[function-attrs] Refactor code to handle shorter code with early exits.
[oota-llvm.git] / lib / Transforms / InstCombine / InstCombineCalls.cpp
1 //===- InstCombineCalls.cpp -----------------------------------------------===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
6 // License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 // This file implements the visitCall and visitInvoke functions.
11 //
12 //===----------------------------------------------------------------------===//
13
14 #include "InstCombineInternal.h"
15 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
16 #include "llvm/Analysis/InstructionSimplify.h"
17 #include "llvm/Analysis/MemoryBuiltins.h"
18 #include "llvm/IR/CallSite.h"
19 #include "llvm/IR/Dominators.h"
20 #include "llvm/IR/PatternMatch.h"
21 #include "llvm/IR/Statepoint.h"
22 #include "llvm/Transforms/Utils/BuildLibCalls.h"
23 #include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
24 #include "llvm/Transforms/Utils/SimplifyLibCalls.h"
25 using namespace llvm;
26 using namespace PatternMatch;
27
28 #define DEBUG_TYPE "instcombine"
29
30 STATISTIC(NumSimplified, "Number of library calls simplified");
31
32 /// getPromotedType - Return the specified type promoted as it would be to pass
33 /// though a va_arg area.
34 static Type *getPromotedType(Type *Ty) {
35   if (IntegerType* ITy = dyn_cast<IntegerType>(Ty)) {
36     if (ITy->getBitWidth() < 32)
37       return Type::getInt32Ty(Ty->getContext());
38   }
39   return Ty;
40 }
41
42 /// reduceToSingleValueType - Given an aggregate type which ultimately holds a
43 /// single scalar element, like {{{type}}} or [1 x type], return type.
44 static Type *reduceToSingleValueType(Type *T) {
45   while (!T->isSingleValueType()) {
46     if (StructType *STy = dyn_cast<StructType>(T)) {
47       if (STy->getNumElements() == 1)
48         T = STy->getElementType(0);
49       else
50         break;
51     } else if (ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(T)) {
52       if (ATy->getNumElements() == 1)
53         T = ATy->getElementType();
54       else
55         break;
56     } else
57       break;
58   }
59
60   return T;
61 }
62
63 Instruction *InstCombiner::SimplifyMemTransfer(MemIntrinsic *MI) {
64   unsigned DstAlign = getKnownAlignment(MI->getArgOperand(0), DL, MI, AC, DT);
65   unsigned SrcAlign = getKnownAlignment(MI->getArgOperand(1), DL, MI, AC, DT);
66   unsigned MinAlign = std::min(DstAlign, SrcAlign);
67   unsigned CopyAlign = MI->getAlignment();
68
69   if (CopyAlign < MinAlign) {
70     MI->setAlignment(ConstantInt::get(MI->getAlignmentType(), MinAlign, false));
71     return MI;
72   }
73
74   // If MemCpyInst length is 1/2/4/8 bytes then replace memcpy with
75   // load/store.
76   ConstantInt *MemOpLength = dyn_cast<ConstantInt>(MI->getArgOperand(2));
77   if (!MemOpLength) return nullptr;
78
79   // Source and destination pointer types are always "i8*" for intrinsic.  See
80   // if the size is something we can handle with a single primitive load/store.
81   // A single load+store correctly handles overlapping memory in the memmove
82   // case.
83   uint64_t Size = MemOpLength->getLimitedValue();
84   assert(Size && "0-sized memory transferring should be removed already.");
85
86   if (Size > 8 || (Size&(Size-1)))
87     return nullptr;  // If not 1/2/4/8 bytes, exit.
88
89   // Use an integer load+store unless we can find something better.
90   unsigned SrcAddrSp =
91     cast<PointerType>(MI->getArgOperand(1)->getType())->getAddressSpace();
92   unsigned DstAddrSp =
93     cast<PointerType>(MI->getArgOperand(0)->getType())->getAddressSpace();
94
95   IntegerType* IntType = IntegerType::get(MI->getContext(), Size<<3);
96   Type *NewSrcPtrTy = PointerType::get(IntType, SrcAddrSp);
97   Type *NewDstPtrTy = PointerType::get(IntType, DstAddrSp);
98
99   // Memcpy forces the use of i8* for the source and destination.  That means
100   // that if you're using memcpy to move one double around, you'll get a cast
101   // from double* to i8*.  We'd much rather use a double load+store rather than
102   // an i64 load+store, here because this improves the odds that the source or
103   // dest address will be promotable.  See if we can find a better type than the
104   // integer datatype.
105   Value *StrippedDest = MI->getArgOperand(0)->stripPointerCasts();
106   MDNode *CopyMD = nullptr;
107   if (StrippedDest != MI->getArgOperand(0)) {
108     Type *SrcETy = cast<PointerType>(StrippedDest->getType())
109                                     ->getElementType();
110     if (SrcETy->isSized() && DL.getTypeStoreSize(SrcETy) == Size) {
111       // The SrcETy might be something like {{{double}}} or [1 x double].  Rip
112       // down through these levels if so.
113       SrcETy = reduceToSingleValueType(SrcETy);
114
115       if (SrcETy->isSingleValueType()) {
116         NewSrcPtrTy = PointerType::get(SrcETy, SrcAddrSp);
117         NewDstPtrTy = PointerType::get(SrcETy, DstAddrSp);
118
119         // If the memcpy has metadata describing the members, see if we can
120         // get the TBAA tag describing our copy.
121         if (MDNode *M = MI->getMetadata(LLVMContext::MD_tbaa_struct)) {
122           if (M->getNumOperands() == 3 && M->getOperand(0) &&
123               mdconst::hasa<ConstantInt>(M->getOperand(0)) &&
124               mdconst::extract<ConstantInt>(M->getOperand(0))->isNullValue() &&
125               M->getOperand(1) &&
126               mdconst::hasa<ConstantInt>(M->getOperand(1)) &&
127               mdconst::extract<ConstantInt>(M->getOperand(1))->getValue() ==
128                   Size &&
129               M->getOperand(2) && isa<MDNode>(M->getOperand(2)))
130             CopyMD = cast<MDNode>(M->getOperand(2));
131         }
132       }
133     }
134   }
135
136   // If the memcpy/memmove provides better alignment info than we can
137   // infer, use it.
138   SrcAlign = std::max(SrcAlign, CopyAlign);
139   DstAlign = std::max(DstAlign, CopyAlign);
140
141   Value *Src = Builder->CreateBitCast(MI->getArgOperand(1), NewSrcPtrTy);
142   Value *Dest = Builder->CreateBitCast(MI->getArgOperand(0), NewDstPtrTy);
143   LoadInst *L = Builder->CreateLoad(Src, MI->isVolatile());
144   L->setAlignment(SrcAlign);
145   if (CopyMD)
146     L->setMetadata(LLVMContext::MD_tbaa, CopyMD);
147   StoreInst *S = Builder->CreateStore(L, Dest, MI->isVolatile());
148   S->setAlignment(DstAlign);
149   if (CopyMD)
150     S->setMetadata(LLVMContext::MD_tbaa, CopyMD);
151
152   // Set the size of the copy to 0, it will be deleted on the next iteration.
153   MI->setArgOperand(2, Constant::getNullValue(MemOpLength->getType()));
154   return MI;
155 }
156
157 Instruction *InstCombiner::SimplifyMemSet(MemSetInst *MI) {
158   unsigned Alignment = getKnownAlignment(MI->getDest(), DL, MI, AC, DT);
159   if (MI->getAlignment() < Alignment) {
160     MI->setAlignment(ConstantInt::get(MI->getAlignmentType(),
161                                              Alignment, false));
162     return MI;
163   }
164
165   // Extract the length and alignment and fill if they are constant.
166   ConstantInt *LenC = dyn_cast<ConstantInt>(MI->getLength());
167   ConstantInt *FillC = dyn_cast<ConstantInt>(MI->getValue());
168   if (!LenC || !FillC || !FillC->getType()->isIntegerTy(8))
169     return nullptr;
170   uint64_t Len = LenC->getLimitedValue();
171   Alignment = MI->getAlignment();
172   assert(Len && "0-sized memory setting should be removed already.");
173
174   // memset(s,c,n) -> store s, c (for n=1,2,4,8)
175   if (Len <= 8 && isPowerOf2_32((uint32_t)Len)) {
176     Type *ITy = IntegerType::get(MI->getContext(), Len*8);  // n=1 -> i8.
177
178     Value *Dest = MI->getDest();
179     unsigned DstAddrSp = cast<PointerType>(Dest->getType())->getAddressSpace();
180     Type *NewDstPtrTy = PointerType::get(ITy, DstAddrSp);
181     Dest = Builder->CreateBitCast(Dest, NewDstPtrTy);
182
183     // Alignment 0 is identity for alignment 1 for memset, but not store.
