1b9abfdacbf5cb4c2de9e847390bfad1d029f85c
[oota-llvm.git] / lib / Transforms / InstCombine / InstCombineCalls.cpp
1 //===- InstCombineCalls.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 visitCall and visitInvoke functions.
11 //
12 //===----------------------------------------------------------------------===//
13
14 #include "InstCombineInternal.h"
15 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
16 #include "llvm/Analysis/InstructionSimplify.h"
17 #include "llvm/Analysis/MemoryBuiltins.h"
18 #include "llvm/IR/CallSite.h"
19 #include "llvm/IR/Dominators.h"
20 #include "llvm/IR/PatternMatch.h"
21 #include "llvm/IR/Statepoint.h"
22 #include "llvm/Transforms/Utils/BuildLibCalls.h"
23 #include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
24 #include "llvm/Transforms/Utils/SimplifyLibCalls.h"
25 using namespace llvm;
26 using namespace PatternMatch;
27
28 #define DEBUG_TYPE "instcombine"
29
30 STATISTIC(NumSimplified, "Number of library calls simplified");
31
32 /// getPromotedType - Return the specified type promoted as it would be to pass
33 /// though a va_arg area.
34 static Type *getPromotedType(Type *Ty) {
35   if (IntegerType* ITy = dyn_cast<IntegerType>(Ty)) {
36     if (ITy->getBitWidth() < 32)
37       return Type::getInt32Ty(Ty->getContext());
38   }
39   return Ty;
40 }
41
42 /// reduceToSingleValueType - Given an aggregate type which ultimately holds a
43 /// single scalar element, like {{{type}}} or [1 x type], return type.
44 static Type *reduceToSingleValueType(Type *T) {
45   while (!T->isSingleValueType()) {
46     if (StructType *STy = dyn_cast<StructType>(T)) {
47       if (STy->getNumElements() == 1)
48         T = STy->getElementType(0);
49       else
50         break;
51     } else if (ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(T)) {
52       if (ATy->getNumElements() == 1)
53         T = ATy->getElementType();
54       else
55         break;
56     } else
57       break;
58   }
59
60   return T;
61 }
62
63 Instruction *InstCombiner::SimplifyMemTransfer(MemIntrinsic *MI) {
64   unsigned DstAlign = getKnownAlignment(MI->getArgOperand(0), DL, MI, AC, DT);
65   unsigned SrcAlign = getKnownAlignment(MI->getArgOperand(1), DL, MI, AC, DT);
66   unsigned MinAlign = std::min(DstAlign, SrcAlign);
67   unsigned CopyAlign = MI->getAlignment();
68
69   if (CopyAlign < MinAlign) {
70     MI->setAlignment(ConstantInt::get(MI->getAlignmentType(), MinAlign, false));
71     return MI;
72   }
73
74   // If MemCpyInst length is 1/2/4/8 bytes then replace memcpy with
75   // load/store.
76   ConstantInt *MemOpLength = dyn_cast<ConstantInt>(MI->getArgOperand(2));
77   if (!MemOpLength) return nullptr;
78
79   // Source and destination pointer types are always "i8*" for intrinsic.  See
80   // if the size is something we can handle with a single primitive load/store.
81   // A single load+store correctly handles overlapping memory in the memmove
82   // case.
83   uint64_t Size = MemOpLength->getLimitedValue();
84   assert(Size && "0-sized memory transferring should be removed already.");
85
86   if (Size > 8 || (Size&(Size-1)))
87     return nullptr;  // If not 1/2/4/8 bytes, exit.
88
89   // Use an integer load+store unless we can find something better.
90   unsigned SrcAddrSp =
91     cast<PointerType>(MI->getArgOperand(1)->getType())->getAddressSpace();
92   unsigned DstAddrSp =
93     cast<PointerType>(MI->getArgOperand(0)->getType())->getAddressSpace();
94
95   IntegerType* IntType = IntegerType::get(MI->getContext(), Size<<3);
96   Type *NewSrcPtrTy = PointerType::get(IntType, SrcAddrSp);
97   Type *NewDstPtrTy = PointerType::get(IntType, DstAddrSp);
98
99   // Memcpy forces the use of i8* for the source and destination.  That means
100   // that if you're using memcpy to move one double around, you'll get a cast
101   // from double* to i8*.  We'd much rather use a double load+store rather than
102   // an i64 load+store, here because this improves the odds that the source or
103   // dest address will be promotable.  See if we can find a better type than the
104   // integer datatype.
105   Value *StrippedDest = MI->getArgOperand(0)->stripPointerCasts();
106   MDNode *CopyMD = nullptr;
107   if (StrippedDest != MI->getArgOperand(0)) {
108     Type *SrcETy = cast<PointerType>(StrippedDest->getType())
109                                     ->getElementType();
110     if (SrcETy->isSized() && DL.getTypeStoreSize(SrcETy) == Size) {
111       // The SrcETy might be something like {{{double}}} or [1 x double].  Rip
112       // down through these levels if so.
113       SrcETy = reduceToSingleValueType(SrcETy);
114
115       if (SrcETy->isSingleValueType()) {
116         NewSrcPtrTy = PointerType::get(SrcETy, SrcAddrSp);
117         NewDstPtrTy = PointerType::get(SrcETy, DstAddrSp);
118
119         // If the memcpy has metadata describing the members, see if we can
120         // get the TBAA tag describing our copy.
121         if (MDNode *M = MI->getMetadata(LLVMContext::MD_tbaa_struct)) {
122           if (M->getNumOperands() == 3 && M->getOperand(0) &&
123               mdconst::hasa<ConstantInt>(M->getOperand(0)) &&
124               mdconst::extract<ConstantInt>(M->getOperand(0))->isNullValue() &&
125               M->getOperand(1) &&
126               mdconst::hasa<ConstantInt>(M->getOperand(1)) &&
127               mdconst::extract<ConstantInt>(M->getOperand(1))->getValue() ==
128                   Size &&
129               M->getOperand(2) && isa<MDNode>(M->getOperand(2)))
130             CopyMD = cast<MDNode>(M->getOperand(2));
131         }
132       }
133     }
134   }
135
136   // If the memcpy/memmove provides better alignment info than we can
137   // infer, use it.
138   SrcAlign = std::max(SrcAlign, CopyAlign);
139   DstAlign = std::max(DstAlign, CopyAlign);
140
141   Value *Src = Builder->CreateBitCast(MI->getArgOperand(1), NewSrcPtrTy);
142   Value *Dest = Builder->CreateBitCast(MI->getArgOperand(0), NewDstPtrTy);
143   LoadInst *L = Builder->CreateLoad(Src, MI->isVolatile());
144   L->setAlignment(SrcAlign);
145   if (CopyMD)
146     L->setMetadata(LLVMContext::MD_tbaa, CopyMD);
147   StoreInst *S = Builder->CreateStore(L, Dest, MI->isVolatile());
148   S->setAlignment(DstAlign);
149   if (CopyMD)
150     S->setMetadata(LLVMContext::MD_tbaa, CopyMD);
151
152   // Set the size of the copy to 0, it will be deleted on the next iteration.
153   MI->setArgOperand(2, Constant::getNullValue(MemOpLength->getType()));
154   return MI;
155 }
156
157 Instruction *InstCombiner::SimplifyMemSet(MemSetInst *MI) {
158   unsigned Alignment = getKnownAlignment(MI->getDest(), DL, MI, AC, DT);
159   if (MI->getAlignment() < Alignment) {
160     MI->setAlignment(ConstantInt::get(MI->getAlignmentType(),
161                                              Alignment, false));
162     return MI;
163   }
164
165   // Extract the length and alignment and fill if they are constant.
166   ConstantInt *LenC = dyn_cast<ConstantInt>(MI->getLength());
167   ConstantInt *FillC = dyn_cast<ConstantInt>(MI->getValue());
168   if (!LenC || !FillC || !FillC->getType()->isIntegerTy(8))
169     return nullptr;
170   uint64_t Len = LenC->getLimitedValue();
171   Alignment = MI->getAlignment();
172   assert(Len && "0-sized memory setting should be removed already.");
173
174   // memset(s,c,n) -> store s, c (for n=1,2,4,8)
175   if (Len <= 8 && isPowerOf2_32((uint32_t)Len)) {
176     Type *ITy = IntegerType::get(MI->getContext(), Len*8);  // n=1 -> i8.
177
178     Value *Dest = MI->getDest();
179     unsigned DstAddrSp = cast<PointerType>(Dest->getType())->getAddressSpace();
180     Type *NewDstPtrTy = PointerType::get(ITy, DstAddrSp);
181     Dest = Builder->CreateBitCast(Dest, NewDstPtrTy);
182
183     // Alignment 0 is identity for alignment 1 for memset, but not store.
184     if (Alignment == 0) Alignment = 1;
185
186     // Extract the fill value and store.
187     uint64_t Fill = FillC->getZExtValue()*0x0101010101010101ULL;
188     StoreInst *S = Builder->CreateStore(ConstantInt::get(ITy, Fill), Dest,
189                                         MI->isVolatile());
190     S->setAlignment(Alignment);
191
192     // Set the size of the copy to 0, it will be deleted on the next iteration.
193     MI->setLength(Constant::getNullValue(LenC->getType()));
194     return MI;
195   }
196
197   return nullptr;
198 }
199
200 static Value *SimplifyX86immshift(const IntrinsicInst &II,
201                                   InstCombiner::BuilderTy &Builder) {
202   bool LogicalShift = false;
203   bool ShiftLeft = false;
204
205   switch (II.getIntrinsicID()) {
206   default:
207     return nullptr;
208   case Intrinsic::x86_sse2_psra_d:
209   case Intrinsic::x86_sse2_psra_w:
210   case Intrinsic::x86_sse2_psrai_d:
211   case Intrinsic::x86_sse2_psrai_w:
212   case Intrinsic::x86_avx2_psra_d:
213   case Intrinsic::x86_avx2_psra_w:
214   case Intrinsic::x86_avx2_psrai_d:
215   case Intrinsic::x86_avx2_psrai_w:
216     LogicalShift = false; ShiftLeft = false;
217     break;
218   case Intrinsic::x86_sse2_psrl_d:
219   case Intrinsic::x86_sse2_psrl_q:
220   case Intrinsic::x86_sse2_psrl_w:
221   case Intrinsic::x86_sse2_psrli_d:
222   case Intrinsic::x86_sse2_psrli_q:
223   case Intrinsic::x86_sse2_psrli_w:
224   case Intrinsic::x86_avx2_psrl_d:
225   case Intrinsic::x86_avx2_psrl_q:
226   case Intrinsic::x86_avx2_psrl_w:
227   case Intrinsic::x86_avx2_psrli_d:
228   case Intrinsic::x86_avx2_psrli_q:
229   case Intrinsic::x86_avx2_psrli_w:
230     LogicalShift = true; ShiftLeft = false;
231     break;
232   case Intrinsic::x86_sse2_psll_d:
233   case Intrinsic::x86_sse2_psll_q:
234   case Intrinsic::x86_sse2_psll_w:
235   case Intrinsic::x86_sse2_pslli_d:
236   case Intrinsic::x86_sse2_pslli_q:
237   case Intrinsic::x86_sse2_pslli_w:
238   case Intrinsic::x86_avx2_psll_d:
239   case Intrinsic::x86_avx2_psll_q:
240   case Intrinsic::x86_avx2_psll_w:
241   case Intrinsic::x86_avx2_pslli_d:
242   case Intrinsic::x86_avx2_pslli_q:
243   case Intrinsic::x86_avx2_pslli_w:
244     LogicalShift = true; ShiftLeft = true;
245     break;
246   }
247   assert((LogicalShift || !ShiftLeft) && "Only logical shifts can shift left");
248
249   // Simplify if count is constant.
