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(),
  71                                              MinAlign, false));
  72     return MI;
  73   }
  74
  75   // If MemCpyInst length is 1/2/4/8 bytes then replace memcpy with
  76   // load/store.
  77   ConstantInt *MemOpLength = dyn_cast<ConstantInt>(MI->getArgOperand(2));
  78   if (!MemOpLength) return nullptr;
  79
  80   // Source and destination pointer types are always "i8*" for intrinsic.  See
  81   // if the size is something we can handle with a single primitive load/store.
  82   // A single load+store correctly handles overlapping memory in the memmove
  83   // case.
  84   uint64_t Size = MemOpLength->getLimitedValue();
  85   assert(Size && "0-sized memory transferring should be removed already.");
  86
  87   if (Size > 8 || (Size&(Size-1)))
  88     return nullptr;  // If not 1/2/4/8 bytes, exit.
  89
  90   // Use an integer load+store unless we can find something better.
  91   unsigned SrcAddrSp =
  92     cast<PointerType>(MI->getArgOperand(1)->getType())->getAddressSpace();
  93   unsigned DstAddrSp =
  94     cast<PointerType>(MI->getArgOperand(0)->getType())->getAddressSpace();
  95
  96   IntegerType* IntType = IntegerType::get(MI->getContext(), Size<<3);
  97   Type *NewSrcPtrTy = PointerType::get(IntType, SrcAddrSp);
  98   Type *NewDstPtrTy = PointerType::get(IntType, DstAddrSp);
  99
 100   // Memcpy forces the use of i8* for the source and destination.  That means
 101   // that if you're using memcpy to move one double around, you'll get a cast
 102   // from double* to i8*.  We'd much rather use a double load+store rather than
 103   // an i64 load+store, here because this improves the odds that the source or
 104   // dest address will be promotable.  See if we can find a better type than the
 105   // integer datatype.
 106   Value *StrippedDest = MI->getArgOperand(0)->stripPointerCasts();
 107   MDNode *CopyMD = nullptr;
 108   if (StrippedDest != MI->getArgOperand(0)) {
 109     Type *SrcETy = cast<PointerType>(StrippedDest->getType())
 110                                     ->getElementType();
 111     if (SrcETy->isSized() && DL.getTypeStoreSize(SrcETy) == Size) {
 112       // The SrcETy might be something like {{{double}}} or [1 x double].  Rip
 113       // down through these levels if so.
 114       SrcETy = reduceToSingleValueType(SrcETy);
 115
 116       if (SrcETy->isSingleValueType()) {
 117         NewSrcPtrTy = PointerType::get(SrcETy, SrcAddrSp);
 118         NewDstPtrTy = PointerType::get(SrcETy, DstAddrSp);
 119
 120         // If the memcpy has metadata describing the members, see if we can
 121         // get the TBAA tag describing our copy.
 122         if (MDNode *M = MI->getMetadata(LLVMContext::MD_tbaa_struct)) {
 123           if (M->getNumOperands() == 3 && M->getOperand(0) &&
 124               mdconst::hasa<ConstantInt>(M->getOperand(0)) &&
 125               mdconst::extract<ConstantInt>(M->getOperand(0))->isNullValue() &&
 126               M->getOperand(1) &&
 127               mdconst::hasa<ConstantInt>(M->getOperand(1)) &&
 128               mdconst::extract<ConstantInt>(M->getOperand(1))->getValue() ==
 129                   Size &&
 130               M->getOperand(2) && isa<MDNode>(M->getOperand(2)))
 131             CopyMD = cast<MDNode>(M->getOperand(2));
 132         }
 133       }
 134     }
 135   }
 136
 137   // If the memcpy/memmove provides better alignment info than we can
 138   // infer, use it.
 139   SrcAlign = std::max(SrcAlign, CopyAlign);
 140   DstAlign = std::max(DstAlign, CopyAlign);
 141
 142   Value *Src = Builder->CreateBitCast(MI->getArgOperand(1), NewSrcPtrTy);
 143   Value *Dest = Builder->CreateBitCast(MI->getArgOperand(0), NewDstPtrTy);
 144   LoadInst *L = Builder->CreateLoad(Src, MI->isVolatile());
 145   L->setAlignment(SrcAlign);
 146   if (CopyMD)
 147     L->setMetadata(LLVMContext::MD_tbaa, CopyMD);
 148   StoreInst *S = Builder->CreateStore(L, Dest, MI->isVolatile());
 149   S->setAlignment(DstAlign);
 150   if (CopyMD)
 151     S->setMetadata(LLVMContext::MD_tbaa, CopyMD);
 152
 153   // Set the size of the copy to 0, it will be deleted on the next iteration.
 154   MI->setArgOperand(2, Constant::getNullValue(MemOpLength->getType()));
 155   return MI;
 156 }
 157
 158 Instruction *InstCombiner::SimplifyMemSet(MemSetInst *MI) {
 159   unsigned Alignment = getKnownAlignment(MI->getDest(), DL, MI, AC, DT);
 160   if (MI->getAlignment() < Alignment) {
 161     MI->setAlignment(ConstantInt::get(MI->getAlignmentType(),
 162                                              Alignment, false));
 163     return MI;
 164   }
 165
 166   // Extract the length and alignment and fill if they are constant.
 167   ConstantInt *LenC = dyn_cast<ConstantInt>(MI->getLength());
 168   ConstantInt *FillC = dyn_cast<ConstantInt>(MI->getValue());
 169   if (!LenC || !FillC || !FillC->getType()->isIntegerTy(8))
 170     return nullptr;
 171   uint64_t Len = LenC->getLimitedValue();
 172   Alignment = MI->getAlignment();
 173   assert(Len && "0-sized memory setting should be removed already.");
 174
 175   // memset(s,c,n) -> store s, c (for n=1,2,4,8)
 176   if (Len <= 8 && isPowerOf2_32((uint32_t)Len)) {
 177     Type *ITy = IntegerType::get(MI->getContext(), Len*8);  // n=1 -> i8.
 178
 179     Value *Dest = MI->getDest();
 180     unsigned DstAddrSp = cast<PointerType>(Dest->getType())->getAddressSpace();
 181     Type *NewDstPtrTy = PointerType::get(ITy, DstAddrSp);
 182     Dest = Builder->CreateBitCast(Dest, NewDstPtrTy);
 183
 184     // Alignment 0 is identity for alignment 1 for memset, but not store.
 185     if (Alignment == 0) Alignment = 1;
 186
 187     // Extract the fill value and store.
 188     uint64_t Fill = FillC->getZExtValue()*0x0101010101010101ULL;
 189     StoreInst *S = Builder->CreateStore(ConstantInt::get(ITy, Fill), Dest,
 190                                         MI->isVolatile());
 191     S->setAlignment(Alignment);
 192
 193     // Set the size of the copy to 0, it will be deleted on the next iteration.
 194     MI->setLength(Constant::getNullValue(LenC->getType()));
 195     return MI;
 196   }
 197
 198   return nullptr;
 199 }
 200
 201 static Value *SimplifyX86insertps(const IntrinsicInst &II,
 202                                   InstCombiner::BuilderTy &Builder) {
 203   if (auto *CInt = dyn_cast<ConstantInt>(II.getArgOperand(2))) {
 204     VectorType *VecTy = cast<VectorType>(II.getType());
 205     assert(VecTy->getNumElements() == 4 && "insertps with wrong vector type");
 206
 207     // The immediate permute control byte looks like this:
 208     //    [3:0] - zero mask for each 32-bit lane
 209     //    [5:4] - select one 32-bit destination lane
 210     //    [7:6] - select one 32-bit source lane
 211
 212     uint8_t Imm = CInt->getZExtValue();
 213     uint8_t ZMask = Imm & 0xf;
 214     uint8_t DestLane = (Imm >> 4) & 0x3;
 215     uint8_t SourceLane = (Imm >> 6) & 0x3;
 216
 217     ConstantAggregateZero *ZeroVector = ConstantAggregateZero::get(VecTy);
 218
 219     // If all zero mask bits are set, this was just a weird way to
 220     // generate a zero vector.
 221     if (ZMask == 0xf)
 222       return ZeroVector;
 223
 224     // Initialize by passing all of the first source bits through.
 225     int ShuffleMask[4] = { 0, 1, 2, 3 };
 226
 227     // We may replace the second operand with the zero vector.
 228     Value *V1 = II.getArgOperand(1);
 229
 230     if (ZMask) {
 231       // If the zero mask is being used with a single input or the zero mask
 232       // overrides the destination lane, this is a shuffle with the zero vector.
 233       if ((II.getArgOperand(0) == II.getArgOperand(1)) ||
 234           (ZMask & (1 << DestLane))) {
 235         V1 = ZeroVector;
 236         // We may still move 32-bits of the first source vector from one lane
 237         // to another.
 238         ShuffleMask[DestLane] = SourceLane;
 239         // The zero mask may override the previous insert operation.
 240         for (unsigned i = 0; i < 4; ++i)
 241           if ((ZMask >> i) & 0x1)
 242             ShuffleMask[i] = i + 4;
 243       } else {
 244         // TODO: Model this case as 2 shuffles or a 'logical and' plus shuffle?
 245         return nullptr;
 246       }
 247     } else {
 248       // Replace the selected destination lane with the selected source lane.
 249       ShuffleMask[DestLane] = SourceLane + 4;
 250     }
 251
 252     return Builder.CreateShuffleVector(II.getArgOperand(0), V1, ShuffleMask);
 253   }
 254   return nullptr;
 255 }
 256
 257 /// The shuffle mask for a perm2*128 selects any two halves of two 256-bit
 258 /// source vectors, unless a zero bit is set. If a zero bit is set,
 259 /// then ignore that half of the mask and clear that half of the vector.
 260 static Value *SimplifyX86vperm2(const IntrinsicInst &II,
 261                                 InstCombiner::BuilderTy &Builder) {
 262   if (auto *CInt = dyn_cast<ConstantInt>(II.getArgOperand(2))) {
 263     VectorType *VecTy = cast<VectorType>(II.getType());
 264     ConstantAggregateZero *ZeroVector = ConstantAggregateZero::get(VecTy);
 265
 266     // The immediate permute control byte looks like this:
 267     //    [1:0] - select 128 bits from sources for low half of destination
 268     //    [2]   - ignore
 269     //    [3]   - zero low half of destination
 270     //    [5:4] - select 128 bits from sources for high half of destination
 271     //    [6]   - ignore
 272     //    [7]   - zero high half of destination
 273
 274     uint8_t Imm = CInt->getZExtValue();
 275
 276     bool LowHalfZero = Imm & 0x08;
 277     bool HighHalfZero = Imm & 0x80;
 278
 279     // If both zero mask bits are set, this was just a weird way to
 280     // generate a zero vector.
 281     if (LowHalfZero && HighHalfZero)
 282       return ZeroVector;
 283
 284     // If 0 or 1 zero mask bits are set, this is a simple shuffle.