184     if (Alignment == 0) Alignment = 1;
185
186     // Extract the fill value and store.
187     uint64_t Fill = FillC->getZExtValue()*0x0101010101010101ULL;
188     StoreInst *S = Builder->CreateStore(ConstantInt::get(ITy, Fill), Dest,
189                                         MI->isVolatile());
190     S->setAlignment(Alignment);
191
192     // Set the size of the copy to 0, it will be deleted on the next iteration.
193     MI->setLength(Constant::getNullValue(LenC->getType()));
194     return MI;
195   }
196
197   return nullptr;
198 }
199
200 static Value *SimplifyX86immshift(const IntrinsicInst &II,
201                                   InstCombiner::BuilderTy &Builder) {
202   bool LogicalShift = false;
203   bool ShiftLeft = false;
204
205   switch (II.getIntrinsicID()) {
206   default:
207     return nullptr;
208   case Intrinsic::x86_sse2_psra_d:
209   case Intrinsic::x86_sse2_psra_w:
210   case Intrinsic::x86_sse2_psrai_d:
211   case Intrinsic::x86_sse2_psrai_w:
212   case Intrinsic::x86_avx2_psra_d:
213   case Intrinsic::x86_avx2_psra_w:
214   case Intrinsic::x86_avx2_psrai_d:
215   case Intrinsic::x86_avx2_psrai_w:
216     LogicalShift = false; ShiftLeft = false;
217     break;
218   case Intrinsic::x86_sse2_psrl_d:
219   case Intrinsic::x86_sse2_psrl_q:
220   case Intrinsic::x86_sse2_psrl_w:
221   case Intrinsic::x86_sse2_psrli_d:
222   case Intrinsic::x86_sse2_psrli_q:
223   case Intrinsic::x86_sse2_psrli_w:
224   case Intrinsic::x86_avx2_psrl_d:
225   case Intrinsic::x86_avx2_psrl_q:
226   case Intrinsic::x86_avx2_psrl_w:
227   case Intrinsic::x86_avx2_psrli_d:
228   case Intrinsic::x86_avx2_psrli_q:
229   case Intrinsic::x86_avx2_psrli_w:
230     LogicalShift = true; ShiftLeft = false;
231     break;
232   case Intrinsic::x86_sse2_psll_d:
233   case Intrinsic::x86_sse2_psll_q:
234   case Intrinsic::x86_sse2_psll_w:
235   case Intrinsic::x86_sse2_pslli_d:
236   case Intrinsic::x86_sse2_pslli_q:
237   case Intrinsic::x86_sse2_pslli_w:
238   case Intrinsic::x86_avx2_psll_d:
239   case Intrinsic::x86_avx2_psll_q:
240   case Intrinsic::x86_avx2_psll_w:
241   case Intrinsic::x86_avx2_pslli_d:
242   case Intrinsic::x86_avx2_pslli_q:
243   case Intrinsic::x86_avx2_pslli_w:
244     LogicalShift = true; ShiftLeft = true;
245     break;
246   }
247   assert((LogicalShift || !ShiftLeft) && "Only logical shifts can shift left");
248
249   // Simplify if count is constant.
250   auto Arg1 = II.getArgOperand(1);
251   auto CAZ = dyn_cast<ConstantAggregateZero>(Arg1);
252   auto CDV = dyn_cast<ConstantDataVector>(Arg1);
253   auto CInt = dyn_cast<ConstantInt>(Arg1);
254   if (!CAZ && !CDV && !CInt)
255     return nullptr;
256
257   APInt Count(64, 0);
258   if (CDV) {
259     // SSE2/AVX2 uses all the first 64-bits of the 128-bit vector
260     // operand to compute the shift amount.
261     auto VT = cast<VectorType>(CDV->getType());
262     unsigned BitWidth = VT->getElementType()->getPrimitiveSizeInBits();
263     assert((64 % BitWidth) == 0 && "Unexpected packed shift size");
264     unsigned NumSubElts = 64 / BitWidth;
265
266     // Concatenate the sub-elements to create the 64-bit value.
267     for (unsigned i = 0; i != NumSubElts; ++i) {
268       unsigned SubEltIdx = (NumSubElts - 1) - i;
269       auto SubElt = cast<ConstantInt>(CDV->getElementAsConstant(SubEltIdx));
270       Count = Count.shl(BitWidth);
271       Count |= SubElt->getValue().zextOrTrunc(64);
272     }
273   }
274   else if (CInt)
275     Count = CInt->getValue();
276
277   auto Vec = II.getArgOperand(0);
278   auto VT = cast<VectorType>(Vec->getType());
279   auto SVT = VT->getElementType();
280   unsigned VWidth = VT->getNumElements();
281   unsigned BitWidth = SVT->getPrimitiveSizeInBits();
282
283   // If shift-by-zero then just return the original value.
284   if (Count == 0)
285     return Vec;
286
287   // Handle cases when Shift >= BitWidth.
288   if (Count.uge(BitWidth)) {
289     // If LogicalShift - just return zero.
290     if (LogicalShift)
291       return ConstantAggregateZero::get(VT);
292
293     // If ArithmeticShift - clamp Shift to (BitWidth - 1).
294     Count = APInt(64, BitWidth - 1);
295   }
296
297   // Get a constant vector of the same type as the first operand.
298   auto ShiftAmt = ConstantInt::get(SVT, Count.zextOrTrunc(BitWidth));
299   auto ShiftVec = Builder.CreateVectorSplat(VWidth, ShiftAmt);
300
301   if (ShiftLeft)
302     return Builder.CreateShl(Vec, ShiftVec);
303
304   if (LogicalShift)
305     return Builder.CreateLShr(Vec, ShiftVec);
306
307   return Builder.CreateAShr(Vec, ShiftVec);
308 }
309
310 static Value *SimplifyX86extend(const IntrinsicInst &II,
311                                 InstCombiner::BuilderTy &Builder,
312                                 bool SignExtend) {
313   VectorType *SrcTy = cast<VectorType>(II.getArgOperand(0)->getType());
314   VectorType *DstTy = cast<VectorType>(II.getType());
315   unsigned NumDstElts = DstTy->getNumElements();
316
317   // Extract a subvector of the first NumDstElts lanes and sign/zero extend.
318   SmallVector<int, 8> ShuffleMask;
319   for (int i = 0; i != (int)NumDstElts; ++i)
320     ShuffleMask.push_back(i);
321
322   Value *SV = Builder.CreateShuffleVector(II.getArgOperand(0),
323                                           UndefValue::get(SrcTy), ShuffleMask);
324   return SignExtend ? Builder.CreateSExt(SV, DstTy)
325                     : Builder.CreateZExt(SV, DstTy);
326 }
327
328 static Value *SimplifyX86insertps(const IntrinsicInst &II,
329                                   InstCombiner::BuilderTy &Builder) {
330   if (auto *CInt = dyn_cast<ConstantInt>(II.getArgOperand(2))) {
331     VectorType *VecTy = cast<VectorType>(II.getType());
332     assert(VecTy->getNumElements() == 4 && "insertps with wrong vector type");
333
334     // The immediate permute control byte looks like this:
335     //    [3:0] - zero mask for each 32-bit lane
336     //    [5:4] - select one 32-bit destination lane
337     //    [7:6] - select one 32-bit source lane
338
339     uint8_t Imm = CInt->getZExtValue();
340     uint8_t ZMask = Imm & 0xf;
341     uint8_t DestLane = (Imm >> 4) & 0x3;
342     uint8_t SourceLane = (Imm >> 6) & 0x3;
343
344     ConstantAggregateZero *ZeroVector = ConstantAggregateZero::get(VecTy);
345
346     // If all zero mask bits are set, this was just a weird way to
347     // generate a zero vector.
348     if (ZMask == 0xf)
349       return ZeroVector;
350
351     // Initialize by passing all of the first source bits through.
352     int ShuffleMask[4] = { 0, 1, 2, 3 };
353
354     // We may replace the second operand with the zero vector.