250   auto Arg1 = II.getArgOperand(1);
251   auto CAZ = dyn_cast<ConstantAggregateZero>(Arg1);
252   auto CDV = dyn_cast<ConstantDataVector>(Arg1);
253   auto CInt = dyn_cast<ConstantInt>(Arg1);
254   if (!CAZ && !CDV && !CInt)
255     return nullptr;
256
257   APInt Count(64, 0);
258   if (CDV) {
259     // SSE2/AVX2 uses all the first 64-bits of the 128-bit vector
260     // operand to compute the shift amount.
261     auto VT = cast<VectorType>(CDV->getType());
262     unsigned BitWidth = VT->getElementType()->getPrimitiveSizeInBits();
263     assert((64 % BitWidth) == 0 && "Unexpected packed shift size");
264     unsigned NumSubElts = 64 / BitWidth;
265
266     // Concatenate the sub-elements to create the 64-bit value.
267     for (unsigned i = 0; i != NumSubElts; ++i) {
268       unsigned SubEltIdx = (NumSubElts - 1) - i;
269       auto SubElt = cast<ConstantInt>(CDV->getElementAsConstant(SubEltIdx));
270       Count = Count.shl(BitWidth);
271       Count |= SubElt->getValue().zextOrTrunc(64);
272     }
273   }
274   else if (CInt)
275     Count = CInt->getValue();
276
277   auto Vec = II.getArgOperand(0);
278   auto VT = cast<VectorType>(Vec->getType());
279   auto SVT = VT->getElementType();
280   unsigned VWidth = VT->getNumElements();
281   unsigned BitWidth = SVT->getPrimitiveSizeInBits();
282
283   // If shift-by-zero then just return the original value.
284   if (Count == 0)
285     return Vec;
286
287   // Handle cases when Shift >= BitWidth.
288   if (Count.uge(BitWidth)) {
289     // If LogicalShift - just return zero.
290     if (LogicalShift)
291       return ConstantAggregateZero::get(VT);
292
293     // If ArithmeticShift - clamp Shift to (BitWidth - 1).
294     Count = APInt(64, BitWidth - 1);
295   }
296
297   // Get a constant vector of the same type as the first operand.
298   auto ShiftAmt = ConstantInt::get(SVT, Count.zextOrTrunc(BitWidth));
299   auto ShiftVec = Builder.CreateVectorSplat(VWidth, ShiftAmt);
300
301   if (ShiftLeft)
302     return Builder.CreateShl(Vec, ShiftVec);
303
304   if (LogicalShift)
305     return Builder.CreateLShr(Vec, ShiftVec);
306
307   return Builder.CreateAShr(Vec, ShiftVec);
308 }
309
310 static Value *SimplifyX86extend(const IntrinsicInst &II,
311                                 InstCombiner::BuilderTy &Builder,
312                                 bool SignExtend) {
313   VectorType *SrcTy = cast<VectorType>(II.getArgOperand(0)->getType());
314   VectorType *DstTy = cast<VectorType>(II.getType());
315   unsigned NumDstElts = DstTy->getNumElements();
316
317   // Extract a subvector of the first NumDstElts lanes and sign/zero extend.
318   SmallVector<int, 8> ShuffleMask;
319   for (int i = 0; i != (int)NumDstElts; ++i)
320     ShuffleMask.push_back(i);
321
322   Value *SV = Builder.CreateShuffleVector(II.getArgOperand(0),
323                                           UndefValue::get(SrcTy), ShuffleMask);
324   return SignExtend ? Builder.CreateSExt(SV, DstTy)
325                     : Builder.CreateZExt(SV, DstTy);
326 }
327
328 static Value *SimplifyX86insertps(const IntrinsicInst &II,
329                                   InstCombiner::BuilderTy &Builder) {
330   if (auto *CInt = dyn_cast<ConstantInt>(II.getArgOperand(2))) {
331     VectorType *VecTy = cast<VectorType>(II.getType());
332     assert(VecTy->getNumElements() == 4 && "insertps with wrong vector type");
333
334     // The immediate permute control byte looks like this:
335     //    [3:0] - zero mask for each 32-bit lane
336     //    [5:4] - select one 32-bit destination lane
337     //    [7:6] - select one 32-bit source lane
338
339     uint8_t Imm = CInt->getZExtValue();
340     uint8_t ZMask = Imm & 0xf;
341     uint8_t DestLane = (Imm >> 4) & 0x3;
342     uint8_t SourceLane = (Imm >> 6) & 0x3;
343
344     ConstantAggregateZero *ZeroVector = ConstantAggregateZero::get(VecTy);
345
346     // If all zero mask bits are set, this was just a weird way to
347     // generate a zero vector.
348     if (ZMask == 0xf)
349       return ZeroVector;
350
351     // Initialize by passing all of the first source bits through.
352     int ShuffleMask[4] = { 0, 1, 2, 3 };
353
354     // We may replace the second operand with the zero vector.
355     Value *V1 = II.getArgOperand(1);
356
357     if (ZMask) {
358       // If the zero mask is being used with a single input or the zero mask
359       // overrides the destination lane, this is a shuffle with the zero vector.
360       if ((II.getArgOperand(0) == II.getArgOperand(1)) ||
361           (ZMask & (1 << DestLane))) {
362         V1 = ZeroVector;
363         // We may still move 32-bits of the first source vector from one lane
364         // to another.
365         ShuffleMask[DestLane] = SourceLane;
366         // The zero mask may override the previous insert operation.
367         for (unsigned i = 0; i < 4; ++i)
368           if ((ZMask >> i) & 0x1)
369             ShuffleMask[i] = i + 4;
370       } else {
371         // TODO: Model this case as 2 shuffles or a 'logical and' plus shuffle?
372         return nullptr;
373       }
374     } else {
375       // Replace the selected destination lane with the selected source lane.
376       ShuffleMask[DestLane] = SourceLane + 4;
377     }
378
379     return Builder.CreateShuffleVector(II.getArgOperand(0), V1, ShuffleMask);
380   }
381   return nullptr;
382 }
383
384 /// The shuffle mask for a perm2*128 selects any two halves of two 256-bit
385 /// source vectors, unless a zero bit is set. If a zero bit is set,
386 /// then ignore that half of the mask and clear that half of the vector.
387 static Value *SimplifyX86vperm2(const IntrinsicInst &II,
388                                 InstCombiner::BuilderTy &Builder) {
389   if (auto *CInt = dyn_cast<ConstantInt>(II.getArgOperand(2))) {
390     VectorType *VecTy = cast<VectorType>(II.getType());
391     ConstantAggregateZero *ZeroVector = ConstantAggregateZero::get(VecTy);
392
393     // The immediate permute control byte looks like this:
394     //    [1:0] - select 128 bits from sources for low half of destination
395     //    [2]   - ignore
396     //    [3]   - zero low half of destination
397     //    [5:4] - select 128 bits from sources for high half of destination
398     //    [6]   - ignore
399     //    [7]   - zero high half of destination
400
401     uint8_t Imm = CInt->getZExtValue();
402
403     bool LowHalfZero = Imm & 0x08;
404     bool HighHalfZero = Imm & 0x80;
405
406     // If both zero mask bits are set, this was just a weird way to
407     // generate a zero vector.
408     if (LowHalfZero && HighHalfZero)
409       return ZeroVector;
410
411     // If 0 or 1 zero mask bits are set, this is a simple shuffle.
412     unsigned NumElts = VecTy->getNumElements();
413     unsigned HalfSize = NumElts / 2;
414     SmallVector<int, 8> ShuffleMask(NumElts);
415
416     // The high bit of the selection field chooses the 1st or 2nd operand.
417     bool LowInputSelect = Imm & 0x02;
418     bool HighInputSelect = Imm & 0x20;
419
420     // The low bit of the selection field chooses the low or high half
421     // of the selected operand.
422     bool LowHalfSelect = Imm & 0x01;
423     bool HighHalfSelect = Imm & 0x10;
424
425     // Determine which operand(s) are actually in use for this instruction.
426     Value *V0 = LowInputSelect ? II.getArgOperand(1) : II.getArgOperand(0);
427     Value *V1 = HighInputSelect ? II.getArgOperand(1) : II.getArgOperand(0);
428
429     // If needed, replace operands based on zero mask.
430     V0 = LowHalfZero ? ZeroVector : V0;
431     V1 = HighHalfZero ? ZeroVector : V1;
432
433     // Permute low half of result.
434     unsigned StartIndex = LowHalfSelect ? HalfSize : 0;
435     for (unsigned i = 0; i < HalfSize; ++i)
436       ShuffleMask[i] = StartIndex + i;
437
438     // Permute high half of result.
439     StartIndex = HighHalfSelect ? HalfSize : 0;
440     StartIndex += NumElts;
441     for (unsigned i = 0; i < HalfSize; ++i)
442       ShuffleMask[i + HalfSize] = StartIndex + i;
443
444     return Builder.CreateShuffleVector(V0, V1, ShuffleMask);
445   }
446   return nullptr;
447 }
448
449 /// visitCallInst - CallInst simplification.  This mostly only handles folding
450 /// of intrinsic instructions.  For normal calls, it allows visitCallSite to do
451 /// the heavy lifting.
452 ///
453 Instruction *InstCombiner::visitCallInst(CallInst &CI) {
454   auto Args = CI.arg_operands();
455   if (Value *V = SimplifyCall(CI.getCalledValue(), Args.begin(), Args.end(), DL,
456                               TLI, DT, AC))
457     return ReplaceInstUsesWith(CI, V);
458
459   if (isFreeCall(&CI, TLI))
460     return visitFree(CI);
461
462   // If the caller function is nounwind, mark the call as nounwind, even if the
463   // callee isn't.
464   if (CI.getParent()->getParent()->doesNotThrow() &&
465       !CI.doesNotThrow()) {
466     CI.setDoesNotThrow();
467     return &CI;
468   }
469
470   IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(&CI);
471   if (!II) return visitCallSite(&CI);
472
473   // Intrinsics cannot occur in an invoke, so handle them here instead of in
474   // visitCallSite.
475   if (MemIntrinsic *MI = dyn_cast<MemIntrinsic>(II)) {
476     bool Changed = false;
477
478     // memmove/cpy/set of zero bytes is a noop.
479     if (Constant *NumBytes = dyn_cast<Constant>(MI->getLength())) {
480       if (NumBytes->isNullValue())
481         return EraseInstFromFunction(CI);
482
483       if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(NumBytes))
484         if (CI->getZExtValue() == 1) {
485           // Replace the instruction with just byte operations.  We would
486           // transform other cases to loads/stores, but we don't know if
487           // alignment is sufficient.
488         }
489     }
490
491     // No other transformations apply to volatile transfers.
492     if (MI->isVolatile())
493       return nullptr;
494
495     // If we have a memmove and the source operation is a constant global,
496     // then the source and dest pointers can't alias, so we can change this
497     // into a call to memcpy.
498     if (MemMoveInst *MMI = dyn_cast<MemMoveInst>(MI)) {
499       if (GlobalVariable *GVSrc = dyn_cast<GlobalVariable>(MMI->getSource()))
500         if (GVSrc->isConstant()) {
501           Module *M = CI.getParent()->getParent()->getParent();
502           Intrinsic::ID MemCpyID = Intrinsic::memcpy;
503           Type *Tys[3] = { CI.getArgOperand(0)->getType(),
504                            CI.getArgOperand(1)->getType(),
505                            CI.getArgOperand(2)->getType() };
506           CI.setCalledFunction(Intrinsic::getDeclaration(M, MemCpyID, Tys));
507           Changed = true;
508         }
509     }
510
511     if (MemTransferInst *MTI = dyn_cast<MemTransferInst>(MI)) {
512       // memmove(x,x,size) -> noop.
513       if (MTI->getSource() == MTI->getDest())
514         return EraseInstFromFunction(CI);
515     }
516
517     // If we can determine a pointer alignment that is bigger than currently
518     // set, update the alignment.
