a0819fdfc82792190e025de0e578b889317bc51b
[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 "InstCombine.h"
15 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
16 #include "llvm/Analysis/MemoryBuiltins.h"
17 #include "llvm/IR/CallSite.h"
18 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
19 #include "llvm/IR/PatternMatch.h"
20 #include "llvm/Transforms/Utils/BuildLibCalls.h"
21 #include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
22 using namespace llvm;
23 using namespace PatternMatch;
24
25 #define DEBUG_TYPE "instcombine"
26
27 STATISTIC(NumSimplified, "Number of library calls simplified");
28
29 /// getPromotedType - Return the specified type promoted as it would be to pass
30 /// though a va_arg area.
31 static Type *getPromotedType(Type *Ty) {
32   if (IntegerType* ITy = dyn_cast<IntegerType>(Ty)) {
33     if (ITy->getBitWidth() < 32)
34       return Type::getInt32Ty(Ty->getContext());
35   }
36   return Ty;
37 }
38
39 /// reduceToSingleValueType - Given an aggregate type which ultimately holds a
40 /// single scalar element, like {{{type}}} or [1 x type], return type.
41 static Type *reduceToSingleValueType(Type *T) {
42   while (!T->isSingleValueType()) {
43     if (StructType *STy = dyn_cast<StructType>(T)) {
44       if (STy->getNumElements() == 1)
45         T = STy->getElementType(0);
46       else
47         break;
48     } else if (ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(T)) {
49       if (ATy->getNumElements() == 1)
50         T = ATy->getElementType();
51       else
52         break;
53     } else
54       break;
55   }
56
57   return T;
58 }
59
60 Instruction *InstCombiner::SimplifyMemTransfer(MemIntrinsic *MI) {
61   unsigned DstAlign = getKnownAlignment(MI->getArgOperand(0), DL);
62   unsigned SrcAlign = getKnownAlignment(MI->getArgOperand(1), DL);
63   unsigned MinAlign = std::min(DstAlign, SrcAlign);
64   unsigned CopyAlign = MI->getAlignment();
65
66   if (CopyAlign < MinAlign) {
67     MI->setAlignment(ConstantInt::get(MI->getAlignmentType(),
68                                              MinAlign, false));
69     return MI;
70   }
71
72   // If MemCpyInst length is 1/2/4/8 bytes then replace memcpy with
73   // load/store.
74   ConstantInt *MemOpLength = dyn_cast<ConstantInt>(MI->getArgOperand(2));
75   if (!MemOpLength) return nullptr;
76
77   // Source and destination pointer types are always "i8*" for intrinsic.  See
78   // if the size is something we can handle with a single primitive load/store.
79   // A single load+store correctly handles overlapping memory in the memmove
80   // case.
81   uint64_t Size = MemOpLength->getLimitedValue();
82   assert(Size && "0-sized memory transferring should be removed already.");
83
84   if (Size > 8 || (Size&(Size-1)))
85     return nullptr;  // If not 1/2/4/8 bytes, exit.
86
87   // Use an integer load+store unless we can find something better.
88   unsigned SrcAddrSp =
89     cast<PointerType>(MI->getArgOperand(1)->getType())->getAddressSpace();
90   unsigned DstAddrSp =
91     cast<PointerType>(MI->getArgOperand(0)->getType())->getAddressSpace();
92
93   IntegerType* IntType = IntegerType::get(MI->getContext(), Size<<3);
94   Type *NewSrcPtrTy = PointerType::get(IntType, SrcAddrSp);
95   Type *NewDstPtrTy = PointerType::get(IntType, DstAddrSp);
96
97   // Memcpy forces the use of i8* for the source and destination.  That means
98   // that if you're using memcpy to move one double around, you'll get a cast
99   // from double* to i8*.  We'd much rather use a double load+store rather than
100   // an i64 load+store, here because this improves the odds that the source or
101   // dest address will be promotable.  See if we can find a better type than the
102   // integer datatype.
103   Value *StrippedDest = MI->getArgOperand(0)->stripPointerCasts();
104   MDNode *CopyMD = nullptr;
105   if (StrippedDest != MI->getArgOperand(0)) {
106     Type *SrcETy = cast<PointerType>(StrippedDest->getType())
107                                     ->getElementType();
108     if (DL && SrcETy->isSized() && DL->getTypeStoreSize(SrcETy) == Size) {
109       // The SrcETy might be something like {{{double}}} or [1 x double].  Rip
110       // down through these levels if so.
111       SrcETy = reduceToSingleValueType(SrcETy);
112
113       if (SrcETy->isSingleValueType()) {
114         NewSrcPtrTy = PointerType::get(SrcETy, SrcAddrSp);
115         NewDstPtrTy = PointerType::get(SrcETy, DstAddrSp);
116
117         // If the memcpy has metadata describing the members, see if we can
118         // get the TBAA tag describing our copy.
119         if (MDNode *M = MI->getMetadata(LLVMContext::MD_tbaa_struct)) {
120           if (M->getNumOperands() == 3 &&
121               M->getOperand(0) &&
122               isa<ConstantInt>(M->getOperand(0)) &&
123               cast<ConstantInt>(M->getOperand(0))->isNullValue() &&
124               M->getOperand(1) &&
125               isa<ConstantInt>(M->getOperand(1)) &&
126               cast<ConstantInt>(M->getOperand(1))->getValue() == Size &&
127               M->getOperand(2) &&
128               isa<MDNode>(M->getOperand(2)))
129             CopyMD = cast<MDNode>(M->getOperand(2));
130         }
131       }
132     }
133   }
134
135   // If the memcpy/memmove provides better alignment info than we can
136   // infer, use it.
137   SrcAlign = std::max(SrcAlign, CopyAlign);
138   DstAlign = std::max(DstAlign, CopyAlign);
139
140   Value *Src = Builder->CreateBitCast(MI->getArgOperand(1), NewSrcPtrTy);
141   Value *Dest = Builder->CreateBitCast(MI->getArgOperand(0), NewDstPtrTy);
142   LoadInst *L = Builder->CreateLoad(Src, MI->isVolatile());
143   L->setAlignment(SrcAlign);
144   if (CopyMD)
145     L->setMetadata(LLVMContext::MD_tbaa, CopyMD);
146   StoreInst *S = Builder->CreateStore(L, Dest, MI->isVolatile());
147   S->setAlignment(DstAlign);
148   if (CopyMD)
149     S->setMetadata(LLVMContext::MD_tbaa, CopyMD);
150
151   // Set the size of the copy to 0, it will be deleted on the next iteration.
152   MI->setArgOperand(2, Constant::getNullValue(MemOpLength->getType()));
153   return MI;
154 }
155
156 Instruction *InstCombiner::SimplifyMemSet(MemSetInst *MI) {
157   unsigned Alignment = getKnownAlignment(MI->getDest(), DL);
158   if (MI->getAlignment() < Alignment) {
159     MI->setAlignment(ConstantInt::get(MI->getAlignmentType(),
160                                              Alignment, false));
161     return MI;
162   }
163
164   // Extract the length and alignment and fill if they are constant.
165   ConstantInt *LenC = dyn_cast<ConstantInt>(MI->getLength());
166   ConstantInt *FillC = dyn_cast<ConstantInt>(MI->getValue());
167   if (!LenC || !FillC || !FillC->getType()->isIntegerTy(8))
168     return nullptr;
169   uint64_t Len = LenC->getLimitedValue();
170   Alignment = MI->getAlignment();
171   assert(Len && "0-sized memory setting should be removed already.");
172
173   // memset(s,c,n) -> store s, c (for n=1,2,4,8)
174   if (Len <= 8 && isPowerOf2_32((uint32_t)Len)) {
175     Type *ITy = IntegerType::get(MI->getContext(), Len*8);  // n=1 -> i8.
176
177     Value *Dest = MI->getDest();
178     unsigned DstAddrSp = cast<PointerType>(Dest->getType())->getAddressSpace();
179     Type *NewDstPtrTy = PointerType::get(ITy, DstAddrSp);
180     Dest = Builder->CreateBitCast(Dest, NewDstPtrTy);
181
182     // Alignment 0 is identity for alignment 1 for memset, but not store.
183     if (Alignment == 0) Alignment = 1;
184
185     // Extract the fill value and store.
186     uint64_t Fill = FillC->getZExtValue()*0x0101010101010101ULL;
187     StoreInst *S = Builder->CreateStore(ConstantInt::get(ITy, Fill), Dest,
188                                         MI->isVolatile());
189     S->setAlignment(Alignment);
190
191     // Set the size of the copy to 0, it will be deleted on the next iteration.
192     MI->setLength(Constant::getNullValue(LenC->getType()));
193     return MI;
194   }
195
196   return nullptr;
197 }
198
199 /// visitCallInst - CallInst simplification.  This mostly only handles folding
200 /// of intrinsic instructions.  For normal calls, it allows visitCallSite to do
201 /// the heavy lifting.