355     Value *V1 = II.getArgOperand(1);
356
357     if (ZMask) {
358       // If the zero mask is being used with a single input or the zero mask
359       // overrides the destination lane, this is a shuffle with the zero vector.
360       if ((II.getArgOperand(0) == II.getArgOperand(1)) ||
361           (ZMask & (1 << DestLane))) {
362         V1 = ZeroVector;
363         // We may still move 32-bits of the first source vector from one lane
364         // to another.
365         ShuffleMask[DestLane] = SourceLane;
366         // The zero mask may override the previous insert operation.
367         for (unsigned i = 0; i < 4; ++i)
368           if ((ZMask >> i) & 0x1)
369             ShuffleMask[i] = i + 4;
370       } else {
371         // TODO: Model this case as 2 shuffles or a 'logical and' plus shuffle?
372         return nullptr;
373       }
374     } else {
375       // Replace the selected destination lane with the selected source lane.
376       ShuffleMask[DestLane] = SourceLane + 4;
377     }
378
379     return Builder.CreateShuffleVector(II.getArgOperand(0), V1, ShuffleMask);
380   }
381   return nullptr;
382 }
383
384 /// Attempt to simplify SSE4A EXTRQ/EXTRQI instructions using constant folding
385 /// or conversion to a shuffle vector.
386 static Value *SimplifyX86extrq(IntrinsicInst &II, Value *Op0,
387                                ConstantInt *CILength, ConstantInt *CIIndex,
388                                InstCombiner::BuilderTy &Builder) {
389   auto LowConstantHighUndef = [&](uint64_t Val) {
390     Type *IntTy64 = Type::getInt64Ty(II.getContext());
391     Constant *Args[] = {ConstantInt::get(IntTy64, Val),
392                         UndefValue::get(IntTy64)};
393     return ConstantVector::get(Args);
394   };
395
396   // See if we're dealing with constant values.
397   Constant *C0 = dyn_cast<Constant>(Op0);
398   ConstantInt *CI0 =
399       C0 ? dyn_cast<ConstantInt>(C0->getAggregateElement((unsigned)0))
400          : nullptr;
401
402   // Attempt to constant fold.
403   if (CILength && CIIndex) {
404     // From AMD documentation: "The bit index and field length are each six
405     // bits in length other bits of the field are ignored."
406     APInt APIndex = CIIndex->getValue().zextOrTrunc(6);
407     APInt APLength = CILength->getValue().zextOrTrunc(6);
408
409     unsigned Index = APIndex.getZExtValue();
410
411     // From AMD documentation: "a value of zero in the field length is
412     // defined as length of 64".
413     unsigned Length = APLength == 0 ? 64 : APLength.getZExtValue();
414
415     // From AMD documentation: "If the sum of the bit index + length field
416     // is greater than 64, the results are undefined".
417     unsigned End = Index + Length;
418
419     // Note that both field index and field length are 8-bit quantities.
420     // Since variables 'Index' and 'Length' are unsigned values
421     // obtained from zero-extending field index and field length
422     // respectively, their sum should never wrap around.
423     if (End > 64)
424       return UndefValue::get(II.getType());
425
426     // If we are inserting whole bytes, we can convert this to a shuffle.
427     // Lowering can recognize EXTRQI shuffle masks.
428     if ((Length % 8) == 0 && (Index % 8) == 0) {
429       // Convert bit indices to byte indices.
430       Length /= 8;
431       Index /= 8;
432
433       Type *IntTy8 = Type::getInt8Ty(II.getContext());
434       Type *IntTy32 = Type::getInt32Ty(II.getContext());
435       VectorType *ShufTy = VectorType::get(IntTy8, 16);
436
437       SmallVector<Constant *, 16> ShuffleMask;
438       for (int i = 0; i != (int)Length; ++i)
439         ShuffleMask.push_back(
440             Constant::getIntegerValue(IntTy32, APInt(32, i + Index)));
441       for (int i = Length; i != 8; ++i)
442         ShuffleMask.push_back(
443             Constant::getIntegerValue(IntTy32, APInt(32, i + 16)));
444       for (int i = 8; i != 16; ++i)
445         ShuffleMask.push_back(UndefValue::get(IntTy32));
446
447       Value *SV = Builder.CreateShuffleVector(
448           Builder.CreateBitCast(Op0, ShufTy),
449           ConstantAggregateZero::get(ShufTy), ConstantVector::get(ShuffleMask));
450       return Builder.CreateBitCast(SV, II.getType());
451     }
452
453     // Constant Fold - shift Index'th bit to lowest position and mask off
454     // Length bits.
455     if (CI0) {
456       APInt Elt = CI0->getValue();
457       Elt = Elt.lshr(Index).zextOrTrunc(Length);
458       return LowConstantHighUndef(Elt.getZExtValue());
459     }
460
461     // If we were an EXTRQ call, we'll save registers if we convert to EXTRQI.
462     if (II.getIntrinsicID() == Intrinsic::x86_sse4a_extrq) {
463       Value *Args[] = {Op0, CILength, CIIndex};
464       Module *M = II.getParent()->getParent()->getParent();
465       Value *F = Intrinsic::getDeclaration(M, Intrinsic::x86_sse4a_extrqi);
466       return Builder.CreateCall(F, Args);
467     }
468   }
469
470   // Constant Fold - extraction from zero is always {zero, undef}.
471   if (CI0 && CI0->equalsInt(0))
472     return LowConstantHighUndef(0);
473
474   return nullptr;
475 }
476
477 /// Attempt to simplify SSE4A INSERTQ/INSERTQI instructions using constant
478 /// folding or conversion to a shuffle vector.
479 static Value *SimplifyX86insertq(IntrinsicInst &II, Value *Op0, Value *Op1,
480                                  APInt APLength, APInt APIndex,
481                                  InstCombiner::BuilderTy &Builder) {
482
483   // From AMD documentation: "The bit index and field length are each six bits
484   // in length other bits of the field are ignored."
485   APIndex = APIndex.zextOrTrunc(6);
486   APLength = APLength.zextOrTrunc(6);
487
488   // Attempt to constant fold.
489   unsigned Index = APIndex.getZExtValue();
490
491   // From AMD documentation: "a value of zero in the field length is
492   // defined as length of 64".
493   unsigned Length = APLength == 0 ? 64 : APLength.getZExtValue();
494
495   // From AMD documentation: "If the sum of the bit index + length field
496   // is greater than 64, the results are undefined".
497   unsigned End = Index + Length;
498
499   // Note that both field index and field length are 8-bit quantities.
500   // Since variables 'Index' and 'Length' are unsigned values
501   // obtained from zero-extending field index and field length
502   // respectively, their sum should never wrap around.
503   if (End > 64)
504     return UndefValue::get(II.getType());
505
506   // If we are inserting whole bytes, we can convert this to a shuffle.
507   // Lowering can recognize INSERTQI shuffle masks.
508   if ((Length % 8) == 0 && (Index % 8) == 0) {
509     // Convert bit indices to byte indices.
510     Length /= 8;
511     Index /= 8;
512
513     Type *IntTy8 = Type::getInt8Ty(II.getContext());
514     Type *IntTy32 = Type::getInt32Ty(II.getContext());
515     VectorType *ShufTy = VectorType::get(IntTy8, 16);
516
517     SmallVector<Constant *, 16> ShuffleMask;
518     for (int i = 0; i != (int)Index; ++i)
519       ShuffleMask.push_back(Constant::getIntegerValue(IntTy32, APInt(32, i)));
520     for (int i = 0; i != (int)Length; ++i)
521       ShuffleMask.push_back(
522           Constant::getIntegerValue(IntTy32, APInt(32, i + 16)));
523     for (int i = Index + Length; i != 8; ++i)
524       ShuffleMask.push_back(Constant::getIntegerValue(IntTy32, APInt(32, i)));
525     for (int i = 8; i != 16; ++i)
526       ShuffleMask.push_back(UndefValue::get(IntTy32));
527
528     Value *SV = Builder.CreateShuffleVector(Builder.CreateBitCast(Op0, ShufTy),
529                                             Builder.CreateBitCast(Op1, ShufTy),
530                                             ConstantVector::get(ShuffleMask));
531     return Builder.CreateBitCast(SV, II.getType());
532   }
533
534   // See if we're dealing with constant values.