519     if (isa<MemTransferInst>(MI)) {
520       if (Instruction *I = SimplifyMemTransfer(MI))
521         return I;
522     } else if (MemSetInst *MSI = dyn_cast<MemSetInst>(MI)) {
523       if (Instruction *I = SimplifyMemSet(MSI))
524         return I;
525     }
526
527     if (Changed) return II;
528   }
529
530   switch (II->getIntrinsicID()) {
531   default: break;
532   case Intrinsic::objectsize: {
533     uint64_t Size;
534     if (getObjectSize(II->getArgOperand(0), Size, DL, TLI))
535       return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantInt::get(CI.getType(), Size));
536     return nullptr;
537   }
538   case Intrinsic::bswap: {
539     Value *IIOperand = II->getArgOperand(0);
540     Value *X = nullptr;
541
542     // bswap(bswap(x)) -> x
543     if (match(IIOperand, m_BSwap(m_Value(X))))
544         return ReplaceInstUsesWith(CI, X);
545
546     // bswap(trunc(bswap(x))) -> trunc(lshr(x, c))
547     if (match(IIOperand, m_Trunc(m_BSwap(m_Value(X))))) {
548       unsigned C = X->getType()->getPrimitiveSizeInBits() -
549         IIOperand->getType()->getPrimitiveSizeInBits();
550       Value *CV = ConstantInt::get(X->getType(), C);
551       Value *V = Builder->CreateLShr(X, CV);
552       return new TruncInst(V, IIOperand->getType());
553     }
554     break;
555   }
556
557   case Intrinsic::powi:
558     if (ConstantInt *Power = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1))) {
559       // powi(x, 0) -> 1.0
560       if (Power->isZero())
561         return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantFP::get(CI.getType(), 1.0));
562       // powi(x, 1) -> x
563       if (Power->isOne())
564         return ReplaceInstUsesWith(CI, II->getArgOperand(0));
565       // powi(x, -1) -> 1/x
566       if (Power->isAllOnesValue())
567         return BinaryOperator::CreateFDiv(ConstantFP::get(CI.getType(), 1.0),
568                                           II->getArgOperand(0));
569     }
570     break;
571   case Intrinsic::cttz: {
572     // If all bits below the first known one are known zero,
573     // this value is constant.
574     IntegerType *IT = dyn_cast<IntegerType>(II->getArgOperand(0)->getType());
575     // FIXME: Try to simplify vectors of integers.
576     if (!IT) break;
577     uint32_t BitWidth = IT->getBitWidth();
578     APInt KnownZero(BitWidth, 0);
579     APInt KnownOne(BitWidth, 0);
580     computeKnownBits(II->getArgOperand(0), KnownZero, KnownOne, 0, II);
581     unsigned TrailingZeros = KnownOne.countTrailingZeros();
582     APInt Mask(APInt::getLowBitsSet(BitWidth, TrailingZeros));
583     if ((Mask & KnownZero) == Mask)
584       return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantInt::get(IT,
585                                  APInt(BitWidth, TrailingZeros)));
586
587     }
588     break;
589   case Intrinsic::ctlz: {
590     // If all bits above the first known one are known zero,
591     // this value is constant.
592     IntegerType *IT = dyn_cast<IntegerType>(II->getArgOperand(0)->getType());
593     // FIXME: Try to simplify vectors of integers.
594     if (!IT) break;
595     uint32_t BitWidth = IT->getBitWidth();
596     APInt KnownZero(BitWidth, 0);
597     APInt KnownOne(BitWidth, 0);
598     computeKnownBits(II->getArgOperand(0), KnownZero, KnownOne, 0, II);
599     unsigned LeadingZeros = KnownOne.countLeadingZeros();
600     APInt Mask(APInt::getHighBitsSet(BitWidth, LeadingZeros));
601     if ((Mask & KnownZero) == Mask)
602       return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantInt::get(IT,
603                                  APInt(BitWidth, LeadingZeros)));
604
605     }
606     break;
607
608   case Intrinsic::uadd_with_overflow:
609   case Intrinsic::sadd_with_overflow:
610   case Intrinsic::umul_with_overflow:
611   case Intrinsic::smul_with_overflow:
612     if (isa<Constant>(II->getArgOperand(0)) &&
613         !isa<Constant>(II->getArgOperand(1))) {
614       // Canonicalize constants into the RHS.
615       Value *LHS = II->getArgOperand(0);
616       II->setArgOperand(0, II->getArgOperand(1));
617       II->setArgOperand(1, LHS);
618       return II;
619     }
620     // fall through
621
622   case Intrinsic::usub_with_overflow:
623   case Intrinsic::ssub_with_overflow: {
624     OverflowCheckFlavor OCF =
625         IntrinsicIDToOverflowCheckFlavor(II->getIntrinsicID());
626     assert(OCF != OCF_INVALID && "unexpected!");
627
628     Value *OperationResult = nullptr;
629     Constant *OverflowResult = nullptr;
630     if (OptimizeOverflowCheck(OCF, II->getArgOperand(0), II->getArgOperand(1),
631                               *II, OperationResult, OverflowResult))
632       return CreateOverflowTuple(II, OperationResult, OverflowResult);
633
634     break;
635   }
636
637   case Intrinsic::minnum:
638   case Intrinsic::maxnum: {
639     Value *Arg0 = II->getArgOperand(0);
640     Value *Arg1 = II->getArgOperand(1);
641
642     // fmin(x, x) -> x
643     if (Arg0 == Arg1)
644       return ReplaceInstUsesWith(CI, Arg0);
645
646     const ConstantFP *C0 = dyn_cast<ConstantFP>(Arg0);
647     const ConstantFP *C1 = dyn_cast<ConstantFP>(Arg1);
648
649     // Canonicalize constants into the RHS.
650     if (C0 && !C1) {
651       II->setArgOperand(0, Arg1);
652       II->setArgOperand(1, Arg0);
653       return II;
654     }
655
656     // fmin(x, nan) -> x
657     if (C1 && C1->isNaN())
658       return ReplaceInstUsesWith(CI, Arg0);
659
660     // This is the value because if undef were NaN, we would return the other
661     // value and cannot return a NaN unless both operands are.
662     //
663     // fmin(undef, x) -> x
664     if (isa<UndefValue>(Arg0))
665       return ReplaceInstUsesWith(CI, Arg1);
666
667     // fmin(x, undef) -> x
668     if (isa<UndefValue>(Arg1))
669       return ReplaceInstUsesWith(CI, Arg0);
670
671     Value *X = nullptr;
672     Value *Y = nullptr;
673     if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::minnum) {
674       // fmin(x, fmin(x, y)) -> fmin(x, y)
675       // fmin(y, fmin(x, y)) -> fmin(x, y)
676       if (match(Arg1, m_FMin(m_Value(X), m_Value(Y)))) {
677         if (Arg0 == X || Arg0 == Y)
678           return ReplaceInstUsesWith(CI, Arg1);
679       }
680
681       // fmin(fmin(x, y), x) -> fmin(x, y)
682       // fmin(fmin(x, y), y) -> fmin(x, y)
683       if (match(Arg0, m_FMin(m_Value(X), m_Value(Y)))) {
684         if (Arg1 == X || Arg1 == Y)
685           return ReplaceInstUsesWith(CI, Arg0);
686       }
687
688       // TODO: fmin(nnan x, inf) -> x
689       // TODO: fmin(nnan ninf x, flt_max) -> x
690       if (C1 && C1->isInfinity()) {
691         // fmin(x, -inf) -> -inf
692         if (C1->isNegative())
693           return ReplaceInstUsesWith(CI, Arg1);
694       }
695     } else {
696       assert(II->getIntrinsicID() == Intrinsic::maxnum);
697       // fmax(x, fmax(x, y)) -> fmax(x, y)
698       // fmax(y, fmax(x, y)) -> fmax(x, y)
699       if (match(Arg1, m_FMax(m_Value(X), m_Value(Y)))) {
700         if (Arg0 == X || Arg0 == Y)
701           return ReplaceInstUsesWith(CI, Arg1);
702       }
703
704       // fmax(fmax(x, y), x) -> fmax(x, y)
705       // fmax(fmax(x, y), y) -> fmax(x, y)
706       if (match(Arg0, m_FMax(m_Value(X), m_Value(Y)))) {
707         if (Arg1 == X || Arg1 == Y)
708           return ReplaceInstUsesWith(CI, Arg0);
709       }
710
711       // TODO: fmax(nnan x, -inf) -> x
712       // TODO: fmax(nnan ninf x, -flt_max) -> x
713       if (C1 && C1->isInfinity()) {
714         // fmax(x, inf) -> inf
715         if (!C1->isNegative())
716           return ReplaceInstUsesWith(CI, Arg1);
717       }
718     }
719     break;
720   }
721   case Intrinsic::ppc_altivec_lvx:
722   case Intrinsic::ppc_altivec_lvxl:
723     // Turn PPC lvx -> load if the pointer is known aligned.
724     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(0), 16, DL, II, AC, DT) >=
725         16) {
726       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(0),
727                                          PointerType::getUnqual(II->getType()));
728       return new LoadInst(Ptr);
729     }
730     break;
731   case Intrinsic::ppc_vsx_lxvw4x:
732   case Intrinsic::ppc_vsx_lxvd2x: {
733     // Turn PPC VSX loads into normal loads.
734     Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(0),
735                                         PointerType::getUnqual(II->getType()));
736     return new LoadInst(Ptr, Twine(""), false, 1);
737   }
738   case Intrinsic::ppc_altivec_stvx:
739   case Intrinsic::ppc_altivec_stvxl:
740     // Turn stvx -> store if the pointer is known aligned.
741     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(1), 16, DL, II, AC, DT) >=
742         16) {
743       Type *OpPtrTy =
744         PointerType::getUnqual(II->getArgOperand(0)->getType());
745       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(1), OpPtrTy);
746       return new StoreInst(II->getArgOperand(0), Ptr);
747     }
748     break;
749   case Intrinsic::ppc_vsx_stxvw4x:
750   case Intrinsic::ppc_vsx_stxvd2x: {
751     // Turn PPC VSX stores into normal stores.
752     Type *OpPtrTy = PointerType::getUnqual(II->getArgOperand(0)->getType());
753     Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(1), OpPtrTy);
754     return new StoreInst(II->getArgOperand(0), Ptr, false, 1);
755   }
756   case Intrinsic::ppc_qpx_qvlfs:
757     // Turn PPC QPX qvlfs -> load if the pointer is known aligned.
758     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(0), 16, DL, II, AC, DT) >=
759         16) {
760       Type *VTy = VectorType::get(Builder->getFloatTy(),
761                                   II->getType()->getVectorNumElements());
762       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(0),
763                                          PointerType::getUnqual(VTy));
764       Value *Load = Builder->CreateLoad(Ptr);
765       return new FPExtInst(Load, II->getType());
766     }
767     break;
768   case Intrinsic::ppc_qpx_qvlfd:
769     // Turn PPC QPX qvlfd -> load if the pointer is known aligned.
770     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(0), 32, DL, II, AC, DT) >=
771         32) {
772       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(0),
773                                          PointerType::getUnqual(II->getType()));
774       return new LoadInst(Ptr);
775     }
776     break;
777   case Intrinsic::ppc_qpx_qvstfs:
778     // Turn PPC QPX qvstfs -> store if the pointer is known aligned.
779     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(1), 16, DL, II, AC, DT) >=
780         16) {
781       Type *VTy = VectorType::get(Builder->getFloatTy(),
782           II->getArgOperand(0)->getType()->getVectorNumElements());
783       Value *TOp = Builder->CreateFPTrunc(II->getArgOperand(0), VTy);
784       Type *OpPtrTy = PointerType::getUnqual(VTy);
785       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(1), OpPtrTy);
786       return new StoreInst(TOp, Ptr);
787     }
788     break;
789   case Intrinsic::ppc_qpx_qvstfd:
790     // Turn PPC QPX qvstfd -> store if the pointer is known aligned.
