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[oota-llvm.git] / lib / IR / Instructions.cpp
1 //===-- Instructions.cpp - Implement the LLVM instructions ----------------===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
6 // License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 // This file implements all of the non-inline methods for the LLVM instruction
11 // classes.
12 //
13 //===----------------------------------------------------------------------===//
14
15 #include "llvm/IR/Instructions.h"
16 #include "LLVMContextImpl.h"
17 #include "llvm/IR/CallSite.h"
18 #include "llvm/IR/ConstantRange.h"
19 #include "llvm/IR/Constants.h"
20 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
21 #include "llvm/IR/DerivedTypes.h"
22 #include "llvm/IR/Function.h"
23 #include "llvm/IR/Module.h"
24 #include "llvm/IR/Operator.h"
25 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
26 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
27 using namespace llvm;
28
29 //===----------------------------------------------------------------------===//
30 //                            CallSite Class
31 //===----------------------------------------------------------------------===//
32
33 User::op_iterator CallSite::getCallee() const {
34   Instruction *II(getInstruction());
35   return isCall()
36     ? cast<CallInst>(II)->op_end() - 1 // Skip Callee
37     : cast<InvokeInst>(II)->op_end() - 3; // Skip BB, BB, Callee
38 }
39
40 //===----------------------------------------------------------------------===//
41 //                            TerminatorInst Class
42 //===----------------------------------------------------------------------===//
43
44 // Out of line virtual method, so the vtable, etc has a home.
45 TerminatorInst::~TerminatorInst() {
46 }
47
48 //===----------------------------------------------------------------------===//
49 //                           UnaryInstruction Class
50 //===----------------------------------------------------------------------===//
51
52 // Out of line virtual method, so the vtable, etc has a home.
53 UnaryInstruction::~UnaryInstruction() {
54 }
55
56 //===----------------------------------------------------------------------===//
57 //                              SelectInst Class
58 //===----------------------------------------------------------------------===//
59
60 /// areInvalidOperands - Return a string if the specified operands are invalid
61 /// for a select operation, otherwise return null.
62 const char *SelectInst::areInvalidOperands(Value *Op0, Value *Op1, Value *Op2) {
63   if (Op1->getType() != Op2->getType())
64     return "both values to select must have same type";
65   
66   if (VectorType *VT = dyn_cast<VectorType>(Op0->getType())) {
67     // Vector select.
68     if (VT->getElementType() != Type::getInt1Ty(Op0->getContext()))
69       return "vector select condition element type must be i1";
70     VectorType *ET = dyn_cast<VectorType>(Op1->getType());
71     if (!ET)
72       return "selected values for vector select must be vectors";
73     if (ET->getNumElements() != VT->getNumElements())
74       return "vector select requires selected vectors to have "
75                    "the same vector length as select condition";
76   } else if (Op0->getType() != Type::getInt1Ty(Op0->getContext())) {
77     return "select condition must be i1 or <n x i1>";
78   }
79   return nullptr;
80 }
81
82
83 //===----------------------------------------------------------------------===//
84 //                               PHINode Class
85 //===----------------------------------------------------------------------===//
86
87 PHINode::PHINode(const PHINode &PN)
88   : Instruction(PN.getType(), Instruction::PHI,
89                 allocHungoffUses(PN.getNumOperands()), PN.getNumOperands()),
90     ReservedSpace(PN.getNumOperands()) {
91   std::copy(PN.op_begin(), PN.op_end(), op_begin());
92   std::copy(PN.block_begin(), PN.block_end(), block_begin());
93   SubclassOptionalData = PN.SubclassOptionalData;
94 }
95
96 PHINode::~PHINode() {
97   dropHungoffUses();
98 }
99
100 Use *PHINode::allocHungoffUses(unsigned N) const {
101   // Allocate the array of Uses of the incoming values, followed by a pointer
102   // (with bottom bit set) to the User, followed by the array of pointers to
103   // the incoming basic blocks.
104   size_t size = N * sizeof(Use) + sizeof(Use::UserRef)
105     + N * sizeof(BasicBlock*);
106   Use *Begin = static_cast<Use*>(::operator new(size));
107   Use *End = Begin + N;
108   (void) new(End) Use::UserRef(const_cast<PHINode*>(this), 1);
109   return Use::initTags(Begin, End);
110 }
111
112 // removeIncomingValue - Remove an incoming value.  This is useful if a
113 // predecessor basic block is deleted.
114 Value *PHINode::removeIncomingValue(unsigned Idx, bool DeletePHIIfEmpty) {
115   Value *Removed = getIncomingValue(Idx);
116
117   // Move everything after this operand down.
118   //
119   // FIXME: we could just swap with the end of the list, then erase.  However,
120   // clients might not expect this to happen.  The code as it is thrashes the
121   // use/def lists, which is kinda lame.
122   std::copy(op_begin() + Idx + 1, op_end(), op_begin() + Idx);
123   std::copy(block_begin() + Idx + 1, block_end(), block_begin() + Idx);
124
125   // Nuke the last value.
126   Op<-1>().set(nullptr);
127   --NumOperands;
128
129   // If the PHI node is dead, because it has zero entries, nuke it now.
130   if (getNumOperands() == 0 && DeletePHIIfEmpty) {
131     // If anyone is using this PHI, make them use a dummy value instead...
132     replaceAllUsesWith(UndefValue::get(getType()));
133     eraseFromParent();
134   }
135   return Removed;
136 }
137
138 /// growOperands - grow operands - This grows the operand list in response
139 /// to a push_back style of operation.  This grows the number of ops by 1.5
140 /// times.
141 ///
142 void PHINode::growOperands() {
143   unsigned e = getNumOperands();
144   unsigned NumOps = e + e / 2;
145   if (NumOps < 2) NumOps = 2;      // 2 op PHI nodes are VERY common.
146
147   Use *OldOps = op_begin();
148   BasicBlock **OldBlocks = block_begin();
149
150   ReservedSpace = NumOps;
151   OperandList = allocHungoffUses(ReservedSpace);
152
153   std::copy(OldOps, OldOps + e, op_begin());
154   std::copy(OldBlocks, OldBlocks + e, block_begin());
155
156   Use::zap(OldOps, OldOps + e, true);
157 }
158
159 /// hasConstantValue - If the specified PHI node always merges together the same
160 /// value, return the value, otherwise return null.
161 Value *PHINode::hasConstantValue() const {
162   // Exploit the fact that phi nodes always have at least one entry.
163   Value *ConstantValue = getIncomingValue(0);
164   for (unsigned i = 1, e = getNumIncomingValues(); i != e; ++i)
165     if (getIncomingValue(i) != ConstantValue && getIncomingValue(i) != this) {
166       if (ConstantValue != this)
167         return nullptr; // Incoming values not all the same.
168        // The case where the first value is this PHI.
169       ConstantValue = getIncomingValue(i);
170     }
171   if (ConstantValue == this)
172     return UndefValue::get(getType());
173   return ConstantValue;
174 }
175
176 //===----------------------------------------------------------------------===//
177 //                       LandingPadInst Implementation
178 //===----------------------------------------------------------------------===//
179
180 LandingPadInst::LandingPadInst(Type *RetTy, Value *PersonalityFn,
181                                unsigned NumReservedValues, const Twine &NameStr,
182                                Instruction *InsertBefore)
183   : Instruction(RetTy, Instruction::LandingPad, nullptr, 0, InsertBefore) {
184   init(PersonalityFn, 1 + NumReservedValues, NameStr);
185 }
186
187 LandingPadInst::LandingPadInst(Type *RetTy, Value *PersonalityFn,
188                                unsigned NumReservedValues, const Twine &NameStr,
189                                BasicBlock *InsertAtEnd)
190   : Instruction(RetTy, Instruction::LandingPad, nullptr, 0, InsertAtEnd) {
191   init(PersonalityFn, 1 + NumReservedValues, NameStr);
192 }
193
194 LandingPadInst::LandingPadInst(const LandingPadInst &LP)
195   : Instruction(LP.getType(), Instruction::LandingPad,
196                 allocHungoffUses(LP.getNumOperands()), LP.getNumOperands()),
197     ReservedSpace(LP.getNumOperands()) {
198   Use *OL = OperandList, *InOL = LP.OperandList;
199   for (unsigned I = 0, E = ReservedSpace; I != E; ++I)
200     OL[I] = InOL[I];
201
202   setCleanup(LP.isCleanup());
203 }
204
205 LandingPadInst::~LandingPadInst() {
206   dropHungoffUses();
207 }
208
209 LandingPadInst *LandingPadInst::Create(Type *RetTy, Value *PersonalityFn,
210                                        unsigned NumReservedClauses,
211                                        const Twine &NameStr,
212                                        Instruction *InsertBefore) {
213   return new LandingPadInst(RetTy, PersonalityFn, NumReservedClauses, NameStr,
214                             InsertBefore);
215 }
216
217 LandingPadInst *LandingPadInst::Create(Type *RetTy, Value *PersonalityFn,
218                                        unsigned NumReservedClauses,
219                                        const Twine &NameStr,
220                                        BasicBlock *InsertAtEnd) {
221   return new LandingPadInst(RetTy, PersonalityFn, NumReservedClauses, NameStr,
222                             InsertAtEnd);
223 }
224
225 void LandingPadInst::init(Value *PersFn, unsigned NumReservedValues,
226                           const Twine &NameStr) {
227   ReservedSpace = NumReservedValues;
228   NumOperands = 1;
229   OperandList = allocHungoffUses(ReservedSpace);
230   OperandList[0] = PersFn;
231   setName(NameStr);
232   setCleanup(false);
233 }
234
235 /// growOperands - grow operands - This grows the operand list in response to a
236 /// push_back style of operation. This grows the number of ops by 2 times.
237 void LandingPadInst::growOperands(unsigned Size) {
238   unsigned e = getNumOperands();
239   if (ReservedSpace >= e + Size) return;
240   ReservedSpace = (e + Size / 2) * 2;
241
242   Use *NewOps = allocHungoffUses(ReservedSpace);
243   Use *OldOps = OperandList;
244   for (unsigned i = 0; i != e; ++i)
245       NewOps[i] = OldOps[i];
246
247   OperandList = NewOps;
248   Use::zap(OldOps, OldOps + e, true);
249 }
250
251 void LandingPadInst::addClause(Constant *Val) {
252   unsigned OpNo = getNumOperands();
253   growOperands(1);
254   assert(OpNo < ReservedSpace && "Growing didn't work!");
255   ++NumOperands;
256   OperandList[OpNo] = Val;
257 }
258
259 //===----------------------------------------------------------------------===//
260 //                        CallInst Implementation
261 //===----------------------------------------------------------------------===//
262
263 CallInst::~CallInst() {
264 }
265
266 void CallInst::init(Value *Func, ArrayRef<Value *> Args, const Twine &NameStr) {
267   assert(NumOperands == Args.size() + 1 && "NumOperands not set up?");
268   Op<-1>() = Func;
269
270 #ifndef NDEBUG
271   FunctionType *FTy =
272     cast<FunctionType>(cast<PointerType>(Func->getType())->getElementType());
273
274   assert((Args.size() == FTy->getNumParams() ||
275           (FTy->isVarArg() && Args.size() > FTy->getNumParams())) &&
276          "Calling a function with bad signature!");
277
278   for (unsigned i = 0; i != Args.size(); ++i)
279     assert((i >= FTy->getNumParams() || 
280             FTy->getParamType(i) == Args[i]->getType()) &&
281            "Calling a function with a bad signature!");
282 #endif
283
284   std::copy(Args.begin(), Args.end(), op_begin());
285   setName(NameStr);
286 }
287
288 void CallInst::init(Value *Func, const Twine &NameStr) {
289   assert(NumOperands == 1 && "NumOperands not set up?");
290   Op<-1>() = Func;
291
292 #ifndef NDEBUG
293   FunctionType *FTy =
294     cast<FunctionType>(cast<PointerType>(Func->getType())->getElementType());
295
296   assert(FTy->getNumParams() == 0 && "Calling a function with bad signature");
297 #endif
298
299   setName(NameStr);
300 }
301
302 CallInst::CallInst(Value *Func, const Twine &Name,
303                    Instruction *InsertBefore)
304   : Instruction(cast<FunctionType>(cast<PointerType>(Func->getType())
305                                    ->getElementType())->getReturnType(),
306                 Instruction::Call,
307                 OperandTraits<CallInst>::op_end(this) - 1,
308                 1, InsertBefore) {
309   init(Func, Name);
310 }
311
312 CallInst::CallInst(Value *Func, const Twine &Name,
313                    BasicBlock *InsertAtEnd)
314   : Instruction(cast<FunctionType>(cast<PointerType>(Func->getType())
315                                    ->getElementType())->getReturnType(),
316                 Instruction::Call,
317                 OperandTraits<CallInst>::op_end(this) - 1,
318                 1, InsertAtEnd) {
319   init(Func, Name);
320 }
321
322 CallInst::CallInst(const CallInst &CI)
323   : Instruction(CI.getType(), Instruction::Call,
324                 OperandTraits<CallInst>::op_end(this) - CI.getNumOperands(),
325                 CI.getNumOperands()) {
326   setAttributes(CI.getAttributes());
327   setTailCallKind(CI.getTailCallKind());
328   setCallingConv(CI.getCallingConv());
329     
330   std::copy(CI.op_begin(), CI.op_end(), op_begin());
331   SubclassOptionalData = CI.SubclassOptionalData;
332 }
333
334 void CallInst::addAttribute(unsigned i, Attribute::AttrKind attr) {
335   AttributeSet PAL = getAttributes();
336   PAL = PAL.addAttribute(getContext(), i, attr);
337   setAttributes(PAL);
338 }
339
340 void CallInst::removeAttribute(unsigned i, Attribute attr) {
341   AttributeSet PAL = getAttributes();
342   AttrBuilder B(attr);
343   LLVMContext &Context = getContext();
344   PAL = PAL.removeAttributes(Context, i,
345                              AttributeSet::get(Context, i, B));
346   setAttributes(PAL);
347 }
348
349 void CallInst::addDereferenceableAttr(unsigned i, uint64_t Bytes) {
350   AttributeSet PAL = getAttributes();
351   PAL = PAL.addDereferenceableAttr(getContext(), i, Bytes);
352   setAttributes(PAL);
353 }
354
355 bool CallInst::hasFnAttrImpl(Attribute::AttrKind A) const {
356   if (AttributeList.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex, A))
357     return true;
358   if (const Function *F = getCalledFunction())
359     return F->getAttributes().hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex, A);
360   return false;
361 }
362
363 bool CallInst::paramHasAttr(unsigned i, Attribute::AttrKind A) const {
364   if (AttributeList.hasAttribute(i, A))
365     return true;
366   if (const Function *F = getCalledFunction())
367     return F->getAttributes().hasAttribute(i, A);
368   return false;
369 }
370
371 /// IsConstantOne - Return true only if val is constant int 1
372 static bool IsConstantOne(Value *val) {
373   assert(val && "IsConstantOne does not work with nullptr val");
374   const ConstantInt *CVal = dyn_cast<ConstantInt>(val);
375   return CVal && CVal->isOne();
376 }
377
378 static Instruction *createMalloc(Instruction *InsertBefore,
379                                  BasicBlock *InsertAtEnd, Type *IntPtrTy,
380                                  Type *AllocTy, Value *AllocSize, 
381                                  Value *ArraySize, Function *MallocF,
382                                  const Twine &Name) {
383   assert(((!InsertBefore && InsertAtEnd) || (InsertBefore && !InsertAtEnd)) &&
384          "createMalloc needs either InsertBefore or InsertAtEnd");
385
386   // malloc(type) becomes: 
387   //       bitcast (i8* malloc(typeSize)) to type*
388   // malloc(type, arraySize) becomes:
389   //       bitcast (i8 *malloc(typeSize*arraySize)) to type*
390   if (!ArraySize)
391     ArraySize = ConstantInt::get(IntPtrTy, 1);
392   else if (ArraySize->getType() != IntPtrTy) {
393     if (InsertBefore)
394       ArraySize = CastInst::CreateIntegerCast(ArraySize, IntPtrTy, false,
395                                               "", InsertBefore);
396     else
397       ArraySize = CastInst::CreateIntegerCast(ArraySize, IntPtrTy, false,
398                                               "", InsertAtEnd);
399   }
400
401   if (!IsConstantOne(ArraySize)) {
402     if (IsConstantOne(AllocSize)) {
403       AllocSize = ArraySize;         // Operand * 1 = Operand
404     } else if (Constant *CO = dyn_cast<Constant>(ArraySize)) {
405       Constant *Scale = ConstantExpr::getIntegerCast(CO, IntPtrTy,
406                                                      false /*ZExt*/);
407       // Malloc arg is constant product of type size and array size
408       AllocSize = ConstantExpr::getMul(Scale, cast<Constant>(AllocSize));
409     } else {
410       // Multiply type size by the array size...
411       if (InsertBefore)
412         AllocSize = BinaryOperator::CreateMul(ArraySize, AllocSize,
413                                               "mallocsize", InsertBefore);
414       else
415         AllocSize = BinaryOperator::CreateMul(ArraySize, AllocSize,
416                                               "mallocsize", InsertAtEnd);
417     }
418   }
419
420   assert(AllocSize->getType() == IntPtrTy && "malloc arg is wrong size");
421   // Create the call to Malloc.
422   BasicBlock* BB = InsertBefore ? InsertBefore->getParent() : InsertAtEnd;
423   Module* M = BB->getParent()->getParent();
424   Type *BPTy = Type::getInt8PtrTy(BB->getContext());
425   Value *MallocFunc = MallocF;
426   if (!MallocFunc)
427     // prototype malloc as "void *malloc(size_t)"
428     MallocFunc = M->getOrInsertFunction("malloc", BPTy, IntPtrTy, nullptr);
429   PointerType *AllocPtrType = PointerType::getUnqual(AllocTy);
430   CallInst *MCall = nullptr;
431   Instruction *Result = nullptr;
432   if (InsertBefore) {
433     MCall = CallInst::Create(MallocFunc, AllocSize, "malloccall", InsertBefore);
434     Result = MCall;
435     if (Result->getType() != AllocPtrType)
436       // Create a cast instruction to convert to the right type...
437       Result = new BitCastInst(MCall, AllocPtrType, Name, InsertBefore);
438   } else {
439     MCall = CallInst::Create(MallocFunc, AllocSize, "malloccall");
440     Result = MCall;
441     if (Result->getType() != AllocPtrType) {
442       InsertAtEnd->getInstList().push_back(MCall);
443       // Create a cast instruction to convert to the right type...
444       Result = new BitCastInst(MCall, AllocPtrType, Name);
445     }
446   }
447   MCall->setTailCall();
448   if (Function *F = dyn_cast<Function>(MallocFunc)) {
449     MCall->setCallingConv(F->getCallingConv());
450     if (!F->doesNotAlias(0)) F->setDoesNotAlias(0);
451   }
452   assert(!MCall->getType()->isVoidTy() && "Malloc has void return type");
453
454   return Result;
455 }
456
457 /// CreateMalloc - Generate the IR for a call to malloc:
458 /// 1. Compute the malloc call's argument as the specified type's size,
459 ///    possibly multiplied by the array size if the array size is not
460 ///    constant 1.
461 /// 2. Call malloc with that argument.
462 /// 3. Bitcast the result of the malloc call to the specified type.
463 Instruction *CallInst::CreateMalloc(Instruction *InsertBefore,
464                                     Type *IntPtrTy, Type *AllocTy,
465                                     Value *AllocSize, Value *ArraySize,
466                                     Function * MallocF,
467                                     const Twine &Name) {
468   return createMalloc(InsertBefore, nullptr, IntPtrTy, AllocTy, AllocSize,
469                       ArraySize, MallocF, Name);
470 }
471
472 /// CreateMalloc - Generate the IR for a call to malloc:
473 /// 1. Compute the malloc call's argument as the specified type's size,
474 ///    possibly multiplied by the array size if the array size is not
475 ///    constant 1.
476 /// 2. Call malloc with that argument.
477 /// 3. Bitcast the result of the malloc call to the specified type.
478 /// Note: This function does not add the bitcast to the basic block, that is the
479 /// responsibility of the caller.
480 Instruction *CallInst::CreateMalloc(BasicBlock *InsertAtEnd,
481                                     Type *IntPtrTy, Type *AllocTy,
482                                     Value *AllocSize, Value *ArraySize, 
483                                     Function *MallocF, const Twine &Name) {
484   return createMalloc(nullptr, InsertAtEnd, IntPtrTy, AllocTy, AllocSize,
485                       ArraySize, MallocF, Name);
486 }
487
488 static Instruction* createFree(Value* Source, Instruction *InsertBefore,
489                                BasicBlock *InsertAtEnd) {
490   assert(((!InsertBefore && InsertAtEnd) || (InsertBefore && !InsertAtEnd)) &&
491          "createFree needs either InsertBefore or InsertAtEnd");
492   assert(Source->getType()->isPointerTy() &&
493          "Can not free something of nonpointer type!");
494
495   BasicBlock* BB = InsertBefore ? InsertBefore->getParent() : InsertAtEnd;
496   Module* M = BB->getParent()->getParent();
497
498   Type *VoidTy = Type::getVoidTy(M->getContext());
499   Type *IntPtrTy = Type::getInt8PtrTy(M->getContext());
500   // prototype free as "void free(void*)"
501   Value *FreeFunc = M->getOrInsertFunction("free", VoidTy, IntPtrTy, nullptr);
502   CallInst* Result = nullptr;
503   Value *PtrCast = Source;
504   if (InsertBefore) {
505     if (Source->getType() != IntPtrTy)
506       PtrCast = new BitCastInst(Source, IntPtrTy, "", InsertBefore);
507     Result = CallInst::Create(FreeFunc, PtrCast, "", InsertBefore);
508   } else {
509     if (Source->getType() != IntPtrTy)
510       PtrCast = new BitCastInst(Source, IntPtrTy, "", InsertAtEnd);
511     Result = CallInst::Create(FreeFunc, PtrCast, "");
512   }
513   Result->setTailCall();
514   if (Function *F = dyn_cast<Function>(FreeFunc))
515     Result->setCallingConv(F->getCallingConv());
516
517   return Result;
518 }
519
520 /// CreateFree - Generate the IR for a call to the builtin free function.