 285     unsigned NumElts = VecTy->getNumElements();
 286     unsigned HalfSize = NumElts / 2;
 287     SmallVector<int, 8> ShuffleMask(NumElts);
 288
 289     // The high bit of the selection field chooses the 1st or 2nd operand.
 290     bool LowInputSelect = Imm & 0x02;
 291     bool HighInputSelect = Imm & 0x20;
 292
 293     // The low bit of the selection field chooses the low or high half
 294     // of the selected operand.
 295     bool LowHalfSelect = Imm & 0x01;
 296     bool HighHalfSelect = Imm & 0x10;
 297
 298     // Determine which operand(s) are actually in use for this instruction.
 299     Value *V0 = LowInputSelect ? II.getArgOperand(1) : II.getArgOperand(0);
 300     Value *V1 = HighInputSelect ? II.getArgOperand(1) : II.getArgOperand(0);
 301
 302     // If needed, replace operands based on zero mask.
 303     V0 = LowHalfZero ? ZeroVector : V0;
 304     V1 = HighHalfZero ? ZeroVector : V1;
 305
 306     // Permute low half of result.
 307     unsigned StartIndex = LowHalfSelect ? HalfSize : 0;
 308     for (unsigned i = 0; i < HalfSize; ++i)
 309       ShuffleMask[i] = StartIndex + i;
 310
 311     // Permute high half of result.
 312     StartIndex = HighHalfSelect ? HalfSize : 0;
 313     StartIndex += NumElts;
 314     for (unsigned i = 0; i < HalfSize; ++i)
 315       ShuffleMask[i + HalfSize] = StartIndex + i;
 316
 317     return Builder.CreateShuffleVector(V0, V1, ShuffleMask);
 318   }
 319   return nullptr;
 320 }
 321
 322 /// visitCallInst - CallInst simplification.  This mostly only handles folding
 323 /// of intrinsic instructions.  For normal calls, it allows visitCallSite to do
 324 /// the heavy lifting.
 325 ///
 326 Instruction *InstCombiner::visitCallInst(CallInst &CI) {
 327   auto Args = CI.arg_operands();
 328   if (Value *V = SimplifyCall(CI.getCalledValue(), Args.begin(), Args.end(), DL,
 329                               TLI, DT, AC))
 330     return ReplaceInstUsesWith(CI, V);
 331
 332   if (isFreeCall(&CI, TLI))
 333     return visitFree(CI);
 334
 335   // If the caller function is nounwind, mark the call as nounwind, even if the
 336   // callee isn't.
 337   if (CI.getParent()->getParent()->doesNotThrow() &&
 338       !CI.doesNotThrow()) {
 339     CI.setDoesNotThrow();
 340     return &CI;
 341   }
 342
 343   IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(&CI);
 344   if (!II) return visitCallSite(&CI);
 345
 346   // Intrinsics cannot occur in an invoke, so handle them here instead of in
 347   // visitCallSite.
 348   if (MemIntrinsic *MI = dyn_cast<MemIntrinsic>(II)) {
 349     bool Changed = false;
 350
 351     // memmove/cpy/set of zero bytes is a noop.
 352     if (Constant *NumBytes = dyn_cast<Constant>(MI->getLength())) {
 353       if (NumBytes->isNullValue())
 354         return EraseInstFromFunction(CI);
 355
 356       if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(NumBytes))
 357         if (CI->getZExtValue() == 1) {
 358           // Replace the instruction with just byte operations.  We would
 359           // transform other cases to loads/stores, but we don't know if
 360           // alignment is sufficient.
 361         }
 362     }
 363
 364     // No other transformations apply to volatile transfers.
 365     if (MI->isVolatile())
 366       return nullptr;
 367
 368     // If we have a memmove and the source operation is a constant global,
 369     // then the source and dest pointers can't alias, so we can change this
 370     // into a call to memcpy.
 371     if (MemMoveInst *MMI = dyn_cast<MemMoveInst>(MI)) {
 372       if (GlobalVariable *GVSrc = dyn_cast<GlobalVariable>(MMI->getSource()))
 373         if (GVSrc->isConstant()) {
 374           Module *M = CI.getParent()->getParent()->getParent();
 375           Intrinsic::ID MemCpyID = Intrinsic::memcpy;
 376           Type *Tys[3] = { CI.getArgOperand(0)->getType(),
 377                            CI.getArgOperand(1)->getType(),
 378                            CI.getArgOperand(2)->getType() };
 379           CI.setCalledFunction(Intrinsic::getDeclaration(M, MemCpyID, Tys));
 380           Changed = true;
 381         }
 382     }
 383
 384     if (MemTransferInst *MTI = dyn_cast<MemTransferInst>(MI)) {
 385       // memmove(x,x,size) -> noop.
 386       if (MTI->getSource() == MTI->getDest())
 387         return EraseInstFromFunction(CI);
 388     }
 389
 390     // If we can determine a pointer alignment that is bigger than currently
 391     // set, update the alignment.
 392     if (isa<MemTransferInst>(MI)) {
 393       if (Instruction *I = SimplifyMemTransfer(MI))
 394         return I;
 395     } else if (MemSetInst *MSI = dyn_cast<MemSetInst>(MI)) {
 396       if (Instruction *I = SimplifyMemSet(MSI))
 397         return I;
 398     }
 399
 400     if (Changed) return II;
 401   }
 402
 403   switch (II->getIntrinsicID()) {
 404   default: break;
 405   case Intrinsic::objectsize: {
 406     uint64_t Size;
 407     if (getObjectSize(II->getArgOperand(0), Size, DL, TLI))
 408       return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantInt::get(CI.getType(), Size));
 409     return nullptr;
 410   }
 411   case Intrinsic::bswap: {
 412     Value *IIOperand = II->getArgOperand(0);
 413     Value *X = nullptr;
 414
 415     // bswap(bswap(x)) -> x
 416     if (match(IIOperand, m_BSwap(m_Value(X))))
 417         return ReplaceInstUsesWith(CI, X);
 418
 419     // bswap(trunc(bswap(x))) -> trunc(lshr(x, c))
 420     if (match(IIOperand, m_Trunc(m_BSwap(m_Value(X))))) {
 421       unsigned C = X->getType()->getPrimitiveSizeInBits() -
 422         IIOperand->getType()->getPrimitiveSizeInBits();
 423       Value *CV = ConstantInt::get(X->getType(), C);
 424       Value *V = Builder->CreateLShr(X, CV);
 425       return new TruncInst(V, IIOperand->getType());
 426     }
 427     break;
 428   }
 429
 430   case Intrinsic::powi:
 431     if (ConstantInt *Power = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1))) {
 432       // powi(x, 0) -> 1.0
 433       if (Power->isZero())
 434         return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantFP::get(CI.getType(), 1.0));
 435       // powi(x, 1) -> x
 436       if (Power->isOne())
 437         return ReplaceInstUsesWith(CI, II->getArgOperand(0));
 438       // powi(x, -1) -> 1/x
 439       if (Power->isAllOnesValue())
 440         return BinaryOperator::CreateFDiv(ConstantFP::get(CI.getType(), 1.0),
 441                                           II->getArgOperand(0));
 442     }
 443     break;
 444   case Intrinsic::cttz: {
 445     // If all bits below the first known one are known zero,
 446     // this value is constant.
 447     IntegerType *IT = dyn_cast<IntegerType>(II->getArgOperand(0)->getType());
 448     // FIXME: Try to simplify vectors of integers.
 449     if (!IT) break;
 450     uint32_t BitWidth = IT->getBitWidth();
 451     APInt KnownZero(BitWidth, 0);
 452     APInt KnownOne(BitWidth, 0);
 453     computeKnownBits(II->getArgOperand(0), KnownZero, KnownOne, 0, II);
 454     unsigned TrailingZeros = KnownOne.countTrailingZeros();
 455     APInt Mask(APInt::getLowBitsSet(BitWidth, TrailingZeros));
 456     if ((Mask & KnownZero) == Mask)
 457       return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantInt::get(IT,
 458                                  APInt(BitWidth, TrailingZeros)));
 459
 460     }
 461     break;
 462   case Intrinsic::ctlz: {
 463     // If all bits above the first known one are known zero,
 464     // this value is constant.
 465     IntegerType *IT = dyn_cast<IntegerType>(II->getArgOperand(0)->getType());
 466     // FIXME: Try to simplify vectors of integers.
 467     if (!IT) break;
 468     uint32_t BitWidth = IT->getBitWidth();
 469     APInt KnownZero(BitWidth, 0);
 470     APInt KnownOne(BitWidth, 0);
 471     computeKnownBits(II->getArgOperand(0), KnownZero, KnownOne, 0, II);
 472     unsigned LeadingZeros = KnownOne.countLeadingZeros();
 473     APInt Mask(APInt::getHighBitsSet(BitWidth, LeadingZeros));
 474     if ((Mask & KnownZero) == Mask)
 475       return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantInt::get(IT,
 476                                  APInt(BitWidth, LeadingZeros)));
 477
 478     }
 479     break;
 480
 481   case Intrinsic::uadd_with_overflow:
 482   case Intrinsic::sadd_with_overflow:
 483   case Intrinsic::umul_with_overflow:
 484   case Intrinsic::smul_with_overflow:
 485     if (isa<Constant>(II->getArgOperand(0)) &&
 486         !isa<Constant>(II->getArgOperand(1))) {
 487       // Canonicalize constants into the RHS.
 488       Value *LHS = II->getArgOperand(0);
 489       II->setArgOperand(0, II->getArgOperand(1));
 490       II->setArgOperand(1, LHS);
 491       return II;
 492     }
 493     // fall through
 494
 495   case Intrinsic::usub_with_overflow:
 496   case Intrinsic::ssub_with_overflow: {
 497     OverflowCheckFlavor OCF =
 498         IntrinsicIDToOverflowCheckFlavor(II->getIntrinsicID());
 499     assert(OCF != OCF_INVALID && "unexpected!");
 500
 501     Value *OperationResult = nullptr;
 502     Constant *OverflowResult = nullptr;
 503     if (OptimizeOverflowCheck(OCF, II->getArgOperand(0), II->getArgOperand(1),
 504                               *II, OperationResult, OverflowResult))
 505       return CreateOverflowTuple(II, OperationResult, OverflowResult);
 506
 507     break;
 508   }
 509
 510   case Intrinsic::minnum:
 511   case Intrinsic::maxnum: {
 512     Value *Arg0 = II->getArgOperand(0);
 513     Value *Arg1 = II->getArgOperand(1);
 514
 515     // fmin(x, x) -> x
 516     if (Arg0 == Arg1)
 517       return ReplaceInstUsesWith(CI, Arg0);
 518
 519     const ConstantFP *C0 = dyn_cast<ConstantFP>(Arg0);
 520     const ConstantFP *C1 = dyn_cast<ConstantFP>(Arg1);
 521
 522     // Canonicalize constants into the RHS.
 523     if (C0 && !C1) {
 524       II->setArgOperand(0, Arg1);
 525       II->setArgOperand(1, Arg0);
 526       return II;
 527     }
 528
 529     // fmin(x, nan) -> x
 530     if (C1 && C1->isNaN())
 531       return ReplaceInstUsesWith(CI, Arg0);
 532
 533     // This is the value because if undef were NaN, we would return the other
 534     // value and cannot return a NaN unless both operands are.