202 ///
203 Instruction *InstCombiner::visitCallInst(CallInst &CI) {
204   if (isFreeCall(&CI, TLI))
205     return visitFree(CI);
206
207   // If the caller function is nounwind, mark the call as nounwind, even if the
208   // callee isn't.
209   if (CI.getParent()->getParent()->doesNotThrow() &&
210       !CI.doesNotThrow()) {
211     CI.setDoesNotThrow();
212     return &CI;
213   }
214
215   IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(&CI);
216   if (!II) return visitCallSite(&CI);
217
218   // Intrinsics cannot occur in an invoke, so handle them here instead of in
219   // visitCallSite.
220   if (MemIntrinsic *MI = dyn_cast<MemIntrinsic>(II)) {
221     bool Changed = false;
222
223     // memmove/cpy/set of zero bytes is a noop.
224     if (Constant *NumBytes = dyn_cast<Constant>(MI->getLength())) {
225       if (NumBytes->isNullValue())
226         return EraseInstFromFunction(CI);
227
228       if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(NumBytes))
229         if (CI->getZExtValue() == 1) {
230           // Replace the instruction with just byte operations.  We would
231           // transform other cases to loads/stores, but we don't know if
232           // alignment is sufficient.
233         }
234     }
235
236     // No other transformations apply to volatile transfers.
237     if (MI->isVolatile())
238       return nullptr;
239
240     // If we have a memmove and the source operation is a constant global,
241     // then the source and dest pointers can't alias, so we can change this
242     // into a call to memcpy.
243     if (MemMoveInst *MMI = dyn_cast<MemMoveInst>(MI)) {
244       if (GlobalVariable *GVSrc = dyn_cast<GlobalVariable>(MMI->getSource()))
245         if (GVSrc->isConstant()) {
246           Module *M = CI.getParent()->getParent()->getParent();
247           Intrinsic::ID MemCpyID = Intrinsic::memcpy;
248           Type *Tys[3] = { CI.getArgOperand(0)->getType(),
249                            CI.getArgOperand(1)->getType(),
250                            CI.getArgOperand(2)->getType() };
251           CI.setCalledFunction(Intrinsic::getDeclaration(M, MemCpyID, Tys));
252           Changed = true;
253         }
254     }
255
256     if (MemTransferInst *MTI = dyn_cast<MemTransferInst>(MI)) {
257       // memmove(x,x,size) -> noop.
258       if (MTI->getSource() == MTI->getDest())
259         return EraseInstFromFunction(CI);
260     }
261
262     // If we can determine a pointer alignment that is bigger than currently
263     // set, update the alignment.
264     if (isa<MemTransferInst>(MI)) {
265       if (Instruction *I = SimplifyMemTransfer(MI))
266         return I;
267     } else if (MemSetInst *MSI = dyn_cast<MemSetInst>(MI)) {
268       if (Instruction *I = SimplifyMemSet(MSI))
269         return I;
270     }
271
272     if (Changed) return II;
273   }
274
275   switch (II->getIntrinsicID()) {
276   default: break;
277   case Intrinsic::objectsize: {
278     uint64_t Size;
279     if (getObjectSize(II->getArgOperand(0), Size, DL, TLI))
280       return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantInt::get(CI.getType(), Size));
281     return nullptr;
282   }
283   case Intrinsic::bswap: {
284     Value *IIOperand = II->getArgOperand(0);
285     Value *X = nullptr;
286
287     // bswap(bswap(x)) -> x
288     if (match(IIOperand, m_BSwap(m_Value(X))))
289         return ReplaceInstUsesWith(CI, X);
290
291     // bswap(trunc(bswap(x))) -> trunc(lshr(x, c))
292     if (match(IIOperand, m_Trunc(m_BSwap(m_Value(X))))) {
293       unsigned C = X->getType()->getPrimitiveSizeInBits() -
294         IIOperand->getType()->getPrimitiveSizeInBits();
295       Value *CV = ConstantInt::get(X->getType(), C);
296       Value *V = Builder->CreateLShr(X, CV);
297       return new TruncInst(V, IIOperand->getType());
298     }
299     break;
300   }
301
302   case Intrinsic::powi:
303     if (ConstantInt *Power = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1))) {
304       // powi(x, 0) -> 1.0
305       if (Power->isZero())
306         return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantFP::get(CI.getType(), 1.0));
307       // powi(x, 1) -> x
308       if (Power->isOne())
309         return ReplaceInstUsesWith(CI, II->getArgOperand(0));
310       // powi(x, -1) -> 1/x
311       if (Power->isAllOnesValue())
312         return BinaryOperator::CreateFDiv(ConstantFP::get(CI.getType(), 1.0),
313                                           II->getArgOperand(0));
314     }
315     break;
316   case Intrinsic::cttz: {
317     // If all bits below the first known one are known zero,
318     // this value is constant.
319     IntegerType *IT = dyn_cast<IntegerType>(II->getArgOperand(0)->getType());
320     // FIXME: Try to simplify vectors of integers.
321     if (!IT) break;
322     uint32_t BitWidth = IT->getBitWidth();
323     APInt KnownZero(BitWidth, 0);
324     APInt KnownOne(BitWidth, 0);
325     computeKnownBits(II->getArgOperand(0), KnownZero, KnownOne);
326     unsigned TrailingZeros = KnownOne.countTrailingZeros();
327     APInt Mask(APInt::getLowBitsSet(BitWidth, TrailingZeros));
328     if ((Mask & KnownZero) == Mask)
329       return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantInt::get(IT,
330                                  APInt(BitWidth, TrailingZeros)));
331
332     }
333     break;
334   case Intrinsic::ctlz: {
335     // If all bits above the first known one are known zero,
336     // this value is constant.
337     IntegerType *IT = dyn_cast<IntegerType>(II->getArgOperand(0)->getType());
338     // FIXME: Try to simplify vectors of integers.
339     if (!IT) break;
340     uint32_t BitWidth = IT->getBitWidth();
341     APInt KnownZero(BitWidth, 0);
342     APInt KnownOne(BitWidth, 0);
343     computeKnownBits(II->getArgOperand(0), KnownZero, KnownOne);
344     unsigned LeadingZeros = KnownOne.countLeadingZeros();
345     APInt Mask(APInt::getHighBitsSet(BitWidth, LeadingZeros));
346     if ((Mask & KnownZero) == Mask)
347       return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantInt::get(IT,
348                                  APInt(BitWidth, LeadingZeros)));
349
350     }
351     break;
352   case Intrinsic::uadd_with_overflow: {
353     Value *LHS = II->getArgOperand(0), *RHS = II->getArgOperand(1);
354     IntegerType *IT = cast<IntegerType>(II->getArgOperand(0)->getType());
355     uint32_t BitWidth = IT->getBitWidth();
356     APInt LHSKnownZero(BitWidth, 0);
357     APInt LHSKnownOne(BitWidth, 0);
358     computeKnownBits(LHS, LHSKnownZero, LHSKnownOne);
359     bool LHSKnownNegative = LHSKnownOne[BitWidth - 1];
360     bool LHSKnownPositive = LHSKnownZero[BitWidth - 1];
361
362     if (LHSKnownNegative || LHSKnownPositive) {
363       APInt RHSKnownZero(BitWidth, 0);
364       APInt RHSKnownOne(BitWidth, 0);
365       computeKnownBits(RHS, RHSKnownZero, RHSKnownOne);
366       bool RHSKnownNegative = RHSKnownOne[BitWidth - 1];
367       bool RHSKnownPositive = RHSKnownZero[BitWidth - 1];
368       if (LHSKnownNegative && RHSKnownNegative) {
369         // The sign bit is set in both cases: this MUST overflow.
370         // Create a simple add instruction, and insert it into the struct.
371         Value *Add = Builder->CreateAdd(LHS, RHS);
372         Add->takeName(&CI);
373         Constant *V[] = {
374           UndefValue::get(LHS->getType()),
375           ConstantInt::getTrue(II->getContext())
376         };
377         StructType *ST = cast<StructType>(II->getType());
378         Constant *Struct = ConstantStruct::get(ST, V);
379         return InsertValueInst::Create(Struct, Add, 0);
380       }
381
382       if (LHSKnownPositive && RHSKnownPositive) {
383         // The sign bit is clear in both cases: this CANNOT overflow.
384         // Create a simple add instruction, and insert it into the struct.
385         Value *Add = Builder->CreateNUWAdd(LHS, RHS);
386         Add->takeName(&CI);
387         Constant *V[] = {
388           UndefValue::get(LHS->getType()),
389           ConstantInt::getFalse(II->getContext())
390         };
391         StructType *ST = cast<StructType>(II->getType());
392         Constant *Struct = ConstantStruct::get(ST, V);
393         return InsertValueInst::Create(Struct, Add, 0);
394       }
395     }
396   }
397   // FALL THROUGH uadd into sadd
398   case Intrinsic::sadd_with_overflow:
399     // Canonicalize constants into the RHS.