521 Instruction * CallInst::CreateFree(Value* Source, Instruction *InsertBefore) {
522   return createFree(Source, InsertBefore, nullptr);
523 }
524
525 /// CreateFree - Generate the IR for a call to the builtin free function.
526 /// Note: This function does not add the call to the basic block, that is the
527 /// responsibility of the caller.
528 Instruction* CallInst::CreateFree(Value* Source, BasicBlock *InsertAtEnd) {
529   Instruction* FreeCall = createFree(Source, nullptr, InsertAtEnd);
530   assert(FreeCall && "CreateFree did not create a CallInst");
531   return FreeCall;
532 }
533
534 //===----------------------------------------------------------------------===//
535 //                        InvokeInst Implementation
536 //===----------------------------------------------------------------------===//
537
538 void InvokeInst::init(Value *Fn, BasicBlock *IfNormal, BasicBlock *IfException,
539                       ArrayRef<Value *> Args, const Twine &NameStr) {
540   assert(NumOperands == 3 + Args.size() && "NumOperands not set up?");
541   Op<-3>() = Fn;
542   Op<-2>() = IfNormal;
543   Op<-1>() = IfException;
544
545 #ifndef NDEBUG
546   FunctionType *FTy =
547     cast<FunctionType>(cast<PointerType>(Fn->getType())->getElementType());
548
549   assert(((Args.size() == FTy->getNumParams()) ||
550           (FTy->isVarArg() && Args.size() > FTy->getNumParams())) &&
551          "Invoking a function with bad signature");
552
553   for (unsigned i = 0, e = Args.size(); i != e; i++)
554     assert((i >= FTy->getNumParams() || 
555             FTy->getParamType(i) == Args[i]->getType()) &&
556            "Invoking a function with a bad signature!");
557 #endif
558
559   std::copy(Args.begin(), Args.end(), op_begin());
560   setName(NameStr);
561 }
562
563 InvokeInst::InvokeInst(const InvokeInst &II)
564   : TerminatorInst(II.getType(), Instruction::Invoke,
565                    OperandTraits<InvokeInst>::op_end(this)
566                    - II.getNumOperands(),
567                    II.getNumOperands()) {
568   setAttributes(II.getAttributes());
569   setCallingConv(II.getCallingConv());
570   std::copy(II.op_begin(), II.op_end(), op_begin());
571   SubclassOptionalData = II.SubclassOptionalData;
572 }
573
574 BasicBlock *InvokeInst::getSuccessorV(unsigned idx) const {
575   return getSuccessor(idx);
576 }
577 unsigned InvokeInst::getNumSuccessorsV() const {
578   return getNumSuccessors();
579 }
580 void InvokeInst::setSuccessorV(unsigned idx, BasicBlock *B) {
581   return setSuccessor(idx, B);
582 }
583
584 bool InvokeInst::hasFnAttrImpl(Attribute::AttrKind A) const {
585   if (AttributeList.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex, A))
586     return true;
587   if (const Function *F = getCalledFunction())
588     return F->getAttributes().hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex, A);
589   return false;
590 }
591
592 bool InvokeInst::paramHasAttr(unsigned i, Attribute::AttrKind A) const {
593   if (AttributeList.hasAttribute(i, A))
594     return true;
595   if (const Function *F = getCalledFunction())
596     return F->getAttributes().hasAttribute(i, A);
597   return false;
598 }
599
600 void InvokeInst::addAttribute(unsigned i, Attribute::AttrKind attr) {
601   AttributeSet PAL = getAttributes();
602   PAL = PAL.addAttribute(getContext(), i, attr);
603   setAttributes(PAL);
604 }
605
606 void InvokeInst::removeAttribute(unsigned i, Attribute attr) {
607   AttributeSet PAL = getAttributes();
608   AttrBuilder B(attr);
609   PAL = PAL.removeAttributes(getContext(), i,
610                              AttributeSet::get(getContext(), i, B));
611   setAttributes(PAL);
612 }
613
614 void InvokeInst::addDereferenceableAttr(unsigned i, uint64_t Bytes) {
615   AttributeSet PAL = getAttributes();
616   PAL = PAL.addDereferenceableAttr(getContext(), i, Bytes);
617   setAttributes(PAL);
618 }
619
620 LandingPadInst *InvokeInst::getLandingPadInst() const {
621   return cast<LandingPadInst>(getUnwindDest()->getFirstNonPHI());
622 }
623
624 //===----------------------------------------------------------------------===//
625 //                        ReturnInst Implementation
626 //===----------------------------------------------------------------------===//
627
628 ReturnInst::ReturnInst(const ReturnInst &RI)
629   : TerminatorInst(Type::getVoidTy(RI.getContext()), Instruction::Ret,
630                    OperandTraits<ReturnInst>::op_end(this) -
631                      RI.getNumOperands(),
632                    RI.getNumOperands()) {
633   if (RI.getNumOperands())
634     Op<0>() = RI.Op<0>();
635   SubclassOptionalData = RI.SubclassOptionalData;
636 }
637
638 ReturnInst::ReturnInst(LLVMContext &C, Value *retVal, Instruction *InsertBefore)
639   : TerminatorInst(Type::getVoidTy(C), Instruction::Ret,
640                    OperandTraits<ReturnInst>::op_end(this) - !!retVal, !!retVal,
641                    InsertBefore) {
642   if (retVal)
643     Op<0>() = retVal;
644 }
645 ReturnInst::ReturnInst(LLVMContext &C, Value *retVal, BasicBlock *InsertAtEnd)
646   : TerminatorInst(Type::getVoidTy(C), Instruction::Ret,
647                    OperandTraits<ReturnInst>::op_end(this) - !!retVal, !!retVal,
648                    InsertAtEnd) {
649   if (retVal)
650     Op<0>() = retVal;
651 }
652 ReturnInst::ReturnInst(LLVMContext &Context, BasicBlock *InsertAtEnd)
653   : TerminatorInst(Type::getVoidTy(Context), Instruction::Ret,
654                    OperandTraits<ReturnInst>::op_end(this), 0, InsertAtEnd) {
655 }
656
657 unsigned ReturnInst::getNumSuccessorsV() const {
658   return getNumSuccessors();
659 }
660
661 /// Out-of-line ReturnInst method, put here so the C++ compiler can choose to
662 /// emit the vtable for the class in this translation unit.
663 void ReturnInst::setSuccessorV(unsigned idx, BasicBlock *NewSucc) {
664   llvm_unreachable("ReturnInst has no successors!");
665 }
666
667 BasicBlock *ReturnInst::getSuccessorV(unsigned idx) const {
668   llvm_unreachable("ReturnInst has no successors!");
669 }
670
671 ReturnInst::~ReturnInst() {
672 }
673
674 //===----------------------------------------------------------------------===//
675 //                        ResumeInst Implementation
676 //===----------------------------------------------------------------------===//
677
678 ResumeInst::ResumeInst(const ResumeInst &RI)
679   : TerminatorInst(Type::getVoidTy(RI.getContext()), Instruction::Resume,
680                    OperandTraits<ResumeInst>::op_begin(this), 1) {
681   Op<0>() = RI.Op<0>();
682 }
683
684 ResumeInst::ResumeInst(Value *Exn, Instruction *InsertBefore)
685   : TerminatorInst(Type::getVoidTy(Exn->getContext()), Instruction::Resume,
686                    OperandTraits<ResumeInst>::op_begin(this), 1, InsertBefore) {
687   Op<0>() = Exn;
688 }
689
690 ResumeInst::ResumeInst(Value *Exn, BasicBlock *InsertAtEnd)
691   : TerminatorInst(Type::getVoidTy(Exn->getContext()), Instruction::Resume,
692                    OperandTraits<ResumeInst>::op_begin(this), 1, InsertAtEnd) {
693   Op<0>() = Exn;
694 }
695
696 unsigned ResumeInst::getNumSuccessorsV() const {
697   return getNumSuccessors();
698 }
699
700 void ResumeInst::setSuccessorV(unsigned idx, BasicBlock *NewSucc) {
701   llvm_unreachable("ResumeInst has no successors!");
702 }
703
704 BasicBlock *ResumeInst::getSuccessorV(unsigned idx) const {
705   llvm_unreachable("ResumeInst has no successors!");
706 }
707
708 //===----------------------------------------------------------------------===//
709 //                      UnreachableInst Implementation
710 //===----------------------------------------------------------------------===//
711
712 UnreachableInst::UnreachableInst(LLVMContext &Context, 
713                                  Instruction *InsertBefore)
714   : TerminatorInst(Type::getVoidTy(Context), Instruction::Unreachable,
715                    nullptr, 0, InsertBefore) {
716 }
717 UnreachableInst::UnreachableInst(LLVMContext &Context, BasicBlock *InsertAtEnd)
718   : TerminatorInst(Type::getVoidTy(Context), Instruction::Unreachable,
719                    nullptr, 0, InsertAtEnd) {
720 }
721
722 unsigned UnreachableInst::getNumSuccessorsV() const {
723   return getNumSuccessors();
724 }
725
726 void UnreachableInst::setSuccessorV(unsigned idx, BasicBlock *NewSucc) {
727   llvm_unreachable("UnreachableInst has no successors!");
728 }
729
730 BasicBlock *UnreachableInst::getSuccessorV(unsigned idx) const {
731   llvm_unreachable("UnreachableInst has no successors!");
732 }
733
734 //===----------------------------------------------------------------------===//
735 //                        BranchInst Implementation
736 //===----------------------------------------------------------------------===//
737
738 void BranchInst::AssertOK() {
739   if (isConditional())
740     assert(getCondition()->getType()->isIntegerTy(1) &&
741            "May only branch on boolean predicates!");
742 }
743
744 BranchInst::BranchInst(BasicBlock *IfTrue, Instruction *InsertBefore)
745   : TerminatorInst(Type::getVoidTy(IfTrue->getContext()), Instruction::Br,
746                    OperandTraits<BranchInst>::op_end(this) - 1,
747                    1, InsertBefore) {
748   assert(IfTrue && "Branch destination may not be null!");
749   Op<-1>() = IfTrue;
750 }
751 BranchInst::BranchInst(BasicBlock *IfTrue, BasicBlock *IfFalse, Value *Cond,
752                        Instruction *InsertBefore)
753   : TerminatorInst(Type::getVoidTy(IfTrue->getContext()), Instruction::Br,
754                    OperandTraits<BranchInst>::op_end(this) - 3,
755                    3, InsertBefore) {
756   Op<-1>() = IfTrue;
757   Op<-2>() = IfFalse;
758   Op<-3>() = Cond;
759 #ifndef NDEBUG
760   AssertOK();
761 #endif
762 }
763
764 BranchInst::BranchInst(BasicBlock *IfTrue, BasicBlock *InsertAtEnd)
765   : TerminatorInst(Type::getVoidTy(IfTrue->getContext()), Instruction::Br,
766                    OperandTraits<BranchInst>::op_end(this) - 1,
767                    1, InsertAtEnd) {
768   assert(IfTrue && "Branch destination may not be null!");
769   Op<-1>() = IfTrue;
770 }
771
772 BranchInst::BranchInst(BasicBlock *IfTrue, BasicBlock *IfFalse, Value *Cond,
773            BasicBlock *InsertAtEnd)
774   : TerminatorInst(Type::getVoidTy(IfTrue->getContext()), Instruction::Br,
775                    OperandTraits<BranchInst>::op_end(this) - 3,
776                    3, InsertAtEnd) {
777   Op<-1>() = IfTrue;
778   Op<-2>() = IfFalse;
779   Op<-3>() = Cond;
780 #ifndef NDEBUG
781   AssertOK();
782 #endif
783 }
784
785
786 BranchInst::BranchInst(const BranchInst &BI) :
787   TerminatorInst(Type::getVoidTy(BI.getContext()), Instruction::Br,
788                  OperandTraits<BranchInst>::op_end(this) - BI.getNumOperands(),
789                  BI.getNumOperands()) {
790   Op<-1>() = BI.Op<-1>();
791   if (BI.getNumOperands() != 1) {
792     assert(BI.getNumOperands() == 3 && "BR can have 1 or 3 operands!");
793     Op<-3>() = BI.Op<-3>();
794     Op<-2>() = BI.Op<-2>();
795   }
796   SubclassOptionalData = BI.SubclassOptionalData;
797 }
798
799 void BranchInst::swapSuccessors() {
800   assert(isConditional() &&
801          "Cannot swap successors of an unconditional branch");
802   Op<-1>().swap(Op<-2>());
803
804   // Update profile metadata if present and it matches our structural
805   // expectations.
806   MDNode *ProfileData = getMetadata(LLVMContext::MD_prof);
807   if (!ProfileData || ProfileData->getNumOperands() != 3)
808     return;
809
810   // The first operand is the name. Fetch them backwards and build a new one.
811   Metadata *Ops[] = {ProfileData->getOperand(0), ProfileData->getOperand(2),
812                      ProfileData->getOperand(1)};
813   setMetadata(LLVMContext::MD_prof,
814               MDNode::get(ProfileData->getContext(), Ops));
815 }
816
817 BasicBlock *BranchInst::getSuccessorV(unsigned idx) const {
818   return getSuccessor(idx);
819 }
820 unsigned BranchInst::getNumSuccessorsV() const {
821   return getNumSuccessors();
822 }
823 void BranchInst::setSuccessorV(unsigned idx, BasicBlock *B) {
824   setSuccessor(idx, B);
825 }
826
827
828 //===----------------------------------------------------------------------===//
829 //                        AllocaInst Implementation
830 //===----------------------------------------------------------------------===//
831
832 static Value *getAISize(LLVMContext &Context, Value *Amt) {
833   if (!Amt)
834     Amt = ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(Context), 1);
835   else {
836     assert(!isa<BasicBlock>(Amt) &&
837            "Passed basic block into allocation size parameter! Use other ctor");
838     assert(Amt->getType()->isIntegerTy() &&
839            "Allocation array size is not an integer!");
840   }
841   return Amt;
842 }
843
844 AllocaInst::AllocaInst(Type *Ty, const Twine &Name, Instruction *InsertBefore)
845     : AllocaInst(Ty, /*ArraySize=*/nullptr, Name, InsertBefore) {}
846
847 AllocaInst::AllocaInst(Type *Ty, const Twine &Name, BasicBlock *InsertAtEnd)
848     : AllocaInst(Ty, /*ArraySize=*/nullptr, Name, InsertAtEnd) {}
849
850 AllocaInst::AllocaInst(Type *Ty, Value *ArraySize, const Twine &Name,
851                        Instruction *InsertBefore)
852     : AllocaInst(Ty, ArraySize, /*Align=*/0, Name, InsertBefore) {}
853
854 AllocaInst::AllocaInst(Type *Ty, Value *ArraySize, const Twine &Name,
855                        BasicBlock *InsertAtEnd)
856     : AllocaInst(Ty, ArraySize, /*Align=*/0, Name, InsertAtEnd) {}
857
858 AllocaInst::AllocaInst(Type *Ty, Value *ArraySize, unsigned Align,
859                        const Twine &Name, Instruction *InsertBefore)
860   : UnaryInstruction(PointerType::getUnqual(Ty), Alloca,
861                      getAISize(Ty->getContext(), ArraySize), InsertBefore) {
862   setAlignment(Align);
863   assert(!Ty->isVoidTy() && "Cannot allocate void!");
864   setName(Name);
865 }
866
867 AllocaInst::AllocaInst(Type *Ty, Value *ArraySize, unsigned Align,
868                        const Twine &Name, BasicBlock *InsertAtEnd)
869   : UnaryInstruction(PointerType::getUnqual(Ty), Alloca,
870                      getAISize(Ty->getContext(), ArraySize), InsertAtEnd) {
871   setAlignment(Align);
872   assert(!Ty->isVoidTy() && "Cannot allocate void!");
873   setName(Name);
874 }
875
876 // Out of line virtual method, so the vtable, etc has a home.
877 AllocaInst::~AllocaInst() {
878 }
879
880 void AllocaInst::setAlignment(unsigned Align) {
881   assert((Align & (Align-1)) == 0 && "Alignment is not a power of 2!");
882   assert(Align <= MaximumAlignment &&
883          "Alignment is greater than MaximumAlignment!");
884   setInstructionSubclassData((getSubclassDataFromInstruction() & ~31) |
885                              (Log2_32(Align) + 1));
886   assert(getAlignment() == Align && "Alignment representation error!");
887 }
888
889 bool AllocaInst::isArrayAllocation() const {
890   if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(getOperand(0)))
891     return !CI->isOne();
892   return true;
893 }
894
895 Type *AllocaInst::getAllocatedType() const {
896   return getType()->getElementType();
897 }
898
899 /// isStaticAlloca - Return true if this alloca is in the entry block of the
900 /// function and is a constant size.  If so, the code generator will fold it
901 /// into the prolog/epilog code, so it is basically free.
902 bool AllocaInst::isStaticAlloca() const {
903   // Must be constant size.
904   if (!isa<ConstantInt>(getArraySize())) return false;
905   
906   // Must be in the entry block.
