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/Intrinsics.h"
  16 #include "llvm/Analysis/InstructionSimplify.h"
  17 #include "llvm/Support/ConstantRange.h"
  18 #include "llvm/Support/PatternMatch.h"
  19 using namespace llvm;
  20 using namespace PatternMatch;
  21
  22
  23 /// AddOne - Add one to a ConstantInt.
  24 static Constant *AddOne(Constant *C) {
  25   return ConstantExpr::getAdd(C, ConstantInt::get(C->getType(), 1));
  26 }
  27 /// SubOne - Subtract one from a ConstantInt.
  28 static Constant *SubOne(ConstantInt *C) {
  29   return ConstantInt::get(C->getContext(), C->getValue()-1);
  30 }
  31
  32 /// isFreeToInvert - Return true if the specified value is free to invert (apply
  33 /// ~ to).  This happens in cases where the ~ can be eliminated.
  34 static inline bool isFreeToInvert(Value *V) {
  35   // ~(~(X)) -> X.
  36   if (BinaryOperator::isNot(V))
  37     return true;
  38
  39   // Constants can be considered to be not'ed values.
  40   if (isa<ConstantInt>(V))
  41     return true;
  42
  43   // Compares can be inverted if they have a single use.
  44   if (CmpInst *CI = dyn_cast<CmpInst>(V))
  45     return CI->hasOneUse();
  46
  47   return false;
  48 }
  49
  50 static inline Value *dyn_castNotVal(Value *V) {
  51   // If this is not(not(x)) don't return that this is a not: we want the two
  52   // not's to be folded first.
  53   if (BinaryOperator::isNot(V)) {
  54     Value *Operand = BinaryOperator::getNotArgument(V);
  55     if (!isFreeToInvert(Operand))
  56       return Operand;
  57   }
  58
  59   // Constants can be considered to be not'ed values...
  60   if (ConstantInt *C = dyn_cast<ConstantInt>(V))
  61     return ConstantInt::get(C->getType(), ~C->getValue());
  62   return 0;
  63 }
  64
  65
  66 /// getICmpCode - Encode a icmp predicate into a three bit mask.  These bits
  67 /// are carefully arranged to allow folding of expressions such as:
  68 ///
  69 ///      (A < B) | (A > B) --> (A != B)
  70 ///
  71 /// Note that this is only valid if the first and second predicates have the
  72 /// same sign. Is illegal to do: (A u< B) | (A s> B)
  73 ///
  74 /// Three bits are used to represent the condition, as follows:
  75 ///   0  A > B
  76 ///   1  A == B
  77 ///   2  A < B
  78 ///
  79 /// <=>  Value  Definition
  80 /// 000     0   Always false
  81 /// 001     1   A >  B
  82 /// 010     2   A == B
  83 /// 011     3   A >= B
  84 /// 100     4   A <  B
  85 /// 101     5   A != B
  86 /// 110     6   A <= B
  87 /// 111     7   Always true
  88 ///
  89 static unsigned getICmpCode(const ICmpInst *ICI) {
  90   switch (ICI->getPredicate()) {
  91     // False -> 0
  92   case ICmpInst::ICMP_UGT: return 1;  // 001
  93   case ICmpInst::ICMP_SGT: return 1;  // 001
  94   case ICmpInst::ICMP_EQ:  return 2;  // 010
  95   case ICmpInst::ICMP_UGE: return 3;  // 011
  96   case ICmpInst::ICMP_SGE: return 3;  // 011
  97   case ICmpInst::ICMP_ULT: return 4;  // 100
  98   case ICmpInst::ICMP_SLT: return 4;  // 100
  99   case ICmpInst::ICMP_NE:  return 5;  // 101
 100   case ICmpInst::ICMP_ULE: return 6;  // 110
 101   case ICmpInst::ICMP_SLE: return 6;  // 110
 102     // True -> 7
 103   default:
 104     llvm_unreachable("Invalid ICmp predicate!");
 105     return 0;
 106   }
 107 }
 108
 109 /// getFCmpCode - Similar to getICmpCode but for FCmpInst. This encodes a fcmp
 110 /// predicate into a three bit mask. It also returns whether it is an ordered
 111 /// predicate by reference.
 112 static unsigned getFCmpCode(FCmpInst::Predicate CC, bool &isOrdered) {
 113   isOrdered = false;
 114   switch (CC) {
 115   case FCmpInst::FCMP_ORD: isOrdered = true; return 0;  // 000
 116   case FCmpInst::FCMP_UNO:                   return 0;  // 000
 117   case FCmpInst::FCMP_OGT: isOrdered = true; return 1;  // 001
 118   case FCmpInst::FCMP_UGT:                   return 1;  // 001
 119   case FCmpInst::FCMP_OEQ: isOrdered = true; return 2;  // 010
 120   case FCmpInst::FCMP_UEQ:                   return 2;  // 010
 121   case FCmpInst::FCMP_OGE: isOrdered = true; return 3;  // 011
 122   case FCmpInst::FCMP_UGE:                   return 3;  // 011
 123   case FCmpInst::FCMP_OLT: isOrdered = true; return 4;  // 100
 124   case FCmpInst::FCMP_ULT:                   return 4;  // 100
 125   case FCmpInst::FCMP_ONE: isOrdered = true; return 5;  // 101
 126   case FCmpInst::FCMP_UNE:                   return 5;  // 101
 127   case FCmpInst::FCMP_OLE: isOrdered = true; return 6;  // 110
 128   case FCmpInst::FCMP_ULE:                   return 6;  // 110
 129     // True -> 7
 130   default:
 131     // Not expecting FCMP_FALSE and FCMP_TRUE;
 132     llvm_unreachable("Unexpected FCmp predicate!");
 133     return 0;
 134   }
 135 }
 136
 137 /// getICmpValue - This is the complement of getICmpCode, which turns an
 138 /// opcode and two operands into either a constant true or false, or a brand
 139 /// new ICmp instruction. The sign is passed in to determine which kind
 140 /// of predicate to use in the new icmp instruction.
 141 static Value *getICmpValue(bool Sign, unsigned Code, Value *LHS, Value *RHS,
 142                            InstCombiner::BuilderTy *Builder) {
 143   CmpInst::Predicate Pred;
 144   switch (Code) {
 145   default: assert(0 && "Illegal ICmp code!");
 146   case 0: // False.
 147     return ConstantInt::get(CmpInst::makeCmpResultType(LHS->getType()), 0);
 148   case 1: Pred = Sign ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT; break;
 149   case 2: Pred = ICmpInst::ICMP_EQ; break;
 150   case 3: Pred = Sign ? ICmpInst::ICMP_SGE : ICmpInst::ICMP_UGE; break;
 151   case 4: Pred = Sign ? ICmpInst::ICMP_SLT : ICmpInst::ICMP_ULT; break;
 152   case 5: Pred = ICmpInst::ICMP_NE; break;
 153   case 6: Pred = Sign ? ICmpInst::ICMP_SLE : ICmpInst::ICMP_ULE; break;
 154   case 7: // True.
 155     return ConstantInt::get(CmpInst::makeCmpResultType(LHS->getType()), 1);
 156   }
 157   return Builder->CreateICmp(Pred, LHS, RHS);
 158 }
 159
 160 /// getFCmpValue - This is the complement of getFCmpCode, which turns an
 161 /// opcode and two operands into either a FCmp instruction. isordered is passed
 162 /// in to determine which kind of predicate to use in the new fcmp instruction.
 163 static Value *getFCmpValue(bool isordered, unsigned code,
 164                            Value *LHS, Value *RHS,
 165                            InstCombiner::BuilderTy *Builder) {
 166   CmpInst::Predicate Pred;
 167   switch (code) {
 168   default: assert(0 && "Illegal FCmp code!");
 169   case 0: Pred = isordered ? FCmpInst::FCMP_ORD : FCmpInst::FCMP_UNO; break;
 170   case 1: Pred = isordered ? FCmpInst::FCMP_OGT : FCmpInst::FCMP_UGT; break;
 171   case 2: Pred = isordered ? FCmpInst::FCMP_OEQ : FCmpInst::FCMP_UEQ; break;
 172   case 3: Pred = isordered ? FCmpInst::FCMP_OGE : FCmpInst::FCMP_UGE; break;
 173   case 4: Pred = isordered ? FCmpInst::FCMP_OLT : FCmpInst::FCMP_ULT; break;
 174   case 5: Pred = isordered ? FCmpInst::FCMP_ONE : FCmpInst::FCMP_UNE; break;
 175   case 6: Pred = isordered ? FCmpInst::FCMP_OLE : FCmpInst::FCMP_ULE; break;
 176   case 7:
 177     if (!isordered) return ConstantInt::getTrue(LHS->getContext());
 178     Pred = FCmpInst::FCMP_ORD; break;
 179   }
 180   return Builder->CreateFCmp(Pred, LHS, RHS);
 181 }
 182
 183 /// PredicatesFoldable - Return true if both predicates match sign or if at
 184 /// least one of them is an equality comparison (which is signless).
 185 static bool PredicatesFoldable(ICmpInst::Predicate p1, ICmpInst::Predicate p2) {
 186   return (CmpInst::isSigned(p1) == CmpInst::isSigned(p2)) ||
 187          (CmpInst::isSigned(p1) && ICmpInst::isEquality(p2)) ||
 188          (CmpInst::isSigned(p2) && ICmpInst::isEquality(p1));
 189 }
 190
 191 // OptAndOp - This handles expressions of the form ((val OP C1) & C2).  Where
 192 // the Op parameter is 'OP', OpRHS is 'C1', and AndRHS is 'C2'.  Op is
 193 // guaranteed to be a binary operator.
 194 Instruction *InstCombiner::OptAndOp(Instruction *Op,
 195                                     ConstantInt *OpRHS,
 196                                     ConstantInt *AndRHS,
 197                                     BinaryOperator &TheAnd) {
 198   Value *X = Op->getOperand(0);
 199   Constant *Together = 0;
 200   if (!Op->isShift())
 201     Together = ConstantExpr::getAnd(AndRHS, OpRHS);
 202
 203   switch (Op->getOpcode()) {
 204   case Instruction::Xor:
 205     if (Op->hasOneUse()) {
 206       // (X ^ C1) & C2 --> (X & C2) ^ (C1&C2)
 207       Value *And = Builder->CreateAnd(X, AndRHS);
 208       And->takeName(Op);
 209       return BinaryOperator::CreateXor(And, Together);
 210     }
 211     break;
 212   case Instruction::Or:
 213     if (Op->hasOneUse()){
 214       if (Together != OpRHS) {
 215         // (X | C1) & C2 --> (X | (C1&C2)) & C2
 216         Value *Or = Builder->CreateOr(X, Together);
 217         Or->takeName(Op);
 218         return BinaryOperator::CreateAnd(Or, AndRHS);
 219       }
 220
 221       ConstantInt *TogetherCI = dyn_cast<ConstantInt>(Together);
 222       if (TogetherCI && !TogetherCI->isZero()){
 223         // (X | C1) & C2 --> (X & (C2^(C1&C2))) | C1
 224         // NOTE: This reduces the number of bits set in the & mask, which
 225         // can expose opportunities for store narrowing.
 226         Together = ConstantExpr::getXor(AndRHS, Together);
 227         Value *And = Builder->CreateAnd(X, Together);
 228         And->takeName(Op);
 229         return BinaryOperator::CreateOr(And, OpRHS);
 230       }
 231     }
 232
 233     break;
 234   case Instruction::Add:
 235     if (Op->hasOneUse()) {
 236       // Adding a one to a single bit bit-field should be turned into an XOR
 237       // of the bit.  First thing to check is to see if this AND is with a
 238       // single bit constant.
 239       const APInt &AndRHSV = cast<ConstantInt>(AndRHS)->getValue();
 240
 241       // If there is only one bit set.
 242       if (AndRHSV.isPowerOf2()) {
 243         // Ok, at this point, we know that we are masking the result of the
 244         // ADD down to exactly one bit.  If the constant we are adding has
 245         // no bits set below this bit, then we can eliminate the ADD.
 246         const APInt& AddRHS = cast<ConstantInt>(OpRHS)->getValue();
 247
 248         // Check to see if any bits below the one bit set in AndRHSV are set.
 249         if ((AddRHS & (AndRHSV-1)) == 0) {
 250           // If not, the only thing that can effect the output of the AND is
 251           // the bit specified by AndRHSV.  If that bit is set, the effect of
 252           // the XOR is to toggle the bit.  If it is clear, then the ADD has
 253           // no effect.
 254           if ((AddRHS & AndRHSV) == 0) { // Bit is not set, noop
 255             TheAnd.setOperand(0, X);
 256             return &TheAnd;
 257           } else {
 258             // Pull the XOR out of the AND.
 259             Value *NewAnd = Builder->CreateAnd(X, AndRHS);
 260             NewAnd->takeName(Op);
 261             return BinaryOperator::CreateXor(NewAnd, AndRHS);
 262           }
 263         }
 264       }
 265     }
 266     break;
 267
 268   case Instruction::Shl: {
 269     // We know that the AND will not produce any of the bits shifted in, so if
 270     // the anded constant includes them, clear them now!
 271     //
 272     uint32_t BitWidth = AndRHS->getType()->getBitWidth();
 273     uint32_t OpRHSVal = OpRHS->getLimitedValue(BitWidth);
 274     APInt ShlMask(APInt::getHighBitsSet(BitWidth, BitWidth-OpRHSVal));
 275     ConstantInt *CI = ConstantInt::get(AndRHS->getContext(),
 276                                        AndRHS->getValue() & ShlMask);
 277
 278     if (CI->getValue() == ShlMask)
 279       // Masking out bits that the shift already masks.
 280       return ReplaceInstUsesWith(TheAnd, Op);   // No need for the and.
 281
 282     if (CI != AndRHS) {                  // Reducing bits set in and.
 283       TheAnd.setOperand(1, CI);
 284       return &TheAnd;
 285     }
 286     break;
 287   }
 288   case Instruction::LShr: {
 289     // We know that the AND will not produce any of the bits shifted in, so if
 290     // the anded constant includes them, clear them now!  This only applies to
 291     // unsigned shifts, because a signed shr may bring in set bits!
 292     //
 293     uint32_t BitWidth = AndRHS->getType()->getBitWidth();
 294     uint32_t OpRHSVal = OpRHS->getLimitedValue(BitWidth);
 295     APInt ShrMask(APInt::getLowBitsSet(BitWidth, BitWidth - OpRHSVal));
 296     ConstantInt *CI = ConstantInt::get(Op->getContext(),
 297                                        AndRHS->getValue() & ShrMask);
 298
 299     if (CI->getValue() == ShrMask)
 300       // Masking out bits that the shift already masks.
 301       return ReplaceInstUsesWith(TheAnd, Op);
 302
 303     if (CI != AndRHS) {
 304       TheAnd.setOperand(1, CI);  // Reduce bits set in and cst.
 305       return &TheAnd;
 306     }
 307     break;
 308   }
 309   case Instruction::AShr:
 310     // Signed shr.
 311     // See if this is shifting in some sign extension, then masking it out
 312     // with an and.
 313     if (Op->hasOneUse()) {
 314       uint32_t BitWidth = AndRHS->getType()->getBitWidth();
 315       uint32_t OpRHSVal = OpRHS->getLimitedValue(BitWidth);
 316       APInt ShrMask(APInt::getLowBitsSet(BitWidth, BitWidth - OpRHSVal));
 317       Constant *C = ConstantInt::get(Op->getContext(),
 318                                      AndRHS->getValue() & ShrMask);
 319       if (C == AndRHS) {          // Masking out bits shifted in.
 320         // (Val ashr C1) & C2 -> (Val lshr C1) & C2
 321         // Make the argument unsigned.
