lib/Transforms/InstCombine/InstCombineAndOrXor.cpp

   1 //===- InstCombineAndOrXor.cpp --------------------------------------------===//
   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 the visitAnd, visitOr, and visitXor functions.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "InstCombine.h"
  15 #include "llvm/Analysis/InstructionSimplify.h"
  16 #include "llvm/Intrinsics.h"
  17 #include "llvm/Support/ConstantRange.h"
  18 #include "llvm/Support/PatternMatch.h"
  19 #include "llvm/Transforms/Utils/CmpInstAnalysis.h"
  20 using namespace llvm;
  21 using namespace PatternMatch;
  22
  23
  24 /// AddOne - Add one to a ConstantInt.
  25 static Constant *AddOne(Constant *C) {
  26   return ConstantExpr::getAdd(C, ConstantInt::get(C->getType(), 1));
  27 }
  28 /// SubOne - Subtract one from a ConstantInt.
  29 static Constant *SubOne(ConstantInt *C) {
  30   return ConstantInt::get(C->getContext(), C->getValue()-1);
  31 }
  32
  33 /// isFreeToInvert - Return true if the specified value is free to invert (apply
  34 /// ~ to).  This happens in cases where the ~ can be eliminated.
  35 static inline bool isFreeToInvert(Value *V) {
  36   // ~(~(X)) -> X.
  37   if (BinaryOperator::isNot(V))
  38     return true;
  39
  40   // Constants can be considered to be not'ed values.
  41   if (isa<ConstantInt>(V))
  42     return true;
  43
  44   // Compares can be inverted if they have a single use.
  45   if (CmpInst *CI = dyn_cast<CmpInst>(V))
  46     return CI->hasOneUse();
  47
  48   return false;
  49 }
  50
  51 static inline Value *dyn_castNotVal(Value *V) {
  52   // If this is not(not(x)) don't return that this is a not: we want the two
  53   // not's to be folded first.
  54   if (BinaryOperator::isNot(V)) {
  55     Value *Operand = BinaryOperator::getNotArgument(V);
  56     if (!isFreeToInvert(Operand))
  57       return Operand;
  58   }
  59
  60   // Constants can be considered to be not'ed values...
  61   if (ConstantInt *C = dyn_cast<ConstantInt>(V))
  62     return ConstantInt::get(C->getType(), ~C->getValue());
  63   return 0;
  64 }
  65
  66 /// getFCmpCode - Similar to getICmpCode but for FCmpInst. This encodes a fcmp
  67 /// predicate into a three bit mask. It also returns whether it is an ordered
  68 /// predicate by reference.
  69 static unsigned getFCmpCode(FCmpInst::Predicate CC, bool &isOrdered) {
  70   isOrdered = false;
  71   switch (CC) {
  72   case FCmpInst::FCMP_ORD: isOrdered = true; return 0;  // 000
  73   case FCmpInst::FCMP_UNO:                   return 0;  // 000
  74   case FCmpInst::FCMP_OGT: isOrdered = true; return 1;  // 001
  75   case FCmpInst::FCMP_UGT:                   return 1;  // 001
  76   case FCmpInst::FCMP_OEQ: isOrdered = true; return 2;  // 010
  77   case FCmpInst::FCMP_UEQ:                   return 2;  // 010
  78   case FCmpInst::FCMP_OGE: isOrdered = true; return 3;  // 011
  79   case FCmpInst::FCMP_UGE:                   return 3;  // 011
  80   case FCmpInst::FCMP_OLT: isOrdered = true; return 4;  // 100
  81   case FCmpInst::FCMP_ULT:                   return 4;  // 100
  82   case FCmpInst::FCMP_ONE: isOrdered = true; return 5;  // 101
  83   case FCmpInst::FCMP_UNE:                   return 5;  // 101
  84   case FCmpInst::FCMP_OLE: isOrdered = true; return 6;  // 110
  85   case FCmpInst::FCMP_ULE:                   return 6;  // 110
  86     // True -> 7
  87   default:
  88     // Not expecting FCMP_FALSE and FCMP_TRUE;
  89     llvm_unreachable("Unexpected FCmp predicate!");
  90   }
  91 }
  92
  93 /// getNewICmpValue - This is the complement of getICmpCode, which turns an
  94 /// opcode and two operands into either a constant true or false, or a brand
  95 /// new ICmp instruction. The sign is passed in to determine which kind
  96 /// of predicate to use in the new icmp instruction.
  97 static Value *getNewICmpValue(bool Sign, unsigned Code, Value *LHS, Value *RHS,
  98                               InstCombiner::BuilderTy *Builder) {
  99   ICmpInst::Predicate NewPred;
 100   if (Value *NewConstant = getICmpValue(Sign, Code, LHS, RHS, NewPred))
 101     return NewConstant;
 102   return Builder->CreateICmp(NewPred, LHS, RHS);
 103 }
 104
 105 /// getFCmpValue - This is the complement of getFCmpCode, which turns an
 106 /// opcode and two operands into either a FCmp instruction. isordered is passed
 107 /// in to determine which kind of predicate to use in the new fcmp instruction.
 108 static Value *getFCmpValue(bool isordered, unsigned code,
 109                            Value *LHS, Value *RHS,
 110                            InstCombiner::BuilderTy *Builder) {
 111   CmpInst::Predicate Pred;
 112   switch (code) {
 113   default: llvm_unreachable("Illegal FCmp code!");
 114   case 0: Pred = isordered ? FCmpInst::FCMP_ORD : FCmpInst::FCMP_UNO; break;
 115   case 1: Pred = isordered ? FCmpInst::FCMP_OGT : FCmpInst::FCMP_UGT; break;
 116   case 2: Pred = isordered ? FCmpInst::FCMP_OEQ : FCmpInst::FCMP_UEQ; break;
 117   case 3: Pred = isordered ? FCmpInst::FCMP_OGE : FCmpInst::FCMP_UGE; break;
 118   case 4: Pred = isordered ? FCmpInst::FCMP_OLT : FCmpInst::FCMP_ULT; break;
 119   case 5: Pred = isordered ? FCmpInst::FCMP_ONE : FCmpInst::FCMP_UNE; break;
 120   case 6: Pred = isordered ? FCmpInst::FCMP_OLE : FCmpInst::FCMP_ULE; break;
 121   case 7:
 122     if (!isordered) return ConstantInt::getTrue(LHS->getContext());
 123     Pred = FCmpInst::FCMP_ORD; break;
 124   }
 125   return Builder->CreateFCmp(Pred, LHS, RHS);
 126 }
 127
 128 // OptAndOp - This handles expressions of the form ((val OP C1) & C2).  Where
 129 // the Op parameter is 'OP', OpRHS is 'C1', and AndRHS is 'C2'.  Op is
 130 // guaranteed to be a binary operator.
 131 Instruction *InstCombiner::OptAndOp(Instruction *Op,
 132                                     ConstantInt *OpRHS,
 133                                     ConstantInt *AndRHS,
 134                                     BinaryOperator &TheAnd) {
 135   Value *X = Op->getOperand(0);
 136   Constant *Together = 0;
 137   if (!Op->isShift())
 138     Together = ConstantExpr::getAnd(AndRHS, OpRHS);
 139
 140   switch (Op->getOpcode()) {
 141   case Instruction::Xor:
 142     if (Op->hasOneUse()) {
 143       // (X ^ C1) & C2 --> (X & C2) ^ (C1&C2)
 144       Value *And = Builder->CreateAnd(X, AndRHS);
 145       And->takeName(Op);
 146       return BinaryOperator::CreateXor(And, Together);
 147     }
 148     break;
 149   case Instruction::Or:
 150     if (Op->hasOneUse()){
 151       if (Together != OpRHS) {
 152         // (X | C1) & C2 --> (X | (C1&C2)) & C2
 153         Value *Or = Builder->CreateOr(X, Together);
 154         Or->takeName(Op);
 155         return BinaryOperator::CreateAnd(Or, AndRHS);
 156       }
 157
 158       ConstantInt *TogetherCI = dyn_cast<ConstantInt>(Together);
 159       if (TogetherCI && !TogetherCI->isZero()){
 160         // (X | C1) & C2 --> (X & (C2^(C1&C2))) | C1
 161         // NOTE: This reduces the number of bits set in the & mask, which
 162         // can expose opportunities for store narrowing.
 163         Together = ConstantExpr::getXor(AndRHS, Together);
 164         Value *And = Builder->CreateAnd(X, Together);
 165         And->takeName(Op);
 166         return BinaryOperator::CreateOr(And, OpRHS);
 167       }
 168     }
 169
 170     break;
 171   case Instruction::Add:
 172     if (Op->hasOneUse()) {
 173       // Adding a one to a single bit bit-field should be turned into an XOR
 174       // of the bit.  First thing to check is to see if this AND is with a
 175       // single bit constant.
 176       const APInt &AndRHSV = cast<ConstantInt>(AndRHS)->getValue();
 177
 178       // If there is only one bit set.
 179       if (AndRHSV.isPowerOf2()) {
 180         // Ok, at this point, we know that we are masking the result of the
 181         // ADD down to exactly one bit.  If the constant we are adding has
 182         // no bits set below this bit, then we can eliminate the ADD.
 183         const APInt& AddRHS = cast<ConstantInt>(OpRHS)->getValue();
 184
 185         // Check to see if any bits below the one bit set in AndRHSV are set.
 186         if ((AddRHS & (AndRHSV-1)) == 0) {
 187           // If not, the only thing that can effect the output of the AND is
 188           // the bit specified by AndRHSV.  If that bit is set, the effect of
 189           // the XOR is to toggle the bit.  If it is clear, then the ADD has
 190           // no effect.
 191           if ((AddRHS & AndRHSV) == 0) { // Bit is not set, noop
 192             TheAnd.setOperand(0, X);
 193             return &TheAnd;
 194           } else {
 195             // Pull the XOR out of the AND.
 196             Value *NewAnd = Builder->CreateAnd(X, AndRHS);
 197             NewAnd->takeName(Op);
 198             return BinaryOperator::CreateXor(NewAnd, AndRHS);
 199           }
 200         }
 201       }
 202     }
 203     break;
 204
 205   case Instruction::Shl: {
 206     // We know that the AND will not produce any of the bits shifted in, so if
 207     // the anded constant includes them, clear them now!
 208     //
 209     uint32_t BitWidth = AndRHS->getType()->getBitWidth();
 210     uint32_t OpRHSVal = OpRHS->getLimitedValue(BitWidth);
 211     APInt ShlMask(APInt::getHighBitsSet(BitWidth, BitWidth-OpRHSVal));
 212     ConstantInt *CI = ConstantInt::get(AndRHS->getContext(),
 213                                        AndRHS->getValue() & ShlMask);
 214
 215     if (CI->getValue() == ShlMask)
 216       // Masking out bits that the shift already masks.
 217       return ReplaceInstUsesWith(TheAnd, Op);   // No need for the and.
 218
 219     if (CI != AndRHS) {                  // Reducing bits set in and.
 220       TheAnd.setOperand(1, CI);
 221       return &TheAnd;
 222     }
 223     break;
 224   }
 225   case Instruction::LShr: {
 226     // We know that the AND will not produce any of the bits shifted in, so if
 227     // the anded constant includes them, clear them now!  This only applies to
 228     // unsigned shifts, because a signed shr may bring in set bits!
 229     //
 230     uint32_t BitWidth = AndRHS->getType()->getBitWidth();
 231     uint32_t OpRHSVal = OpRHS->getLimitedValue(BitWidth);
 232     APInt ShrMask(APInt::getLowBitsSet(BitWidth, BitWidth - OpRHSVal));
 233     ConstantInt *CI = ConstantInt::get(Op->getContext(),
 234                                        AndRHS->getValue() & ShrMask);
 235
 236     if (CI->getValue() == ShrMask)
 237       // Masking out bits that the shift already masks.
 238       return ReplaceInstUsesWith(TheAnd, Op);
 239
 240     if (CI != AndRHS) {
 241       TheAnd.setOperand(1, CI);  // Reduce bits set in and cst.
 242       return &TheAnd;
 243     }
 244     break;
 245   }
 246   case Instruction::AShr:
 247     // Signed shr.
 248     // See if this is shifting in some sign extension, then masking it out
 249     // with an and.
 250     if (Op->hasOneUse()) {
 251       uint32_t BitWidth = AndRHS->getType()->getBitWidth();
 252       uint32_t OpRHSVal = OpRHS->getLimitedValue(BitWidth);
 253       APInt ShrMask(APInt::getLowBitsSet(BitWidth, BitWidth - OpRHSVal));
 254       Constant *C = ConstantInt::get(Op->getContext(),
 255                                      AndRHS->getValue() & ShrMask);
 256       if (C == AndRHS) {          // Masking out bits shifted in.
 257         // (Val ashr C1) & C2 -> (Val lshr C1) & C2
 258         // Make the argument unsigned.
 259         Value *ShVal = Op->getOperand(0);
 260         ShVal = Builder->CreateLShr(ShVal, OpRHS, Op->getName());
 261         return BinaryOperator::CreateAnd(ShVal, AndRHS, TheAnd.getName());
 262       }
 263     }
 264     break;
 265   }
 266   return 0;
 267 }
 268
 269
 270 /// InsertRangeTest - Emit a computation of: (V >= Lo && V < Hi) if Inside is
 271 /// true, otherwise (V < Lo || V >= Hi).  In practice, we emit the more efficient
 272 /// (V-Lo) \<u Hi-Lo.  This method expects that Lo <= Hi. isSigned indicates
 273 /// whether to treat the V, Lo and HI as signed or not. IB is the location to
 274 /// insert new instructions.
 275 Value *InstCombiner::InsertRangeTest(Value *V, Constant *Lo, Constant *Hi,
 276                                      bool isSigned, bool Inside) {
 277   assert(cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getICmp((isSigned ?
 278             ICmpInst::ICMP_SLE:ICmpInst::ICMP_ULE), Lo, Hi))->getZExtValue() &&
 279          "Lo is not <= Hi in range emission code!");
 280
 281   if (Inside) {
 282     if (Lo == Hi)  // Trivially false.
 283       return ConstantInt::getFalse(V->getContext());
 284
 285     // V >= Min && V < Hi --> V < Hi
 286     if (cast<ConstantInt>(Lo)->isMinValue(isSigned)) {
 287       ICmpInst::Predicate pred = (isSigned ?
 288         ICmpInst::ICMP_SLT : ICmpInst::ICMP_ULT);
 289       return Builder->CreateICmp(pred, V, Hi);
 290     }
 291
 292     // Emit V-Lo <u Hi-Lo
 293     Constant *NegLo = ConstantExpr::getNeg(Lo);
 294     Value *Add = Builder->CreateAdd(V, NegLo, V->getName()+".off");
 295     Constant *UpperBound = ConstantExpr::getAdd(NegLo, Hi);
 296     return Builder->CreateICmpULT(Add, UpperBound);
 297   }
 298
 299   if (Lo == Hi)  // Trivially true.
 300     return ConstantInt::getTrue(V->getContext());
 301
 302   // V < Min || V >= Hi -> V > Hi-1
 303   Hi = SubOne(cast<ConstantInt>(Hi));
 304   if (cast<ConstantInt>(Lo)->isMinValue(isSigned)) {
 305     ICmpInst::Predicate pred = (isSigned ?
 306         ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT);
 307     return Builder->CreateICmp(pred, V, Hi);
 308   }
 309
 310   // Emit V-Lo >u Hi-1-Lo
 311   // Note that Hi has already had one subtracted from it, above.
 312   ConstantInt *NegLo = cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getNeg(Lo));
 313   Value *Add = Builder->CreateAdd(V, NegLo, V->getName()+".off");
 314   Constant *LowerBound = ConstantExpr::getAdd(NegLo, Hi);
 315   return Builder->CreateICmpUGT(Add, LowerBound);
 316 }
 317
 318 // isRunOfOnes - Returns true iff Val consists of one contiguous run of 1s with
 319 // any number of 0s on either side.  The 1s are allowed to wrap from LSB to
 320 // MSB, so 0x000FFF0, 0x0000FFFF, and 0xFF0000FF are all runs.  0x0F0F0000 is
 321 // not, since all 1s are not contiguous.