907   const BasicBlock *Parent = getParent();
908   return Parent == &Parent->getParent()->front() && !isUsedWithInAlloca();
909 }
910
911 //===----------------------------------------------------------------------===//
912 //                           LoadInst Implementation
913 //===----------------------------------------------------------------------===//
914
915 void LoadInst::AssertOK() {
916   assert(getOperand(0)->getType()->isPointerTy() &&
917          "Ptr must have pointer type.");
918   assert(!(isAtomic() && getAlignment() == 0) &&
919          "Alignment required for atomic load");
920 }
921
922 LoadInst::LoadInst(Value *Ptr, const Twine &Name, Instruction *InsertBef)
923     : LoadInst(Ptr, Name, /*isVolatile=*/false, InsertBef) {}
924
925 LoadInst::LoadInst(Value *Ptr, const Twine &Name, BasicBlock *InsertAE)
926     : LoadInst(Ptr, Name, /*isVolatile=*/false, InsertAE) {}
927
928 LoadInst::LoadInst(Value *Ptr, const Twine &Name, bool isVolatile,
929                    Instruction *InsertBef)
930     : LoadInst(Ptr, Name, isVolatile, /*Align=*/0, InsertBef) {}
931
932 LoadInst::LoadInst(Value *Ptr, const Twine &Name, bool isVolatile,
933                    BasicBlock *InsertAE)
934     : LoadInst(Ptr, Name, isVolatile, /*Align=*/0, InsertAE) {}
935
936 LoadInst::LoadInst(Value *Ptr, const Twine &Name, bool isVolatile,
937                    unsigned Align, Instruction *InsertBef)
938     : LoadInst(Ptr, Name, isVolatile, Align, NotAtomic, CrossThread,
939                InsertBef) {}
940
941 LoadInst::LoadInst(Value *Ptr, const Twine &Name, bool isVolatile,
942                    unsigned Align, BasicBlock *InsertAE)
943     : LoadInst(Ptr, Name, isVolatile, Align, NotAtomic, CrossThread, InsertAE) {
944 }
945
946 LoadInst::LoadInst(Value *Ptr, const Twine &Name, bool isVolatile, 
947                    unsigned Align, AtomicOrdering Order,
948                    SynchronizationScope SynchScope,
949                    Instruction *InsertBef)
950   : UnaryInstruction(cast<PointerType>(Ptr->getType())->getElementType(),
951                      Load, Ptr, InsertBef) {
952   setVolatile(isVolatile);
953   setAlignment(Align);
954   setAtomic(Order, SynchScope);
955   AssertOK();
956   setName(Name);
957 }
958
959 LoadInst::LoadInst(Value *Ptr, const Twine &Name, bool isVolatile, 
960                    unsigned Align, AtomicOrdering Order,
961                    SynchronizationScope SynchScope,
962                    BasicBlock *InsertAE)
963   : UnaryInstruction(cast<PointerType>(Ptr->getType())->getElementType(),
964                      Load, Ptr, InsertAE) {
965   setVolatile(isVolatile);
966   setAlignment(Align);
967   setAtomic(Order, SynchScope);
968   AssertOK();
969   setName(Name);
970 }
971
972 LoadInst::LoadInst(Value *Ptr, const char *Name, Instruction *InsertBef)
973   : UnaryInstruction(cast<PointerType>(Ptr->getType())->getElementType(),
974                      Load, Ptr, InsertBef) {
975   setVolatile(false);
976   setAlignment(0);
977   setAtomic(NotAtomic);
978   AssertOK();
979   if (Name && Name[0]) setName(Name);
980 }
981
982 LoadInst::LoadInst(Value *Ptr, const char *Name, BasicBlock *InsertAE)
983   : UnaryInstruction(cast<PointerType>(Ptr->getType())->getElementType(),
984                      Load, Ptr, InsertAE) {
985   setVolatile(false);
986   setAlignment(0);
987   setAtomic(NotAtomic);
988   AssertOK();
989   if (Name && Name[0]) setName(Name);
990 }
991
992 LoadInst::LoadInst(Value *Ptr, const char *Name, bool isVolatile,
993                    Instruction *InsertBef)
994 : UnaryInstruction(cast<PointerType>(Ptr->getType())->getElementType(),
995                    Load, Ptr, InsertBef) {
996   setVolatile(isVolatile);
997   setAlignment(0);
998   setAtomic(NotAtomic);
999   AssertOK();
1000   if (Name && Name[0]) setName(Name);
1001 }
1002
1003 LoadInst::LoadInst(Value *Ptr, const char *Name, bool isVolatile,
1004                    BasicBlock *InsertAE)
1005   : UnaryInstruction(cast<PointerType>(Ptr->getType())->getElementType(),
1006                      Load, Ptr, InsertAE) {
1007   setVolatile(isVolatile);
1008   setAlignment(0);
1009   setAtomic(NotAtomic);
1010   AssertOK();
1011   if (Name && Name[0]) setName(Name);
1012 }
1013
1014 void LoadInst::setAlignment(unsigned Align) {
1015   assert((Align & (Align-1)) == 0 && "Alignment is not a power of 2!");
1016   assert(Align <= MaximumAlignment &&
1017          "Alignment is greater than MaximumAlignment!");
1018   setInstructionSubclassData((getSubclassDataFromInstruction() & ~(31 << 1)) |
1019                              ((Log2_32(Align)+1)<<1));
1020   assert(getAlignment() == Align && "Alignment representation error!");
1021 }
1022
1023 //===----------------------------------------------------------------------===//
1024 //                           StoreInst Implementation
1025 //===----------------------------------------------------------------------===//
1026
1027 void StoreInst::AssertOK() {
1028   assert(getOperand(0) && getOperand(1) && "Both operands must be non-null!");
1029   assert(getOperand(1)->getType()->isPointerTy() &&
1030          "Ptr must have pointer type!");
1031   assert(getOperand(0)->getType() ==
1032                  cast<PointerType>(getOperand(1)->getType())->getElementType()
1033          && "Ptr must be a pointer to Val type!");
1034   assert(!(isAtomic() && getAlignment() == 0) &&
1035          "Alignment required for atomic store");
1036 }
1037
1038 StoreInst::StoreInst(Value *val, Value *addr, Instruction *InsertBefore)
1039     : StoreInst(val, addr, /*isVolatile=*/false, InsertBefore) {}
1040
1041 StoreInst::StoreInst(Value *val, Value *addr, BasicBlock *InsertAtEnd)
1042     : StoreInst(val, addr, /*isVolatile=*/false, InsertAtEnd) {}
1043
1044 StoreInst::StoreInst(Value *val, Value *addr, bool isVolatile,
1045                      Instruction *InsertBefore)
1046     : StoreInst(val, addr, isVolatile, /*Align=*/0, InsertBefore) {}
1047
1048 StoreInst::StoreInst(Value *val, Value *addr, bool isVolatile,
1049                      BasicBlock *InsertAtEnd)
1050     : StoreInst(val, addr, isVolatile, /*Align=*/0, InsertAtEnd) {}
1051
1052 StoreInst::StoreInst(Value *val, Value *addr, bool isVolatile, unsigned Align,
1053                      Instruction *InsertBefore)
1054     : StoreInst(val, addr, isVolatile, Align, NotAtomic, CrossThread,
1055                 InsertBefore) {}
1056
1057 StoreInst::StoreInst(Value *val, Value *addr, bool isVolatile, unsigned Align,
1058                      BasicBlock *InsertAtEnd)
1059     : StoreInst(val, addr, isVolatile, Align, NotAtomic, CrossThread,
1060                 InsertAtEnd) {}
1061
1062 StoreInst::StoreInst(Value *val, Value *addr, bool isVolatile,
1063                      unsigned Align, AtomicOrdering Order,
1064                      SynchronizationScope SynchScope,
1065                      Instruction *InsertBefore)
1066   : Instruction(Type::getVoidTy(val->getContext()), Store,
1067                 OperandTraits<StoreInst>::op_begin(this),
1068                 OperandTraits<StoreInst>::operands(this),
1069                 InsertBefore) {
1070   Op<0>() = val;
1071   Op<1>() = addr;
1072   setVolatile(isVolatile);
1073   setAlignment(Align);
1074   setAtomic(Order, SynchScope);
1075   AssertOK();
1076 }
1077
1078 StoreInst::StoreInst(Value *val, Value *addr, bool isVolatile,
1079                      unsigned Align, AtomicOrdering Order,
1080                      SynchronizationScope SynchScope,
1081                      BasicBlock *InsertAtEnd)
1082   : Instruction(Type::getVoidTy(val->getContext()), Store,
1083                 OperandTraits<StoreInst>::op_begin(this),
1084                 OperandTraits<StoreInst>::operands(this),
1085                 InsertAtEnd) {
1086   Op<0>() = val;
1087   Op<1>() = addr;
1088   setVolatile(isVolatile);
1089   setAlignment(Align);
1090   setAtomic(Order, SynchScope);
1091   AssertOK();
1092 }
1093
1094 void StoreInst::setAlignment(unsigned Align) {
1095   assert((Align & (Align-1)) == 0 && "Alignment is not a power of 2!");
1096   assert(Align <= MaximumAlignment &&
1097          "Alignment is greater than MaximumAlignment!");
1098   setInstructionSubclassData((getSubclassDataFromInstruction() & ~(31 << 1)) |
1099                              ((Log2_32(Align)+1) << 1));
1100   assert(getAlignment() == Align && "Alignment representation error!");
1101 }
1102
1103 //===----------------------------------------------------------------------===//
1104 //                       AtomicCmpXchgInst Implementation
1105 //===----------------------------------------------------------------------===//
1106
1107 void AtomicCmpXchgInst::Init(Value *Ptr, Value *Cmp, Value *NewVal,
1108                              AtomicOrdering SuccessOrdering,
1109                              AtomicOrdering FailureOrdering,
1110                              SynchronizationScope SynchScope) {
1111   Op<0>() = Ptr;
1112   Op<1>() = Cmp;
1113   Op<2>() = NewVal;
1114   setSuccessOrdering(SuccessOrdering);
1115   setFailureOrdering(FailureOrdering);
1116   setSynchScope(SynchScope);
1117
1118   assert(getOperand(0) && getOperand(1) && getOperand(2) &&
1119          "All operands must be non-null!");
1120   assert(getOperand(0)->getType()->isPointerTy() &&
1121          "Ptr must have pointer type!");
1122   assert(getOperand(1)->getType() ==
1123                  cast<PointerType>(getOperand(0)->getType())->getElementType()
1124          && "Ptr must be a pointer to Cmp type!");
1125   assert(getOperand(2)->getType() ==
1126                  cast<PointerType>(getOperand(0)->getType())->getElementType()
1127          && "Ptr must be a pointer to NewVal type!");
1128   assert(SuccessOrdering != NotAtomic &&
1129          "AtomicCmpXchg instructions must be atomic!");
1130   assert(FailureOrdering != NotAtomic &&
1131          "AtomicCmpXchg instructions must be atomic!");
1132   assert(SuccessOrdering >= FailureOrdering &&
1133          "AtomicCmpXchg success ordering must be at least as strong as fail");
1134   assert(FailureOrdering != Release && FailureOrdering != AcquireRelease &&
1135          "AtomicCmpXchg failure ordering cannot include release semantics");
1136 }
1137
1138 AtomicCmpXchgInst::AtomicCmpXchgInst(Value *Ptr, Value *Cmp, Value *NewVal,
1139                                      AtomicOrdering SuccessOrdering,
1140                                      AtomicOrdering FailureOrdering,
1141                                      SynchronizationScope SynchScope,
1142                                      Instruction *InsertBefore)
1143     : Instruction(
1144           StructType::get(Cmp->getType(), Type::getInt1Ty(Cmp->getContext()),
1145                           nullptr),
1146           AtomicCmpXchg, OperandTraits<AtomicCmpXchgInst>::op_begin(this),
1147           OperandTraits<AtomicCmpXchgInst>::operands(this), InsertBefore) {
1148   Init(Ptr, Cmp, NewVal, SuccessOrdering, FailureOrdering, SynchScope);
1149 }
1150
1151 AtomicCmpXchgInst::AtomicCmpXchgInst(Value *Ptr, Value *Cmp, Value *NewVal,
1152                                      AtomicOrdering SuccessOrdering,
1153                                      AtomicOrdering FailureOrdering,
1154                                      SynchronizationScope SynchScope,
1155                                      BasicBlock *InsertAtEnd)
1156     : Instruction(
1157           StructType::get(Cmp->getType(), Type::getInt1Ty(Cmp->getContext()),
1158                           nullptr),
1159           AtomicCmpXchg, OperandTraits<AtomicCmpXchgInst>::op_begin(this),
1160           OperandTraits<AtomicCmpXchgInst>::operands(this), InsertAtEnd) {
1161   Init(Ptr, Cmp, NewVal, SuccessOrdering, FailureOrdering, SynchScope);
1162 }
1163
1164 //===----------------------------------------------------------------------===//
1165 //                       AtomicRMWInst Implementation
1166 //===----------------------------------------------------------------------===//
1167
1168 void AtomicRMWInst::Init(BinOp Operation, Value *Ptr, Value *Val,
1169                          AtomicOrdering Ordering,
1170                          SynchronizationScope SynchScope) {
1171   Op<0>() = Ptr;
1172   Op<1>() = Val;
1173   setOperation(Operation);
1174   setOrdering(Ordering);
1175   setSynchScope(SynchScope);
1176
1177   assert(getOperand(0) && getOperand(1) &&
1178          "All operands must be non-null!");
1179   assert(getOperand(0)->getType()->isPointerTy() &&
1180          "Ptr must have pointer type!");
1181   assert(getOperand(1)->getType() ==
1182          cast<PointerType>(getOperand(0)->getType())->getElementType()
1183          && "Ptr must be a pointer to Val type!");
1184   assert(Ordering != NotAtomic &&
1185          "AtomicRMW instructions must be atomic!");
1186 }
1187
1188 AtomicRMWInst::AtomicRMWInst(BinOp Operation, Value *Ptr, Value *Val,
1189                              AtomicOrdering Ordering,
1190                              SynchronizationScope SynchScope,
1191                              Instruction *InsertBefore)
1192   : Instruction(Val->getType(), AtomicRMW,
1193                 OperandTraits<AtomicRMWInst>::op_begin(this),
1194                 OperandTraits<AtomicRMWInst>::operands(this),
1195                 InsertBefore) {
1196   Init(Operation, Ptr, Val, Ordering, SynchScope);
1197 }
1198
1199 AtomicRMWInst::AtomicRMWInst(BinOp Operation, Value *Ptr, Value *Val,
1200                              AtomicOrdering Ordering,
1201                              SynchronizationScope SynchScope,
1202                              BasicBlock *InsertAtEnd)
1203   : Instruction(Val->getType(), AtomicRMW,
1204                 OperandTraits<AtomicRMWInst>::op_begin(this),
1205                 OperandTraits<AtomicRMWInst>::operands(this),
1206                 InsertAtEnd) {
1207   Init(Operation, Ptr, Val, Ordering, SynchScope);
1208 }
1209
1210 //===----------------------------------------------------------------------===//
1211 //                       FenceInst Implementation
1212 //===----------------------------------------------------------------------===//
1213
1214 FenceInst::FenceInst(LLVMContext &C, AtomicOrdering Ordering, 
1215                      SynchronizationScope SynchScope,
1216                      Instruction *InsertBefore)
1217   : Instruction(Type::getVoidTy(C), Fence, nullptr, 0, InsertBefore) {
1218   setOrdering(Ordering);
1219   setSynchScope(SynchScope);
1220 }
1221
1222 FenceInst::FenceInst(LLVMContext &C, AtomicOrdering Ordering, 
1223                      SynchronizationScope SynchScope,
1224                      BasicBlock *InsertAtEnd)
1225   : Instruction(Type::getVoidTy(C), Fence, nullptr, 0, InsertAtEnd) {
1226   setOrdering(Ordering);
1227   setSynchScope(SynchScope);
1228 }
1229
1230 //===----------------------------------------------------------------------===//
1231 //                       GetElementPtrInst Implementation
1232 //===----------------------------------------------------------------------===//
1233
1234 void GetElementPtrInst::init(Value *Ptr, ArrayRef<Value *> IdxList,
1235                              const Twine &Name) {
1236   assert(NumOperands == 1 + IdxList.size() && "NumOperands not initialized?");
1237   OperandList[0] = Ptr;
1238   std::copy(IdxList.begin(), IdxList.end(), op_begin() + 1);
1239   setName(Name);
1240 }
1241
1242 GetElementPtrInst::GetElementPtrInst(const GetElementPtrInst &GEPI)
1243   : Instruction(GEPI.getType(), GetElementPtr,
1244                 OperandTraits<GetElementPtrInst>::op_end(this)
1245                 - GEPI.getNumOperands(),
1246                 GEPI.getNumOperands()) {
1247   std::copy(GEPI.op_begin(), GEPI.op_end(), op_begin());
1248   SubclassOptionalData = GEPI.SubclassOptionalData;
1249 }
1250
1251 /// getIndexedType - Returns the type of the element that would be accessed with
1252 /// a gep instruction with the specified parameters.
1253 ///
1254 /// The Idxs pointer should point to a continuous piece of memory containing the
1255 /// indices, either as Value* or uint64_t.
1256 ///
1257 /// A null type is returned if the indices are invalid for the specified
1258 /// pointer type.
1259 ///
1260 template <typename IndexTy>
1261 static Type *getIndexedTypeInternal(Type *Ptr, ArrayRef<IndexTy> IdxList) {
1262   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Ptr->getScalarType());
1263   if (!PTy) return nullptr;   // Type isn't a pointer type!
1264   Type *Agg = PTy->getElementType();
1265
1266   // Handle the special case of the empty set index set, which is always valid.
1267   if (IdxList.empty())
1268     return Agg;
1269
1270   // If there is at least one index, the top level type must be sized, otherwise
1271   // it cannot be 'stepped over'.
1272   if (!Agg->isSized())
1273     return nullptr;
1274
1275   unsigned CurIdx = 1;
1276   for (; CurIdx != IdxList.size(); ++CurIdx) {
1277     CompositeType *CT = dyn_cast<CompositeType>(Agg);
1278     if (!CT || CT->isPointerTy()) return nullptr;
1279     IndexTy Index = IdxList[CurIdx];
1280     if (!CT->indexValid(Index)) return nullptr;
1281     Agg = CT->getTypeAtIndex(Index);
1282   }
1283   return CurIdx == IdxList.size() ? Agg : nullptr;
1284 }
1285
1286 Type *GetElementPtrInst::getIndexedType(Type *Ptr, ArrayRef<Value *> IdxList) {
1287   return getIndexedTypeInternal(Ptr, IdxList);
1288 }
1289
1290 Type *GetElementPtrInst::getIndexedType(Type *Ptr,
1291                                         ArrayRef<Constant *> IdxList) {
1292   return getIndexedTypeInternal(Ptr, IdxList);
1293 }
1294
1295 Type *GetElementPtrInst::getIndexedType(Type *Ptr, ArrayRef<uint64_t> IdxList) {
1296   return getIndexedTypeInternal(Ptr, IdxList);
1297 }
1298
1299 /// hasAllZeroIndices - Return true if all of the indices of this GEP are
1300 /// zeros.  If so, the result pointer and the first operand have the same
1301 /// value, just potentially different types.
1302 bool GetElementPtrInst::hasAllZeroIndices() const {
1303   for (unsigned i = 1, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
1304     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(getOperand(i))) {
1305       if (!CI->isZero()) return false;
1306     } else {
1307       return false;
1308     }
1309   }
1310   return true;
1311 }
1312
1313 /// hasAllConstantIndices - Return true if all of the indices of this GEP are
1314 /// constant integers.  If so, the result pointer and the first operand have
1315 /// a constant offset between them.
1316 bool GetElementPtrInst::hasAllConstantIndices() const {
1317   for (unsigned i = 1, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
1318     if (!isa<ConstantInt>(getOperand(i)))
1319       return false;
1320   }
1321   return true;
1322 }
1323
1324 void GetElementPtrInst::setIsInBounds(bool B) {
1325   cast<GEPOperator>(this)->setIsInBounds(B);
1326 }
1327
1328 bool GetElementPtrInst::isInBounds() const {
1329   return cast<GEPOperator>(this)->isInBounds();
1330 }
1331
1332 bool GetElementPtrInst::accumulateConstantOffset(const DataLayout &DL,
1333                                                  APInt &Offset) const {
1334   // Delegate to the generic GEPOperator implementation.
1335   return cast<GEPOperator>(this)->accumulateConstantOffset(DL, Offset);
1336 }
1337
1338 //===----------------------------------------------------------------------===//
1339 //                           ExtractElementInst Implementation
1340 //===----------------------------------------------------------------------===//
1341
1342 ExtractElementInst::ExtractElementInst(Value *Val, Value *Index,
1343                                        const Twine &Name,
1344                                        Instruction *InsertBef)
1345   : Instruction(cast<VectorType>(Val->getType())->getElementType(),
1346                 ExtractElement,
1347                 OperandTraits<ExtractElementInst>::op_begin(this),
1348                 2, InsertBef) {
1349   assert(isValidOperands(Val, Index) &&
1350          "Invalid extractelement instruction operands!");
1351   Op<0>() = Val;
1352   Op<1>() = Index;
1353   setName(Name);
1354 }
1355
1356 ExtractElementInst::ExtractElementInst(Value *Val, Value *Index,
1357                                        const Twine &Name,
1358                                        BasicBlock *InsertAE)
1359   : Instruction(cast<VectorType>(Val->getType())->getElementType(),
1360                 ExtractElement,
1361                 OperandTraits<ExtractElementInst>::op_begin(this),
1362                 2, InsertAE) {
1363   assert(isValidOperands(Val, Index) &&
1364          "Invalid extractelement instruction operands!");
1365
1366   Op<0>() = Val;
1367   Op<1>() = Index;
1368   setName(Name);
1369 }
1370
1371
1372 bool ExtractElementInst::isValidOperands(const Value *Val, const Value *Index) {
1373   if (!Val->getType()->isVectorTy() || !Index->getType()->isIntegerTy())
1374     return false;
1375   return true;
1376 }
1377
1378
1379 //===----------------------------------------------------------------------===//
1380 //                           InsertElementInst Implementation
1381 //===----------------------------------------------------------------------===//
1382
1383 InsertElementInst::InsertElementInst(Value *Vec, Value *Elt, Value *Index,
1384                                      const Twine &Name,
1385                                      Instruction *InsertBef)
1386   : Instruction(Vec->getType(), InsertElement,
1387                 OperandTraits<InsertElementInst>::op_begin(this),
1388                 3, InsertBef) {
1389   assert(isValidOperands(Vec, Elt, Index) &&
1390          "Invalid insertelement instruction operands!");
1391   Op<0>() = Vec;
1392   Op<1>() = Elt;
1393   Op<2>() = Index;
1394   setName(Name);
1395 }
1396
1397 InsertElementInst::InsertElementInst(Value *Vec, Value *Elt, Value *Index,
1398                                      const Twine &Name,
1399                                      BasicBlock *InsertAE)
1400   : Instruction(Vec->getType(), InsertElement,
1401                 OperandTraits<InsertElementInst>::op_begin(this),
1402                 3, InsertAE) {
1403   assert(isValidOperands(Vec, Elt, Index) &&
1404          "Invalid insertelement instruction operands!");
1405
1406   Op<0>() = Vec;
1407   Op<1>() = Elt;
1408   Op<2>() = Index;
1409   setName(Name);
1410 }
1411
1412 bool InsertElementInst::isValidOperands(const Value *Vec, const Value *Elt, 
1413                                         const Value *Index) {
1414   if (!Vec->getType()->isVectorTy())
1415     return false;   // First operand of insertelement must be vector type.
1416   
1417   if (Elt->getType() != cast<VectorType>(Vec->getType())->getElementType())
1418     return false;// Second operand of insertelement must be vector element type.
1419     
1420   if (!Index->getType()->isIntegerTy())
1421     return false;  // Third operand of insertelement must be i32.
1422   return true;
1423 }
1424
1425
1426 //===----------------------------------------------------------------------===//
1427 //                      ShuffleVectorInst Implementation
1428 //===----------------------------------------------------------------------===//
1429
1430 ShuffleVectorInst::ShuffleVectorInst(Value *V1, Value *V2, Value *Mask,
1431                                      const Twine &Name,
1432                                      Instruction *InsertBefore)
1433 : Instruction(VectorType::get(cast<VectorType>(V1->getType())->getElementType(),
1434                 cast<VectorType>(Mask->getType())->getNumElements()),
1435               ShuffleVector,
1436               OperandTraits<ShuffleVectorInst>::op_begin(this),
1437               OperandTraits<ShuffleVectorInst>::operands(this),
1438               InsertBefore) {
1439   assert(isValidOperands(V1, V2, Mask) &&
1440          "Invalid shuffle vector instruction operands!");
1441   Op<0>() = V1;
1442   Op<1>() = V2;
1443   Op<2>() = Mask;
1444   setName(Name);
1445 }
1446
1447 ShuffleVectorInst::ShuffleVectorInst(Value *V1, Value *V2, Value *Mask,
1448                                      const Twine &Name,
1449                                      BasicBlock *InsertAtEnd)
1450 : Instruction(VectorType::get(cast<VectorType>(V1->getType())->getElementType(),
1451                 cast<VectorType>(Mask->getType())->getNumElements()),
1452               ShuffleVector,
1453               OperandTraits<ShuffleVectorInst>::op_begin(this),
1454               OperandTraits<ShuffleVectorInst>::operands(this),
1455               InsertAtEnd) {
1456   assert(isValidOperands(V1, V2, Mask) &&
1457          "Invalid shuffle vector instruction operands!");
1458
1459   Op<0>() = V1;
1460   Op<1>() = V2;
1461   Op<2>() = Mask;
1462   setName(Name);
1463 }
1464
1465 bool ShuffleVectorInst::isValidOperands(const Value *V1, const Value *V2,
1466                                         const Value *Mask) {
1467   // V1 and V2 must be vectors of the same type.