 322         Value *ShVal = Op->getOperand(0);
 323         ShVal = Builder->CreateLShr(ShVal, OpRHS, Op->getName());
 324         return BinaryOperator::CreateAnd(ShVal, AndRHS, TheAnd.getName());
 325       }
 326     }
 327     break;
 328   }
 329   return 0;
 330 }
 331
 332
 333 /// InsertRangeTest - Emit a computation of: (V >= Lo && V < Hi) if Inside is
 334 /// true, otherwise (V < Lo || V >= Hi).  In practice, we emit the more efficient
 335 /// (V-Lo) <u Hi-Lo.  This method expects that Lo <= Hi. isSigned indicates
 336 /// whether to treat the V, Lo and HI as signed or not. IB is the location to
 337 /// insert new instructions.
 338 Value *InstCombiner::InsertRangeTest(Value *V, Constant *Lo, Constant *Hi,
 339                                      bool isSigned, bool Inside) {
 340   assert(cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getICmp((isSigned ?
 341             ICmpInst::ICMP_SLE:ICmpInst::ICMP_ULE), Lo, Hi))->getZExtValue() &&
 342          "Lo is not <= Hi in range emission code!");
 343
 344   if (Inside) {
 345     if (Lo == Hi)  // Trivially false.
 346       return ConstantInt::getFalse(V->getContext());
 347
 348     // V >= Min && V < Hi --> V < Hi
 349     if (cast<ConstantInt>(Lo)->isMinValue(isSigned)) {
 350       ICmpInst::Predicate pred = (isSigned ?
 351         ICmpInst::ICMP_SLT : ICmpInst::ICMP_ULT);
 352       return Builder->CreateICmp(pred, V, Hi);
 353     }
 354
 355     // Emit V-Lo <u Hi-Lo
 356     Constant *NegLo = ConstantExpr::getNeg(Lo);
 357     Value *Add = Builder->CreateAdd(V, NegLo, V->getName()+".off");
 358     Constant *UpperBound = ConstantExpr::getAdd(NegLo, Hi);
 359     return Builder->CreateICmpULT(Add, UpperBound);
 360   }
 361
 362   if (Lo == Hi)  // Trivially true.
 363     return ConstantInt::getTrue(V->getContext());
 364
 365   // V < Min || V >= Hi -> V > Hi-1
 366   Hi = SubOne(cast<ConstantInt>(Hi));
 367   if (cast<ConstantInt>(Lo)->isMinValue(isSigned)) {
 368     ICmpInst::Predicate pred = (isSigned ?
 369         ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT);
 370     return Builder->CreateICmp(pred, V, Hi);
 371   }
 372
 373   // Emit V-Lo >u Hi-1-Lo
 374   // Note that Hi has already had one subtracted from it, above.
 375   ConstantInt *NegLo = cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getNeg(Lo));
 376   Value *Add = Builder->CreateAdd(V, NegLo, V->getName()+".off");
 377   Constant *LowerBound = ConstantExpr::getAdd(NegLo, Hi);
 378   return Builder->CreateICmpUGT(Add, LowerBound);
 379 }
 380
 381 // isRunOfOnes - Returns true iff Val consists of one contiguous run of 1s with
 382 // any number of 0s on either side.  The 1s are allowed to wrap from LSB to
 383 // MSB, so 0x000FFF0, 0x0000FFFF, and 0xFF0000FF are all runs.  0x0F0F0000 is
 384 // not, since all 1s are not contiguous.
 385 static bool isRunOfOnes(ConstantInt *Val, uint32_t &MB, uint32_t &ME) {
 386   const APInt& V = Val->getValue();
 387   uint32_t BitWidth = Val->getType()->getBitWidth();
 388   if (!APIntOps::isShiftedMask(BitWidth, V)) return false;
 389
 390   // look for the first zero bit after the run of ones
 391   MB = BitWidth - ((V - 1) ^ V).countLeadingZeros();
 392   // look for the first non-zero bit
 393   ME = V.getActiveBits();
 394   return true;
 395 }
 396
 397 /// FoldLogicalPlusAnd - This is part of an expression (LHS +/- RHS) & Mask,
 398 /// where isSub determines whether the operator is a sub.  If we can fold one of
 399 /// the following xforms:
 400 ///
 401 /// ((A & N) +/- B) & Mask -> (A +/- B) & Mask iff N&Mask == Mask
 402 /// ((A | N) +/- B) & Mask -> (A +/- B) & Mask iff N&Mask == 0
 403 /// ((A ^ N) +/- B) & Mask -> (A +/- B) & Mask iff N&Mask == 0
 404 ///
 405 /// return (A +/- B).
 406 ///
 407 Value *InstCombiner::FoldLogicalPlusAnd(Value *LHS, Value *RHS,
 408                                         ConstantInt *Mask, bool isSub,
 409                                         Instruction &I) {
 410   Instruction *LHSI = dyn_cast<Instruction>(LHS);
 411   if (!LHSI || LHSI->getNumOperands() != 2 ||
 412       !isa<ConstantInt>(LHSI->getOperand(1))) return 0;
 413
 414   ConstantInt *N = cast<ConstantInt>(LHSI->getOperand(1));
 415
 416   switch (LHSI->getOpcode()) {
 417   default: return 0;
 418   case Instruction::And:
 419     if (ConstantExpr::getAnd(N, Mask) == Mask) {
 420       // If the AndRHS is a power of two minus one (0+1+), this is simple.
 421       if ((Mask->getValue().countLeadingZeros() +
 422            Mask->getValue().countPopulation()) ==
 423           Mask->getValue().getBitWidth())
 424         break;
 425
 426       // Otherwise, if Mask is 0+1+0+, and if B is known to have the low 0+
 427       // part, we don't need any explicit masks to take them out of A.  If that
 428       // is all N is, ignore it.
 429       uint32_t MB = 0, ME = 0;
 430       if (isRunOfOnes(Mask, MB, ME)) {  // begin/end bit of run, inclusive
 431         uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(RHS->getType())->getBitWidth();
 432         APInt Mask(APInt::getLowBitsSet(BitWidth, MB-1));
 433         if (MaskedValueIsZero(RHS, Mask))
 434           break;
 435       }
 436     }
 437     return 0;
 438   case Instruction::Or:
 439   case Instruction::Xor:
 440     // If the AndRHS is a power of two minus one (0+1+), and N&Mask == 0
 441     if ((Mask->getValue().countLeadingZeros() +
 442          Mask->getValue().countPopulation()) == Mask->getValue().getBitWidth()
 443         && ConstantExpr::getAnd(N, Mask)->isNullValue())
 444       break;
 445     return 0;
 446   }
 447
 448   if (isSub)
 449     return Builder->CreateSub(LHSI->getOperand(0), RHS, "fold");
 450   return Builder->CreateAdd(LHSI->getOperand(0), RHS, "fold");
 451 }
 452
 453 /// enum for classifying (icmp eq (A & B), C) and (icmp ne (A & B), C)
 454 /// One of A and B is considered the mask, the other the value. This is
 455 /// described as the "AMask" or "BMask" part of the enum. If the enum
 456 /// contains only "Mask", then both A and B can be considered masks.
 457 /// If A is the mask, then it was proven, that (A & C) == C. This
 458 /// is trivial if C == A, or C == 0. If both A and C are constants, this
 459 /// proof is also easy.
 460 /// For the following explanations we assume that A is the mask.
 461 /// The part "AllOnes" declares, that the comparison is true only
 462 /// if (A & B) == A, or all bits of A are set in B.
 463 ///   Example: (icmp eq (A & 3), 3) -> FoldMskICmp_AMask_AllOnes
 464 /// The part "AllZeroes" declares, that the comparison is true only
 465 /// if (A & B) == 0, or all bits of A are cleared in B.
 466 ///   Example: (icmp eq (A & 3), 0) -> FoldMskICmp_Mask_AllZeroes
 467 /// The part "Mixed" declares, that (A & B) == C and C might or might not
 468 /// contain any number of one bits and zero bits.
 469 ///   Example: (icmp eq (A & 3), 1) -> FoldMskICmp_AMask_Mixed
 470 /// The Part "Not" means, that in above descriptions "==" should be replaced
 471 /// by "!=".
 472 ///   Example: (icmp ne (A & 3), 3) -> FoldMskICmp_AMask_NotAllOnes
 473 /// If the mask A contains a single bit, then the following is equivalent:
 474 ///    (icmp eq (A & B), A) equals (icmp ne (A & B), 0)
 475 ///    (icmp ne (A & B), A) equals (icmp eq (A & B), 0)
 476 enum MaskedICmpType {
 477   FoldMskICmp_AMask_AllOnes           =     1,
 478   FoldMskICmp_AMask_NotAllOnes        =     2,
 479   FoldMskICmp_BMask_AllOnes           =     4,
 480   FoldMskICmp_BMask_NotAllOnes        =     8,
 481   FoldMskICmp_Mask_AllZeroes          =    16,
 482   FoldMskICmp_Mask_NotAllZeroes       =    32,
 483   FoldMskICmp_AMask_Mixed             =    64,
 484   FoldMskICmp_AMask_NotMixed          =   128,
 485   FoldMskICmp_BMask_Mixed             =   256,
 486   FoldMskICmp_BMask_NotMixed          =   512
 487 };
 488
 489 /// return the set of pattern classes (from MaskedICmpType)
 490 /// that (icmp SCC (A & B), C) satisfies
 491 static unsigned getTypeOfMaskedICmp(Value* A, Value* B, Value* C,
 492                                     ICmpInst::Predicate SCC)
 493 {
 494   ConstantInt *ACst = dyn_cast<ConstantInt>(A);
 495   ConstantInt *BCst = dyn_cast<ConstantInt>(B);
 496   ConstantInt *CCst = dyn_cast<ConstantInt>(C);
 497   bool icmp_eq = (SCC == ICmpInst::ICMP_EQ);
 498   bool icmp_abit = (ACst != 0 && !ACst->isZero() &&
 499                     ACst->getValue().isPowerOf2());
 500   bool icmp_bbit = (BCst != 0 && !BCst->isZero() &&
 501                     BCst->getValue().isPowerOf2());
 502   unsigned result = 0;
 503   if (CCst != 0 && CCst->isZero()) {
 504     // if C is zero, then both A and B qualify as mask
 505     result |= (icmp_eq ? (FoldMskICmp_Mask_AllZeroes |
 506                           FoldMskICmp_Mask_AllZeroes |
 507                           FoldMskICmp_AMask_Mixed |
 508                           FoldMskICmp_BMask_Mixed)
 509                        : (FoldMskICmp_Mask_NotAllZeroes |
 510                           FoldMskICmp_Mask_NotAllZeroes |
 511                           FoldMskICmp_AMask_NotMixed |
 512                           FoldMskICmp_BMask_NotMixed));
 513     if (icmp_abit)
 514       result |= (icmp_eq ? (FoldMskICmp_AMask_NotAllOnes |
 515                             FoldMskICmp_AMask_NotMixed)
 516                          : (FoldMskICmp_AMask_AllOnes |
 517                             FoldMskICmp_AMask_Mixed));
 518     if (icmp_bbit)
 519       result |= (icmp_eq ? (FoldMskICmp_BMask_NotAllOnes |
 520                             FoldMskICmp_BMask_NotMixed)
 521                          : (FoldMskICmp_BMask_AllOnes |
 522                             FoldMskICmp_BMask_Mixed));
 523     return result;
 524   }
 525   if (A == C) {
 526     result |= (icmp_eq ? (FoldMskICmp_AMask_AllOnes |
 527                           FoldMskICmp_AMask_Mixed)
 528                        : (FoldMskICmp_AMask_NotAllOnes |
 529                           FoldMskICmp_AMask_NotMixed));
 530     if (icmp_abit)
 531       result |= (icmp_eq ? (FoldMskICmp_Mask_NotAllZeroes |
 532                             FoldMskICmp_AMask_NotMixed)
 533                          : (FoldMskICmp_Mask_AllZeroes |
 534                             FoldMskICmp_AMask_Mixed));
 535   }
 536   else if (ACst != 0 && CCst != 0 &&
 537         ConstantExpr::getAnd(ACst, CCst) == CCst) {
 538     result |= (icmp_eq ? FoldMskICmp_AMask_Mixed
 539                        : FoldMskICmp_AMask_NotMixed);
 540   }
 541   if (B == C)
 542   {
 543     result |= (icmp_eq ? (FoldMskICmp_BMask_AllOnes |
 544                           FoldMskICmp_BMask_Mixed)
 545                        : (FoldMskICmp_BMask_NotAllOnes |
 546                           FoldMskICmp_BMask_NotMixed));
 547     if (icmp_bbit)
 548       result |= (icmp_eq ? (FoldMskICmp_Mask_NotAllZeroes |
 549                             FoldMskICmp_BMask_NotMixed)
 550                          : (FoldMskICmp_Mask_AllZeroes |
 551                             FoldMskICmp_BMask_Mixed));
 552   }
 553   else if (BCst != 0 && CCst != 0 &&
 554         ConstantExpr::getAnd(BCst, CCst) == CCst) {
 555     result |= (icmp_eq ? FoldMskICmp_BMask_Mixed
 556                        : FoldMskICmp_BMask_NotMixed);
 557   }
 558   return result;
 559 }
 560
 561 /// foldLogOpOfMaskedICmpsHelper:
 562 /// handle (icmp(A & B) ==/!= C) &/| (icmp(A & D) ==/!= E)
 563 /// return the set of pattern classes (from MaskedICmpType)
 564 /// that both LHS and RHS satisfy
 565 static unsigned foldLogOpOfMaskedICmpsHelper(Value*& A,
 566                                              Value*& B, Value*& C,
 567                                              Value*& D, Value*& E,
 568                                              ICmpInst *LHS, ICmpInst *RHS) {
 569   ICmpInst::Predicate LHSCC = LHS->getPredicate(), RHSCC = RHS->getPredicate();
 570   if (LHSCC != ICmpInst::ICMP_EQ && LHSCC != ICmpInst::ICMP_NE) return 0;
 571   if (RHSCC != ICmpInst::ICMP_EQ && RHSCC != ICmpInst::ICMP_NE) return 0;
 572   if (LHS->getOperand(0)->getType() != RHS->getOperand(0)->getType()) return 0;
 573   // vectors are not (yet?) supported
 574   if (LHS->getOperand(0)->getType()->isVectorTy()) return 0;
 575
 576   // Here comes the tricky part:
 577   // LHS might be of the form L11 & L12 == X, X == L21 & L22,
 578   // and L11 & L12 == L21 & L22. The same goes for RHS.
 579   // Now we must find those components L** and R**, that are equal, so
 580   // that we can extract the parameters A, B, C, D, and E for the canonical
 581   // above.