 322 static bool isRunOfOnes(ConstantInt *Val, uint32_t &MB, uint32_t &ME) {
 323   const APInt& V = Val->getValue();
 324   uint32_t BitWidth = Val->getType()->getBitWidth();
 325   if (!APIntOps::isShiftedMask(BitWidth, V)) return false;
 326
 327   // look for the first zero bit after the run of ones
 328   MB = BitWidth - ((V - 1) ^ V).countLeadingZeros();
 329   // look for the first non-zero bit
 330   ME = V.getActiveBits();
 331   return true;
 332 }
 333
 334 /// FoldLogicalPlusAnd - This is part of an expression (LHS +/- RHS) & Mask,
 335 /// where isSub determines whether the operator is a sub.  If we can fold one of
 336 /// the following xforms:
 337 ///
 338 /// ((A & N) +/- B) & Mask -> (A +/- B) & Mask iff N&Mask == Mask
 339 /// ((A | N) +/- B) & Mask -> (A +/- B) & Mask iff N&Mask == 0
 340 /// ((A ^ N) +/- B) & Mask -> (A +/- B) & Mask iff N&Mask == 0
 341 ///
 342 /// return (A +/- B).
 343 ///
 344 Value *InstCombiner::FoldLogicalPlusAnd(Value *LHS, Value *RHS,
 345                                         ConstantInt *Mask, bool isSub,
 346                                         Instruction &I) {
 347   Instruction *LHSI = dyn_cast<Instruction>(LHS);
 348   if (!LHSI || LHSI->getNumOperands() != 2 ||
 349       !isa<ConstantInt>(LHSI->getOperand(1))) return 0;
 350
 351   ConstantInt *N = cast<ConstantInt>(LHSI->getOperand(1));
 352
 353   switch (LHSI->getOpcode()) {
 354   default: return 0;
 355   case Instruction::And:
 356     if (ConstantExpr::getAnd(N, Mask) == Mask) {
 357       // If the AndRHS is a power of two minus one (0+1+), this is simple.
 358       if ((Mask->getValue().countLeadingZeros() +
 359            Mask->getValue().countPopulation()) ==
 360           Mask->getValue().getBitWidth())
 361         break;
 362
 363       // Otherwise, if Mask is 0+1+0+, and if B is known to have the low 0+
 364       // part, we don't need any explicit masks to take them out of A.  If that
 365       // is all N is, ignore it.
 366       uint32_t MB = 0, ME = 0;
 367       if (isRunOfOnes(Mask, MB, ME)) {  // begin/end bit of run, inclusive
 368         uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(RHS->getType())->getBitWidth();
 369         APInt Mask(APInt::getLowBitsSet(BitWidth, MB-1));
 370         if (MaskedValueIsZero(RHS, Mask))
 371           break;
 372       }
 373     }
 374     return 0;
 375   case Instruction::Or:
 376   case Instruction::Xor:
 377     // If the AndRHS is a power of two minus one (0+1+), and N&Mask == 0
 378     if ((Mask->getValue().countLeadingZeros() +
 379          Mask->getValue().countPopulation()) == Mask->getValue().getBitWidth()
 380         && ConstantExpr::getAnd(N, Mask)->isNullValue())
 381       break;
 382     return 0;
 383   }
 384
 385   if (isSub)
 386     return Builder->CreateSub(LHSI->getOperand(0), RHS, "fold");
 387   return Builder->CreateAdd(LHSI->getOperand(0), RHS, "fold");
 388 }
 389
 390 /// enum for classifying (icmp eq (A & B), C) and (icmp ne (A & B), C)
 391 /// One of A and B is considered the mask, the other the value. This is
 392 /// described as the "AMask" or "BMask" part of the enum. If the enum
 393 /// contains only "Mask", then both A and B can be considered masks.
 394 /// If A is the mask, then it was proven, that (A & C) == C. This
 395 /// is trivial if C == A, or C == 0. If both A and C are constants, this
 396 /// proof is also easy.
 397 /// For the following explanations we assume that A is the mask.
 398 /// The part "AllOnes" declares, that the comparison is true only
 399 /// if (A & B) == A, or all bits of A are set in B.
 400 ///   Example: (icmp eq (A & 3), 3) -> FoldMskICmp_AMask_AllOnes
 401 /// The part "AllZeroes" declares, that the comparison is true only
 402 /// if (A & B) == 0, or all bits of A are cleared in B.
 403 ///   Example: (icmp eq (A & 3), 0) -> FoldMskICmp_Mask_AllZeroes
 404 /// The part "Mixed" declares, that (A & B) == C and C might or might not
 405 /// contain any number of one bits and zero bits.
 406 ///   Example: (icmp eq (A & 3), 1) -> FoldMskICmp_AMask_Mixed
 407 /// The Part "Not" means, that in above descriptions "==" should be replaced
 408 /// by "!=".
 409 ///   Example: (icmp ne (A & 3), 3) -> FoldMskICmp_AMask_NotAllOnes
 410 /// If the mask A contains a single bit, then the following is equivalent:
 411 ///    (icmp eq (A & B), A) equals (icmp ne (A & B), 0)
 412 ///    (icmp ne (A & B), A) equals (icmp eq (A & B), 0)
 413 enum MaskedICmpType {
 414   FoldMskICmp_AMask_AllOnes           =     1,
 415   FoldMskICmp_AMask_NotAllOnes        =     2,
 416   FoldMskICmp_BMask_AllOnes           =     4,
 417   FoldMskICmp_BMask_NotAllOnes        =     8,
 418   FoldMskICmp_Mask_AllZeroes          =    16,
 419   FoldMskICmp_Mask_NotAllZeroes       =    32,
 420   FoldMskICmp_AMask_Mixed             =    64,
 421   FoldMskICmp_AMask_NotMixed          =   128,
 422   FoldMskICmp_BMask_Mixed             =   256,
 423   FoldMskICmp_BMask_NotMixed          =   512
 424 };
 425
 426 /// return the set of pattern classes (from MaskedICmpType)
 427 /// that (icmp SCC (A & B), C) satisfies
 428 static unsigned getTypeOfMaskedICmp(Value* A, Value* B, Value* C,
 429                                     ICmpInst::Predicate SCC)
 430 {
 431   ConstantInt *ACst = dyn_cast<ConstantInt>(A);
 432   ConstantInt *BCst = dyn_cast<ConstantInt>(B);
 433   ConstantInt *CCst = dyn_cast<ConstantInt>(C);
 434   bool icmp_eq = (SCC == ICmpInst::ICMP_EQ);
 435   bool icmp_abit = (ACst != 0 && !ACst->isZero() &&
 436                     ACst->getValue().isPowerOf2());
 437   bool icmp_bbit = (BCst != 0 && !BCst->isZero() &&
 438                     BCst->getValue().isPowerOf2());
 439   unsigned result = 0;
 440   if (CCst != 0 && CCst->isZero()) {
 441     // if C is zero, then both A and B qualify as mask
 442     result |= (icmp_eq ? (FoldMskICmp_Mask_AllZeroes |
 443                           FoldMskICmp_Mask_AllZeroes |
 444                           FoldMskICmp_AMask_Mixed |
 445                           FoldMskICmp_BMask_Mixed)
 446                        : (FoldMskICmp_Mask_NotAllZeroes |
 447                           FoldMskICmp_Mask_NotAllZeroes |
 448                           FoldMskICmp_AMask_NotMixed |
 449                           FoldMskICmp_BMask_NotMixed));
 450     if (icmp_abit)
 451       result |= (icmp_eq ? (FoldMskICmp_AMask_NotAllOnes |
 452                             FoldMskICmp_AMask_NotMixed)
 453                          : (FoldMskICmp_AMask_AllOnes |
 454                             FoldMskICmp_AMask_Mixed));
 455     if (icmp_bbit)
 456       result |= (icmp_eq ? (FoldMskICmp_BMask_NotAllOnes |
 457                             FoldMskICmp_BMask_NotMixed)
 458                          : (FoldMskICmp_BMask_AllOnes |
 459                             FoldMskICmp_BMask_Mixed));
 460     return result;
 461   }
 462   if (A == C) {
 463     result |= (icmp_eq ? (FoldMskICmp_AMask_AllOnes |
 464                           FoldMskICmp_AMask_Mixed)
 465                        : (FoldMskICmp_AMask_NotAllOnes |
 466                           FoldMskICmp_AMask_NotMixed));
 467     if (icmp_abit)
 468       result |= (icmp_eq ? (FoldMskICmp_Mask_NotAllZeroes |
 469                             FoldMskICmp_AMask_NotMixed)
 470                          : (FoldMskICmp_Mask_AllZeroes |
 471                             FoldMskICmp_AMask_Mixed));
 472   }
 473   else if (ACst != 0 && CCst != 0 &&
 474         ConstantExpr::getAnd(ACst, CCst) == CCst) {
 475     result |= (icmp_eq ? FoldMskICmp_AMask_Mixed
 476                        : FoldMskICmp_AMask_NotMixed);
 477   }
 478   if (B == C)
 479   {
 480     result |= (icmp_eq ? (FoldMskICmp_BMask_AllOnes |
 481                           FoldMskICmp_BMask_Mixed)
 482                        : (FoldMskICmp_BMask_NotAllOnes |
 483                           FoldMskICmp_BMask_NotMixed));
 484     if (icmp_bbit)
 485       result |= (icmp_eq ? (FoldMskICmp_Mask_NotAllZeroes |
 486                             FoldMskICmp_BMask_NotMixed)
 487                          : (FoldMskICmp_Mask_AllZeroes |
 488                             FoldMskICmp_BMask_Mixed));
 489   }
 490   else if (BCst != 0 && CCst != 0 &&
 491         ConstantExpr::getAnd(BCst, CCst) == CCst) {
 492     result |= (icmp_eq ? FoldMskICmp_BMask_Mixed
 493                        : FoldMskICmp_BMask_NotMixed);
 494   }
 495   return result;
 496 }
 497
 498 /// decomposeBitTestICmp - Decompose an icmp into the form ((X & Y) pred Z)
 499 /// if possible. The returned predicate is either == or !=. Returns false if
 500 /// decomposition fails.
 501 static bool decomposeBitTestICmp(const ICmpInst *I, ICmpInst::Predicate &Pred,
 502                                  Value *&X, Value *&Y, Value *&Z) {
 503   // X < 0 is equivalent to (X & SignBit) != 0.
 504   if (I->getPredicate() == ICmpInst::ICMP_SLT)
 505     if (ConstantInt *C = dyn_cast<ConstantInt>(I->getOperand(1)))
 506       if (C->isZero()) {
 507         X = I->getOperand(0);
 508         Y = ConstantInt::get(I->getContext(),
 509                              APInt::getSignBit(C->getBitWidth()));
 510         Pred = ICmpInst::ICMP_NE;
 511         Z = C;
 512         return true;
 513       }
 514
 515   // X > -1 is equivalent to (X & SignBit) == 0.
 516   if (I->getPredicate() == ICmpInst::ICMP_SGT)
 517     if (ConstantInt *C = dyn_cast<ConstantInt>(I->getOperand(1)))
 518       if (C->isAllOnesValue()) {
 519         X = I->getOperand(0);
 520         Y = ConstantInt::get(I->getContext(),
 521                              APInt::getSignBit(C->getBitWidth()));
 522         Pred = ICmpInst::ICMP_EQ;
 523         Z = ConstantInt::getNullValue(C->getType());
 524         return true;
 525       }
 526
 527   return false;
 528 }
 529
 530 /// foldLogOpOfMaskedICmpsHelper:
 531 /// handle (icmp(A & B) ==/!= C) &/| (icmp(A & D) ==/!= E)
 532 /// return the set of pattern classes (from MaskedICmpType)
 533 /// that both LHS and RHS satisfy
 534 static unsigned foldLogOpOfMaskedICmpsHelper(Value*& A,
 535                                              Value*& B, Value*& C,
 536                                              Value*& D, Value*& E,
 537                                              ICmpInst *LHS, ICmpInst *RHS,
 538                                              ICmpInst::Predicate &LHSCC,
 539                                              ICmpInst::Predicate &RHSCC) {
 540   if (LHS->getOperand(0)->getType() != RHS->getOperand(0)->getType()) return 0;
 541   // vectors are not (yet?) supported
 542   if (LHS->getOperand(0)->getType()->isVectorTy()) return 0;
 543
 544   // Here comes the tricky part:
 545   // LHS might be of the form L11 & L12 == X, X == L21 & L22,
 546   // and L11 & L12 == L21 & L22. The same goes for RHS.
 547   // Now we must find those components L** and R**, that are equal, so
 548   // that we can extract the parameters A, B, C, D, and E for the canonical
 549   // above.
 550   Value *L1 = LHS->getOperand(0);
 551   Value *L2 = LHS->getOperand(1);
 552   Value *L11,*L12,*L21,*L22;
 553   // Check whether the icmp can be decomposed into a bit test.
 554   if (decomposeBitTestICmp(LHS, LHSCC, L11, L12, L2)) {
 555     L21 = L22 = L1 = 0;
 556   } else {
 557     // Look for ANDs in the LHS icmp.
 558     if (match(L1, m_And(m_Value(L11), m_Value(L12)))) {
 559       if (!match(L2, m_And(m_Value(L21), m_Value(L22))))
 560         L21 = L22 = 0;
 561     } else {
 562       if (!match(L2, m_And(m_Value(L11), m_Value(L12))))
 563         return 0;
 564       std::swap(L1, L2);
 565       L21 = L22 = 0;
 566     }
 567   }
 568
 569   // Bail if LHS was a icmp that can't be decomposed into an equality.
 570   if (!ICmpInst::isEquality(LHSCC))
 571     return 0;
 572
 573   Value *R1 = RHS->getOperand(0);
 574   Value *R2 = RHS->getOperand(1);
 575   Value *R11,*R12;
 576   bool ok = false;
 577   if (decomposeBitTestICmp(RHS, RHSCC, R11, R12, R2)) {
 578     if (R11 == L11 || R11 == L12 || R11 == L21 || R11 == L22) {
 579       A = R11; D = R12;
 580     } else if (R12 == L11 || R12 == L12 || R12 == L21 || R12 == L22) {
 581       A = R12; D = R11;
 582     } else {
 583       return 0;
 584     }
 585     E = R2; R1 = 0; ok = true;
 586   } else if (match(R1, m_And(m_Value(R11), m_Value(R12)))) {
 587     if (R11 == L11 || R11 == L12 || R11 == L21 || R11 == L22) {
 588       A = R11; D = R12; E = R2; ok = true;
 589     } else if (R12 == L11 || R12 == L12 || R12 == L21 || R12 == L22) {
 590       A = R12; D = R11; E = R2; ok = true;
 591     }
 592   }
 593
 594   // Bail if RHS was a icmp that can't be decomposed into an equality.
 595   if (!ICmpInst::isEquality(RHSCC))
 596     return 0;
 597
 598   // Look for ANDs in on the right side of the RHS icmp.