791     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(1), 32, DL, II, AC, DT) >=
792         32) {
793       Type *OpPtrTy =
794         PointerType::getUnqual(II->getArgOperand(0)->getType());
795       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(1), OpPtrTy);
796       return new StoreInst(II->getArgOperand(0), Ptr);
797     }
798     break;
799   case Intrinsic::x86_sse_storeu_ps:
800   case Intrinsic::x86_sse2_storeu_pd:
801   case Intrinsic::x86_sse2_storeu_dq:
802     // Turn X86 storeu -> store if the pointer is known aligned.
803     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(0), 16, DL, II, AC, DT) >=
804         16) {
805       Type *OpPtrTy =
806         PointerType::getUnqual(II->getArgOperand(1)->getType());
807       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(0), OpPtrTy);
808       return new StoreInst(II->getArgOperand(1), Ptr);
809     }
810     break;
811
812   case Intrinsic::x86_sse_cvtss2si:
813   case Intrinsic::x86_sse_cvtss2si64:
814   case Intrinsic::x86_sse_cvttss2si:
815   case Intrinsic::x86_sse_cvttss2si64:
816   case Intrinsic::x86_sse2_cvtsd2si:
817   case Intrinsic::x86_sse2_cvtsd2si64:
818   case Intrinsic::x86_sse2_cvttsd2si:
819   case Intrinsic::x86_sse2_cvttsd2si64: {
820     // These intrinsics only demand the 0th element of their input vectors. If
821     // we can simplify the input based on that, do so now.
822     unsigned VWidth =
823       cast<VectorType>(II->getArgOperand(0)->getType())->getNumElements();
824     APInt DemandedElts(VWidth, 1);
825     APInt UndefElts(VWidth, 0);
826     if (Value *V = SimplifyDemandedVectorElts(II->getArgOperand(0),
827                                               DemandedElts, UndefElts)) {
828       II->setArgOperand(0, V);
829       return II;
830     }
831     break;
832   }
833
834   // Constant fold ashr( <A x Bi>, Ci ).
835   // Constant fold lshr( <A x Bi>, Ci ).
836   // Constant fold shl( <A x Bi>, Ci ).
837   case Intrinsic::x86_sse2_psrai_d:
838   case Intrinsic::x86_sse2_psrai_w:
839   case Intrinsic::x86_avx2_psrai_d:
840   case Intrinsic::x86_avx2_psrai_w:
841   case Intrinsic::x86_sse2_psrli_d:
842   case Intrinsic::x86_sse2_psrli_q:
843   case Intrinsic::x86_sse2_psrli_w:
844   case Intrinsic::x86_avx2_psrli_d:
845   case Intrinsic::x86_avx2_psrli_q:
846   case Intrinsic::x86_avx2_psrli_w:
847   case Intrinsic::x86_sse2_pslli_d:
848   case Intrinsic::x86_sse2_pslli_q:
849   case Intrinsic::x86_sse2_pslli_w:
850   case Intrinsic::x86_avx2_pslli_d:
851   case Intrinsic::x86_avx2_pslli_q:
852   case Intrinsic::x86_avx2_pslli_w:
853     if (Value *V = SimplifyX86immshift(*II, *Builder))
854       return ReplaceInstUsesWith(*II, V);
855     break;
856
857   case Intrinsic::x86_sse2_psra_d:
858   case Intrinsic::x86_sse2_psra_w:
859   case Intrinsic::x86_avx2_psra_d:
860   case Intrinsic::x86_avx2_psra_w:
861   case Intrinsic::x86_sse2_psrl_d:
862   case Intrinsic::x86_sse2_psrl_q:
863   case Intrinsic::x86_sse2_psrl_w:
864   case Intrinsic::x86_avx2_psrl_d:
865   case Intrinsic::x86_avx2_psrl_q:
866   case Intrinsic::x86_avx2_psrl_w:
867   case Intrinsic::x86_sse2_psll_d:
868   case Intrinsic::x86_sse2_psll_q:
869   case Intrinsic::x86_sse2_psll_w:
870   case Intrinsic::x86_avx2_psll_d:
871   case Intrinsic::x86_avx2_psll_q:
872   case Intrinsic::x86_avx2_psll_w: {
873     if (Value *V = SimplifyX86immshift(*II, *Builder))
874       return ReplaceInstUsesWith(*II, V);
875
876     // SSE2/AVX2 uses only the first 64-bits of the 128-bit vector
877     // operand to compute the shift amount.
878     auto ShiftAmt = II->getArgOperand(1);
879     auto ShiftType = cast<VectorType>(ShiftAmt->getType());
880     assert(ShiftType->getPrimitiveSizeInBits() == 128 &&
881            "Unexpected packed shift size");
882     unsigned VWidth = ShiftType->getNumElements();
883
884     APInt DemandedElts = APInt::getLowBitsSet(VWidth, VWidth / 2);
885     APInt UndefElts(VWidth, 0);
886     if (Value *V =
887             SimplifyDemandedVectorElts(ShiftAmt, DemandedElts, UndefElts)) {
888       II->setArgOperand(1, V);
889       return II;
890     }
891     break;
892   }
893
894   case Intrinsic::x86_sse41_pmovsxbd:
895   case Intrinsic::x86_sse41_pmovsxbq:
896   case Intrinsic::x86_sse41_pmovsxbw:
897   case Intrinsic::x86_sse41_pmovsxdq:
898   case Intrinsic::x86_sse41_pmovsxwd:
899   case Intrinsic::x86_sse41_pmovsxwq:
900   case Intrinsic::x86_avx2_pmovsxbd:
901   case Intrinsic::x86_avx2_pmovsxbq:
902   case Intrinsic::x86_avx2_pmovsxbw:
903   case Intrinsic::x86_avx2_pmovsxdq:
904   case Intrinsic::x86_avx2_pmovsxwd:
905   case Intrinsic::x86_avx2_pmovsxwq:
906     if (Value *V = SimplifyX86extend(*II, *Builder, true))
907       return ReplaceInstUsesWith(*II, V);
908     break;
909
910   case Intrinsic::x86_sse41_pmovzxbd:
911   case Intrinsic::x86_sse41_pmovzxbq:
912   case Intrinsic::x86_sse41_pmovzxbw:
913   case Intrinsic::x86_sse41_pmovzxdq:
914   case Intrinsic::x86_sse41_pmovzxwd:
915   case Intrinsic::x86_sse41_pmovzxwq:
916   case Intrinsic::x86_avx2_pmovzxbd:
917   case Intrinsic::x86_avx2_pmovzxbq:
918   case Intrinsic::x86_avx2_pmovzxbw:
919   case Intrinsic::x86_avx2_pmovzxdq:
920   case Intrinsic::x86_avx2_pmovzxwd:
921   case Intrinsic::x86_avx2_pmovzxwq:
922     if (Value *V = SimplifyX86extend(*II, *Builder, false))
923       return ReplaceInstUsesWith(*II, V);
924     break;
925
926   case Intrinsic::x86_sse41_insertps:
927     if (Value *V = SimplifyX86insertps(*II, *Builder))
928       return ReplaceInstUsesWith(*II, V);
929     break;
930
931   case Intrinsic::x86_sse4a_insertqi: {
932     // insertqi x, y, 64, 0 can just copy y's lower bits and leave the top
933     // ones undef
934     // TODO: eventually we should lower this intrinsic to IR
935     if (auto CILength = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(2))) {
936       if (auto CIIndex = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(3))) {
937         unsigned Index = CIIndex->getZExtValue();
938         // From AMD documentation: "a value of zero in the field length is
939         // defined as length of 64".
940         unsigned Length = CILength->equalsInt(0) ? 64 : CILength->getZExtValue();
941
942         // From AMD documentation: "If the sum of the bit index + length field
943         // is greater than 64, the results are undefined".
944         unsigned End = Index + Length;
945
946         // Note that both field index and field length are 8-bit quantities.
947         // Since variables 'Index' and 'Length' are unsigned values
948         // obtained from zero-extending field index and field length
949         // respectively, their sum should never wrap around.
950         if (End > 64)
951           return ReplaceInstUsesWith(CI, UndefValue::get(II->getType()));
952
953         if (Length == 64 && Index == 0) {
954           Value *Vec = II->getArgOperand(1);
955           Value *Undef = UndefValue::get(Vec->getType());
956           const uint32_t Mask[] = { 0, 2 };
957           return ReplaceInstUsesWith(
958               CI,
959               Builder->CreateShuffleVector(
960                   Vec, Undef, ConstantDataVector::get(
961                                   II->getContext(), makeArrayRef(Mask))));
962         } else if (auto Source =
963                        dyn_cast<IntrinsicInst>(II->getArgOperand(0))) {
964           if (Source->hasOneUse() &&
965               Source->getArgOperand(1) == II->getArgOperand(1)) {
966             // If the source of the insert has only one use and it's another
967             // insert (and they're both inserting from the same vector), try to
968             // bundle both together.
969             auto CISourceLength =
970                 dyn_cast<ConstantInt>(Source->getArgOperand(2));
971             auto CISourceIndex =
972                 dyn_cast<ConstantInt>(Source->getArgOperand(3));
973             if (CISourceIndex && CISourceLength) {
974               unsigned SourceIndex = CISourceIndex->getZExtValue();
975               unsigned SourceLength = CISourceLength->getZExtValue();
976               unsigned SourceEnd = SourceIndex + SourceLength;
977               unsigned NewIndex, NewLength;
978               bool ShouldReplace = false;
979               if (Index <= SourceIndex && SourceIndex <= End) {
980                 NewIndex = Index;
981                 NewLength = std::max(End, SourceEnd) - NewIndex;
982                 ShouldReplace = true;
983               } else if (SourceIndex <= Index && Index <= SourceEnd) {
984                 NewIndex = SourceIndex;
985                 NewLength = std::max(SourceEnd, End) - NewIndex;
986                 ShouldReplace = true;
987               }
988
989               if (ShouldReplace) {
990                 Constant *ConstantLength = ConstantInt::get(
991                     II->getArgOperand(2)->getType(), NewLength, false);
992                 Constant *ConstantIndex = ConstantInt::get(
993                     II->getArgOperand(3)->getType(), NewIndex, false);
994                 Value *Args[4] = { Source->getArgOperand(0),
995                                    II->getArgOperand(1), ConstantLength,
996                                    ConstantIndex };
997                 Module *M = CI.getParent()->getParent()->getParent();
998                 Value *F =
999                     Intrinsic::getDeclaration(M, Intrinsic::x86_sse4a_insertqi);
1000                 return ReplaceInstUsesWith(CI, Builder->CreateCall(F, Args));
1001               }
1002             }
1003           }
1004         }
1005       }
1006     }
1007     break;
1008   }
1009
1010   case Intrinsic::x86_sse41_pblendvb:
1011   case Intrinsic::x86_sse41_blendvps:
1012   case Intrinsic::x86_sse41_blendvpd:
1013   case Intrinsic::x86_avx_blendv_ps_256:
1014   case Intrinsic::x86_avx_blendv_pd_256:
1015   case Intrinsic::x86_avx2_pblendvb: {
1016     // Convert blendv* to vector selects if the mask is constant.
1017     // This optimization is convoluted because the intrinsic is defined as
1018     // getting a vector of floats or doubles for the ps and pd versions.
1019     // FIXME: That should be changed.
1020
1021     Value *Op0 = II->getArgOperand(0);
1022     Value *Op1 = II->getArgOperand(1);
1023     Value *Mask = II->getArgOperand(2);
1024
1025     // fold (blend A, A, Mask) -> A
1026     if (Op0 == Op1)
1027       return ReplaceInstUsesWith(CI, Op0);
1028
1029     // Zero Mask - select 1st argument.
1030     if (isa<ConstantAggregateZero>(Mask))
1031       return ReplaceInstUsesWith(CI, Op0);
1032
1033     // Constant Mask - select 1st/2nd argument lane based on top bit of mask.