 535     //
 536     // fmin(undef, x) -> x
 537     if (isa<UndefValue>(Arg0))
 538       return ReplaceInstUsesWith(CI, Arg1);
 539
 540     // fmin(x, undef) -> x
 541     if (isa<UndefValue>(Arg1))
 542       return ReplaceInstUsesWith(CI, Arg0);
 543
 544     Value *X = nullptr;
 545     Value *Y = nullptr;
 546     if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::minnum) {
 547       // fmin(x, fmin(x, y)) -> fmin(x, y)
 548       // fmin(y, fmin(x, y)) -> fmin(x, y)
 549       if (match(Arg1, m_FMin(m_Value(X), m_Value(Y)))) {
 550         if (Arg0 == X || Arg0 == Y)
 551           return ReplaceInstUsesWith(CI, Arg1);
 552       }
 553
 554       // fmin(fmin(x, y), x) -> fmin(x, y)
 555       // fmin(fmin(x, y), y) -> fmin(x, y)
 556       if (match(Arg0, m_FMin(m_Value(X), m_Value(Y)))) {
 557         if (Arg1 == X || Arg1 == Y)
 558           return ReplaceInstUsesWith(CI, Arg0);
 559       }
 560
 561       // TODO: fmin(nnan x, inf) -> x
 562       // TODO: fmin(nnan ninf x, flt_max) -> x
 563       if (C1 && C1->isInfinity()) {
 564         // fmin(x, -inf) -> -inf
 565         if (C1->isNegative())
 566           return ReplaceInstUsesWith(CI, Arg1);
 567       }
 568     } else {
 569       assert(II->getIntrinsicID() == Intrinsic::maxnum);
 570       // fmax(x, fmax(x, y)) -> fmax(x, y)
 571       // fmax(y, fmax(x, y)) -> fmax(x, y)
 572       if (match(Arg1, m_FMax(m_Value(X), m_Value(Y)))) {
 573         if (Arg0 == X || Arg0 == Y)
 574           return ReplaceInstUsesWith(CI, Arg1);
 575       }
 576
 577       // fmax(fmax(x, y), x) -> fmax(x, y)
 578       // fmax(fmax(x, y), y) -> fmax(x, y)
 579       if (match(Arg0, m_FMax(m_Value(X), m_Value(Y)))) {
 580         if (Arg1 == X || Arg1 == Y)
 581           return ReplaceInstUsesWith(CI, Arg0);
 582       }
 583
 584       // TODO: fmax(nnan x, -inf) -> x
 585       // TODO: fmax(nnan ninf x, -flt_max) -> x
 586       if (C1 && C1->isInfinity()) {
 587         // fmax(x, inf) -> inf
 588         if (!C1->isNegative())
 589           return ReplaceInstUsesWith(CI, Arg1);
 590       }
 591     }
 592     break;
 593   }
 594   case Intrinsic::ppc_altivec_lvx:
 595   case Intrinsic::ppc_altivec_lvxl:
 596     // Turn PPC lvx -> load if the pointer is known aligned.
 597     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(0), 16, DL, II, AC, DT) >=
 598         16) {
 599       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(0),
 600                                          PointerType::getUnqual(II->getType()));
 601       return new LoadInst(Ptr);
 602     }
 603     break;
 604   case Intrinsic::ppc_vsx_lxvw4x:
 605   case Intrinsic::ppc_vsx_lxvd2x: {
 606     // Turn PPC VSX loads into normal loads.
 607     Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(0),
 608                                         PointerType::getUnqual(II->getType()));
 609     return new LoadInst(Ptr, Twine(""), false, 1);
 610   }
 611   case Intrinsic::ppc_altivec_stvx:
 612   case Intrinsic::ppc_altivec_stvxl:
 613     // Turn stvx -> store if the pointer is known aligned.
 614     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(1), 16, DL, II, AC, DT) >=
 615         16) {
 616       Type *OpPtrTy =
 617         PointerType::getUnqual(II->getArgOperand(0)->getType());
 618       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(1), OpPtrTy);
 619       return new StoreInst(II->getArgOperand(0), Ptr);
 620     }
 621     break;
 622   case Intrinsic::ppc_vsx_stxvw4x:
 623   case Intrinsic::ppc_vsx_stxvd2x: {
 624     // Turn PPC VSX stores into normal stores.
 625     Type *OpPtrTy = PointerType::getUnqual(II->getArgOperand(0)->getType());
 626     Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(1), OpPtrTy);
 627     return new StoreInst(II->getArgOperand(0), Ptr, false, 1);
 628   }
 629   case Intrinsic::ppc_qpx_qvlfs:
 630     // Turn PPC QPX qvlfs -> load if the pointer is known aligned.
 631     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(0), 16, DL, II, AC, DT) >=
 632         16) {
 633       Type *VTy = VectorType::get(Builder->getFloatTy(),
 634                                   II->getType()->getVectorNumElements());
 635       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(0),
 636                                          PointerType::getUnqual(VTy));
 637       Value *Load = Builder->CreateLoad(Ptr);
 638       return new FPExtInst(Load, II->getType());
 639     }
 640     break;
 641   case Intrinsic::ppc_qpx_qvlfd:
 642     // Turn PPC QPX qvlfd -> load if the pointer is known aligned.
 643     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(0), 32, DL, II, AC, DT) >=
 644         32) {
 645       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(0),
 646                                          PointerType::getUnqual(II->getType()));
 647       return new LoadInst(Ptr);
 648     }
 649     break;
 650   case Intrinsic::ppc_qpx_qvstfs:
 651     // Turn PPC QPX qvstfs -> store if the pointer is known aligned.
 652     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(1), 16, DL, II, AC, DT) >=
 653         16) {
 654       Type *VTy = VectorType::get(Builder->getFloatTy(),
 655           II->getArgOperand(0)->getType()->getVectorNumElements());
 656       Value *TOp = Builder->CreateFPTrunc(II->getArgOperand(0), VTy);
 657       Type *OpPtrTy = PointerType::getUnqual(VTy);
 658       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(1), OpPtrTy);
 659       return new StoreInst(TOp, Ptr);
 660     }
 661     break;
 662   case Intrinsic::ppc_qpx_qvstfd:
 663     // Turn PPC QPX qvstfd -> store if the pointer is known aligned.
 664     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(1), 32, DL, II, AC, DT) >=
 665         32) {
 666       Type *OpPtrTy =
 667         PointerType::getUnqual(II->getArgOperand(0)->getType());
 668       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(1), OpPtrTy);
 669       return new StoreInst(II->getArgOperand(0), Ptr);
 670     }
 671     break;
 672   case Intrinsic::x86_sse_storeu_ps:
 673   case Intrinsic::x86_sse2_storeu_pd:
 674   case Intrinsic::x86_sse2_storeu_dq:
 675     // Turn X86 storeu -> store if the pointer is known aligned.
 676     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(0), 16, DL, II, AC, DT) >=
 677         16) {
 678       Type *OpPtrTy =
 679         PointerType::getUnqual(II->getArgOperand(1)->getType());
 680       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(0), OpPtrTy);
 681       return new StoreInst(II->getArgOperand(1), Ptr);
 682     }
 683     break;
 684
 685   case Intrinsic::x86_sse_cvtss2si:
 686   case Intrinsic::x86_sse_cvtss2si64:
 687   case Intrinsic::x86_sse_cvttss2si:
 688   case Intrinsic::x86_sse_cvttss2si64:
 689   case Intrinsic::x86_sse2_cvtsd2si:
 690   case Intrinsic::x86_sse2_cvtsd2si64:
 691   case Intrinsic::x86_sse2_cvttsd2si:
 692   case Intrinsic::x86_sse2_cvttsd2si64: {
 693     // These intrinsics only demand the 0th element of their input vectors. If
 694     // we can simplify the input based on that, do so now.
 695     unsigned VWidth =
 696       cast<VectorType>(II->getArgOperand(0)->getType())->getNumElements();
 697     APInt DemandedElts(VWidth, 1);
 698     APInt UndefElts(VWidth, 0);
 699     if (Value *V = SimplifyDemandedVectorElts(II->getArgOperand(0),
 700                                               DemandedElts, UndefElts)) {
 701       II->setArgOperand(0, V);
 702       return II;
 703     }
 704     break;
 705   }
 706
 707   // Constant fold <A x Bi> << Ci.
 708   // FIXME: We don't handle _dq because it's a shift of an i128, but is
 709   // represented in the IR as <2 x i64>. A per element shift is wrong.
 710   case Intrinsic::x86_sse2_psll_d:
 711   case Intrinsic::x86_sse2_psll_q:
 712   case Intrinsic::x86_sse2_psll_w:
 713   case Intrinsic::x86_sse2_pslli_d:
 714   case Intrinsic::x86_sse2_pslli_q:
 715   case Intrinsic::x86_sse2_pslli_w:
 716   case Intrinsic::x86_avx2_psll_d:
 717   case Intrinsic::x86_avx2_psll_q:
 718   case Intrinsic::x86_avx2_psll_w:
 719   case Intrinsic::x86_avx2_pslli_d:
 720   case Intrinsic::x86_avx2_pslli_q:
 721   case Intrinsic::x86_avx2_pslli_w:
 722   case Intrinsic::x86_sse2_psrl_d:
 723   case Intrinsic::x86_sse2_psrl_q:
 724   case Intrinsic::x86_sse2_psrl_w:
 725   case Intrinsic::x86_sse2_psrli_d:
 726   case Intrinsic::x86_sse2_psrli_q:
 727   case Intrinsic::x86_sse2_psrli_w:
 728   case Intrinsic::x86_avx2_psrl_d:
 729   case Intrinsic::x86_avx2_psrl_q:
 730   case Intrinsic::x86_avx2_psrl_w:
 731   case Intrinsic::x86_avx2_psrli_d:
 732   case Intrinsic::x86_avx2_psrli_q:
 733   case Intrinsic::x86_avx2_psrli_w: {
 734     // Simplify if count is constant. To 0 if >= BitWidth,
 735     // otherwise to shl/lshr.
 736     auto CDV = dyn_cast<ConstantDataVector>(II->getArgOperand(1));
 737     auto CInt = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1));
 738     if (!CDV && !CInt)
 739       break;
 740     ConstantInt *Count;
 741     if (CDV)
 742       Count = cast<ConstantInt>(CDV->getElementAsConstant(0));
 743     else
 744       Count = CInt;
 745
 746     auto Vec = II->getArgOperand(0);
 747     auto VT = cast<VectorType>(Vec->getType());
 748     if (Count->getZExtValue() >
 749         VT->getElementType()->getPrimitiveSizeInBits() - 1)
 750       return ReplaceInstUsesWith(
 751           CI, ConstantAggregateZero::get(Vec->getType()));
 752
 753     bool isPackedShiftLeft = true;
 754     switch (II->getIntrinsicID()) {
 755     default : break;
 756     case Intrinsic::x86_sse2_psrl_d:
 757     case Intrinsic::x86_sse2_psrl_q:
 758     case Intrinsic::x86_sse2_psrl_w:
 759     case Intrinsic::x86_sse2_psrli_d:
 760     case Intrinsic::x86_sse2_psrli_q:
 761     case Intrinsic::x86_sse2_psrli_w:
 762     case Intrinsic::x86_avx2_psrl_d:
 763     case Intrinsic::x86_avx2_psrl_q:
 764     case Intrinsic::x86_avx2_psrl_w:
 765     case Intrinsic::x86_avx2_psrli_d:
 766     case Intrinsic::x86_avx2_psrli_q:
 767     case Intrinsic::x86_avx2_psrli_w: isPackedShiftLeft = false; break;
 768     }
 769
 770     unsigned VWidth = VT->getNumElements();
 771     // Get a constant vector of the same type as the first operand.