1468   if (!V1->getType()->isVectorTy() || V1->getType() != V2->getType())
1469     return false;
1470   
1471   // Mask must be vector of i32.
1472   VectorType *MaskTy = dyn_cast<VectorType>(Mask->getType());
1473   if (!MaskTy || !MaskTy->getElementType()->isIntegerTy(32))
1474     return false;
1475
1476   // Check to see if Mask is valid.
1477   if (isa<UndefValue>(Mask) || isa<ConstantAggregateZero>(Mask))
1478     return true;
1479
1480   if (const ConstantVector *MV = dyn_cast<ConstantVector>(Mask)) {
1481     unsigned V1Size = cast<VectorType>(V1->getType())->getNumElements();
1482     for (Value *Op : MV->operands()) {
1483       if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Op)) {
1484         if (CI->uge(V1Size*2))
1485           return false;
1486       } else if (!isa<UndefValue>(Op)) {
1487         return false;
1488       }
1489     }
1490     return true;
1491   }
1492   
1493   if (const ConstantDataSequential *CDS =
1494         dyn_cast<ConstantDataSequential>(Mask)) {
1495     unsigned V1Size = cast<VectorType>(V1->getType())->getNumElements();
1496     for (unsigned i = 0, e = MaskTy->getNumElements(); i != e; ++i)
1497       if (CDS->getElementAsInteger(i) >= V1Size*2)
1498         return false;
1499     return true;
1500   }
1501   
1502   // The bitcode reader can create a place holder for a forward reference
1503   // used as the shuffle mask. When this occurs, the shuffle mask will
1504   // fall into this case and fail. To avoid this error, do this bit of
1505   // ugliness to allow such a mask pass.
1506   if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(Mask))
1507     if (CE->getOpcode() == Instruction::UserOp1)
1508       return true;
1509
1510   return false;
1511 }
1512
1513 /// getMaskValue - Return the index from the shuffle mask for the specified
1514 /// output result.  This is either -1 if the element is undef or a number less
1515 /// than 2*numelements.
1516 int ShuffleVectorInst::getMaskValue(Constant *Mask, unsigned i) {
1517   assert(i < Mask->getType()->getVectorNumElements() && "Index out of range");
1518   if (ConstantDataSequential *CDS =dyn_cast<ConstantDataSequential>(Mask))
1519     return CDS->getElementAsInteger(i);
1520   Constant *C = Mask->getAggregateElement(i);
1521   if (isa<UndefValue>(C))
1522     return -1;
1523   return cast<ConstantInt>(C)->getZExtValue();
1524 }
1525
1526 /// getShuffleMask - Return the full mask for this instruction, where each
1527 /// element is the element number and undef's are returned as -1.
1528 void ShuffleVectorInst::getShuffleMask(Constant *Mask,
1529                                        SmallVectorImpl<int> &Result) {
1530   unsigned NumElts = Mask->getType()->getVectorNumElements();
1531   
1532   if (ConstantDataSequential *CDS=dyn_cast<ConstantDataSequential>(Mask)) {
1533     for (unsigned i = 0; i != NumElts; ++i)
1534       Result.push_back(CDS->getElementAsInteger(i));
1535     return;
1536   }    
1537   for (unsigned i = 0; i != NumElts; ++i) {
1538     Constant *C = Mask->getAggregateElement(i);
1539     Result.push_back(isa<UndefValue>(C) ? -1 :
1540                      cast<ConstantInt>(C)->getZExtValue());
1541   }
1542 }
1543
1544
1545 //===----------------------------------------------------------------------===//
1546 //                             InsertValueInst Class
1547 //===----------------------------------------------------------------------===//
1548
1549 void InsertValueInst::init(Value *Agg, Value *Val, ArrayRef<unsigned> Idxs, 
1550                            const Twine &Name) {
1551   assert(NumOperands == 2 && "NumOperands not initialized?");
1552
1553   // There's no fundamental reason why we require at least one index
1554   // (other than weirdness with &*IdxBegin being invalid; see
1555   // getelementptr's init routine for example). But there's no
1556   // present need to support it.
1557   assert(Idxs.size() > 0 && "InsertValueInst must have at least one index");
1558
1559   assert(ExtractValueInst::getIndexedType(Agg->getType(), Idxs) ==
1560          Val->getType() && "Inserted value must match indexed type!");
1561   Op<0>() = Agg;
1562   Op<1>() = Val;
1563
1564   Indices.append(Idxs.begin(), Idxs.end());
1565   setName(Name);
1566 }
1567
1568 InsertValueInst::InsertValueInst(const InsertValueInst &IVI)
1569   : Instruction(IVI.getType(), InsertValue,
1570                 OperandTraits<InsertValueInst>::op_begin(this), 2),
1571     Indices(IVI.Indices) {
1572   Op<0>() = IVI.getOperand(0);
1573   Op<1>() = IVI.getOperand(1);
1574   SubclassOptionalData = IVI.SubclassOptionalData;
1575 }
1576
1577 //===----------------------------------------------------------------------===//
1578 //                             ExtractValueInst Class
1579 //===----------------------------------------------------------------------===//
1580
1581 void ExtractValueInst::init(ArrayRef<unsigned> Idxs, const Twine &Name) {
1582   assert(NumOperands == 1 && "NumOperands not initialized?");
1583
1584   // There's no fundamental reason why we require at least one index.
1585   // But there's no present need to support it.
1586   assert(Idxs.size() > 0 && "ExtractValueInst must have at least one index");
1587
1588   Indices.append(Idxs.begin(), Idxs.end());
1589   setName(Name);
1590 }
1591
1592 ExtractValueInst::ExtractValueInst(const ExtractValueInst &EVI)
1593   : UnaryInstruction(EVI.getType(), ExtractValue, EVI.getOperand(0)),
1594     Indices(EVI.Indices) {
1595   SubclassOptionalData = EVI.SubclassOptionalData;
1596 }
1597
1598 // getIndexedType - Returns the type of the element that would be extracted
1599 // with an extractvalue instruction with the specified parameters.
1600 //
1601 // A null type is returned if the indices are invalid for the specified
1602 // pointer type.
1603 //
1604 Type *ExtractValueInst::getIndexedType(Type *Agg,
1605                                        ArrayRef<unsigned> Idxs) {
1606   for (unsigned Index : Idxs) {
1607     // We can't use CompositeType::indexValid(Index) here.
1608     // indexValid() always returns true for arrays because getelementptr allows
1609     // out-of-bounds indices. Since we don't allow those for extractvalue and
1610     // insertvalue we need to check array indexing manually.
1611     // Since the only other types we can index into are struct types it's just
1612     // as easy to check those manually as well.
1613     if (ArrayType *AT = dyn_cast<ArrayType>(Agg)) {
1614       if (Index >= AT->getNumElements())
1615         return nullptr;
1616     } else if (StructType *ST = dyn_cast<StructType>(Agg)) {
1617       if (Index >= ST->getNumElements())
1618         return nullptr;
1619     } else {
1620       // Not a valid type to index into.
1621       return nullptr;
1622     }
1623
1624     Agg = cast<CompositeType>(Agg)->getTypeAtIndex(Index);
1625   }
1626   return const_cast<Type*>(Agg);
1627 }
1628
1629 //===----------------------------------------------------------------------===//
1630 //                             BinaryOperator Class
1631 //===----------------------------------------------------------------------===//
1632
1633 BinaryOperator::BinaryOperator(BinaryOps iType, Value *S1, Value *S2,
1634                                Type *Ty, const Twine &Name,
1635                                Instruction *InsertBefore)
1636   : Instruction(Ty, iType,
1637                 OperandTraits<BinaryOperator>::op_begin(this),
1638                 OperandTraits<BinaryOperator>::operands(this),
1639                 InsertBefore) {
1640   Op<0>() = S1;
1641   Op<1>() = S2;
1642   init(iType);
1643   setName(Name);
1644 }
1645
1646 BinaryOperator::BinaryOperator(BinaryOps iType, Value *S1, Value *S2, 
1647                                Type *Ty, const Twine &Name,
1648                                BasicBlock *InsertAtEnd)
1649   : Instruction(Ty, iType,
1650                 OperandTraits<BinaryOperator>::op_begin(this),
1651                 OperandTraits<BinaryOperator>::operands(this),
1652                 InsertAtEnd) {
1653   Op<0>() = S1;
1654   Op<1>() = S2;
1655   init(iType);
1656   setName(Name);
1657 }
1658
1659
1660 void BinaryOperator::init(BinaryOps iType) {
1661   Value *LHS = getOperand(0), *RHS = getOperand(1);
1662   (void)LHS; (void)RHS; // Silence warnings.
1663   assert(LHS->getType() == RHS->getType() &&
1664          "Binary operator operand types must match!");
1665 #ifndef NDEBUG
1666   switch (iType) {
1667   case Add: case Sub:
1668   case Mul:
1669     assert(getType() == LHS->getType() &&
1670            "Arithmetic operation should return same type as operands!");
1671     assert(getType()->isIntOrIntVectorTy() &&
1672            "Tried to create an integer operation on a non-integer type!");
1673     break;
1674   case FAdd: case FSub:
1675   case FMul:
1676     assert(getType() == LHS->getType() &&
1677            "Arithmetic operation should return same type as operands!");
1678     assert(getType()->isFPOrFPVectorTy() &&
1679            "Tried to create a floating-point operation on a "
1680            "non-floating-point type!");
1681     break;
1682   case UDiv: 
1683   case SDiv: 
1684     assert(getType() == LHS->getType() &&
1685            "Arithmetic operation should return same type as operands!");
1686     assert((getType()->isIntegerTy() || (getType()->isVectorTy() && 
1687             cast<VectorType>(getType())->getElementType()->isIntegerTy())) &&
1688            "Incorrect operand type (not integer) for S/UDIV");
1689     break;
1690   case FDiv:
1691     assert(getType() == LHS->getType() &&
1692            "Arithmetic operation should return same type as operands!");
1693     assert(getType()->isFPOrFPVectorTy() &&
1694            "Incorrect operand type (not floating point) for FDIV");
1695     break;
1696   case URem: 
1697   case SRem: 
1698     assert(getType() == LHS->getType() &&
1699            "Arithmetic operation should return same type as operands!");
1700     assert((getType()->isIntegerTy() || (getType()->isVectorTy() && 
1701             cast<VectorType>(getType())->getElementType()->isIntegerTy())) &&
1702            "Incorrect operand type (not integer) for S/UREM");
1703     break;
1704   case FRem:
1705     assert(getType() == LHS->getType() &&
1706            "Arithmetic operation should return same type as operands!");
1707     assert(getType()->isFPOrFPVectorTy() &&
1708            "Incorrect operand type (not floating point) for FREM");
1709     break;
1710   case Shl:
1711   case LShr:
1712   case AShr:
1713     assert(getType() == LHS->getType() &&
1714            "Shift operation should return same type as operands!");
1715     assert((getType()->isIntegerTy() ||
1716             (getType()->isVectorTy() && 
1717              cast<VectorType>(getType())->getElementType()->isIntegerTy())) &&
1718            "Tried to create a shift operation on a non-integral type!");
1719     break;
1720   case And: case Or:
1721   case Xor:
1722     assert(getType() == LHS->getType() &&
1723            "Logical operation should return same type as operands!");
1724     assert((getType()->isIntegerTy() ||
1725             (getType()->isVectorTy() && 
1726              cast<VectorType>(getType())->getElementType()->isIntegerTy())) &&
1727            "Tried to create a logical operation on a non-integral type!");
1728     break;
1729   default:
1730     break;
1731   }
1732 #endif
1733 }
1734
1735 BinaryOperator *BinaryOperator::Create(BinaryOps Op, Value *S1, Value *S2,
1736                                        const Twine &Name,
1737                                        Instruction *InsertBefore) {
1738   assert(S1->getType() == S2->getType() &&
1739          "Cannot create binary operator with two operands of differing type!");
1740   return new BinaryOperator(Op, S1, S2, S1->getType(), Name, InsertBefore);
1741 }
1742
1743 BinaryOperator *BinaryOperator::Create(BinaryOps Op, Value *S1, Value *S2,
1744                                        const Twine &Name,
1745                                        BasicBlock *InsertAtEnd) {
1746   BinaryOperator *Res = Create(Op, S1, S2, Name);
1747   InsertAtEnd->getInstList().push_back(Res);
1748   return Res;
1749 }
1750
1751 BinaryOperator *BinaryOperator::CreateNeg(Value *Op, const Twine &Name,
1752                                           Instruction *InsertBefore) {
1753   Value *zero = ConstantFP::getZeroValueForNegation(Op->getType());
1754   return new BinaryOperator(Instruction::Sub,
1755                             zero, Op,
1756                             Op->getType(), Name, InsertBefore);
1757 }
1758
1759 BinaryOperator *BinaryOperator::CreateNeg(Value *Op, const Twine &Name,
1760                                           BasicBlock *InsertAtEnd) {
1761   Value *zero = ConstantFP::getZeroValueForNegation(Op->getType());
1762   return new BinaryOperator(Instruction::Sub,
1763                             zero, Op,
1764                             Op->getType(), Name, InsertAtEnd);
1765 }
1766
1767 BinaryOperator *BinaryOperator::CreateNSWNeg(Value *Op, const Twine &Name,
1768                                              Instruction *InsertBefore) {
1769   Value *zero = ConstantFP::getZeroValueForNegation(Op->getType());
1770   return BinaryOperator::CreateNSWSub(zero, Op, Name, InsertBefore);
1771 }
1772
1773 BinaryOperator *BinaryOperator::CreateNSWNeg(Value *Op, const Twine &Name,
1774                                              BasicBlock *InsertAtEnd) {
1775   Value *zero = ConstantFP::getZeroValueForNegation(Op->getType());
1776   return BinaryOperator::CreateNSWSub(zero, Op, Name, InsertAtEnd);
1777 }
1778
1779 BinaryOperator *BinaryOperator::CreateNUWNeg(Value *Op, const Twine &Name,
1780                                              Instruction *InsertBefore) {
1781   Value *zero = ConstantFP::getZeroValueForNegation(Op->getType());
1782   return BinaryOperator::CreateNUWSub(zero, Op, Name, InsertBefore);
1783 }
1784
1785 BinaryOperator *BinaryOperator::CreateNUWNeg(Value *Op, const Twine &Name,
1786                                              BasicBlock *InsertAtEnd) {
1787   Value *zero = ConstantFP::getZeroValueForNegation(Op->getType());
1788   return BinaryOperator::CreateNUWSub(zero, Op, Name, InsertAtEnd);
1789 }
1790
1791 BinaryOperator *BinaryOperator::CreateFNeg(Value *Op, const Twine &Name,
1792                                            Instruction *InsertBefore) {
1793   Value *zero = ConstantFP::getZeroValueForNegation(Op->getType());
1794   return new BinaryOperator(Instruction::FSub, zero, Op,
1795                             Op->getType(), Name, InsertBefore);
1796 }
1797
1798 BinaryOperator *BinaryOperator::CreateFNeg(Value *Op, const Twine &Name,
1799                                            BasicBlock *InsertAtEnd) {
1800   Value *zero = ConstantFP::getZeroValueForNegation(Op->getType());
1801   return new BinaryOperator(Instruction::FSub, zero, Op,
1802                             Op->getType(), Name, InsertAtEnd);
1803 }
1804
1805 BinaryOperator *BinaryOperator::CreateNot(Value *Op, const Twine &Name,
1806                                           Instruction *InsertBefore) {
1807   Constant *C = Constant::getAllOnesValue(Op->getType());
1808   return new BinaryOperator(Instruction::Xor, Op, C,
1809                             Op->getType(), Name, InsertBefore);
1810 }
1811
1812 BinaryOperator *BinaryOperator::CreateNot(Value *Op, const Twine &Name,
1813                                           BasicBlock *InsertAtEnd) {
1814   Constant *AllOnes = Constant::getAllOnesValue(Op->getType());
1815   return new BinaryOperator(Instruction::Xor, Op, AllOnes,
1816                             Op->getType(), Name, InsertAtEnd);
1817 }
1818
1819
1820 // isConstantAllOnes - Helper function for several functions below
1821 static inline bool isConstantAllOnes(const Value *V) {
1822   if (const Constant *C = dyn_cast<Constant>(V))
1823     return C->isAllOnesValue();
1824   return false;
1825 }
1826
1827 bool BinaryOperator::isNeg(const Value *V) {
1828   if (const BinaryOperator *Bop = dyn_cast<BinaryOperator>(V))
1829     if (Bop->getOpcode() == Instruction::Sub)
1830       if (Constant* C = dyn_cast<Constant>(Bop->getOperand(0)))
1831         return C->isNegativeZeroValue();
1832   return false;
1833 }
1834
1835 bool BinaryOperator::isFNeg(const Value *V, bool IgnoreZeroSign) {
1836   if (const BinaryOperator *Bop = dyn_cast<BinaryOperator>(V))
1837     if (Bop->getOpcode() == Instruction::FSub)
1838       if (Constant* C = dyn_cast<Constant>(Bop->getOperand(0))) {
1839         if (!IgnoreZeroSign)
1840           IgnoreZeroSign = cast<Instruction>(V)->hasNoSignedZeros();
1841         return !IgnoreZeroSign ? C->isNegativeZeroValue() : C->isZeroValue();
1842       }
1843   return false;
1844 }
1845
1846 bool BinaryOperator::isNot(const Value *V) {
1847   if (const BinaryOperator *Bop = dyn_cast<BinaryOperator>(V))
1848     return (Bop->getOpcode() == Instruction::Xor &&
1849             (isConstantAllOnes(Bop->getOperand(1)) ||
1850              isConstantAllOnes(Bop->getOperand(0))));
1851   return false;
1852 }
1853
1854 Value *BinaryOperator::getNegArgument(Value *BinOp) {
1855   return cast<BinaryOperator>(BinOp)->getOperand(1);
1856 }
1857
1858 const Value *BinaryOperator::getNegArgument(const Value *BinOp) {
1859   return getNegArgument(const_cast<Value*>(BinOp));
1860 }
1861
1862 Value *BinaryOperator::getFNegArgument(Value *BinOp) {
1863   return cast<BinaryOperator>(BinOp)->getOperand(1);
1864 }
1865
1866 const Value *BinaryOperator::getFNegArgument(const Value *BinOp) {
1867   return getFNegArgument(const_cast<Value*>(BinOp));
1868 }
1869
1870 Value *BinaryOperator::getNotArgument(Value *BinOp) {
1871   assert(isNot(BinOp) && "getNotArgument on non-'not' instruction!");
1872   BinaryOperator *BO = cast<BinaryOperator>(BinOp);
1873   Value *Op0 = BO->getOperand(0);
1874   Value *Op1 = BO->getOperand(1);
1875   if (isConstantAllOnes(Op0)) return Op1;
1876
1877   assert(isConstantAllOnes(Op1));
1878   return Op0;
1879 }
1880
1881 const Value *BinaryOperator::getNotArgument(const Value *BinOp) {
1882   return getNotArgument(const_cast<Value*>(BinOp));
1883 }
1884
1885
1886 // swapOperands - Exchange the two operands to this instruction.  This
1887 // instruction is safe to use on any binary instruction and does not
1888 // modify the semantics of the instruction.  If the instruction is
1889 // order dependent (SetLT f.e.) the opcode is changed.
1890 //
1891 bool BinaryOperator::swapOperands() {
1892   if (!isCommutative())
1893     return true; // Can't commute operands
1894   Op<0>().swap(Op<1>());
1895   return false;
1896 }
1897
1898 void BinaryOperator::setHasNoUnsignedWrap(bool b) {
1899   cast<OverflowingBinaryOperator>(this)->setHasNoUnsignedWrap(b);
1900 }
1901
1902 void BinaryOperator::setHasNoSignedWrap(bool b) {
1903   cast<OverflowingBinaryOperator>(this)->setHasNoSignedWrap(b);
1904 }
1905
1906 void BinaryOperator::setIsExact(bool b) {
1907   cast<PossiblyExactOperator>(this)->setIsExact(b);
1908 }
1909
1910 bool BinaryOperator::hasNoUnsignedWrap() const {
1911   return cast<OverflowingBinaryOperator>(this)->hasNoUnsignedWrap();
1912 }
1913
1914 bool BinaryOperator::hasNoSignedWrap() const {
1915   return cast<OverflowingBinaryOperator>(this)->hasNoSignedWrap();
1916 }
1917
1918 bool BinaryOperator::isExact() const {
1919   return cast<PossiblyExactOperator>(this)->isExact();
1920 }
1921
1922 void BinaryOperator::copyIRFlags(const Value *V) {
1923   // Copy the wrapping flags.
1924   if (auto *OB = dyn_cast<OverflowingBinaryOperator>(V)) {
1925     setHasNoSignedWrap(OB->hasNoSignedWrap());
1926     setHasNoUnsignedWrap(OB->hasNoUnsignedWrap());
1927   }
1928
1929   // Copy the exact flag.