400     if (isa<Constant>(II->getArgOperand(0)) &&
401         !isa<Constant>(II->getArgOperand(1))) {
402       Value *LHS = II->getArgOperand(0);
403       II->setArgOperand(0, II->getArgOperand(1));
404       II->setArgOperand(1, LHS);
405       return II;
406     }
407
408     // X + undef -> undef
409     if (isa<UndefValue>(II->getArgOperand(1)))
410       return ReplaceInstUsesWith(CI, UndefValue::get(II->getType()));
411
412     if (ConstantInt *RHS = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1))) {
413       // X + 0 -> {X, false}
414       if (RHS->isZero()) {
415         Constant *V[] = {
416           UndefValue::get(II->getArgOperand(0)->getType()),
417           ConstantInt::getFalse(II->getContext())
418         };
419         Constant *Struct =
420           ConstantStruct::get(cast<StructType>(II->getType()), V);
421         return InsertValueInst::Create(Struct, II->getArgOperand(0), 0);
422       }
423     }
424     break;
425   case Intrinsic::usub_with_overflow:
426   case Intrinsic::ssub_with_overflow:
427     // undef - X -> undef
428     // X - undef -> undef
429     if (isa<UndefValue>(II->getArgOperand(0)) ||
430         isa<UndefValue>(II->getArgOperand(1)))
431       return ReplaceInstUsesWith(CI, UndefValue::get(II->getType()));
432
433     if (ConstantInt *RHS = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1))) {
434       // X - 0 -> {X, false}
435       if (RHS->isZero()) {
436         Constant *V[] = {
437           UndefValue::get(II->getArgOperand(0)->getType()),
438           ConstantInt::getFalse(II->getContext())
439         };
440         Constant *Struct =
441           ConstantStruct::get(cast<StructType>(II->getType()), V);
442         return InsertValueInst::Create(Struct, II->getArgOperand(0), 0);
443       }
444     }
445     break;
446   case Intrinsic::umul_with_overflow: {
447     Value *LHS = II->getArgOperand(0), *RHS = II->getArgOperand(1);
448     unsigned BitWidth = cast<IntegerType>(LHS->getType())->getBitWidth();
449
450     APInt LHSKnownZero(BitWidth, 0);
451     APInt LHSKnownOne(BitWidth, 0);
452     computeKnownBits(LHS, LHSKnownZero, LHSKnownOne);
453     APInt RHSKnownZero(BitWidth, 0);
454     APInt RHSKnownOne(BitWidth, 0);
455     computeKnownBits(RHS, RHSKnownZero, RHSKnownOne);
456
457     // Get the largest possible values for each operand.
458     APInt LHSMax = ~LHSKnownZero;
459     APInt RHSMax = ~RHSKnownZero;
460
461     // If multiplying the maximum values does not overflow then we can turn
462     // this into a plain NUW mul.
463     bool Overflow;
464     LHSMax.umul_ov(RHSMax, Overflow);
465     if (!Overflow) {
466       Value *Mul = Builder->CreateNUWMul(LHS, RHS, "umul_with_overflow");
467       Constant *V[] = {
468         UndefValue::get(LHS->getType()),
469         Builder->getFalse()
470       };
471       Constant *Struct = ConstantStruct::get(cast<StructType>(II->getType()),V);
472       return InsertValueInst::Create(Struct, Mul, 0);
473     }
474   } // FALL THROUGH
475   case Intrinsic::smul_with_overflow:
476     // Canonicalize constants into the RHS.
477     if (isa<Constant>(II->getArgOperand(0)) &&
478         !isa<Constant>(II->getArgOperand(1))) {
479       Value *LHS = II->getArgOperand(0);
480       II->setArgOperand(0, II->getArgOperand(1));
481       II->setArgOperand(1, LHS);
482       return II;
483     }
484
485     // X * undef -> undef
486     if (isa<UndefValue>(II->getArgOperand(1)))
487       return ReplaceInstUsesWith(CI, UndefValue::get(II->getType()));
488
489     if (ConstantInt *RHSI = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1))) {
490       // X*0 -> {0, false}
491       if (RHSI->isZero())
492         return ReplaceInstUsesWith(CI, Constant::getNullValue(II->getType()));
493
494       // X * 1 -> {X, false}
495       if (RHSI->equalsInt(1)) {
496         Constant *V[] = {
497           UndefValue::get(II->getArgOperand(0)->getType()),
498           ConstantInt::getFalse(II->getContext())
499         };
500         Constant *Struct =
501           ConstantStruct::get(cast<StructType>(II->getType()), V);
502         return InsertValueInst::Create(Struct, II->getArgOperand(0), 0);
503       }
504     }
505     break;
506   case Intrinsic::ppc_altivec_lvx:
507   case Intrinsic::ppc_altivec_lvxl:
508     // Turn PPC lvx -> load if the pointer is known aligned.
509     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(0), 16, DL) >= 16) {
510       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(0),
511                                          PointerType::getUnqual(II->getType()));
512       return new LoadInst(Ptr);
513     }
514     break;
515   case Intrinsic::ppc_altivec_stvx:
516   case Intrinsic::ppc_altivec_stvxl:
517     // Turn stvx -> store if the pointer is known aligned.
518     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(1), 16, DL) >= 16) {
519       Type *OpPtrTy =
520         PointerType::getUnqual(II->getArgOperand(0)->getType());
521       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(1), OpPtrTy);
522       return new StoreInst(II->getArgOperand(0), Ptr);
523     }
524     break;
525   case Intrinsic::x86_sse_storeu_ps:
526   case Intrinsic::x86_sse2_storeu_pd:
527   case Intrinsic::x86_sse2_storeu_dq:
528     // Turn X86 storeu -> store if the pointer is known aligned.
529     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(0), 16, DL) >= 16) {
530       Type *OpPtrTy =
531         PointerType::getUnqual(II->getArgOperand(1)->getType());
532       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(0), OpPtrTy);
533       return new StoreInst(II->getArgOperand(1), Ptr);
534     }
535     break;
536
537   case Intrinsic::x86_sse_cvtss2si:
538   case Intrinsic::x86_sse_cvtss2si64:
539   case Intrinsic::x86_sse_cvttss2si:
540   case Intrinsic::x86_sse_cvttss2si64:
541   case Intrinsic::x86_sse2_cvtsd2si:
542   case Intrinsic::x86_sse2_cvtsd2si64:
543   case Intrinsic::x86_sse2_cvttsd2si:
544   case Intrinsic::x86_sse2_cvttsd2si64: {
545     // These intrinsics only demand the 0th element of their input vectors. If
546     // we can simplify the input based on that, do so now.
547     unsigned VWidth =
548       cast<VectorType>(II->getArgOperand(0)->getType())->getNumElements();
549     APInt DemandedElts(VWidth, 1);
550     APInt UndefElts(VWidth, 0);
551     if (Value *V = SimplifyDemandedVectorElts(II->getArgOperand(0),
552                                               DemandedElts, UndefElts)) {
553       II->setArgOperand(0, V);
554       return II;
555     }
556     break;
557   }
558
559   // Constant fold <A x Bi> << Ci.
560   // FIXME: We don't handle _dq because it's a shift of an i128, but is
561   // represented in the IR as <2 x i64>. A per element shift is wrong.
562   case Intrinsic::x86_sse2_psll_d:
563   case Intrinsic::x86_sse2_psll_q:
564   case Intrinsic::x86_sse2_psll_w:
565   case Intrinsic::x86_sse2_pslli_d:
566   case Intrinsic::x86_sse2_pslli_q:
567   case Intrinsic::x86_sse2_pslli_w:
568   case Intrinsic::x86_avx2_psll_d:
569   case Intrinsic::x86_avx2_psll_q:
570   case Intrinsic::x86_avx2_psll_w:
571   case Intrinsic::x86_avx2_pslli_d:
572   case Intrinsic::x86_avx2_pslli_q:
573   case Intrinsic::x86_avx2_pslli_w:
574   case Intrinsic::x86_sse2_psrl_d:
575   case Intrinsic::x86_sse2_psrl_q:
576   case Intrinsic::x86_sse2_psrl_w:
577   case Intrinsic::x86_sse2_psrli_d:
578   case Intrinsic::x86_sse2_psrli_q:
579   case Intrinsic::x86_sse2_psrli_w:
580   case Intrinsic::x86_avx2_psrl_d:
581   case Intrinsic::x86_avx2_psrl_q:
582   case Intrinsic::x86_avx2_psrl_w:
583   case Intrinsic::x86_avx2_psrli_d:
584   case Intrinsic::x86_avx2_psrli_q:
585   case Intrinsic::x86_avx2_psrli_w: {
586     // Simplify if count is constant. To 0 if >= BitWidth,
587     // otherwise to shl/lshr.