 582   Value *L1 = LHS->getOperand(0);
 583   Value *L2 = LHS->getOperand(1);
 584   Value *L11,*L12,*L21,*L22;
 585   if (match(L1, m_And(m_Value(L11), m_Value(L12)))) {
 586     if (!match(L2, m_And(m_Value(L21), m_Value(L22))))
 587       L21 = L22 = 0;
 588   }
 589   else {
 590     if (!match(L2, m_And(m_Value(L11), m_Value(L12))))
 591       return 0;
 592     std::swap(L1, L2);
 593     L21 = L22 = 0;
 594   }
 595
 596   Value *R1 = RHS->getOperand(0);
 597   Value *R2 = RHS->getOperand(1);
 598   Value *R11,*R12;
 599   bool ok = false;
 600   if (match(R1, m_And(m_Value(R11), m_Value(R12)))) {
 601     if (R11 != 0 && (R11 == L11 || R11 == L12 || R11 == L21 || R11 == L22)) {
 602       A = R11; D = R12; E = R2; ok = true;
 603     }
 604     else
 605     if (R12 != 0 && (R12 == L11 || R12 == L12 || R12 == L21 || R12 == L22)) {
 606       A = R12; D = R11; E = R2; ok = true;
 607     }
 608   }
 609   if (!ok && match(R2, m_And(m_Value(R11), m_Value(R12)))) {
 610     if (R11 != 0 && (R11 == L11 || R11 == L12 || R11 == L21 || R11 == L22)) {
 611        A = R11; D = R12; E = R1; ok = true;
 612     }
 613     else
 614     if (R12 != 0 && (R12 == L11 || R12 == L12 || R12 == L21 || R12 == L22)) {
 615       A = R12; D = R11; E = R1; ok = true;
 616     }
 617     else
 618       return 0;
 619   }
 620   if (!ok)
 621     return 0;
 622
 623   if (L11 == A) {
 624     B = L12; C = L2;
 625   }
 626   else if (L12 == A) {
 627     B = L11; C = L2;
 628   }
 629   else if (L21 == A) {
 630     B = L22; C = L1;
 631   }
 632   else if (L22 == A) {
 633     B = L21; C = L1;
 634   }
 635
 636   unsigned left_type = getTypeOfMaskedICmp(A, B, C, LHSCC);
 637   unsigned right_type = getTypeOfMaskedICmp(A, D, E, RHSCC);
 638   return left_type & right_type;
 639 }
 640 /// foldLogOpOfMaskedICmps:
 641 /// try to fold (icmp(A & B) ==/!= C) &/| (icmp(A & D) ==/!= E)
 642 /// into a single (icmp(A & X) ==/!= Y)
 643 static Value* foldLogOpOfMaskedICmps(ICmpInst *LHS, ICmpInst *RHS,
 644                                      ICmpInst::Predicate NEWCC,
 645                                      llvm::InstCombiner::BuilderTy* Builder) {
 646   Value *A = 0, *B = 0, *C = 0, *D = 0, *E = 0;
 647   unsigned mask = foldLogOpOfMaskedICmpsHelper(A, B, C, D, E, LHS, RHS);
 648   if (mask == 0) return 0;
 649
 650   if (NEWCC == ICmpInst::ICMP_NE)
 651     mask >>= 1; // treat "Not"-states as normal states
 652
 653   if (mask & FoldMskICmp_Mask_AllZeroes) {
 654     // (icmp eq (A & B), 0) & (icmp eq (A & D), 0)
 655     // -> (icmp eq (A & (B|D)), 0)
 656     Value* newOr = Builder->CreateOr(B, D);
 657     Value* newAnd = Builder->CreateAnd(A, newOr);
 658     // we can't use C as zero, because we might actually handle
 659     //   (icmp ne (A & B), B) & (icmp ne (A & D), D)
 660     // with B and D, having a single bit set
 661     Value* zero = Constant::getNullValue(A->getType());
 662     return Builder->CreateICmp(NEWCC, newAnd, zero);
 663   }
 664   else if (mask & FoldMskICmp_BMask_AllOnes) {
 665     // (icmp eq (A & B), B) & (icmp eq (A & D), D)
 666     // -> (icmp eq (A & (B|D)), (B|D))
 667     Value* newOr = Builder->CreateOr(B, D);
 668     Value* newAnd = Builder->CreateAnd(A, newOr);
 669     return Builder->CreateICmp(NEWCC, newAnd, newOr);
 670   }
 671   else if (mask & FoldMskICmp_AMask_AllOnes) {
 672     // (icmp eq (A & B), A) & (icmp eq (A & D), A)
 673     // -> (icmp eq (A & (B&D)), A)
 674     Value* newAnd1 = Builder->CreateAnd(B, D);
 675     Value* newAnd = Builder->CreateAnd(A, newAnd1);
 676     return Builder->CreateICmp(NEWCC, newAnd, A);
 677   }
 678   else if (mask & FoldMskICmp_BMask_Mixed) {
 679     // (icmp eq (A & B), C) & (icmp eq (A & D), E)
 680     // We already know that B & C == C && D & E == E.
 681     // If we can prove that (B & D) & (C ^ E) == 0, that is, the bits of
 682     // C and E, which are shared by both the mask B and the mask D, don't
 683     // contradict, then we can transform to
 684     // -> (icmp eq (A & (B|D)), (C|E))
 685     // Currently, we only handle the case of B, C, D, and E being constant.
 686     ConstantInt *BCst = dyn_cast<ConstantInt>(B);
 687     if (BCst == 0) return 0;
 688     ConstantInt *DCst = dyn_cast<ConstantInt>(D);
 689     if (DCst == 0) return 0;
 690     // we can't simply use C and E, because we might actually handle
 691     //   (icmp ne (A & B), B) & (icmp eq (A & D), D)
 692     // with B and D, having a single bit set
 693
 694     ConstantInt *CCst = dyn_cast<ConstantInt>(C);
 695     if (CCst == 0) return 0;
 696     if (LHS->getPredicate() != NEWCC)
 697       CCst = dyn_cast<ConstantInt>( ConstantExpr::getXor(BCst, CCst) );
 698     ConstantInt *ECst = dyn_cast<ConstantInt>(E);
 699     if (ECst == 0) return 0;
 700     if (RHS->getPredicate() != NEWCC)
 701       ECst = dyn_cast<ConstantInt>( ConstantExpr::getXor(DCst, ECst) );
 702     ConstantInt* MCst = dyn_cast<ConstantInt>(
 703       ConstantExpr::getAnd(ConstantExpr::getAnd(BCst, DCst),
 704                            ConstantExpr::getXor(CCst, ECst)) );
 705     // if there is a conflict we should actually return a false for the
 706     // whole construct
 707     if (!MCst->isZero())
 708       return 0;
 709     Value *newOr1 = Builder->CreateOr(B, D);
 710     Value *newOr2 = ConstantExpr::getOr(CCst, ECst);
 711     Value *newAnd = Builder->CreateAnd(A, newOr1);
 712     return Builder->CreateICmp(NEWCC, newAnd, newOr2);
 713   }
 714   return 0;
 715 }
 716
 717 /// FoldAndOfICmps - Fold (icmp)&(icmp) if possible.
 718 Value *InstCombiner::FoldAndOfICmps(ICmpInst *LHS, ICmpInst *RHS) {
 719   ICmpInst::Predicate LHSCC = LHS->getPredicate(), RHSCC = RHS->getPredicate();
 720
 721   // (icmp1 A, B) & (icmp2 A, B) --> (icmp3 A, B)
 722   if (PredicatesFoldable(LHSCC, RHSCC)) {
 723     if (LHS->getOperand(0) == RHS->getOperand(1) &&
 724         LHS->getOperand(1) == RHS->getOperand(0))
 725       LHS->swapOperands();
 726     if (LHS->getOperand(0) == RHS->getOperand(0) &&
 727         LHS->getOperand(1) == RHS->getOperand(1)) {
 728       Value *Op0 = LHS->getOperand(0), *Op1 = LHS->getOperand(1);
 729       unsigned Code = getICmpCode(LHS) & getICmpCode(RHS);
 730       bool isSigned = LHS->isSigned() || RHS->isSigned();
 731       return getICmpValue(isSigned, Code, Op0, Op1, Builder);
 732     }
 733   }
 734
 735   // handle (roughly):  (icmp eq (A & B), C) & (icmp eq (A & D), E)
 736   if (Value *V = foldLogOpOfMaskedICmps(LHS, RHS, ICmpInst::ICMP_EQ, Builder))
 737     return V;
 738
 739   // This only handles icmp of constants: (icmp1 A, C1) & (icmp2 B, C2).
 740   Value *Val = LHS->getOperand(0), *Val2 = RHS->getOperand(0);
 741   ConstantInt *LHSCst = dyn_cast<ConstantInt>(LHS->getOperand(1));
 742   ConstantInt *RHSCst = dyn_cast<ConstantInt>(RHS->getOperand(1));
 743   if (LHSCst == 0 || RHSCst == 0) return 0;
 744
 745   if (LHSCst == RHSCst && LHSCC == RHSCC) {
 746     // (icmp ult A, C) & (icmp ult B, C) --> (icmp ult (A|B), C)
 747     // where C is a power of 2
 748     if (LHSCC == ICmpInst::ICMP_ULT &&
 749         LHSCst->getValue().isPowerOf2()) {
 750       Value *NewOr = Builder->CreateOr(Val, Val2);
 751       return Builder->CreateICmp(LHSCC, NewOr, LHSCst);
 752     }
 753
 754     // (icmp eq A, 0) & (icmp eq B, 0) --> (icmp eq (A|B), 0)
 755     if (LHSCC == ICmpInst::ICMP_EQ && LHSCst->isZero()) {
 756       Value *NewOr = Builder->CreateOr(Val, Val2);
 757       return Builder->CreateICmp(LHSCC, NewOr, LHSCst);
 758     }
 759
 760     // (icmp slt A, 0) & (icmp slt B, 0) --> (icmp slt (A&B), 0)
 761     if (LHSCC == ICmpInst::ICMP_SLT && LHSCst->isZero()) {
 762       Value *NewAnd = Builder->CreateAnd(Val, Val2);
 763       return Builder->CreateICmp(LHSCC, NewAnd, LHSCst);
 764     }
 765
 766     // (icmp sgt A, -1) & (icmp sgt B, -1) --> (icmp sgt (A|B), -1)
 767     if (LHSCC == ICmpInst::ICMP_SGT && LHSCst->isAllOnesValue()) {
 768       Value *NewOr = Builder->CreateOr(Val, Val2);
 769       return Builder->CreateICmp(LHSCC, NewOr, LHSCst);
 770     }
 771   }
 772
 773   // (trunc x) == C1 & (and x, CA) == C2 -> (and x, CA|CMAX) == C1|C2
 774   // where CMAX is the all ones value for the truncated type,
 775   // iff the lower bits of C2 and CA are zero.
 776   if (LHSCC == RHSCC && ICmpInst::isEquality(LHSCC) &&
 777       LHS->hasOneUse() && RHS->hasOneUse()) {
 778     Value *V;
 779     ConstantInt *AndCst, *SmallCst = 0, *BigCst = 0;
 780
 781     // (trunc x) == C1 & (and x, CA) == C2
 782     if (match(Val2, m_Trunc(m_Value(V))) &&
 783         match(Val, m_And(m_Specific(V), m_ConstantInt(AndCst)))) {
 784       SmallCst = RHSCst;
 785       BigCst = LHSCst;
 786     }
 787     // (and x, CA) == C2 & (trunc x) == C1
 788     else if (match(Val, m_Trunc(m_Value(V))) &&
 789              match(Val2, m_And(m_Specific(V), m_ConstantInt(AndCst)))) {
 790       SmallCst = LHSCst;
 791       BigCst = RHSCst;
 792     }
 793
 794     if (SmallCst && BigCst) {
 795       unsigned BigBitSize = BigCst->getType()->getBitWidth();
 796       unsigned SmallBitSize = SmallCst->getType()->getBitWidth();
 797
 798       // Check that the low bits are zero.
 799       APInt Low = APInt::getLowBitsSet(BigBitSize, SmallBitSize);
 800       if ((Low & AndCst->getValue()) == 0 && (Low & BigCst->getValue()) == 0) {
 801         Value *NewAnd = Builder->CreateAnd(V, Low | AndCst->getValue());
 802         APInt N = SmallCst->getValue().zext(BigBitSize) | BigCst->getValue();
 803         Value *NewVal = ConstantInt::get(AndCst->getType()->getContext(), N);
 804         return Builder->CreateICmp(LHSCC, NewAnd, NewVal);
 805       }
 806     }
 807   }
 808
 809   // From here on, we only handle:
 810   //    (icmp1 A, C1) & (icmp2 A, C2) --> something simpler.
 811   if (Val != Val2) return 0;
 812
 813   // ICMP_[US][GL]E X, CST is folded to ICMP_[US][GL]T elsewhere.
 814   if (LHSCC == ICmpInst::ICMP_UGE || LHSCC == ICmpInst::ICMP_ULE ||
 815       RHSCC == ICmpInst::ICMP_UGE || RHSCC == ICmpInst::ICMP_ULE ||
 816       LHSCC == ICmpInst::ICMP_SGE || LHSCC == ICmpInst::ICMP_SLE ||
 817       RHSCC == ICmpInst::ICMP_SGE || RHSCC == ICmpInst::ICMP_SLE)
 818     return 0;
 819
 820   // Make a constant range that's the intersection of the two icmp ranges.
 821   // If the intersection is empty, we know that the result is false.
 822   ConstantRange LHSRange =
 823     ConstantRange::makeICmpRegion(LHSCC, LHSCst->getValue());
 824   ConstantRange RHSRange =
 825     ConstantRange::makeICmpRegion(RHSCC, RHSCst->getValue());
 826
 827   if (LHSRange.intersectWith(RHSRange).isEmptySet())
 828     return ConstantInt::get(CmpInst::makeCmpResultType(LHS->getType()), 0);
 829
 830   // We can't fold (ugt x, C) & (sgt x, C2).
 831   if (!PredicatesFoldable(LHSCC, RHSCC))
 832     return 0;
 833
 834   // Ensure that the larger constant is on the RHS.