 599   if (!ok && match(R2, m_And(m_Value(R11), m_Value(R12)))) {
 600     if (R11 == L11 || R11 == L12 || R11 == L21 || R11 == L22) {
 601       A = R11; D = R12; E = R1; ok = true;
 602     } else if (R12 == L11 || R12 == L12 || R12 == L21 || R12 == L22) {
 603       A = R12; D = R11; E = R1; ok = true;
 604     } else {
 605       return 0;
 606     }
 607   }
 608   if (!ok)
 609     return 0;
 610
 611   if (L11 == A) {
 612     B = L12; C = L2;
 613   }
 614   else if (L12 == A) {
 615     B = L11; C = L2;
 616   }
 617   else if (L21 == A) {
 618     B = L22; C = L1;
 619   }
 620   else if (L22 == A) {
 621     B = L21; C = L1;
 622   }
 623
 624   unsigned left_type = getTypeOfMaskedICmp(A, B, C, LHSCC);
 625   unsigned right_type = getTypeOfMaskedICmp(A, D, E, RHSCC);
 626   return left_type & right_type;
 627 }
 628 /// foldLogOpOfMaskedICmps:
 629 /// try to fold (icmp(A & B) ==/!= C) &/| (icmp(A & D) ==/!= E)
 630 /// into a single (icmp(A & X) ==/!= Y)
 631 static Value* foldLogOpOfMaskedICmps(ICmpInst *LHS, ICmpInst *RHS,
 632                                      ICmpInst::Predicate NEWCC,
 633                                      llvm::InstCombiner::BuilderTy* Builder) {
 634   Value *A = 0, *B = 0, *C = 0, *D = 0, *E = 0;
 635   ICmpInst::Predicate LHSCC = LHS->getPredicate(), RHSCC = RHS->getPredicate();
 636   unsigned mask = foldLogOpOfMaskedICmpsHelper(A, B, C, D, E, LHS, RHS,
 637                                                LHSCC, RHSCC);
 638   if (mask == 0) return 0;
 639   assert(ICmpInst::isEquality(LHSCC) && ICmpInst::isEquality(RHSCC) &&
 640          "foldLogOpOfMaskedICmpsHelper must return an equality predicate.");
 641
 642   if (NEWCC == ICmpInst::ICMP_NE)
 643     mask >>= 1; // treat "Not"-states as normal states
 644
 645   if (mask & FoldMskICmp_Mask_AllZeroes) {
 646     // (icmp eq (A & B), 0) & (icmp eq (A & D), 0)
 647     // -> (icmp eq (A & (B|D)), 0)
 648     Value* newOr = Builder->CreateOr(B, D);
 649     Value* newAnd = Builder->CreateAnd(A, newOr);
 650     // we can't use C as zero, because we might actually handle
 651     //   (icmp ne (A & B), B) & (icmp ne (A & D), D)
 652     // with B and D, having a single bit set
 653     Value* zero = Constant::getNullValue(A->getType());
 654     return Builder->CreateICmp(NEWCC, newAnd, zero);
 655   }
 656   else if (mask & FoldMskICmp_BMask_AllOnes) {
 657     // (icmp eq (A & B), B) & (icmp eq (A & D), D)
 658     // -> (icmp eq (A & (B|D)), (B|D))
 659     Value* newOr = Builder->CreateOr(B, D);
 660     Value* newAnd = Builder->CreateAnd(A, newOr);
 661     return Builder->CreateICmp(NEWCC, newAnd, newOr);
 662   }
 663   else if (mask & FoldMskICmp_AMask_AllOnes) {
 664     // (icmp eq (A & B), A) & (icmp eq (A & D), A)
 665     // -> (icmp eq (A & (B&D)), A)
 666     Value* newAnd1 = Builder->CreateAnd(B, D);
 667     Value* newAnd = Builder->CreateAnd(A, newAnd1);
 668     return Builder->CreateICmp(NEWCC, newAnd, A);
 669   }
 670   else if (mask & FoldMskICmp_BMask_Mixed) {
 671     // (icmp eq (A & B), C) & (icmp eq (A & D), E)
 672     // We already know that B & C == C && D & E == E.
 673     // If we can prove that (B & D) & (C ^ E) == 0, that is, the bits of
 674     // C and E, which are shared by both the mask B and the mask D, don't
 675     // contradict, then we can transform to
 676     // -> (icmp eq (A & (B|D)), (C|E))
 677     // Currently, we only handle the case of B, C, D, and E being constant.
 678     ConstantInt *BCst = dyn_cast<ConstantInt>(B);
 679     if (BCst == 0) return 0;
 680     ConstantInt *DCst = dyn_cast<ConstantInt>(D);
 681     if (DCst == 0) return 0;
 682     // we can't simply use C and E, because we might actually handle
 683     //   (icmp ne (A & B), B) & (icmp eq (A & D), D)
 684     // with B and D, having a single bit set
 685
 686     ConstantInt *CCst = dyn_cast<ConstantInt>(C);
 687     if (CCst == 0) return 0;
 688     if (LHSCC != NEWCC)
 689       CCst = dyn_cast<ConstantInt>( ConstantExpr::getXor(BCst, CCst) );
 690     ConstantInt *ECst = dyn_cast<ConstantInt>(E);
 691     if (ECst == 0) return 0;
 692     if (RHSCC != NEWCC)
 693       ECst = dyn_cast<ConstantInt>( ConstantExpr::getXor(DCst, ECst) );
 694     ConstantInt* MCst = dyn_cast<ConstantInt>(
 695       ConstantExpr::getAnd(ConstantExpr::getAnd(BCst, DCst),
 696                            ConstantExpr::getXor(CCst, ECst)) );
 697     // if there is a conflict we should actually return a false for the
 698     // whole construct
 699     if (!MCst->isZero())
 700       return 0;
 701     Value *newOr1 = Builder->CreateOr(B, D);
 702     Value *newOr2 = ConstantExpr::getOr(CCst, ECst);
 703     Value *newAnd = Builder->CreateAnd(A, newOr1);
 704     return Builder->CreateICmp(NEWCC, newAnd, newOr2);
 705   }
 706   return 0;
 707 }
 708
 709 /// FoldAndOfICmps - Fold (icmp)&(icmp) if possible.
 710 Value *InstCombiner::FoldAndOfICmps(ICmpInst *LHS, ICmpInst *RHS) {
 711   ICmpInst::Predicate LHSCC = LHS->getPredicate(), RHSCC = RHS->getPredicate();
 712
 713   // (icmp1 A, B) & (icmp2 A, B) --> (icmp3 A, B)
 714   if (PredicatesFoldable(LHSCC, RHSCC)) {
 715     if (LHS->getOperand(0) == RHS->getOperand(1) &&
 716         LHS->getOperand(1) == RHS->getOperand(0))
 717       LHS->swapOperands();
 718     if (LHS->getOperand(0) == RHS->getOperand(0) &&
 719         LHS->getOperand(1) == RHS->getOperand(1)) {
 720       Value *Op0 = LHS->getOperand(0), *Op1 = LHS->getOperand(1);
 721       unsigned Code = getICmpCode(LHS) & getICmpCode(RHS);
 722       bool isSigned = LHS->isSigned() || RHS->isSigned();
 723       return getNewICmpValue(isSigned, Code, Op0, Op1, Builder);
 724     }
 725   }
 726
 727   // handle (roughly):  (icmp eq (A & B), C) & (icmp eq (A & D), E)
 728   if (Value *V = foldLogOpOfMaskedICmps(LHS, RHS, ICmpInst::ICMP_EQ, Builder))
 729     return V;
 730
 731   // This only handles icmp of constants: (icmp1 A, C1) & (icmp2 B, C2).
 732   Value *Val = LHS->getOperand(0), *Val2 = RHS->getOperand(0);
 733   ConstantInt *LHSCst = dyn_cast<ConstantInt>(LHS->getOperand(1));
 734   ConstantInt *RHSCst = dyn_cast<ConstantInt>(RHS->getOperand(1));
 735   if (LHSCst == 0 || RHSCst == 0) return 0;
 736
 737   if (LHSCst == RHSCst && LHSCC == RHSCC) {
 738     // (icmp ult A, C) & (icmp ult B, C) --> (icmp ult (A|B), C)
 739     // where C is a power of 2
 740     if (LHSCC == ICmpInst::ICMP_ULT &&
 741         LHSCst->getValue().isPowerOf2()) {
 742       Value *NewOr = Builder->CreateOr(Val, Val2);
 743       return Builder->CreateICmp(LHSCC, NewOr, LHSCst);
 744     }
 745
 746     // (icmp eq A, 0) & (icmp eq B, 0) --> (icmp eq (A|B), 0)
 747     if (LHSCC == ICmpInst::ICMP_EQ && LHSCst->isZero()) {
 748       Value *NewOr = Builder->CreateOr(Val, Val2);
 749       return Builder->CreateICmp(LHSCC, NewOr, LHSCst);
 750     }
 751   }
 752
 753   // (trunc x) == C1 & (and x, CA) == C2 -> (and x, CA|CMAX) == C1|C2
 754   // where CMAX is the all ones value for the truncated type,
 755   // iff the lower bits of C2 and CA are zero.
 756   if (LHSCC == ICmpInst::ICMP_EQ && LHSCC == RHSCC &&
 757       LHS->hasOneUse() && RHS->hasOneUse()) {
 758     Value *V;
 759     ConstantInt *AndCst, *SmallCst = 0, *BigCst = 0;
 760
 761     // (trunc x) == C1 & (and x, CA) == C2
 762     if (match(Val2, m_Trunc(m_Value(V))) &&
 763         match(Val, m_And(m_Specific(V), m_ConstantInt(AndCst)))) {
 764       SmallCst = RHSCst;
 765       BigCst = LHSCst;
 766     }
 767     // (and x, CA) == C2 & (trunc x) == C1
 768     else if (match(Val, m_Trunc(m_Value(V))) &&
 769              match(Val2, m_And(m_Specific(V), m_ConstantInt(AndCst)))) {
 770       SmallCst = LHSCst;
 771       BigCst = RHSCst;
 772     }
 773
 774     if (SmallCst && BigCst) {
 775       unsigned BigBitSize = BigCst->getType()->getBitWidth();
 776       unsigned SmallBitSize = SmallCst->getType()->getBitWidth();
 777
 778       // Check that the low bits are zero.
 779       APInt Low = APInt::getLowBitsSet(BigBitSize, SmallBitSize);
 780       if ((Low & AndCst->getValue()) == 0 && (Low & BigCst->getValue()) == 0) {
 781         Value *NewAnd = Builder->CreateAnd(V, Low | AndCst->getValue());
 782         APInt N = SmallCst->getValue().zext(BigBitSize) | BigCst->getValue();
 783         Value *NewVal = ConstantInt::get(AndCst->getType()->getContext(), N);
 784         return Builder->CreateICmp(LHSCC, NewAnd, NewVal);
 785       }
 786     }
 787   }
 788
 789   // From here on, we only handle:
 790   //    (icmp1 A, C1) & (icmp2 A, C2) --> something simpler.
 791   if (Val != Val2) return 0;
 792
 793   // ICMP_[US][GL]E X, CST is folded to ICMP_[US][GL]T elsewhere.
 794   if (LHSCC == ICmpInst::ICMP_UGE || LHSCC == ICmpInst::ICMP_ULE ||
 795       RHSCC == ICmpInst::ICMP_UGE || RHSCC == ICmpInst::ICMP_ULE ||
 796       LHSCC == ICmpInst::ICMP_SGE || LHSCC == ICmpInst::ICMP_SLE ||
 797       RHSCC == ICmpInst::ICMP_SGE || RHSCC == ICmpInst::ICMP_SLE)
 798     return 0;
 799
 800   // Make a constant range that's the intersection of the two icmp ranges.
 801   // If the intersection is empty, we know that the result is false.
 802   ConstantRange LHSRange =
 803     ConstantRange::makeICmpRegion(LHSCC, LHSCst->getValue());
 804   ConstantRange RHSRange =
 805     ConstantRange::makeICmpRegion(RHSCC, RHSCst->getValue());
 806
 807   if (LHSRange.intersectWith(RHSRange).isEmptySet())
 808     return ConstantInt::get(CmpInst::makeCmpResultType(LHS->getType()), 0);
 809
 810   // We can't fold (ugt x, C) & (sgt x, C2).
 811   if (!PredicatesFoldable(LHSCC, RHSCC))
 812     return 0;
 813
 814   // Ensure that the larger constant is on the RHS.
 815   bool ShouldSwap;
 816   if (CmpInst::isSigned(LHSCC) ||
 817       (ICmpInst::isEquality(LHSCC) &&
 818        CmpInst::isSigned(RHSCC)))
 819     ShouldSwap = LHSCst->getValue().sgt(RHSCst->getValue());
 820   else
 821     ShouldSwap = LHSCst->getValue().ugt(RHSCst->getValue());
 822
 823   if (ShouldSwap) {
 824     std::swap(LHS, RHS);
 825     std::swap(LHSCst, RHSCst);
 826     std::swap(LHSCC, RHSCC);
 827   }
 828
 829   // At this point, we know we have two icmp instructions
 830   // comparing a value against two constants and and'ing the result
 831   // together.  Because of the above check, we know that we only have
 832   // icmp eq, icmp ne, icmp [su]lt, and icmp [SU]gt here. We also know
 833   // (from the icmp folding check above), that the two constants
 834   // are not equal and that the larger constant is on the RHS
 835   assert(LHSCst != RHSCst && "Compares not folded above?");
 836
 837   switch (LHSCC) {
 838   default: llvm_unreachable("Unknown integer condition code!");
 839   case ICmpInst::ICMP_EQ:
 840     switch (RHSCC) {
 841     default: llvm_unreachable("Unknown integer condition code!");
 842     case ICmpInst::ICMP_NE:         // (X == 13 & X != 15) -> X == 13
 843     case ICmpInst::ICMP_ULT:        // (X == 13 & X <  15) -> X == 13
 844     case ICmpInst::ICMP_SLT:        // (X == 13 & X <  15) -> X == 13
 845       return LHS;
 846     }
 847   case ICmpInst::ICMP_NE:
 848     switch (RHSCC) {
 849     default: llvm_unreachable("Unknown integer condition code!");
 850     case ICmpInst::ICMP_ULT:
 851       if (LHSCst == SubOne(RHSCst)) // (X != 13 & X u< 14) -> X < 13
 852         return Builder->CreateICmpULT(Val, LHSCst);
 853       break;                        // (X != 13 & X u< 15) -> no change
 854     case ICmpInst::ICMP_SLT:
 855       if (LHSCst == SubOne(RHSCst)) // (X != 13 & X s< 14) -> X < 13
 856         return Builder->CreateICmpSLT(Val, LHSCst);
 857       break;                        // (X != 13 & X s< 15) -> no change
 858     case ICmpInst::ICMP_EQ:         // (X != 13 & X == 15) -> X == 15
 859     case ICmpInst::ICMP_UGT:        // (X != 13 & X u> 15) -> X u> 15
 860     case ICmpInst::ICMP_SGT:        // (X != 13 & X s> 15) -> X s> 15
 861       return RHS;
 862     case ICmpInst::ICMP_NE:
 863       if (LHSCst == SubOne(RHSCst)){// (X != 13 & X != 14) -> X-13 >u 1
 864         Constant *AddCST = ConstantExpr::getNeg(LHSCst);
 865         Value *Add = Builder->CreateAdd(Val, AddCST, Val->getName()+".off");
 866         return Builder->CreateICmpUGT(Add, ConstantInt::get(Add->getType(), 1));
 867       }
 868       break;                        // (X != 13 & X != 15) -> no change
 869     }
 870     break;
 871   case ICmpInst::ICMP_ULT:
 872     switch (RHSCC) {
 873     default: llvm_unreachable("Unknown integer condition code!");
 874     case ICmpInst::ICMP_EQ:         // (X u< 13 & X == 15) -> false
 875     case ICmpInst::ICMP_UGT:        // (X u< 13 & X u> 15) -> false
 876       return ConstantInt::get(CmpInst::makeCmpResultType(LHS->getType()), 0);
 877     case ICmpInst::ICMP_SGT:        // (X u< 13 & X s> 15) -> no change
 878       break;
 879     case ICmpInst::ICMP_NE:         // (X u< 13 & X != 15) -> X u< 13
 880     case ICmpInst::ICMP_ULT:        // (X u< 13 & X u< 15) -> X u< 13
 881       return LHS;
 882     case ICmpInst::ICMP_SLT:        // (X u< 13 & X s< 15) -> no change
 883       break;
 884     }
 885     break;
 886   case ICmpInst::ICMP_SLT:
 887     switch (RHSCC) {
 888     default: llvm_unreachable("Unknown integer condition code!");
 889     case ICmpInst::ICMP_UGT:        // (X s< 13 & X u> 15) -> no change
 890       break;
 891     case ICmpInst::ICMP_NE:         // (X s< 13 & X != 15) -> X < 13
 892     case ICmpInst::ICMP_SLT:        // (X s< 13 & X s< 15) -> X < 13
 893       return LHS;
 894     case ICmpInst::ICMP_ULT:        // (X s< 13 & X u< 15) -> no change
 895       break;
 896     }
 897     break;
 898   case ICmpInst::ICMP_UGT:
 899     switch (RHSCC) {
 900     default: llvm_unreachable("Unknown integer condition code!");
 901     case ICmpInst::ICMP_EQ:         // (X u> 13 & X == 15) -> X == 15
 902     case ICmpInst::ICMP_UGT:        // (X u> 13 & X u> 15) -> X u> 15
 903       return RHS;
 904     case ICmpInst::ICMP_SGT:        // (X u> 13 & X s> 15) -> no change
 905       break;
 906     case ICmpInst::ICMP_NE:
 907       if (RHSCst == AddOne(LHSCst)) // (X u> 13 & X != 14) -> X u> 14
 908         return Builder->CreateICmp(LHSCC, Val, RHSCst);
 909       break;                        // (X u> 13 & X != 15) -> no change
 910     case ICmpInst::ICMP_ULT:        // (X u> 13 & X u< 15) -> (X-14) <u 1
 911       return InsertRangeTest(Val, AddOne(LHSCst), RHSCst, false, true);
 912     case ICmpInst::ICMP_SLT:        // (X u> 13 & X s< 15) -> no change
 913       break;
 914     }
 915     break;
 916   case ICmpInst::ICMP_SGT:
 917     switch (RHSCC) {
 918     default: llvm_unreachable("Unknown integer condition code!");
 919     case ICmpInst::ICMP_EQ:         // (X s> 13 & X == 15) -> X == 15
 920     case ICmpInst::ICMP_SGT:        // (X s> 13 & X s> 15) -> X s> 15
 921       return RHS;
 922     case ICmpInst::ICMP_UGT:        // (X s> 13 & X u> 15) -> no change
 923       break;
 924     case ICmpInst::ICMP_NE:
 925       if (RHSCst == AddOne(LHSCst)) // (X s> 13 & X != 14) -> X s> 14
 926         return Builder->CreateICmp(LHSCC, Val, RHSCst);
 927       break;                        // (X s> 13 & X != 15) -> no change
 928     case ICmpInst::ICMP_SLT:        // (X s> 13 & X s< 15) -> (X-14) s< 1
 929       return InsertRangeTest(Val, AddOne(LHSCst), RHSCst, true, true);
 930     case ICmpInst::ICMP_ULT:        // (X s> 13 & X u< 15) -> no change
 931       break;
 932     }
 933     break;
 934   }
 935
 936   return 0;
 937 }
 938
 939 /// FoldAndOfFCmps - Optimize (fcmp)&(fcmp).  NOTE: Unlike the rest of
 940 /// instcombine, this returns a Value which should already be inserted into the
 941 /// function.