588     auto CDV = dyn_cast<ConstantDataVector>(II->getArgOperand(1));
589     auto CInt = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1));
590     if (!CDV && !CInt)
591       break;
592     ConstantInt *Count;
593     if (CDV)
594       Count = cast<ConstantInt>(CDV->getElementAsConstant(0));
595     else
596       Count = CInt;
597
598     auto Vec = II->getArgOperand(0);
599     auto VT = cast<VectorType>(Vec->getType());
600     if (Count->getZExtValue() >
601         VT->getElementType()->getPrimitiveSizeInBits() - 1)
602       return ReplaceInstUsesWith(
603           CI, ConstantAggregateZero::get(Vec->getType()));
604
605     bool isPackedShiftLeft = true;
606     switch (II->getIntrinsicID()) {
607     default : break;
608     case Intrinsic::x86_sse2_psrl_d:
609     case Intrinsic::x86_sse2_psrl_q:
610     case Intrinsic::x86_sse2_psrl_w:
611     case Intrinsic::x86_sse2_psrli_d:
612     case Intrinsic::x86_sse2_psrli_q:
613     case Intrinsic::x86_sse2_psrli_w:
614     case Intrinsic::x86_avx2_psrl_d:
615     case Intrinsic::x86_avx2_psrl_q:
616     case Intrinsic::x86_avx2_psrl_w:
617     case Intrinsic::x86_avx2_psrli_d:
618     case Intrinsic::x86_avx2_psrli_q:
619     case Intrinsic::x86_avx2_psrli_w: isPackedShiftLeft = false; break;
620     }
621
622     unsigned VWidth = VT->getNumElements();
623     // Get a constant vector of the same type as the first operand.
624     auto VTCI = ConstantInt::get(VT->getElementType(), Count->getZExtValue());
625     if (isPackedShiftLeft)
626       return BinaryOperator::CreateShl(Vec,
627           Builder->CreateVectorSplat(VWidth, VTCI));
628
629     return BinaryOperator::CreateLShr(Vec,
630         Builder->CreateVectorSplat(VWidth, VTCI));
631   }
632
633   case Intrinsic::x86_sse41_pmovsxbw:
634   case Intrinsic::x86_sse41_pmovsxwd:
635   case Intrinsic::x86_sse41_pmovsxdq:
636   case Intrinsic::x86_sse41_pmovzxbw:
637   case Intrinsic::x86_sse41_pmovzxwd:
638   case Intrinsic::x86_sse41_pmovzxdq: {
639     // pmov{s|z}x ignores the upper half of their input vectors.
640     unsigned VWidth =
641       cast<VectorType>(II->getArgOperand(0)->getType())->getNumElements();
642     unsigned LowHalfElts = VWidth / 2;
643     APInt InputDemandedElts(APInt::getBitsSet(VWidth, 0, LowHalfElts));
644     APInt UndefElts(VWidth, 0);
645     if (Value *TmpV = SimplifyDemandedVectorElts(II->getArgOperand(0),
646                                                  InputDemandedElts,
647                                                  UndefElts)) {
648       II->setArgOperand(0, TmpV);
649       return II;
650     }
651     break;
652   }
653
654   case Intrinsic::x86_sse4a_insertqi: {
655     // insertqi x, y, 64, 0 can just copy y's lower bits and leave the top
656     // ones undef
657     // TODO: eventually we should lower this intrinsic to IR
658     if (auto CIWidth = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(2))) {
659       if (auto CIStart = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(3))) {
660         if (CIWidth->equalsInt(64) && CIStart->isZero()) {
661           Value *Vec = II->getArgOperand(1);
662           Value *Undef = UndefValue::get(Vec->getType());
663           const uint32_t Mask[] = { 0, 2 };
664           return ReplaceInstUsesWith(
665               CI,
666               Builder->CreateShuffleVector(
667                   Vec, Undef, ConstantDataVector::get(
668                                   II->getContext(), ArrayRef<uint32_t>(Mask))));
669
670         } else if (auto Source =
671                        dyn_cast<IntrinsicInst>(II->getArgOperand(0))) {
672           if (Source->hasOneUse() &&
673               Source->getArgOperand(1) == II->getArgOperand(1)) {
674             // If the source of the insert has only one use and it's another
675             // insert (and they're both inserting from the same vector), try to
676             // bundle both together.
677             auto CISourceWidth =
678                 dyn_cast<ConstantInt>(Source->getArgOperand(2));
679             auto CISourceStart =
680                 dyn_cast<ConstantInt>(Source->getArgOperand(3));
681             if (CISourceStart && CISourceWidth) {
682               unsigned Start = CIStart->getZExtValue();
683               unsigned Width = CIWidth->getZExtValue();
684               unsigned End = Start + Width;
685               unsigned SourceStart = CISourceStart->getZExtValue();
686               unsigned SourceWidth = CISourceWidth->getZExtValue();
687               unsigned SourceEnd = SourceStart + SourceWidth;
688               unsigned NewStart, NewWidth;
689               bool ShouldReplace = false;
690               if (Start <= SourceStart && SourceStart <= End) {
691                 NewStart = Start;
692                 NewWidth = std::max(End, SourceEnd) - NewStart;
693                 ShouldReplace = true;
694               } else if (SourceStart <= Start && Start <= SourceEnd) {
695                 NewStart = SourceStart;
696                 NewWidth = std::max(SourceEnd, End) - NewStart;
697                 ShouldReplace = true;
698               }
699
700               if (ShouldReplace) {
701                 Constant *ConstantWidth = ConstantInt::get(
702                     II->getArgOperand(2)->getType(), NewWidth, false);
703                 Constant *ConstantStart = ConstantInt::get(
704                     II->getArgOperand(3)->getType(), NewStart, false);
705                 Value *Args[4] = { Source->getArgOperand(0),
706                                    II->getArgOperand(1), ConstantWidth,
707                                    ConstantStart };
708                 Module *M = CI.getParent()->getParent()->getParent();
709                 Value *F =
710                     Intrinsic::getDeclaration(M, Intrinsic::x86_sse4a_insertqi);
711                 return ReplaceInstUsesWith(CI, Builder->CreateCall(F, Args));
712               }
713             }
714           }
715         }
716       }
717     }
718     break;
719   }
720
721   case Intrinsic::x86_sse41_pblendvb:
722   case Intrinsic::x86_sse41_blendvps:
723   case Intrinsic::x86_sse41_blendvpd:
724   case Intrinsic::x86_avx_blendv_ps_256:
725   case Intrinsic::x86_avx_blendv_pd_256:
726   case Intrinsic::x86_avx2_pblendvb: {
727     // Convert blendv* to vector selects if the mask is constant.
728     // This optimization is convoluted because the intrinsic is defined as
729     // getting a vector of floats or doubles for the ps and pd versions.
730     // FIXME: That should be changed.
731     Value *Mask = II->getArgOperand(2);
732     if (auto C = dyn_cast<ConstantDataVector>(Mask)) {
733       auto Tyi1 = Builder->getInt1Ty();
734       auto SelectorType = cast<VectorType>(Mask->getType());
735       auto EltTy = SelectorType->getElementType();
736       unsigned Size = SelectorType->getNumElements();
737       unsigned BitWidth = EltTy->isFloatTy() ? 32 : (EltTy->isDoubleTy() ? 64 : EltTy->getIntegerBitWidth());
738       assert(BitWidth == 64 || BitWidth == 32 || BitWidth == 8 && "Wrong arguments for variable blend intrinsic");
739       SmallVector<Constant*, 32> Selectors;
740       for (unsigned I = 0; I < Size; ++I) {
741         // The intrinsics only read the top bit
742         uint64_t Selector;
743         if (BitWidth == 8)
744           Selector = C->getElementAsInteger(I);
745         else
746           Selector = C->getElementAsAPFloat(I).bitcastToAPInt().getZExtValue();
747         Selectors.push_back(ConstantInt::get(Tyi1, Selector >> (BitWidth - 1)));
748       }
749       auto NewSelector = ConstantVector::get(Selectors);
750       return SelectInst::Create(NewSelector, II->getArgOperand(0), II->getArgOperand(1), "blendv");
751     } else {
752       break;
753     }
754   }
755
756   case Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_ps:
757   case Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_ps_256:
758   case Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_pd:
759   case Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_pd_256: {
760     // Convert vpermil* to shufflevector if the mask is constant.
761     Value *V = II->getArgOperand(1);
762     unsigned Size = cast<VectorType>(V->getType())->getNumElements();
763     assert(Size == 8 || Size == 4 || Size == 2);
764     uint32_t Indexes[8];
765     if (auto C = dyn_cast<ConstantDataVector>(V)) {
766       // The intrinsics only read one or two bits, clear the rest.
767       for (unsigned I = 0; I < Size; ++I) {
768         uint32_t Index = C->getElementAsInteger(I) & 0x3;
769         if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_pd ||
770             II->getIntrinsicID() == Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_pd_256)
771           Index >>= 1;
772         Indexes[I] = Index;
773       }
774     } else if (isa<ConstantAggregateZero>(V)) {
775       for (unsigned I = 0; I < Size; ++I)
776         Indexes[I] = 0;
777     } else {
778       break;
779     }
780     // The _256 variants are a bit trickier since the mask bits always index
781     // into the corresponding 128 half. In order to convert to a generic
782     // shuffle, we have to make that explicit.
