1)) {
+    // INSERTQ only uses the lowest 64-bits of the first 128-bit vector
+    // operand.
+    if (Value *V = SimplifyDemandedVectorEltsLow(Op0, VWidth, 1)) {
       II->setArgOperand(0, V);
       return II;
     }
@@ -1053,49 +1298,31 @@ Instruction *InstCombiner::visitCallInst(CallInst &CI) {
   }
 
   case Intrinsic::x86_sse4a_insertqi: {
-    // insertqi x, y, 64, 0 can just copy y's lower bits and leave the top
-    // ones undef
-    // TODO: eventually we should lower this intrinsic to IR
-    if (auto CILength = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(2))) {
-      if (auto CIIndex = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(3))) {
-        unsigned Index = CIIndex->getZExtValue();
-
-        // From AMD documentation: "a value of zero in the field length is
-        // defined as length of 64".
-        unsigned Length = CILength->equalsInt(0) ? 64 : CILength->getZExtValue();
-
-        // From AMD documentation: "If the sum of the bit index + length field
-        // is greater than 64, the results are undefined".
-        unsigned End = Index + Length;
-
-        // Note that both field index and field length are 8-bit quantities.
-        // Since variables 'Index' and 'Length' are unsigned values
-        // obtained from zero-extending field index and field length
-        // respectively, their sum should never wrap around.
-        if (End > 64)
-          return ReplaceInstUsesWith(CI, UndefValue::get(II->getType()));
-
-        if (Length == 64 && Index == 0) {
-          Value *Vec = II->getArgOperand(1);
-          Value *Undef = UndefValue::get(Vec->getType());
-          const uint32_t Mask[] = {0, 2};
-          return ReplaceInstUsesWith(
-              CI,
-              Builder->CreateShuffleVector(
-                  Vec, Undef, ConstantDataVector::get(
-                                  II->getContext(), makeArrayRef(Mask))));
-        }
-      }
-    }
-
-    // INSERTQI uses only the lowest 64-bits of the first two 128-bit vector
-    // operands.
+    // INSERTQI: Extract lowest Length bits from lower half of second source and
+    // insert over first source starting at Index bit. The upper 64-bits are
+    // undefined.
     Value *Op0 = II->getArgOperand(0);
     Value *Op1 = II->getArgOperand(1);
     unsigned VWidth0 = Op0->getType()->getVectorNumElements();
     unsigned VWidth1 = Op1->getType()->getVectorNumElements();
-    assert(VWidth0 == 2 && VWidth1 == 2 && "Unexpected operand sizes");
+    assert(Op0->getType()->getPrimitiveSizeInBits() == 128 &&
+           Op1->getType()->getPrimitiveSizeInBits() == 128 && VWidth0 == 2 &&
+           VWidth1 == 2 && "Unexpected operand sizes");
+
+    // See if we're dealing with constant values.
+    ConstantInt *CILength = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(2));
+    ConstantInt *CIIndex = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(3));
+
+    // Attempt to simplify to a constant or shuffle vector.
+    if (CILength && CIIndex) {
+      APInt Len = CILength->getValue().zextOrTrunc(6);
+      APInt Idx = CIIndex->getValue().zextOrTrunc(6);
+      if (Value *V = SimplifyX86insertq(*II, Op0, Op1, Len, Idx, *Builder))
+        return ReplaceInstUsesWith(*II, V);
+    }
 
+    // INSERTQI only uses the lowest 64-bits of the first two 128-bit vector
+    // operands.
     if (Value *V = SimplifyDemandedVectorEltsLow(Op0, VWidth0, 1)) {
       II->setArgOperand(0, V);
       return II;
@@ -1407,15 +1634,14 @@ Instruction *InstCombiner::visitCallInst(CallInst &CI) {
     // happen when variable allocas are DCE'd.
     if (IntrinsicInst *SS = dyn_cast<IntrinsicInst>(II->getArgOperand(0))) {
       if (SS->getIntrinsicID() == Intrinsic::stacksave) {
-        BasicBlock::iterator BI = SS;
-        if (&*++BI == II)
+        if (&*++SS->getIterator() == II)
           return EraseInstFromFunction(CI);
       }
     }
 
     // Scan down this block to see if there is another stack restore in the
     // same block without an intervening call/alloca.
-    BasicBlock::iterator BI = II;
+    BasicBlock::iterator BI(II);
     TerminatorInst *TI = II->getParent()->getTerminator();
     bool CannotRemove = false;
     for (++BI; &*BI != TI; ++BI) {
@@ -1449,7 +1675,7 @@ Instruction *InstCombiner::visitCallInst(CallInst &CI) {
     // Remove trivially empty lifetime_start/end ranges, i.e. a start
     // immediately followed by an end (ignoring debuginfo or other
     // lifetime markers in between).
-    BasicBlock::iterator BI = II, BE = II->getParent()->end();
+    BasicBlock::iterator BI = II->getIterator(), BE = II->getParent()->end();
     for (++BI; BI != BE; ++BI) {
       if (IntrinsicInst *LTE = dyn_cast<IntrinsicInst>(BI)) {
         if (isa<DbgInfoIntrinsic>(LTE) ||
@@ -1670,9 +1896,10 @@ static IntrinsicInst *FindInitTrampolineFromBB(IntrinsicInst *AdjustTramp,
                                                Value *TrampMem) {
   // Visit all the previous instructions in the basic block, and try to find a
   // init.trampoline which has a direct path to the adjust.trampoline.
-  for (BasicBlock::iterator I = AdjustTramp,
-       E = AdjustTramp->getParent()->begin(); I != E; ) {
-    Instruction *Inst = --I;
+  for (BasicBlock::iterator I = AdjustTramp->getIterator(),
+                            E = AdjustTramp->getParent()->begin();
+       I != E;) {
+    Instruction *Inst = &*--I;
     if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(I))
       if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::init_trampoline &&
           II->getOperand(0) == TrampMem)