 942 Value *InstCombiner::FoldAndOfFCmps(FCmpInst *LHS, FCmpInst *RHS) {
 943   if (LHS->getPredicate() == FCmpInst::FCMP_ORD &&
 944       RHS->getPredicate() == FCmpInst::FCMP_ORD) {
 945     // (fcmp ord x, c) & (fcmp ord y, c)  -> (fcmp ord x, y)
 946     if (ConstantFP *LHSC = dyn_cast<ConstantFP>(LHS->getOperand(1)))
 947       if (ConstantFP *RHSC = dyn_cast<ConstantFP>(RHS->getOperand(1))) {
 948         // If either of the constants are nans, then the whole thing returns
 949         // false.
 950         if (LHSC->getValueAPF().isNaN() || RHSC->getValueAPF().isNaN())
 951           return ConstantInt::getFalse(LHS->getContext());
 952         return Builder->CreateFCmpORD(LHS->getOperand(0), RHS->getOperand(0));
 953       }
 954
 955     // Handle vector zeros.  This occurs because the canonical form of
 956     // "fcmp ord x,x" is "fcmp ord x, 0".
 957     if (isa<ConstantAggregateZero>(LHS->getOperand(1)) &&
 958         isa<ConstantAggregateZero>(RHS->getOperand(1)))
 959       return Builder->CreateFCmpORD(LHS->getOperand(0), RHS->getOperand(0));
 960     return 0;
 961   }
 962
 963   Value *Op0LHS = LHS->getOperand(0), *Op0RHS = LHS->getOperand(1);
 964   Value *Op1LHS = RHS->getOperand(0), *Op1RHS = RHS->getOperand(1);
 965   FCmpInst::Predicate Op0CC = LHS->getPredicate(), Op1CC = RHS->getPredicate();
 966
 967
 968   if (Op0LHS == Op1RHS && Op0RHS == Op1LHS) {
 969     // Swap RHS operands to match LHS.
 970     Op1CC = FCmpInst::getSwappedPredicate(Op1CC);
 971     std::swap(Op1LHS, Op1RHS);
 972   }
 973
 974   if (Op0LHS == Op1LHS && Op0RHS == Op1RHS) {
 975     // Simplify (fcmp cc0 x, y) & (fcmp cc1 x, y).
 976     if (Op0CC == Op1CC)
 977       return Builder->CreateFCmp((FCmpInst::Predicate)Op0CC, Op0LHS, Op0RHS);
 978     if (Op0CC == FCmpInst::FCMP_FALSE || Op1CC == FCmpInst::FCMP_FALSE)
 979       return ConstantInt::get(CmpInst::makeCmpResultType(LHS->getType()), 0);
 980     if (Op0CC == FCmpInst::FCMP_TRUE)
 981       return RHS;
 982     if (Op1CC == FCmpInst::FCMP_TRUE)
 983       return LHS;
 984
 985     bool Op0Ordered;
 986     bool Op1Ordered;
 987     unsigned Op0Pred = getFCmpCode(Op0CC, Op0Ordered);
 988     unsigned Op1Pred = getFCmpCode(Op1CC, Op1Ordered);
 989     // uno && ord -> false
 990     if (Op0Pred == 0 && Op1Pred == 0 && Op0Ordered != Op1Ordered)
 991         return ConstantInt::get(CmpInst::makeCmpResultType(LHS->getType()), 0);
 992     if (Op1Pred == 0) {
 993       std::swap(LHS, RHS);
 994       std::swap(Op0Pred, Op1Pred);
 995       std::swap(Op0Ordered, Op1Ordered);
 996     }
 997     if (Op0Pred == 0) {
 998       // uno && ueq -> uno && (uno || eq) -> uno
 999       // ord && olt -> ord && (ord && lt) -> olt
1000       if (!Op0Ordered && (Op0Ordered == Op1Ordered))
1001         return LHS;
1002       if (Op0Ordered && (Op0Ordered == Op1Ordered))
1003         return RHS;
1004
1005       // uno && oeq -> uno && (ord && eq) -> false
1006       if (!Op0Ordered)
1007         return ConstantInt::get(CmpInst::makeCmpResultType(LHS->getType()), 0);
1008       // ord && ueq -> ord && (uno || eq) -> oeq
1009       return getFCmpValue(true, Op1Pred, Op0LHS, Op0RHS, Builder);
1010     }
1011   }
1012
1013   return 0;
1014 }
1015
1016
1017 Instruction *InstCombiner::visitAnd(BinaryOperator &I) {
1018   bool Changed = SimplifyAssociativeOrCommutative(I);
1019   Value *Op0 = I.getOperand(0), *Op1 = I.getOperand(1);
1020
1021   if (Value *V = SimplifyAndInst(Op0, Op1, TD))
1022     return ReplaceInstUsesWith(I, V);
1023
1024   // (A|B)&(A|C) -> A|(B&C) etc
1025   if (Value *V = SimplifyUsingDistributiveLaws(I))
1026     return ReplaceInstUsesWith(I, V);
1027
1028   // See if we can simplify any instructions used by the instruction whose sole
1029   // purpose is to compute bits we don't care about.
1030   if (SimplifyDemandedInstructionBits(I))
1031     return &I;
1032
1033   if (ConstantInt *AndRHS = dyn_cast<ConstantInt>(Op1)) {
1034     const APInt &AndRHSMask = AndRHS->getValue();
1035
1036     // Optimize a variety of ((val OP C1) & C2) combinations...
1037     if (BinaryOperator *Op0I = dyn_cast<BinaryOperator>(Op0)) {
1038       Value *Op0LHS = Op0I->getOperand(0);
1039       Value *Op0RHS = Op0I->getOperand(1);
1040       switch (Op0I->getOpcode()) {
1041       default: break;
1042       case Instruction::Xor:
1043       case Instruction::Or: {
1044         // If the mask is only needed on one incoming arm, push it up.
1045         if (!Op0I->hasOneUse()) break;
1046
1047         APInt NotAndRHS(~AndRHSMask);
1048         if (MaskedValueIsZero(Op0LHS, NotAndRHS)) {
1049           // Not masking anything out for the LHS, move to RHS.
1050           Value *NewRHS = Builder->CreateAnd(Op0RHS, AndRHS,
1051                                              Op0RHS->getName()+".masked");
1052           return BinaryOperator::Create(Op0I->getOpcode(), Op0LHS, NewRHS);
1053         }
1054         if (!isa<Constant>(Op0RHS) &&
1055             MaskedValueIsZero(Op0RHS, NotAndRHS)) {
1056           // Not masking anything out for the RHS, move to LHS.
1057           Value *NewLHS = Builder->CreateAnd(Op0LHS, AndRHS,
1058                                              Op0LHS->getName()+".masked");
1059           return BinaryOperator::Create(Op0I->getOpcode(), NewLHS, Op0RHS);
1060         }
1061
1062         break;
1063       }
1064       case Instruction::Add:
1065         // ((A & N) + B) & AndRHS -> (A + B) & AndRHS iff N&AndRHS == AndRHS.
1066         // ((A | N) + B) & AndRHS -> (A + B) & AndRHS iff N&AndRHS == 0
1067         // ((A ^ N) + B) & AndRHS -> (A + B) & AndRHS iff N&AndRHS == 0
1068         if (Value *V = FoldLogicalPlusAnd(Op0LHS, Op0RHS, AndRHS, false, I))
1069           return BinaryOperator::CreateAnd(V, AndRHS);
1070         if (Value *V = FoldLogicalPlusAnd(Op0RHS, Op0LHS, AndRHS, false, I))
1071           return BinaryOperator::CreateAnd(V, AndRHS);  // Add commutes
1072         break;
1073
1074       case Instruction::Sub:
1075         // ((A & N) - B) & AndRHS -> (A - B) & AndRHS iff N&AndRHS == AndRHS.
1076         // ((A | N) - B) & AndRHS -> (A - B) & AndRHS iff N&AndRHS == 0
1077         // ((A ^ N) - B) & AndRHS -> (A - B) & AndRHS iff N&AndRHS == 0
1078         if (Value *V = FoldLogicalPlusAnd(Op0LHS, Op0RHS, AndRHS, true, I))
1079           return BinaryOperator::CreateAnd(V, AndRHS);
1080
1081         // (A - N) & AndRHS -> -N & AndRHS iff A&AndRHS==0 and AndRHS
1082         // has 1's for all bits that the subtraction with A might affect.
1083         if (Op0I->hasOneUse() && !match(Op0LHS, m_Zero())) {
1084           uint32_t BitWidth = AndRHSMask.getBitWidth();
1085           uint32_t Zeros = AndRHSMask.countLeadingZeros();
1086           APInt Mask = APInt::getLowBitsSet(BitWidth, BitWidth - Zeros);
1087
1088           if (MaskedValueIsZero(Op0LHS, Mask)) {
1089             Value *NewNeg = Builder->CreateNeg(Op0RHS);
1090             return BinaryOperator::CreateAnd(NewNeg, AndRHS);
1091           }
1092         }
1093         break;
1094
1095       case Instruction::Shl:
1096       case Instruction::LShr:
1097         // (1 << x) & 1 --> zext(x == 0)
1098         // (1 >> x) & 1 --> zext(x == 0)
1099         if (AndRHSMask == 1 && Op0LHS == AndRHS) {
1100           Value *NewICmp =
1101             Builder->CreateICmpEQ(Op0RHS, Constant::getNullValue(I.getType()));
1102           return new ZExtInst(NewICmp, I.getType());
1103         }
1104         break;
1105       }
1106
1107       if (ConstantInt *Op0CI = dyn_cast<ConstantInt>(Op0I->getOperand(1)))
1108         if (Instruction *Res = OptAndOp(Op0I, Op0CI, AndRHS, I))
1109           return Res;
1110     }
1111
1112     // If this is an integer truncation, and if the source is an 'and' with
1113     // immediate, transform it.  This frequently occurs for bitfield accesses.
1114     {
1115       Value *X = 0; ConstantInt *YC = 0;
1116       if (match(Op0, m_Trunc(m_And(m_Value(X), m_ConstantInt(YC))))) {
1117         // Change: and (trunc (and X, YC) to T), C2
1118         // into  : and (trunc X to T), trunc(YC) & C2
1119         // This will fold the two constants together, which may allow
1120         // other simplifications.
1121         Value *NewCast = Builder->CreateTrunc(X, I.getType(), "and.shrunk");
1122         Constant *C3 = ConstantExpr::getTrunc(YC, I.getType());
1123         C3 = ConstantExpr::getAnd(C3, AndRHS);
1124         return BinaryOperator::CreateAnd(NewCast, C3);
1125       }
1126     }
1127
1128     // Try to fold constant and into select arguments.
1129     if (SelectInst *SI = dyn_cast<SelectInst>(Op0))
1130       if (Instruction *R = FoldOpIntoSelect(I, SI))
1131         return R;
1132     if (isa<PHINode>(Op0))
1133       if (Instruction *NV = FoldOpIntoPhi(I))
1134         return NV;
1135   }
1136
1137
1138   // (~A & ~B) == (~(A | B)) - De Morgan's Law
1139   if (Value *Op0NotVal = dyn_castNotVal(Op0))
1140     if (Value *Op1NotVal = dyn_castNotVal(Op1))
1141       if (Op0->hasOneUse() && Op1->hasOneUse()) {
1142         Value *Or = Builder->CreateOr(Op0NotVal, Op1NotVal,
1143                                       I.getName()+".demorgan");
1144         return BinaryOperator::CreateNot(Or);
1145       }
1146
1147   {
1148     Value *A = 0, *B = 0, *C = 0, *D = 0;
1149     // (A|B) & ~(A&B) -> A^B
1150     if (match(Op0, m_Or(m_Value(A), m_Value(B))) &&
1151         match(Op1, m_Not(m_And(m_Value(C), m_Value(D)))) &&
1152         ((A == C && B == D) || (A == D && B == C)))
1153       return BinaryOperator::CreateXor(A, B);
1154
1155     // ~(A&B) & (A|B) -> A^B
1156     if (match(Op1, m_Or(m_Value(A), m_Value(B))) &&
1157         match(Op0, m_Not(m_And(m_Value(C), m_Value(D)))) &&
1158         ((A == C && B == D) || (A == D && B == C)))
1159       return BinaryOperator::CreateXor(A, B);
1160
1161     // A&(A^B) => A & ~B
1162     {
1163       Value *tmpOp0 = Op0;
1164       Value *tmpOp1 = Op1;
1165       if (Op0->hasOneUse() &&
1166           match(Op0, m_Xor(m_Value(A), m_Value(B)))) {
1167         if (A == Op1 || B == Op1 ) {
1168           tmpOp1 = Op0;
1169           tmpOp0 = Op1;
1170           // Simplify below
1171         }
1172       }
1173
1174       if (tmpOp1->hasOneUse() &&
1175           match(tmpOp1, m_Xor(m_Value(A), m_Value(B)))) {
1176         if (B == tmpOp0) {
1177           std::swap(A, B);
1178         }
1179         // Notice that the patten (A&(~B)) is actually (A&(-1^B)), so if
1180         // A is originally -1 (or a vector of -1 and undefs), then we enter
1181         // an endless loop. By checking that A is non-constant we ensure that
1182         // we will never get to the loop.