 835   bool ShouldSwap;
 836   if (CmpInst::isSigned(LHSCC) ||
 837       (ICmpInst::isEquality(LHSCC) &&
 838        CmpInst::isSigned(RHSCC)))
 839     ShouldSwap = LHSCst->getValue().sgt(RHSCst->getValue());
 840   else
 841     ShouldSwap = LHSCst->getValue().ugt(RHSCst->getValue());
 842
 843   if (ShouldSwap) {
 844     std::swap(LHS, RHS);
 845     std::swap(LHSCst, RHSCst);
 846     std::swap(LHSCC, RHSCC);
 847   }
 848
 849   // At this point, we know we have two icmp instructions
 850   // comparing a value against two constants and and'ing the result
 851   // together.  Because of the above check, we know that we only have
 852   // icmp eq, icmp ne, icmp [su]lt, and icmp [SU]gt here. We also know
 853   // (from the icmp folding check above), that the two constants
 854   // are not equal and that the larger constant is on the RHS
 855   assert(LHSCst != RHSCst && "Compares not folded above?");
 856
 857   switch (LHSCC) {
 858   default: llvm_unreachable("Unknown integer condition code!");
 859   case ICmpInst::ICMP_EQ:
 860     switch (RHSCC) {
 861     default: llvm_unreachable("Unknown integer condition code!");
 862     case ICmpInst::ICMP_NE:         // (X == 13 & X != 15) -> X == 13
 863     case ICmpInst::ICMP_ULT:        // (X == 13 & X <  15) -> X == 13
 864     case ICmpInst::ICMP_SLT:        // (X == 13 & X <  15) -> X == 13
 865       return LHS;
 866     }
 867   case ICmpInst::ICMP_NE:
 868     switch (RHSCC) {
 869     default: llvm_unreachable("Unknown integer condition code!");
 870     case ICmpInst::ICMP_ULT:
 871       if (LHSCst == SubOne(RHSCst)) // (X != 13 & X u< 14) -> X < 13
 872         return Builder->CreateICmpULT(Val, LHSCst);
 873       break;                        // (X != 13 & X u< 15) -> no change
 874     case ICmpInst::ICMP_SLT:
 875       if (LHSCst == SubOne(RHSCst)) // (X != 13 & X s< 14) -> X < 13
 876         return Builder->CreateICmpSLT(Val, LHSCst);
 877       break;                        // (X != 13 & X s< 15) -> no change
 878     case ICmpInst::ICMP_EQ:         // (X != 13 & X == 15) -> X == 15
 879     case ICmpInst::ICMP_UGT:        // (X != 13 & X u> 15) -> X u> 15
 880     case ICmpInst::ICMP_SGT:        // (X != 13 & X s> 15) -> X s> 15
 881       return RHS;
 882     case ICmpInst::ICMP_NE:
 883       if (LHSCst == SubOne(RHSCst)){// (X != 13 & X != 14) -> X-13 >u 1
 884         Constant *AddCST = ConstantExpr::getNeg(LHSCst);
 885         Value *Add = Builder->CreateAdd(Val, AddCST, Val->getName()+".off");
 886         return Builder->CreateICmpUGT(Add, ConstantInt::get(Add->getType(), 1));
 887       }
 888       break;                        // (X != 13 & X != 15) -> no change
 889     }
 890     break;
 891   case ICmpInst::ICMP_ULT:
 892     switch (RHSCC) {
 893     default: llvm_unreachable("Unknown integer condition code!");
 894     case ICmpInst::ICMP_EQ:         // (X u< 13 & X == 15) -> false
 895     case ICmpInst::ICMP_UGT:        // (X u< 13 & X u> 15) -> false
 896       return ConstantInt::get(CmpInst::makeCmpResultType(LHS->getType()), 0);
 897     case ICmpInst::ICMP_SGT:        // (X u< 13 & X s> 15) -> no change
 898       break;
 899     case ICmpInst::ICMP_NE:         // (X u< 13 & X != 15) -> X u< 13
 900     case ICmpInst::ICMP_ULT:        // (X u< 13 & X u< 15) -> X u< 13
 901       return LHS;
 902     case ICmpInst::ICMP_SLT:        // (X u< 13 & X s< 15) -> no change
 903       break;
 904     }
 905     break;
 906   case ICmpInst::ICMP_SLT:
 907     switch (RHSCC) {
 908     default: llvm_unreachable("Unknown integer condition code!");
 909     case ICmpInst::ICMP_UGT:        // (X s< 13 & X u> 15) -> no change
 910       break;
 911     case ICmpInst::ICMP_NE:         // (X s< 13 & X != 15) -> X < 13
 912     case ICmpInst::ICMP_SLT:        // (X s< 13 & X s< 15) -> X < 13
 913       return LHS;
 914     case ICmpInst::ICMP_ULT:        // (X s< 13 & X u< 15) -> no change
 915       break;
 916     }
 917     break;
 918   case ICmpInst::ICMP_UGT:
 919     switch (RHSCC) {
 920     default: llvm_unreachable("Unknown integer condition code!");
 921     case ICmpInst::ICMP_EQ:         // (X u> 13 & X == 15) -> X == 15
 922     case ICmpInst::ICMP_UGT:        // (X u> 13 & X u> 15) -> X u> 15
 923       return RHS;
 924     case ICmpInst::ICMP_SGT:        // (X u> 13 & X s> 15) -> no change
 925       break;
 926     case ICmpInst::ICMP_NE:
 927       if (RHSCst == AddOne(LHSCst)) // (X u> 13 & X != 14) -> X u> 14
 928         return Builder->CreateICmp(LHSCC, Val, RHSCst);
 929       break;                        // (X u> 13 & X != 15) -> no change
 930     case ICmpInst::ICMP_ULT:        // (X u> 13 & X u< 15) -> (X-14) <u 1
 931       return InsertRangeTest(Val, AddOne(LHSCst), RHSCst, false, true);
 932     case ICmpInst::ICMP_SLT:        // (X u> 13 & X s< 15) -> no change
 933       break;
 934     }
 935     break;
 936   case ICmpInst::ICMP_SGT:
 937     switch (RHSCC) {
 938     default: llvm_unreachable("Unknown integer condition code!");
 939     case ICmpInst::ICMP_EQ:         // (X s> 13 & X == 15) -> X == 15
 940     case ICmpInst::ICMP_SGT:        // (X s> 13 & X s> 15) -> X s> 15
 941       return RHS;
 942     case ICmpInst::ICMP_UGT:        // (X s> 13 & X u> 15) -> no change
 943       break;
 944     case ICmpInst::ICMP_NE:
 945       if (RHSCst == AddOne(LHSCst)) // (X s> 13 & X != 14) -> X s> 14
 946         return Builder->CreateICmp(LHSCC, Val, RHSCst);
 947       break;                        // (X s> 13 & X != 15) -> no change
 948     case ICmpInst::ICMP_SLT:        // (X s> 13 & X s< 15) -> (X-14) s< 1
 949       return InsertRangeTest(Val, AddOne(LHSCst), RHSCst, true, true);
 950     case ICmpInst::ICMP_ULT:        // (X s> 13 & X u< 15) -> no change
 951       break;
 952     }
 953     break;
 954   }
 955
 956   return 0;
 957 }
 958
 959 /// FoldAndOfFCmps - Optimize (fcmp)&(fcmp).  NOTE: Unlike the rest of
 960 /// instcombine, this returns a Value which should already be inserted into the
 961 /// function.
 962 Value *InstCombiner::FoldAndOfFCmps(FCmpInst *LHS, FCmpInst *RHS) {
 963   if (LHS->getPredicate() == FCmpInst::FCMP_ORD &&
 964       RHS->getPredicate() == FCmpInst::FCMP_ORD) {
 965     // (fcmp ord x, c) & (fcmp ord y, c)  -> (fcmp ord x, y)
 966     if (ConstantFP *LHSC = dyn_cast<ConstantFP>(LHS->getOperand(1)))
 967       if (ConstantFP *RHSC = dyn_cast<ConstantFP>(RHS->getOperand(1))) {
 968         // If either of the constants are nans, then the whole thing returns
 969         // false.
 970         if (LHSC->getValueAPF().isNaN() || RHSC->getValueAPF().isNaN())
 971           return ConstantInt::getFalse(LHS->getContext());
 972         return Builder->CreateFCmpORD(LHS->getOperand(0), RHS->getOperand(0));
 973       }
 974
 975     // Handle vector zeros.  This occurs because the canonical form of
 976     // "fcmp ord x,x" is "fcmp ord x, 0".
 977     if (isa<ConstantAggregateZero>(LHS->getOperand(1)) &&
 978         isa<ConstantAggregateZero>(RHS->getOperand(1)))
 979       return Builder->CreateFCmpORD(LHS->getOperand(0), RHS->getOperand(0));
 980     return 0;
 981   }
 982
 983   Value *Op0LHS = LHS->getOperand(0), *Op0RHS = LHS->getOperand(1);
 984   Value *Op1LHS = RHS->getOperand(0), *Op1RHS = RHS->getOperand(1);
 985   FCmpInst::Predicate Op0CC = LHS->getPredicate(), Op1CC = RHS->getPredicate();
 986
 987
 988   if (Op0LHS == Op1RHS && Op0RHS == Op1LHS) {
 989     // Swap RHS operands to match LHS.
 990     Op1CC = FCmpInst::getSwappedPredicate(Op1CC);
 991     std::swap(Op1LHS, Op1RHS);
 992   }
 993
 994   if (Op0LHS == Op1LHS && Op0RHS == Op1RHS) {
 995     // Simplify (fcmp cc0 x, y) & (fcmp cc1 x, y).
 996     if (Op0CC == Op1CC)
 997       return Builder->CreateFCmp((FCmpInst::Predicate)Op0CC, Op0LHS, Op0RHS);
 998     if (Op0CC == FCmpInst::FCMP_FALSE || Op1CC == FCmpInst::FCMP_FALSE)
 999       return ConstantInt::get(CmpInst::makeCmpResultType(LHS->getType()), 0);
1000     if (Op0CC == FCmpInst::FCMP_TRUE)
1001       return RHS;
1002     if (Op1CC == FCmpInst::FCMP_TRUE)
1003       return LHS;
1004
1005     bool Op0Ordered;
1006     bool Op1Ordered;
1007     unsigned Op0Pred = getFCmpCode(Op0CC, Op0Ordered);
1008     unsigned Op1Pred = getFCmpCode(Op1CC, Op1Ordered);
1009     if (Op1Pred == 0) {
1010       std::swap(LHS, RHS);
1011       std::swap(Op0Pred, Op1Pred);
1012       std::swap(Op0Ordered, Op1Ordered);
1013     }
1014     if (Op0Pred == 0) {
1015       // uno && ueq -> uno && (uno || eq) -> ueq
1016       // ord && olt -> ord && (ord && lt) -> olt
1017       if (Op0Ordered == Op1Ordered)
1018         return RHS;
1019
1020       // uno && oeq -> uno && (ord && eq) -> false
1021       // uno && ord -> false
1022       if (!Op0Ordered)
1023         return ConstantInt::get(CmpInst::makeCmpResultType(LHS->getType()), 0);
1024       // ord && ueq -> ord && (uno || eq) -> oeq
1025       return getFCmpValue(true, Op1Pred, Op0LHS, Op0RHS, Builder);
1026     }
1027   }
1028
1029   return 0;
1030 }
1031
1032
1033 Instruction *InstCombiner::visitAnd(BinaryOperator &I) {
1034   bool Changed = SimplifyAssociativeOrCommutative(I);
1035   Value *Op0 = I.getOperand(0), *Op1 = I.getOperand(1);
1036
1037   if (Value *V = SimplifyAndInst(Op0, Op1, TD))
1038     return ReplaceInstUsesWith(I, V);
1039
1040   // (A|B)&(A|C) -> A|(B&C) etc
1041   if (Value *V = SimplifyUsingDistributiveLaws(I))
1042     return ReplaceInstUsesWith(I, V);
1043
1044   // See if we can simplify any instructions used by the instruction whose sole
1045   // purpose is to compute bits we don't care about.
1046   if (SimplifyDemandedInstructionBits(I))
1047     return &I;
1048
1049   if (ConstantInt *AndRHS = dyn_cast<ConstantInt>(Op1)) {
1050     const APInt &AndRHSMask = AndRHS->getValue();
1051
1052     // Optimize a variety of ((val OP C1) & C2) combinations...
1053     if (BinaryOperator *Op0I = dyn_cast<BinaryOperator>(Op0)) {
1054       Value *Op0LHS = Op0I->getOperand(0);
1055       Value *Op0RHS = Op0I->getOperand(1);
1056       switch (Op0I->getOpcode()) {
1057       default: break;
1058       case Instruction::Xor:
1059       case Instruction::Or: {
1060         // If the mask is only needed on one incoming arm, push it up.
1061         if (!Op0I->hasOneUse()) break;
1062
1063         APInt NotAndRHS(~AndRHSMask);
1064         if (MaskedValueIsZero(Op0LHS, NotAndRHS)) {
1065           // Not masking anything out for the LHS, move to RHS.
1066           Value *NewRHS = Builder->CreateAnd(Op0RHS, AndRHS,
1067                                              Op0RHS->getName()+".masked");
1068           return BinaryOperator::Create(Op0I->getOpcode(), Op0LHS, NewRHS);
1069         }
1070         if (!isa<Constant>(Op0RHS) &&
1071             MaskedValueIsZero(Op0RHS, NotAndRHS)) {
1072           // Not masking anything out for the RHS, move to LHS.
1073           Value *NewLHS = Builder->CreateAnd(Op0LHS, AndRHS,
1074                                              Op0LHS->getName()+".masked");
1075           return BinaryOperator::Create(Op0I->getOpcode(), NewLHS, Op0RHS);
1076         }
1077
1078         break;
1079       }
1080       case Instruction::Add:
1081         // ((A & N) + B) & AndRHS -> (A + B) & AndRHS iff N&AndRHS == AndRHS.
1082         // ((A | N) + B) & AndRHS -> (A + B) & AndRHS iff N&AndRHS == 0
1083         // ((A ^ N) + B) & AndRHS -> (A + B) & AndRHS iff N&AndRHS == 0
1084         if (Value *V = FoldLogicalPlusAnd(Op0LHS, Op0RHS, AndRHS, false, I))
1085           return BinaryOperator::CreateAnd(V, AndRHS);
1086         if (Value *V = FoldLogicalPlusAnd(Op0RHS, Op0LHS, AndRHS, false, I))
1087           return BinaryOperator::CreateAnd(V, AndRHS);  // Add commutes
1088         break;
1089
1090       case Instruction::Sub:
1091         // ((A & N) - B) & AndRHS -> (A - B) & AndRHS iff N&AndRHS == AndRHS.
1092         // ((A | N) - B) & AndRHS -> (A - B) & AndRHS iff N&AndRHS == 0
1093         // ((A ^ N) - B) & AndRHS -> (A - B) & AndRHS iff N&AndRHS == 0
1094         if (Value *V = FoldLogicalPlusAnd(Op0LHS, Op0RHS, AndRHS, true, I))
1095           return BinaryOperator::CreateAnd(V, AndRHS);
1096
1097         // (A - N) & AndRHS -> -N & AndRHS iff A&AndRHS==0 and AndRHS
1098         // has 1's for all bits that the subtraction with A might affect.
1099         if (Op0I->hasOneUse() && !match(Op0LHS, m_Zero())) {
1100           uint32_t BitWidth = AndRHSMask.getBitWidth();
1101           uint32_t Zeros = AndRHSMask.countLeadingZeros();
1102           APInt Mask = APInt::getLowBitsSet(BitWidth, BitWidth - Zeros);
1103
1104           if (MaskedValueIsZero(Op0LHS, Mask)) {
1105             Value *NewNeg = Builder->CreateNeg(Op0RHS);
1106             return BinaryOperator::CreateAnd(NewNeg, AndRHS);
1107           }
1108         }
1109         break;
1110
1111       case Instruction::Shl:
1112       case Instruction::LShr:
1113         // (1 << x) & 1 --> zext(x == 0)
1114         // (1 >> x) & 1 --> zext(x == 0)
1115         if (AndRHSMask == 1 && Op0LHS == AndRHS) {
1116           Value *NewICmp =
1117             Builder->CreateICmpEQ(Op0RHS, Constant::getNullValue(I.getType()));
1118           return new ZExtInst(NewICmp, I.getType());
1119         }
1120         break;
1121       }
1122
1123       if (ConstantInt *Op0CI = dyn_cast<ConstantInt>(Op0I->getOperand(1)))
1124         if (Instruction *Res = OptAndOp(Op0I, Op0CI, AndRHS, I))
1125           return Res;
1126     }
1127
1128     // If this is an integer truncation, and if the source is an 'and' with
1129     // immediate, transform it.  This frequently occurs for bitfield accesses.
1130     {
1131       Value *X = 0; ConstantInt *YC = 0;
1132       if (match(Op0, m_Trunc(m_And(m_Value(X), m_ConstantInt(YC))))) {
1133         // Change: and (trunc (and X, YC) to T), C2
1134         // into  : and (trunc X to T), trunc(YC) & C2
1135         // This will fold the two constants together, which may allow
1136         // other simplifications.
1137         Value *NewCast = Builder->CreateTrunc(X, I.getType(), "and.shrunk");
1138         Constant *C3 = ConstantExpr::getTrunc(YC, I.getType());
1139         C3 = ConstantExpr::getAnd(C3, AndRHS);
1140         return BinaryOperator::CreateAnd(NewCast, C3);
1141       }
1142     }
1143
1144     // Try to fold constant and into select arguments.