1930   if (auto *PE = dyn_cast<PossiblyExactOperator>(V))
1931     setIsExact(PE->isExact());
1932   
1933   // Copy the fast-math flags.
1934   if (auto *FP = dyn_cast<FPMathOperator>(V))
1935     copyFastMathFlags(FP->getFastMathFlags());
1936 }
1937
1938 void BinaryOperator::andIRFlags(const Value *V) {
1939   if (auto *OB = dyn_cast<OverflowingBinaryOperator>(V)) {
1940     setHasNoSignedWrap(hasNoSignedWrap() & OB->hasNoSignedWrap());
1941     setHasNoUnsignedWrap(hasNoUnsignedWrap() & OB->hasNoUnsignedWrap());
1942   }
1943   
1944   if (auto *PE = dyn_cast<PossiblyExactOperator>(V))
1945     setIsExact(isExact() & PE->isExact());
1946   
1947   if (auto *FP = dyn_cast<FPMathOperator>(V)) {
1948     FastMathFlags FM = getFastMathFlags();
1949     FM &= FP->getFastMathFlags();
1950     copyFastMathFlags(FM);
1951   }
1952 }
1953
1954
1955 //===----------------------------------------------------------------------===//
1956 //                             FPMathOperator Class
1957 //===----------------------------------------------------------------------===//
1958
1959 /// getFPAccuracy - Get the maximum error permitted by this operation in ULPs.
1960 /// An accuracy of 0.0 means that the operation should be performed with the
1961 /// default precision.
1962 float FPMathOperator::getFPAccuracy() const {
1963   const MDNode *MD =
1964       cast<Instruction>(this)->getMetadata(LLVMContext::MD_fpmath);
1965   if (!MD)
1966     return 0.0;
1967   ConstantFP *Accuracy = mdconst::extract<ConstantFP>(MD->getOperand(0));
1968   return Accuracy->getValueAPF().convertToFloat();
1969 }
1970
1971
1972 //===----------------------------------------------------------------------===//
1973 //                                CastInst Class
1974 //===----------------------------------------------------------------------===//
1975
1976 void CastInst::anchor() {}
1977
1978 // Just determine if this cast only deals with integral->integral conversion.
1979 bool CastInst::isIntegerCast() const {
1980   switch (getOpcode()) {
1981     default: return false;
1982     case Instruction::ZExt:
1983     case Instruction::SExt:
1984     case Instruction::Trunc:
1985       return true;
1986     case Instruction::BitCast:
1987       return getOperand(0)->getType()->isIntegerTy() &&
1988         getType()->isIntegerTy();
1989   }
1990 }
1991
1992 bool CastInst::isLosslessCast() const {
1993   // Only BitCast can be lossless, exit fast if we're not BitCast
1994   if (getOpcode() != Instruction::BitCast)
1995     return false;
1996
1997   // Identity cast is always lossless
1998   Type* SrcTy = getOperand(0)->getType();
1999   Type* DstTy = getType();
2000   if (SrcTy == DstTy)
2001     return true;
2002   
2003   // Pointer to pointer is always lossless.
2004   if (SrcTy->isPointerTy())
2005     return DstTy->isPointerTy();
2006   return false;  // Other types have no identity values
2007 }
2008
2009 /// This function determines if the CastInst does not require any bits to be
2010 /// changed in order to effect the cast. Essentially, it identifies cases where
2011 /// no code gen is necessary for the cast, hence the name no-op cast.  For 
2012 /// example, the following are all no-op casts:
2013 /// # bitcast i32* %x to i8*
2014 /// # bitcast <2 x i32> %x to <4 x i16> 
2015 /// # ptrtoint i32* %x to i32     ; on 32-bit plaforms only
2016 /// @brief Determine if the described cast is a no-op.
2017 bool CastInst::isNoopCast(Instruction::CastOps Opcode,
2018                           Type *SrcTy,
2019                           Type *DestTy,
2020                           Type *IntPtrTy) {
2021   switch (Opcode) {
2022     default: llvm_unreachable("Invalid CastOp");
2023     case Instruction::Trunc:
2024     case Instruction::ZExt:
2025     case Instruction::SExt: 
2026     case Instruction::FPTrunc:
2027     case Instruction::FPExt:
2028     case Instruction::UIToFP:
2029     case Instruction::SIToFP:
2030     case Instruction::FPToUI:
2031     case Instruction::FPToSI:
2032     case Instruction::AddrSpaceCast:
2033       // TODO: Target informations may give a more accurate answer here.
2034       return false;
2035     case Instruction::BitCast:
2036       return true;  // BitCast never modifies bits.
2037     case Instruction::PtrToInt:
2038       return IntPtrTy->getScalarSizeInBits() ==
2039              DestTy->getScalarSizeInBits();
2040     case Instruction::IntToPtr:
2041       return IntPtrTy->getScalarSizeInBits() ==
2042              SrcTy->getScalarSizeInBits();
2043   }
2044 }
2045
2046 /// @brief Determine if a cast is a no-op.
2047 bool CastInst::isNoopCast(Type *IntPtrTy) const {
2048   return isNoopCast(getOpcode(), getOperand(0)->getType(), getType(), IntPtrTy);
2049 }
2050
2051 bool CastInst::isNoopCast(const DataLayout &DL) const {
2052   Type *PtrOpTy = nullptr;
2053   if (getOpcode() == Instruction::PtrToInt)
2054     PtrOpTy = getOperand(0)->getType();
2055   else if (getOpcode() == Instruction::IntToPtr)
2056     PtrOpTy = getType();
2057
2058   Type *IntPtrTy =
2059       PtrOpTy ? DL.getIntPtrType(PtrOpTy) : DL.getIntPtrType(getContext(), 0);
2060
2061   return isNoopCast(getOpcode(), getOperand(0)->getType(), getType(), IntPtrTy);
2062 }
2063
2064 /// This function determines if a pair of casts can be eliminated and what
2065 /// opcode should be used in the elimination. This assumes that there are two
2066 /// instructions like this:
2067 /// *  %F = firstOpcode SrcTy %x to MidTy
2068 /// *  %S = secondOpcode MidTy %F to DstTy
2069 /// The function returns a resultOpcode so these two casts can be replaced with:
2070 /// *  %Replacement = resultOpcode %SrcTy %x to DstTy
2071 /// If no such cast is permited, the function returns 0.
2072 unsigned CastInst::isEliminableCastPair(
2073   Instruction::CastOps firstOp, Instruction::CastOps secondOp,
2074   Type *SrcTy, Type *MidTy, Type *DstTy, Type *SrcIntPtrTy, Type *MidIntPtrTy,
2075   Type *DstIntPtrTy) {
2076   // Define the 144 possibilities for these two cast instructions. The values
2077   // in this matrix determine what to do in a given situation and select the
2078   // case in the switch below.  The rows correspond to firstOp, the columns 
2079   // correspond to secondOp.  In looking at the table below, keep in  mind
2080   // the following cast properties:
2081   //
2082   //          Size Compare       Source               Destination
2083   // Operator  Src ? Size   Type       Sign         Type       Sign
2084   // -------- ------------ -------------------   ---------------------
2085   // TRUNC         >       Integer      Any        Integral     Any
2086   // ZEXT          <       Integral   Unsigned     Integer      Any
2087   // SEXT          <       Integral    Signed      Integer      Any
2088   // FPTOUI       n/a      FloatPt      n/a        Integral   Unsigned
2089   // FPTOSI       n/a      FloatPt      n/a        Integral    Signed
2090   // UITOFP       n/a      Integral   Unsigned     FloatPt      n/a
2091   // SITOFP       n/a      Integral    Signed      FloatPt      n/a
2092   // FPTRUNC       >       FloatPt      n/a        FloatPt      n/a
2093   // FPEXT         <       FloatPt      n/a        FloatPt      n/a
2094   // PTRTOINT     n/a      Pointer      n/a        Integral   Unsigned
2095   // INTTOPTR     n/a      Integral   Unsigned     Pointer      n/a
2096   // BITCAST       =       FirstClass   n/a       FirstClass    n/a
2097   // ADDRSPCST    n/a      Pointer      n/a        Pointer      n/a
2098   //
2099   // NOTE: some transforms are safe, but we consider them to be non-profitable.
2100   // For example, we could merge "fptoui double to i32" + "zext i32 to i64",
2101   // into "fptoui double to i64", but this loses information about the range
2102   // of the produced value (we no longer know the top-part is all zeros).
2103   // Further this conversion is often much more expensive for typical hardware,
2104   // and causes issues when building libgcc.  We disallow fptosi+sext for the
2105   // same reason.
2106   const unsigned numCastOps =
2107     Instruction::CastOpsEnd - Instruction::CastOpsBegin;
2108   static const uint8_t CastResults[numCastOps][numCastOps] = {
2109     // T        F  F  U  S  F  F  P  I  B  A  -+
2110     // R  Z  S  P  P  I  I  T  P  2  N  T  S   |
2111     // U  E  E  2  2  2  2  R  E  I  T  C  C   +- secondOp
2112     // N  X  X  U  S  F  F  N  X  N  2  V  V   |
2113     // C  T  T  I  I  P  P  C  T  T  P  T  T  -+
2114     {  1, 0, 0,99,99, 0, 0,99,99,99, 0, 3, 0}, // Trunc         -+
2115     {  8, 1, 9,99,99, 2, 0,99,99,99, 2, 3, 0}, // ZExt           |
2116     {  8, 0, 1,99,99, 0, 2,99,99,99, 0, 3, 0}, // SExt           |
2117     {  0, 0, 0,99,99, 0, 0,99,99,99, 0, 3, 0}, // FPToUI         |
2118     {  0, 0, 0,99,99, 0, 0,99,99,99, 0, 3, 0}, // FPToSI         |
2119     { 99,99,99, 0, 0,99,99, 0, 0,99,99, 4, 0}, // UIToFP         +- firstOp
2120     { 99,99,99, 0, 0,99,99, 0, 0,99,99, 4, 0}, // SIToFP         |
2121     { 99,99,99, 0, 0,99,99, 1, 0,99,99, 4, 0}, // FPTrunc        |
2122     { 99,99,99, 2, 2,99,99,10, 2,99,99, 4, 0}, // FPExt          |
2123     {  1, 0, 0,99,99, 0, 0,99,99,99, 7, 3, 0}, // PtrToInt       |
2124     { 99,99,99,99,99,99,99,99,99,11,99,15, 0}, // IntToPtr       |
2125     {  5, 5, 5, 6, 6, 5, 5, 6, 6,16, 5, 1,14}, // BitCast        |
2126     {  0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,13,12}, // AddrSpaceCast -+
2127   };
2128
2129   // If either of the casts are a bitcast from scalar to vector, disallow the
2130   // merging. However, bitcast of A->B->A are allowed.
2131   bool isFirstBitcast  = (firstOp == Instruction::BitCast);
2132   bool isSecondBitcast = (secondOp == Instruction::BitCast);
2133   bool chainedBitcast  = (SrcTy == DstTy && isFirstBitcast && isSecondBitcast);
2134
2135   // Check if any of the bitcasts convert scalars<->vectors.
2136   if ((isFirstBitcast  && isa<VectorType>(SrcTy) != isa<VectorType>(MidTy)) ||
2137       (isSecondBitcast && isa<VectorType>(MidTy) != isa<VectorType>(DstTy)))
2138     // Unless we are bitcasing to the original type, disallow optimizations.
2139     if (!chainedBitcast) return 0;
2140
2141   int ElimCase = CastResults[firstOp-Instruction::CastOpsBegin]
2142                             [secondOp-Instruction::CastOpsBegin];
2143   switch (ElimCase) {
2144     case 0: 
2145       // Categorically disallowed.
2146       return 0;
2147     case 1: 
2148       // Allowed, use first cast's opcode.
2149       return firstOp;
2150     case 2: 
2151       // Allowed, use second cast's opcode.
2152       return secondOp;
2153     case 3: 
2154       // No-op cast in second op implies firstOp as long as the DestTy
2155       // is integer and we are not converting between a vector and a
2156       // non-vector type.
2157       if (!SrcTy->isVectorTy() && DstTy->isIntegerTy())
2158         return firstOp;
2159       return 0;
2160     case 4:
2161       // No-op cast in second op implies firstOp as long as the DestTy
2162       // is floating point.
2163       if (DstTy->isFloatingPointTy())
2164         return firstOp;
2165       return 0;
2166     case 5: 
2167       // No-op cast in first op implies secondOp as long as the SrcTy
2168       // is an integer.
2169       if (SrcTy->isIntegerTy())
2170         return secondOp;
2171       return 0;
2172     case 6:
2173       // No-op cast in first op implies secondOp as long as the SrcTy
2174       // is a floating point.
2175       if (SrcTy->isFloatingPointTy())
2176         return secondOp;
2177       return 0;
2178     case 7: {
2179       // Cannot simplify if address spaces are different!
2180       if (SrcTy->getPointerAddressSpace() != DstTy->getPointerAddressSpace())
2181         return 0;
2182
2183       unsigned MidSize = MidTy->getScalarSizeInBits();
2184       // We can still fold this without knowing the actual sizes as long we
2185       // know that the intermediate pointer is the largest possible
2186       // pointer size.
2187       // FIXME: Is this always true?
2188       if (MidSize == 64)
2189         return Instruction::BitCast;
2190
2191       // ptrtoint, inttoptr -> bitcast (ptr -> ptr) if int size is >= ptr size.
2192       if (!SrcIntPtrTy || DstIntPtrTy != SrcIntPtrTy)
2193         return 0;
2194       unsigned PtrSize = SrcIntPtrTy->getScalarSizeInBits();
2195       if (MidSize >= PtrSize)
2196         return Instruction::BitCast;
2197       return 0;
2198     }
2199     case 8: {
2200       // ext, trunc -> bitcast,    if the SrcTy and DstTy are same size
2201       // ext, trunc -> ext,        if sizeof(SrcTy) < sizeof(DstTy)
2202       // ext, trunc -> trunc,      if sizeof(SrcTy) > sizeof(DstTy)
2203       unsigned SrcSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
2204       unsigned DstSize = DstTy->getScalarSizeInBits();
2205       if (SrcSize == DstSize)
2206         return Instruction::BitCast;
2207       else if (SrcSize < DstSize)
2208         return firstOp;
2209       return secondOp;
2210     }
2211     case 9:
2212       // zext, sext -> zext, because sext can't sign extend after zext
2213       return Instruction::ZExt;
2214     case 10:
2215       // fpext followed by ftrunc is allowed if the bit size returned to is
2216       // the same as the original, in which case its just a bitcast
2217       if (SrcTy == DstTy)
2218         return Instruction::BitCast;
2219       return 0; // If the types are not the same we can't eliminate it.
2220     case 11: {
2221       // inttoptr, ptrtoint -> bitcast if SrcSize<=PtrSize and SrcSize==DstSize
2222       if (!MidIntPtrTy)
2223         return 0;
2224       unsigned PtrSize = MidIntPtrTy->getScalarSizeInBits();
2225       unsigned SrcSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
2226       unsigned DstSize = DstTy->getScalarSizeInBits();
2227       if (SrcSize <= PtrSize && SrcSize == DstSize)
2228         return Instruction::BitCast;
2229       return 0;
2230     }
2231     case 12: {
2232       // addrspacecast, addrspacecast -> bitcast,       if SrcAS == DstAS
2233       // addrspacecast, addrspacecast -> addrspacecast, if SrcAS != DstAS
2234       if (SrcTy->getPointerAddressSpace() != DstTy->getPointerAddressSpace())
2235         return Instruction::AddrSpaceCast;
2236       return Instruction::BitCast;
2237     }
2238     case 13:
2239       // FIXME: this state can be merged with (1), but the following assert
2240       // is useful to check the correcteness of the sequence due to semantic
2241       // change of bitcast.
2242       assert(
2243         SrcTy->isPtrOrPtrVectorTy() &&
2244         MidTy->isPtrOrPtrVectorTy() &&
2245         DstTy->isPtrOrPtrVectorTy() &&
2246         SrcTy->getPointerAddressSpace() != MidTy->getPointerAddressSpace() &&
2247         MidTy->getPointerAddressSpace() == DstTy->getPointerAddressSpace() &&
2248         "Illegal addrspacecast, bitcast sequence!");
2249       // Allowed, use first cast's opcode
2250       return firstOp;
2251     case 14:
2252       // bitcast, addrspacecast -> addrspacecast if the element type of
2253       // bitcast's source is the same as that of addrspacecast's destination.
2254       if (SrcTy->getPointerElementType() == DstTy->getPointerElementType())
2255         return Instruction::AddrSpaceCast;
2256       return 0;
2257
2258     case 15:
2259       // FIXME: this state can be merged with (1), but the following assert
2260       // is useful to check the correcteness of the sequence due to semantic
2261       // change of bitcast.
2262       assert(
2263         SrcTy->isIntOrIntVectorTy() &&
2264         MidTy->isPtrOrPtrVectorTy() &&
2265         DstTy->isPtrOrPtrVectorTy() &&
2266         MidTy->getPointerAddressSpace() == DstTy->getPointerAddressSpace() &&
2267         "Illegal inttoptr, bitcast sequence!");
2268       // Allowed, use first cast's opcode
2269       return firstOp;
2270     case 16:
2271       // FIXME: this state can be merged with (2), but the following assert
2272       // is useful to check the correcteness of the sequence due to semantic
2273       // change of bitcast.
2274       assert(
2275         SrcTy->isPtrOrPtrVectorTy() &&
2276         MidTy->isPtrOrPtrVectorTy() &&
2277         DstTy->isIntOrIntVectorTy() &&
2278         SrcTy->getPointerAddressSpace() == MidTy->getPointerAddressSpace() &&
2279         "Illegal bitcast, ptrtoint sequence!");
2280       // Allowed, use second cast's opcode
2281       return secondOp;
2282     case 99: 
2283       // Cast combination can't happen (error in input). This is for all cases
2284       // where the MidTy is not the same for the two cast instructions.