 772     auto VTCI = ConstantInt::get(VT->getElementType(), Count->getZExtValue());
 773     if (isPackedShiftLeft)
 774       return BinaryOperator::CreateShl(Vec,
 775           Builder->CreateVectorSplat(VWidth, VTCI));
 776
 777     return BinaryOperator::CreateLShr(Vec,
 778         Builder->CreateVectorSplat(VWidth, VTCI));
 779   }
 780
 781   case Intrinsic::x86_sse41_pmovsxbw:
 782   case Intrinsic::x86_sse41_pmovsxwd:
 783   case Intrinsic::x86_sse41_pmovsxdq:
 784   case Intrinsic::x86_sse41_pmovzxbw:
 785   case Intrinsic::x86_sse41_pmovzxwd:
 786   case Intrinsic::x86_sse41_pmovzxdq: {
 787     // pmov{s|z}x ignores the upper half of their input vectors.
 788     unsigned VWidth =
 789       cast<VectorType>(II->getArgOperand(0)->getType())->getNumElements();
 790     unsigned LowHalfElts = VWidth / 2;
 791     APInt InputDemandedElts(APInt::getBitsSet(VWidth, 0, LowHalfElts));
 792     APInt UndefElts(VWidth, 0);
 793     if (Value *TmpV = SimplifyDemandedVectorElts(
 794             II->getArgOperand(0), InputDemandedElts, UndefElts)) {
 795       II->setArgOperand(0, TmpV);
 796       return II;
 797     }
 798     break;
 799   }
 800   case Intrinsic::x86_sse41_insertps:
 801     if (Value *V = SimplifyX86insertps(*II, *Builder))
 802       return ReplaceInstUsesWith(*II, V);
 803     break;
 804
 805   case Intrinsic::x86_sse4a_insertqi: {
 806     // insertqi x, y, 64, 0 can just copy y's lower bits and leave the top
 807     // ones undef
 808     // TODO: eventually we should lower this intrinsic to IR
 809     if (auto CIWidth = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(2))) {
 810       if (auto CIStart = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(3))) {
 811         unsigned Index = CIStart->getZExtValue();
 812         // From AMD documentation: "a value of zero in the field length is
 813         // defined as length of 64".
 814         unsigned Length = CIWidth->equalsInt(0) ? 64 : CIWidth->getZExtValue();
 815
 816         // From AMD documentation: "If the sum of the bit index + length field
 817         // is greater than 64, the results are undefined".
 818
 819         // Note that both field index and field length are 8-bit quantities.
 820         // Since variables 'Index' and 'Length' are unsigned values
 821         // obtained from zero-extending field index and field length
 822         // respectively, their sum should never wrap around.
 823         if ((Index + Length) > 64)
 824           return ReplaceInstUsesWith(CI, UndefValue::get(II->getType()));
 825
 826         if (Length == 64 && Index == 0) {
 827           Value *Vec = II->getArgOperand(1);
 828           Value *Undef = UndefValue::get(Vec->getType());
 829           const uint32_t Mask[] = { 0, 2 };
 830           return ReplaceInstUsesWith(
 831               CI,
 832               Builder->CreateShuffleVector(
 833                   Vec, Undef, ConstantDataVector::get(
 834                                   II->getContext(), makeArrayRef(Mask))));
 835
 836         } else if (auto Source =
 837                        dyn_cast<IntrinsicInst>(II->getArgOperand(0))) {
 838           if (Source->hasOneUse() &&
 839               Source->getArgOperand(1) == II->getArgOperand(1)) {
 840             // If the source of the insert has only one use and it's another
 841             // insert (and they're both inserting from the same vector), try to
 842             // bundle both together.
 843             auto CISourceWidth =
 844                 dyn_cast<ConstantInt>(Source->getArgOperand(2));
 845             auto CISourceStart =
 846                 dyn_cast<ConstantInt>(Source->getArgOperand(3));
 847             if (CISourceStart && CISourceWidth) {
 848               unsigned Start = CIStart->getZExtValue();
 849               unsigned Width = CIWidth->getZExtValue();
 850               unsigned End = Start + Width;
 851               unsigned SourceStart = CISourceStart->getZExtValue();
 852               unsigned SourceWidth = CISourceWidth->getZExtValue();
 853               unsigned SourceEnd = SourceStart + SourceWidth;
 854               unsigned NewStart, NewWidth;
 855               bool ShouldReplace = false;
 856               if (Start <= SourceStart && SourceStart <= End) {
 857                 NewStart = Start;
 858                 NewWidth = std::max(End, SourceEnd) - NewStart;
 859                 ShouldReplace = true;
 860               } else if (SourceStart <= Start && Start <= SourceEnd) {
 861                 NewStart = SourceStart;
 862                 NewWidth = std::max(SourceEnd, End) - NewStart;
 863                 ShouldReplace = true;
 864               }
 865
 866               if (ShouldReplace) {
 867                 Constant *ConstantWidth = ConstantInt::get(
 868                     II->getArgOperand(2)->getType(), NewWidth, false);
 869                 Constant *ConstantStart = ConstantInt::get(
 870                     II->getArgOperand(3)->getType(), NewStart, false);
 871                 Value *Args[4] = { Source->getArgOperand(0),
 872                                    II->getArgOperand(1), ConstantWidth,
 873                                    ConstantStart };
 874                 Module *M = CI.getParent()->getParent()->getParent();
 875                 Value *F =
 876                     Intrinsic::getDeclaration(M, Intrinsic::x86_sse4a_insertqi);
 877                 return ReplaceInstUsesWith(CI, Builder->CreateCall(F, Args));
 878               }
 879             }
 880           }
 881         }
 882       }
 883     }
 884     break;
 885   }
 886
 887   case Intrinsic::x86_sse41_pblendvb:
 888   case Intrinsic::x86_sse41_blendvps:
 889   case Intrinsic::x86_sse41_blendvpd:
 890   case Intrinsic::x86_avx_blendv_ps_256:
 891   case Intrinsic::x86_avx_blendv_pd_256:
 892   case Intrinsic::x86_avx2_pblendvb: {
 893     // Convert blendv* to vector selects if the mask is constant.
 894     // This optimization is convoluted because the intrinsic is defined as
 895     // getting a vector of floats or doubles for the ps and pd versions.
 896     // FIXME: That should be changed.
 897     Value *Mask = II->getArgOperand(2);
 898     if (auto C = dyn_cast<ConstantDataVector>(Mask)) {
 899       auto Tyi1 = Builder->getInt1Ty();
 900       auto SelectorType = cast<VectorType>(Mask->getType());
 901       auto EltTy = SelectorType->getElementType();
 902       unsigned Size = SelectorType->getNumElements();
 903       unsigned BitWidth =
 904           EltTy->isFloatTy()
 905               ? 32
 906               : (EltTy->isDoubleTy() ? 64 : EltTy->getIntegerBitWidth());
 907       assert((BitWidth == 64 || BitWidth == 32 || BitWidth == 8) &&
 908              "Wrong arguments for variable blend intrinsic");
 909       SmallVector<Constant *, 32> Selectors;
 910       for (unsigned I = 0; I < Size; ++I) {
 911         // The intrinsics only read the top bit
 912         uint64_t Selector;
 913         if (BitWidth == 8)
 914           Selector = C->getElementAsInteger(I);
 915         else
 916           Selector = C->getElementAsAPFloat(I).bitcastToAPInt().getZExtValue();
 917         Selectors.push_back(ConstantInt::get(Tyi1, Selector >> (BitWidth - 1)));
 918       }
 919       auto NewSelector = ConstantVector::get(Selectors);
 920       return SelectInst::Create(NewSelector, II->getArgOperand(1),
 921                                 II->getArgOperand(0), "blendv");
 922     } else {
 923       break;
 924     }
 925   }
 926
 927   case Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_ps:
 928   case Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_ps_256:
 929   case Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_pd:
 930   case Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_pd_256: {
 931     // Convert vpermil* to shufflevector if the mask is constant.
 932     Value *V = II->getArgOperand(1);
 933     unsigned Size = cast<VectorType>(V->getType())->getNumElements();
 934     assert(Size == 8 || Size == 4 || Size == 2);
 935     uint32_t Indexes[8];
 936     if (auto C = dyn_cast<ConstantDataVector>(V)) {
 937       // The intrinsics only read one or two bits, clear the rest.
 938       for (unsigned I = 0; I < Size; ++I) {
 939         uint32_t Index = C->getElementAsInteger(I) & 0x3;
 940         if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_pd ||
 941             II->getIntrinsicID() == Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_pd_256)
 942           Index >>= 1;
 943         Indexes[I] = Index;
 944       }
 945     } else if (isa<ConstantAggregateZero>(V)) {
 946       for (unsigned I = 0; I < Size; ++I)
 947         Indexes[I] = 0;
 948     } else {
 949       break;
 950     }
 951     // The _256 variants are a bit trickier since the mask bits always index
 952     // into the corresponding 128 half. In order to convert to a generic
 953     // shuffle, we have to make that explicit.
 954     if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_ps_256 ||
 955         II->getIntrinsicID() == Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_pd_256) {
 956       for (unsigned I = Size / 2; I < Size; ++I)
 957         Indexes[I] += Size / 2;
 958     }
 959     auto NewC =
 960         ConstantDataVector::get(V->getContext(), makeArrayRef(Indexes, Size));
 961     auto V1 = II->getArgOperand(0);
 962     auto V2 = UndefValue::get(V1->getType());
 963     auto Shuffle = Builder->CreateShuffleVector(V1, V2, NewC);
 964     return ReplaceInstUsesWith(CI, Shuffle);
 965   }
 966
 967   case Intrinsic::x86_avx_vperm2f128_pd_256:
 968   case Intrinsic::x86_avx_vperm2f128_ps_256:
 969   case Intrinsic::x86_avx_vperm2f128_si_256:
 970   case Intrinsic::x86_avx2_vperm2i128:
 971     if (Value *V = SimplifyX86vperm2(*II, *Builder))
 972       return ReplaceInstUsesWith(*II, V);
 973     break;
 974
 975   case Intrinsic::ppc_altivec_vperm:
 976     // Turn vperm(V1,V2,mask) -> shuffle(V1,V2,mask) if mask is a constant.