535   Constant *C0 = dyn_cast<Constant>(Op0);
536   Constant *C1 = dyn_cast<Constant>(Op1);
537   ConstantInt *CI00 =
538       C0 ? dyn_cast<ConstantInt>(C0->getAggregateElement((unsigned)0))
539          : nullptr;
540   ConstantInt *CI10 =
541       C1 ? dyn_cast<ConstantInt>(C1->getAggregateElement((unsigned)0))
542          : nullptr;
543
544   // Constant Fold - insert bottom Length bits starting at the Index'th bit.
545   if (CI00 && CI10) {
546     APInt V00 = CI00->getValue();
547     APInt V10 = CI10->getValue();
548     APInt Mask = APInt::getLowBitsSet(64, Length).shl(Index);
549     V00 = V00 & ~Mask;
550     V10 = V10.zextOrTrunc(Length).zextOrTrunc(64).shl(Index);
551     APInt Val = V00 | V10;
552     Type *IntTy64 = Type::getInt64Ty(II.getContext());
553     Constant *Args[] = {ConstantInt::get(IntTy64, Val.getZExtValue()),
554                         UndefValue::get(IntTy64)};
555     return ConstantVector::get(Args);
556   }
557
558   // If we were an INSERTQ call, we'll save demanded elements if we convert to
559   // INSERTQI.
560   if (II.getIntrinsicID() == Intrinsic::x86_sse4a_insertq) {
561     Type *IntTy8 = Type::getInt8Ty(II.getContext());
562     Constant *CILength = ConstantInt::get(IntTy8, Length, false);
563     Constant *CIIndex = ConstantInt::get(IntTy8, Index, false);
564
565     Value *Args[] = {Op0, Op1, CILength, CIIndex};
566     Module *M = II.getParent()->getParent()->getParent();
567     Value *F = Intrinsic::getDeclaration(M, Intrinsic::x86_sse4a_insertqi);
568     return Builder.CreateCall(F, Args);
569   }
570
571   return nullptr;
572 }
573
574 /// The shuffle mask for a perm2*128 selects any two halves of two 256-bit
575 /// source vectors, unless a zero bit is set. If a zero bit is set,
576 /// then ignore that half of the mask and clear that half of the vector.
577 static Value *SimplifyX86vperm2(const IntrinsicInst &II,
578                                 InstCombiner::BuilderTy &Builder) {
579   if (auto *CInt = dyn_cast<ConstantInt>(II.getArgOperand(2))) {
580     VectorType *VecTy = cast<VectorType>(II.getType());
581     ConstantAggregateZero *ZeroVector = ConstantAggregateZero::get(VecTy);
582
583     // The immediate permute control byte looks like this:
584     //    [1:0] - select 128 bits from sources for low half of destination
585     //    [2]   - ignore
586     //    [3]   - zero low half of destination
587     //    [5:4] - select 128 bits from sources for high half of destination
588     //    [6]   - ignore
589     //    [7]   - zero high half of destination
590
591     uint8_t Imm = CInt->getZExtValue();
592
593     bool LowHalfZero = Imm & 0x08;
594     bool HighHalfZero = Imm & 0x80;
595
596     // If both zero mask bits are set, this was just a weird way to
597     // generate a zero vector.
598     if (LowHalfZero && HighHalfZero)
599       return ZeroVector;
600
601     // If 0 or 1 zero mask bits are set, this is a simple shuffle.
602     unsigned NumElts = VecTy->getNumElements();
603     unsigned HalfSize = NumElts / 2;
604     SmallVector<int, 8> ShuffleMask(NumElts);
605
606     // The high bit of the selection field chooses the 1st or 2nd operand.
607     bool LowInputSelect = Imm & 0x02;
608     bool HighInputSelect = Imm & 0x20;
609
610     // The low bit of the selection field chooses the low or high half
611     // of the selected operand.
612     bool LowHalfSelect = Imm & 0x01;
613     bool HighHalfSelect = Imm & 0x10;
614
615     // Determine which operand(s) are actually in use for this instruction.
616     Value *V0 = LowInputSelect ? II.getArgOperand(1) : II.getArgOperand(0);
617     Value *V1 = HighInputSelect ? II.getArgOperand(1) : II.getArgOperand(0);
618
619     // If needed, replace operands based on zero mask.
620     V0 = LowHalfZero ? ZeroVector : V0;
621     V1 = HighHalfZero ? ZeroVector : V1;
622
623     // Permute low half of result.
624     unsigned StartIndex = LowHalfSelect ? HalfSize : 0;
625     for (unsigned i = 0; i < HalfSize; ++i)
626       ShuffleMask[i] = StartIndex + i;
627
628     // Permute high half of result.
629     StartIndex = HighHalfSelect ? HalfSize : 0;
630     StartIndex += NumElts;
631     for (unsigned i = 0; i < HalfSize; ++i)
632       ShuffleMask[i + HalfSize] = StartIndex + i;
633
634     return Builder.CreateShuffleVector(V0, V1, ShuffleMask);
635   }
636   return nullptr;
637 }
638
639 /// Decode XOP integer vector comparison intrinsics.
640 static Value *SimplifyX86vpcom(const IntrinsicInst &II,
641                                InstCombiner::BuilderTy &Builder, bool IsSigned) {
642   if (auto *CInt = dyn_cast<ConstantInt>(II.getArgOperand(2))) {
643     uint64_t Imm = CInt->getZExtValue() & 0x7;
644     VectorType *VecTy = cast<VectorType>(II.getType());
645     CmpInst::Predicate Pred = ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
646
647     switch (Imm) {
648     case 0x0:
649       Pred = IsSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT : ICmpInst::ICMP_ULT;
650       break;
651     case 0x1:
652       Pred = IsSigned ? ICmpInst::ICMP_SLE : ICmpInst::ICMP_ULE;
653       break;
654     case 0x2:
655       Pred = IsSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
656       break;
657     case 0x3:
658       Pred = IsSigned ? ICmpInst::ICMP_SGE : ICmpInst::ICMP_UGE;
659       break;
660     case 0x4:
661       Pred = ICmpInst::ICMP_EQ; break;
662     case 0x5:
663       Pred = ICmpInst::ICMP_NE; break;
664     case 0x6:
665       return ConstantInt::getSigned(VecTy, 0); // FALSE
666     case 0x7:
667       return ConstantInt::getSigned(VecTy, -1); // TRUE
668     }
669
670     if (Value *Cmp = Builder.CreateICmp(Pred, II.getArgOperand(0), II.getArgOperand(1)))
671       return Builder.CreateSExtOrTrunc(Cmp, VecTy);
672   }
673   return nullptr;
674 }
675
676 /// visitCallInst - CallInst simplification.  This mostly only handles folding
677 /// of intrinsic instructions.  For normal calls, it allows visitCallSite to do
678 /// the heavy lifting.
679 ///
680 Instruction *InstCombiner::visitCallInst(CallInst &CI) {
681   auto Args = CI.arg_operands();
682   if (Value *V = SimplifyCall(CI.getCalledValue(), Args.begin(), Args.end(), DL,
683                               TLI, DT, AC))
684     return ReplaceInstUsesWith(CI, V);
685
686   if (isFreeCall(&CI, TLI))
687     return visitFree(CI);
688
689   // If the caller function is nounwind, mark the call as nounwind, even if the
690   // callee isn't.
691   if (CI.getParent()->getParent()->doesNotThrow() &&
692       !CI.doesNotThrow()) {
693     CI.setDoesNotThrow();
694     return &CI;
695   }
696
697   IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(&CI);
698   if (!II) return visitCallSite(&CI);
699
700   // Intrinsics cannot occur in an invoke, so handle them here instead of in
701   // visitCallSite.
702   if (MemIntrinsic *MI = dyn_cast<MemIntrinsic>(II)) {
703     bool Changed = false;
704
705     // memmove/cpy/set of zero bytes is a noop.
706     if (Constant *NumBytes = dyn_cast<Constant>(MI->getLength())) {
707       if (NumBytes->isNullValue())
708         return EraseInstFromFunction(CI);
709
710       if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(NumBytes))
711         if (CI->getZExtValue() == 1) {
712           // Replace the instruction with just byte operations.  We would
713           // transform other cases to loads/stores, but we don't know if
714           // alignment is sufficient.
715         }
716     }
717
718     // No other transformations apply to volatile transfers.
719     if (MI->isVolatile())
720       return nullptr;
721
722     // If we have a memmove and the source operation is a constant global,
723     // then the source and dest pointers can't alias, so we can change this
724     // into a call to memcpy.