1034     if (auto C = dyn_cast<ConstantDataVector>(Mask)) {
1035       auto Tyi1 = Builder->getInt1Ty();
1036       auto SelectorType = cast<VectorType>(Mask->getType());
1037       auto EltTy = SelectorType->getElementType();
1038       unsigned Size = SelectorType->getNumElements();
1039       unsigned BitWidth =
1040           EltTy->isFloatTy()
1041               ? 32
1042               : (EltTy->isDoubleTy() ? 64 : EltTy->getIntegerBitWidth());
1043       assert((BitWidth == 64 || BitWidth == 32 || BitWidth == 8) &&
1044              "Wrong arguments for variable blend intrinsic");
1045       SmallVector<Constant *, 32> Selectors;
1046       for (unsigned I = 0; I < Size; ++I) {
1047         // The intrinsics only read the top bit
1048         uint64_t Selector;
1049         if (BitWidth == 8)
1050           Selector = C->getElementAsInteger(I);
1051         else
1052           Selector = C->getElementAsAPFloat(I).bitcastToAPInt().getZExtValue();
1053         Selectors.push_back(ConstantInt::get(Tyi1, Selector >> (BitWidth - 1)));
1054       }
1055       auto NewSelector = ConstantVector::get(Selectors);
1056       return SelectInst::Create(NewSelector, Op1, Op0, "blendv");
1057     }
1058     break;
1059   }
1060
1061   case Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_ps:
1062   case Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_ps_256:
1063   case Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_pd:
1064   case Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_pd_256: {
1065     // Convert vpermil* to shufflevector if the mask is constant.
1066     Value *V = II->getArgOperand(1);
1067     unsigned Size = cast<VectorType>(V->getType())->getNumElements();
1068     assert(Size == 8 || Size == 4 || Size == 2);
1069     uint32_t Indexes[8];
1070     if (auto C = dyn_cast<ConstantDataVector>(V)) {
1071       // The intrinsics only read one or two bits, clear the rest.
1072       for (unsigned I = 0; I < Size; ++I) {
1073         uint32_t Index = C->getElementAsInteger(I) & 0x3;
1074         if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_pd ||
1075             II->getIntrinsicID() == Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_pd_256)
1076           Index >>= 1;
1077         Indexes[I] = Index;
1078       }
1079     } else if (isa<ConstantAggregateZero>(V)) {
1080       for (unsigned I = 0; I < Size; ++I)
1081         Indexes[I] = 0;
1082     } else {
1083       break;
1084     }
1085     // The _256 variants are a bit trickier since the mask bits always index
1086     // into the corresponding 128 half. In order to convert to a generic
1087     // shuffle, we have to make that explicit.
1088     if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_ps_256 ||
1089         II->getIntrinsicID() == Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_pd_256) {
1090       for (unsigned I = Size / 2; I < Size; ++I)
1091         Indexes[I] += Size / 2;
1092     }
1093     auto NewC =
1094         ConstantDataVector::get(V->getContext(), makeArrayRef(Indexes, Size));
1095     auto V1 = II->getArgOperand(0);
1096     auto V2 = UndefValue::get(V1->getType());
1097     auto Shuffle = Builder->CreateShuffleVector(V1, V2, NewC);
1098     return ReplaceInstUsesWith(CI, Shuffle);
1099   }
1100
1101   case Intrinsic::x86_avx_vperm2f128_pd_256:
1102   case Intrinsic::x86_avx_vperm2f128_ps_256:
1103   case Intrinsic::x86_avx_vperm2f128_si_256:
1104   case Intrinsic::x86_avx2_vperm2i128:
1105     if (Value *V = SimplifyX86vperm2(*II, *Builder))
1106       return ReplaceInstUsesWith(*II, V);
1107     break;
1108
1109   case Intrinsic::ppc_altivec_vperm:
1110     // Turn vperm(V1,V2,mask) -> shuffle(V1,V2,mask) if mask is a constant.
1111     // Note that ppc_altivec_vperm has a big-endian bias, so when creating
1112     // a vectorshuffle for little endian, we must undo the transformation
1113     // performed on vec_perm in altivec.h.  That is, we must complement
1114     // the permutation mask with respect to 31 and reverse the order of
1115     // V1 and V2.
1116     if (Constant *Mask = dyn_cast<Constant>(II->getArgOperand(2))) {
1117       assert(Mask->getType()->getVectorNumElements() == 16 &&
1118              "Bad type for intrinsic!");
1119
1120       // Check that all of the elements are integer constants or undefs.
1121       bool AllEltsOk = true;
1122       for (unsigned i = 0; i != 16; ++i) {
1123         Constant *Elt = Mask->getAggregateElement(i);
1124         if (!Elt || !(isa<ConstantInt>(Elt) || isa<UndefValue>(Elt))) {
1125           AllEltsOk = false;
1126           break;
1127         }
1128       }
1129
1130       if (AllEltsOk) {
1131         // Cast the input vectors to byte vectors.
1132         Value *Op0 = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(0),
1133                                             Mask->getType());
1134         Value *Op1 = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(1),
1135                                             Mask->getType());
1136         Value *Result = UndefValue::get(Op0->getType());
1137
1138         // Only extract each element once.
1139         Value *ExtractedElts[32];
1140         memset(ExtractedElts, 0, sizeof(ExtractedElts));
1141
1142         for (unsigned i = 0; i != 16; ++i) {
1143           if (isa<UndefValue>(Mask->getAggregateElement(i)))
1144             continue;
1145           unsigned Idx =
1146             cast<ConstantInt>(Mask->getAggregateElement(i))->getZExtValue();
1147           Idx &= 31;  // Match the hardware behavior.
1148           if (DL.isLittleEndian())
1149             Idx = 31 - Idx;
1150
1151           if (!ExtractedElts[Idx]) {
1152             Value *Op0ToUse = (DL.isLittleEndian()) ? Op1 : Op0;
1153             Value *Op1ToUse = (DL.isLittleEndian()) ? Op0 : Op1;
1154             ExtractedElts[Idx] =
1155               Builder->CreateExtractElement(Idx < 16 ? Op0ToUse : Op1ToUse,
1156                                             Builder->getInt32(Idx&15));
1157           }
1158
1159           // Insert this value into the result vector.
1160           Result = Builder->CreateInsertElement(Result, ExtractedElts[Idx],
1161                                                 Builder->getInt32(i));
1162         }
1163         return CastInst::Create(Instruction::BitCast, Result, CI.getType());
1164       }
1165     }
1166     break;
1167
1168   case Intrinsic::arm_neon_vld1:
1169   case Intrinsic::arm_neon_vld2:
1170   case Intrinsic::arm_neon_vld3:
1171   case Intrinsic::arm_neon_vld4:
1172   case Intrinsic::arm_neon_vld2lane:
1173   case Intrinsic::arm_neon_vld3lane:
1174   case Intrinsic::arm_neon_vld4lane:
1175   case Intrinsic::arm_neon_vst1:
1176   case Intrinsic::arm_neon_vst2:
1177   case Intrinsic::arm_neon_vst3:
1178   case Intrinsic::arm_neon_vst4:
1179   case Intrinsic::arm_neon_vst2lane:
1180   case Intrinsic::arm_neon_vst3lane:
1181   case Intrinsic::arm_neon_vst4lane: {
1182     unsigned MemAlign = getKnownAlignment(II->getArgOperand(0), DL, II, AC, DT);
1183     unsigned AlignArg = II->getNumArgOperands() - 1;
1184     ConstantInt *IntrAlign = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(AlignArg));
1185     if (IntrAlign && IntrAlign->getZExtValue() < MemAlign) {
1186       II->setArgOperand(AlignArg,
1187                         ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(II->getContext()),
1188                                          MemAlign, false));
1189       return II;
1190     }
1191     break;
1192   }
1193
1194   case Intrinsic::arm_neon_vmulls:
1195   case Intrinsic::arm_neon_vmullu:
1196   case Intrinsic::aarch64_neon_smull:
1197   case Intrinsic::aarch64_neon_umull: {
1198     Value *Arg0 = II->getArgOperand(0);
1199     Value *Arg1 = II->getArgOperand(1);
1200
1201     // Handle mul by zero first:
1202     if (isa<ConstantAggregateZero>(Arg0) || isa<ConstantAggregateZero>(Arg1)) {
1203       return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantAggregateZero::get(II->getType()));
1204     }
1205
1206     // Check for constant LHS & RHS - in this case we just simplify.
1207     bool Zext = (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::arm_neon_vmullu ||
1208                  II->getIntrinsicID() == Intrinsic::aarch64_neon_umull);
1209     VectorType *NewVT = cast<VectorType>(II->getType());
1210     if (Constant *CV0 = dyn_cast<Constant>(Arg0)) {
1211       if (Constant *CV1 = dyn_cast<Constant>(Arg1)) {
1212         CV0 = ConstantExpr::getIntegerCast(CV0, NewVT, /*isSigned=*/!Zext);
1213         CV1 = ConstantExpr::getIntegerCast(CV1, NewVT, /*isSigned=*/!Zext);
1214
1215         return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantExpr::getMul(CV0, CV1));
1216       }
1217
1218       // Couldn't simplify - canonicalize constant to the RHS.
1219       std::swap(Arg0, Arg1);
1220     }
1221
1222     // Handle mul by one:
1223     if (Constant *CV1 = dyn_cast<Constant>(Arg1))
1224       if (ConstantInt *Splat =
1225               dyn_cast_or_null<ConstantInt>(CV1->getSplatValue()))
1226         if (Splat->isOne())
1227           return CastInst::CreateIntegerCast(Arg0, II->getType(),
1228                                              /*isSigned=*/!Zext);
1229
1230     break;
1231   }
1232
1233   case Intrinsic::AMDGPU_rcp: {
1234     if (const ConstantFP *C = dyn_cast<ConstantFP>(II->getArgOperand(0))) {
1235       const APFloat &ArgVal = C->getValueAPF();
1236       APFloat Val(ArgVal.getSemantics(), 1.0);
1237       APFloat::opStatus Status = Val.divide(ArgVal,
1238                                             APFloat::rmNearestTiesToEven);
1239       // Only do this if it was exact and therefore not dependent on the
1240       // rounding mode.
1241       if (Status == APFloat::opOK)
1242         return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantFP::get(II->getContext(), Val));
1243     }
1244
1245     break;
1246   }
1247   case Intrinsic::stackrestore: {
1248     // If the save is right next to the restore, remove the restore.  This can
1249     // happen when variable allocas are DCE'd.
1250     if (IntrinsicInst *SS = dyn_cast<IntrinsicInst>(II->getArgOperand(0))) {
1251       if (SS->getIntrinsicID() == Intrinsic::stacksave) {
1252         BasicBlock::iterator BI = SS;
1253         if (&*++BI == II)
1254           return EraseInstFromFunction(CI);
1255       }
1256     }
1257
1258     // Scan down this block to see if there is another stack restore in the
1259     // same block without an intervening call/alloca.
1260     BasicBlock::iterator BI = II;
1261     TerminatorInst *TI = II->getParent()->getTerminator();
1262     bool CannotRemove = false;
1263     for (++BI; &*BI != TI; ++BI) {
1264       if (isa<AllocaInst>(BI)) {
1265         CannotRemove = true;
1266         break;
1267       }
1268       if (CallInst *BCI = dyn_cast<CallInst>(BI)) {
1269         if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(BCI)) {
1270           // If there is a stackrestore below this one, remove this one.
1271           if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::stackrestore)
1272             return EraseInstFromFunction(CI);
1273           // Otherwise, ignore the intrinsic.
1274         } else {
1275           // If we found a non-intrinsic call, we can't remove the stack
1276           // restore.
1277           CannotRemove = true;
1278           break;
1279         }
1280       }
1281     }
1282
1283     // If the stack restore is in a return, resume, or unwind block and if there
1284     // are no allocas or calls between the restore and the return, nuke the
1285     // restore.
1286     if (!CannotRemove && (isa<ReturnInst>(TI) || isa<ResumeInst>(TI)))
1287       return EraseInstFromFunction(CI);
1288     break;
1289   }
1290   case Intrinsic::assume: {
1291     // Canonicalize assume(a && b) -> assume(a); assume(b);
1292     // Note: New assumption intrinsics created here are registered by
1293     // the InstCombineIRInserter object.