2285       llvm_unreachable("Invalid Cast Combination");
2286     default:
2287       llvm_unreachable("Error in CastResults table!!!");
2288   }
2289 }
2290
2291 CastInst *CastInst::Create(Instruction::CastOps op, Value *S, Type *Ty, 
2292   const Twine &Name, Instruction *InsertBefore) {
2293   assert(castIsValid(op, S, Ty) && "Invalid cast!");
2294   // Construct and return the appropriate CastInst subclass
2295   switch (op) {
2296   case Trunc:         return new TruncInst         (S, Ty, Name, InsertBefore);
2297   case ZExt:          return new ZExtInst          (S, Ty, Name, InsertBefore);
2298   case SExt:          return new SExtInst          (S, Ty, Name, InsertBefore);
2299   case FPTrunc:       return new FPTruncInst       (S, Ty, Name, InsertBefore);
2300   case FPExt:         return new FPExtInst         (S, Ty, Name, InsertBefore);
2301   case UIToFP:        return new UIToFPInst        (S, Ty, Name, InsertBefore);
2302   case SIToFP:        return new SIToFPInst        (S, Ty, Name, InsertBefore);
2303   case FPToUI:        return new FPToUIInst        (S, Ty, Name, InsertBefore);
2304   case FPToSI:        return new FPToSIInst        (S, Ty, Name, InsertBefore);
2305   case PtrToInt:      return new PtrToIntInst      (S, Ty, Name, InsertBefore);
2306   case IntToPtr:      return new IntToPtrInst      (S, Ty, Name, InsertBefore);
2307   case BitCast:       return new BitCastInst       (S, Ty, Name, InsertBefore);
2308   case AddrSpaceCast: return new AddrSpaceCastInst (S, Ty, Name, InsertBefore);
2309   default: llvm_unreachable("Invalid opcode provided");
2310   }
2311 }
2312
2313 CastInst *CastInst::Create(Instruction::CastOps op, Value *S, Type *Ty,
2314   const Twine &Name, BasicBlock *InsertAtEnd) {
2315   assert(castIsValid(op, S, Ty) && "Invalid cast!");
2316   // Construct and return the appropriate CastInst subclass
2317   switch (op) {
2318   case Trunc:         return new TruncInst         (S, Ty, Name, InsertAtEnd);
2319   case ZExt:          return new ZExtInst          (S, Ty, Name, InsertAtEnd);
2320   case SExt:          return new SExtInst          (S, Ty, Name, InsertAtEnd);
2321   case FPTrunc:       return new FPTruncInst       (S, Ty, Name, InsertAtEnd);
2322   case FPExt:         return new FPExtInst         (S, Ty, Name, InsertAtEnd);
2323   case UIToFP:        return new UIToFPInst        (S, Ty, Name, InsertAtEnd);
2324   case SIToFP:        return new SIToFPInst        (S, Ty, Name, InsertAtEnd);
2325   case FPToUI:        return new FPToUIInst        (S, Ty, Name, InsertAtEnd);
2326   case FPToSI:        return new FPToSIInst        (S, Ty, Name, InsertAtEnd);
2327   case PtrToInt:      return new PtrToIntInst      (S, Ty, Name, InsertAtEnd);
2328   case IntToPtr:      return new IntToPtrInst      (S, Ty, Name, InsertAtEnd);
2329   case BitCast:       return new BitCastInst       (S, Ty, Name, InsertAtEnd);
2330   case AddrSpaceCast: return new AddrSpaceCastInst (S, Ty, Name, InsertAtEnd);
2331   default: llvm_unreachable("Invalid opcode provided");
2332   }
2333 }
2334
2335 CastInst *CastInst::CreateZExtOrBitCast(Value *S, Type *Ty, 
2336                                         const Twine &Name,
2337                                         Instruction *InsertBefore) {
2338   if (S->getType()->getScalarSizeInBits() == Ty->getScalarSizeInBits())
2339     return Create(Instruction::BitCast, S, Ty, Name, InsertBefore);
2340   return Create(Instruction::ZExt, S, Ty, Name, InsertBefore);
2341 }
2342
2343 CastInst *CastInst::CreateZExtOrBitCast(Value *S, Type *Ty, 
2344                                         const Twine &Name,
2345                                         BasicBlock *InsertAtEnd) {
2346   if (S->getType()->getScalarSizeInBits() == Ty->getScalarSizeInBits())
2347     return Create(Instruction::BitCast, S, Ty, Name, InsertAtEnd);
2348   return Create(Instruction::ZExt, S, Ty, Name, InsertAtEnd);
2349 }
2350
2351 CastInst *CastInst::CreateSExtOrBitCast(Value *S, Type *Ty, 
2352                                         const Twine &Name,
2353                                         Instruction *InsertBefore) {
2354   if (S->getType()->getScalarSizeInBits() == Ty->getScalarSizeInBits())
2355     return Create(Instruction::BitCast, S, Ty, Name, InsertBefore);
2356   return Create(Instruction::SExt, S, Ty, Name, InsertBefore);
2357 }
2358
2359 CastInst *CastInst::CreateSExtOrBitCast(Value *S, Type *Ty, 
2360                                         const Twine &Name,
2361                                         BasicBlock *InsertAtEnd) {
2362   if (S->getType()->getScalarSizeInBits() == Ty->getScalarSizeInBits())
2363     return Create(Instruction::BitCast, S, Ty, Name, InsertAtEnd);
2364   return Create(Instruction::SExt, S, Ty, Name, InsertAtEnd);
2365 }
2366
2367 CastInst *CastInst::CreateTruncOrBitCast(Value *S, Type *Ty,
2368                                          const Twine &Name,
2369                                          Instruction *InsertBefore) {
2370   if (S->getType()->getScalarSizeInBits() == Ty->getScalarSizeInBits())
2371     return Create(Instruction::BitCast, S, Ty, Name, InsertBefore);
2372   return Create(Instruction::Trunc, S, Ty, Name, InsertBefore);
2373 }
2374
2375 CastInst *CastInst::CreateTruncOrBitCast(Value *S, Type *Ty,
2376                                          const Twine &Name, 
2377                                          BasicBlock *InsertAtEnd) {
2378   if (S->getType()->getScalarSizeInBits() == Ty->getScalarSizeInBits())
2379     return Create(Instruction::BitCast, S, Ty, Name, InsertAtEnd);
2380   return Create(Instruction::Trunc, S, Ty, Name, InsertAtEnd);
2381 }
2382
2383 CastInst *CastInst::CreatePointerCast(Value *S, Type *Ty,
2384                                       const Twine &Name,
2385                                       BasicBlock *InsertAtEnd) {
2386   assert(S->getType()->isPtrOrPtrVectorTy() && "Invalid cast");
2387   assert((Ty->isIntOrIntVectorTy() || Ty->isPtrOrPtrVectorTy()) &&
2388          "Invalid cast");
2389   assert(Ty->isVectorTy() == S->getType()->isVectorTy() && "Invalid cast");
2390   assert((!Ty->isVectorTy() ||
2391           Ty->getVectorNumElements() == S->getType()->getVectorNumElements()) &&
2392          "Invalid cast");
2393
2394   if (Ty->isIntOrIntVectorTy())
2395     return Create(Instruction::PtrToInt, S, Ty, Name, InsertAtEnd);
2396
2397   return CreatePointerBitCastOrAddrSpaceCast(S, Ty, Name, InsertAtEnd);
2398 }
2399
2400 /// @brief Create a BitCast or a PtrToInt cast instruction
2401 CastInst *CastInst::CreatePointerCast(Value *S, Type *Ty,
2402                                       const Twine &Name,
2403                                       Instruction *InsertBefore) {
2404   assert(S->getType()->isPtrOrPtrVectorTy() && "Invalid cast");
2405   assert((Ty->isIntOrIntVectorTy() || Ty->isPtrOrPtrVectorTy()) &&
2406          "Invalid cast");
2407   assert(Ty->isVectorTy() == S->getType()->isVectorTy() && "Invalid cast");
2408   assert((!Ty->isVectorTy() ||
2409           Ty->getVectorNumElements() == S->getType()->getVectorNumElements()) &&
2410          "Invalid cast");
2411
2412   if (Ty->isIntOrIntVectorTy())
2413     return Create(Instruction::PtrToInt, S, Ty, Name, InsertBefore);
2414
2415   return CreatePointerBitCastOrAddrSpaceCast(S, Ty, Name, InsertBefore);
2416 }
2417
2418 CastInst *CastInst::CreatePointerBitCastOrAddrSpaceCast(
2419   Value *S, Type *Ty,
2420   const Twine &Name,
2421   BasicBlock *InsertAtEnd) {
2422   assert(S->getType()->isPtrOrPtrVectorTy() && "Invalid cast");
2423   assert(Ty->isPtrOrPtrVectorTy() && "Invalid cast");
2424
2425   if (S->getType()->getPointerAddressSpace() != Ty->getPointerAddressSpace())
2426     return Create(Instruction::AddrSpaceCast, S, Ty, Name, InsertAtEnd);
2427
2428   return Create(Instruction::BitCast, S, Ty, Name, InsertAtEnd);
2429 }
2430
2431 CastInst *CastInst::CreatePointerBitCastOrAddrSpaceCast(
2432   Value *S, Type *Ty,
2433   const Twine &Name,
2434   Instruction *InsertBefore) {
2435   assert(S->getType()->isPtrOrPtrVectorTy() && "Invalid cast");
2436   assert(Ty->isPtrOrPtrVectorTy() && "Invalid cast");
2437
2438   if (S->getType()->getPointerAddressSpace() != Ty->getPointerAddressSpace())
2439     return Create(Instruction::AddrSpaceCast, S, Ty, Name, InsertBefore);
2440
2441   return Create(Instruction::BitCast, S, Ty, Name, InsertBefore);
2442 }
2443
2444 CastInst *CastInst::CreateBitOrPointerCast(Value *S, Type *Ty,
2445                                            const Twine &Name,
2446                                            Instruction *InsertBefore) {
2447   if (S->getType()->isPointerTy() && Ty->isIntegerTy())
2448     return Create(Instruction::PtrToInt, S, Ty, Name, InsertBefore);
2449   if (S->getType()->isIntegerTy() && Ty->isPointerTy())
2450     return Create(Instruction::IntToPtr, S, Ty, Name, InsertBefore);
2451
2452   return Create(Instruction::BitCast, S, Ty, Name, InsertBefore);
2453 }
2454
2455 CastInst *CastInst::CreateIntegerCast(Value *C, Type *Ty,
2456                                       bool isSigned, const Twine &Name,
2457                                       Instruction *InsertBefore) {
2458   assert(C->getType()->isIntOrIntVectorTy() && Ty->isIntOrIntVectorTy() &&
2459          "Invalid integer cast");
2460   unsigned SrcBits = C->getType()->getScalarSizeInBits();
2461   unsigned DstBits = Ty->getScalarSizeInBits();
2462   Instruction::CastOps opcode =
2463     (SrcBits == DstBits ? Instruction::BitCast :
2464      (SrcBits > DstBits ? Instruction::Trunc :
2465       (isSigned ? Instruction::SExt : Instruction::ZExt)));
2466   return Create(opcode, C, Ty, Name, InsertBefore);
2467 }
2468
2469 CastInst *CastInst::CreateIntegerCast(Value *C, Type *Ty, 
2470                                       bool isSigned, const Twine &Name,
2471                                       BasicBlock *InsertAtEnd) {
2472   assert(C->getType()->isIntOrIntVectorTy() && Ty->isIntOrIntVectorTy() &&
2473          "Invalid cast");
2474   unsigned SrcBits = C->getType()->getScalarSizeInBits();
2475   unsigned DstBits = Ty->getScalarSizeInBits();
2476   Instruction::CastOps opcode =
2477     (SrcBits == DstBits ? Instruction::BitCast :
2478      (SrcBits > DstBits ? Instruction::Trunc :
2479       (isSigned ? Instruction::SExt : Instruction::ZExt)));
2480   return Create(opcode, C, Ty, Name, InsertAtEnd);
2481 }
2482
2483 CastInst *CastInst::CreateFPCast(Value *C, Type *Ty, 
2484                                  const Twine &Name, 
2485                                  Instruction *InsertBefore) {
2486   assert(C->getType()->isFPOrFPVectorTy() && Ty->isFPOrFPVectorTy() &&
2487          "Invalid cast");
2488   unsigned SrcBits = C->getType()->getScalarSizeInBits();
2489   unsigned DstBits = Ty->getScalarSizeInBits();
2490   Instruction::CastOps opcode =
2491     (SrcBits == DstBits ? Instruction::BitCast :
2492      (SrcBits > DstBits ? Instruction::FPTrunc : Instruction::FPExt));
2493   return Create(opcode, C, Ty, Name, InsertBefore);
2494 }
2495
2496 CastInst *CastInst::CreateFPCast(Value *C, Type *Ty, 
2497                                  const Twine &Name, 
2498                                  BasicBlock *InsertAtEnd) {
2499   assert(C->getType()->isFPOrFPVectorTy() && Ty->isFPOrFPVectorTy() &&
2500          "Invalid cast");
2501   unsigned SrcBits = C->getType()->getScalarSizeInBits();
2502   unsigned DstBits = Ty->getScalarSizeInBits();
2503   Instruction::CastOps opcode =
2504     (SrcBits == DstBits ? Instruction::BitCast :
2505      (SrcBits > DstBits ? Instruction::FPTrunc : Instruction::FPExt));
2506   return Create(opcode, C, Ty, Name, InsertAtEnd);
2507 }
2508
2509 // Check whether it is valid to call getCastOpcode for these types.
2510 // This routine must be kept in sync with getCastOpcode.
2511 bool CastInst::isCastable(Type *SrcTy, Type *DestTy) {
2512   if (!SrcTy->isFirstClassType() || !DestTy->isFirstClassType())
2513     return false;
2514
2515   if (SrcTy == DestTy)
2516     return true;
2517
2518   if (VectorType *SrcVecTy = dyn_cast<VectorType>(SrcTy))
2519     if (VectorType *DestVecTy = dyn_cast<VectorType>(DestTy))
2520       if (SrcVecTy->getNumElements() == DestVecTy->getNumElements()) {
2521         // An element by element cast.  Valid if casting the elements is valid.
2522         SrcTy = SrcVecTy->getElementType();
2523         DestTy = DestVecTy->getElementType();
2524       }
2525
2526   // Get the bit sizes, we'll need these
2527   unsigned SrcBits = SrcTy->getPrimitiveSizeInBits();   // 0 for ptr
2528   unsigned DestBits = DestTy->getPrimitiveSizeInBits(); // 0 for ptr
2529
2530   // Run through the possibilities ...
2531   if (DestTy->isIntegerTy()) {               // Casting to integral
2532     if (SrcTy->isIntegerTy()) {                // Casting from integral
2533         return true;
2534     } else if (SrcTy->isFloatingPointTy()) {   // Casting from floating pt
2535       return true;
2536     } else if (SrcTy->isVectorTy()) {          // Casting from vector
2537       return DestBits == SrcBits;
2538     } else {                                   // Casting from something else
2539       return SrcTy->isPointerTy();
2540     }
2541   } else if (DestTy->isFloatingPointTy()) {  // Casting to floating pt
2542     if (SrcTy->isIntegerTy()) {                // Casting from integral
2543       return true;
2544     } else if (SrcTy->isFloatingPointTy()) {   // Casting from floating pt
2545       return true;
2546     } else if (SrcTy->isVectorTy()) {          // Casting from vector
2547       return DestBits == SrcBits;
2548     } else {                                   // Casting from something else
2549       return false;
2550     }
2551   } else if (DestTy->isVectorTy()) {         // Casting to vector
2552     return DestBits == SrcBits;
2553   } else if (DestTy->isPointerTy()) {        // Casting to pointer
2554     if (SrcTy->isPointerTy()) {                // Casting from pointer
2555       return true;
2556     } else if (SrcTy->isIntegerTy()) {         // Casting from integral
2557       return true;
2558     } else {                                   // Casting from something else
2559       return false;
2560     }
2561   } else if (DestTy->isX86_MMXTy()) {
2562     if (SrcTy->isVectorTy()) {
2563       return DestBits == SrcBits;       // 64-bit vector to MMX
2564     } else {
2565       return false;
2566     }
2567   } else {                                   // Casting to something else
2568     return false;
2569   }
2570 }
2571
2572 bool CastInst::isBitCastable(Type *SrcTy, Type *DestTy) {
2573   if (!SrcTy->isFirstClassType() || !DestTy->isFirstClassType())
2574     return false;
2575
2576   if (SrcTy == DestTy)
2577     return true;
2578
2579   if (VectorType *SrcVecTy = dyn_cast<VectorType>(SrcTy)) {
2580     if (VectorType *DestVecTy = dyn_cast<VectorType>(DestTy)) {
2581       if (SrcVecTy->getNumElements() == DestVecTy->getNumElements()) {
2582         // An element by element cast. Valid if casting the elements is valid.
2583         SrcTy = SrcVecTy->getElementType();
2584         DestTy = DestVecTy->getElementType();
2585       }
2586     }
2587   }
2588
2589   if (PointerType *DestPtrTy = dyn_cast<PointerType>(DestTy)) {
2590     if (PointerType *SrcPtrTy = dyn_cast<PointerType>(SrcTy)) {
2591       return SrcPtrTy->getAddressSpace() == DestPtrTy->getAddressSpace();
2592     }
2593   }
2594
2595   unsigned SrcBits = SrcTy->getPrimitiveSizeInBits();   // 0 for ptr
2596   unsigned DestBits = DestTy->getPrimitiveSizeInBits(); // 0 for ptr
2597
2598   // Could still have vectors of pointers if the number of elements doesn't
2599   // match
2600   if (SrcBits == 0 || DestBits == 0)
2601     return false;
2602
2603   if (SrcBits != DestBits)
2604     return false;
2605
2606   if (DestTy->isX86_MMXTy() || SrcTy->isX86_MMXTy())
2607     return false;
2608
2609   return true;
2610 }
2611
2612 bool CastInst::isBitOrNoopPointerCastable(Type *SrcTy, Type *DestTy,
2613                                           const DataLayout &DL) {
2614   if (auto *PtrTy = dyn_cast<PointerType>(SrcTy))
2615     if (auto *IntTy = dyn_cast<IntegerType>(DestTy))
2616       return IntTy->getBitWidth() == DL.getPointerTypeSizeInBits(PtrTy);
2617   if (auto *PtrTy = dyn_cast<PointerType>(DestTy))
2618     if (auto *IntTy = dyn_cast<IntegerType>(SrcTy))
2619       return IntTy->getBitWidth() == DL.getPointerTypeSizeInBits(PtrTy);
2620
2621   return isBitCastable(SrcTy, DestTy);
2622 }
2623
2624 // Provide a way to get a "cast" where the cast opcode is inferred from the
2625 // types and size of the operand. This, basically, is a parallel of the
2626 // logic in the castIsValid function below.  This axiom should hold:
2627 //   castIsValid( getCastOpcode(Val, Ty), Val, Ty)
2628 // should not assert in castIsValid. In other words, this produces a "correct"
2629 // casting opcode for the arguments passed to it.
2630 // This routine must be kept in sync with isCastable.
2631 Instruction::CastOps
2632 CastInst::getCastOpcode(
2633   const Value *Src, bool SrcIsSigned, Type *DestTy, bool DestIsSigned) {
2634   Type *SrcTy = Src->getType();
2635
2636   assert(SrcTy->isFirstClassType() && DestTy->isFirstClassType() &&
2637          "Only first class types are castable!");
2638
2639   if (SrcTy == DestTy)
2640     return BitCast;
2641
2642   // FIXME: Check address space sizes here
2643   if (VectorType *SrcVecTy = dyn_cast<VectorType>(SrcTy))
2644     if (VectorType *DestVecTy = dyn_cast<VectorType>(DestTy))
2645       if (SrcVecTy->getNumElements() == DestVecTy->getNumElements()) {
2646         // An element by element cast.  Find the appropriate opcode based on the
2647         // element types.
2648         SrcTy = SrcVecTy->getElementType();
2649         DestTy = DestVecTy->getElementType();
2650       }
2651
2652   // Get the bit sizes, we'll need these
2653   unsigned SrcBits = SrcTy->getPrimitiveSizeInBits();   // 0 for ptr
2654   unsigned DestBits = DestTy->getPrimitiveSizeInBits(); // 0 for ptr
2655
2656   // Run through the possibilities ...
2657   if (DestTy->isIntegerTy()) {                      // Casting to integral
2658     if (SrcTy->isIntegerTy()) {                     // Casting from integral
2659       if (DestBits < SrcBits)
2660         return Trunc;                               // int -> smaller int
2661       else if (DestBits > SrcBits) {                // its an extension
2662         if (SrcIsSigned)
2663           return SExt;                              // signed -> SEXT
2664         else
2665           return ZExt;                              // unsigned -> ZEXT
2666       } else {
2667         return BitCast;                             // Same size, No-op cast
2668       }
2669     } else if (SrcTy->isFloatingPointTy()) {        // Casting from floating pt
2670       if (DestIsSigned) 
2671         return FPToSI;                              // FP -> sint
2672       else
2673         return FPToUI;                              // FP -> uint 
2674     } else if (SrcTy->isVectorTy()) {
2675       assert(DestBits == SrcBits &&
2676              "Casting vector to integer of different width");
2677       return BitCast;                             // Same size, no-op cast
2678     } else {
2679       assert(SrcTy->isPointerTy() &&
2680              "Casting from a value that is not first-class type");
2681       return PtrToInt;                              // ptr -> int
2682     }
2683   } else if (DestTy->isFloatingPointTy()) {         // Casting to floating pt
2684     if (SrcTy->isIntegerTy()) {                     // Casting from integral
2685       if (SrcIsSigned)
2686         return SIToFP;                              // sint -> FP
2687       else
2688         return UIToFP;                              // uint -> FP
2689     } else if (SrcTy->isFloatingPointTy()) {        // Casting from floating pt
2690       if (DestBits < SrcBits) {
2691         return FPTrunc;                             // FP -> smaller FP
2692       } else if (DestBits > SrcBits) {
2693         return FPExt;                               // FP -> larger FP
2694       } else  {
2695         return BitCast;                             // same size, no-op cast
2696       }
2697     } else if (SrcTy->isVectorTy()) {
2698       assert(DestBits == SrcBits &&
2699              "Casting vector to floating point of different width");
2700       return BitCast;                             // same size, no-op cast
2701     }
2702     llvm_unreachable("Casting pointer or non-first class to float");
2703   } else if (DestTy->isVectorTy()) {
2704     assert(DestBits == SrcBits &&
2705            "Illegal cast to vector (wrong type or size)");
2706     return BitCast;
2707   } else if (DestTy->isPointerTy()) {
2708     if (SrcTy->isPointerTy()) {
2709       if (DestTy->getPointerAddressSpace() != SrcTy->getPointerAddressSpace())
2710         return AddrSpaceCast;
2711       return BitCast;                               // ptr -> ptr
2712     } else if (SrcTy->isIntegerTy()) {
2713       return IntToPtr;                              // int -> ptr
2714     }
2715     llvm_unreachable("Casting pointer to other than pointer or int");
2716   } else if (DestTy->isX86_MMXTy()) {
2717     if (SrcTy->isVectorTy()) {
2718       assert(DestBits == SrcBits && "Casting vector of wrong width to X86_MMX");
2719       return BitCast;                               // 64-bit vector to MMX
2720     }
2721     llvm_unreachable("Illegal cast to X86_MMX");
2722   }
2723   llvm_unreachable("Casting to type that is not first-class");
2724 }
2725
2726 //===----------------------------------------------------------------------===//
2727 //                    CastInst SubClass Constructors
2728 //===----------------------------------------------------------------------===//
2729
2730 /// Check that the construction parameters for a CastInst are correct. This
2731 /// could be broken out into the separate constructors but it is useful to have
2732 /// it in one place and to eliminate the redundant code for getting the sizes
2733 /// of the types involved.
2734 bool 
2735 CastInst::castIsValid(Instruction::CastOps op, Value *S, Type *DstTy) {
2736
2737   // Check for type sanity on the arguments
2738   Type *SrcTy = S->getType();
2739
2740   if (!SrcTy->isFirstClassType() || !DstTy->isFirstClassType() ||
2741       SrcTy->isAggregateType() || DstTy->isAggregateType())
2742     return false;
2743
2744   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
2745   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
2746   unsigned DstBitSize = DstTy->getScalarSizeInBits();
2747
2748   // If these are vector types, get the lengths of the vectors (using zero for
2749   // scalar types means that checking that vector lengths match also checks that
2750   // scalars are not being converted to vectors or vectors to scalars).
2751   unsigned SrcLength = SrcTy->isVectorTy() ?
2752     cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() : 0;
2753   unsigned DstLength = DstTy->isVectorTy() ?