725     if (MemMoveInst *MMI = dyn_cast<MemMoveInst>(MI)) {
726       if (GlobalVariable *GVSrc = dyn_cast<GlobalVariable>(MMI->getSource()))
727         if (GVSrc->isConstant()) {
728           Module *M = CI.getParent()->getParent()->getParent();
729           Intrinsic::ID MemCpyID = Intrinsic::memcpy;
730           Type *Tys[3] = { CI.getArgOperand(0)->getType(),
731                            CI.getArgOperand(1)->getType(),
732                            CI.getArgOperand(2)->getType() };
733           CI.setCalledFunction(Intrinsic::getDeclaration(M, MemCpyID, Tys));
734           Changed = true;
735         }
736     }
737
738     if (MemTransferInst *MTI = dyn_cast<MemTransferInst>(MI)) {
739       // memmove(x,x,size) -> noop.
740       if (MTI->getSource() == MTI->getDest())
741         return EraseInstFromFunction(CI);
742     }
743
744     // If we can determine a pointer alignment that is bigger than currently
745     // set, update the alignment.
746     if (isa<MemTransferInst>(MI)) {
747       if (Instruction *I = SimplifyMemTransfer(MI))
748         return I;
749     } else if (MemSetInst *MSI = dyn_cast<MemSetInst>(MI)) {
750       if (Instruction *I = SimplifyMemSet(MSI))
751         return I;
752     }
753
754     if (Changed) return II;
755   }
756
757   auto SimplifyDemandedVectorEltsLow = [this](Value *Op, unsigned Width, unsigned DemandedWidth)
758   {
759     APInt UndefElts(Width, 0);
760     APInt DemandedElts = APInt::getLowBitsSet(Width, DemandedWidth);
761     return SimplifyDemandedVectorElts(Op, DemandedElts, UndefElts);
762   };
763
764   switch (II->getIntrinsicID()) {
765   default: break;
766   case Intrinsic::objectsize: {
767     uint64_t Size;
768     if (getObjectSize(II->getArgOperand(0), Size, DL, TLI))
769       return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantInt::get(CI.getType(), Size));
770     return nullptr;
771   }
772   case Intrinsic::bswap: {
773     Value *IIOperand = II->getArgOperand(0);
774     Value *X = nullptr;
775
776     // bswap(bswap(x)) -> x
777     if (match(IIOperand, m_BSwap(m_Value(X))))
778         return ReplaceInstUsesWith(CI, X);
779
780     // bswap(trunc(bswap(x))) -> trunc(lshr(x, c))
781     if (match(IIOperand, m_Trunc(m_BSwap(m_Value(X))))) {
782       unsigned C = X->getType()->getPrimitiveSizeInBits() -
783         IIOperand->getType()->getPrimitiveSizeInBits();
784       Value *CV = ConstantInt::get(X->getType(), C);
785       Value *V = Builder->CreateLShr(X, CV);
786       return new TruncInst(V, IIOperand->getType());
787     }
788     break;
789   }
790
791   case Intrinsic::powi:
792     if (ConstantInt *Power = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1))) {
793       // powi(x, 0) -> 1.0
794       if (Power->isZero())
795         return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantFP::get(CI.getType(), 1.0));
796       // powi(x, 1) -> x
797       if (Power->isOne())
798         return ReplaceInstUsesWith(CI, II->getArgOperand(0));
799       // powi(x, -1) -> 1/x
800       if (Power->isAllOnesValue())
801         return BinaryOperator::CreateFDiv(ConstantFP::get(CI.getType(), 1.0),
802                                           II->getArgOperand(0));
803     }
804     break;
805   case Intrinsic::cttz: {
806     // If all bits below the first known one are known zero,
807     // this value is constant.
808     IntegerType *IT = dyn_cast<IntegerType>(II->getArgOperand(0)->getType());
809     // FIXME: Try to simplify vectors of integers.
810     if (!IT) break;
811     uint32_t BitWidth = IT->getBitWidth();
812     APInt KnownZero(BitWidth, 0);
813     APInt KnownOne(BitWidth, 0);
814     computeKnownBits(II->getArgOperand(0), KnownZero, KnownOne, 0, II);
815     unsigned TrailingZeros = KnownOne.countTrailingZeros();
816     APInt Mask(APInt::getLowBitsSet(BitWidth, TrailingZeros));
817     if ((Mask & KnownZero) == Mask)
818       return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantInt::get(IT,
819                                  APInt(BitWidth, TrailingZeros)));
820
821     }
822     break;
823   case Intrinsic::ctlz: {
824     // If all bits above the first known one are known zero,
825     // this value is constant.
826     IntegerType *IT = dyn_cast<IntegerType>(II->getArgOperand(0)->getType());
827     // FIXME: Try to simplify vectors of integers.
828     if (!IT) break;
829     uint32_t BitWidth = IT->getBitWidth();
830     APInt KnownZero(BitWidth, 0);
831     APInt KnownOne(BitWidth, 0);
832     computeKnownBits(II->getArgOperand(0), KnownZero, KnownOne, 0, II);
833     unsigned LeadingZeros = KnownOne.countLeadingZeros();
834     APInt Mask(APInt::getHighBitsSet(BitWidth, LeadingZeros));
835     if ((Mask & KnownZero) == Mask)
836       return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantInt::get(IT,
837                                  APInt(BitWidth, LeadingZeros)));
838
839     }
840     break;
841
842   case Intrinsic::uadd_with_overflow:
843   case Intrinsic::sadd_with_overflow:
844   case Intrinsic::umul_with_overflow:
845   case Intrinsic::smul_with_overflow:
846     if (isa<Constant>(II->getArgOperand(0)) &&
847         !isa<Constant>(II->getArgOperand(1))) {
848       // Canonicalize constants into the RHS.
849       Value *LHS = II->getArgOperand(0);
850       II->setArgOperand(0, II->getArgOperand(1));
851       II->setArgOperand(1, LHS);
852       return II;
853     }
854     // fall through
855
856   case Intrinsic::usub_with_overflow:
857   case Intrinsic::ssub_with_overflow: {
858     OverflowCheckFlavor OCF =
859         IntrinsicIDToOverflowCheckFlavor(II->getIntrinsicID());
860     assert(OCF != OCF_INVALID && "unexpected!");
861
862     Value *OperationResult = nullptr;
863     Constant *OverflowResult = nullptr;
864     if (OptimizeOverflowCheck(OCF, II->getArgOperand(0), II->getArgOperand(1),
865                               *II, OperationResult, OverflowResult))
866       return CreateOverflowTuple(II, OperationResult, OverflowResult);
867
868     break;
869   }
870
871   case Intrinsic::minnum:
872   case Intrinsic::maxnum: {
873     Value *Arg0 = II->getArgOperand(0);
874     Value *Arg1 = II->getArgOperand(1);
875
876     // fmin(x, x) -> x
877     if (Arg0 == Arg1)
878       return ReplaceInstUsesWith(CI, Arg0);
879
880     const ConstantFP *C0 = dyn_cast<ConstantFP>(Arg0);
881     const ConstantFP *C1 = dyn_cast<ConstantFP>(Arg1);
882
883     // Canonicalize constants into the RHS.
884     if (C0 && !C1) {
885       II->setArgOperand(0, Arg1);
886       II->setArgOperand(1, Arg0);
887       return II;
888     }
889
890     // fmin(x, nan) -> x
891     if (C1 && C1->isNaN())
892       return ReplaceInstUsesWith(CI, Arg0);
893
894     // This is the value because if undef were NaN, we would return the other
895     // value and cannot return a NaN unless both operands are.