783     if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_ps_256 ||
784         II->getIntrinsicID() == Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_pd_256) {
785       for (unsigned I = Size / 2; I < Size; ++I)
786         Indexes[I] += Size / 2;
787     }
788     auto NewC =
789         ConstantDataVector::get(V->getContext(), makeArrayRef(Indexes, Size));
790     auto V1 = II->getArgOperand(0);
791     auto V2 = UndefValue::get(V1->getType());
792     auto Shuffle = Builder->CreateShuffleVector(V1, V2, NewC);
793     return ReplaceInstUsesWith(CI, Shuffle);
794   }
795
796   case Intrinsic::ppc_altivec_vperm:
797     // Turn vperm(V1,V2,mask) -> shuffle(V1,V2,mask) if mask is a constant.
798     if (Constant *Mask = dyn_cast<Constant>(II->getArgOperand(2))) {
799       assert(Mask->getType()->getVectorNumElements() == 16 &&
800              "Bad type for intrinsic!");
801
802       // Check that all of the elements are integer constants or undefs.
803       bool AllEltsOk = true;
804       for (unsigned i = 0; i != 16; ++i) {
805         Constant *Elt = Mask->getAggregateElement(i);
806         if (!Elt || !(isa<ConstantInt>(Elt) || isa<UndefValue>(Elt))) {
807           AllEltsOk = false;
808           break;
809         }
810       }
811
812       if (AllEltsOk) {
813         // Cast the input vectors to byte vectors.
814         Value *Op0 = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(0),
815                                             Mask->getType());
816         Value *Op1 = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(1),
817                                             Mask->getType());
818         Value *Result = UndefValue::get(Op0->getType());
819
820         // Only extract each element once.
821         Value *ExtractedElts[32];
822         memset(ExtractedElts, 0, sizeof(ExtractedElts));
823
824         for (unsigned i = 0; i != 16; ++i) {
825           if (isa<UndefValue>(Mask->getAggregateElement(i)))
826             continue;
827           unsigned Idx =
828             cast<ConstantInt>(Mask->getAggregateElement(i))->getZExtValue();
829           Idx &= 31;  // Match the hardware behavior.
830
831           if (!ExtractedElts[Idx]) {
832             ExtractedElts[Idx] =
833               Builder->CreateExtractElement(Idx < 16 ? Op0 : Op1,
834                                             Builder->getInt32(Idx&15));
835           }
836
837           // Insert this value into the result vector.
838           Result = Builder->CreateInsertElement(Result, ExtractedElts[Idx],
839                                                 Builder->getInt32(i));
840         }
841         return CastInst::Create(Instruction::BitCast, Result, CI.getType());
842       }
843     }
844     break;
845
846   case Intrinsic::arm_neon_vld1:
847   case Intrinsic::arm_neon_vld2:
848   case Intrinsic::arm_neon_vld3:
849   case Intrinsic::arm_neon_vld4:
850   case Intrinsic::arm_neon_vld2lane:
851   case Intrinsic::arm_neon_vld3lane:
852   case Intrinsic::arm_neon_vld4lane:
853   case Intrinsic::arm_neon_vst1:
854   case Intrinsic::arm_neon_vst2:
855   case Intrinsic::arm_neon_vst3:
856   case Intrinsic::arm_neon_vst4:
857   case Intrinsic::arm_neon_vst2lane:
858   case Intrinsic::arm_neon_vst3lane:
859   case Intrinsic::arm_neon_vst4lane: {
860     unsigned MemAlign = getKnownAlignment(II->getArgOperand(0), DL);
861     unsigned AlignArg = II->getNumArgOperands() - 1;
862     ConstantInt *IntrAlign = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(AlignArg));
863     if (IntrAlign && IntrAlign->getZExtValue() < MemAlign) {
864       II->setArgOperand(AlignArg,
865                         ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(II->getContext()),
866                                          MemAlign, false));
867       return II;
868     }
869     break;
870   }
871
872   case Intrinsic::arm_neon_vmulls:
873   case Intrinsic::arm_neon_vmullu:
874   case Intrinsic::aarch64_neon_smull:
875   case Intrinsic::aarch64_neon_umull: {
876     Value *Arg0 = II->getArgOperand(0);
877     Value *Arg1 = II->getArgOperand(1);
878
879     // Handle mul by zero first:
880     if (isa<ConstantAggregateZero>(Arg0) || isa<ConstantAggregateZero>(Arg1)) {
881       return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantAggregateZero::get(II->getType()));
882     }
883
884     // Check for constant LHS & RHS - in this case we just simplify.
885     bool Zext = (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::arm_neon_vmullu ||
886                  II->getIntrinsicID() == Intrinsic::aarch64_neon_umull);
887     VectorType *NewVT = cast<VectorType>(II->getType());
888     if (Constant *CV0 = dyn_cast<Constant>(Arg0)) {
889       if (Constant *CV1 = dyn_cast<Constant>(Arg1)) {
890         CV0 = ConstantExpr::getIntegerCast(CV0, NewVT, /*isSigned=*/!Zext);
891         CV1 = ConstantExpr::getIntegerCast(CV1, NewVT, /*isSigned=*/!Zext);
892
893         return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantExpr::getMul(CV0, CV1));
894       }
895
896       // Couldn't simplify - canonicalize constant to the RHS.
897       std::swap(Arg0, Arg1);
898     }
899
900     // Handle mul by one:
901     if (Constant *CV1 = dyn_cast<Constant>(Arg1))
902       if (ConstantInt *Splat =
903               dyn_cast_or_null<ConstantInt>(CV1->getSplatValue()))
904         if (Splat->isOne())
905           return CastInst::CreateIntegerCast(Arg0, II->getType(),
906                                              /*isSigned=*/!Zext);
907
908     break;
909   }
910
911   case Intrinsic::stackrestore: {
912     // If the save is right next to the restore, remove the restore.  This can
913     // happen when variable allocas are DCE'd.
914     if (IntrinsicInst *SS = dyn_cast<IntrinsicInst>(II->getArgOperand(0))) {
915       if (SS->getIntrinsicID() == Intrinsic::stacksave) {
916         BasicBlock::iterator BI = SS;
917         if (&*++BI == II)
918           return EraseInstFromFunction(CI);
919       }
920     }
921
922     // Scan down this block to see if there is another stack restore in the
923     // same block without an intervening call/alloca.
924     BasicBlock::iterator BI = II;
925     TerminatorInst *TI = II->getParent()->getTerminator();
926     bool CannotRemove = false;
927     for (++BI; &*BI != TI; ++BI) {
928       if (isa<AllocaInst>(BI)) {
929         CannotRemove = true;
930         break;
931       }
932       if (CallInst *BCI = dyn_cast<CallInst>(BI)) {
933         if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(BCI)) {
934           // If there is a stackrestore below this one, remove this one.
935           if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::stackrestore)
936             return EraseInstFromFunction(CI);
937           // Otherwise, ignore the intrinsic.
938         } else {
939           // If we found a non-intrinsic call, we can't remove the stack
940           // restore.
941           CannotRemove = true;
942           break;
943         }
944       }
945     }
946
947     // If the stack restore is in a return, resume, or unwind block and if there
948     // are no allocas or calls between the restore and the return, nuke the
949     // restore.
950     if (!CannotRemove && (isa<ReturnInst>(TI) || isa<ResumeInst>(TI)))
951       return EraseInstFromFunction(CI);
952     break;
953   }
954   }
955
956   return visitCallSite(II);
957 }
958
959 // InvokeInst simplification
960 //
961 Instruction *InstCombiner::visitInvokeInst(InvokeInst &II) {
962   return visitCallSite(&II);
963 }
964
965 /// isSafeToEliminateVarargsCast - If this cast does not affect the value
966 /// passed through the varargs area, we can eliminate the use of the cast.
967 static bool isSafeToEliminateVarargsCast(const CallSite CS,
968                                          const CastInst * const CI,
969                                          const DataLayout * const DL,
970                                          const int ix) {
971   if (!CI->isLosslessCast())
972     return false;
973
974   // The size of ByVal or InAlloca arguments is derived from the type, so we
975   // can't change to a type with a different size.  If the size were
976   // passed explicitly we could avoid this check.
977   if (!CS.isByValOrInAllocaArgument(ix))
978     return true;
979
980   Type* SrcTy =
981             cast<PointerType>(CI->getOperand(0)->getType())->getElementType();
982   Type* DstTy = cast<PointerType>(CI->getType())->getElementType();
983   if (!SrcTy->isSized() || !DstTy->isSized())
984     return false;
985   if (!DL || DL->getTypeAllocSize(SrcTy) != DL->getTypeAllocSize(DstTy))
986     return false;
987   return true;
988 }
989
990 // Try to fold some different type of calls here.
991 // Currently we're only working with the checking functions, memcpy_chk,
992 // mempcpy_chk, memmove_chk, memset_chk, strcpy_chk, stpcpy_chk, strncpy_chk,
993 // strcat_chk and strncat_chk.