2754     cast<VectorType>(DstTy)->getNumElements() : 0;
2755
2756   // Switch on the opcode provided
2757   switch (op) {
2758   default: return false; // This is an input error
2759   case Instruction::Trunc:
2760     return SrcTy->isIntOrIntVectorTy() && DstTy->isIntOrIntVectorTy() &&
2761       SrcLength == DstLength && SrcBitSize > DstBitSize;
2762   case Instruction::ZExt:
2763     return SrcTy->isIntOrIntVectorTy() && DstTy->isIntOrIntVectorTy() &&
2764       SrcLength == DstLength && SrcBitSize < DstBitSize;
2765   case Instruction::SExt: 
2766     return SrcTy->isIntOrIntVectorTy() && DstTy->isIntOrIntVectorTy() &&
2767       SrcLength == DstLength && SrcBitSize < DstBitSize;
2768   case Instruction::FPTrunc:
2769     return SrcTy->isFPOrFPVectorTy() && DstTy->isFPOrFPVectorTy() &&
2770       SrcLength == DstLength && SrcBitSize > DstBitSize;
2771   case Instruction::FPExt:
2772     return SrcTy->isFPOrFPVectorTy() && DstTy->isFPOrFPVectorTy() &&
2773       SrcLength == DstLength && SrcBitSize < DstBitSize;
2774   case Instruction::UIToFP:
2775   case Instruction::SIToFP:
2776     return SrcTy->isIntOrIntVectorTy() && DstTy->isFPOrFPVectorTy() &&
2777       SrcLength == DstLength;
2778   case Instruction::FPToUI:
2779   case Instruction::FPToSI:
2780     return SrcTy->isFPOrFPVectorTy() && DstTy->isIntOrIntVectorTy() &&
2781       SrcLength == DstLength;
2782   case Instruction::PtrToInt:
2783     if (isa<VectorType>(SrcTy) != isa<VectorType>(DstTy))
2784       return false;
2785     if (VectorType *VT = dyn_cast<VectorType>(SrcTy))
2786       if (VT->getNumElements() != cast<VectorType>(DstTy)->getNumElements())
2787         return false;
2788     return SrcTy->getScalarType()->isPointerTy() &&
2789            DstTy->getScalarType()->isIntegerTy();
2790   case Instruction::IntToPtr:
2791     if (isa<VectorType>(SrcTy) != isa<VectorType>(DstTy))
2792       return false;
2793     if (VectorType *VT = dyn_cast<VectorType>(SrcTy))
2794       if (VT->getNumElements() != cast<VectorType>(DstTy)->getNumElements())
2795         return false;
2796     return SrcTy->getScalarType()->isIntegerTy() &&
2797            DstTy->getScalarType()->isPointerTy();
2798   case Instruction::BitCast: {
2799     PointerType *SrcPtrTy = dyn_cast<PointerType>(SrcTy->getScalarType());
2800     PointerType *DstPtrTy = dyn_cast<PointerType>(DstTy->getScalarType());
2801
2802     // BitCast implies a no-op cast of type only. No bits change.
2803     // However, you can't cast pointers to anything but pointers.
2804     if (!SrcPtrTy != !DstPtrTy)
2805       return false;
2806
2807     // For non-pointer cases, the cast is okay if the source and destination bit
2808     // widths are identical.
2809     if (!SrcPtrTy)
2810       return SrcTy->getPrimitiveSizeInBits() == DstTy->getPrimitiveSizeInBits();
2811
2812     // If both are pointers then the address spaces must match.
2813     if (SrcPtrTy->getAddressSpace() != DstPtrTy->getAddressSpace())
2814       return false;
2815
2816     // A vector of pointers must have the same number of elements.
2817     if (VectorType *SrcVecTy = dyn_cast<VectorType>(SrcTy)) {
2818       if (VectorType *DstVecTy = dyn_cast<VectorType>(DstTy))
2819         return (SrcVecTy->getNumElements() == DstVecTy->getNumElements());
2820
2821       return false;
2822     }
2823
2824     return true;
2825   }
2826   case Instruction::AddrSpaceCast: {
2827     PointerType *SrcPtrTy = dyn_cast<PointerType>(SrcTy->getScalarType());
2828     if (!SrcPtrTy)
2829       return false;
2830
2831     PointerType *DstPtrTy = dyn_cast<PointerType>(DstTy->getScalarType());
2832     if (!DstPtrTy)
2833       return false;
2834
2835     if (SrcPtrTy->getAddressSpace() == DstPtrTy->getAddressSpace())
2836       return false;
2837
2838     if (VectorType *SrcVecTy = dyn_cast<VectorType>(SrcTy)) {
2839       if (VectorType *DstVecTy = dyn_cast<VectorType>(DstTy))
2840         return (SrcVecTy->getNumElements() == DstVecTy->getNumElements());
2841
2842       return false;
2843     }
2844
2845     return true;
2846   }
2847   }
2848 }
2849
2850 TruncInst::TruncInst(
2851   Value *S, Type *Ty, const Twine &Name, Instruction *InsertBefore
2852 ) : CastInst(Ty, Trunc, S, Name, InsertBefore) {
2853   assert(castIsValid(getOpcode(), S, Ty) && "Illegal Trunc");
2854 }
2855
2856 TruncInst::TruncInst(
2857   Value *S, Type *Ty, const Twine &Name, BasicBlock *InsertAtEnd
2858 ) : CastInst(Ty, Trunc, S, Name, InsertAtEnd) { 
2859   assert(castIsValid(getOpcode(), S, Ty) && "Illegal Trunc");
2860 }
2861
2862 ZExtInst::ZExtInst(
2863   Value *S, Type *Ty, const Twine &Name, Instruction *InsertBefore
2864 )  : CastInst(Ty, ZExt, S, Name, InsertBefore) { 
2865   assert(castIsValid(getOpcode(), S, Ty) && "Illegal ZExt");
2866 }
2867
2868 ZExtInst::ZExtInst(
2869   Value *S, Type *Ty, const Twine &Name, BasicBlock *InsertAtEnd
2870 )  : CastInst(Ty, ZExt, S, Name, InsertAtEnd) { 
2871   assert(castIsValid(getOpcode(), S, Ty) && "Illegal ZExt");
2872 }
2873 SExtInst::SExtInst(
2874   Value *S, Type *Ty, const Twine &Name, Instruction *InsertBefore
2875 ) : CastInst(Ty, SExt, S, Name, InsertBefore) { 
2876   assert(castIsValid(getOpcode(), S, Ty) && "Illegal SExt");
2877 }
2878
2879 SExtInst::SExtInst(
2880   Value *S, Type *Ty, const Twine &Name, BasicBlock *InsertAtEnd
2881 )  : CastInst(Ty, SExt, S, Name, InsertAtEnd) { 
2882   assert(castIsValid(getOpcode(), S, Ty) && "Illegal SExt");
2883 }
2884
2885 FPTruncInst::FPTruncInst(
2886   Value *S, Type *Ty, const Twine &Name, Instruction *InsertBefore
2887 ) : CastInst(Ty, FPTrunc, S, Name, InsertBefore) { 
2888   assert(castIsValid(getOpcode(), S, Ty) && "Illegal FPTrunc");
2889 }
2890
2891 FPTruncInst::FPTruncInst(
2892   Value *S, Type *Ty, const Twine &Name, BasicBlock *InsertAtEnd
2893 ) : CastInst(Ty, FPTrunc, S, Name, InsertAtEnd) { 
2894   assert(castIsValid(getOpcode(), S, Ty) && "Illegal FPTrunc");
2895 }
2896
2897 FPExtInst::FPExtInst(
2898   Value *S, Type *Ty, const Twine &Name, Instruction *InsertBefore
2899 ) : CastInst(Ty, FPExt, S, Name, InsertBefore) { 
2900   assert(castIsValid(getOpcode(), S, Ty) && "Illegal FPExt");
2901 }
2902
2903 FPExtInst::FPExtInst(
2904   Value *S, Type *Ty, const Twine &Name, BasicBlock *InsertAtEnd
2905 ) : CastInst(Ty, FPExt, S, Name, InsertAtEnd) { 
2906   assert(castIsValid(getOpcode(), S, Ty) && "Illegal FPExt");
2907 }
2908
2909 UIToFPInst::UIToFPInst(
2910   Value *S, Type *Ty, const Twine &Name, Instruction *InsertBefore
2911 ) : CastInst(Ty, UIToFP, S, Name, InsertBefore) { 
2912   assert(castIsValid(getOpcode(), S, Ty) && "Illegal UIToFP");
2913 }
2914
2915 UIToFPInst::UIToFPInst(
2916   Value *S, Type *Ty, const Twine &Name, BasicBlock *InsertAtEnd
2917 ) : CastInst(Ty, UIToFP, S, Name, InsertAtEnd) { 
2918   assert(castIsValid(getOpcode(), S, Ty) && "Illegal UIToFP");
2919 }
2920
2921 SIToFPInst::SIToFPInst(
2922   Value *S, Type *Ty, const Twine &Name, Instruction *InsertBefore
2923 ) : CastInst(Ty, SIToFP, S, Name, InsertBefore) { 
2924   assert(castIsValid(getOpcode(), S, Ty) && "Illegal SIToFP");
2925 }
2926
2927 SIToFPInst::SIToFPInst(
2928   Value *S, Type *Ty, const Twine &Name, BasicBlock *InsertAtEnd
2929 ) : CastInst(Ty, SIToFP, S, Name, InsertAtEnd) { 
2930   assert(castIsValid(getOpcode(), S, Ty) && "Illegal SIToFP");
2931 }
2932
2933 FPToUIInst::FPToUIInst(
2934   Value *S, Type *Ty, const Twine &Name, Instruction *InsertBefore
2935 ) : CastInst(Ty, FPToUI, S, Name, InsertBefore) { 
2936   assert(castIsValid(getOpcode(), S, Ty) && "Illegal FPToUI");
2937 }
2938
2939 FPToUIInst::FPToUIInst(
2940   Value *S, Type *Ty, const Twine &Name, BasicBlock *InsertAtEnd
2941 ) : CastInst(Ty, FPToUI, S, Name, InsertAtEnd) { 
2942   assert(castIsValid(getOpcode(), S, Ty) && "Illegal FPToUI");
2943 }
2944
2945 FPToSIInst::FPToSIInst(
2946   Value *S, Type *Ty, const Twine &Name, Instruction *InsertBefore
2947 ) : CastInst(Ty, FPToSI, S, Name, InsertBefore) { 
2948   assert(castIsValid(getOpcode(), S, Ty) && "Illegal FPToSI");
2949 }
2950
2951 FPToSIInst::FPToSIInst(
2952   Value *S, Type *Ty, const Twine &Name, BasicBlock *InsertAtEnd
2953 ) : CastInst(Ty, FPToSI, S, Name, InsertAtEnd) { 
2954   assert(castIsValid(getOpcode(), S, Ty) && "Illegal FPToSI");
2955 }
2956
2957 PtrToIntInst::PtrToIntInst(
2958   Value *S, Type *Ty, const Twine &Name, Instruction *InsertBefore
2959 ) : CastInst(Ty, PtrToInt, S, Name, InsertBefore) { 
2960   assert(castIsValid(getOpcode(), S, Ty) && "Illegal PtrToInt");
2961 }
2962
2963 PtrToIntInst::PtrToIntInst(
2964   Value *S, Type *Ty, const Twine &Name, BasicBlock *InsertAtEnd
2965 ) : CastInst(Ty, PtrToInt, S, Name, InsertAtEnd) { 
2966   assert(castIsValid(getOpcode(), S, Ty) && "Illegal PtrToInt");
2967 }
2968
2969 IntToPtrInst::IntToPtrInst(
2970   Value *S, Type *Ty, const Twine &Name, Instruction *InsertBefore
2971 ) : CastInst(Ty, IntToPtr, S, Name, InsertBefore) { 
2972   assert(castIsValid(getOpcode(), S, Ty) && "Illegal IntToPtr");
2973 }
2974
2975 IntToPtrInst::IntToPtrInst(
2976   Value *S, Type *Ty, const Twine &Name, BasicBlock *InsertAtEnd
2977 ) : CastInst(Ty, IntToPtr, S, Name, InsertAtEnd) { 
2978   assert(castIsValid(getOpcode(), S, Ty) && "Illegal IntToPtr");
2979 }
2980
2981 BitCastInst::BitCastInst(
2982   Value *S, Type *Ty, const Twine &Name, Instruction *InsertBefore
2983 ) : CastInst(Ty, BitCast, S, Name, InsertBefore) { 
2984   assert(castIsValid(getOpcode(), S, Ty) && "Illegal BitCast");
2985 }
2986
2987 BitCastInst::BitCastInst(
2988   Value *S, Type *Ty, const Twine &Name, BasicBlock *InsertAtEnd
2989 ) : CastInst(Ty, BitCast, S, Name, InsertAtEnd) { 
2990   assert(castIsValid(getOpcode(), S, Ty) && "Illegal BitCast");
2991 }
2992
2993 AddrSpaceCastInst::AddrSpaceCastInst(
2994   Value *S, Type *Ty, const Twine &Name, Instruction *InsertBefore
2995 ) : CastInst(Ty, AddrSpaceCast, S, Name, InsertBefore) {
2996   assert(castIsValid(getOpcode(), S, Ty) && "Illegal AddrSpaceCast");
2997 }
2998
2999 AddrSpaceCastInst::AddrSpaceCastInst(
3000   Value *S, Type *Ty, const Twine &Name, BasicBlock *InsertAtEnd
3001 ) : CastInst(Ty, AddrSpaceCast, S, Name, InsertAtEnd) {
3002   assert(castIsValid(getOpcode(), S, Ty) && "Illegal AddrSpaceCast");
3003 }
3004
3005 //===----------------------------------------------------------------------===//
3006 //                               CmpInst Classes
3007 //===----------------------------------------------------------------------===//
3008
3009 void CmpInst::anchor() {}
3010
3011 CmpInst::CmpInst(Type *ty, OtherOps op, unsigned short predicate,
3012                  Value *LHS, Value *RHS, const Twine &Name,
3013                  Instruction *InsertBefore)
3014   : Instruction(ty, op,
3015                 OperandTraits<CmpInst>::op_begin(this),
3016                 OperandTraits<CmpInst>::operands(this),
3017                 InsertBefore) {
3018     Op<0>() = LHS;
3019     Op<1>() = RHS;
3020   setPredicate((Predicate)predicate);
3021   setName(Name);
3022 }
3023
3024 CmpInst::CmpInst(Type *ty, OtherOps op, unsigned short predicate,
3025                  Value *LHS, Value *RHS, const Twine &Name,
3026                  BasicBlock *InsertAtEnd)
3027   : Instruction(ty, op,
3028                 OperandTraits<CmpInst>::op_begin(this),
3029                 OperandTraits<CmpInst>::operands(this),
3030                 InsertAtEnd) {
3031   Op<0>() = LHS;
3032   Op<1>() = RHS;
3033   setPredicate((Predicate)predicate);
3034   setName(Name);
3035 }
3036
3037 CmpInst *
3038 CmpInst::Create(OtherOps Op, unsigned short predicate,
3039                 Value *S1, Value *S2, 
3040                 const Twine &Name, Instruction *InsertBefore) {
3041   if (Op == Instruction::ICmp) {
3042     if (InsertBefore)
3043       return new ICmpInst(InsertBefore, CmpInst::Predicate(predicate),
3044                           S1, S2, Name);
3045     else
3046       return new ICmpInst(CmpInst::Predicate(predicate),
3047                           S1, S2, Name);
3048   }
3049   
3050   if (InsertBefore)
3051     return new FCmpInst(InsertBefore, CmpInst::Predicate(predicate),
3052                         S1, S2, Name);
3053   else
3054     return new FCmpInst(CmpInst::Predicate(predicate),
3055                         S1, S2, Name);
3056 }
3057
3058 CmpInst *
3059 CmpInst::Create(OtherOps Op, unsigned short predicate, Value *S1, Value *S2, 
3060                 const Twine &Name, BasicBlock *InsertAtEnd) {
3061   if (Op == Instruction::ICmp) {
3062     return new ICmpInst(*InsertAtEnd, CmpInst::Predicate(predicate),
3063                         S1, S2, Name);
3064   }
3065   return new FCmpInst(*InsertAtEnd, CmpInst::Predicate(predicate),
3066                       S1, S2, Name);
3067 }
3068
3069 void CmpInst::swapOperands() {
3070   if (ICmpInst *IC = dyn_cast<ICmpInst>(this))
3071     IC->swapOperands();
3072   else
3073     cast<FCmpInst>(this)->swapOperands();
3074 }
3075
3076 bool CmpInst::isCommutative() const {
3077   if (const ICmpInst *IC = dyn_cast<ICmpInst>(this))
3078     return IC->isCommutative();
3079   return cast<FCmpInst>(this)->isCommutative();
3080 }
3081
3082 bool CmpInst::isEquality() const {
3083   if (const ICmpInst *IC = dyn_cast<ICmpInst>(this))
3084     return IC->isEquality();
3085   return cast<FCmpInst>(this)->isEquality();
3086 }
3087
3088
3089 CmpInst::Predicate CmpInst::getInversePredicate(Predicate pred) {
3090   switch (pred) {
3091     default: llvm_unreachable("Unknown cmp predicate!");
3092     case ICMP_EQ: return ICMP_NE;
3093     case ICMP_NE: return ICMP_EQ;
3094     case ICMP_UGT: return ICMP_ULE;
3095     case ICMP_ULT: return ICMP_UGE;
3096     case ICMP_UGE: return ICMP_ULT;
3097     case ICMP_ULE: return ICMP_UGT;
3098     case ICMP_SGT: return ICMP_SLE;
3099     case ICMP_SLT: return ICMP_SGE;
3100     case ICMP_SGE: return ICMP_SLT;
3101     case ICMP_SLE: return ICMP_SGT;
3102
3103     case FCMP_OEQ: return FCMP_UNE;
3104     case FCMP_ONE: return FCMP_UEQ;
3105     case FCMP_OGT: return FCMP_ULE;
3106     case FCMP_OLT: return FCMP_UGE;
3107     case FCMP_OGE: return FCMP_ULT;
3108     case FCMP_OLE: return FCMP_UGT;
3109     case FCMP_UEQ: return FCMP_ONE;
3110     case FCMP_UNE: return FCMP_OEQ;
3111     case FCMP_UGT: return FCMP_OLE;
3112     case FCMP_ULT: return FCMP_OGE;
3113     case FCMP_UGE: return FCMP_OLT;
3114     case FCMP_ULE: return FCMP_OGT;
3115     case FCMP_ORD: return FCMP_UNO;
3116     case FCMP_UNO: return FCMP_ORD;
3117     case FCMP_TRUE: return FCMP_FALSE;
3118     case FCMP_FALSE: return FCMP_TRUE;
3119   }
3120 }
3121
3122 ICmpInst::Predicate ICmpInst::getSignedPredicate(Predicate pred) {
3123   switch (pred) {
3124     default: llvm_unreachable("Unknown icmp predicate!");
3125     case ICMP_EQ: case ICMP_NE: 
3126     case ICMP_SGT: case ICMP_SLT: case ICMP_SGE: case ICMP_SLE: 
3127        return pred;
3128     case ICMP_UGT: return ICMP_SGT;
3129     case ICMP_ULT: return ICMP_SLT;
3130     case ICMP_UGE: return ICMP_SGE;
3131     case ICMP_ULE: return ICMP_SLE;
3132   }
3133 }
3134
3135 ICmpInst::Predicate ICmpInst::getUnsignedPredicate(Predicate pred) {
3136   switch (pred) {
3137     default: llvm_unreachable("Unknown icmp predicate!");
3138     case ICMP_EQ: case ICMP_NE: 
3139     case ICMP_UGT: case ICMP_ULT: case ICMP_UGE: case ICMP_ULE: 
3140        return pred;
3141     case ICMP_SGT: return ICMP_UGT;
3142     case ICMP_SLT: return ICMP_ULT;
3143     case ICMP_SGE: return ICMP_UGE;
3144     case ICMP_SLE: return ICMP_ULE;
3145   }
3146 }
3147
3148 /// Initialize a set of values that all satisfy the condition with C.
3149 ///
3150 ConstantRange 
3151 ICmpInst::makeConstantRange(Predicate pred, const APInt &C) {
3152   APInt Lower(C);
3153   APInt Upper(C);
3154   uint32_t BitWidth = C.getBitWidth();
3155   switch (pred) {
3156   default: llvm_unreachable("Invalid ICmp opcode to ConstantRange ctor!");
3157   case ICmpInst::ICMP_EQ: ++Upper; break;
3158   case ICmpInst::ICMP_NE: ++Lower; break;
3159   case ICmpInst::ICMP_ULT:
3160     Lower = APInt::getMinValue(BitWidth);
3161     // Check for an empty-set condition.
3162     if (Lower == Upper)
3163       return ConstantRange(BitWidth, /*isFullSet=*/false);
3164     break;
3165   case ICmpInst::ICMP_SLT:
3166     Lower = APInt::getSignedMinValue(BitWidth);
3167     // Check for an empty-set condition.
3168     if (Lower == Upper)
3169       return ConstantRange(BitWidth, /*isFullSet=*/false);
3170     break;
3171   case ICmpInst::ICMP_UGT: 
3172     ++Lower; Upper = APInt::getMinValue(BitWidth);        // Min = Next(Max)
3173     // Check for an empty-set condition.
3174     if (Lower == Upper)
3175       return ConstantRange(BitWidth, /*isFullSet=*/false);
3176     break;
3177   case ICmpInst::ICMP_SGT:
3178     ++Lower; Upper = APInt::getSignedMinValue(BitWidth);  // Min = Next(Max)
3179     // Check for an empty-set condition.