896     //
897     // fmin(undef, x) -> x
898     if (isa<UndefValue>(Arg0))
899       return ReplaceInstUsesWith(CI, Arg1);
900
901     // fmin(x, undef) -> x
902     if (isa<UndefValue>(Arg1))
903       return ReplaceInstUsesWith(CI, Arg0);
904
905     Value *X = nullptr;
906     Value *Y = nullptr;
907     if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::minnum) {
908       // fmin(x, fmin(x, y)) -> fmin(x, y)
909       // fmin(y, fmin(x, y)) -> fmin(x, y)
910       if (match(Arg1, m_FMin(m_Value(X), m_Value(Y)))) {
911         if (Arg0 == X || Arg0 == Y)
912           return ReplaceInstUsesWith(CI, Arg1);
913       }
914
915       // fmin(fmin(x, y), x) -> fmin(x, y)
916       // fmin(fmin(x, y), y) -> fmin(x, y)
917       if (match(Arg0, m_FMin(m_Value(X), m_Value(Y)))) {
918         if (Arg1 == X || Arg1 == Y)
919           return ReplaceInstUsesWith(CI, Arg0);
920       }
921
922       // TODO: fmin(nnan x, inf) -> x
923       // TODO: fmin(nnan ninf x, flt_max) -> x
924       if (C1 && C1->isInfinity()) {
925         // fmin(x, -inf) -> -inf
926         if (C1->isNegative())
927           return ReplaceInstUsesWith(CI, Arg1);
928       }
929     } else {
930       assert(II->getIntrinsicID() == Intrinsic::maxnum);
931       // fmax(x, fmax(x, y)) -> fmax(x, y)
932       // fmax(y, fmax(x, y)) -> fmax(x, y)
933       if (match(Arg1, m_FMax(m_Value(X), m_Value(Y)))) {
934         if (Arg0 == X || Arg0 == Y)
935           return ReplaceInstUsesWith(CI, Arg1);
936       }
937
938       // fmax(fmax(x, y), x) -> fmax(x, y)
939       // fmax(fmax(x, y), y) -> fmax(x, y)
940       if (match(Arg0, m_FMax(m_Value(X), m_Value(Y)))) {
941         if (Arg1 == X || Arg1 == Y)
942           return ReplaceInstUsesWith(CI, Arg0);
943       }
944
945       // TODO: fmax(nnan x, -inf) -> x
946       // TODO: fmax(nnan ninf x, -flt_max) -> x
947       if (C1 && C1->isInfinity()) {
948         // fmax(x, inf) -> inf
949         if (!C1->isNegative())
950           return ReplaceInstUsesWith(CI, Arg1);
951       }
952     }
953     break;
954   }
955   case Intrinsic::ppc_altivec_lvx:
956   case Intrinsic::ppc_altivec_lvxl:
957     // Turn PPC lvx -> load if the pointer is known aligned.
958     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(0), 16, DL, II, AC, DT) >=
959         16) {
960       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(0),
961                                          PointerType::getUnqual(II->getType()));
962       return new LoadInst(Ptr);
963     }
964     break;
965   case Intrinsic::ppc_vsx_lxvw4x:
966   case Intrinsic::ppc_vsx_lxvd2x: {
967     // Turn PPC VSX loads into normal loads.
968     Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(0),
969                                         PointerType::getUnqual(II->getType()));
970     return new LoadInst(Ptr, Twine(""), false, 1);
971   }
972   case Intrinsic::ppc_altivec_stvx:
973   case Intrinsic::ppc_altivec_stvxl:
974     // Turn stvx -> store if the pointer is known aligned.
975     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(1), 16, DL, II, AC, DT) >=
976         16) {
977       Type *OpPtrTy =
978         PointerType::getUnqual(II->getArgOperand(0)->getType());
979       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(1), OpPtrTy);
980       return new StoreInst(II->getArgOperand(0), Ptr);
981     }
982     break;
983   case Intrinsic::ppc_vsx_stxvw4x:
984   case Intrinsic::ppc_vsx_stxvd2x: {
985     // Turn PPC VSX stores into normal stores.
986     Type *OpPtrTy = PointerType::getUnqual(II->getArgOperand(0)->getType());
987     Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(1), OpPtrTy);
988     return new StoreInst(II->getArgOperand(0), Ptr, false, 1);
989   }
990   case Intrinsic::ppc_qpx_qvlfs:
991     // Turn PPC QPX qvlfs -> load if the pointer is known aligned.
992     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(0), 16, DL, II, AC, DT) >=
993         16) {
994       Type *VTy = VectorType::get(Builder->getFloatTy(),
995                                   II->getType()->getVectorNumElements());
996       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(0),
997                                          PointerType::getUnqual(VTy));
998       Value *Load = Builder->CreateLoad(Ptr);
999       return new FPExtInst(Load, II->getType());
1000     }
1001     break;
1002   case Intrinsic::ppc_qpx_qvlfd:
1003     // Turn PPC QPX qvlfd -> load if the pointer is known aligned.
1004     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(0), 32, DL, II, AC, DT) >=
1005         32) {
1006       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(0),
1007                                          PointerType::getUnqual(II->getType()));
1008       return new LoadInst(Ptr);
1009     }
1010     break;
1011   case Intrinsic::ppc_qpx_qvstfs:
1012     // Turn PPC QPX qvstfs -> store if the pointer is known aligned.
1013     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(1), 16, DL, II, AC, DT) >=
1014         16) {
1015       Type *VTy = VectorType::get(Builder->getFloatTy(),
1016           II->getArgOperand(0)->getType()->getVectorNumElements());
1017       Value *TOp = Builder->CreateFPTrunc(II->getArgOperand(0), VTy);
1018       Type *OpPtrTy = PointerType::getUnqual(VTy);
1019       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(1), OpPtrTy);
1020       return new StoreInst(TOp, Ptr);
1021     }
1022     break;
1023   case Intrinsic::ppc_qpx_qvstfd:
1024     // Turn PPC QPX qvstfd -> store if the pointer is known aligned.
1025     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(1), 32, DL, II, AC, DT) >=
1026         32) {
1027       Type *OpPtrTy =
1028         PointerType::getUnqual(II->getArgOperand(0)->getType());
1029       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(1), OpPtrTy);
1030       return new StoreInst(II->getArgOperand(0), Ptr);
1031     }
1032     break;
1033
1034   case Intrinsic::x86_sse_storeu_ps:
1035   case Intrinsic::x86_sse2_storeu_pd:
1036   case Intrinsic::x86_sse2_storeu_dq:
1037     // Turn X86 storeu -> store if the pointer is known aligned.
1038     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(0), 16, DL, II, AC, DT) >=
1039         16) {
1040       Type *OpPtrTy =
1041         PointerType::getUnqual(II->getArgOperand(1)->getType());
1042       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(0), OpPtrTy);
1043       return new StoreInst(II->getArgOperand(1), Ptr);
1044     }
1045     break;
1046
1047   case Intrinsic::x86_vcvtph2ps_128:
1048   case Intrinsic::x86_vcvtph2ps_256: {
1049     auto Arg = II->getArgOperand(0);
1050     auto ArgType = cast<VectorType>(Arg->getType());
1051     auto RetType = cast<VectorType>(II->getType());
1052     unsigned ArgWidth = ArgType->getNumElements();
1053     unsigned RetWidth = RetType->getNumElements();
1054     assert(RetWidth <= ArgWidth && "Unexpected input/return vector widths");
1055     assert(ArgType->isIntOrIntVectorTy() &&
1056            ArgType->getScalarSizeInBits() == 16 &&
1057            "CVTPH2PS input type should be 16-bit integer vector");
1058     assert(RetType->getScalarType()->isFloatTy() &&
1059            "CVTPH2PS output type should be 32-bit float vector");
1060
1061     // Constant folding: Convert to generic half to single conversion.
1062     if (isa<ConstantAggregateZero>(Arg))
1063       return ReplaceInstUsesWith(*II, ConstantAggregateZero::get(RetType));
1064
1065     if (isa<ConstantDataVector>(Arg)) {
1066       auto VectorHalfAsShorts = Arg;
1067       if (RetWidth < ArgWidth) {
1068         SmallVector<int, 8> SubVecMask;
1069         for (unsigned i = 0; i != RetWidth; ++i)
1070           SubVecMask.push_back((int)i);
1071         VectorHalfAsShorts = Builder->CreateShuffleVector(
1072             Arg, UndefValue::get(ArgType), SubVecMask);
1073       }
1074
1075       auto VectorHalfType =
1076           VectorType::get(Type::getHalfTy(II->getContext()), RetWidth);
1077       auto VectorHalfs =
1078           Builder->CreateBitCast(VectorHalfAsShorts, VectorHalfType);
1079       auto VectorFloats = Builder->CreateFPExt(VectorHalfs, RetType);
1080       return ReplaceInstUsesWith(*II, VectorFloats);
1081     }
1082
1083     // We only use the lowest lanes of the argument.