 977     // Note that ppc_altivec_vperm has a big-endian bias, so when creating
 978     // a vectorshuffle for little endian, we must undo the transformation
 979     // performed on vec_perm in altivec.h.  That is, we must complement
 980     // the permutation mask with respect to 31 and reverse the order of
 981     // V1 and V2.
 982     if (Constant *Mask = dyn_cast<Constant>(II->getArgOperand(2))) {
 983       assert(Mask->getType()->getVectorNumElements() == 16 &&
 984              "Bad type for intrinsic!");
 985
 986       // Check that all of the elements are integer constants or undefs.
 987       bool AllEltsOk = true;
 988       for (unsigned i = 0; i != 16; ++i) {
 989         Constant *Elt = Mask->getAggregateElement(i);
 990         if (!Elt || !(isa<ConstantInt>(Elt) || isa<UndefValue>(Elt))) {
 991           AllEltsOk = false;
 992           break;
 993         }
 994       }
 995
 996       if (AllEltsOk) {
 997         // Cast the input vectors to byte vectors.
 998         Value *Op0 = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(0),
 999                                             Mask->getType());
1000         Value *Op1 = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(1),
1001                                             Mask->getType());
1002         Value *Result = UndefValue::get(Op0->getType());
1003
1004         // Only extract each element once.
1005         Value *ExtractedElts[32];
1006         memset(ExtractedElts, 0, sizeof(ExtractedElts));
1007
1008         for (unsigned i = 0; i != 16; ++i) {
1009           if (isa<UndefValue>(Mask->getAggregateElement(i)))
1010             continue;
1011           unsigned Idx =
1012             cast<ConstantInt>(Mask->getAggregateElement(i))->getZExtValue();
1013           Idx &= 31;  // Match the hardware behavior.
1014           if (DL.isLittleEndian())
1015             Idx = 31 - Idx;
1016
1017           if (!ExtractedElts[Idx]) {
1018             Value *Op0ToUse = (DL.isLittleEndian()) ? Op1 : Op0;
1019             Value *Op1ToUse = (DL.isLittleEndian()) ? Op0 : Op1;
1020             ExtractedElts[Idx] =
1021               Builder->CreateExtractElement(Idx < 16 ? Op0ToUse : Op1ToUse,
1022                                             Builder->getInt32(Idx&15));
1023           }
1024
1025           // Insert this value into the result vector.
1026           Result = Builder->CreateInsertElement(Result, ExtractedElts[Idx],
1027                                                 Builder->getInt32(i));
1028         }
1029         return CastInst::Create(Instruction::BitCast, Result, CI.getType());
1030       }
1031     }
1032     break;
1033
1034   case Intrinsic::arm_neon_vld1:
1035   case Intrinsic::arm_neon_vld2:
1036   case Intrinsic::arm_neon_vld3:
1037   case Intrinsic::arm_neon_vld4:
1038   case Intrinsic::arm_neon_vld2lane:
1039   case Intrinsic::arm_neon_vld3lane:
1040   case Intrinsic::arm_neon_vld4lane:
1041   case Intrinsic::arm_neon_vst1:
1042   case Intrinsic::arm_neon_vst2:
1043   case Intrinsic::arm_neon_vst3:
1044   case Intrinsic::arm_neon_vst4:
1045   case Intrinsic::arm_neon_vst2lane:
1046   case Intrinsic::arm_neon_vst3lane:
1047   case Intrinsic::arm_neon_vst4lane: {
1048     unsigned MemAlign = getKnownAlignment(II->getArgOperand(0), DL, II, AC, DT);
1049     unsigned AlignArg = II->getNumArgOperands() - 1;
1050     ConstantInt *IntrAlign = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(AlignArg));
1051     if (IntrAlign && IntrAlign->getZExtValue() < MemAlign) {
1052       II->setArgOperand(AlignArg,
1053                         ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(II->getContext()),
1054                                          MemAlign, false));
1055       return II;
1056     }
1057     break;
1058   }
1059
1060   case Intrinsic::arm_neon_vmulls:
1061   case Intrinsic::arm_neon_vmullu:
1062   case Intrinsic::aarch64_neon_smull:
1063   case Intrinsic::aarch64_neon_umull: {
1064     Value *Arg0 = II->getArgOperand(0);
1065     Value *Arg1 = II->getArgOperand(1);
1066
1067     // Handle mul by zero first:
1068     if (isa<ConstantAggregateZero>(Arg0) || isa<ConstantAggregateZero>(Arg1)) {
1069       return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantAggregateZero::get(II->getType()));
1070     }
1071
1072     // Check for constant LHS & RHS - in this case we just simplify.
1073     bool Zext = (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::arm_neon_vmullu ||
1074                  II->getIntrinsicID() == Intrinsic::aarch64_neon_umull);
1075     VectorType *NewVT = cast<VectorType>(II->getType());
1076     if (Constant *CV0 = dyn_cast<Constant>(Arg0)) {
1077       if (Constant *CV1 = dyn_cast<Constant>(Arg1)) {
1078         CV0 = ConstantExpr::getIntegerCast(CV0, NewVT, /*isSigned=*/!Zext);
1079         CV1 = ConstantExpr::getIntegerCast(CV1, NewVT, /*isSigned=*/!Zext);
1080
1081         return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantExpr::getMul(CV0, CV1));
1082       }
1083
1084       // Couldn't simplify - canonicalize constant to the RHS.
1085       std::swap(Arg0, Arg1);
1086     }
1087
1088     // Handle mul by one:
1089     if (Constant *CV1 = dyn_cast<Constant>(Arg1))
1090       if (ConstantInt *Splat =
1091               dyn_cast_or_null<ConstantInt>(CV1->getSplatValue()))
1092         if (Splat->isOne())
1093           return CastInst::CreateIntegerCast(Arg0, II->getType(),
1094                                              /*isSigned=*/!Zext);
1095
1096     break;
1097   }
1098
1099   case Intrinsic::AMDGPU_rcp: {
1100     if (const ConstantFP *C = dyn_cast<ConstantFP>(II->getArgOperand(0))) {
1101       const APFloat &ArgVal = C->getValueAPF();
1102       APFloat Val(ArgVal.getSemantics(), 1.0);
1103       APFloat::opStatus Status = Val.divide(ArgVal,
1104                                             APFloat::rmNearestTiesToEven);
1105       // Only do this if it was exact and therefore not dependent on the
1106       // rounding mode.
1107       if (Status == APFloat::opOK)
1108         return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantFP::get(II->getContext(), Val));
1109     }
1110
1111     break;
1112   }
1113   case Intrinsic::stackrestore: {
1114     // If the save is right next to the restore, remove the restore.  This can
1115     // happen when variable allocas are DCE'd.
1116     if (IntrinsicInst *SS = dyn_cast<IntrinsicInst>(II->getArgOperand(0))) {
1117       if (SS->getIntrinsicID() == Intrinsic::stacksave) {
1118         BasicBlock::iterator BI = SS;
1119         if (&*++BI == II)
1120           return EraseInstFromFunction(CI);
1121       }
1122     }
1123
1124     // Scan down this block to see if there is another stack restore in the
1125     // same block without an intervening call/alloca.
1126     BasicBlock::iterator BI = II;
1127     TerminatorInst *TI = II->getParent()->getTerminator();
1128     bool CannotRemove = false;
1129     for (++BI; &*BI != TI; ++BI) {
1130       if (isa<AllocaInst>(BI)) {
1131         CannotRemove = true;
1132         break;
1133       }
1134       if (CallInst *BCI = dyn_cast<CallInst>(BI)) {
1135         if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(BCI)) {
1136           // If there is a stackrestore below this one, remove this one.
1137           if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::stackrestore)
1138             return EraseInstFromFunction(CI);
1139           // Otherwise, ignore the intrinsic.
1140         } else {
1141           // If we found a non-intrinsic call, we can't remove the stack
1142           // restore.
1143           CannotRemove = true;
1144           break;
1145         }
1146       }
1147     }
1148
1149     // If the stack restore is in a return, resume, or unwind block and if there
1150     // are no allocas or calls between the restore and the return, nuke the
1151     // restore.
1152     if (!CannotRemove && (isa<ReturnInst>(TI) || isa<ResumeInst>(TI)))
1153       return EraseInstFromFunction(CI);
1154     break;
1155   }
1156   case Intrinsic::assume: {
1157     // Canonicalize assume(a && b) -> assume(a); assume(b);
1158     // Note: New assumption intrinsics created here are registered by
1159     // the InstCombineIRInserter object.
1160     Value *IIOperand = II->getArgOperand(0), *A, *B,
1161           *AssumeIntrinsic = II->getCalledValue();
1162     if (match(IIOperand, m_And(m_Value(A), m_Value(B)))) {
1163       Builder->CreateCall(AssumeIntrinsic, A, II->getName());
1164       Builder->CreateCall(AssumeIntrinsic, B, II->getName());
1165       return EraseInstFromFunction(*II);
1166     }
1167     // assume(!(a || b)) -> assume(!a); assume(!b);
1168     if (match(IIOperand, m_Not(m_Or(m_Value(A), m_Value(B))))) {
1169       Builder->CreateCall(AssumeIntrinsic, Builder->CreateNot(A),
1170                           II->getName());
1171       Builder->CreateCall(AssumeIntrinsic, Builder->CreateNot(B),
1172                           II->getName());
1173       return EraseInstFromFunction(*II);
1174     }
1175
1176     // assume( (load addr) != null ) -> add 'nonnull' metadata to load
1177     // (if assume is valid at the load)
1178     if (ICmpInst* ICmp = dyn_cast<ICmpInst>(IIOperand)) {
1179       Value *LHS = ICmp->getOperand(0);
1180       Value *RHS = ICmp->getOperand(1);
1181       if (ICmpInst::ICMP_NE == ICmp->getPredicate() &&
1182           isa<LoadInst>(LHS) &&
1183           isa<Constant>(RHS) &&
1184           RHS->getType()->isPointerTy() &&
1185           cast<Constant>(RHS)->isNullValue()) {
1186         LoadInst* LI = cast<LoadInst>(LHS);
1187         if (isValidAssumeForContext(II, LI, DT)) {
1188           MDNode *MD = MDNode::get(II->getContext(), None);
1189           LI->setMetadata(LLVMContext::MD_nonnull, MD);
1190           return EraseInstFromFunction(*II);
1191         }
1192       }
1193       // TODO: apply nonnull return attributes to calls and invokes
1194       // TODO: apply range metadata for range check patterns?
1195     }
1196     // If there is a dominating assume with the same condition as this one,
1197     // then this one is redundant, and should be removed.
1198     APInt KnownZero(1, 0), KnownOne(1, 0);
1199     computeKnownBits(IIOperand, KnownZero, KnownOne, 0, II);
1200     if (KnownOne.isAllOnesValue())
1201       return EraseInstFromFunction(*II);
1202
1203     break;
1204   }
1205   case Intrinsic::experimental_gc_relocate: {
1206     // Translate facts known about a pointer before relocating into
1207     // facts about the relocate value, while being careful to
1208     // preserve relocation semantics.