1183         if (A == tmpOp0 && !isa<Constant>(A)) // A&(A^B) -> A & ~B
1184           return BinaryOperator::CreateAnd(A, Builder->CreateNot(B));
1185       }
1186     }
1187
1188     // (A&((~A)|B)) -> A&B
1189     if (match(Op0, m_Or(m_Not(m_Specific(Op1)), m_Value(A))) ||
1190         match(Op0, m_Or(m_Value(A), m_Not(m_Specific(Op1)))))
1191       return BinaryOperator::CreateAnd(A, Op1);
1192     if (match(Op1, m_Or(m_Not(m_Specific(Op0)), m_Value(A))) ||
1193         match(Op1, m_Or(m_Value(A), m_Not(m_Specific(Op0)))))
1194       return BinaryOperator::CreateAnd(A, Op0);
1195   }
1196
1197   if (ICmpInst *RHS = dyn_cast<ICmpInst>(Op1))
1198     if (ICmpInst *LHS = dyn_cast<ICmpInst>(Op0))
1199       if (Value *Res = FoldAndOfICmps(LHS, RHS))
1200         return ReplaceInstUsesWith(I, Res);
1201
1202   // If and'ing two fcmp, try combine them into one.
1203   if (FCmpInst *LHS = dyn_cast<FCmpInst>(I.getOperand(0)))
1204     if (FCmpInst *RHS = dyn_cast<FCmpInst>(I.getOperand(1)))
1205       if (Value *Res = FoldAndOfFCmps(LHS, RHS))
1206         return ReplaceInstUsesWith(I, Res);
1207
1208
1209   // fold (and (cast A), (cast B)) -> (cast (and A, B))
1210   if (CastInst *Op0C = dyn_cast<CastInst>(Op0))
1211     if (CastInst *Op1C = dyn_cast<CastInst>(Op1)) {
1212       Type *SrcTy = Op0C->getOperand(0)->getType();
1213       if (Op0C->getOpcode() == Op1C->getOpcode() && // same cast kind ?
1214           SrcTy == Op1C->getOperand(0)->getType() &&
1215           SrcTy->isIntOrIntVectorTy()) {
1216         Value *Op0COp = Op0C->getOperand(0), *Op1COp = Op1C->getOperand(0);
1217
1218         // Only do this if the casts both really cause code to be generated.
1219         if (ShouldOptimizeCast(Op0C->getOpcode(), Op0COp, I.getType()) &&
1220             ShouldOptimizeCast(Op1C->getOpcode(), Op1COp, I.getType())) {
1221           Value *NewOp = Builder->CreateAnd(Op0COp, Op1COp, I.getName());
1222           return CastInst::Create(Op0C->getOpcode(), NewOp, I.getType());
1223         }
1224
1225         // If this is and(cast(icmp), cast(icmp)), try to fold this even if the
1226         // cast is otherwise not optimizable.  This happens for vector sexts.
1227         if (ICmpInst *RHS = dyn_cast<ICmpInst>(Op1COp))
1228           if (ICmpInst *LHS = dyn_cast<ICmpInst>(Op0COp))
1229             if (Value *Res = FoldAndOfICmps(LHS, RHS))
1230               return CastInst::Create(Op0C->getOpcode(), Res, I.getType());
1231
1232         // If this is and(cast(fcmp), cast(fcmp)), try to fold this even if the
1233         // cast is otherwise not optimizable.  This happens for vector sexts.
1234         if (FCmpInst *RHS = dyn_cast<FCmpInst>(Op1COp))
1235           if (FCmpInst *LHS = dyn_cast<FCmpInst>(Op0COp))
1236             if (Value *Res = FoldAndOfFCmps(LHS, RHS))
1237               return CastInst::Create(Op0C->getOpcode(), Res, I.getType());
1238       }
1239     }
1240
1241   // (X >> Z) & (Y >> Z)  -> (X&Y) >> Z  for all shifts.
1242   if (BinaryOperator *SI1 = dyn_cast<BinaryOperator>(Op1)) {
1243     if (BinaryOperator *SI0 = dyn_cast<BinaryOperator>(Op0))
1244       if (SI0->isShift() && SI0->getOpcode() == SI1->getOpcode() &&
1245           SI0->getOperand(1) == SI1->getOperand(1) &&
1246           (SI0->hasOneUse() || SI1->hasOneUse())) {
1247         Value *NewOp =
1248           Builder->CreateAnd(SI0->getOperand(0), SI1->getOperand(0),
1249                              SI0->getName());
1250         return BinaryOperator::Create(SI1->getOpcode(), NewOp,
1251                                       SI1->getOperand(1));
1252       }
1253   }
1254
1255   return Changed ? &I : 0;
1256 }
1257
1258 /// CollectBSwapParts - Analyze the specified subexpression and see if it is
1259 /// capable of providing pieces of a bswap.  The subexpression provides pieces
1260 /// of a bswap if it is proven that each of the non-zero bytes in the output of
1261 /// the expression came from the corresponding "byte swapped" byte in some other
1262 /// value.  For example, if the current subexpression is "(shl i32 %X, 24)" then
1263 /// we know that the expression deposits the low byte of %X into the high byte
1264 /// of the bswap result and that all other bytes are zero.  This expression is
1265 /// accepted, the high byte of ByteValues is set to X to indicate a correct
1266 /// match.
1267 ///
1268 /// This function returns true if the match was unsuccessful and false if so.
1269 /// On entry to the function the "OverallLeftShift" is a signed integer value
1270 /// indicating the number of bytes that the subexpression is later shifted.  For
1271 /// example, if the expression is later right shifted by 16 bits, the
1272 /// OverallLeftShift value would be -2 on entry.  This is used to specify which
1273 /// byte of ByteValues is actually being set.
1274 ///
1275 /// Similarly, ByteMask is a bitmask where a bit is clear if its corresponding
1276 /// byte is masked to zero by a user.  For example, in (X & 255), X will be
1277 /// processed with a bytemask of 1.  Because bytemask is 32-bits, this limits
1278 /// this function to working on up to 32-byte (256 bit) values.  ByteMask is
1279 /// always in the local (OverallLeftShift) coordinate space.
1280 ///
1281 static bool CollectBSwapParts(Value *V, int OverallLeftShift, uint32_t ByteMask,
1282                               SmallVector<Value*, 8> &ByteValues) {
1283   if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V)) {
1284     // If this is an or instruction, it may be an inner node of the bswap.
1285     if (I->getOpcode() == Instruction::Or) {
1286       return CollectBSwapParts(I->getOperand(0), OverallLeftShift, ByteMask,
1287                                ByteValues) ||
1288              CollectBSwapParts(I->getOperand(1), OverallLeftShift, ByteMask,
1289                                ByteValues);
1290     }
1291
1292     // If this is a logical shift by a constant multiple of 8, recurse with
1293     // OverallLeftShift and ByteMask adjusted.
1294     if (I->isLogicalShift() && isa<ConstantInt>(I->getOperand(1))) {
1295       unsigned ShAmt =
1296         cast<ConstantInt>(I->getOperand(1))->getLimitedValue(~0U);
1297       // Ensure the shift amount is defined and of a byte value.
1298       if ((ShAmt & 7) || (ShAmt > 8*ByteValues.size()))
1299         return true;
1300
1301       unsigned ByteShift = ShAmt >> 3;
1302       if (I->getOpcode() == Instruction::Shl) {
1303         // X << 2 -> collect(X, +2)
1304         OverallLeftShift += ByteShift;
1305         ByteMask >>= ByteShift;
1306       } else {
1307         // X >>u 2 -> collect(X, -2)
1308         OverallLeftShift -= ByteShift;
1309         ByteMask <<= ByteShift;
1310         ByteMask &= (~0U >> (32-ByteValues.size()));
1311       }
1312
1313       if (OverallLeftShift >= (int)ByteValues.size()) return true;
1314       if (OverallLeftShift <= -(int)ByteValues.size()) return true;
1315
1316       return CollectBSwapParts(I->getOperand(0), OverallLeftShift, ByteMask,
1317                                ByteValues);
1318     }
1319
1320     // If this is a logical 'and' with a mask that clears bytes, clear the
1321     // corresponding bytes in ByteMask.
1322     if (I->getOpcode() == Instruction::And &&
1323         isa<ConstantInt>(I->getOperand(1))) {
1324       // Scan every byte of the and mask, seeing if the byte is either 0 or 255.
1325       unsigned NumBytes = ByteValues.size();
1326       APInt Byte(I->getType()->getPrimitiveSizeInBits(), 255);
1327       const APInt &AndMask = cast<ConstantInt>(I->getOperand(1))->getValue();
1328
1329       for (unsigned i = 0; i != NumBytes; ++i, Byte <<= 8) {
1330         // If this byte is masked out by a later operation, we don't care what
1331         // the and mask is.
1332         if ((ByteMask & (1 << i)) == 0)
1333           continue;
1334
1335         // If the AndMask is all zeros for this byte, clear the bit.
1336         APInt MaskB = AndMask & Byte;
1337         if (MaskB == 0) {
1338           ByteMask &= ~(1U << i);
1339           continue;
1340         }
1341
1342         // If the AndMask is not all ones for this byte, it's not a bytezap.
1343         if (MaskB != Byte)
1344           return true;
1345
1346         // Otherwise, this byte is kept.
1347       }
1348
1349       return CollectBSwapParts(I->getOperand(0), OverallLeftShift, ByteMask,
1350                                ByteValues);
1351     }
1352   }
1353
1354   // Okay, we got to something that isn't a shift, 'or' or 'and'.  This must be
1355   // the input value to the bswap.  Some observations: 1) if more than one byte
1356   // is demanded from this input, then it could not be successfully assembled
1357   // into a byteswap.  At least one of the two bytes would not be aligned with
1358   // their ultimate destination.
1359   if (!isPowerOf2_32(ByteMask)) return true;
1360   unsigned InputByteNo = CountTrailingZeros_32(ByteMask);
1361
1362   // 2) The input and ultimate destinations must line up: if byte 3 of an i32
1363   // is demanded, it needs to go into byte 0 of the result.  This means that the
1364   // byte needs to be shifted until it lands in the right byte bucket.  The
1365   // shift amount depends on the position: if the byte is coming from the high
1366   // part of the value (e.g. byte 3) then it must be shifted right.  If from the
1367   // low part, it must be shifted left.
1368   unsigned DestByteNo = InputByteNo + OverallLeftShift;
1369   if (ByteValues.size()-1-DestByteNo != InputByteNo)
1370     return true;
1371
1372   // If the destination byte value is already defined, the values are or'd
1373   // together, which isn't a bswap (unless it's an or of the same bits).
1374   if (ByteValues[DestByteNo] && ByteValues[DestByteNo] != V)
1375     return true;
1376   ByteValues[DestByteNo] = V;
1377   return false;
1378 }
1379
1380 /// MatchBSwap - Given an OR instruction, check to see if this is a bswap idiom.
1381 /// If so, insert the new bswap intrinsic and return it.
1382 Instruction *InstCombiner::MatchBSwap(BinaryOperator &I) {
1383   IntegerType *ITy = dyn_cast<IntegerType>(I.getType());
1384   if (!ITy || ITy->getBitWidth() % 16 ||
1385       // ByteMask only allows up to 32-byte values.
1386       ITy->getBitWidth() > 32*8)
1387     return 0;   // Can only bswap pairs of bytes.  Can't do vectors.
1388
1389   /// ByteValues - For each byte of the result, we keep track of which value
1390   /// defines each byte.
1391   SmallVector<Value*, 8> ByteValues;
1392   ByteValues.resize(ITy->getBitWidth()/8);
1393
1394   // Try to find all the pieces corresponding to the bswap.
1395   uint32_t ByteMask = ~0U >> (32-ByteValues.size());
1396   if (CollectBSwapParts(&I, 0, ByteMask, ByteValues))
1397     return 0;
1398
1399   // Check to see if all of the bytes come from the same value.
1400   Value *V = ByteValues[0];
1401   if (V == 0) return 0;  // Didn't find a byte?  Must be zero.
1402
1403   // Check to make sure that all of the bytes come from the same value.
1404   for (unsigned i = 1, e = ByteValues.size(); i != e; ++i)
1405     if (ByteValues[i] != V)
1406       return 0;
1407   Module *M = I.getParent()->getParent()->getParent();
1408   Function *F = Intrinsic::getDeclaration(M, Intrinsic::bswap, ITy);
1409   return CallInst::Create(F, V);
1410 }
1411
1412 /// MatchSelectFromAndOr - We have an expression of the form (A&C)|(B&D).  Check
1413 /// If A is (cond?-1:0) and either B or D is ~(cond?-1,0) or (cond?0,-1), then
1414 /// we can simplify this expression to "cond ? C : D or B".
1415 static Instruction *MatchSelectFromAndOr(Value *A, Value *B,
1416                                          Value *C, Value *D) {
1417   // If A is not a select of -1/0, this cannot match.
1418   Value *Cond = 0;
1419   if (!match(A, m_SExt(m_Value(Cond))) ||
1420       !Cond->getType()->isIntegerTy(1))
1421     return 0;
1422
1423   // ((cond?-1:0)&C) | (B&(cond?0:-1)) -> cond ? C : B.
1424   if (match(D, m_Not(m_SExt(m_Specific(Cond)))))
1425     return SelectInst::Create(Cond, C, B);
1426   if (match(D, m_SExt(m_Not(m_Specific(Cond)))))
1427     return SelectInst::Create(Cond, C, B);
1428
1429   // ((cond?-1:0)&C) | ((cond?0:-1)&D) -> cond ? C : D.
1430   if (match(B, m_Not(m_SExt(m_Specific(Cond)))))
1431     return SelectInst::Create(Cond, C, D);
1432   if (match(B, m_SExt(m_Not(m_Specific(Cond)))))
1433     return SelectInst::Create(Cond, C, D);
1434   return 0;
1435 }
1436
1437 /// FoldOrOfICmps - Fold (icmp)|(icmp) if possible.
1438 Value *InstCombiner::FoldOrOfICmps(ICmpInst *LHS, ICmpInst *RHS) {
1439   ICmpInst::Predicate LHSCC = LHS->getPredicate(), RHSCC = RHS->getPredicate();
1440
1441   // (icmp1 A, B) | (icmp2 A, B) --> (icmp3 A, B)
1442   if (PredicatesFoldable(LHSCC, RHSCC)) {
1443     if (LHS->getOperand(0) == RHS->getOperand(1) &&
1444         LHS->getOperand(1) == RHS->getOperand(0))
1445       LHS->swapOperands();
1446     if (LHS->getOperand(0) == RHS->getOperand(0) &&
1447         LHS->getOperand(1) == RHS->getOperand(1)) {
1448       Value *Op0 = LHS->getOperand(0), *Op1 = LHS->getOperand(1);
1449       unsigned Code = getICmpCode(LHS) | getICmpCode(RHS);
1450       bool isSigned = LHS->isSigned() || RHS->isSigned();
1451       return getNewICmpValue(isSigned, Code, Op0, Op1, Builder);
1452     }
1453   }
1454
1455   // handle (roughly):
1456   // (icmp ne (A & B), C) | (icmp ne (A & D), E)
1457   if (Value *V = foldLogOpOfMaskedICmps(LHS, RHS, ICmpInst::ICMP_NE, Builder))
1458     return V;
1459
1460   // This only handles icmp of constants: (icmp1 A, C1) | (icmp2 B, C2).