1145     if (SelectInst *SI = dyn_cast<SelectInst>(Op0))
1146       if (Instruction *R = FoldOpIntoSelect(I, SI))
1147         return R;
1148     if (isa<PHINode>(Op0))
1149       if (Instruction *NV = FoldOpIntoPhi(I))
1150         return NV;
1151   }
1152
1153
1154   // (~A & ~B) == (~(A | B)) - De Morgan's Law
1155   if (Value *Op0NotVal = dyn_castNotVal(Op0))
1156     if (Value *Op1NotVal = dyn_castNotVal(Op1))
1157       if (Op0->hasOneUse() && Op1->hasOneUse()) {
1158         Value *Or = Builder->CreateOr(Op0NotVal, Op1NotVal,
1159                                       I.getName()+".demorgan");
1160         return BinaryOperator::CreateNot(Or);
1161       }
1162
1163   {
1164     Value *A = 0, *B = 0, *C = 0, *D = 0;
1165     // (A|B) & ~(A&B) -> A^B
1166     if (match(Op0, m_Or(m_Value(A), m_Value(B))) &&
1167         match(Op1, m_Not(m_And(m_Value(C), m_Value(D)))) &&
1168         ((A == C && B == D) || (A == D && B == C)))
1169       return BinaryOperator::CreateXor(A, B);
1170
1171     // ~(A&B) & (A|B) -> A^B
1172     if (match(Op1, m_Or(m_Value(A), m_Value(B))) &&
1173         match(Op0, m_Not(m_And(m_Value(C), m_Value(D)))) &&
1174         ((A == C && B == D) || (A == D && B == C)))
1175       return BinaryOperator::CreateXor(A, B);
1176
1177     if (Op0->hasOneUse() &&
1178         match(Op0, m_Xor(m_Value(A), m_Value(B)))) {
1179       if (A == Op1) {                                // (A^B)&A -> A&(A^B)
1180         I.swapOperands();     // Simplify below
1181         std::swap(Op0, Op1);
1182       } else if (B == Op1) {                         // (A^B)&B -> B&(B^A)
1183         cast<BinaryOperator>(Op0)->swapOperands();
1184         I.swapOperands();     // Simplify below
1185         std::swap(Op0, Op1);
1186       }
1187     }
1188
1189     if (Op1->hasOneUse() &&
1190         match(Op1, m_Xor(m_Value(A), m_Value(B)))) {
1191       if (B == Op0) {                                // B&(A^B) -> B&(B^A)
1192         cast<BinaryOperator>(Op1)->swapOperands();
1193         std::swap(A, B);
1194       }
1195       // Notice that the patten (A&(~B)) is actually (A&(-1^B)), so if
1196       // A is originally -1 (or a vector of -1 and undefs), then we enter
1197       // an endless loop. By checking that A is non-constant we ensure that
1198       // we will never get to the loop.
1199       if (A == Op0 && !isa<Constant>(A)) // A&(A^B) -> A & ~B
1200         return BinaryOperator::CreateAnd(A, Builder->CreateNot(B, "tmp"));
1201     }
1202
1203     // (A&((~A)|B)) -> A&B
1204     if (match(Op0, m_Or(m_Not(m_Specific(Op1)), m_Value(A))) ||
1205         match(Op0, m_Or(m_Value(A), m_Not(m_Specific(Op1)))))
1206       return BinaryOperator::CreateAnd(A, Op1);
1207     if (match(Op1, m_Or(m_Not(m_Specific(Op0)), m_Value(A))) ||
1208         match(Op1, m_Or(m_Value(A), m_Not(m_Specific(Op0)))))
1209       return BinaryOperator::CreateAnd(A, Op0);
1210   }
1211
1212   if (ICmpInst *RHS = dyn_cast<ICmpInst>(Op1))
1213     if (ICmpInst *LHS = dyn_cast<ICmpInst>(Op0))
1214       if (Value *Res = FoldAndOfICmps(LHS, RHS))
1215         return ReplaceInstUsesWith(I, Res);
1216
1217   // If and'ing two fcmp, try combine them into one.
1218   if (FCmpInst *LHS = dyn_cast<FCmpInst>(I.getOperand(0)))
1219     if (FCmpInst *RHS = dyn_cast<FCmpInst>(I.getOperand(1)))
1220       if (Value *Res = FoldAndOfFCmps(LHS, RHS))
1221         return ReplaceInstUsesWith(I, Res);
1222
1223
1224   // fold (and (cast A), (cast B)) -> (cast (and A, B))
1225   if (CastInst *Op0C = dyn_cast<CastInst>(Op0))
1226     if (CastInst *Op1C = dyn_cast<CastInst>(Op1)) {
1227       Type *SrcTy = Op0C->getOperand(0)->getType();
1228       if (Op0C->getOpcode() == Op1C->getOpcode() && // same cast kind ?
1229           SrcTy == Op1C->getOperand(0)->getType() &&
1230           SrcTy->isIntOrIntVectorTy()) {
1231         Value *Op0COp = Op0C->getOperand(0), *Op1COp = Op1C->getOperand(0);
1232
1233         // Only do this if the casts both really cause code to be generated.
1234         if (ShouldOptimizeCast(Op0C->getOpcode(), Op0COp, I.getType()) &&
1235             ShouldOptimizeCast(Op1C->getOpcode(), Op1COp, I.getType())) {
1236           Value *NewOp = Builder->CreateAnd(Op0COp, Op1COp, I.getName());
1237           return CastInst::Create(Op0C->getOpcode(), NewOp, I.getType());
1238         }
1239
1240         // If this is and(cast(icmp), cast(icmp)), try to fold this even if the
1241         // cast is otherwise not optimizable.  This happens for vector sexts.
1242         if (ICmpInst *RHS = dyn_cast<ICmpInst>(Op1COp))
1243           if (ICmpInst *LHS = dyn_cast<ICmpInst>(Op0COp))
1244             if (Value *Res = FoldAndOfICmps(LHS, RHS))
1245               return CastInst::Create(Op0C->getOpcode(), Res, I.getType());
1246
1247         // If this is and(cast(fcmp), cast(fcmp)), try to fold this even if the
1248         // cast is otherwise not optimizable.  This happens for vector sexts.
1249         if (FCmpInst *RHS = dyn_cast<FCmpInst>(Op1COp))
1250           if (FCmpInst *LHS = dyn_cast<FCmpInst>(Op0COp))
1251             if (Value *Res = FoldAndOfFCmps(LHS, RHS))
1252               return CastInst::Create(Op0C->getOpcode(), Res, I.getType());
1253       }
1254     }
1255
1256   // (X >> Z) & (Y >> Z)  -> (X&Y) >> Z  for all shifts.
1257   if (BinaryOperator *SI1 = dyn_cast<BinaryOperator>(Op1)) {
1258     if (BinaryOperator *SI0 = dyn_cast<BinaryOperator>(Op0))
1259       if (SI0->isShift() && SI0->getOpcode() == SI1->getOpcode() &&
1260           SI0->getOperand(1) == SI1->getOperand(1) &&
1261           (SI0->hasOneUse() || SI1->hasOneUse())) {
1262         Value *NewOp =
1263           Builder->CreateAnd(SI0->getOperand(0), SI1->getOperand(0),
1264                              SI0->getName());
1265         return BinaryOperator::Create(SI1->getOpcode(), NewOp,
1266                                       SI1->getOperand(1));
1267       }
1268   }
1269
1270   return Changed ? &I : 0;
1271 }
1272
1273 /// CollectBSwapParts - Analyze the specified subexpression and see if it is
1274 /// capable of providing pieces of a bswap.  The subexpression provides pieces
1275 /// of a bswap if it is proven that each of the non-zero bytes in the output of
1276 /// the expression came from the corresponding "byte swapped" byte in some other
1277 /// value.  For example, if the current subexpression is "(shl i32 %X, 24)" then
1278 /// we know that the expression deposits the low byte of %X into the high byte
1279 /// of the bswap result and that all other bytes are zero.  This expression is
1280 /// accepted, the high byte of ByteValues is set to X to indicate a correct
1281 /// match.
1282 ///
1283 /// This function returns true if the match was unsuccessful and false if so.
1284 /// On entry to the function the "OverallLeftShift" is a signed integer value
1285 /// indicating the number of bytes that the subexpression is later shifted.  For
1286 /// example, if the expression is later right shifted by 16 bits, the
1287 /// OverallLeftShift value would be -2 on entry.  This is used to specify which
1288 /// byte of ByteValues is actually being set.
1289 ///
1290 /// Similarly, ByteMask is a bitmask where a bit is clear if its corresponding
1291 /// byte is masked to zero by a user.  For example, in (X & 255), X will be
1292 /// processed with a bytemask of 1.  Because bytemask is 32-bits, this limits
1293 /// this function to working on up to 32-byte (256 bit) values.  ByteMask is
1294 /// always in the local (OverallLeftShift) coordinate space.
1295 ///
1296 static bool CollectBSwapParts(Value *V, int OverallLeftShift, uint32_t ByteMask,
1297                               SmallVector<Value*, 8> &ByteValues) {
1298   if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V)) {
1299     // If this is an or instruction, it may be an inner node of the bswap.
1300     if (I->getOpcode() == Instruction::Or) {
1301       return CollectBSwapParts(I->getOperand(0), OverallLeftShift, ByteMask,
1302                                ByteValues) ||
1303              CollectBSwapParts(I->getOperand(1), OverallLeftShift, ByteMask,
1304                                ByteValues);
1305     }
1306
1307     // If this is a logical shift by a constant multiple of 8, recurse with
1308     // OverallLeftShift and ByteMask adjusted.
1309     if (I->isLogicalShift() && isa<ConstantInt>(I->getOperand(1))) {
1310       unsigned ShAmt =
1311         cast<ConstantInt>(I->getOperand(1))->getLimitedValue(~0U);
1312       // Ensure the shift amount is defined and of a byte value.
1313       if ((ShAmt & 7) || (ShAmt > 8*ByteValues.size()))
1314         return true;
1315
1316       unsigned ByteShift = ShAmt >> 3;
1317       if (I->getOpcode() == Instruction::Shl) {
1318         // X << 2 -> collect(X, +2)
1319         OverallLeftShift += ByteShift;
1320         ByteMask >>= ByteShift;
1321       } else {
1322         // X >>u 2 -> collect(X, -2)
1323         OverallLeftShift -= ByteShift;
1324         ByteMask <<= ByteShift;
1325         ByteMask &= (~0U >> (32-ByteValues.size()));
1326       }
1327
1328       if (OverallLeftShift >= (int)ByteValues.size()) return true;
1329       if (OverallLeftShift <= -(int)ByteValues.size()) return true;
1330
1331       return CollectBSwapParts(I->getOperand(0), OverallLeftShift, ByteMask,
1332                                ByteValues);
1333     }
1334
1335     // If this is a logical 'and' with a mask that clears bytes, clear the
1336     // corresponding bytes in ByteMask.
1337     if (I->getOpcode() == Instruction::And &&
1338         isa<ConstantInt>(I->getOperand(1))) {
1339       // Scan every byte of the and mask, seeing if the byte is either 0 or 255.
1340       unsigned NumBytes = ByteValues.size();
1341       APInt Byte(I->getType()->getPrimitiveSizeInBits(), 255);
1342       const APInt &AndMask = cast<ConstantInt>(I->getOperand(1))->getValue();
1343
1344       for (unsigned i = 0; i != NumBytes; ++i, Byte <<= 8) {
1345         // If this byte is masked out by a later operation, we don't care what
1346         // the and mask is.
1347         if ((ByteMask & (1 << i)) == 0)
1348           continue;
1349
1350         // If the AndMask is all zeros for this byte, clear the bit.
1351         APInt MaskB = AndMask & Byte;
1352         if (MaskB == 0) {
1353           ByteMask &= ~(1U << i);
1354           continue;
1355         }
1356
1357         // If the AndMask is not all ones for this byte, it's not a bytezap.
1358         if (MaskB != Byte)
1359           return true;
1360
1361         // Otherwise, this byte is kept.
1362       }
1363
1364       return CollectBSwapParts(I->getOperand(0), OverallLeftShift, ByteMask,
1365                                ByteValues);
1366     }
1367   }
1368
1369   // Okay, we got to something that isn't a shift, 'or' or 'and'.  This must be
1370   // the input value to the bswap.  Some observations: 1) if more than one byte
1371   // is demanded from this input, then it could not be successfully assembled
1372   // into a byteswap.  At least one of the two bytes would not be aligned with
1373   // their ultimate destination.
1374   if (!isPowerOf2_32(ByteMask)) return true;
1375   unsigned InputByteNo = CountTrailingZeros_32(ByteMask);
1376
1377   // 2) The input and ultimate destinations must line up: if byte 3 of an i32
1378   // is demanded, it needs to go into byte 0 of the result.  This means that the
1379   // byte needs to be shifted until it lands in the right byte bucket.  The
1380   // shift amount depends on the position: if the byte is coming from the high
1381   // part of the value (e.g. byte 3) then it must be shifted right.  If from the
1382   // low part, it must be shifted left.
1383   unsigned DestByteNo = InputByteNo + OverallLeftShift;
1384   if (InputByteNo < ByteValues.size()/2) {
1385     if (ByteValues.size()-1-DestByteNo != InputByteNo)
1386       return true;
1387   } else {
1388     if (ByteValues.size()-1-DestByteNo != InputByteNo)
1389       return true;
1390   }
1391
1392   // If the destination byte value is already defined, the values are or'd
1393   // together, which isn't a bswap (unless it's an or of the same bits).
1394   if (ByteValues[DestByteNo] && ByteValues[DestByteNo] != V)
1395     return true;
1396   ByteValues[DestByteNo] = V;
1397   return false;
1398 }
1399
1400 /// MatchBSwap - Given an OR instruction, check to see if this is a bswap idiom.
1401 /// If so, insert the new bswap intrinsic and return it.
1402 Instruction *InstCombiner::MatchBSwap(BinaryOperator &I) {
1403   IntegerType *ITy = dyn_cast<IntegerType>(I.getType());
1404   if (!ITy || ITy->getBitWidth() % 16 ||
1405       // ByteMask only allows up to 32-byte values.
1406       ITy->getBitWidth() > 32*8)
1407     return 0;   // Can only bswap pairs of bytes.  Can't do vectors.
1408
1409   /// ByteValues - For each byte of the result, we keep track of which value
1410   /// defines each byte.
1411   SmallVector<Value*, 8> ByteValues;
1412   ByteValues.resize(ITy->getBitWidth()/8);
1413
1414   // Try to find all the pieces corresponding to the bswap.
1415   uint32_t ByteMask = ~0U >> (32-ByteValues.size());
1416   if (CollectBSwapParts(&I, 0, ByteMask, ByteValues))
1417     return 0;
1418
1419   // Check to see if all of the bytes come from the same value.
1420   Value *V = ByteValues[0];
1421   if (V == 0) return 0;  // Didn't find a byte?  Must be zero.
1422
1423   // Check to make sure that all of the bytes come from the same value.
1424   for (unsigned i = 1, e = ByteValues.size(); i != e; ++i)
1425     if (ByteValues[i] != V)
1426       return 0;
1427   Module *M = I.getParent()->getParent()->getParent();
1428   Function *F = Intrinsic::getDeclaration(M, Intrinsic::bswap, ITy);
1429   return CallInst::Create(F, V);
1430 }
1431
1432 /// MatchSelectFromAndOr - We have an expression of the form (A&C)|(B&D).  Check
1433 /// If A is (cond?-1:0) and either B or D is ~(cond?-1,0) or (cond?0,-1), then
1434 /// we can simplify this expression to "cond ? C : D or B".
1435 static Instruction *MatchSelectFromAndOr(Value *A, Value *B,
1436                                          Value *C, Value *D) {
1437   // If A is not a select of -1/0, this cannot match.
1438   Value *Cond = 0;
1439   if (!match(A, m_SExt(m_Value(Cond))) ||
1440       !Cond->getType()->isIntegerTy(1))
1441     return 0;
1442
1443   // ((cond?-1:0)&C) | (B&(cond?0:-1)) -> cond ? C : B.
1444   if (match(D, m_Not(m_SExt(m_Specific(Cond)))))
1445     return SelectInst::Create(Cond, C, B);
1446   if (match(D, m_SExt(m_Not(m_Specific(Cond)))))
1447     return SelectInst::Create(Cond, C, B);
1448
1449   // ((cond?-1:0)&C) | ((cond?0:-1)&D) -> cond ? C : D.