1084     if (Value *V = SimplifyDemandedVectorEltsLow(Arg, ArgWidth, RetWidth)) {
1085       II->setArgOperand(0, V);
1086       return II;
1087     }
1088     break;
1089   }
1090
1091   case Intrinsic::x86_sse_cvtss2si:
1092   case Intrinsic::x86_sse_cvtss2si64:
1093   case Intrinsic::x86_sse_cvttss2si:
1094   case Intrinsic::x86_sse_cvttss2si64:
1095   case Intrinsic::x86_sse2_cvtsd2si:
1096   case Intrinsic::x86_sse2_cvtsd2si64:
1097   case Intrinsic::x86_sse2_cvttsd2si:
1098   case Intrinsic::x86_sse2_cvttsd2si64: {
1099     // These intrinsics only demand the 0th element of their input vectors. If
1100     // we can simplify the input based on that, do so now.
1101     Value *Arg = II->getArgOperand(0);
1102     unsigned VWidth = Arg->getType()->getVectorNumElements();
1103     if (Value *V = SimplifyDemandedVectorEltsLow(Arg, VWidth, 1)) {
1104       II->setArgOperand(0, V);
1105       return II;
1106     }
1107     break;
1108   }
1109
1110   // Constant fold ashr( <A x Bi>, Ci ).
1111   // Constant fold lshr( <A x Bi>, Ci ).
1112   // Constant fold shl( <A x Bi>, Ci ).
1113   case Intrinsic::x86_sse2_psrai_d:
1114   case Intrinsic::x86_sse2_psrai_w:
1115   case Intrinsic::x86_avx2_psrai_d:
1116   case Intrinsic::x86_avx2_psrai_w:
1117   case Intrinsic::x86_sse2_psrli_d:
1118   case Intrinsic::x86_sse2_psrli_q:
1119   case Intrinsic::x86_sse2_psrli_w:
1120   case Intrinsic::x86_avx2_psrli_d:
1121   case Intrinsic::x86_avx2_psrli_q:
1122   case Intrinsic::x86_avx2_psrli_w:
1123   case Intrinsic::x86_sse2_pslli_d:
1124   case Intrinsic::x86_sse2_pslli_q:
1125   case Intrinsic::x86_sse2_pslli_w:
1126   case Intrinsic::x86_avx2_pslli_d:
1127   case Intrinsic::x86_avx2_pslli_q:
1128   case Intrinsic::x86_avx2_pslli_w:
1129     if (Value *V = SimplifyX86immshift(*II, *Builder))
1130       return ReplaceInstUsesWith(*II, V);
1131     break;
1132
1133   case Intrinsic::x86_sse2_psra_d:
1134   case Intrinsic::x86_sse2_psra_w:
1135   case Intrinsic::x86_avx2_psra_d:
1136   case Intrinsic::x86_avx2_psra_w:
1137   case Intrinsic::x86_sse2_psrl_d:
1138   case Intrinsic::x86_sse2_psrl_q:
1139   case Intrinsic::x86_sse2_psrl_w:
1140   case Intrinsic::x86_avx2_psrl_d:
1141   case Intrinsic::x86_avx2_psrl_q:
1142   case Intrinsic::x86_avx2_psrl_w:
1143   case Intrinsic::x86_sse2_psll_d:
1144   case Intrinsic::x86_sse2_psll_q:
1145   case Intrinsic::x86_sse2_psll_w:
1146   case Intrinsic::x86_avx2_psll_d:
1147   case Intrinsic::x86_avx2_psll_q:
1148   case Intrinsic::x86_avx2_psll_w: {
1149     if (Value *V = SimplifyX86immshift(*II, *Builder))
1150       return ReplaceInstUsesWith(*II, V);
1151
1152     // SSE2/AVX2 uses only the first 64-bits of the 128-bit vector
1153     // operand to compute the shift amount.
1154     Value *Arg1 = II->getArgOperand(1);
1155     assert(Arg1->getType()->getPrimitiveSizeInBits() == 128 &&
1156            "Unexpected packed shift size");
1157     unsigned VWidth = Arg1->getType()->getVectorNumElements();
1158
1159     if (Value *V = SimplifyDemandedVectorEltsLow(Arg1, VWidth, VWidth / 2)) {
1160       II->setArgOperand(1, V);
1161       return II;
1162     }
1163     break;
1164   }
1165
1166   case Intrinsic::x86_avx2_pmovsxbd:
1167   case Intrinsic::x86_avx2_pmovsxbq:
1168   case Intrinsic::x86_avx2_pmovsxbw:
1169   case Intrinsic::x86_avx2_pmovsxdq:
1170   case Intrinsic::x86_avx2_pmovsxwd:
1171   case Intrinsic::x86_avx2_pmovsxwq:
1172     if (Value *V = SimplifyX86extend(*II, *Builder, true))
1173       return ReplaceInstUsesWith(*II, V);
1174     break;
1175
1176   case Intrinsic::x86_sse41_pmovzxbd:
1177   case Intrinsic::x86_sse41_pmovzxbq:
1178   case Intrinsic::x86_sse41_pmovzxbw:
1179   case Intrinsic::x86_sse41_pmovzxdq:
1180   case Intrinsic::x86_sse41_pmovzxwd:
1181   case Intrinsic::x86_sse41_pmovzxwq:
1182   case Intrinsic::x86_avx2_pmovzxbd:
1183   case Intrinsic::x86_avx2_pmovzxbq:
1184   case Intrinsic::x86_avx2_pmovzxbw:
1185   case Intrinsic::x86_avx2_pmovzxdq:
1186   case Intrinsic::x86_avx2_pmovzxwd:
1187   case Intrinsic::x86_avx2_pmovzxwq:
1188     if (Value *V = SimplifyX86extend(*II, *Builder, false))
1189       return ReplaceInstUsesWith(*II, V);
1190     break;
1191
1192   case Intrinsic::x86_sse41_insertps:
1193     if (Value *V = SimplifyX86insertps(*II, *Builder))
1194       return ReplaceInstUsesWith(*II, V);
1195     break;
1196
1197   case Intrinsic::x86_sse4a_extrq: {
1198     Value *Op0 = II->getArgOperand(0);
1199     Value *Op1 = II->getArgOperand(1);
1200     unsigned VWidth0 = Op0->getType()->getVectorNumElements();
1201     unsigned VWidth1 = Op1->getType()->getVectorNumElements();
1202     assert(Op0->getType()->getPrimitiveSizeInBits() == 128 &&
1203            Op1->getType()->getPrimitiveSizeInBits() == 128 && VWidth0 == 2 &&
1204            VWidth1 == 16 && "Unexpected operand sizes");
1205
1206     // See if we're dealing with constant values.
1207     Constant *C1 = dyn_cast<Constant>(Op1);
1208     ConstantInt *CILength =
1209         C1 ? dyn_cast<ConstantInt>(C1->getAggregateElement((unsigned)0))
1210            : nullptr;
1211     ConstantInt *CIIndex =
1212         C1 ? dyn_cast<ConstantInt>(C1->getAggregateElement((unsigned)1))
1213            : nullptr;
1214
1215     // Attempt to simplify to a constant, shuffle vector or EXTRQI call.
1216     if (Value *V = SimplifyX86extrq(*II, Op0, CILength, CIIndex, *Builder))
1217       return ReplaceInstUsesWith(*II, V);
1218
1219     // EXTRQ only uses the lowest 64-bits of the first 128-bit vector
1220     // operands and the lowest 16-bits of the second.
1221     if (Value *V = SimplifyDemandedVectorEltsLow(Op0, VWidth0, 1)) {
1222       II->setArgOperand(0, V);
1223       return II;
1224     }
1225     if (Value *V = SimplifyDemandedVectorEltsLow(Op1, VWidth1, 2)) {
1226       II->setArgOperand(1, V);
1227       return II;
1228     }
1229     break;
1230   }
1231
1232   case Intrinsic::x86_sse4a_extrqi: {
1233     // EXTRQI: Extract Length bits starting from Index. Zero pad the remaining
1234     // bits of the lower 64-bits. The upper 64-bits are undefined.
1235     Value *Op0 = II->getArgOperand(0);
1236     unsigned VWidth = Op0->getType()->getVectorNumElements();
1237     assert(Op0->getType()->getPrimitiveSizeInBits() == 128 && VWidth == 2 &&
1238            "Unexpected operand size");
1239
1240     // See if we're dealing with constant values.
1241     ConstantInt *CILength = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1));
1242     ConstantInt *CIIndex = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(2));
1243
1244     // Attempt to simplify to a constant or shuffle vector.
1245     if (Value *V = SimplifyX86extrq(*II, Op0, CILength, CIIndex, *Builder))
1246       return ReplaceInstUsesWith(*II, V);
1247
1248     // EXTRQI only uses the lowest 64-bits of the first 128-bit vector
1249     // operand.