1461   Value *Val = LHS->getOperand(0), *Val2 = RHS->getOperand(0);
1462   ConstantInt *LHSCst = dyn_cast<ConstantInt>(LHS->getOperand(1));
1463   ConstantInt *RHSCst = dyn_cast<ConstantInt>(RHS->getOperand(1));
1464   if (LHSCst == 0 || RHSCst == 0) return 0;
1465
1466   if (LHSCst == RHSCst && LHSCC == RHSCC) {
1467     // (icmp ne A, 0) | (icmp ne B, 0) --> (icmp ne (A|B), 0)
1468     if (LHSCC == ICmpInst::ICMP_NE && LHSCst->isZero()) {
1469       Value *NewOr = Builder->CreateOr(Val, Val2);
1470       return Builder->CreateICmp(LHSCC, NewOr, LHSCst);
1471     }
1472   }
1473
1474   // (icmp ult (X + CA), C1) | (icmp eq X, C2) -> (icmp ule (X + CA), C1)
1475   //   iff C2 + CA == C1.
1476   if (LHSCC == ICmpInst::ICMP_ULT && RHSCC == ICmpInst::ICMP_EQ) {
1477     ConstantInt *AddCst;
1478     if (match(Val, m_Add(m_Specific(Val2), m_ConstantInt(AddCst))))
1479       if (RHSCst->getValue() + AddCst->getValue() == LHSCst->getValue())
1480         return Builder->CreateICmpULE(Val, LHSCst);
1481   }
1482
1483   // From here on, we only handle:
1484   //    (icmp1 A, C1) | (icmp2 A, C2) --> something simpler.
1485   if (Val != Val2) return 0;
1486
1487   // ICMP_[US][GL]E X, CST is folded to ICMP_[US][GL]T elsewhere.
1488   if (LHSCC == ICmpInst::ICMP_UGE || LHSCC == ICmpInst::ICMP_ULE ||
1489       RHSCC == ICmpInst::ICMP_UGE || RHSCC == ICmpInst::ICMP_ULE ||
1490       LHSCC == ICmpInst::ICMP_SGE || LHSCC == ICmpInst::ICMP_SLE ||
1491       RHSCC == ICmpInst::ICMP_SGE || RHSCC == ICmpInst::ICMP_SLE)
1492     return 0;
1493
1494   // We can't fold (ugt x, C) | (sgt x, C2).
1495   if (!PredicatesFoldable(LHSCC, RHSCC))
1496     return 0;
1497
1498   // Ensure that the larger constant is on the RHS.
1499   bool ShouldSwap;
1500   if (CmpInst::isSigned(LHSCC) ||
1501       (ICmpInst::isEquality(LHSCC) &&
1502        CmpInst::isSigned(RHSCC)))
1503     ShouldSwap = LHSCst->getValue().sgt(RHSCst->getValue());
1504   else
1505     ShouldSwap = LHSCst->getValue().ugt(RHSCst->getValue());
1506
1507   if (ShouldSwap) {
1508     std::swap(LHS, RHS);
1509     std::swap(LHSCst, RHSCst);
1510     std::swap(LHSCC, RHSCC);
1511   }
1512
1513   // At this point, we know we have two icmp instructions
1514   // comparing a value against two constants and or'ing the result
1515   // together.  Because of the above check, we know that we only have
1516   // ICMP_EQ, ICMP_NE, ICMP_LT, and ICMP_GT here. We also know (from the
1517   // icmp folding check above), that the two constants are not
1518   // equal.
1519   assert(LHSCst != RHSCst && "Compares not folded above?");
1520
1521   switch (LHSCC) {
1522   default: llvm_unreachable("Unknown integer condition code!");
1523   case ICmpInst::ICMP_EQ:
1524     switch (RHSCC) {
1525     default: llvm_unreachable("Unknown integer condition code!");
1526     case ICmpInst::ICMP_EQ:
1527       if (LHSCst == SubOne(RHSCst)) {
1528         // (X == 13 | X == 14) -> X-13 <u 2
1529         Constant *AddCST = ConstantExpr::getNeg(LHSCst);
1530         Value *Add = Builder->CreateAdd(Val, AddCST, Val->getName()+".off");
1531         AddCST = ConstantExpr::getSub(AddOne(RHSCst), LHSCst);
1532         return Builder->CreateICmpULT(Add, AddCST);
1533       }
1534       break;                         // (X == 13 | X == 15) -> no change
1535     case ICmpInst::ICMP_UGT:         // (X == 13 | X u> 14) -> no change
1536     case ICmpInst::ICMP_SGT:         // (X == 13 | X s> 14) -> no change
1537       break;
1538     case ICmpInst::ICMP_NE:          // (X == 13 | X != 15) -> X != 15
1539     case ICmpInst::ICMP_ULT:         // (X == 13 | X u< 15) -> X u< 15
1540     case ICmpInst::ICMP_SLT:         // (X == 13 | X s< 15) -> X s< 15
1541       return RHS;
1542     }
1543     break;
1544   case ICmpInst::ICMP_NE:
1545     switch (RHSCC) {
1546     default: llvm_unreachable("Unknown integer condition code!");
1547     case ICmpInst::ICMP_EQ:          // (X != 13 | X == 15) -> X != 13
1548     case ICmpInst::ICMP_UGT:         // (X != 13 | X u> 15) -> X != 13
1549     case ICmpInst::ICMP_SGT:         // (X != 13 | X s> 15) -> X != 13
1550       return LHS;
1551     case ICmpInst::ICMP_NE:          // (X != 13 | X != 15) -> true
1552     case ICmpInst::ICMP_ULT:         // (X != 13 | X u< 15) -> true
1553     case ICmpInst::ICMP_SLT:         // (X != 13 | X s< 15) -> true
1554       return ConstantInt::getTrue(LHS->getContext());
1555     }
1556   case ICmpInst::ICMP_ULT:
1557     switch (RHSCC) {
1558     default: llvm_unreachable("Unknown integer condition code!");
1559     case ICmpInst::ICMP_EQ:         // (X u< 13 | X == 14) -> no change
1560       break;
1561     case ICmpInst::ICMP_UGT:        // (X u< 13 | X u> 15) -> (X-13) u> 2
1562       // If RHSCst is [us]MAXINT, it is always false.  Not handling
1563       // this can cause overflow.
1564       if (RHSCst->isMaxValue(false))
1565         return LHS;
1566       return InsertRangeTest(Val, LHSCst, AddOne(RHSCst), false, false);
1567     case ICmpInst::ICMP_SGT:        // (X u< 13 | X s> 15) -> no change
1568       break;
1569     case ICmpInst::ICMP_NE:         // (X u< 13 | X != 15) -> X != 15
1570     case ICmpInst::ICMP_ULT:        // (X u< 13 | X u< 15) -> X u< 15
1571       return RHS;
1572     case ICmpInst::ICMP_SLT:        // (X u< 13 | X s< 15) -> no change
1573       break;
1574     }
1575     break;
1576   case ICmpInst::ICMP_SLT:
1577     switch (RHSCC) {
1578     default: llvm_unreachable("Unknown integer condition code!");
1579     case ICmpInst::ICMP_EQ:         // (X s< 13 | X == 14) -> no change
1580       break;
1581     case ICmpInst::ICMP_SGT:        // (X s< 13 | X s> 15) -> (X-13) s> 2
1582       // If RHSCst is [us]MAXINT, it is always false.  Not handling
1583       // this can cause overflow.
1584       if (RHSCst->isMaxValue(true))
1585         return LHS;
1586       return InsertRangeTest(Val, LHSCst, AddOne(RHSCst), true, false);
1587     case ICmpInst::ICMP_UGT:        // (X s< 13 | X u> 15) -> no change
1588       break;
1589     case ICmpInst::ICMP_NE:         // (X s< 13 | X != 15) -> X != 15
1590     case ICmpInst::ICMP_SLT:        // (X s< 13 | X s< 15) -> X s< 15
1591       return RHS;
1592     case ICmpInst::ICMP_ULT:        // (X s< 13 | X u< 15) -> no change
1593       break;
1594     }
1595     break;
1596   case ICmpInst::ICMP_UGT:
1597     switch (RHSCC) {
1598     default: llvm_unreachable("Unknown integer condition code!");
1599     case ICmpInst::ICMP_EQ:         // (X u> 13 | X == 15) -> X u> 13
1600     case ICmpInst::ICMP_UGT:        // (X u> 13 | X u> 15) -> X u> 13
1601       return LHS;
1602     case ICmpInst::ICMP_SGT:        // (X u> 13 | X s> 15) -> no change
1603       break;
1604     case ICmpInst::ICMP_NE:         // (X u> 13 | X != 15) -> true
1605     case ICmpInst::ICMP_ULT:        // (X u> 13 | X u< 15) -> true
1606       return ConstantInt::getTrue(LHS->getContext());
1607     case ICmpInst::ICMP_SLT:        // (X u> 13 | X s< 15) -> no change
1608       break;
1609     }
1610     break;
1611   case ICmpInst::ICMP_SGT:
1612     switch (RHSCC) {
1613     default: llvm_unreachable("Unknown integer condition code!");
1614     case ICmpInst::ICMP_EQ:         // (X s> 13 | X == 15) -> X > 13
1615     case ICmpInst::ICMP_SGT:        // (X s> 13 | X s> 15) -> X > 13
1616       return LHS;
1617     case ICmpInst::ICMP_UGT:        // (X s> 13 | X u> 15) -> no change
1618       break;
1619     case ICmpInst::ICMP_NE:         // (X s> 13 | X != 15) -> true
1620     case ICmpInst::ICMP_SLT:        // (X s> 13 | X s< 15) -> true
1621       return ConstantInt::getTrue(LHS->getContext());
1622     case ICmpInst::ICMP_ULT:        // (X s> 13 | X u< 15) -> no change
1623       break;
1624     }
1625     break;
1626   }
1627   return 0;
1628 }
1629
1630 /// FoldOrOfFCmps - Optimize (fcmp)|(fcmp).  NOTE: Unlike the rest of
1631 /// instcombine, this returns a Value which should already be inserted into the
1632 /// function.
1633 Value *InstCombiner::FoldOrOfFCmps(FCmpInst *LHS, FCmpInst *RHS) {
1634   if (LHS->getPredicate() == FCmpInst::FCMP_UNO &&
1635       RHS->getPredicate() == FCmpInst::FCMP_UNO &&
1636       LHS->getOperand(0)->getType() == RHS->getOperand(0)->getType()) {
1637     if (ConstantFP *LHSC = dyn_cast<ConstantFP>(LHS->getOperand(1)))
1638       if (ConstantFP *RHSC = dyn_cast<ConstantFP>(RHS->getOperand(1))) {
1639         // If either of the constants are nans, then the whole thing returns
1640         // true.
1641         if (LHSC->getValueAPF().isNaN() || RHSC->getValueAPF().isNaN())
1642           return ConstantInt::getTrue(LHS->getContext());
1643
1644         // Otherwise, no need to compare the two constants, compare the
1645         // rest.
1646         return Builder->CreateFCmpUNO(LHS->getOperand(0), RHS->getOperand(0));
1647       }
1648
1649     // Handle vector zeros.  This occurs because the canonical form of
1650     // "fcmp uno x,x" is "fcmp uno x, 0".
1651     if (isa<ConstantAggregateZero>(LHS->getOperand(1)) &&
1652         isa<ConstantAggregateZero>(RHS->getOperand(1)))
1653       return Builder->CreateFCmpUNO(LHS->getOperand(0), RHS->getOperand(0));
1654
1655     return 0;
1656   }
1657
1658   Value *Op0LHS = LHS->getOperand(0), *Op0RHS = LHS->getOperand(1);
1659   Value *Op1LHS = RHS->getOperand(0), *Op1RHS = RHS->getOperand(1);
1660   FCmpInst::Predicate Op0CC = LHS->getPredicate(), Op1CC = RHS->getPredicate();
1661
1662   if (Op0LHS == Op1RHS && Op0RHS == Op1LHS) {
1663     // Swap RHS operands to match LHS.
1664     Op1CC = FCmpInst::getSwappedPredicate(Op1CC);
1665     std::swap(Op1LHS, Op1RHS);
1666   }
1667   if (Op0LHS == Op1LHS && Op0RHS == Op1RHS) {
1668     // Simplify (fcmp cc0 x, y) | (fcmp cc1 x, y).
1669     if (Op0CC == Op1CC)
1670       return Builder->CreateFCmp((FCmpInst::Predicate)Op0CC, Op0LHS, Op0RHS);
1671     if (Op0CC == FCmpInst::FCMP_TRUE || Op1CC == FCmpInst::FCMP_TRUE)
1672       return ConstantInt::get(CmpInst::makeCmpResultType(LHS->getType()), 1);
1673     if (Op0CC == FCmpInst::FCMP_FALSE)
1674       return RHS;
1675     if (Op1CC == FCmpInst::FCMP_FALSE)
1676       return LHS;
1677     bool Op0Ordered;
1678     bool Op1Ordered;
1679     unsigned Op0Pred = getFCmpCode(Op0CC, Op0Ordered);
1680     unsigned Op1Pred = getFCmpCode(Op1CC, Op1Ordered);
1681     if (Op0Ordered == Op1Ordered) {
1682       // If both are ordered or unordered, return a new fcmp with
1683       // or'ed predicates.
1684       return getFCmpValue(Op0Ordered, Op0Pred|Op1Pred, Op0LHS, Op0RHS, Builder);
1685     }
1686   }
1687   return 0;
1688 }
1689
1690 /// FoldOrWithConstants - This helper function folds:
1691 ///
1692 ///     ((A | B) & C1) | (B & C2)
1693 ///
1694 /// into:
1695 ///
1696 ///     (A & C1) | B
1697 ///
1698 /// when the XOR of the two constants is "all ones" (-1).
1699 Instruction *InstCombiner::FoldOrWithConstants(BinaryOperator &I, Value *Op,
1700                                                Value *A, Value *B, Value *C) {
1701   ConstantInt *CI1 = dyn_cast<ConstantInt>(C);
1702   if (!CI1) return 0;
1703
1704   Value *V1 = 0;
1705   ConstantInt *CI2 = 0;
1706   if (!match(Op, m_And(m_Value(V1), m_ConstantInt(CI2)))) return 0;
1707
1708   APInt Xor = CI1->getValue() ^ CI2->getValue();
1709   if (!Xor.isAllOnesValue()) return 0;
1710
1711   if (V1 == A || V1 == B) {
1712     Value *NewOp = Builder->CreateAnd((V1 == A) ? B : A, CI1);
1713     return BinaryOperator::CreateOr(NewOp, V1);
1714   }
1715
1716   return 0;
1717 }
1718
1719 Instruction *InstCombiner::visitOr(BinaryOperator &I) {
1720   bool Changed = SimplifyAssociativeOrCommutative(I);
1721   Value *Op0 = I.getOperand(0), *Op1 = I.getOperand(1);
1722
1723   if (Value *V = SimplifyOrInst(Op0, Op1, TD))
1724     return ReplaceInstUsesWith(I, V);
1725
1726   // (A&B)|(A&C) -> A&(B|C) etc
1727   if (Value *V = SimplifyUsingDistributiveLaws(I))
1728     return ReplaceInstUsesWith(I, V);
1729
1730   // See if we can simplify any instructions used by the instruction whose sole
1731   // purpose is to compute bits we don't care about.
1732   if (SimplifyDemandedInstructionBits(I))
1733     return &I;
1734
1735   if (ConstantInt *RHS = dyn_cast<ConstantInt>(Op1)) {
1736     ConstantInt *C1 = 0; Value *X = 0;
1737     // (X & C1) | C2 --> (X | C2) & (C1|C2)
1738     // iff (C1 & C2) == 0.