994 Instruction *InstCombiner::tryOptimizeCall(CallInst *CI, const DataLayout *DL) {
995   if (!CI->getCalledFunction()) return nullptr;
996
997   if (Value *With = Simplifier->optimizeCall(CI)) {
998     ++NumSimplified;
999     return CI->use_empty() ? CI : ReplaceInstUsesWith(*CI, With);
1000   }
1001
1002   return nullptr;
1003 }
1004
1005 static IntrinsicInst *FindInitTrampolineFromAlloca(Value *TrampMem) {
1006   // Strip off at most one level of pointer casts, looking for an alloca.  This
1007   // is good enough in practice and simpler than handling any number of casts.
1008   Value *Underlying = TrampMem->stripPointerCasts();
1009   if (Underlying != TrampMem &&
1010       (!Underlying->hasOneUse() || Underlying->user_back() != TrampMem))
1011     return nullptr;
1012   if (!isa<AllocaInst>(Underlying))
1013     return nullptr;
1014
1015   IntrinsicInst *InitTrampoline = nullptr;
1016   for (User *U : TrampMem->users()) {
1017     IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(U);
1018     if (!II)
1019       return nullptr;
1020     if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::init_trampoline) {
1021       if (InitTrampoline)
1022         // More than one init_trampoline writes to this value.  Give up.
1023         return nullptr;
1024       InitTrampoline = II;
1025       continue;
1026     }
1027     if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::adjust_trampoline)
1028       // Allow any number of calls to adjust.trampoline.
1029       continue;
1030     return nullptr;
1031   }
1032
1033   // No call to init.trampoline found.
1034   if (!InitTrampoline)
1035     return nullptr;
1036
1037   // Check that the alloca is being used in the expected way.
1038   if (InitTrampoline->getOperand(0) != TrampMem)
1039     return nullptr;
1040
1041   return InitTrampoline;
1042 }
1043
1044 static IntrinsicInst *FindInitTrampolineFromBB(IntrinsicInst *AdjustTramp,
1045                                                Value *TrampMem) {
1046   // Visit all the previous instructions in the basic block, and try to find a
1047   // init.trampoline which has a direct path to the adjust.trampoline.
1048   for (BasicBlock::iterator I = AdjustTramp,
1049        E = AdjustTramp->getParent()->begin(); I != E; ) {
1050     Instruction *Inst = --I;
1051     if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(I))
1052       if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::init_trampoline &&
1053           II->getOperand(0) == TrampMem)
1054         return II;
1055     if (Inst->mayWriteToMemory())
1056       return nullptr;
1057   }
1058   return nullptr;
1059 }
1060
1061 // Given a call to llvm.adjust.trampoline, find and return the corresponding
1062 // call to llvm.init.trampoline if the call to the trampoline can be optimized
1063 // to a direct call to a function.  Otherwise return NULL.
1064 //
1065 static IntrinsicInst *FindInitTrampoline(Value *Callee) {
1066   Callee = Callee->stripPointerCasts();
1067   IntrinsicInst *AdjustTramp = dyn_cast<IntrinsicInst>(Callee);
1068   if (!AdjustTramp ||
1069       AdjustTramp->getIntrinsicID() != Intrinsic::adjust_trampoline)
1070     return nullptr;
1071
1072   Value *TrampMem = AdjustTramp->getOperand(0);
1073
1074   if (IntrinsicInst *IT = FindInitTrampolineFromAlloca(TrampMem))
1075     return IT;
1076   if (IntrinsicInst *IT = FindInitTrampolineFromBB(AdjustTramp, TrampMem))
1077     return IT;
1078   return nullptr;
1079 }
1080
1081 // visitCallSite - Improvements for call and invoke instructions.
1082 //
1083 Instruction *InstCombiner::visitCallSite(CallSite CS) {
1084   if (isAllocLikeFn(CS.getInstruction(), TLI))
1085     return visitAllocSite(*CS.getInstruction());
1086
1087   bool Changed = false;
1088
1089   // If the callee is a pointer to a function, attempt to move any casts to the
1090   // arguments of the call/invoke.
1091   Value *Callee = CS.getCalledValue();
1092   if (!isa<Function>(Callee) && transformConstExprCastCall(CS))
1093     return nullptr;
1094
1095   if (Function *CalleeF = dyn_cast<Function>(Callee))
1096     // If the call and callee calling conventions don't match, this call must
1097     // be unreachable, as the call is undefined.
1098     if (CalleeF->getCallingConv() != CS.getCallingConv() &&
1099         // Only do this for calls to a function with a body.  A prototype may
1100         // not actually end up matching the implementation's calling conv for a
1101         // variety of reasons (e.g. it may be written in assembly).
1102         !CalleeF->isDeclaration()) {
1103       Instruction *OldCall = CS.getInstruction();
1104       new StoreInst(ConstantInt::getTrue(Callee->getContext()),
1105                 UndefValue::get(Type::getInt1PtrTy(Callee->getContext())),
1106                                   OldCall);
1107       // If OldCall does not return void then replaceAllUsesWith undef.
1108       // This allows ValueHandlers and custom metadata to adjust itself.
1109       if (!OldCall->getType()->isVoidTy())
1110         ReplaceInstUsesWith(*OldCall, UndefValue::get(OldCall->getType()));
1111       if (isa<CallInst>(OldCall))
1112         return EraseInstFromFunction(*OldCall);
1113
1114       // We cannot remove an invoke, because it would change the CFG, just
1115       // change the callee to a null pointer.
1116       cast<InvokeInst>(OldCall)->setCalledFunction(
1117                                     Constant::getNullValue(CalleeF->getType()));
1118       return nullptr;
1119     }
1120
1121   if (isa<ConstantPointerNull>(Callee) || isa<UndefValue>(Callee)) {
1122     // If CS does not return void then replaceAllUsesWith undef.
1123     // This allows ValueHandlers and custom metadata to adjust itself.
1124     if (!CS.getInstruction()->getType()->isVoidTy())
1125       ReplaceInstUsesWith(*CS.getInstruction(),
1126                           UndefValue::get(CS.getInstruction()->getType()));
1127
1128     if (isa<InvokeInst>(CS.getInstruction())) {
1129       // Can't remove an invoke because we cannot change the CFG.
1130       return nullptr;
1131     }
1132
1133     // This instruction is not reachable, just remove it.  We insert a store to
1134     // undef so that we know that this code is not reachable, despite the fact
1135     // that we can't modify the CFG here.
1136     new StoreInst(ConstantInt::getTrue(Callee->getContext()),
1137                   UndefValue::get(Type::getInt1PtrTy(Callee->getContext())),
1138                   CS.getInstruction());
1139
1140     return EraseInstFromFunction(*CS.getInstruction());
1141   }
1142
1143   if (IntrinsicInst *II = FindInitTrampoline(Callee))
1144     return transformCallThroughTrampoline(CS, II);
1145
1146   PointerType *PTy = cast<PointerType>(Callee->getType());
1147   FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(PTy->getElementType());
1148   if (FTy->isVarArg()) {
1149     int ix = FTy->getNumParams();
1150     // See if we can optimize any arguments passed through the varargs area of
1151     // the call.
1152     for (CallSite::arg_iterator I = CS.arg_begin() + FTy->getNumParams(),
1153            E = CS.arg_end(); I != E; ++I, ++ix) {
1154       CastInst *CI = dyn_cast<CastInst>(*I);
1155       if (CI && isSafeToEliminateVarargsCast(CS, CI, DL, ix)) {
1156         *I = CI->getOperand(0);
1157         Changed = true;
1158       }
1159     }
1160   }
1161
1162   if (isa<InlineAsm>(Callee) && !CS.doesNotThrow()) {
1163     // Inline asm calls cannot throw - mark them 'nounwind'.
1164     CS.setDoesNotThrow();
1165     Changed = true;
1166   }
1167
1168   // Try to optimize the call if possible, we require DataLayout for most of
1169   // this.  None of these calls are seen as possibly dead so go ahead and
1170   // delete the instruction now.
1171   if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(CS.getInstruction())) {
1172     Instruction *I = tryOptimizeCall(CI, DL);
1173     // If we changed something return the result, etc. Otherwise let
1174     // the fallthrough check.
1175     if (I) return EraseInstFromFunction(*I);
1176   }
1177
1178   return Changed ? CS.getInstruction() : nullptr;
1179 }
1180
1181 // transformConstExprCastCall - If the callee is a constexpr cast of a function,
1182 // attempt to move the cast to the arguments of the call/invoke.
1183 //
1184 bool InstCombiner::transformConstExprCastCall(CallSite CS) {
1185   Function *Callee =
1186     dyn_cast<Function>(CS.getCalledValue()->stripPointerCasts());
1187   if (!Callee)
1188     return false;
1189   Instruction *Caller = CS.getInstruction();
1190   const AttributeSet &CallerPAL = CS.getAttributes();
1191
1192   // Okay, this is a cast from a function to a different type.  Unless doing so
1193   // would cause a type conversion of one of our arguments, change this call to
1194   // be a direct call with arguments casted to the appropriate types.
1195   //
1196   FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1197   Type *OldRetTy = Caller->getType();
1198   Type *NewRetTy = FT->getReturnType();
1199
1200   // Check to see if we are changing the return type...