1450   if (match(B, m_Not(m_SExt(m_Specific(Cond)))))
1451     return SelectInst::Create(Cond, C, D);
1452   if (match(B, m_SExt(m_Not(m_Specific(Cond)))))
1453     return SelectInst::Create(Cond, C, D);
1454   return 0;
1455 }
1456
1457 /// FoldOrOfICmps - Fold (icmp)|(icmp) if possible.
1458 Value *InstCombiner::FoldOrOfICmps(ICmpInst *LHS, ICmpInst *RHS) {
1459   ICmpInst::Predicate LHSCC = LHS->getPredicate(), RHSCC = RHS->getPredicate();
1460
1461   // (icmp1 A, B) | (icmp2 A, B) --> (icmp3 A, B)
1462   if (PredicatesFoldable(LHSCC, RHSCC)) {
1463     if (LHS->getOperand(0) == RHS->getOperand(1) &&
1464         LHS->getOperand(1) == RHS->getOperand(0))
1465       LHS->swapOperands();
1466     if (LHS->getOperand(0) == RHS->getOperand(0) &&
1467         LHS->getOperand(1) == RHS->getOperand(1)) {
1468       Value *Op0 = LHS->getOperand(0), *Op1 = LHS->getOperand(1);
1469       unsigned Code = getICmpCode(LHS) | getICmpCode(RHS);
1470       bool isSigned = LHS->isSigned() || RHS->isSigned();
1471       return getICmpValue(isSigned, Code, Op0, Op1, Builder);
1472     }
1473   }
1474
1475   // handle (roughly):
1476   // (icmp ne (A & B), C) | (icmp ne (A & D), E)
1477   if (Value *V = foldLogOpOfMaskedICmps(LHS, RHS, ICmpInst::ICMP_NE, Builder))
1478     return V;
1479
1480   // This only handles icmp of constants: (icmp1 A, C1) | (icmp2 B, C2).
1481   Value *Val = LHS->getOperand(0), *Val2 = RHS->getOperand(0);
1482   ConstantInt *LHSCst = dyn_cast<ConstantInt>(LHS->getOperand(1));
1483   ConstantInt *RHSCst = dyn_cast<ConstantInt>(RHS->getOperand(1));
1484   if (LHSCst == 0 || RHSCst == 0) return 0;
1485
1486   if (LHSCst == RHSCst && LHSCC == RHSCC) {
1487     // (icmp ne A, 0) | (icmp ne B, 0) --> (icmp ne (A|B), 0)
1488     if (LHSCC == ICmpInst::ICMP_NE && LHSCst->isZero()) {
1489       Value *NewOr = Builder->CreateOr(Val, Val2);
1490       return Builder->CreateICmp(LHSCC, NewOr, LHSCst);
1491     }
1492
1493     // (icmp slt A, 0) | (icmp slt B, 0) --> (icmp slt (A|B), 0)
1494     if (LHSCC == ICmpInst::ICMP_SLT && LHSCst->isZero()) {
1495       Value *NewOr = Builder->CreateOr(Val, Val2);
1496       return Builder->CreateICmp(LHSCC, NewOr, LHSCst);
1497     }
1498
1499     // (icmp sgt A, -1) | (icmp sgt B, -1) --> (icmp sgt (A&B), -1)
1500     if (LHSCC == ICmpInst::ICMP_SGT && LHSCst->isAllOnesValue()) {
1501       Value *NewAnd = Builder->CreateAnd(Val, Val2);
1502       return Builder->CreateICmp(LHSCC, NewAnd, LHSCst);
1503     }
1504   }
1505
1506   // (icmp ult (X + CA), C1) | (icmp eq X, C2) -> (icmp ule (X + CA), C1)
1507   //   iff C2 + CA == C1.
1508   if (LHSCC == ICmpInst::ICMP_ULT && RHSCC == ICmpInst::ICMP_EQ) {
1509     ConstantInt *AddCst;
1510     if (match(Val, m_Add(m_Specific(Val2), m_ConstantInt(AddCst))))
1511       if (RHSCst->getValue() + AddCst->getValue() == LHSCst->getValue())
1512         return Builder->CreateICmpULE(Val, LHSCst);
1513   }
1514
1515   // From here on, we only handle:
1516   //    (icmp1 A, C1) | (icmp2 A, C2) --> something simpler.
1517   if (Val != Val2) return 0;
1518
1519   // ICMP_[US][GL]E X, CST is folded to ICMP_[US][GL]T elsewhere.
1520   if (LHSCC == ICmpInst::ICMP_UGE || LHSCC == ICmpInst::ICMP_ULE ||
1521       RHSCC == ICmpInst::ICMP_UGE || RHSCC == ICmpInst::ICMP_ULE ||
1522       LHSCC == ICmpInst::ICMP_SGE || LHSCC == ICmpInst::ICMP_SLE ||
1523       RHSCC == ICmpInst::ICMP_SGE || RHSCC == ICmpInst::ICMP_SLE)
1524     return 0;
1525
1526   // We can't fold (ugt x, C) | (sgt x, C2).
1527   if (!PredicatesFoldable(LHSCC, RHSCC))
1528     return 0;
1529
1530   // Ensure that the larger constant is on the RHS.
1531   bool ShouldSwap;
1532   if (CmpInst::isSigned(LHSCC) ||
1533       (ICmpInst::isEquality(LHSCC) &&
1534        CmpInst::isSigned(RHSCC)))
1535     ShouldSwap = LHSCst->getValue().sgt(RHSCst->getValue());
1536   else
1537     ShouldSwap = LHSCst->getValue().ugt(RHSCst->getValue());
1538
1539   if (ShouldSwap) {
1540     std::swap(LHS, RHS);
1541     std::swap(LHSCst, RHSCst);
1542     std::swap(LHSCC, RHSCC);
1543   }
1544
1545   // At this point, we know we have two icmp instructions
1546   // comparing a value against two constants and or'ing the result
1547   // together.  Because of the above check, we know that we only have
1548   // ICMP_EQ, ICMP_NE, ICMP_LT, and ICMP_GT here. We also know (from the
1549   // icmp folding check above), that the two constants are not
1550   // equal.
1551   assert(LHSCst != RHSCst && "Compares not folded above?");
1552
1553   switch (LHSCC) {
1554   default: llvm_unreachable("Unknown integer condition code!");
1555   case ICmpInst::ICMP_EQ:
1556     switch (RHSCC) {
1557     default: llvm_unreachable("Unknown integer condition code!");
1558     case ICmpInst::ICMP_EQ:
1559       if (LHSCst == SubOne(RHSCst)) {
1560         // (X == 13 | X == 14) -> X-13 <u 2
1561         Constant *AddCST = ConstantExpr::getNeg(LHSCst);
1562         Value *Add = Builder->CreateAdd(Val, AddCST, Val->getName()+".off");
1563         AddCST = ConstantExpr::getSub(AddOne(RHSCst), LHSCst);
1564         return Builder->CreateICmpULT(Add, AddCST);
1565       }
1566       break;                         // (X == 13 | X == 15) -> no change
1567     case ICmpInst::ICMP_UGT:         // (X == 13 | X u> 14) -> no change
1568     case ICmpInst::ICMP_SGT:         // (X == 13 | X s> 14) -> no change
1569       break;
1570     case ICmpInst::ICMP_NE:          // (X == 13 | X != 15) -> X != 15
1571     case ICmpInst::ICMP_ULT:         // (X == 13 | X u< 15) -> X u< 15
1572     case ICmpInst::ICMP_SLT:         // (X == 13 | X s< 15) -> X s< 15
1573       return RHS;
1574     }
1575     break;
1576   case ICmpInst::ICMP_NE:
1577     switch (RHSCC) {
1578     default: llvm_unreachable("Unknown integer condition code!");
1579     case ICmpInst::ICMP_EQ:          // (X != 13 | X == 15) -> X != 13
1580     case ICmpInst::ICMP_UGT:         // (X != 13 | X u> 15) -> X != 13
1581     case ICmpInst::ICMP_SGT:         // (X != 13 | X s> 15) -> X != 13
1582       return LHS;
1583     case ICmpInst::ICMP_NE:          // (X != 13 | X != 15) -> true
1584     case ICmpInst::ICMP_ULT:         // (X != 13 | X u< 15) -> true
1585     case ICmpInst::ICMP_SLT:         // (X != 13 | X s< 15) -> true
1586       return ConstantInt::getTrue(LHS->getContext());
1587     }
1588     break;
1589   case ICmpInst::ICMP_ULT:
1590     switch (RHSCC) {
1591     default: llvm_unreachable("Unknown integer condition code!");
1592     case ICmpInst::ICMP_EQ:         // (X u< 13 | X == 14) -> no change
1593       break;
1594     case ICmpInst::ICMP_UGT:        // (X u< 13 | X u> 15) -> (X-13) u> 2
1595       // If RHSCst is [us]MAXINT, it is always false.  Not handling
1596       // this can cause overflow.
1597       if (RHSCst->isMaxValue(false))
1598         return LHS;
1599       return InsertRangeTest(Val, LHSCst, AddOne(RHSCst), false, false);
1600     case ICmpInst::ICMP_SGT:        // (X u< 13 | X s> 15) -> no change
1601       break;
1602     case ICmpInst::ICMP_NE:         // (X u< 13 | X != 15) -> X != 15
1603     case ICmpInst::ICMP_ULT:        // (X u< 13 | X u< 15) -> X u< 15
1604       return RHS;
1605     case ICmpInst::ICMP_SLT:        // (X u< 13 | X s< 15) -> no change
1606       break;
1607     }
1608     break;
1609   case ICmpInst::ICMP_SLT:
1610     switch (RHSCC) {
1611     default: llvm_unreachable("Unknown integer condition code!");
1612     case ICmpInst::ICMP_EQ:         // (X s< 13 | X == 14) -> no change
1613       break;
1614     case ICmpInst::ICMP_SGT:        // (X s< 13 | X s> 15) -> (X-13) s> 2
1615       // If RHSCst is [us]MAXINT, it is always false.  Not handling
1616       // this can cause overflow.
1617       if (RHSCst->isMaxValue(true))
1618         return LHS;
1619       return InsertRangeTest(Val, LHSCst, AddOne(RHSCst), true, false);
1620     case ICmpInst::ICMP_UGT:        // (X s< 13 | X u> 15) -> no change
1621       break;
1622     case ICmpInst::ICMP_NE:         // (X s< 13 | X != 15) -> X != 15
1623     case ICmpInst::ICMP_SLT:        // (X s< 13 | X s< 15) -> X s< 15
1624       return RHS;
1625     case ICmpInst::ICMP_ULT:        // (X s< 13 | X u< 15) -> no change
1626       break;
1627     }
1628     break;
1629   case ICmpInst::ICMP_UGT:
1630     switch (RHSCC) {
1631     default: llvm_unreachable("Unknown integer condition code!");
1632     case ICmpInst::ICMP_EQ:         // (X u> 13 | X == 15) -> X u> 13
1633     case ICmpInst::ICMP_UGT:        // (X u> 13 | X u> 15) -> X u> 13
1634       return LHS;
1635     case ICmpInst::ICMP_SGT:        // (X u> 13 | X s> 15) -> no change
1636       break;
1637     case ICmpInst::ICMP_NE:         // (X u> 13 | X != 15) -> true
1638     case ICmpInst::ICMP_ULT:        // (X u> 13 | X u< 15) -> true
1639       return ConstantInt::getTrue(LHS->getContext());
1640     case ICmpInst::ICMP_SLT:        // (X u> 13 | X s< 15) -> no change
1641       break;
1642     }
1643     break;
1644   case ICmpInst::ICMP_SGT:
1645     switch (RHSCC) {
1646     default: llvm_unreachable("Unknown integer condition code!");
1647     case ICmpInst::ICMP_EQ:         // (X s> 13 | X == 15) -> X > 13
1648     case ICmpInst::ICMP_SGT:        // (X s> 13 | X s> 15) -> X > 13
1649       return LHS;
1650     case ICmpInst::ICMP_UGT:        // (X s> 13 | X u> 15) -> no change
1651       break;
1652     case ICmpInst::ICMP_NE:         // (X s> 13 | X != 15) -> true
1653     case ICmpInst::ICMP_SLT:        // (X s> 13 | X s< 15) -> true
1654       return ConstantInt::getTrue(LHS->getContext());
1655     case ICmpInst::ICMP_ULT:        // (X s> 13 | X u< 15) -> no change
1656       break;
1657     }
1658     break;
1659   }
1660   return 0;
1661 }
1662
1663 /// FoldOrOfFCmps - Optimize (fcmp)|(fcmp).  NOTE: Unlike the rest of
1664 /// instcombine, this returns a Value which should already be inserted into the
1665 /// function.
1666 Value *InstCombiner::FoldOrOfFCmps(FCmpInst *LHS, FCmpInst *RHS) {
1667   if (LHS->getPredicate() == FCmpInst::FCMP_UNO &&
1668       RHS->getPredicate() == FCmpInst::FCMP_UNO &&
1669       LHS->getOperand(0)->getType() == RHS->getOperand(0)->getType()) {
1670     if (ConstantFP *LHSC = dyn_cast<ConstantFP>(LHS->getOperand(1)))
1671       if (ConstantFP *RHSC = dyn_cast<ConstantFP>(RHS->getOperand(1))) {
1672         // If either of the constants are nans, then the whole thing returns
1673         // true.
1674         if (LHSC->getValueAPF().isNaN() || RHSC->getValueAPF().isNaN())
1675           return ConstantInt::getTrue(LHS->getContext());
1676
1677         // Otherwise, no need to compare the two constants, compare the
1678         // rest.
1679         return Builder->CreateFCmpUNO(LHS->getOperand(0), RHS->getOperand(0));
1680       }
1681
1682     // Handle vector zeros.  This occurs because the canonical form of
1683     // "fcmp uno x,x" is "fcmp uno x, 0".
1684     if (isa<ConstantAggregateZero>(LHS->getOperand(1)) &&
1685         isa<ConstantAggregateZero>(RHS->getOperand(1)))
1686       return Builder->CreateFCmpUNO(LHS->getOperand(0), RHS->getOperand(0));
1687
1688     return 0;
1689   }
1690
1691   Value *Op0LHS = LHS->getOperand(0), *Op0RHS = LHS->getOperand(1);
1692   Value *Op1LHS = RHS->getOperand(0), *Op1RHS = RHS->getOperand(1);
1693   FCmpInst::Predicate Op0CC = LHS->getPredicate(), Op1CC = RHS->getPredicate();
1694
1695   if (Op0LHS == Op1RHS && Op0RHS == Op1LHS) {
1696     // Swap RHS operands to match LHS.
1697     Op1CC = FCmpInst::getSwappedPredicate(Op1CC);
1698     std::swap(Op1LHS, Op1RHS);
1699   }
1700   if (Op0LHS == Op1LHS && Op0RHS == Op1RHS) {
1701     // Simplify (fcmp cc0 x, y) | (fcmp cc1 x, y).
1702     if (Op0CC == Op1CC)
1703       return Builder->CreateFCmp((FCmpInst::Predicate)Op0CC, Op0LHS, Op0RHS);
1704     if (Op0CC == FCmpInst::FCMP_TRUE || Op1CC == FCmpInst::FCMP_TRUE)
1705       return ConstantInt::get(CmpInst::makeCmpResultType(LHS->getType()), 1);
1706     if (Op0CC == FCmpInst::FCMP_FALSE)
1707       return RHS;
1708     if (Op1CC == FCmpInst::FCMP_FALSE)
1709       return LHS;
1710     bool Op0Ordered;
1711     bool Op1Ordered;
1712     unsigned Op0Pred = getFCmpCode(Op0CC, Op0Ordered);
1713     unsigned Op1Pred = getFCmpCode(Op1CC, Op1Ordered);
1714     if (Op0Ordered == Op1Ordered) {
1715       // If both are ordered or unordered, return a new fcmp with
1716       // or'ed predicates.