1739     if (match(Op0, m_And(m_Value(X), m_ConstantInt(C1))) &&
1740         (RHS->getValue() & C1->getValue()) != 0 &&
1741         Op0->hasOneUse()) {
1742       Value *Or = Builder->CreateOr(X, RHS);
1743       Or->takeName(Op0);
1744       return BinaryOperator::CreateAnd(Or,
1745                          ConstantInt::get(I.getContext(),
1746                                           RHS->getValue() | C1->getValue()));
1747     }
1748
1749     // (X ^ C1) | C2 --> (X | C2) ^ (C1&~C2)
1750     if (match(Op0, m_Xor(m_Value(X), m_ConstantInt(C1))) &&
1751         Op0->hasOneUse()) {
1752       Value *Or = Builder->CreateOr(X, RHS);
1753       Or->takeName(Op0);
1754       return BinaryOperator::CreateXor(Or,
1755                  ConstantInt::get(I.getContext(),
1756                                   C1->getValue() & ~RHS->getValue()));
1757     }
1758
1759     // Try to fold constant and into select arguments.
1760     if (SelectInst *SI = dyn_cast<SelectInst>(Op0))
1761       if (Instruction *R = FoldOpIntoSelect(I, SI))
1762         return R;
1763
1764     if (isa<PHINode>(Op0))
1765       if (Instruction *NV = FoldOpIntoPhi(I))
1766         return NV;
1767   }
1768
1769   Value *A = 0, *B = 0;
1770   ConstantInt *C1 = 0, *C2 = 0;
1771
1772   // (A | B) | C  and  A | (B | C)                  -> bswap if possible.
1773   // (A >> B) | (C << D)  and  (A << B) | (B >> C)  -> bswap if possible.
1774   if (match(Op0, m_Or(m_Value(), m_Value())) ||
1775       match(Op1, m_Or(m_Value(), m_Value())) ||
1776       (match(Op0, m_LogicalShift(m_Value(), m_Value())) &&
1777        match(Op1, m_LogicalShift(m_Value(), m_Value())))) {
1778     if (Instruction *BSwap = MatchBSwap(I))
1779       return BSwap;
1780   }
1781
1782   // (X^C)|Y -> (X|Y)^C iff Y&C == 0
1783   if (Op0->hasOneUse() &&
1784       match(Op0, m_Xor(m_Value(A), m_ConstantInt(C1))) &&
1785       MaskedValueIsZero(Op1, C1->getValue())) {
1786     Value *NOr = Builder->CreateOr(A, Op1);
1787     NOr->takeName(Op0);
1788     return BinaryOperator::CreateXor(NOr, C1);
1789   }
1790
1791   // Y|(X^C) -> (X|Y)^C iff Y&C == 0
1792   if (Op1->hasOneUse() &&
1793       match(Op1, m_Xor(m_Value(A), m_ConstantInt(C1))) &&
1794       MaskedValueIsZero(Op0, C1->getValue())) {
1795     Value *NOr = Builder->CreateOr(A, Op0);
1796     NOr->takeName(Op0);
1797     return BinaryOperator::CreateXor(NOr, C1);
1798   }
1799
1800   // (A & C)|(B & D)
1801   Value *C = 0, *D = 0;
1802   if (match(Op0, m_And(m_Value(A), m_Value(C))) &&
1803       match(Op1, m_And(m_Value(B), m_Value(D)))) {
1804     Value *V1 = 0, *V2 = 0;
1805     C1 = dyn_cast<ConstantInt>(C);
1806     C2 = dyn_cast<ConstantInt>(D);
1807     if (C1 && C2) {  // (A & C1)|(B & C2)
1808       // If we have: ((V + N) & C1) | (V & C2)
1809       // .. and C2 = ~C1 and C2 is 0+1+ and (N & C2) == 0
1810       // replace with V+N.
1811       if (C1->getValue() == ~C2->getValue()) {
1812         if ((C2->getValue() & (C2->getValue()+1)) == 0 && // C2 == 0+1+
1813             match(A, m_Add(m_Value(V1), m_Value(V2)))) {
1814           // Add commutes, try both ways.
1815           if (V1 == B && MaskedValueIsZero(V2, C2->getValue()))
1816             return ReplaceInstUsesWith(I, A);
1817           if (V2 == B && MaskedValueIsZero(V1, C2->getValue()))
1818             return ReplaceInstUsesWith(I, A);
1819         }
1820         // Or commutes, try both ways.
1821         if ((C1->getValue() & (C1->getValue()+1)) == 0 &&
1822             match(B, m_Add(m_Value(V1), m_Value(V2)))) {
1823           // Add commutes, try both ways.
1824           if (V1 == A && MaskedValueIsZero(V2, C1->getValue()))
1825             return ReplaceInstUsesWith(I, B);
1826           if (V2 == A && MaskedValueIsZero(V1, C1->getValue()))
1827             return ReplaceInstUsesWith(I, B);
1828         }
1829       }
1830
1831       if ((C1->getValue() & C2->getValue()) == 0) {
1832         // ((V | N) & C1) | (V & C2) --> (V|N) & (C1|C2)
1833         // iff (C1&C2) == 0 and (N&~C1) == 0
1834         if (match(A, m_Or(m_Value(V1), m_Value(V2))) &&
1835             ((V1 == B && MaskedValueIsZero(V2, ~C1->getValue())) ||  // (V|N)
1836              (V2 == B && MaskedValueIsZero(V1, ~C1->getValue()))))   // (N|V)
1837           return BinaryOperator::CreateAnd(A,
1838                                ConstantInt::get(A->getContext(),
1839                                                 C1->getValue()|C2->getValue()));
1840         // Or commutes, try both ways.
1841         if (match(B, m_Or(m_Value(V1), m_Value(V2))) &&
1842             ((V1 == A && MaskedValueIsZero(V2, ~C2->getValue())) ||  // (V|N)
1843              (V2 == A && MaskedValueIsZero(V1, ~C2->getValue()))))   // (N|V)
1844           return BinaryOperator::CreateAnd(B,
1845                                ConstantInt::get(B->getContext(),
1846                                                 C1->getValue()|C2->getValue()));
1847
1848         // ((V|C3)&C1) | ((V|C4)&C2) --> (V|C3|C4)&(C1|C2)
1849         // iff (C1&C2) == 0 and (C3&~C1) == 0 and (C4&~C2) == 0.
1850         ConstantInt *C3 = 0, *C4 = 0;
1851         if (match(A, m_Or(m_Value(V1), m_ConstantInt(C3))) &&
1852             (C3->getValue() & ~C1->getValue()) == 0 &&
1853             match(B, m_Or(m_Specific(V1), m_ConstantInt(C4))) &&
1854             (C4->getValue() & ~C2->getValue()) == 0) {
1855           V2 = Builder->CreateOr(V1, ConstantExpr::getOr(C3, C4), "bitfield");
1856           return BinaryOperator::CreateAnd(V2,
1857                                ConstantInt::get(B->getContext(),
1858                                                 C1->getValue()|C2->getValue()));
1859         }
1860       }
1861     }
1862
1863     // (A & (C0?-1:0)) | (B & ~(C0?-1:0)) ->  C0 ? A : B, and commuted variants.
1864     // Don't do this for vector select idioms, the code generator doesn't handle
1865     // them well yet.
1866     if (!I.getType()->isVectorTy()) {
1867       if (Instruction *Match = MatchSelectFromAndOr(A, B, C, D))
1868         return Match;
1869       if (Instruction *Match = MatchSelectFromAndOr(B, A, D, C))
1870         return Match;
1871       if (Instruction *Match = MatchSelectFromAndOr(C, B, A, D))
1872         return Match;
1873       if (Instruction *Match = MatchSelectFromAndOr(D, A, B, C))
1874         return Match;
1875     }
1876
1877     // ((A&~B)|(~A&B)) -> A^B
1878     if ((match(C, m_Not(m_Specific(D))) &&
1879          match(B, m_Not(m_Specific(A)))))
1880       return BinaryOperator::CreateXor(A, D);
1881     // ((~B&A)|(~A&B)) -> A^B
1882     if ((match(A, m_Not(m_Specific(D))) &&
1883          match(B, m_Not(m_Specific(C)))))
1884       return BinaryOperator::CreateXor(C, D);
1885     // ((A&~B)|(B&~A)) -> A^B
1886     if ((match(C, m_Not(m_Specific(B))) &&
1887          match(D, m_Not(m_Specific(A)))))
1888       return BinaryOperator::CreateXor(A, B);
1889     // ((~B&A)|(B&~A)) -> A^B
1890     if ((match(A, m_Not(m_Specific(B))) &&
1891          match(D, m_Not(m_Specific(C)))))
1892       return BinaryOperator::CreateXor(C, B);
1893
1894     // ((A|B)&1)|(B&-2) -> (A&1) | B
1895     if (match(A, m_Or(m_Value(V1), m_Specific(B))) ||
1896         match(A, m_Or(m_Specific(B), m_Value(V1)))) {
1897       Instruction *Ret = FoldOrWithConstants(I, Op1, V1, B, C);
1898       if (Ret) return Ret;
1899     }
1900     // (B&-2)|((A|B)&1) -> (A&1) | B
1901     if (match(B, m_Or(m_Specific(A), m_Value(V1))) ||
1902         match(B, m_Or(m_Value(V1), m_Specific(A)))) {
1903       Instruction *Ret = FoldOrWithConstants(I, Op0, A, V1, D);
1904       if (Ret) return Ret;
1905     }
1906   }
1907
1908   // (X >> Z) | (Y >> Z)  -> (X|Y) >> Z  for all shifts.
1909   if (BinaryOperator *SI1 = dyn_cast<BinaryOperator>(Op1)) {
1910     if (BinaryOperator *SI0 = dyn_cast<BinaryOperator>(Op0))
1911       if (SI0->isShift() && SI0->getOpcode() == SI1->getOpcode() &&
1912           SI0->getOperand(1) == SI1->getOperand(1) &&
1913           (SI0->hasOneUse() || SI1->hasOneUse())) {
1914         Value *NewOp = Builder->CreateOr(SI0->getOperand(0), SI1->getOperand(0),
1915                                          SI0->getName());
1916         return BinaryOperator::Create(SI1->getOpcode(), NewOp,
1917                                       SI1->getOperand(1));
1918       }
1919   }
1920
1921   // (~A | ~B) == (~(A & B)) - De Morgan's Law
1922   if (Value *Op0NotVal = dyn_castNotVal(Op0))
1923     if (Value *Op1NotVal = dyn_castNotVal(Op1))
1924       if (Op0->hasOneUse() && Op1->hasOneUse()) {
1925         Value *And = Builder->CreateAnd(Op0NotVal, Op1NotVal,
1926                                         I.getName()+".demorgan");
1927         return BinaryOperator::CreateNot(And);
1928       }
1929
1930   // Canonicalize xor to the RHS.
1931   bool SwappedForXor = false;
1932   if (match(Op0, m_Xor(m_Value(), m_Value()))) {
1933     std::swap(Op0, Op1);
1934     SwappedForXor = true;
1935   }
1936
1937   // A | ( A ^ B) -> A |  B
1938   // A | (~A ^ B) -> A | ~B
1939   // (A & B) | (A ^ B)
1940   if (match(Op1, m_Xor(m_Value(A), m_Value(B)))) {
1941     if (Op0 == A || Op0 == B)
1942       return BinaryOperator::CreateOr(A, B);
1943
1944     if (match(Op0, m_And(m_Specific(A), m_Specific(B))) ||
1945         match(Op0, m_And(m_Specific(B), m_Specific(A))))
1946       return BinaryOperator::CreateOr(A, B);
1947
1948     if (Op1->hasOneUse() && match(A, m_Not(m_Specific(Op0)))) {
1949       Value *Not = Builder->CreateNot(B, B->getName()+".not");
1950       return BinaryOperator::CreateOr(Not, Op0);
1951     }
1952     if (Op1->hasOneUse() && match(B, m_Not(m_Specific(Op0)))) {
1953       Value *Not = Builder->CreateNot(A, A->getName()+".not");
1954       return BinaryOperator::CreateOr(Not, Op0);
1955     }
1956   }
1957
1958   // A | ~(A | B) -> A | ~B
1959   // A | ~(A ^ B) -> A | ~B
1960   if (match(Op1, m_Not(m_Value(A))))
1961     if (BinaryOperator *B = dyn_cast<BinaryOperator>(A))
1962       if ((Op0 == B->getOperand(0) || Op0 == B->getOperand(1)) &&
1963           Op1->hasOneUse() && (B->getOpcode() == Instruction::Or ||
1964                                B->getOpcode() == Instruction::Xor)) {
1965         Value *NotOp = Op0 == B->getOperand(0) ? B->getOperand(1) :
1966                                                  B->getOperand(0);
1967         Value *Not = Builder->CreateNot(NotOp, NotOp->getName()+".not");
1968         return BinaryOperator::CreateOr(Not, Op0);
1969       }
1970
1971   if (SwappedForXor)
1972     std::swap(Op0, Op1);
1973
1974   if (ICmpInst *RHS = dyn_cast<ICmpInst>(I.getOperand(1)))
1975     if (ICmpInst *LHS = dyn_cast<ICmpInst>(I.getOperand(0)))
1976       if (Value *Res = FoldOrOfICmps(LHS, RHS))
1977         return ReplaceInstUsesWith(I, Res);
1978
1979   // (fcmp uno x, c) | (fcmp uno y, c)  -> (fcmp uno x, y)
1980   if (FCmpInst *LHS = dyn_cast<FCmpInst>(I.getOperand(0)))
1981     if (FCmpInst *RHS = dyn_cast<FCmpInst>(I.getOperand(1)))
1982       if (Value *Res = FoldOrOfFCmps(LHS, RHS))
1983         return ReplaceInstUsesWith(I, Res);
1984
1985   // fold (or (cast A), (cast B)) -> (cast (or A, B))
1986   if (CastInst *Op0C = dyn_cast<CastInst>(Op0)) {
1987     CastInst *Op1C = dyn_cast<CastInst>(Op1);
1988     if (Op1C && Op0C->getOpcode() == Op1C->getOpcode()) {// same cast kind ?
1989       Type *SrcTy = Op0C->getOperand(0)->getType();
1990       if (SrcTy == Op1C->getOperand(0)->getType() &&
1991           SrcTy->isIntOrIntVectorTy()) {
1992         Value *Op0COp = Op0C->getOperand(0), *Op1COp = Op1C->getOperand(0);
1993
1994         if ((!isa<ICmpInst>(Op0COp) || !isa<ICmpInst>(Op1COp)) &&
1995             // Only do this if the casts both really cause code to be
1996             // generated.
1997             ShouldOptimizeCast(Op0C->getOpcode(), Op0COp, I.getType()) &&
1998             ShouldOptimizeCast(Op1C->getOpcode(), Op1COp, I.getType())) {
1999           Value *NewOp = Builder->CreateOr(Op0COp, Op1COp, I.getName());
2000           return CastInst::Create(Op0C->getOpcode(), NewOp, I.getType());
2001         }
2002
2003         // If this is or(cast(icmp), cast(icmp)), try to fold this even if the
2004         // cast is otherwise not optimizable.  This happens for vector sexts.
2005         if (ICmpInst *RHS = dyn_cast<ICmpInst>(Op1COp))
2006           if (ICmpInst *LHS = dyn_cast<ICmpInst>(Op0COp))
2007             if (Value *Res = FoldOrOfICmps(LHS, RHS))
2008               return CastInst::Create(Op0C->getOpcode(), Res, I.getType());
2009
2010         // If this is or(cast(fcmp), cast(fcmp)), try to fold this even if the
2011         // cast is otherwise not optimizable.  This happens for vector sexts.