1201   if (OldRetTy != NewRetTy) {
1202
1203     if (NewRetTy->isStructTy())
1204       return false; // TODO: Handle multiple return values.
1205
1206     if (!CastInst::isBitCastable(NewRetTy, OldRetTy)) {
1207       if (Callee->isDeclaration())
1208         return false;   // Cannot transform this return value.
1209
1210       if (!Caller->use_empty() &&
1211           // void -> non-void is handled specially
1212           !NewRetTy->isVoidTy())
1213       return false;   // Cannot transform this return value.
1214     }
1215
1216     if (!CallerPAL.isEmpty() && !Caller->use_empty()) {
1217       AttrBuilder RAttrs(CallerPAL, AttributeSet::ReturnIndex);
1218       if (RAttrs.
1219           hasAttributes(AttributeFuncs::
1220                         typeIncompatible(NewRetTy, AttributeSet::ReturnIndex),
1221                         AttributeSet::ReturnIndex))
1222         return false;   // Attribute not compatible with transformed value.
1223     }
1224
1225     // If the callsite is an invoke instruction, and the return value is used by
1226     // a PHI node in a successor, we cannot change the return type of the call
1227     // because there is no place to put the cast instruction (without breaking
1228     // the critical edge).  Bail out in this case.
1229     if (!Caller->use_empty())
1230       if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller))
1231         for (User *U : II->users())
1232           if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(U))
1233             if (PN->getParent() == II->getNormalDest() ||
1234                 PN->getParent() == II->getUnwindDest())
1235               return false;
1236   }
1237
1238   unsigned NumActualArgs = CS.arg_size();
1239   unsigned NumCommonArgs = std::min(FT->getNumParams(), NumActualArgs);
1240
1241   CallSite::arg_iterator AI = CS.arg_begin();
1242   for (unsigned i = 0, e = NumCommonArgs; i != e; ++i, ++AI) {
1243     Type *ParamTy = FT->getParamType(i);
1244     Type *ActTy = (*AI)->getType();
1245
1246     if (!CastInst::isBitCastable(ActTy, ParamTy))
1247       return false;   // Cannot transform this parameter value.
1248
1249     if (AttrBuilder(CallerPAL.getParamAttributes(i + 1), i + 1).
1250           hasAttributes(AttributeFuncs::
1251                         typeIncompatible(ParamTy, i + 1), i + 1))
1252       return false;   // Attribute not compatible with transformed value.
1253
1254     if (CS.isInAllocaArgument(i))
1255       return false;   // Cannot transform to and from inalloca.
1256
1257     // If the parameter is passed as a byval argument, then we have to have a
1258     // sized type and the sized type has to have the same size as the old type.
1259     if (ParamTy != ActTy &&
1260         CallerPAL.getParamAttributes(i + 1).hasAttribute(i + 1,
1261                                                          Attribute::ByVal)) {
1262       PointerType *ParamPTy = dyn_cast<PointerType>(ParamTy);
1263       if (!ParamPTy || !ParamPTy->getElementType()->isSized() || !DL)
1264         return false;
1265
1266       Type *CurElTy = ActTy->getPointerElementType();
1267       if (DL->getTypeAllocSize(CurElTy) !=
1268           DL->getTypeAllocSize(ParamPTy->getElementType()))
1269         return false;
1270     }
1271   }
1272
1273   if (Callee->isDeclaration()) {
1274     // Do not delete arguments unless we have a function body.
1275     if (FT->getNumParams() < NumActualArgs && !FT->isVarArg())
1276       return false;
1277
1278     // If the callee is just a declaration, don't change the varargsness of the
1279     // call.  We don't want to introduce a varargs call where one doesn't
1280     // already exist.
1281     PointerType *APTy = cast<PointerType>(CS.getCalledValue()->getType());
1282     if (FT->isVarArg()!=cast<FunctionType>(APTy->getElementType())->isVarArg())
1283       return false;
1284
1285     // If both the callee and the cast type are varargs, we still have to make
1286     // sure the number of fixed parameters are the same or we have the same
1287     // ABI issues as if we introduce a varargs call.
1288     if (FT->isVarArg() &&
1289         cast<FunctionType>(APTy->getElementType())->isVarArg() &&
1290         FT->getNumParams() !=
1291         cast<FunctionType>(APTy->getElementType())->getNumParams())
1292       return false;
1293   }
1294
1295   if (FT->getNumParams() < NumActualArgs && FT->isVarArg() &&
1296       !CallerPAL.isEmpty())
1297     // In this case we have more arguments than the new function type, but we
1298     // won't be dropping them.  Check that these extra arguments have attributes
1299     // that are compatible with being a vararg call argument.
1300     for (unsigned i = CallerPAL.getNumSlots(); i; --i) {
1301       unsigned Index = CallerPAL.getSlotIndex(i - 1);
1302       if (Index <= FT->getNumParams())
1303         break;
1304
1305       // Check if it has an attribute that's incompatible with varargs.
1306       AttributeSet PAttrs = CallerPAL.getSlotAttributes(i - 1);
1307       if (PAttrs.hasAttribute(Index, Attribute::StructRet))
1308         return false;
1309     }
1310
1311
1312   // Okay, we decided that this is a safe thing to do: go ahead and start
1313   // inserting cast instructions as necessary.
1314   std::vector<Value*> Args;
1315   Args.reserve(NumActualArgs);
1316   SmallVector<AttributeSet, 8> attrVec;
1317   attrVec.reserve(NumCommonArgs);
1318
1319   // Get any return attributes.
1320   AttrBuilder RAttrs(CallerPAL, AttributeSet::ReturnIndex);
1321
1322   // If the return value is not being used, the type may not be compatible
1323   // with the existing attributes.  Wipe out any problematic attributes.
1324   RAttrs.
1325     removeAttributes(AttributeFuncs::
1326                      typeIncompatible(NewRetTy, AttributeSet::ReturnIndex),
1327                      AttributeSet::ReturnIndex);
1328
1329   // Add the new return attributes.
1330   if (RAttrs.hasAttributes())
1331     attrVec.push_back(AttributeSet::get(Caller->getContext(),
1332                                         AttributeSet::ReturnIndex, RAttrs));
1333
1334   AI = CS.arg_begin();
1335   for (unsigned i = 0; i != NumCommonArgs; ++i, ++AI) {
1336     Type *ParamTy = FT->getParamType(i);
1337
1338     if ((*AI)->getType() == ParamTy) {
1339       Args.push_back(*AI);
1340     } else {
1341       Args.push_back(Builder->CreateBitCast(*AI, ParamTy));
1342     }
1343
1344     // Add any parameter attributes.
1345     AttrBuilder PAttrs(CallerPAL.getParamAttributes(i + 1), i + 1);
1346     if (PAttrs.hasAttributes())
1347       attrVec.push_back(AttributeSet::get(Caller->getContext(), i + 1,
1348                                           PAttrs));
1349   }
1350
1351   // If the function takes more arguments than the call was taking, add them
1352   // now.
1353   for (unsigned i = NumCommonArgs; i != FT->getNumParams(); ++i)
1354     Args.push_back(Constant::getNullValue(FT->getParamType(i)));
1355
1356   // If we are removing arguments to the function, emit an obnoxious warning.
1357   if (FT->getNumParams() < NumActualArgs) {
1358     // TODO: if (!FT->isVarArg()) this call may be unreachable. PR14722
1359     if (FT->isVarArg()) {
1360       // Add all of the arguments in their promoted form to the arg list.
1361       for (unsigned i = FT->getNumParams(); i != NumActualArgs; ++i, ++AI) {
1362         Type *PTy = getPromotedType((*AI)->getType());
1363         if (PTy != (*AI)->getType()) {
1364           // Must promote to pass through va_arg area!
1365           Instruction::CastOps opcode =
1366             CastInst::getCastOpcode(*AI, false, PTy, false);
1367           Args.push_back(Builder->CreateCast(opcode, *AI, PTy));
1368         } else {
1369           Args.push_back(*AI);
1370         }
1371
1372         // Add any parameter attributes.
1373         AttrBuilder PAttrs(CallerPAL.getParamAttributes(i + 1), i + 1);
1374         if (PAttrs.hasAttributes())
1375           attrVec.push_back(AttributeSet::get(FT->getContext(), i + 1,
1376                                               PAttrs));
1377       }
1378     }
1379   }
1380
1381   AttributeSet FnAttrs = CallerPAL.getFnAttributes();
1382   if (CallerPAL.hasAttributes(AttributeSet::FunctionIndex))
1383     attrVec.push_back(AttributeSet::get(Callee->getContext(), FnAttrs));
1384
1385   if (NewRetTy->isVoidTy())
1386     Caller->setName("");   // Void type should not have a name.
1387
1388   const AttributeSet &NewCallerPAL = AttributeSet::get(Callee->getContext(),
1389                                                        attrVec);
1390
1391   Instruction *NC;
1392   if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller)) {
1393     NC = Builder->CreateInvoke(Callee, II->getNormalDest(),
1394                                II->getUnwindDest(), Args);
1395     NC->takeName(II);
1396     cast<InvokeInst>(NC)->setCallingConv(II->getCallingConv());
1397     cast<InvokeInst>(NC)->setAttributes(NewCallerPAL);
1398   } else {
1399     CallInst *CI = cast<CallInst>(Caller);
1400     NC = Builder->CreateCall(Callee, Args);
1401     NC->takeName(CI);
1402     if (CI->isTailCall())
1403       cast<CallInst>(NC)->setTailCall();
1404     cast<CallInst>(NC)->setCallingConv(CI->getCallingConv());
1405     cast<CallInst>(NC)->setAttributes(NewCallerPAL);
1406   }
1407
1408   // Insert a cast of the return type as necessary.