1209     GCRelocateOperands Operands(II);
1210     Value *DerivedPtr = Operands.getDerivedPtr();
1211     auto *GCRelocateType = cast<PointerType>(II->getType());
1212
1213     // Remove the relocation if unused, note that this check is required
1214     // to prevent the cases below from looping forever.
1215     if (II->use_empty())
1216       return EraseInstFromFunction(*II);
1217
1218     // Undef is undef, even after relocation.
1219     // TODO: provide a hook for this in GCStrategy.  This is clearly legal for
1220     // most practical collectors, but there was discussion in the review thread
1221     // about whether it was legal for all possible collectors.
1222     if (isa<UndefValue>(DerivedPtr)) {
1223       // gc_relocate is uncasted. Use undef of gc_relocate's type to replace it.
1224       return ReplaceInstUsesWith(*II, UndefValue::get(GCRelocateType));
1225     }
1226
1227     // The relocation of null will be null for most any collector.
1228     // TODO: provide a hook for this in GCStrategy.  There might be some weird
1229     // collector this property does not hold for.
1230     if (isa<ConstantPointerNull>(DerivedPtr)) {
1231       // gc_relocate is uncasted. Use null-pointer of gc_relocate's type to replace it.
1232       return ReplaceInstUsesWith(*II, ConstantPointerNull::get(GCRelocateType));
1233     }
1234
1235     // isKnownNonNull -> nonnull attribute
1236     if (isKnownNonNull(DerivedPtr))
1237       II->addAttribute(AttributeSet::ReturnIndex, Attribute::NonNull);
1238
1239     // isDereferenceablePointer -> deref attribute
1240     if (isDereferenceablePointer(DerivedPtr, DL)) {
1241       if (Argument *A = dyn_cast<Argument>(DerivedPtr)) {
1242         uint64_t Bytes = A->getDereferenceableBytes();
1243         II->addDereferenceableAttr(AttributeSet::ReturnIndex, Bytes);
1244       }
1245     }
1246
1247     // TODO: bitcast(relocate(p)) -> relocate(bitcast(p))
1248     // Canonicalize on the type from the uses to the defs
1249
1250     // TODO: relocate((gep p, C, C2, ...)) -> gep(relocate(p), C, C2, ...)
1251   }
1252   }
1253
1254   return visitCallSite(II);
1255 }
1256
1257 // InvokeInst simplification
1258 //
1259 Instruction *InstCombiner::visitInvokeInst(InvokeInst &II) {
1260   return visitCallSite(&II);
1261 }
1262
1263 /// isSafeToEliminateVarargsCast - If this cast does not affect the value
1264 /// passed through the varargs area, we can eliminate the use of the cast.
1265 static bool isSafeToEliminateVarargsCast(const CallSite CS,
1266                                          const DataLayout &DL,
1267                                          const CastInst *const CI,
1268                                          const int ix) {
1269   if (!CI->isLosslessCast())
1270     return false;
1271
1272   // If this is a GC intrinsic, avoid munging types.  We need types for
1273   // statepoint reconstruction in SelectionDAG.
1274   // TODO: This is probably something which should be expanded to all
1275   // intrinsics since the entire point of intrinsics is that
1276   // they are understandable by the optimizer.
1277   if (isStatepoint(CS) || isGCRelocate(CS) || isGCResult(CS))
1278     return false;
1279
1280   // The size of ByVal or InAlloca arguments is derived from the type, so we
1281   // can't change to a type with a different size.  If the size were
1282   // passed explicitly we could avoid this check.
1283   if (!CS.isByValOrInAllocaArgument(ix))
1284     return true;
1285
1286   Type* SrcTy =
1287             cast<PointerType>(CI->getOperand(0)->getType())->getElementType();
1288   Type* DstTy = cast<PointerType>(CI->getType())->getElementType();
1289   if (!SrcTy->isSized() || !DstTy->isSized())
1290     return false;
1291   if (DL.getTypeAllocSize(SrcTy) != DL.getTypeAllocSize(DstTy))
1292     return false;
1293   return true;
1294 }
1295
1296 // Try to fold some different type of calls here.
1297 // Currently we're only working with the checking functions, memcpy_chk,
1298 // mempcpy_chk, memmove_chk, memset_chk, strcpy_chk, stpcpy_chk, strncpy_chk,
1299 // strcat_chk and strncat_chk.
1300 Instruction *InstCombiner::tryOptimizeCall(CallInst *CI) {
1301   if (!CI->getCalledFunction()) return nullptr;
1302
1303   auto InstCombineRAUW = [this](Instruction *From, Value *With) {
1304     ReplaceInstUsesWith(*From, With);
1305   };
1306   LibCallSimplifier Simplifier(DL, TLI, InstCombineRAUW);
1307   if (Value *With = Simplifier.optimizeCall(CI)) {
1308     ++NumSimplified;
1309     return CI->use_empty() ? CI : ReplaceInstUsesWith(*CI, With);
1310   }
1311
1312   return nullptr;
1313 }
1314
1315 static IntrinsicInst *FindInitTrampolineFromAlloca(Value *TrampMem) {
1316   // Strip off at most one level of pointer casts, looking for an alloca.  This
1317   // is good enough in practice and simpler than handling any number of casts.
1318   Value *Underlying = TrampMem->stripPointerCasts();
1319   if (Underlying != TrampMem &&
1320       (!Underlying->hasOneUse() || Underlying->user_back() != TrampMem))
1321     return nullptr;
1322   if (!isa<AllocaInst>(Underlying))
1323     return nullptr;
1324
1325   IntrinsicInst *InitTrampoline = nullptr;
1326   for (User *U : TrampMem->users()) {
1327     IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(U);
1328     if (!II)
1329       return nullptr;
1330     if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::init_trampoline) {
1331       if (InitTrampoline)
1332         // More than one init_trampoline writes to this value.  Give up.
1333         return nullptr;
1334       InitTrampoline = II;
1335       continue;
1336     }
1337     if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::adjust_trampoline)
1338       // Allow any number of calls to adjust.trampoline.
1339       continue;
1340     return nullptr;
1341   }
1342
1343   // No call to init.trampoline found.
1344   if (!InitTrampoline)
1345     return nullptr;
1346
1347   // Check that the alloca is being used in the expected way.
1348   if (InitTrampoline->getOperand(0) != TrampMem)
1349     return nullptr;
1350
1351   return InitTrampoline;
1352 }
1353
1354 static IntrinsicInst *FindInitTrampolineFromBB(IntrinsicInst *AdjustTramp,
1355                                                Value *TrampMem) {
1356   // Visit all the previous instructions in the basic block, and try to find a
1357   // init.trampoline which has a direct path to the adjust.trampoline.
1358   for (BasicBlock::iterator I = AdjustTramp,
1359        E = AdjustTramp->getParent()->begin(); I != E; ) {
1360     Instruction *Inst = --I;
1361     if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(I))
1362       if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::init_trampoline &&
1363           II->getOperand(0) == TrampMem)
1364         return II;
1365     if (Inst->mayWriteToMemory())
1366       return nullptr;
1367   }
1368   return nullptr;
1369 }
1370
1371 // Given a call to llvm.adjust.trampoline, find and return the corresponding
1372 // call to llvm.init.trampoline if the call to the trampoline can be optimized
1373 // to a direct call to a function.  Otherwise return NULL.
1374 //
1375 static IntrinsicInst *FindInitTrampoline(Value *Callee) {
1376   Callee = Callee->stripPointerCasts();
1377   IntrinsicInst *AdjustTramp = dyn_cast<IntrinsicInst>(Callee);
1378   if (!AdjustTramp ||
1379       AdjustTramp->getIntrinsicID() != Intrinsic::adjust_trampoline)
1380     return nullptr;
1381
1382   Value *TrampMem = AdjustTramp->getOperand(0);
1383
1384   if (IntrinsicInst *IT = FindInitTrampolineFromAlloca(TrampMem))
1385     return IT;
1386   if (IntrinsicInst *IT = FindInitTrampolineFromBB(AdjustTramp, TrampMem))
1387     return IT;
1388   return nullptr;
1389 }
1390
1391 // visitCallSite - Improvements for call and invoke instructions.
1392 //
1393 Instruction *InstCombiner::visitCallSite(CallSite CS) {
1394
1395   // Mark any parameters that are known to be non-null with the nonnull
1396   // attribute.  This is helpful for inlining calls to functions with null
1397   // checks on their arguments.
1398   unsigned ArgNo = 0;
1399   for (Value *V : CS.args()) {
1400     if (!CS.paramHasAttr(ArgNo+1, Attribute::NonNull) &&
1401         isKnownNonNull(V)) {
1402       AttributeSet AS = CS.getAttributes();
1403       AS = AS.addAttribute(CS.getInstruction()->getContext(), ArgNo+1,
1404                            Attribute::NonNull);
1405       CS.setAttributes(AS);
1406       return CS.getInstruction();
1407     }
1408     ArgNo++;
1409   }
1410   assert(ArgNo == CS.arg_size() && "sanity check");
1411
1412   if (isAllocLikeFn(CS.getInstruction(), TLI))
1413     return visitAllocSite(*CS.getInstruction());
1414
1415   bool Changed = false;
1416
1417   // If the callee is a pointer to a function, attempt to move any casts to the
1418   // arguments of the call/invoke.
1419   Value *Callee = CS.getCalledValue();
1420   if (!isa<Function>(Callee) && transformConstExprCastCall(CS))
1421     return nullptr;
1422
1423   if (Function *CalleeF = dyn_cast<Function>(Callee))
1424     // If the call and callee calling conventions don't match, this call must
1425     // be unreachable, as the call is undefined.
1426     if (CalleeF->getCallingConv() != CS.getCallingConv() &&
1427         // Only do this for calls to a function with a body.  A prototype may
1428         // not actually end up matching the implementation's calling conv for a
1429         // variety of reasons (e.g. it may be written in assembly).
1430         !CalleeF->isDeclaration()) {
1431       Instruction *OldCall = CS.getInstruction();
1432       new StoreInst(ConstantInt::getTrue(Callee->getContext()),
1433                 UndefValue::get(Type::getInt1PtrTy(Callee->getContext())),
1434                                   OldCall);
1435       // If OldCall does not return void then replaceAllUsesWith undef.
1436       // This allows ValueHandlers and custom metadata to adjust itself.
1437       if (!OldCall->getType()->isVoidTy())
1438         ReplaceInstUsesWith(*OldCall, UndefValue::get(OldCall->getType()));
1439       if (isa<CallInst>(OldCall))
1440         return EraseInstFromFunction(*OldCall);
1441
1442       // We cannot remove an invoke, because it would change the CFG, just
1443       // change the callee to a null pointer.
1444       cast<InvokeInst>(OldCall)->setCalledFunction(
1445                                     Constant::getNullValue(CalleeF->getType()));
1446       return nullptr;
1447     }
1448
1449   if (isa<ConstantPointerNull>(Callee) || isa<UndefValue>(Callee)) {
1450     // If CS does not return void then replaceAllUsesWith undef.