2012         if (FCmpInst *RHS = dyn_cast<FCmpInst>(Op1COp))
2013           if (FCmpInst *LHS = dyn_cast<FCmpInst>(Op0COp))
2014             if (Value *Res = FoldOrOfFCmps(LHS, RHS))
2015               return CastInst::Create(Op0C->getOpcode(), Res, I.getType());
2016       }
2017     }
2018   }
2019
2020   // or(sext(A), B) -> A ? -1 : B where A is an i1
2021   // or(A, sext(B)) -> B ? -1 : A where B is an i1
2022   if (match(Op0, m_SExt(m_Value(A))) && A->getType()->isIntegerTy(1))
2023     return SelectInst::Create(A, ConstantInt::getSigned(I.getType(), -1), Op1);
2024   if (match(Op1, m_SExt(m_Value(A))) && A->getType()->isIntegerTy(1))
2025     return SelectInst::Create(A, ConstantInt::getSigned(I.getType(), -1), Op0);
2026
2027   // Note: If we've gotten to the point of visiting the outer OR, then the
2028   // inner one couldn't be simplified.  If it was a constant, then it won't
2029   // be simplified by a later pass either, so we try swapping the inner/outer
2030   // ORs in the hopes that we'll be able to simplify it this way.
2031   // (X|C) | V --> (X|V) | C
2032   if (Op0->hasOneUse() && !isa<ConstantInt>(Op1) &&
2033       match(Op0, m_Or(m_Value(A), m_ConstantInt(C1)))) {
2034     Value *Inner = Builder->CreateOr(A, Op1);
2035     Inner->takeName(Op0);
2036     return BinaryOperator::CreateOr(Inner, C1);
2037   }
2038
2039   return Changed ? &I : 0;
2040 }
2041
2042 Instruction *InstCombiner::visitXor(BinaryOperator &I) {
2043   bool Changed = SimplifyAssociativeOrCommutative(I);
2044   Value *Op0 = I.getOperand(0), *Op1 = I.getOperand(1);
2045
2046   if (Value *V = SimplifyXorInst(Op0, Op1, TD))
2047     return ReplaceInstUsesWith(I, V);
2048
2049   // (A&B)^(A&C) -> A&(B^C) etc
2050   if (Value *V = SimplifyUsingDistributiveLaws(I))
2051     return ReplaceInstUsesWith(I, V);
2052
2053   // See if we can simplify any instructions used by the instruction whose sole
2054   // purpose is to compute bits we don't care about.
2055   if (SimplifyDemandedInstructionBits(I))
2056     return &I;
2057
2058   // Is this a ~ operation?
2059   if (Value *NotOp = dyn_castNotVal(&I)) {
2060     if (BinaryOperator *Op0I = dyn_cast<BinaryOperator>(NotOp)) {
2061       if (Op0I->getOpcode() == Instruction::And ||
2062           Op0I->getOpcode() == Instruction::Or) {
2063         // ~(~X & Y) --> (X | ~Y) - De Morgan's Law
2064         // ~(~X | Y) === (X & ~Y) - De Morgan's Law
2065         if (dyn_castNotVal(Op0I->getOperand(1)))
2066           Op0I->swapOperands();
2067         if (Value *Op0NotVal = dyn_castNotVal(Op0I->getOperand(0))) {
2068           Value *NotY =
2069             Builder->CreateNot(Op0I->getOperand(1),
2070                                Op0I->getOperand(1)->getName()+".not");
2071           if (Op0I->getOpcode() == Instruction::And)
2072             return BinaryOperator::CreateOr(Op0NotVal, NotY);
2073           return BinaryOperator::CreateAnd(Op0NotVal, NotY);
2074         }
2075
2076         // ~(X & Y) --> (~X | ~Y) - De Morgan's Law
2077         // ~(X | Y) === (~X & ~Y) - De Morgan's Law
2078         if (isFreeToInvert(Op0I->getOperand(0)) &&
2079             isFreeToInvert(Op0I->getOperand(1))) {
2080           Value *NotX =
2081             Builder->CreateNot(Op0I->getOperand(0), "notlhs");
2082           Value *NotY =
2083             Builder->CreateNot(Op0I->getOperand(1), "notrhs");
2084           if (Op0I->getOpcode() == Instruction::And)
2085             return BinaryOperator::CreateOr(NotX, NotY);
2086           return BinaryOperator::CreateAnd(NotX, NotY);
2087         }
2088
2089       } else if (Op0I->getOpcode() == Instruction::AShr) {
2090         // ~(~X >>s Y) --> (X >>s Y)
2091         if (Value *Op0NotVal = dyn_castNotVal(Op0I->getOperand(0)))
2092           return BinaryOperator::CreateAShr(Op0NotVal, Op0I->getOperand(1));
2093       }
2094     }
2095   }
2096
2097
2098   if (ConstantInt *RHS = dyn_cast<ConstantInt>(Op1)) {
2099     if (RHS->isOne() && Op0->hasOneUse())
2100       // xor (cmp A, B), true = not (cmp A, B) = !cmp A, B
2101       if (CmpInst *CI = dyn_cast<CmpInst>(Op0))
2102         return CmpInst::Create(CI->getOpcode(),
2103                                CI->getInversePredicate(),
2104                                CI->getOperand(0), CI->getOperand(1));
2105
2106     // fold (xor(zext(cmp)), 1) and (xor(sext(cmp)), -1) to ext(!cmp).
2107     if (CastInst *Op0C = dyn_cast<CastInst>(Op0)) {
2108       if (CmpInst *CI = dyn_cast<CmpInst>(Op0C->getOperand(0))) {
2109         if (CI->hasOneUse() && Op0C->hasOneUse()) {
2110           Instruction::CastOps Opcode = Op0C->getOpcode();
2111           if ((Opcode == Instruction::ZExt || Opcode == Instruction::SExt) &&
2112               (RHS == ConstantExpr::getCast(Opcode,
2113                                            ConstantInt::getTrue(I.getContext()),
2114                                             Op0C->getDestTy()))) {
2115             CI->setPredicate(CI->getInversePredicate());
2116             return CastInst::Create(Opcode, CI, Op0C->getType());
2117           }
2118         }
2119       }
2120     }
2121
2122     if (BinaryOperator *Op0I = dyn_cast<BinaryOperator>(Op0)) {
2123       // ~(c-X) == X-c-1 == X+(-c-1)
2124       if (Op0I->getOpcode() == Instruction::Sub && RHS->isAllOnesValue())
2125         if (Constant *Op0I0C = dyn_cast<Constant>(Op0I->getOperand(0))) {
2126           Constant *NegOp0I0C = ConstantExpr::getNeg(Op0I0C);
2127           Constant *ConstantRHS = ConstantExpr::getSub(NegOp0I0C,
2128                                       ConstantInt::get(I.getType(), 1));
2129           return BinaryOperator::CreateAdd(Op0I->getOperand(1), ConstantRHS);
2130         }
2131
2132       if (ConstantInt *Op0CI = dyn_cast<ConstantInt>(Op0I->getOperand(1))) {
2133         if (Op0I->getOpcode() == Instruction::Add) {
2134           // ~(X-c) --> (-c-1)-X
2135           if (RHS->isAllOnesValue()) {
2136             Constant *NegOp0CI = ConstantExpr::getNeg(Op0CI);
2137             return BinaryOperator::CreateSub(
2138                            ConstantExpr::getSub(NegOp0CI,
2139                                       ConstantInt::get(I.getType(), 1)),
2140                                       Op0I->getOperand(0));
2141           } else if (RHS->getValue().isSignBit()) {
2142             // (X + C) ^ signbit -> (X + C + signbit)
2143             Constant *C = ConstantInt::get(I.getContext(),
2144                                            RHS->getValue() + Op0CI->getValue());
2145             return BinaryOperator::CreateAdd(Op0I->getOperand(0), C);
2146
2147           }
2148         } else if (Op0I->getOpcode() == Instruction::Or) {
2149           // (X|C1)^C2 -> X^(C1|C2) iff X&~C1 == 0
2150           if (MaskedValueIsZero(Op0I->getOperand(0), Op0CI->getValue())) {
2151             Constant *NewRHS = ConstantExpr::getOr(Op0CI, RHS);
2152             // Anything in both C1 and C2 is known to be zero, remove it from
2153             // NewRHS.
2154             Constant *CommonBits = ConstantExpr::getAnd(Op0CI, RHS);
2155             NewRHS = ConstantExpr::getAnd(NewRHS,
2156                                        ConstantExpr::getNot(CommonBits));
2157             Worklist.Add(Op0I);
2158             I.setOperand(0, Op0I->getOperand(0));
2159             I.setOperand(1, NewRHS);
2160             return &I;
2161           }
2162         } else if (Op0I->getOpcode() == Instruction::LShr) {
2163           // ((X^C1) >> C2) ^ C3 -> (X>>C2) ^ ((C1>>C2)^C3)
2164           // E1 = "X ^ C1"
2165           BinaryOperator *E1;
2166           ConstantInt *C1;
2167           if (Op0I->hasOneUse() &&
2168               (E1 = dyn_cast<BinaryOperator>(Op0I->getOperand(0))) &&
2169               E1->getOpcode() == Instruction::Xor &&
2170               (C1 = dyn_cast<ConstantInt>(E1->getOperand(1)))) {
2171             // fold (C1 >> C2) ^ C3
2172             ConstantInt *C2 = Op0CI, *C3 = RHS;
2173             APInt FoldConst = C1->getValue().lshr(C2->getValue());
2174             FoldConst ^= C3->getValue();
2175             // Prepare the two operands.
2176             Value *Opnd0 = Builder->CreateLShr(E1->getOperand(0), C2);
2177             Opnd0->takeName(Op0I);
2178             cast<Instruction>(Opnd0)->setDebugLoc(I.getDebugLoc());
2179             Value *FoldVal = ConstantInt::get(Opnd0->getType(), FoldConst);
2180
2181             return BinaryOperator::CreateXor(Opnd0, FoldVal);
2182           }
2183         }
2184       }
2185     }
2186
2187     // Try to fold constant and into select arguments.
2188     if (SelectInst *SI = dyn_cast<SelectInst>(Op0))
2189       if (Instruction *R = FoldOpIntoSelect(I, SI))
2190         return R;
2191     if (isa<PHINode>(Op0))
2192       if (Instruction *NV = FoldOpIntoPhi(I))
2193         return NV;
2194   }
2195
2196   BinaryOperator *Op1I = dyn_cast<BinaryOperator>(Op1);
2197   if (Op1I) {
2198     Value *A, *B;
2199     if (match(Op1I, m_Or(m_Value(A), m_Value(B)))) {
2200       if (A == Op0) {              // B^(B|A) == (A|B)^B
2201         Op1I->swapOperands();
2202         I.swapOperands();
2203         std::swap(Op0, Op1);
2204       } else if (B == Op0) {       // B^(A|B) == (A|B)^B
2205         I.swapOperands();     // Simplified below.
2206         std::swap(Op0, Op1);
2207       }
2208     } else if (match(Op1I, m_And(m_Value(A), m_Value(B))) &&
2209                Op1I->hasOneUse()){
2210       if (A == Op0) {                                      // A^(A&B) -> A^(B&A)
2211         Op1I->swapOperands();
2212         std::swap(A, B);
2213       }
2214       if (B == Op0) {                                      // A^(B&A) -> (B&A)^A
2215         I.swapOperands();     // Simplified below.
2216         std::swap(Op0, Op1);
2217       }
2218     }
2219   }
2220
2221   BinaryOperator *Op0I = dyn_cast<BinaryOperator>(Op0);
2222   if (Op0I) {
2223     Value *A, *B;
2224     if (match(Op0I, m_Or(m_Value(A), m_Value(B))) &&
2225         Op0I->hasOneUse()) {
2226       if (A == Op1)                                  // (B|A)^B == (A|B)^B
2227         std::swap(A, B);
2228       if (B == Op1)                                  // (A|B)^B == A & ~B
2229         return BinaryOperator::CreateAnd(A, Builder->CreateNot(Op1));
2230     } else if (match(Op0I, m_And(m_Value(A), m_Value(B))) &&
2231                Op0I->hasOneUse()){
2232       if (A == Op1)                                        // (A&B)^A -> (B&A)^A
2233         std::swap(A, B);
2234       if (B == Op1 &&                                      // (B&A)^A == ~B & A
2235           !isa<ConstantInt>(Op1)) {  // Canonical form is (B&C)^C
2236         return BinaryOperator::CreateAnd(Builder->CreateNot(A), Op1);
2237       }
2238     }
2239   }
2240
2241   // (X >> Z) ^ (Y >> Z)  -> (X^Y) >> Z  for all shifts.
2242   if (Op0I && Op1I && Op0I->isShift() &&
2243       Op0I->getOpcode() == Op1I->getOpcode() &&
2244       Op0I->getOperand(1) == Op1I->getOperand(1) &&
2245       (Op0I->hasOneUse() || Op1I->hasOneUse())) {
2246     Value *NewOp =
2247       Builder->CreateXor(Op0I->getOperand(0), Op1I->getOperand(0),
2248                          Op0I->getName());
2249     return BinaryOperator::Create(Op1I->getOpcode(), NewOp,
2250                                   Op1I->getOperand(1));
2251   }
2252
2253   if (Op0I && Op1I) {
2254     Value *A, *B, *C, *D;
2255     // (A & B)^(A | B) -> A ^ B
2256     if (match(Op0I, m_And(m_Value(A), m_Value(B))) &&
2257         match(Op1I, m_Or(m_Value(C), m_Value(D)))) {
2258       if ((A == C && B == D) || (A == D && B == C))
2259         return BinaryOperator::CreateXor(A, B);
2260     }
2261     // (A | B)^(A & B) -> A ^ B
2262     if (match(Op0I, m_Or(m_Value(A), m_Value(B))) &&
2263         match(Op1I, m_And(m_Value(C), m_Value(D)))) {
2264       if ((A == C && B == D) || (A == D && B == C))
2265         return BinaryOperator::CreateXor(A, B);
2266     }
2267   }
2268
2269   // (icmp1 A, B) ^ (icmp2 A, B) --> (icmp3 A, B)
2270   if (ICmpInst *RHS = dyn_cast<ICmpInst>(I.getOperand(1)))
2271     if (ICmpInst *LHS = dyn_cast<ICmpInst>(I.getOperand(0)))
2272       if (PredicatesFoldable(LHS->getPredicate(), RHS->getPredicate())) {
2273         if (LHS->getOperand(0) == RHS->getOperand(1) &&
2274             LHS->getOperand(1) == RHS->getOperand(0))
2275           LHS->swapOperands();
2276         if (LHS->getOperand(0) == RHS->getOperand(0) &&
2277             LHS->getOperand(1) == RHS->getOperand(1)) {
2278           Value *Op0 = LHS->getOperand(0), *Op1 = LHS->getOperand(1);
2279           unsigned Code = getICmpCode(LHS) ^ getICmpCode(RHS);
2280           bool isSigned = LHS->isSigned() || RHS->isSigned();
2281           return ReplaceInstUsesWith(I,
2282                                getNewICmpValue(isSigned, Code, Op0, Op1,
2283                                                Builder));
2284         }
2285       }
2286
2287   // fold (xor (cast A), (cast B)) -> (cast (xor A, B))
2288   if (CastInst *Op0C = dyn_cast<CastInst>(Op0)) {
2289     if (CastInst *Op1C = dyn_cast<CastInst>(Op1))
2290       if (Op0C->getOpcode() == Op1C->getOpcode()) { // same cast kind?
2291         Type *SrcTy = Op0C->getOperand(0)->getType();
2292         if (SrcTy == Op1C->getOperand(0)->getType() && SrcTy->isIntegerTy() &&
2293             // Only do this if the casts both really cause code to be generated.
2294             ShouldOptimizeCast(Op0C->getOpcode(), Op0C->getOperand(0),
2295                                I.getType()) &&
2296             ShouldOptimizeCast(Op1C->getOpcode(), Op1C->getOperand(0),
2297                                I.getType())) {
2298           Value *NewOp = Builder->CreateXor(Op0C->getOperand(0),
2299                                             Op1C->getOperand(0), I.getName());
2300           return CastInst::Create(Op0C->getOpcode(), NewOp, I.getType());
2301         }
2302       }
2303   }
2304
2305   return Changed ? &I : 0;
2306 }