1294     Value *IIOperand = II->getArgOperand(0), *A, *B,
1295           *AssumeIntrinsic = II->getCalledValue();
1296     if (match(IIOperand, m_And(m_Value(A), m_Value(B)))) {
1297       Builder->CreateCall(AssumeIntrinsic, A, II->getName());
1298       Builder->CreateCall(AssumeIntrinsic, B, II->getName());
1299       return EraseInstFromFunction(*II);
1300     }
1301     // assume(!(a || b)) -> assume(!a); assume(!b);
1302     if (match(IIOperand, m_Not(m_Or(m_Value(A), m_Value(B))))) {
1303       Builder->CreateCall(AssumeIntrinsic, Builder->CreateNot(A),
1304                           II->getName());
1305       Builder->CreateCall(AssumeIntrinsic, Builder->CreateNot(B),
1306                           II->getName());
1307       return EraseInstFromFunction(*II);
1308     }
1309
1310     // assume( (load addr) != null ) -> add 'nonnull' metadata to load
1311     // (if assume is valid at the load)
1312     if (ICmpInst* ICmp = dyn_cast<ICmpInst>(IIOperand)) {
1313       Value *LHS = ICmp->getOperand(0);
1314       Value *RHS = ICmp->getOperand(1);
1315       if (ICmpInst::ICMP_NE == ICmp->getPredicate() &&
1316           isa<LoadInst>(LHS) &&
1317           isa<Constant>(RHS) &&
1318           RHS->getType()->isPointerTy() &&
1319           cast<Constant>(RHS)->isNullValue()) {
1320         LoadInst* LI = cast<LoadInst>(LHS);
1321         if (isValidAssumeForContext(II, LI, DT)) {
1322           MDNode *MD = MDNode::get(II->getContext(), None);
1323           LI->setMetadata(LLVMContext::MD_nonnull, MD);
1324           return EraseInstFromFunction(*II);
1325         }
1326       }
1327       // TODO: apply nonnull return attributes to calls and invokes
1328       // TODO: apply range metadata for range check patterns?
1329     }
1330     // If there is a dominating assume with the same condition as this one,
1331     // then this one is redundant, and should be removed.
1332     APInt KnownZero(1, 0), KnownOne(1, 0);
1333     computeKnownBits(IIOperand, KnownZero, KnownOne, 0, II);
1334     if (KnownOne.isAllOnesValue())
1335       return EraseInstFromFunction(*II);
1336
1337     break;
1338   }
1339   case Intrinsic::experimental_gc_relocate: {
1340     // Translate facts known about a pointer before relocating into
1341     // facts about the relocate value, while being careful to
1342     // preserve relocation semantics.
1343     GCRelocateOperands Operands(II);
1344     Value *DerivedPtr = Operands.getDerivedPtr();
1345     auto *GCRelocateType = cast<PointerType>(II->getType());
1346
1347     // Remove the relocation if unused, note that this check is required
1348     // to prevent the cases below from looping forever.
1349     if (II->use_empty())
1350       return EraseInstFromFunction(*II);
1351
1352     // Undef is undef, even after relocation.
1353     // TODO: provide a hook for this in GCStrategy.  This is clearly legal for
1354     // most practical collectors, but there was discussion in the review thread
1355     // about whether it was legal for all possible collectors.
1356     if (isa<UndefValue>(DerivedPtr)) {
1357       // gc_relocate is uncasted. Use undef of gc_relocate's type to replace it.
1358       return ReplaceInstUsesWith(*II, UndefValue::get(GCRelocateType));
1359     }
1360
1361     // The relocation of null will be null for most any collector.
1362     // TODO: provide a hook for this in GCStrategy.  There might be some weird
1363     // collector this property does not hold for.
1364     if (isa<ConstantPointerNull>(DerivedPtr)) {
1365       // gc_relocate is uncasted. Use null-pointer of gc_relocate's type to replace it.
1366       return ReplaceInstUsesWith(*II, ConstantPointerNull::get(GCRelocateType));
1367     }
1368
1369     // isKnownNonNull -> nonnull attribute
1370     if (isKnownNonNull(DerivedPtr))
1371       II->addAttribute(AttributeSet::ReturnIndex, Attribute::NonNull);
1372
1373     // isDereferenceablePointer -> deref attribute
1374     if (isDereferenceablePointer(DerivedPtr, DL)) {
1375       if (Argument *A = dyn_cast<Argument>(DerivedPtr)) {
1376         uint64_t Bytes = A->getDereferenceableBytes();
1377         II->addDereferenceableAttr(AttributeSet::ReturnIndex, Bytes);
1378       }
1379     }
1380
1381     // TODO: bitcast(relocate(p)) -> relocate(bitcast(p))
1382     // Canonicalize on the type from the uses to the defs
1383
1384     // TODO: relocate((gep p, C, C2, ...)) -> gep(relocate(p), C, C2, ...)
1385   }
1386   }
1387
1388   return visitCallSite(II);
1389 }
1390
1391 // InvokeInst simplification
1392 //
1393 Instruction *InstCombiner::visitInvokeInst(InvokeInst &II) {
1394   return visitCallSite(&II);
1395 }
1396
1397 /// isSafeToEliminateVarargsCast - If this cast does not affect the value
1398 /// passed through the varargs area, we can eliminate the use of the cast.
1399 static bool isSafeToEliminateVarargsCast(const CallSite CS,
1400                                          const DataLayout &DL,
1401                                          const CastInst *const CI,
1402                                          const int ix) {
1403   if (!CI->isLosslessCast())
1404     return false;
1405
1406   // If this is a GC intrinsic, avoid munging types.  We need types for
1407   // statepoint reconstruction in SelectionDAG.
1408   // TODO: This is probably something which should be expanded to all
1409   // intrinsics since the entire point of intrinsics is that
1410   // they are understandable by the optimizer.
1411   if (isStatepoint(CS) || isGCRelocate(CS) || isGCResult(CS))
1412     return false;
1413
1414   // The size of ByVal or InAlloca arguments is derived from the type, so we
1415   // can't change to a type with a different size.  If the size were
1416   // passed explicitly we could avoid this check.
1417   if (!CS.isByValOrInAllocaArgument(ix))
1418     return true;
1419
1420   Type* SrcTy =
1421             cast<PointerType>(CI->getOperand(0)->getType())->getElementType();
1422   Type* DstTy = cast<PointerType>(CI->getType())->getElementType();
1423   if (!SrcTy->isSized() || !DstTy->isSized())
1424     return false;
1425   if (DL.getTypeAllocSize(SrcTy) != DL.getTypeAllocSize(DstTy))
1426     return false;
1427   return true;
1428 }
1429
1430 // Try to fold some different type of calls here.
1431 // Currently we're only working with the checking functions, memcpy_chk,
1432 // mempcpy_chk, memmove_chk, memset_chk, strcpy_chk, stpcpy_chk, strncpy_chk,
1433 // strcat_chk and strncat_chk.
1434 Instruction *InstCombiner::tryOptimizeCall(CallInst *CI) {
1435   if (!CI->getCalledFunction()) return nullptr;
1436
1437   auto InstCombineRAUW = [this](Instruction *From, Value *With) {
1438     ReplaceInstUsesWith(*From, With);
1439   };
1440   LibCallSimplifier Simplifier(DL, TLI, InstCombineRAUW);
1441   if (Value *With = Simplifier.optimizeCall(CI)) {
1442     ++NumSimplified;
1443     return CI->use_empty() ? CI : ReplaceInstUsesWith(*CI, With);
1444   }
1445
1446   return nullptr;
1447 }
1448
1449 static IntrinsicInst *FindInitTrampolineFromAlloca(Value *TrampMem) {
1450   // Strip off at most one level of pointer casts, looking for an alloca.  This
1451   // is good enough in practice and simpler than handling any number of casts.
1452   Value *Underlying = TrampMem->stripPointerCasts();
1453   if (Underlying != TrampMem &&
1454       (!Underlying->hasOneUse() || Underlying->user_back() != TrampMem))
1455     return nullptr;
1456   if (!isa<AllocaInst>(Underlying))
1457     return nullptr;
1458
1459   IntrinsicInst *InitTrampoline = nullptr;
1460   for (User *U : TrampMem->users()) {
1461     IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(U);
1462     if (!II)
1463       return nullptr;
1464     if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::init_trampoline) {
1465       if (InitTrampoline)
1466         // More than one init_trampoline writes to this value.  Give up.
1467         return nullptr;
1468       InitTrampoline = II;
1469       continue;
1470     }
1471     if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::adjust_trampoline)
1472       // Allow any number of calls to adjust.trampoline.
1473       continue;
1474     return nullptr;
1475   }
1476
1477   // No call to init.trampoline found.
1478   if (!InitTrampoline)
1479     return nullptr;
1480
1481   // Check that the alloca is being used in the expected way.
1482   if (InitTrampoline->getOperand(0) != TrampMem)
1483     return nullptr;
1484
1485   return InitTrampoline;
1486 }
1487
1488 static IntrinsicInst *FindInitTrampolineFromBB(IntrinsicInst *AdjustTramp,
1489                                                Value *TrampMem) {
1490   // Visit all the previous instructions in the basic block, and try to find a
1491   // init.trampoline which has a direct path to the adjust.trampoline.
1492   for (BasicBlock::iterator I = AdjustTramp,
1493        E = AdjustTramp->getParent()->begin(); I != E; ) {
1494     Instruction *Inst = --I;
1495     if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(I))
1496       if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::init_trampoline &&
1497           II->getOperand(0) == TrampMem)
1498         return II;
1499     if (Inst->mayWriteToMemory())
1500       return nullptr;
1501   }
1502   return nullptr;
1503 }
1504
1505 // Given a call to llvm.adjust.trampoline, find and return the corresponding
1506 // call to llvm.init.trampoline if the call to the trampoline can be optimized
1507 // to a direct call to a function.  Otherwise return NULL.
1508 //
1509 static IntrinsicInst *FindInitTrampoline(Value *Callee) {
1510   Callee = Callee->stripPointerCasts();
1511   IntrinsicInst *AdjustTramp = dyn_cast<IntrinsicInst>(Callee);
1512   if (!AdjustTramp ||
1513       AdjustTramp->getIntrinsicID() != Intrinsic::adjust_trampoline)
1514     return nullptr;
1515
1516   Value *TrampMem = AdjustTramp->getOperand(0);
1517
1518   if (IntrinsicInst *IT = FindInitTrampolineFromAlloca(TrampMem))
1519     return IT;
1520   if (IntrinsicInst *IT = FindInitTrampolineFromBB(AdjustTramp, TrampMem))
1521     return IT;
1522   return nullptr;
1523 }
1524
1525 // visitCallSite - Improvements for call and invoke instructions.
1526 //
1527 Instruction *InstCombiner::visitCallSite(CallSite CS) {
1528
1529   if (isAllocLikeFn(CS.getInstruction(), TLI))
1530     return visitAllocSite(*CS.getInstruction());
1531
1532   bool Changed = false;
1533
1534   // Mark any parameters that are known to be non-null with the nonnull
1535   // attribute.  This is helpful for inlining calls to functions with null
1536   // checks on their arguments.
1537   unsigned ArgNo = 0;
1538   for (Value *V : CS.args()) {
1539     if (!CS.paramHasAttr(ArgNo+1, Attribute::NonNull) &&
1540         isKnownNonNull(V)) {
1541       AttributeSet AS = CS.getAttributes();
1542       AS = AS.addAttribute(CS.getInstruction()->getContext(), ArgNo+1,
1543                            Attribute::NonNull);
1544       CS.setAttributes(AS);
1545       Changed = true;
1546     }
1547     ArgNo++;
1548   }
1549   assert(ArgNo == CS.arg_size() && "sanity check");
1550
1551   // If the callee is a pointer to a function, attempt to move any casts to the
1552   // arguments of the call/invoke.