1451     // This allows ValueHandlers and custom metadata to adjust itself.
1452     if (!CS.getInstruction()->getType()->isVoidTy())
1453       ReplaceInstUsesWith(*CS.getInstruction(),
1454                           UndefValue::get(CS.getInstruction()->getType()));
1455
1456     if (isa<InvokeInst>(CS.getInstruction())) {
1457       // Can't remove an invoke because we cannot change the CFG.
1458       return nullptr;
1459     }
1460
1461     // This instruction is not reachable, just remove it.  We insert a store to
1462     // undef so that we know that this code is not reachable, despite the fact
1463     // that we can't modify the CFG here.
1464     new StoreInst(ConstantInt::getTrue(Callee->getContext()),
1465                   UndefValue::get(Type::getInt1PtrTy(Callee->getContext())),
1466                   CS.getInstruction());
1467
1468     return EraseInstFromFunction(*CS.getInstruction());
1469   }
1470
1471   if (IntrinsicInst *II = FindInitTrampoline(Callee))
1472     return transformCallThroughTrampoline(CS, II);
1473
1474   PointerType *PTy = cast<PointerType>(Callee->getType());
1475   FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(PTy->getElementType());
1476   if (FTy->isVarArg()) {
1477     int ix = FTy->getNumParams();
1478     // See if we can optimize any arguments passed through the varargs area of
1479     // the call.
1480     for (CallSite::arg_iterator I = CS.arg_begin() + FTy->getNumParams(),
1481            E = CS.arg_end(); I != E; ++I, ++ix) {
1482       CastInst *CI = dyn_cast<CastInst>(*I);
1483       if (CI && isSafeToEliminateVarargsCast(CS, DL, CI, ix)) {
1484         *I = CI->getOperand(0);
1485         Changed = true;
1486       }
1487     }
1488   }
1489
1490   if (isa<InlineAsm>(Callee) && !CS.doesNotThrow()) {
1491     // Inline asm calls cannot throw - mark them 'nounwind'.
1492     CS.setDoesNotThrow();
1493     Changed = true;
1494   }
1495
1496   // Try to optimize the call if possible, we require DataLayout for most of
1497   // this.  None of these calls are seen as possibly dead so go ahead and
1498   // delete the instruction now.
1499   if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(CS.getInstruction())) {
1500     Instruction *I = tryOptimizeCall(CI);
1501     // If we changed something return the result, etc. Otherwise let
1502     // the fallthrough check.
1503     if (I) return EraseInstFromFunction(*I);
1504   }
1505
1506   return Changed ? CS.getInstruction() : nullptr;
1507 }
1508
1509 // transformConstExprCastCall - If the callee is a constexpr cast of a function,
1510 // attempt to move the cast to the arguments of the call/invoke.
1511 //
1512 bool InstCombiner::transformConstExprCastCall(CallSite CS) {
1513   Function *Callee =
1514     dyn_cast<Function>(CS.getCalledValue()->stripPointerCasts());
1515   if (!Callee)
1516     return false;
1517   // The prototype of thunks are a lie, don't try to directly call such
1518   // functions.
1519   if (Callee->hasFnAttribute("thunk"))
1520     return false;
1521   Instruction *Caller = CS.getInstruction();
1522   const AttributeSet &CallerPAL = CS.getAttributes();
1523
1524   // Okay, this is a cast from a function to a different type.  Unless doing so
1525   // would cause a type conversion of one of our arguments, change this call to
1526   // be a direct call with arguments casted to the appropriate types.
1527   //
1528   FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1529   Type *OldRetTy = Caller->getType();
1530   Type *NewRetTy = FT->getReturnType();
1531
1532   // Check to see if we are changing the return type...
1533   if (OldRetTy != NewRetTy) {
1534
1535     if (NewRetTy->isStructTy())
1536       return false; // TODO: Handle multiple return values.
1537
1538     if (!CastInst::isBitOrNoopPointerCastable(NewRetTy, OldRetTy, DL)) {
1539       if (Callee->isDeclaration())
1540         return false;   // Cannot transform this return value.
1541
1542       if (!Caller->use_empty() &&
1543           // void -> non-void is handled specially
1544           !NewRetTy->isVoidTy())
1545         return false;   // Cannot transform this return value.
1546     }
1547
1548     if (!CallerPAL.isEmpty() && !Caller->use_empty()) {
1549       AttrBuilder RAttrs(CallerPAL, AttributeSet::ReturnIndex);
1550       if (RAttrs.overlaps(AttributeFuncs::typeIncompatible(NewRetTy)))
1551         return false;   // Attribute not compatible with transformed value.
1552     }
1553
1554     // If the callsite is an invoke instruction, and the return value is used by
1555     // a PHI node in a successor, we cannot change the return type of the call
1556     // because there is no place to put the cast instruction (without breaking
1557     // the critical edge).  Bail out in this case.
1558     if (!Caller->use_empty())
1559       if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller))
1560         for (User *U : II->users())
1561           if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(U))
1562             if (PN->getParent() == II->getNormalDest() ||
1563                 PN->getParent() == II->getUnwindDest())
1564               return false;
1565   }
1566
1567   unsigned NumActualArgs = CS.arg_size();
1568   unsigned NumCommonArgs = std::min(FT->getNumParams(), NumActualArgs);
1569
1570   // Prevent us turning:
1571   // declare void @takes_i32_inalloca(i32* inalloca)
1572   //  call void bitcast (void (i32*)* @takes_i32_inalloca to void (i32)*)(i32 0)
1573   //
1574   // into:
1575   //  call void @takes_i32_inalloca(i32* null)
1576   //
1577   //  Similarly, avoid folding away bitcasts of byval calls.
1578   if (Callee->getAttributes().hasAttrSomewhere(Attribute::InAlloca) ||
1579       Callee->getAttributes().hasAttrSomewhere(Attribute::ByVal))
1580     return false;
1581
1582   CallSite::arg_iterator AI = CS.arg_begin();
1583   for (unsigned i = 0, e = NumCommonArgs; i != e; ++i, ++AI) {
1584     Type *ParamTy = FT->getParamType(i);
1585     Type *ActTy = (*AI)->getType();
1586
1587     if (!CastInst::isBitOrNoopPointerCastable(ActTy, ParamTy, DL))
1588       return false;   // Cannot transform this parameter value.
1589
1590     if (AttrBuilder(CallerPAL.getParamAttributes(i + 1), i + 1).
1591           overlaps(AttributeFuncs::typeIncompatible(ParamTy)))
1592       return false;   // Attribute not compatible with transformed value.
1593
1594     if (CS.isInAllocaArgument(i))
1595       return false;   // Cannot transform to and from inalloca.
1596
1597     // If the parameter is passed as a byval argument, then we have to have a
1598     // sized type and the sized type has to have the same size as the old type.
1599     if (ParamTy != ActTy &&
1600         CallerPAL.getParamAttributes(i + 1).hasAttribute(i + 1,
1601                                                          Attribute::ByVal)) {
1602       PointerType *ParamPTy = dyn_cast<PointerType>(ParamTy);
1603       if (!ParamPTy || !ParamPTy->getElementType()->isSized())
1604         return false;
1605
1606       Type *CurElTy = ActTy->getPointerElementType();
1607       if (DL.getTypeAllocSize(CurElTy) !=
1608           DL.getTypeAllocSize(ParamPTy->getElementType()))
1609         return false;
1610     }
1611   }
1612
1613   if (Callee->isDeclaration()) {
1614     // Do not delete arguments unless we have a function body.
1615     if (FT->getNumParams() < NumActualArgs && !FT->isVarArg())
1616       return false;
1617
1618     // If the callee is just a declaration, don't change the varargsness of the
1619     // call.  We don't want to introduce a varargs call where one doesn't
1620     // already exist.
1621     PointerType *APTy = cast<PointerType>(CS.getCalledValue()->getType());
1622     if (FT->isVarArg()!=cast<FunctionType>(APTy->getElementType())->isVarArg())
1623       return false;
1624
1625     // If both the callee and the cast type are varargs, we still have to make
1626     // sure the number of fixed parameters are the same or we have the same
1627     // ABI issues as if we introduce a varargs call.
1628     if (FT->isVarArg() &&
1629         cast<FunctionType>(APTy->getElementType())->isVarArg() &&
1630         FT->getNumParams() !=
1631         cast<FunctionType>(APTy->getElementType())->getNumParams())
1632       return false;
1633   }
1634
1635   if (FT->getNumParams() < NumActualArgs && FT->isVarArg() &&
1636       !CallerPAL.isEmpty())
1637     // In this case we have more arguments than the new function type, but we
1638     // won't be dropping them.  Check that these extra arguments have attributes
1639     // that are compatible with being a vararg call argument.
1640     for (unsigned i = CallerPAL.getNumSlots(); i; --i) {
1641       unsigned Index = CallerPAL.getSlotIndex(i - 1);
1642       if (Index <= FT->getNumParams())
1643         break;
1644
1645       // Check if it has an attribute that's incompatible with varargs.
1646       AttributeSet PAttrs = CallerPAL.getSlotAttributes(i - 1);
1647       if (PAttrs.hasAttribute(Index, Attribute::StructRet))
1648         return false;
1649     }
1650
1651
1652   // Okay, we decided that this is a safe thing to do: go ahead and start
1653   // inserting cast instructions as necessary.
1654   std::vector<Value*> Args;
1655   Args.reserve(NumActualArgs);
1656   SmallVector<AttributeSet, 8> attrVec;
1657   attrVec.reserve(NumCommonArgs);
1658
1659   // Get any return attributes.
1660   AttrBuilder RAttrs(CallerPAL, AttributeSet::ReturnIndex);
1661
1662   // If the return value is not being used, the type may not be compatible
1663   // with the existing attributes.  Wipe out any problematic attributes.
1664   RAttrs.remove(AttributeFuncs::typeIncompatible(NewRetTy));
1665
1666   // Add the new return attributes.
1667   if (RAttrs.hasAttributes())
1668     attrVec.push_back(AttributeSet::get(Caller->getContext(),
1669                                         AttributeSet::ReturnIndex, RAttrs));
1670
1671   AI = CS.arg_begin();
1672   for (unsigned i = 0; i != NumCommonArgs; ++i, ++AI) {
1673     Type *ParamTy = FT->getParamType(i);
1674
1675     if ((*AI)->getType() == ParamTy) {
1676       Args.push_back(*AI);
1677     } else {
1678       Args.push_back(Builder->CreateBitOrPointerCast(*AI, ParamTy));
1679     }
1680
1681     // Add any parameter attributes.
1682     AttrBuilder PAttrs(CallerPAL.getParamAttributes(i + 1), i + 1);
1683     if (PAttrs.hasAttributes())
1684       attrVec.push_back(AttributeSet::get(Caller->getContext(), i + 1,
1685                                           PAttrs));
1686   }
1687
1688   // If the function takes more arguments than the call was taking, add them
1689   // now.
1690   for (unsigned i = NumCommonArgs; i != FT->getNumParams(); ++i)
1691     Args.push_back(Constant::getNullValue(FT->getParamType(i)));
1692
1693   // If we are removing arguments to the function, emit an obnoxious warning.