1717       return getFCmpValue(Op0Ordered, Op0Pred|Op1Pred, Op0LHS, Op0RHS, Builder);
1718     }
1719   }
1720   return 0;
1721 }
1722
1723 /// FoldOrWithConstants - This helper function folds:
1724 ///
1725 ///     ((A | B) & C1) | (B & C2)
1726 ///
1727 /// into:
1728 ///
1729 ///     (A & C1) | B
1730 ///
1731 /// when the XOR of the two constants is "all ones" (-1).
1732 Instruction *InstCombiner::FoldOrWithConstants(BinaryOperator &I, Value *Op,
1733                                                Value *A, Value *B, Value *C) {
1734   ConstantInt *CI1 = dyn_cast<ConstantInt>(C);
1735   if (!CI1) return 0;
1736
1737   Value *V1 = 0;
1738   ConstantInt *CI2 = 0;
1739   if (!match(Op, m_And(m_Value(V1), m_ConstantInt(CI2)))) return 0;
1740
1741   APInt Xor = CI1->getValue() ^ CI2->getValue();
1742   if (!Xor.isAllOnesValue()) return 0;
1743
1744   if (V1 == A || V1 == B) {
1745     Value *NewOp = Builder->CreateAnd((V1 == A) ? B : A, CI1);
1746     return BinaryOperator::CreateOr(NewOp, V1);
1747   }
1748
1749   return 0;
1750 }
1751
1752 Instruction *InstCombiner::visitOr(BinaryOperator &I) {
1753   bool Changed = SimplifyAssociativeOrCommutative(I);
1754   Value *Op0 = I.getOperand(0), *Op1 = I.getOperand(1);
1755
1756   if (Value *V = SimplifyOrInst(Op0, Op1, TD))
1757     return ReplaceInstUsesWith(I, V);
1758
1759   // (A&B)|(A&C) -> A&(B|C) etc
1760   if (Value *V = SimplifyUsingDistributiveLaws(I))
1761     return ReplaceInstUsesWith(I, V);
1762
1763   // See if we can simplify any instructions used by the instruction whose sole
1764   // purpose is to compute bits we don't care about.
1765   if (SimplifyDemandedInstructionBits(I))
1766     return &I;
1767
1768   if (ConstantInt *RHS = dyn_cast<ConstantInt>(Op1)) {
1769     ConstantInt *C1 = 0; Value *X = 0;
1770     // (X & C1) | C2 --> (X | C2) & (C1|C2)
1771     // iff (C1 & C2) == 0.
1772     if (match(Op0, m_And(m_Value(X), m_ConstantInt(C1))) &&
1773         (RHS->getValue() & C1->getValue()) != 0 &&
1774         Op0->hasOneUse()) {
1775       Value *Or = Builder->CreateOr(X, RHS);
1776       Or->takeName(Op0);
1777       return BinaryOperator::CreateAnd(Or,
1778                          ConstantInt::get(I.getContext(),
1779                                           RHS->getValue() | C1->getValue()));
1780     }
1781
1782     // (X ^ C1) | C2 --> (X | C2) ^ (C1&~C2)
1783     if (match(Op0, m_Xor(m_Value(X), m_ConstantInt(C1))) &&
1784         Op0->hasOneUse()) {
1785       Value *Or = Builder->CreateOr(X, RHS);
1786       Or->takeName(Op0);
1787       return BinaryOperator::CreateXor(Or,
1788                  ConstantInt::get(I.getContext(),
1789                                   C1->getValue() & ~RHS->getValue()));
1790     }
1791
1792     // Try to fold constant and into select arguments.
1793     if (SelectInst *SI = dyn_cast<SelectInst>(Op0))
1794       if (Instruction *R = FoldOpIntoSelect(I, SI))
1795         return R;
1796
1797     if (isa<PHINode>(Op0))
1798       if (Instruction *NV = FoldOpIntoPhi(I))
1799         return NV;
1800   }
1801
1802   Value *A = 0, *B = 0;
1803   ConstantInt *C1 = 0, *C2 = 0;
1804
1805   // (A | B) | C  and  A | (B | C)                  -> bswap if possible.
1806   // (A >> B) | (C << D)  and  (A << B) | (B >> C)  -> bswap if possible.
1807   if (match(Op0, m_Or(m_Value(), m_Value())) ||
1808       match(Op1, m_Or(m_Value(), m_Value())) ||
1809       (match(Op0, m_LogicalShift(m_Value(), m_Value())) &&
1810        match(Op1, m_LogicalShift(m_Value(), m_Value())))) {
1811     if (Instruction *BSwap = MatchBSwap(I))
1812       return BSwap;
1813   }
1814
1815   // (X^C)|Y -> (X|Y)^C iff Y&C == 0
1816   if (Op0->hasOneUse() &&
1817       match(Op0, m_Xor(m_Value(A), m_ConstantInt(C1))) &&
1818       MaskedValueIsZero(Op1, C1->getValue())) {
1819     Value *NOr = Builder->CreateOr(A, Op1);
1820     NOr->takeName(Op0);
1821     return BinaryOperator::CreateXor(NOr, C1);
1822   }
1823
1824   // Y|(X^C) -> (X|Y)^C iff Y&C == 0
1825   if (Op1->hasOneUse() &&
1826       match(Op1, m_Xor(m_Value(A), m_ConstantInt(C1))) &&
1827       MaskedValueIsZero(Op0, C1->getValue())) {
1828     Value *NOr = Builder->CreateOr(A, Op0);
1829     NOr->takeName(Op0);
1830     return BinaryOperator::CreateXor(NOr, C1);
1831   }
1832
1833   // (A & C)|(B & D)
1834   Value *C = 0, *D = 0;
1835   if (match(Op0, m_And(m_Value(A), m_Value(C))) &&
1836       match(Op1, m_And(m_Value(B), m_Value(D)))) {
1837     Value *V1 = 0, *V2 = 0;
1838     C1 = dyn_cast<ConstantInt>(C);
1839     C2 = dyn_cast<ConstantInt>(D);
1840     if (C1 && C2) {  // (A & C1)|(B & C2)
1841       // If we have: ((V + N) & C1) | (V & C2)
1842       // .. and C2 = ~C1 and C2 is 0+1+ and (N & C2) == 0
1843       // replace with V+N.
1844       if (C1->getValue() == ~C2->getValue()) {
1845         if ((C2->getValue() & (C2->getValue()+1)) == 0 && // C2 == 0+1+
1846             match(A, m_Add(m_Value(V1), m_Value(V2)))) {
1847           // Add commutes, try both ways.
1848           if (V1 == B && MaskedValueIsZero(V2, C2->getValue()))
1849             return ReplaceInstUsesWith(I, A);
1850           if (V2 == B && MaskedValueIsZero(V1, C2->getValue()))
1851             return ReplaceInstUsesWith(I, A);
1852         }
1853         // Or commutes, try both ways.
1854         if ((C1->getValue() & (C1->getValue()+1)) == 0 &&
1855             match(B, m_Add(m_Value(V1), m_Value(V2)))) {
1856           // Add commutes, try both ways.
1857           if (V1 == A && MaskedValueIsZero(V2, C1->getValue()))
1858             return ReplaceInstUsesWith(I, B);
1859           if (V2 == A && MaskedValueIsZero(V1, C1->getValue()))
1860             return ReplaceInstUsesWith(I, B);
1861         }
1862       }
1863
1864       if ((C1->getValue() & C2->getValue()) == 0) {
1865         // ((V | N) & C1) | (V & C2) --> (V|N) & (C1|C2)
1866         // iff (C1&C2) == 0 and (N&~C1) == 0
1867         if (match(A, m_Or(m_Value(V1), m_Value(V2))) &&
1868             ((V1 == B && MaskedValueIsZero(V2, ~C1->getValue())) ||  // (V|N)
1869              (V2 == B && MaskedValueIsZero(V1, ~C1->getValue()))))   // (N|V)
1870           return BinaryOperator::CreateAnd(A,
1871                                ConstantInt::get(A->getContext(),
1872                                                 C1->getValue()|C2->getValue()));
1873         // Or commutes, try both ways.
1874         if (match(B, m_Or(m_Value(V1), m_Value(V2))) &&
1875             ((V1 == A && MaskedValueIsZero(V2, ~C2->getValue())) ||  // (V|N)
1876              (V2 == A && MaskedValueIsZero(V1, ~C2->getValue()))))   // (N|V)
1877           return BinaryOperator::CreateAnd(B,
1878                                ConstantInt::get(B->getContext(),
1879                                                 C1->getValue()|C2->getValue()));
1880
1881         // ((V|C3)&C1) | ((V|C4)&C2) --> (V|C3|C4)&(C1|C2)
1882         // iff (C1&C2) == 0 and (C3&~C1) == 0 and (C4&~C2) == 0.
1883         ConstantInt *C3 = 0, *C4 = 0;
1884         if (match(A, m_Or(m_Value(V1), m_ConstantInt(C3))) &&
1885             (C3->getValue() & ~C1->getValue()) == 0 &&
1886             match(B, m_Or(m_Specific(V1), m_ConstantInt(C4))) &&
1887             (C4->getValue() & ~C2->getValue()) == 0) {
1888           V2 = Builder->CreateOr(V1, ConstantExpr::getOr(C3, C4), "bitfield");
1889           return BinaryOperator::CreateAnd(V2,
1890                                ConstantInt::get(B->getContext(),
1891                                                 C1->getValue()|C2->getValue()));
1892         }
1893       }
1894     }
1895
1896     // (A & (C0?-1:0)) | (B & ~(C0?-1:0)) ->  C0 ? A : B, and commuted variants.
1897     // Don't do this for vector select idioms, the code generator doesn't handle
1898     // them well yet.
1899     if (!I.getType()->isVectorTy()) {
1900       if (Instruction *Match = MatchSelectFromAndOr(A, B, C, D))
1901         return Match;
1902       if (Instruction *Match = MatchSelectFromAndOr(B, A, D, C))
1903         return Match;
1904       if (Instruction *Match = MatchSelectFromAndOr(C, B, A, D))
1905         return Match;
1906       if (Instruction *Match = MatchSelectFromAndOr(D, A, B, C))
1907         return Match;
1908     }
1909
1910     // ((A&~B)|(~A&B)) -> A^B
1911     if ((match(C, m_Not(m_Specific(D))) &&
1912          match(B, m_Not(m_Specific(A)))))
1913       return BinaryOperator::CreateXor(A, D);
1914     // ((~B&A)|(~A&B)) -> A^B
1915     if ((match(A, m_Not(m_Specific(D))) &&
1916          match(B, m_Not(m_Specific(C)))))
1917       return BinaryOperator::CreateXor(C, D);
1918     // ((A&~B)|(B&~A)) -> A^B
1919     if ((match(C, m_Not(m_Specific(B))) &&
1920          match(D, m_Not(m_Specific(A)))))
1921       return BinaryOperator::CreateXor(A, B);
1922     // ((~B&A)|(B&~A)) -> A^B
1923     if ((match(A, m_Not(m_Specific(B))) &&
1924          match(D, m_Not(m_Specific(C)))))
1925       return BinaryOperator::CreateXor(C, B);
1926
1927     // ((A|B)&1)|(B&-2) -> (A&1) | B
1928     if (match(A, m_Or(m_Value(V1), m_Specific(B))) ||
1929         match(A, m_Or(m_Specific(B), m_Value(V1)))) {
1930       Instruction *Ret = FoldOrWithConstants(I, Op1, V1, B, C);
1931       if (Ret) return Ret;
1932     }
1933     // (B&-2)|((A|B)&1) -> (A&1) | B
1934     if (match(B, m_Or(m_Specific(A), m_Value(V1))) ||
1935         match(B, m_Or(m_Value(V1), m_Specific(A)))) {
1936       Instruction *Ret = FoldOrWithConstants(I, Op0, A, V1, D);
1937       if (Ret) return Ret;
1938     }
1939   }
1940
1941   // (X >> Z) | (Y >> Z)  -> (X|Y) >> Z  for all shifts.
1942   if (BinaryOperator *SI1 = dyn_cast<BinaryOperator>(Op1)) {
1943     if (BinaryOperator *SI0 = dyn_cast<BinaryOperator>(Op0))
1944       if (SI0->isShift() && SI0->getOpcode() == SI1->getOpcode() &&
1945           SI0->getOperand(1) == SI1->getOperand(1) &&
1946           (SI0->hasOneUse() || SI1->hasOneUse())) {
1947         Value *NewOp = Builder->CreateOr(SI0->getOperand(0), SI1->getOperand(0),
1948                                          SI0->getName());
1949         return BinaryOperator::Create(SI1->getOpcode(), NewOp,
1950                                       SI1->getOperand(1));
1951       }
1952   }
1953
1954   // (~A | ~B) == (~(A & B)) - De Morgan's Law
1955   if (Value *Op0NotVal = dyn_castNotVal(Op0))
1956     if (Value *Op1NotVal = dyn_castNotVal(Op1))
1957       if (Op0->hasOneUse() && Op1->hasOneUse()) {
1958         Value *And = Builder->CreateAnd(Op0NotVal, Op1NotVal,
1959                                         I.getName()+".demorgan");
1960         return BinaryOperator::CreateNot(And);
1961       }
1962
1963   // Canonicalize xor to the RHS.
1964   if (match(Op0, m_Xor(m_Value(), m_Value())))
1965     std::swap(Op0, Op1);
1966
1967   // A | ( A ^ B) -> A |  B
1968   // A | (~A ^ B) -> A | ~B
1969   if (match(Op1, m_Xor(m_Value(A), m_Value(B)))) {
1970     if (Op0 == A || Op0 == B)
1971       return BinaryOperator::CreateOr(A, B);
1972
1973     if (Op1->hasOneUse() && match(A, m_Not(m_Specific(Op0)))) {
1974       Value *Not = Builder->CreateNot(B, B->getName()+".not");
1975       return BinaryOperator::CreateOr(Not, Op0);
1976     }
1977     if (Op1->hasOneUse() && match(B, m_Not(m_Specific(Op0)))) {
1978       Value *Not = Builder->CreateNot(A, A->getName()+".not");
1979       return BinaryOperator::CreateOr(Not, Op0);
1980     }
1981   }
1982
1983   // A | ~(A | B) -> A | ~B
1984   // A | ~(A ^ B) -> A | ~B
1985   if (match(Op1, m_Not(m_Value(A))))
1986     if (BinaryOperator *B = dyn_cast<BinaryOperator>(A))
1987       if ((Op0 == B->getOperand(0) || Op0 == B->getOperand(1)) &&
1988           Op1->hasOneUse() && (B->getOpcode() == Instruction::Or ||
1989                                B->getOpcode() == Instruction::Xor)) {
1990         Value *NotOp = Op0 == B->getOperand(0) ? B->getOperand(1) :
1991                                                  B->getOperand(0);
1992         Value *Not = Builder->CreateNot(NotOp, NotOp->getName()+".not");
1993         return BinaryOperator::CreateOr(Not, Op0);
1994       }
1995
1996   if (ICmpInst *RHS = dyn_cast<ICmpInst>(I.getOperand(1)))
1997     if (ICmpInst *LHS = dyn_cast<ICmpInst>(I.getOperand(0)))
1998       if (Value *Res = FoldOrOfICmps(LHS, RHS))
1999         return ReplaceInstUsesWith(I, Res);
2000
2001   // (fcmp uno x, c) | (fcmp uno y, c)  -> (fcmp uno x, y)
2002   if (FCmpInst *LHS = dyn_cast<FCmpInst>(I.getOperand(0)))
2003     if (FCmpInst *RHS = dyn_cast<FCmpInst>(I.getOperand(1)))
2004       if (Value *Res = FoldOrOfFCmps(LHS, RHS))
2005         return ReplaceInstUsesWith(I, Res);
2006
2007   // fold (or (cast A), (cast B)) -> (cast (or A, B))
2008   if (CastInst *Op0C = dyn_cast<CastInst>(Op0)) {
2009     CastInst *Op1C = dyn_cast<CastInst>(Op1);
2010     if (Op1C && Op0C->getOpcode() == Op1C->getOpcode()) {// same cast kind ?