3180     if (Lower == Upper)
3181       return ConstantRange(BitWidth, /*isFullSet=*/false);
3182     break;
3183   case ICmpInst::ICMP_ULE: 
3184     Lower = APInt::getMinValue(BitWidth); ++Upper; 
3185     // Check for a full-set condition.
3186     if (Lower == Upper)
3187       return ConstantRange(BitWidth, /*isFullSet=*/true);
3188     break;
3189   case ICmpInst::ICMP_SLE: 
3190     Lower = APInt::getSignedMinValue(BitWidth); ++Upper; 
3191     // Check for a full-set condition.
3192     if (Lower == Upper)
3193       return ConstantRange(BitWidth, /*isFullSet=*/true);
3194     break;
3195   case ICmpInst::ICMP_UGE:
3196     Upper = APInt::getMinValue(BitWidth);        // Min = Next(Max)
3197     // Check for a full-set condition.
3198     if (Lower == Upper)
3199       return ConstantRange(BitWidth, /*isFullSet=*/true);
3200     break;
3201   case ICmpInst::ICMP_SGE:
3202     Upper = APInt::getSignedMinValue(BitWidth);  // Min = Next(Max)
3203     // Check for a full-set condition.
3204     if (Lower == Upper)
3205       return ConstantRange(BitWidth, /*isFullSet=*/true);
3206     break;
3207   }
3208   return ConstantRange(Lower, Upper);
3209 }
3210
3211 CmpInst::Predicate CmpInst::getSwappedPredicate(Predicate pred) {
3212   switch (pred) {
3213     default: llvm_unreachable("Unknown cmp predicate!");
3214     case ICMP_EQ: case ICMP_NE:
3215       return pred;
3216     case ICMP_SGT: return ICMP_SLT;
3217     case ICMP_SLT: return ICMP_SGT;
3218     case ICMP_SGE: return ICMP_SLE;
3219     case ICMP_SLE: return ICMP_SGE;
3220     case ICMP_UGT: return ICMP_ULT;
3221     case ICMP_ULT: return ICMP_UGT;
3222     case ICMP_UGE: return ICMP_ULE;
3223     case ICMP_ULE: return ICMP_UGE;
3224   
3225     case FCMP_FALSE: case FCMP_TRUE:
3226     case FCMP_OEQ: case FCMP_ONE:
3227     case FCMP_UEQ: case FCMP_UNE:
3228     case FCMP_ORD: case FCMP_UNO:
3229       return pred;
3230     case FCMP_OGT: return FCMP_OLT;
3231     case FCMP_OLT: return FCMP_OGT;
3232     case FCMP_OGE: return FCMP_OLE;
3233     case FCMP_OLE: return FCMP_OGE;
3234     case FCMP_UGT: return FCMP_ULT;
3235     case FCMP_ULT: return FCMP_UGT;
3236     case FCMP_UGE: return FCMP_ULE;
3237     case FCMP_ULE: return FCMP_UGE;
3238   }
3239 }
3240
3241 bool CmpInst::isUnsigned(unsigned short predicate) {
3242   switch (predicate) {
3243     default: return false;
3244     case ICmpInst::ICMP_ULT: case ICmpInst::ICMP_ULE: case ICmpInst::ICMP_UGT: 
3245     case ICmpInst::ICMP_UGE: return true;
3246   }
3247 }
3248
3249 bool CmpInst::isSigned(unsigned short predicate) {
3250   switch (predicate) {
3251     default: return false;
3252     case ICmpInst::ICMP_SLT: case ICmpInst::ICMP_SLE: case ICmpInst::ICMP_SGT: 
3253     case ICmpInst::ICMP_SGE: return true;
3254   }
3255 }
3256
3257 bool CmpInst::isOrdered(unsigned short predicate) {
3258   switch (predicate) {
3259     default: return false;
3260     case FCmpInst::FCMP_OEQ: case FCmpInst::FCMP_ONE: case FCmpInst::FCMP_OGT: 
3261     case FCmpInst::FCMP_OLT: case FCmpInst::FCMP_OGE: case FCmpInst::FCMP_OLE: 
3262     case FCmpInst::FCMP_ORD: return true;
3263   }
3264 }
3265       
3266 bool CmpInst::isUnordered(unsigned short predicate) {
3267   switch (predicate) {
3268     default: return false;
3269     case FCmpInst::FCMP_UEQ: case FCmpInst::FCMP_UNE: case FCmpInst::FCMP_UGT: 
3270     case FCmpInst::FCMP_ULT: case FCmpInst::FCMP_UGE: case FCmpInst::FCMP_ULE: 
3271     case FCmpInst::FCMP_UNO: return true;
3272   }
3273 }
3274
3275 bool CmpInst::isTrueWhenEqual(unsigned short predicate) {
3276   switch(predicate) {
3277     default: return false;
3278     case ICMP_EQ:   case ICMP_UGE: case ICMP_ULE: case ICMP_SGE: case ICMP_SLE:
3279     case FCMP_TRUE: case FCMP_UEQ: case FCMP_UGE: case FCMP_ULE: return true;
3280   }
3281 }
3282
3283 bool CmpInst::isFalseWhenEqual(unsigned short predicate) {
3284   switch(predicate) {
3285   case ICMP_NE:    case ICMP_UGT: case ICMP_ULT: case ICMP_SGT: case ICMP_SLT:
3286   case FCMP_FALSE: case FCMP_ONE: case FCMP_OGT: case FCMP_OLT: return true;
3287   default: return false;
3288   }
3289 }
3290
3291
3292 //===----------------------------------------------------------------------===//
3293 //                        SwitchInst Implementation
3294 //===----------------------------------------------------------------------===//
3295
3296 void SwitchInst::init(Value *Value, BasicBlock *Default, unsigned NumReserved) {
3297   assert(Value && Default && NumReserved);
3298   ReservedSpace = NumReserved;
3299   NumOperands = 2;
3300   OperandList = allocHungoffUses(ReservedSpace);
3301
3302   OperandList[0] = Value;
3303   OperandList[1] = Default;
3304 }
3305
3306 /// SwitchInst ctor - Create a new switch instruction, specifying a value to
3307 /// switch on and a default destination.  The number of additional cases can
3308 /// be specified here to make memory allocation more efficient.  This
3309 /// constructor can also autoinsert before another instruction.
3310 SwitchInst::SwitchInst(Value *Value, BasicBlock *Default, unsigned NumCases,
3311                        Instruction *InsertBefore)
3312   : TerminatorInst(Type::getVoidTy(Value->getContext()), Instruction::Switch,
3313                    nullptr, 0, InsertBefore) {
3314   init(Value, Default, 2+NumCases*2);
3315 }
3316
3317 /// SwitchInst ctor - Create a new switch instruction, specifying a value to
3318 /// switch on and a default destination.  The number of additional cases can
3319 /// be specified here to make memory allocation more efficient.  This
3320 /// constructor also autoinserts at the end of the specified BasicBlock.
3321 SwitchInst::SwitchInst(Value *Value, BasicBlock *Default, unsigned NumCases,
3322                        BasicBlock *InsertAtEnd)
3323   : TerminatorInst(Type::getVoidTy(Value->getContext()), Instruction::Switch,
3324                    nullptr, 0, InsertAtEnd) {
3325   init(Value, Default, 2+NumCases*2);
3326 }
3327
3328 SwitchInst::SwitchInst(const SwitchInst &SI)
3329   : TerminatorInst(SI.getType(), Instruction::Switch, nullptr, 0) {
3330   init(SI.getCondition(), SI.getDefaultDest(), SI.getNumOperands());
3331   NumOperands = SI.getNumOperands();
3332   Use *OL = OperandList, *InOL = SI.OperandList;
3333   for (unsigned i = 2, E = SI.getNumOperands(); i != E; i += 2) {
3334     OL[i] = InOL[i];
3335     OL[i+1] = InOL[i+1];
3336   }
3337   SubclassOptionalData = SI.SubclassOptionalData;
3338 }
3339
3340 SwitchInst::~SwitchInst() {
3341   dropHungoffUses();
3342 }
3343
3344
3345 /// addCase - Add an entry to the switch instruction...
3346 ///
3347 void SwitchInst::addCase(ConstantInt *OnVal, BasicBlock *Dest) {
3348   unsigned NewCaseIdx = getNumCases(); 
3349   unsigned OpNo = NumOperands;
3350   if (OpNo+2 > ReservedSpace)
3351     growOperands();  // Get more space!
3352   // Initialize some new operands.
3353   assert(OpNo+1 < ReservedSpace && "Growing didn't work!");
3354   NumOperands = OpNo+2;
3355   CaseIt Case(this, NewCaseIdx);
3356   Case.setValue(OnVal);
3357   Case.setSuccessor(Dest);
3358 }
3359
3360 /// removeCase - This method removes the specified case and its successor
3361 /// from the switch instruction.
3362 void SwitchInst::removeCase(CaseIt i) {
3363   unsigned idx = i.getCaseIndex();
3364   
3365   assert(2 + idx*2 < getNumOperands() && "Case index out of range!!!");
3366
3367   unsigned NumOps = getNumOperands();
3368   Use *OL = OperandList;
3369
3370   // Overwrite this case with the end of the list.
3371   if (2 + (idx + 1) * 2 != NumOps) {
3372     OL[2 + idx * 2] = OL[NumOps - 2];
3373     OL[2 + idx * 2 + 1] = OL[NumOps - 1];
3374   }
3375
3376   // Nuke the last value.
3377   OL[NumOps-2].set(nullptr);
3378   OL[NumOps-2+1].set(nullptr);
3379   NumOperands = NumOps-2;
3380 }
3381
3382 /// growOperands - grow operands - This grows the operand list in response
3383 /// to a push_back style of operation.  This grows the number of ops by 3 times.
3384 ///
3385 void SwitchInst::growOperands() {
3386   unsigned e = getNumOperands();
3387   unsigned NumOps = e*3;
3388
3389   ReservedSpace = NumOps;
3390   Use *NewOps = allocHungoffUses(NumOps);
3391   Use *OldOps = OperandList;
3392   for (unsigned i = 0; i != e; ++i) {
3393       NewOps[i] = OldOps[i];
3394   }
3395   OperandList = NewOps;
3396   Use::zap(OldOps, OldOps + e, true);
3397 }
3398
3399
3400 BasicBlock *SwitchInst::getSuccessorV(unsigned idx) const {
3401   return getSuccessor(idx);
3402 }
3403 unsigned SwitchInst::getNumSuccessorsV() const {
3404   return getNumSuccessors();
3405 }
3406 void SwitchInst::setSuccessorV(unsigned idx, BasicBlock *B) {
3407   setSuccessor(idx, B);
3408 }
3409
3410 //===----------------------------------------------------------------------===//
3411 //                        IndirectBrInst Implementation
3412 //===----------------------------------------------------------------------===//
3413
3414 void IndirectBrInst::init(Value *Address, unsigned NumDests) {
3415   assert(Address && Address->getType()->isPointerTy() &&
3416          "Address of indirectbr must be a pointer");
3417   ReservedSpace = 1+NumDests;
3418   NumOperands = 1;
3419   OperandList = allocHungoffUses(ReservedSpace);
3420   
3421   OperandList[0] = Address;
3422 }
3423
3424
3425 /// growOperands - grow operands - This grows the operand list in response
3426 /// to a push_back style of operation.  This grows the number of ops by 2 times.
3427 ///
3428 void IndirectBrInst::growOperands() {
3429   unsigned e = getNumOperands();
3430   unsigned NumOps = e*2;
3431   
3432   ReservedSpace = NumOps;
3433   Use *NewOps = allocHungoffUses(NumOps);
3434   Use *OldOps = OperandList;
3435   for (unsigned i = 0; i != e; ++i)
3436     NewOps[i] = OldOps[i];
3437   OperandList = NewOps;
3438   Use::zap(OldOps, OldOps + e, true);
3439 }
3440
3441 IndirectBrInst::IndirectBrInst(Value *Address, unsigned NumCases,
3442                                Instruction *InsertBefore)
3443 : TerminatorInst(Type::getVoidTy(Address->getContext()),Instruction::IndirectBr,
3444                  nullptr, 0, InsertBefore) {
3445   init(Address, NumCases);
3446 }
3447
3448 IndirectBrInst::IndirectBrInst(Value *Address, unsigned NumCases,
3449                                BasicBlock *InsertAtEnd)
3450 : TerminatorInst(Type::getVoidTy(Address->getContext()),Instruction::IndirectBr,
3451                  nullptr, 0, InsertAtEnd) {
3452   init(Address, NumCases);
3453 }
3454
3455 IndirectBrInst::IndirectBrInst(const IndirectBrInst &IBI)
3456   : TerminatorInst(Type::getVoidTy(IBI.getContext()), Instruction::IndirectBr,
3457                    allocHungoffUses(IBI.getNumOperands()),
3458                    IBI.getNumOperands()) {
3459   Use *OL = OperandList, *InOL = IBI.OperandList;
3460   for (unsigned i = 0, E = IBI.getNumOperands(); i != E; ++i)
3461     OL[i] = InOL[i];
3462   SubclassOptionalData = IBI.SubclassOptionalData;
3463 }
3464
3465 IndirectBrInst::~IndirectBrInst() {
3466   dropHungoffUses();
3467 }
3468
3469 /// addDestination - Add a destination.
3470 ///
3471 void IndirectBrInst::addDestination(BasicBlock *DestBB) {
3472   unsigned OpNo = NumOperands;
3473   if (OpNo+1 > ReservedSpace)
3474     growOperands();  // Get more space!
3475   // Initialize some new operands.
3476   assert(OpNo < ReservedSpace && "Growing didn't work!");
3477   NumOperands = OpNo+1;
3478   OperandList[OpNo] = DestBB;
3479 }
3480
3481 /// removeDestination - This method removes the specified successor from the
3482 /// indirectbr instruction.
3483 void IndirectBrInst::removeDestination(unsigned idx) {
3484   assert(idx < getNumOperands()-1 && "Successor index out of range!");
3485   
3486   unsigned NumOps = getNumOperands();
3487   Use *OL = OperandList;
3488
3489   // Replace this value with the last one.
3490   OL[idx+1] = OL[NumOps-1];
3491   
3492   // Nuke the last value.
3493   OL[NumOps-1].set(nullptr);
3494   NumOperands = NumOps-1;
3495 }
3496
3497 BasicBlock *IndirectBrInst::getSuccessorV(unsigned idx) const {
3498   return getSuccessor(idx);
3499 }
3500 unsigned IndirectBrInst::getNumSuccessorsV() const {
3501   return getNumSuccessors();
3502 }
3503 void IndirectBrInst::setSuccessorV(unsigned idx, BasicBlock *B) {
3504   setSuccessor(idx, B);
3505 }
3506
3507 //===----------------------------------------------------------------------===//
3508 //                           clone_impl() implementations
3509 //===----------------------------------------------------------------------===//
3510
3511 // Define these methods here so vtables don't get emitted into every translation
3512 // unit that uses these classes.
3513
3514 GetElementPtrInst *GetElementPtrInst::clone_impl() const {
3515   return new (getNumOperands()) GetElementPtrInst(*this);
3516 }
3517
3518 BinaryOperator *BinaryOperator::clone_impl() const {
3519   return Create(getOpcode(), Op<0>(), Op<1>());
3520 }
3521
3522 FCmpInst* FCmpInst::clone_impl() const {
3523   return new FCmpInst(getPredicate(), Op<0>(), Op<1>());
3524 }
3525
3526 ICmpInst* ICmpInst::clone_impl() const {
3527   return new ICmpInst(getPredicate(), Op<0>(), Op<1>());
3528 }
3529
3530 ExtractValueInst *ExtractValueInst::clone_impl() const {
3531   return new ExtractValueInst(*this);
3532 }
3533
3534 InsertValueInst *InsertValueInst::clone_impl() const {
3535   return new InsertValueInst(*this);
3536 }
3537
3538 AllocaInst *AllocaInst::clone_impl() const {
3539   AllocaInst *Result = new AllocaInst(getAllocatedType(),
3540                                       (Value *)getOperand(0), getAlignment());
3541   Result->setUsedWithInAlloca(isUsedWithInAlloca());
3542   return Result;
3543 }
3544
3545 LoadInst *LoadInst::clone_impl() const {
3546   return new LoadInst(getOperand(0), Twine(), isVolatile(),
3547                       getAlignment(), getOrdering(), getSynchScope());
3548 }
3549
3550 StoreInst *StoreInst::clone_impl() const {
3551   return new StoreInst(getOperand(0), getOperand(1), isVolatile(),
3552                        getAlignment(), getOrdering(), getSynchScope());
3553   
3554 }
3555
3556 AtomicCmpXchgInst *AtomicCmpXchgInst::clone_impl() const {
3557   AtomicCmpXchgInst *Result =
3558     new AtomicCmpXchgInst(getOperand(0), getOperand(1), getOperand(2),
3559                           getSuccessOrdering(), getFailureOrdering(),
3560                           getSynchScope());
3561   Result->setVolatile(isVolatile());
3562   Result->setWeak(isWeak());
3563   return Result;
3564 }
3565
3566 AtomicRMWInst *AtomicRMWInst::clone_impl() const {
3567   AtomicRMWInst *Result =
3568     new AtomicRMWInst(getOperation(),getOperand(0), getOperand(1),
3569                       getOrdering(), getSynchScope());
3570   Result->setVolatile(isVolatile());
3571   return Result;
3572 }
3573
3574 FenceInst *FenceInst::clone_impl() const {
3575   return new FenceInst(getContext(), getOrdering(), getSynchScope());
3576 }
3577
3578 TruncInst *TruncInst::clone_impl() const {
3579   return new TruncInst(getOperand(0), getType());
3580 }
3581
3582 ZExtInst *ZExtInst::clone_impl() const {
3583   return new ZExtInst(getOperand(0), getType());
3584 }
3585
3586 SExtInst *SExtInst::clone_impl() const {
3587   return new SExtInst(getOperand(0), getType());
3588 }
3589
3590 FPTruncInst *FPTruncInst::clone_impl() const {
3591   return new FPTruncInst(getOperand(0), getType());
3592 }
3593
3594 FPExtInst *FPExtInst::clone_impl() const {
3595   return new FPExtInst(getOperand(0), getType());
3596 }
3597
3598 UIToFPInst *UIToFPInst::clone_impl() const {
3599   return new UIToFPInst(getOperand(0), getType());
3600 }
3601
3602 SIToFPInst *SIToFPInst::clone_impl() const {
3603   return new SIToFPInst(getOperand(0), getType());
3604 }
3605
3606 FPToUIInst *FPToUIInst::clone_impl() const {
3607   return new FPToUIInst(getOperand(0), getType());
3608 }
3609
3610 FPToSIInst *FPToSIInst::clone_impl() const {
3611   return new FPToSIInst(getOperand(0), getType());
3612 }
3613
3614 PtrToIntInst *PtrToIntInst::clone_impl() const {
3615   return new PtrToIntInst(getOperand(0), getType());
3616 }
3617
3618 IntToPtrInst *IntToPtrInst::clone_impl() const {
3619   return new IntToPtrInst(getOperand(0), getType());
3620 }
3621
3622 BitCastInst *BitCastInst::clone_impl() const {
3623   return new BitCastInst(getOperand(0), getType());
3624 }
3625
3626 AddrSpaceCastInst *AddrSpaceCastInst::clone_impl() const {
3627   return new AddrSpaceCastInst(getOperand(0), getType());
3628 }
3629
3630 CallInst *CallInst::clone_impl() const {
3631   return  new(getNumOperands()) CallInst(*this);
3632 }
3633
3634 SelectInst *SelectInst::clone_impl() const {
3635   return SelectInst::Create(getOperand(0), getOperand(1), getOperand(2));
3636 }
3637
3638 VAArgInst *VAArgInst::clone_impl() const {
3639   return new VAArgInst(getOperand(0), getType());
3640 }
3641
3642 ExtractElementInst *ExtractElementInst::clone_impl() const {
3643   return ExtractElementInst::Create(getOperand(0), getOperand(1));
3644 }
3645
3646 InsertElementInst *InsertElementInst::clone_impl() const {
3647   return InsertElementInst::Create(getOperand(0), getOperand(1), getOperand(2));
3648 }
3649
3650 ShuffleVectorInst *ShuffleVectorInst::clone_impl() const {
3651   return new ShuffleVectorInst(getOperand(0), getOperand(1), getOperand(2));
3652 }
3653
3654 PHINode *PHINode::clone_impl() const {
3655   return new PHINode(*this);
3656 }
3657
3658 LandingPadInst *LandingPadInst::clone_impl() const {
3659   return new LandingPadInst(*this);
3660 }
3661
3662 ReturnInst *ReturnInst::clone_impl() const {
3663   return new(getNumOperands()) ReturnInst(*this);
3664 }
3665
3666 BranchInst *BranchInst::clone_impl() const {
3667   return new(getNumOperands()) BranchInst(*this);
3668 }
3669
3670 SwitchInst *SwitchInst::clone_impl() const {
3671   return new SwitchInst(*this);
3672 }
3673
3674 IndirectBrInst *IndirectBrInst::clone_impl() const {
3675   return new IndirectBrInst(*this);
3676 }
3677
3678
3679 InvokeInst *InvokeInst::clone_impl() const {
3680   return new(getNumOperands()) InvokeInst(*this);
3681 }
3682
3683 ResumeInst *ResumeInst::clone_impl() const {
3684   return new(1) ResumeInst(*this);
3685 }
3686
3687 UnreachableInst *UnreachableInst::clone_impl() const {
3688   LLVMContext &Context = getContext();
3689   return new UnreachableInst(Context);
3690 }