1694   if (FT->getNumParams() < NumActualArgs) {
1695     // TODO: if (!FT->isVarArg()) this call may be unreachable. PR14722
1696     if (FT->isVarArg()) {
1697       // Add all of the arguments in their promoted form to the arg list.
1698       for (unsigned i = FT->getNumParams(); i != NumActualArgs; ++i, ++AI) {
1699         Type *PTy = getPromotedType((*AI)->getType());
1700         if (PTy != (*AI)->getType()) {
1701           // Must promote to pass through va_arg area!
1702           Instruction::CastOps opcode =
1703             CastInst::getCastOpcode(*AI, false, PTy, false);
1704           Args.push_back(Builder->CreateCast(opcode, *AI, PTy));
1705         } else {
1706           Args.push_back(*AI);
1707         }
1708
1709         // Add any parameter attributes.
1710         AttrBuilder PAttrs(CallerPAL.getParamAttributes(i + 1), i + 1);
1711         if (PAttrs.hasAttributes())
1712           attrVec.push_back(AttributeSet::get(FT->getContext(), i + 1,
1713                                               PAttrs));
1714       }
1715     }
1716   }
1717
1718   AttributeSet FnAttrs = CallerPAL.getFnAttributes();
1719   if (CallerPAL.hasAttributes(AttributeSet::FunctionIndex))
1720     attrVec.push_back(AttributeSet::get(Callee->getContext(), FnAttrs));
1721
1722   if (NewRetTy->isVoidTy())
1723     Caller->setName("");   // Void type should not have a name.
1724
1725   const AttributeSet &NewCallerPAL = AttributeSet::get(Callee->getContext(),
1726                                                        attrVec);
1727
1728   Instruction *NC;
1729   if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller)) {
1730     NC = Builder->CreateInvoke(Callee, II->getNormalDest(),
1731                                II->getUnwindDest(), Args);
1732     NC->takeName(II);
1733     cast<InvokeInst>(NC)->setCallingConv(II->getCallingConv());
1734     cast<InvokeInst>(NC)->setAttributes(NewCallerPAL);
1735   } else {
1736     CallInst *CI = cast<CallInst>(Caller);
1737     NC = Builder->CreateCall(Callee, Args);
1738     NC->takeName(CI);
1739     if (CI->isTailCall())
1740       cast<CallInst>(NC)->setTailCall();
1741     cast<CallInst>(NC)->setCallingConv(CI->getCallingConv());
1742     cast<CallInst>(NC)->setAttributes(NewCallerPAL);
1743   }
1744
1745   // Insert a cast of the return type as necessary.
1746   Value *NV = NC;
1747   if (OldRetTy != NV->getType() && !Caller->use_empty()) {
1748     if (!NV->getType()->isVoidTy()) {
1749       NV = NC = CastInst::CreateBitOrPointerCast(NC, OldRetTy);
1750       NC->setDebugLoc(Caller->getDebugLoc());
1751
1752       // If this is an invoke instruction, we should insert it after the first
1753       // non-phi, instruction in the normal successor block.
1754       if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller)) {
1755         BasicBlock::iterator I = II->getNormalDest()->getFirstInsertionPt();
1756         InsertNewInstBefore(NC, *I);
1757       } else {
1758         // Otherwise, it's a call, just insert cast right after the call.
1759         InsertNewInstBefore(NC, *Caller);
1760       }
1761       Worklist.AddUsersToWorkList(*Caller);
1762     } else {
1763       NV = UndefValue::get(Caller->getType());
1764     }
1765   }
1766
1767   if (!Caller->use_empty())
1768     ReplaceInstUsesWith(*Caller, NV);
1769   else if (Caller->hasValueHandle()) {
1770     if (OldRetTy == NV->getType())
1771       ValueHandleBase::ValueIsRAUWd(Caller, NV);
1772     else
1773       // We cannot call ValueIsRAUWd with a different type, and the
1774       // actual tracked value will disappear.
1775       ValueHandleBase::ValueIsDeleted(Caller);
1776   }
1777
1778   EraseInstFromFunction(*Caller);
1779   return true;
1780 }
1781
1782 // transformCallThroughTrampoline - Turn a call to a function created by
1783 // init_trampoline / adjust_trampoline intrinsic pair into a direct call to the
1784 // underlying function.
1785 //
1786 Instruction *
1787 InstCombiner::transformCallThroughTrampoline(CallSite CS,
1788                                              IntrinsicInst *Tramp) {
1789   Value *Callee = CS.getCalledValue();
1790   PointerType *PTy = cast<PointerType>(Callee->getType());
1791   FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(PTy->getElementType());
1792   const AttributeSet &Attrs = CS.getAttributes();
1793
1794   // If the call already has the 'nest' attribute somewhere then give up -
1795   // otherwise 'nest' would occur twice after splicing in the chain.
1796   if (Attrs.hasAttrSomewhere(Attribute::Nest))
1797     return nullptr;
1798
1799   assert(Tramp &&
1800          "transformCallThroughTrampoline called with incorrect CallSite.");
1801
1802   Function *NestF =cast<Function>(Tramp->getArgOperand(1)->stripPointerCasts());
1803   PointerType *NestFPTy = cast<PointerType>(NestF->getType());
1804   FunctionType *NestFTy = cast<FunctionType>(NestFPTy->getElementType());
1805
1806   const AttributeSet &NestAttrs = NestF->getAttributes();
1807   if (!NestAttrs.isEmpty()) {
1808     unsigned NestIdx = 1;
1809     Type *NestTy = nullptr;
1810     AttributeSet NestAttr;
1811
1812     // Look for a parameter marked with the 'nest' attribute.
1813     for (FunctionType::param_iterator I = NestFTy->param_begin(),
1814          E = NestFTy->param_end(); I != E; ++NestIdx, ++I)
1815       if (NestAttrs.hasAttribute(NestIdx, Attribute::Nest)) {
1816         // Record the parameter type and any other attributes.
1817         NestTy = *I;
1818         NestAttr = NestAttrs.getParamAttributes(NestIdx);
1819         break;
1820       }
1821
1822     if (NestTy) {
1823       Instruction *Caller = CS.getInstruction();
1824       std::vector<Value*> NewArgs;
1825       NewArgs.reserve(CS.arg_size() + 1);
1826
1827       SmallVector<AttributeSet, 8> NewAttrs;
1828       NewAttrs.reserve(Attrs.getNumSlots() + 1);
1829
1830       // Insert the nest argument into the call argument list, which may
1831       // mean appending it.  Likewise for attributes.
1832
1833       // Add any result attributes.
1834       if (Attrs.hasAttributes(AttributeSet::ReturnIndex))
1835         NewAttrs.push_back(AttributeSet::get(Caller->getContext(),
1836                                              Attrs.getRetAttributes()));
1837
1838       {
1839         unsigned Idx = 1;
1840         CallSite::arg_iterator I = CS.arg_begin(), E = CS.arg_end();
1841         do {
1842           if (Idx == NestIdx) {
1843             // Add the chain argument and attributes.
1844             Value *NestVal = Tramp->getArgOperand(2);
1845             if (NestVal->getType() != NestTy)
1846               NestVal = Builder->CreateBitCast(NestVal, NestTy, "nest");
1847             NewArgs.push_back(NestVal);
1848             NewAttrs.push_back(AttributeSet::get(Caller->getContext(),
1849                                                  NestAttr));
1850           }
1851
1852           if (I == E)
1853             break;
1854
1855           // Add the original argument and attributes.
1856           NewArgs.push_back(*I);
1857           AttributeSet Attr = Attrs.getParamAttributes(Idx);
1858           if (Attr.hasAttributes(Idx)) {
1859             AttrBuilder B(Attr, Idx);
1860             NewAttrs.push_back(AttributeSet::get(Caller->getContext(),
1861                                                  Idx + (Idx >= NestIdx), B));
1862           }
1863
1864           ++Idx, ++I;
1865         } while (1);
1866       }
1867
1868       // Add any function attributes.
1869       if (Attrs.hasAttributes(AttributeSet::FunctionIndex))
1870         NewAttrs.push_back(AttributeSet::get(FTy->getContext(),
1871                                              Attrs.getFnAttributes()));
1872
1873       // The trampoline may have been bitcast to a bogus type (FTy).
1874       // Handle this by synthesizing a new function type, equal to FTy
1875       // with the chain parameter inserted.
1876
1877       std::vector<Type*> NewTypes;
1878       NewTypes.reserve(FTy->getNumParams()+1);
1879
1880       // Insert the chain's type into the list of parameter types, which may
1881       // mean appending it.
1882       {
1883         unsigned Idx = 1;
1884         FunctionType::param_iterator I = FTy->param_begin(),
1885           E = FTy->param_end();
1886
1887         do {
1888           if (Idx == NestIdx)
1889             // Add the chain's type.
1890             NewTypes.push_back(NestTy);
1891
1892           if (I == E)
1893             break;
1894
1895           // Add the original type.
1896           NewTypes.push_back(*I);
1897
1898           ++Idx, ++I;
1899         } while (1);
1900       }
1901
1902       // Replace the trampoline call with a direct call.  Let the generic
1903       // code sort out any function type mismatches.
1904       FunctionType *NewFTy = FunctionType::get(FTy->getReturnType(), NewTypes,
1905                                                 FTy->isVarArg());
1906       Constant *NewCallee =
1907         NestF->getType() == PointerType::getUnqual(NewFTy) ?
1908         NestF : ConstantExpr::getBitCast(NestF,
1909                                          PointerType::getUnqual(NewFTy));
1910       const AttributeSet &NewPAL =
1911           AttributeSet::get(FTy->getContext(), NewAttrs);
1912
1913       Instruction *NewCaller;
1914       if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller)) {
1915         NewCaller = InvokeInst::Create(NewCallee,
1916                                        II->getNormalDest(), II->getUnwindDest(),
1917                                        NewArgs);
1918         cast<InvokeInst>(NewCaller)->setCallingConv(II->getCallingConv());
1919         cast<InvokeInst>(NewCaller)->setAttributes(NewPAL);
1920       } else {
1921         NewCaller = CallInst::Create(NewCallee, NewArgs);
1922         if (cast<CallInst>(Caller)->isTailCall())
1923           cast<CallInst>(NewCaller)->setTailCall();
1924         cast<CallInst>(NewCaller)->
1925           setCallingConv(cast<CallInst>(Caller)->getCallingConv());
1926         cast<CallInst>(NewCaller)->setAttributes(NewPAL);
1927       }
1928
1929       return NewCaller;
1930     }
1931   }
1932
1933   // Replace the trampoline call with a direct call.  Since there is no 'nest'
1934   // parameter, there is no need to adjust the argument list.  Let the generic
1935   // code sort out any function type mismatches.
1936   Constant *NewCallee =
1937     NestF->getType() == PTy ? NestF :
1938                               ConstantExpr::getBitCast(NestF, PTy);
1939   CS.setCalledFunction(NewCallee);
1940   return CS.getInstruction();
1941 }