2011       Type *SrcTy = Op0C->getOperand(0)->getType();
2012       if (SrcTy == Op1C->getOperand(0)->getType() &&
2013           SrcTy->isIntOrIntVectorTy()) {
2014         Value *Op0COp = Op0C->getOperand(0), *Op1COp = Op1C->getOperand(0);
2015
2016         if ((!isa<ICmpInst>(Op0COp) || !isa<ICmpInst>(Op1COp)) &&
2017             // Only do this if the casts both really cause code to be
2018             // generated.
2019             ShouldOptimizeCast(Op0C->getOpcode(), Op0COp, I.getType()) &&
2020             ShouldOptimizeCast(Op1C->getOpcode(), Op1COp, I.getType())) {
2021           Value *NewOp = Builder->CreateOr(Op0COp, Op1COp, I.getName());
2022           return CastInst::Create(Op0C->getOpcode(), NewOp, I.getType());
2023         }
2024
2025         // If this is or(cast(icmp), cast(icmp)), try to fold this even if the
2026         // cast is otherwise not optimizable.  This happens for vector sexts.
2027         if (ICmpInst *RHS = dyn_cast<ICmpInst>(Op1COp))
2028           if (ICmpInst *LHS = dyn_cast<ICmpInst>(Op0COp))
2029             if (Value *Res = FoldOrOfICmps(LHS, RHS))
2030               return CastInst::Create(Op0C->getOpcode(), Res, I.getType());
2031
2032         // If this is or(cast(fcmp), cast(fcmp)), try to fold this even if the
2033         // cast is otherwise not optimizable.  This happens for vector sexts.
2034         if (FCmpInst *RHS = dyn_cast<FCmpInst>(Op1COp))
2035           if (FCmpInst *LHS = dyn_cast<FCmpInst>(Op0COp))
2036             if (Value *Res = FoldOrOfFCmps(LHS, RHS))
2037               return CastInst::Create(Op0C->getOpcode(), Res, I.getType());
2038       }
2039     }
2040   }
2041
2042   // or(sext(A), B) -> A ? -1 : B where A is an i1
2043   // or(A, sext(B)) -> B ? -1 : A where B is an i1
2044   if (match(Op0, m_SExt(m_Value(A))) && A->getType()->isIntegerTy(1))
2045     return SelectInst::Create(A, ConstantInt::getSigned(I.getType(), -1), Op1);
2046   if (match(Op1, m_SExt(m_Value(A))) && A->getType()->isIntegerTy(1))
2047     return SelectInst::Create(A, ConstantInt::getSigned(I.getType(), -1), Op0);
2048
2049   // Note: If we've gotten to the point of visiting the outer OR, then the
2050   // inner one couldn't be simplified.  If it was a constant, then it won't
2051   // be simplified by a later pass either, so we try swapping the inner/outer
2052   // ORs in the hopes that we'll be able to simplify it this way.
2053   // (X|C) | V --> (X|V) | C
2054   if (Op0->hasOneUse() && !isa<ConstantInt>(Op1) &&
2055       match(Op0, m_Or(m_Value(A), m_ConstantInt(C1)))) {
2056     Value *Inner = Builder->CreateOr(A, Op1);
2057     Inner->takeName(Op0);
2058     return BinaryOperator::CreateOr(Inner, C1);
2059   }
2060
2061   return Changed ? &I : 0;
2062 }
2063
2064 Instruction *InstCombiner::visitXor(BinaryOperator &I) {
2065   bool Changed = SimplifyAssociativeOrCommutative(I);
2066   Value *Op0 = I.getOperand(0), *Op1 = I.getOperand(1);
2067
2068   if (Value *V = SimplifyXorInst(Op0, Op1, TD))
2069     return ReplaceInstUsesWith(I, V);
2070
2071   // (A&B)^(A&C) -> A&(B^C) etc
2072   if (Value *V = SimplifyUsingDistributiveLaws(I))
2073     return ReplaceInstUsesWith(I, V);
2074
2075   // See if we can simplify any instructions used by the instruction whose sole
2076   // purpose is to compute bits we don't care about.
2077   if (SimplifyDemandedInstructionBits(I))
2078     return &I;
2079
2080   // Is this a ~ operation?
2081   if (Value *NotOp = dyn_castNotVal(&I)) {
2082     if (BinaryOperator *Op0I = dyn_cast<BinaryOperator>(NotOp)) {
2083       if (Op0I->getOpcode() == Instruction::And ||
2084           Op0I->getOpcode() == Instruction::Or) {
2085         // ~(~X & Y) --> (X | ~Y) - De Morgan's Law
2086         // ~(~X | Y) === (X & ~Y) - De Morgan's Law
2087         if (dyn_castNotVal(Op0I->getOperand(1)))
2088           Op0I->swapOperands();
2089         if (Value *Op0NotVal = dyn_castNotVal(Op0I->getOperand(0))) {
2090           Value *NotY =
2091             Builder->CreateNot(Op0I->getOperand(1),
2092                                Op0I->getOperand(1)->getName()+".not");
2093           if (Op0I->getOpcode() == Instruction::And)
2094             return BinaryOperator::CreateOr(Op0NotVal, NotY);
2095           return BinaryOperator::CreateAnd(Op0NotVal, NotY);
2096         }
2097
2098         // ~(X & Y) --> (~X | ~Y) - De Morgan's Law
2099         // ~(X | Y) === (~X & ~Y) - De Morgan's Law
2100         if (isFreeToInvert(Op0I->getOperand(0)) &&
2101             isFreeToInvert(Op0I->getOperand(1))) {
2102           Value *NotX =
2103             Builder->CreateNot(Op0I->getOperand(0), "notlhs");
2104           Value *NotY =
2105             Builder->CreateNot(Op0I->getOperand(1), "notrhs");
2106           if (Op0I->getOpcode() == Instruction::And)
2107             return BinaryOperator::CreateOr(NotX, NotY);
2108           return BinaryOperator::CreateAnd(NotX, NotY);
2109         }
2110
2111       } else if (Op0I->getOpcode() == Instruction::AShr) {
2112         // ~(~X >>s Y) --> (X >>s Y)
2113         if (Value *Op0NotVal = dyn_castNotVal(Op0I->getOperand(0)))
2114           return BinaryOperator::CreateAShr(Op0NotVal, Op0I->getOperand(1));
2115       }
2116     }
2117   }
2118
2119
2120   if (ConstantInt *RHS = dyn_cast<ConstantInt>(Op1)) {
2121     if (RHS->isOne() && Op0->hasOneUse())
2122       // xor (cmp A, B), true = not (cmp A, B) = !cmp A, B
2123       if (CmpInst *CI = dyn_cast<CmpInst>(Op0))
2124         return CmpInst::Create(CI->getOpcode(),
2125                                CI->getInversePredicate(),
2126                                CI->getOperand(0), CI->getOperand(1));
2127
2128     // fold (xor(zext(cmp)), 1) and (xor(sext(cmp)), -1) to ext(!cmp).
2129     if (CastInst *Op0C = dyn_cast<CastInst>(Op0)) {
2130       if (CmpInst *CI = dyn_cast<CmpInst>(Op0C->getOperand(0))) {
2131         if (CI->hasOneUse() && Op0C->hasOneUse()) {
2132           Instruction::CastOps Opcode = Op0C->getOpcode();
2133           if ((Opcode == Instruction::ZExt || Opcode == Instruction::SExt) &&
2134               (RHS == ConstantExpr::getCast(Opcode,
2135                                            ConstantInt::getTrue(I.getContext()),
2136                                             Op0C->getDestTy()))) {
2137             CI->setPredicate(CI->getInversePredicate());
2138             return CastInst::Create(Opcode, CI, Op0C->getType());
2139           }
2140         }
2141       }
2142     }
2143
2144     if (BinaryOperator *Op0I = dyn_cast<BinaryOperator>(Op0)) {
2145       // ~(c-X) == X-c-1 == X+(-c-1)
2146       if (Op0I->getOpcode() == Instruction::Sub && RHS->isAllOnesValue())
2147         if (Constant *Op0I0C = dyn_cast<Constant>(Op0I->getOperand(0))) {
2148           Constant *NegOp0I0C = ConstantExpr::getNeg(Op0I0C);
2149           Constant *ConstantRHS = ConstantExpr::getSub(NegOp0I0C,
2150                                       ConstantInt::get(I.getType(), 1));
2151           return BinaryOperator::CreateAdd(Op0I->getOperand(1), ConstantRHS);
2152         }
2153
2154       if (ConstantInt *Op0CI = dyn_cast<ConstantInt>(Op0I->getOperand(1))) {
2155         if (Op0I->getOpcode() == Instruction::Add) {
2156           // ~(X-c) --> (-c-1)-X
2157           if (RHS->isAllOnesValue()) {
2158             Constant *NegOp0CI = ConstantExpr::getNeg(Op0CI);
2159             return BinaryOperator::CreateSub(
2160                            ConstantExpr::getSub(NegOp0CI,
2161                                       ConstantInt::get(I.getType(), 1)),
2162                                       Op0I->getOperand(0));
2163           } else if (RHS->getValue().isSignBit()) {
2164             // (X + C) ^ signbit -> (X + C + signbit)
2165             Constant *C = ConstantInt::get(I.getContext(),
2166                                            RHS->getValue() + Op0CI->getValue());
2167             return BinaryOperator::CreateAdd(Op0I->getOperand(0), C);
2168
2169           }
2170         } else if (Op0I->getOpcode() == Instruction::Or) {
2171           // (X|C1)^C2 -> X^(C1|C2) iff X&~C1 == 0
2172           if (MaskedValueIsZero(Op0I->getOperand(0), Op0CI->getValue())) {
2173             Constant *NewRHS = ConstantExpr::getOr(Op0CI, RHS);
2174             // Anything in both C1 and C2 is known to be zero, remove it from
2175             // NewRHS.
2176             Constant *CommonBits = ConstantExpr::getAnd(Op0CI, RHS);
2177             NewRHS = ConstantExpr::getAnd(NewRHS,
2178                                        ConstantExpr::getNot(CommonBits));
2179             Worklist.Add(Op0I);
2180             I.setOperand(0, Op0I->getOperand(0));
2181             I.setOperand(1, NewRHS);
2182             return &I;
2183           }
2184         }
2185       }
2186     }
2187
2188     // Try to fold constant and into select arguments.
2189     if (SelectInst *SI = dyn_cast<SelectInst>(Op0))
2190       if (Instruction *R = FoldOpIntoSelect(I, SI))
2191         return R;
2192     if (isa<PHINode>(Op0))
2193       if (Instruction *NV = FoldOpIntoPhi(I))
2194         return NV;
2195   }
2196
2197   BinaryOperator *Op1I = dyn_cast<BinaryOperator>(Op1);
2198   if (Op1I) {
2199     Value *A, *B;
2200     if (match(Op1I, m_Or(m_Value(A), m_Value(B)))) {
2201       if (A == Op0) {              // B^(B|A) == (A|B)^B
2202         Op1I->swapOperands();
2203         I.swapOperands();
2204         std::swap(Op0, Op1);
2205       } else if (B == Op0) {       // B^(A|B) == (A|B)^B
2206         I.swapOperands();     // Simplified below.
2207         std::swap(Op0, Op1);
2208       }
2209     } else if (match(Op1I, m_And(m_Value(A), m_Value(B))) &&
2210                Op1I->hasOneUse()){
2211       if (A == Op0) {                                      // A^(A&B) -> A^(B&A)
2212         Op1I->swapOperands();
2213         std::swap(A, B);
2214       }
2215       if (B == Op0) {                                      // A^(B&A) -> (B&A)^A
2216         I.swapOperands();     // Simplified below.
2217         std::swap(Op0, Op1);
2218       }
2219     }
2220   }
2221
2222   BinaryOperator *Op0I = dyn_cast<BinaryOperator>(Op0);
2223   if (Op0I) {
2224     Value *A, *B;
2225     if (match(Op0I, m_Or(m_Value(A), m_Value(B))) &&
2226         Op0I->hasOneUse()) {
2227       if (A == Op1)                                  // (B|A)^B == (A|B)^B
2228         std::swap(A, B);
2229       if (B == Op1)                                  // (A|B)^B == A & ~B
2230         return BinaryOperator::CreateAnd(A, Builder->CreateNot(Op1, "tmp"));
2231     } else if (match(Op0I, m_And(m_Value(A), m_Value(B))) &&
2232                Op0I->hasOneUse()){
2233       if (A == Op1)                                        // (A&B)^A -> (B&A)^A
2234         std::swap(A, B);
2235       if (B == Op1 &&                                      // (B&A)^A == ~B & A
2236           !isa<ConstantInt>(Op1)) {  // Canonical form is (B&C)^C
2237         return BinaryOperator::CreateAnd(Builder->CreateNot(A, "tmp"), Op1);
2238       }
2239     }
2240   }
2241
2242   // (X >> Z) ^ (Y >> Z)  -> (X^Y) >> Z  for all shifts.
2243   if (Op0I && Op1I && Op0I->isShift() &&
2244       Op0I->getOpcode() == Op1I->getOpcode() &&
2245       Op0I->getOperand(1) == Op1I->getOperand(1) &&
2246       (Op1I->hasOneUse() || Op1I->hasOneUse())) {
2247     Value *NewOp =
2248       Builder->CreateXor(Op0I->getOperand(0), Op1I->getOperand(0),
2249                          Op0I->getName());
2250     return BinaryOperator::Create(Op1I->getOpcode(), NewOp,
2251                                   Op1I->getOperand(1));
2252   }
2253
2254   if (Op0I && Op1I) {
2255     Value *A, *B, *C, *D;
2256     // (A & B)^(A | B) -> A ^ B
2257     if (match(Op0I, m_And(m_Value(A), m_Value(B))) &&
2258         match(Op1I, m_Or(m_Value(C), m_Value(D)))) {
2259       if ((A == C && B == D) || (A == D && B == C))
2260         return BinaryOperator::CreateXor(A, B);
2261     }
2262     // (A | B)^(A & B) -> A ^ B
2263     if (match(Op0I, m_Or(m_Value(A), m_Value(B))) &&
2264         match(Op1I, m_And(m_Value(C), m_Value(D)))) {
2265       if ((A == C && B == D) || (A == D && B == C))
2266         return BinaryOperator::CreateXor(A, B);
2267     }
2268   }
2269
2270   // (icmp1 A, B) ^ (icmp2 A, B) --> (icmp3 A, B)
2271   if (ICmpInst *RHS = dyn_cast<ICmpInst>(I.getOperand(1)))
2272     if (ICmpInst *LHS = dyn_cast<ICmpInst>(I.getOperand(0)))
2273       if (PredicatesFoldable(LHS->getPredicate(), RHS->getPredicate())) {
2274         if (LHS->getOperand(0) == RHS->getOperand(1) &&
2275             LHS->getOperand(1) == RHS->getOperand(0))
2276           LHS->swapOperands();
2277         if (LHS->getOperand(0) == RHS->getOperand(0) &&
2278             LHS->getOperand(1) == RHS->getOperand(1)) {
2279           Value *Op0 = LHS->getOperand(0), *Op1 = LHS->getOperand(1);
2280           unsigned Code = getICmpCode(LHS) ^ getICmpCode(RHS);
2281           bool isSigned = LHS->isSigned() || RHS->isSigned();
2282           return ReplaceInstUsesWith(I,
2283                                getICmpValue(isSigned, Code, Op0, Op1, 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 }