1553   Value *Callee = CS.getCalledValue();
1554   if (!isa<Function>(Callee) && transformConstExprCastCall(CS))
1555     return nullptr;
1556
1557   if (Function *CalleeF = dyn_cast<Function>(Callee))
1558     // If the call and callee calling conventions don't match, this call must
1559     // be unreachable, as the call is undefined.
1560     if (CalleeF->getCallingConv() != CS.getCallingConv() &&
1561         // Only do this for calls to a function with a body.  A prototype may
1562         // not actually end up matching the implementation's calling conv for a
1563         // variety of reasons (e.g. it may be written in assembly).
1564         !CalleeF->isDeclaration()) {
1565       Instruction *OldCall = CS.getInstruction();
1566       new StoreInst(ConstantInt::getTrue(Callee->getContext()),
1567                 UndefValue::get(Type::getInt1PtrTy(Callee->getContext())),
1568                                   OldCall);
1569       // If OldCall does not return void then replaceAllUsesWith undef.
1570       // This allows ValueHandlers and custom metadata to adjust itself.
1571       if (!OldCall->getType()->isVoidTy())
1572         ReplaceInstUsesWith(*OldCall, UndefValue::get(OldCall->getType()));
1573       if (isa<CallInst>(OldCall))
1574         return EraseInstFromFunction(*OldCall);
1575
1576       // We cannot remove an invoke, because it would change the CFG, just
1577       // change the callee to a null pointer.
1578       cast<InvokeInst>(OldCall)->setCalledFunction(
1579                                     Constant::getNullValue(CalleeF->getType()));
1580       return nullptr;
1581     }
1582
1583   if (isa<ConstantPointerNull>(Callee) || isa<UndefValue>(Callee)) {
1584     // If CS does not return void then replaceAllUsesWith undef.
1585     // This allows ValueHandlers and custom metadata to adjust itself.
1586     if (!CS.getInstruction()->getType()->isVoidTy())
1587       ReplaceInstUsesWith(*CS.getInstruction(),
1588                           UndefValue::get(CS.getInstruction()->getType()));
1589
1590     if (isa<InvokeInst>(CS.getInstruction())) {
1591       // Can't remove an invoke because we cannot change the CFG.
1592       return nullptr;
1593     }
1594
1595     // This instruction is not reachable, just remove it.  We insert a store to
1596     // undef so that we know that this code is not reachable, despite the fact
1597     // that we can't modify the CFG here.
1598     new StoreInst(ConstantInt::getTrue(Callee->getContext()),
1599                   UndefValue::get(Type::getInt1PtrTy(Callee->getContext())),
1600                   CS.getInstruction());
1601
1602     return EraseInstFromFunction(*CS.getInstruction());
1603   }
1604
1605   if (IntrinsicInst *II = FindInitTrampoline(Callee))
1606     return transformCallThroughTrampoline(CS, II);
1607
1608   PointerType *PTy = cast<PointerType>(Callee->getType());
1609   FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(PTy->getElementType());
1610   if (FTy->isVarArg()) {
1611     int ix = FTy->getNumParams();
1612     // See if we can optimize any arguments passed through the varargs area of
1613     // the call.
1614     for (CallSite::arg_iterator I = CS.arg_begin() + FTy->getNumParams(),
1615            E = CS.arg_end(); I != E; ++I, ++ix) {
1616       CastInst *CI = dyn_cast<CastInst>(*I);
1617       if (CI && isSafeToEliminateVarargsCast(CS, DL, CI, ix)) {
1618         *I = CI->getOperand(0);
1619         Changed = true;
1620       }
1621     }
1622   }
1623
1624   if (isa<InlineAsm>(Callee) && !CS.doesNotThrow()) {
1625     // Inline asm calls cannot throw - mark them 'nounwind'.
1626     CS.setDoesNotThrow();
1627     Changed = true;
1628   }
1629
1630   // Try to optimize the call if possible, we require DataLayout for most of
1631   // this.  None of these calls are seen as possibly dead so go ahead and
1632   // delete the instruction now.
1633   if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(CS.getInstruction())) {
1634     Instruction *I = tryOptimizeCall(CI);
1635     // If we changed something return the result, etc. Otherwise let
1636     // the fallthrough check.
1637     if (I) return EraseInstFromFunction(*I);
1638   }
1639
1640   return Changed ? CS.getInstruction() : nullptr;
1641 }
1642
1643 // transformConstExprCastCall - If the callee is a constexpr cast of a function,
1644 // attempt to move the cast to the arguments of the call/invoke.
1645 //
1646 bool InstCombiner::transformConstExprCastCall(CallSite CS) {
1647   Function *Callee =
1648     dyn_cast<Function>(CS.getCalledValue()->stripPointerCasts());
1649   if (!Callee)
1650     return false;
1651   // The prototype of thunks are a lie, don't try to directly call such
1652   // functions.
1653   if (Callee->hasFnAttribute("thunk"))
1654     return false;
1655   Instruction *Caller = CS.getInstruction();
1656   const AttributeSet &CallerPAL = CS.getAttributes();
1657
1658   // Okay, this is a cast from a function to a different type.  Unless doing so
1659   // would cause a type conversion of one of our arguments, change this call to
1660   // be a direct call with arguments casted to the appropriate types.
1661   //
1662   FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1663   Type *OldRetTy = Caller->getType();
1664   Type *NewRetTy = FT->getReturnType();
1665
1666   // Check to see if we are changing the return type...
1667   if (OldRetTy != NewRetTy) {
1668
1669     if (NewRetTy->isStructTy())
1670       return false; // TODO: Handle multiple return values.
1671
1672     if (!CastInst::isBitOrNoopPointerCastable(NewRetTy, OldRetTy, DL)) {
1673       if (Callee->isDeclaration())
1674         return false;   // Cannot transform this return value.
1675
1676       if (!Caller->use_empty() &&
1677           // void -> non-void is handled specially
1678           !NewRetTy->isVoidTy())
1679         return false;   // Cannot transform this return value.
1680     }
1681
1682     if (!CallerPAL.isEmpty() && !Caller->use_empty()) {
1683       AttrBuilder RAttrs(CallerPAL, AttributeSet::ReturnIndex);
1684       if (RAttrs.overlaps(AttributeFuncs::typeIncompatible(NewRetTy)))
1685         return false;   // Attribute not compatible with transformed value.
1686     }
1687
1688     // If the callsite is an invoke instruction, and the return value is used by
1689     // a PHI node in a successor, we cannot change the return type of the call
1690     // because there is no place to put the cast instruction (without breaking
1691     // the critical edge).  Bail out in this case.
1692     if (!Caller->use_empty())
1693       if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller))
1694         for (User *U : II->users())
1695           if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(U))
1696             if (PN->getParent() == II->getNormalDest() ||
1697                 PN->getParent() == II->getUnwindDest())
1698               return false;
1699   }
1700
1701   unsigned NumActualArgs = CS.arg_size();
1702   unsigned NumCommonArgs = std::min(FT->getNumParams(), NumActualArgs);
1703
1704   // Prevent us turning:
1705   // declare void @takes_i32_inalloca(i32* inalloca)
1706   //  call void bitcast (void (i32*)* @takes_i32_inalloca to void (i32)*)(i32 0)
1707   //
1708   // into:
1709   //  call void @takes_i32_inalloca(i32* null)
1710   //
1711   //  Similarly, avoid folding away bitcasts of byval calls.
1712   if (Callee->getAttributes().hasAttrSomewhere(Attribute::InAlloca) ||
1713       Callee->getAttributes().hasAttrSomewhere(Attribute::ByVal))
1714     return false;
1715
1716   CallSite::arg_iterator AI = CS.arg_begin();
1717   for (unsigned i = 0, e = NumCommonArgs; i != e; ++i, ++AI) {
1718     Type *ParamTy = FT->getParamType(i);
1719     Type *ActTy = (*AI)->getType();
1720
1721     if (!CastInst::isBitOrNoopPointerCastable(ActTy, ParamTy, DL))
1722       return false;   // Cannot transform this parameter value.
1723
1724     if (AttrBuilder(CallerPAL.getParamAttributes(i + 1), i + 1).
1725           overlaps(AttributeFuncs::typeIncompatible(ParamTy)))
1726       return false;   // Attribute not compatible with transformed value.
1727
1728     if (CS.isInAllocaArgument(i))
1729       return false;   // Cannot transform to and from inalloca.
1730
1731     // If the parameter is passed as a byval argument, then we have to have a
1732     // sized type and the sized type has to have the same size as the old type.
1733     if (ParamTy != ActTy &&
1734         CallerPAL.getParamAttributes(i + 1).hasAttribute(i + 1,
1735                                                          Attribute::ByVal)) {
1736       PointerType *ParamPTy = dyn_cast<PointerType>(ParamTy);
1737       if (!ParamPTy || !ParamPTy->getElementType()->isSized())
1738         return false;
1739
1740       Type *CurElTy = ActTy->getPointerElementType();
1741       if (DL.getTypeAllocSize(CurElTy) !=
1742           DL.getTypeAllocSize(ParamPTy->getElementType()))
1743         return false;
1744     }
1745   }
1746
1747   if (Callee->isDeclaration()) {
1748     // Do not delete arguments unless we have a function body.
1749     if (FT->getNumParams() < NumActualArgs && !FT->isVarArg())
1750       return false;
1751
1752     // If the callee is just a declaration, don't change the varargsness of the
1753     // call.  We don't want to introduce a varargs call where one doesn't
1754     // already exist.
1755     PointerType *APTy = cast<PointerType>(CS.getCalledValue()->getType());
1756     if (FT->isVarArg()!=cast<FunctionType>(APTy->getElementType())->isVarArg())
1757       return false;
1758
1759     // If both the callee and the cast type are varargs, we still have to make
1760     // sure the number of fixed parameters are the same or we have the same
1761     // ABI issues as if we introduce a varargs call.
1762     if (FT->isVarArg() &&
1763         cast<FunctionType>(APTy->getElementType())->isVarArg() &&
1764         FT->getNumParams() !=
1765         cast<FunctionType>(APTy->getElementType())->getNumParams())
1766       return false;
1767   }
1768
1769   if (FT->getNumParams() < NumActualArgs && FT->isVarArg() &&
1770       !CallerPAL.isEmpty())
1771     // In this case we have more arguments than the new function type, but we
1772     // won't be dropping them.  Check that these extra arguments have attributes
1773     // that are compatible with being a vararg call argument.
1774     for (unsigned i = CallerPAL.getNumSlots(); i; --i) {
1775       unsigned Index = CallerPAL.getSlotIndex(i - 1);
1776       if (Index <= FT->getNumParams())
1777         break;
1778
1779       // Check if it has an attribute that's incompatible with varargs.
1780       AttributeSet PAttrs = CallerPAL.getSlotAttributes(i - 1);
1781       if (PAttrs.hasAttribute(Index, Attribute::StructRet))
1782         return false;
1783     }
1784
1785
1786   // Okay, we decided that this is a safe thing to do: go ahead and start
1787   // inserting cast instructions as necessary.
1788   std::vector<Value*> Args;
1789   Args.reserve(NumActualArgs);
1790   SmallVector<AttributeSet, 8> attrVec;
1791   attrVec.reserve(NumCommonArgs);
1792
1793   // Get any return attributes.
1794   AttrBuilder RAttrs(CallerPAL, AttributeSet::ReturnIndex);
1795
1796   // If the return value is not being used, the type may not be compatible
1797   // with the existing attributes.  Wipe out any problematic attributes.
1798   RAttrs.remove(AttributeFuncs::typeIncompatible(NewRetTy));
1799
1800   // Add the new return attributes.