1409   Value *NV = NC;
1410   if (OldRetTy != NV->getType() && !Caller->use_empty()) {
1411     if (!NV->getType()->isVoidTy()) {
1412       NV = NC = CastInst::Create(CastInst::BitCast, NC, OldRetTy);
1413       NC->setDebugLoc(Caller->getDebugLoc());
1414
1415       // If this is an invoke instruction, we should insert it after the first
1416       // non-phi, instruction in the normal successor block.
1417       if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller)) {
1418         BasicBlock::iterator I = II->getNormalDest()->getFirstInsertionPt();
1419         InsertNewInstBefore(NC, *I);
1420       } else {
1421         // Otherwise, it's a call, just insert cast right after the call.
1422         InsertNewInstBefore(NC, *Caller);
1423       }
1424       Worklist.AddUsersToWorkList(*Caller);
1425     } else {
1426       NV = UndefValue::get(Caller->getType());
1427     }
1428   }
1429
1430   if (!Caller->use_empty())
1431     ReplaceInstUsesWith(*Caller, NV);
1432   else if (Caller->hasValueHandle())
1433     ValueHandleBase::ValueIsRAUWd(Caller, NV);
1434
1435   EraseInstFromFunction(*Caller);
1436   return true;
1437 }
1438
1439 // transformCallThroughTrampoline - Turn a call to a function created by
1440 // init_trampoline / adjust_trampoline intrinsic pair into a direct call to the
1441 // underlying function.
1442 //
1443 Instruction *
1444 InstCombiner::transformCallThroughTrampoline(CallSite CS,
1445                                              IntrinsicInst *Tramp) {
1446   Value *Callee = CS.getCalledValue();
1447   PointerType *PTy = cast<PointerType>(Callee->getType());
1448   FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(PTy->getElementType());
1449   const AttributeSet &Attrs = CS.getAttributes();
1450
1451   // If the call already has the 'nest' attribute somewhere then give up -
1452   // otherwise 'nest' would occur twice after splicing in the chain.
1453   if (Attrs.hasAttrSomewhere(Attribute::Nest))
1454     return nullptr;
1455
1456   assert(Tramp &&
1457          "transformCallThroughTrampoline called with incorrect CallSite.");
1458
1459   Function *NestF =cast<Function>(Tramp->getArgOperand(1)->stripPointerCasts());
1460   PointerType *NestFPTy = cast<PointerType>(NestF->getType());
1461   FunctionType *NestFTy = cast<FunctionType>(NestFPTy->getElementType());
1462
1463   const AttributeSet &NestAttrs = NestF->getAttributes();
1464   if (!NestAttrs.isEmpty()) {
1465     unsigned NestIdx = 1;
1466     Type *NestTy = nullptr;
1467     AttributeSet NestAttr;
1468
1469     // Look for a parameter marked with the 'nest' attribute.
1470     for (FunctionType::param_iterator I = NestFTy->param_begin(),
1471          E = NestFTy->param_end(); I != E; ++NestIdx, ++I)
1472       if (NestAttrs.hasAttribute(NestIdx, Attribute::Nest)) {
1473         // Record the parameter type and any other attributes.
1474         NestTy = *I;
1475         NestAttr = NestAttrs.getParamAttributes(NestIdx);
1476         break;
1477       }
1478
1479     if (NestTy) {
1480       Instruction *Caller = CS.getInstruction();
1481       std::vector<Value*> NewArgs;
1482       NewArgs.reserve(CS.arg_size() + 1);
1483
1484       SmallVector<AttributeSet, 8> NewAttrs;
1485       NewAttrs.reserve(Attrs.getNumSlots() + 1);
1486
1487       // Insert the nest argument into the call argument list, which may
1488       // mean appending it.  Likewise for attributes.
1489
1490       // Add any result attributes.
1491       if (Attrs.hasAttributes(AttributeSet::ReturnIndex))
1492         NewAttrs.push_back(AttributeSet::get(Caller->getContext(),
1493                                              Attrs.getRetAttributes()));
1494
1495       {
1496         unsigned Idx = 1;
1497         CallSite::arg_iterator I = CS.arg_begin(), E = CS.arg_end();
1498         do {
1499           if (Idx == NestIdx) {
1500             // Add the chain argument and attributes.
1501             Value *NestVal = Tramp->getArgOperand(2);
1502             if (NestVal->getType() != NestTy)
1503               NestVal = Builder->CreateBitCast(NestVal, NestTy, "nest");
1504             NewArgs.push_back(NestVal);
1505             NewAttrs.push_back(AttributeSet::get(Caller->getContext(),
1506                                                  NestAttr));
1507           }
1508
1509           if (I == E)
1510             break;
1511
1512           // Add the original argument and attributes.
1513           NewArgs.push_back(*I);
1514           AttributeSet Attr = Attrs.getParamAttributes(Idx);
1515           if (Attr.hasAttributes(Idx)) {
1516             AttrBuilder B(Attr, Idx);
1517             NewAttrs.push_back(AttributeSet::get(Caller->getContext(),
1518                                                  Idx + (Idx >= NestIdx), B));
1519           }
1520
1521           ++Idx, ++I;
1522         } while (1);
1523       }
1524
1525       // Add any function attributes.
1526       if (Attrs.hasAttributes(AttributeSet::FunctionIndex))
1527         NewAttrs.push_back(AttributeSet::get(FTy->getContext(),
1528                                              Attrs.getFnAttributes()));
1529
1530       // The trampoline may have been bitcast to a bogus type (FTy).
1531       // Handle this by synthesizing a new function type, equal to FTy
1532       // with the chain parameter inserted.
1533
1534       std::vector<Type*> NewTypes;
1535       NewTypes.reserve(FTy->getNumParams()+1);
1536
1537       // Insert the chain's type into the list of parameter types, which may
1538       // mean appending it.
1539       {
1540         unsigned Idx = 1;
1541         FunctionType::param_iterator I = FTy->param_begin(),
1542           E = FTy->param_end();
1543
1544         do {
1545           if (Idx == NestIdx)
1546             // Add the chain's type.
1547             NewTypes.push_back(NestTy);
1548
1549           if (I == E)
1550             break;
1551
1552           // Add the original type.
1553           NewTypes.push_back(*I);
1554
1555           ++Idx, ++I;
1556         } while (1);
1557       }
1558
1559       // Replace the trampoline call with a direct call.  Let the generic
1560       // code sort out any function type mismatches.
1561       FunctionType *NewFTy = FunctionType::get(FTy->getReturnType(), NewTypes,
1562                                                 FTy->isVarArg());
1563       Constant *NewCallee =
1564         NestF->getType() == PointerType::getUnqual(NewFTy) ?
1565         NestF : ConstantExpr::getBitCast(NestF,
1566                                          PointerType::getUnqual(NewFTy));
1567       const AttributeSet &NewPAL =
1568           AttributeSet::get(FTy->getContext(), NewAttrs);
1569
1570       Instruction *NewCaller;
1571       if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller)) {
1572         NewCaller = InvokeInst::Create(NewCallee,
1573                                        II->getNormalDest(), II->getUnwindDest(),
1574                                        NewArgs);
1575         cast<InvokeInst>(NewCaller)->setCallingConv(II->getCallingConv());
1576         cast<InvokeInst>(NewCaller)->setAttributes(NewPAL);
1577       } else {
1578         NewCaller = CallInst::Create(NewCallee, NewArgs);
1579         if (cast<CallInst>(Caller)->isTailCall())
1580           cast<CallInst>(NewCaller)->setTailCall();
1581         cast<CallInst>(NewCaller)->
1582           setCallingConv(cast<CallInst>(Caller)->getCallingConv());
1583         cast<CallInst>(NewCaller)->setAttributes(NewPAL);
1584       }
1585
1586       return NewCaller;
1587     }
1588   }
1589
1590   // Replace the trampoline call with a direct call.  Since there is no 'nest'
1591   // parameter, there is no need to adjust the argument list.  Let the generic
1592   // code sort out any function type mismatches.
1593   Constant *NewCallee =
1594     NestF->getType() == PTy ? NestF :
1595                               ConstantExpr::getBitCast(NestF, PTy);
1596   CS.setCalledFunction(NewCallee);
1597   return CS.getInstruction();
1598 }