1801   if (RAttrs.hasAttributes())
1802     attrVec.push_back(AttributeSet::get(Caller->getContext(),
1803                                         AttributeSet::ReturnIndex, RAttrs));
1804
1805   AI = CS.arg_begin();
1806   for (unsigned i = 0; i != NumCommonArgs; ++i, ++AI) {
1807     Type *ParamTy = FT->getParamType(i);
1808
1809     if ((*AI)->getType() == ParamTy) {
1810       Args.push_back(*AI);
1811     } else {
1812       Args.push_back(Builder->CreateBitOrPointerCast(*AI, ParamTy));
1813     }
1814
1815     // Add any parameter attributes.
1816     AttrBuilder PAttrs(CallerPAL.getParamAttributes(i + 1), i + 1);
1817     if (PAttrs.hasAttributes())
1818       attrVec.push_back(AttributeSet::get(Caller->getContext(), i + 1,
1819                                           PAttrs));
1820   }
1821
1822   // If the function takes more arguments than the call was taking, add them
1823   // now.
1824   for (unsigned i = NumCommonArgs; i != FT->getNumParams(); ++i)
1825     Args.push_back(Constant::getNullValue(FT->getParamType(i)));
1826
1827   // If we are removing arguments to the function, emit an obnoxious warning.
1828   if (FT->getNumParams() < NumActualArgs) {
1829     // TODO: if (!FT->isVarArg()) this call may be unreachable. PR14722
1830     if (FT->isVarArg()) {
1831       // Add all of the arguments in their promoted form to the arg list.
1832       for (unsigned i = FT->getNumParams(); i != NumActualArgs; ++i, ++AI) {
1833         Type *PTy = getPromotedType((*AI)->getType());
1834         if (PTy != (*AI)->getType()) {
1835           // Must promote to pass through va_arg area!
1836           Instruction::CastOps opcode =
1837             CastInst::getCastOpcode(*AI, false, PTy, false);
1838           Args.push_back(Builder->CreateCast(opcode, *AI, PTy));
1839         } else {
1840           Args.push_back(*AI);
1841         }
1842
1843         // Add any parameter attributes.
1844         AttrBuilder PAttrs(CallerPAL.getParamAttributes(i + 1), i + 1);
1845         if (PAttrs.hasAttributes())
1846           attrVec.push_back(AttributeSet::get(FT->getContext(), i + 1,
1847                                               PAttrs));
1848       }
1849     }
1850   }
1851
1852   AttributeSet FnAttrs = CallerPAL.getFnAttributes();
1853   if (CallerPAL.hasAttributes(AttributeSet::FunctionIndex))
1854     attrVec.push_back(AttributeSet::get(Callee->getContext(), FnAttrs));
1855
1856   if (NewRetTy->isVoidTy())
1857     Caller->setName("");   // Void type should not have a name.
1858
1859   const AttributeSet &NewCallerPAL = AttributeSet::get(Callee->getContext(),
1860                                                        attrVec);
1861
1862   Instruction *NC;
1863   if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller)) {
1864     NC = Builder->CreateInvoke(Callee, II->getNormalDest(),
1865                                II->getUnwindDest(), Args);
1866     NC->takeName(II);
1867     cast<InvokeInst>(NC)->setCallingConv(II->getCallingConv());
1868     cast<InvokeInst>(NC)->setAttributes(NewCallerPAL);
1869   } else {
1870     CallInst *CI = cast<CallInst>(Caller);
1871     NC = Builder->CreateCall(Callee, Args);
1872     NC->takeName(CI);
1873     if (CI->isTailCall())
1874       cast<CallInst>(NC)->setTailCall();
1875     cast<CallInst>(NC)->setCallingConv(CI->getCallingConv());
1876     cast<CallInst>(NC)->setAttributes(NewCallerPAL);
1877   }
1878
1879   // Insert a cast of the return type as necessary.
1880   Value *NV = NC;
1881   if (OldRetTy != NV->getType() && !Caller->use_empty()) {
1882     if (!NV->getType()->isVoidTy()) {
1883       NV = NC = CastInst::CreateBitOrPointerCast(NC, OldRetTy);
1884       NC->setDebugLoc(Caller->getDebugLoc());
1885
1886       // If this is an invoke instruction, we should insert it after the first
1887       // non-phi, instruction in the normal successor block.
1888       if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller)) {
1889         BasicBlock::iterator I = II->getNormalDest()->getFirstInsertionPt();
1890         InsertNewInstBefore(NC, *I);
1891       } else {
1892         // Otherwise, it's a call, just insert cast right after the call.
1893         InsertNewInstBefore(NC, *Caller);
1894       }
1895       Worklist.AddUsersToWorkList(*Caller);
1896     } else {
1897       NV = UndefValue::get(Caller->getType());
1898     }
1899   }
1900
1901   if (!Caller->use_empty())
1902     ReplaceInstUsesWith(*Caller, NV);
1903   else if (Caller->hasValueHandle()) {
1904     if (OldRetTy == NV->getType())
1905       ValueHandleBase::ValueIsRAUWd(Caller, NV);
1906     else
1907       // We cannot call ValueIsRAUWd with a different type, and the
1908       // actual tracked value will disappear.
1909       ValueHandleBase::ValueIsDeleted(Caller);
1910   }
1911
1912   EraseInstFromFunction(*Caller);
1913   return true;
1914 }
1915
1916 // transformCallThroughTrampoline - Turn a call to a function created by
1917 // init_trampoline / adjust_trampoline intrinsic pair into a direct call to the
1918 // underlying function.
1919 //
1920 Instruction *
1921 InstCombiner::transformCallThroughTrampoline(CallSite CS,
1922                                              IntrinsicInst *Tramp) {
1923   Value *Callee = CS.getCalledValue();
1924   PointerType *PTy = cast<PointerType>(Callee->getType());
1925   FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(PTy->getElementType());
1926   const AttributeSet &Attrs = CS.getAttributes();
1927
1928   // If the call already has the 'nest' attribute somewhere then give up -
1929   // otherwise 'nest' would occur twice after splicing in the chain.
1930   if (Attrs.hasAttrSomewhere(Attribute::Nest))
1931     return nullptr;
1932
1933   assert(Tramp &&
1934          "transformCallThroughTrampoline called with incorrect CallSite.");
1935
1936   Function *NestF =cast<Function>(Tramp->getArgOperand(1)->stripPointerCasts());
1937   PointerType *NestFPTy = cast<PointerType>(NestF->getType());
1938   FunctionType *NestFTy = cast<FunctionType>(NestFPTy->getElementType());
1939
1940   const AttributeSet &NestAttrs = NestF->getAttributes();
1941   if (!NestAttrs.isEmpty()) {
1942     unsigned NestIdx = 1;
1943     Type *NestTy = nullptr;
1944     AttributeSet NestAttr;
1945
1946     // Look for a parameter marked with the 'nest' attribute.
1947     for (FunctionType::param_iterator I = NestFTy->param_begin(),
1948          E = NestFTy->param_end(); I != E; ++NestIdx, ++I)
1949       if (NestAttrs.hasAttribute(NestIdx, Attribute::Nest)) {
1950         // Record the parameter type and any other attributes.
1951         NestTy = *I;
1952         NestAttr = NestAttrs.getParamAttributes(NestIdx);
1953         break;
1954       }
1955
1956     if (NestTy) {
1957       Instruction *Caller = CS.getInstruction();
1958       std::vector<Value*> NewArgs;
1959       NewArgs.reserve(CS.arg_size() + 1);
1960
1961       SmallVector<AttributeSet, 8> NewAttrs;
1962       NewAttrs.reserve(Attrs.getNumSlots() + 1);
1963
1964       // Insert the nest argument into the call argument list, which may
1965       // mean appending it.  Likewise for attributes.
1966
1967       // Add any result attributes.
1968       if (Attrs.hasAttributes(AttributeSet::ReturnIndex))
1969         NewAttrs.push_back(AttributeSet::get(Caller->getContext(),
1970                                              Attrs.getRetAttributes()));
1971
1972       {
1973         unsigned Idx = 1;
1974         CallSite::arg_iterator I = CS.arg_begin(), E = CS.arg_end();
1975         do {
1976           if (Idx == NestIdx) {
1977             // Add the chain argument and attributes.
1978             Value *NestVal = Tramp->getArgOperand(2);
1979             if (NestVal->getType() != NestTy)
1980               NestVal = Builder->CreateBitCast(NestVal, NestTy, "nest");
1981             NewArgs.push_back(NestVal);
1982             NewAttrs.push_back(AttributeSet::get(Caller->getContext(),
1983                                                  NestAttr));
1984           }
1985
1986           if (I == E)
1987             break;
1988
1989           // Add the original argument and attributes.
1990           NewArgs.push_back(*I);
1991           AttributeSet Attr = Attrs.getParamAttributes(Idx);
1992           if (Attr.hasAttributes(Idx)) {
1993             AttrBuilder B(Attr, Idx);
1994             NewAttrs.push_back(AttributeSet::get(Caller->getContext(),
1995                                                  Idx + (Idx >= NestIdx), B));
1996           }
1997
1998           ++Idx, ++I;
1999         } while (1);
2000       }
2001
2002       // Add any function attributes.
2003       if (Attrs.hasAttributes(AttributeSet::FunctionIndex))
2004         NewAttrs.push_back(AttributeSet::get(FTy->getContext(),
2005                                              Attrs.getFnAttributes()));
2006
2007       // The trampoline may have been bitcast to a bogus type (FTy).
2008       // Handle this by synthesizing a new function type, equal to FTy
2009       // with the chain parameter inserted.
2010
2011       std::vector<Type*> NewTypes;
2012       NewTypes.reserve(FTy->getNumParams()+1);
2013
2014       // Insert the chain's type into the list of parameter types, which may
2015       // mean appending it.
2016       {
2017         unsigned Idx = 1;
2018         FunctionType::param_iterator I = FTy->param_begin(),
2019           E = FTy->param_end();
2020
2021         do {
2022           if (Idx == NestIdx)
2023             // Add the chain's type.
2024             NewTypes.push_back(NestTy);
2025
2026           if (I == E)
2027             break;
2028
2029           // Add the original type.
2030           NewTypes.push_back(*I);
2031
2032           ++Idx, ++I;
2033         } while (1);
2034       }
2035
2036       // Replace the trampoline call with a direct call.  Let the generic
2037       // code sort out any function type mismatches.
2038       FunctionType *NewFTy = FunctionType::get(FTy->getReturnType(), NewTypes,
2039                                                 FTy->isVarArg());
2040       Constant *NewCallee =
2041         NestF->getType() == PointerType::getUnqual(NewFTy) ?
2042         NestF : ConstantExpr::getBitCast(NestF,
2043                                          PointerType::getUnqual(NewFTy));
2044       const AttributeSet &NewPAL =
2045           AttributeSet::get(FTy->getContext(), NewAttrs);
2046
2047       Instruction *NewCaller;
2048       if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller)) {
2049         NewCaller = InvokeInst::Create(NewCallee,
2050                                        II->getNormalDest(), II->getUnwindDest(),
2051                                        NewArgs);
2052         cast<InvokeInst>(NewCaller)->setCallingConv(II->getCallingConv());
2053         cast<InvokeInst>(NewCaller)->setAttributes(NewPAL);
2054       } else {
2055         NewCaller = CallInst::Create(NewCallee, NewArgs);
2056         if (cast<CallInst>(Caller)->isTailCall())
2057           cast<CallInst>(NewCaller)->setTailCall();
2058         cast<CallInst>(NewCaller)->
2059           setCallingConv(cast<CallInst>(Caller)->getCallingConv());
2060         cast<CallInst>(NewCaller)->setAttributes(NewPAL);
2061       }
2062
2063       return NewCaller;
2064     }
2065   }
2066
2067   // Replace the trampoline call with a direct call.  Since there is no 'nest'
2068   // parameter, there is no need to adjust the argument list.  Let the generic
2069   // code sort out any function type mismatches.
2070   Constant *NewCallee =
2071     NestF->getType() == PTy ? NestF :
2072                               ConstantExpr::getBitCast(NestF, PTy);
2073   CS.setCalledFunction(NewCallee);
2074   return CS.getInstruction();
2075 }