1250     if (Value *V = SimplifyDemandedVectorEltsLow(Op0, VWidth, 1)) {
1251       II->setArgOperand(0, V);
1252       return II;
1253     }
1254     break;
1255   }
1256
1257   case Intrinsic::x86_sse4a_insertq: {
1258     Value *Op0 = II->getArgOperand(0);
1259     Value *Op1 = II->getArgOperand(1);
1260     unsigned VWidth = Op0->getType()->getVectorNumElements();
1261     assert(Op0->getType()->getPrimitiveSizeInBits() == 128 &&
1262            Op1->getType()->getPrimitiveSizeInBits() == 128 && VWidth == 2 &&
1263            Op1->getType()->getVectorNumElements() == 2 &&
1264            "Unexpected operand size");
1265
1266     // See if we're dealing with constant values.
1267     Constant *C1 = dyn_cast<Constant>(Op1);
1268     ConstantInt *CI11 =
1269         C1 ? dyn_cast<ConstantInt>(C1->getAggregateElement((unsigned)1))
1270            : nullptr;
1271
1272     // Attempt to simplify to a constant, shuffle vector or INSERTQI call.
1273     if (CI11) {
1274       APInt V11 = CI11->getValue();
1275       APInt Len = V11.zextOrTrunc(6);
1276       APInt Idx = V11.lshr(8).zextOrTrunc(6);
1277       if (Value *V = SimplifyX86insertq(*II, Op0, Op1, Len, Idx, *Builder))
1278         return ReplaceInstUsesWith(*II, V);
1279     }
1280
1281     // INSERTQ only uses the lowest 64-bits of the first 128-bit vector
1282     // operand.
1283     if (Value *V = SimplifyDemandedVectorEltsLow(Op0, VWidth, 1)) {
1284       II->setArgOperand(0, V);
1285       return II;
1286     }
1287     break;
1288   }
1289
1290   case Intrinsic::x86_sse4a_insertqi: {
1291     // INSERTQI: Extract lowest Length bits from lower half of second source and
1292     // insert over first source starting at Index bit. The upper 64-bits are
1293     // undefined.
1294     Value *Op0 = II->getArgOperand(0);
1295     Value *Op1 = II->getArgOperand(1);
1296     unsigned VWidth0 = Op0->getType()->getVectorNumElements();
1297     unsigned VWidth1 = Op1->getType()->getVectorNumElements();
1298     assert(Op0->getType()->getPrimitiveSizeInBits() == 128 &&
1299            Op1->getType()->getPrimitiveSizeInBits() == 128 && VWidth0 == 2 &&
1300            VWidth1 == 2 && "Unexpected operand sizes");
1301
1302     // See if we're dealing with constant values.
1303     ConstantInt *CILength = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(2));
1304     ConstantInt *CIIndex = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(3));
1305
1306     // Attempt to simplify to a constant or shuffle vector.
1307     if (CILength && CIIndex) {
1308       APInt Len = CILength->getValue().zextOrTrunc(6);
1309       APInt Idx = CIIndex->getValue().zextOrTrunc(6);
1310       if (Value *V = SimplifyX86insertq(*II, Op0, Op1, Len, Idx, *Builder))
1311         return ReplaceInstUsesWith(*II, V);
1312     }
1313
1314     // INSERTQI only uses the lowest 64-bits of the first two 128-bit vector
1315     // operands.
1316     if (Value *V = SimplifyDemandedVectorEltsLow(Op0, VWidth0, 1)) {
1317       II->setArgOperand(0, V);
1318       return II;
1319     }
1320
1321     if (Value *V = SimplifyDemandedVectorEltsLow(Op1, VWidth1, 1)) {
1322       II->setArgOperand(1, V);
1323       return II;
1324     }
1325     break;
1326   }
1327
1328   case Intrinsic::x86_sse41_pblendvb:
1329   case Intrinsic::x86_sse41_blendvps:
1330   case Intrinsic::x86_sse41_blendvpd:
1331   case Intrinsic::x86_avx_blendv_ps_256:
1332   case Intrinsic::x86_avx_blendv_pd_256:
1333   case Intrinsic::x86_avx2_pblendvb: {
1334     // Convert blendv* to vector selects if the mask is constant.
1335     // This optimization is convoluted because the intrinsic is defined as
1336     // getting a vector of floats or doubles for the ps and pd versions.
1337     // FIXME: That should be changed.
1338
1339     Value *Op0 = II->getArgOperand(0);
1340     Value *Op1 = II->getArgOperand(1);
1341     Value *Mask = II->getArgOperand(2);
1342
1343     // fold (blend A, A, Mask) -> A
1344     if (Op0 == Op1)
1345       return ReplaceInstUsesWith(CI, Op0);
1346
1347     // Zero Mask - select 1st argument.
1348     if (isa<ConstantAggregateZero>(Mask))
1349       return ReplaceInstUsesWith(CI, Op0);
1350
1351     // Constant Mask - select 1st/2nd argument lane based on top bit of mask.
1352     if (auto C = dyn_cast<ConstantDataVector>(Mask)) {
1353       auto Tyi1 = Builder->getInt1Ty();
1354       auto SelectorType = cast<VectorType>(Mask->getType());
1355       auto EltTy = SelectorType->getElementType();
1356       unsigned Size = SelectorType->getNumElements();
1357       unsigned BitWidth =
1358           EltTy->isFloatTy()
1359               ? 32
1360               : (EltTy->isDoubleTy() ? 64 : EltTy->getIntegerBitWidth());
1361       assert((BitWidth == 64 || BitWidth == 32 || BitWidth == 8) &&
1362              "Wrong arguments for variable blend intrinsic");
1363       SmallVector<Constant *, 32> Selectors;
1364       for (unsigned I = 0; I < Size; ++I) {
1365         // The intrinsics only read the top bit
1366         uint64_t Selector;
1367         if (BitWidth == 8)
1368           Selector = C->getElementAsInteger(I);
1369         else
1370           Selector = C->getElementAsAPFloat(I).bitcastToAPInt().getZExtValue();
1371         Selectors.push_back(ConstantInt::get(Tyi1, Selector >> (BitWidth - 1)));
1372       }
1373       auto NewSelector = ConstantVector::get(Selectors);
1374       return SelectInst::Create(NewSelector, Op1, Op0, "blendv");
1375     }
1376     break;
1377   }
1378
1379   case Intrinsic::x86_ssse3_pshuf_b_128:
1380   case Intrinsic::x86_avx2_pshuf_b: {
1381     // Turn pshufb(V1,mask) -> shuffle(V1,Zero,mask) if mask is a constant.
1382     auto *V = II->getArgOperand(1);
1383     auto *VTy = cast<VectorType>(V->getType());
1384     unsigned NumElts = VTy->getNumElements();
1385     assert((NumElts == 16 || NumElts == 32) &&
1386            "Unexpected number of elements in shuffle mask!");
1387     // Initialize the resulting shuffle mask to all zeroes.
1388     uint32_t Indexes[32] = {0};
1389
1390     if (auto *Mask = dyn_cast<ConstantDataVector>(V)) {
1391       // Each byte in the shuffle control mask forms an index to permute the
1392       // corresponding byte in the destination operand.
1393       for (unsigned I = 0; I < NumElts; ++I) {
1394         int8_t Index = Mask->getElementAsInteger(I);
1395         // If the most significant bit (bit[7]) of each byte of the shuffle
1396         // control mask is set, then zero is written in the result byte.
1397         // The zero vector is in the right-hand side of the resulting
1398         // shufflevector.
1399
1400         // The value of each index is the least significant 4 bits of the
1401         // shuffle control byte.
1402         Indexes[I] = (Index < 0) ? NumElts : Index & 0xF;
1403       }
1404     } else if (!isa<ConstantAggregateZero>(V))
1405       break;
1406
1407     // The value of each index for the high 128-bit lane is the least
1408     // significant 4 bits of the respective shuffle control byte.
1409     for (unsigned I = 16; I < NumElts; ++I)
1410       Indexes[I] += I & 0xF0;
1411
1412     auto NewC = ConstantDataVector::get(V->getContext(),
1413                                         makeArrayRef(Indexes, NumElts));
1414     auto V1 = II->getArgOperand(0);
1415     auto V2 = Constant::getNullValue(II->getType());
1416     auto Shuffle = Builder->CreateShuffleVector(V1, V2, NewC);
1417     return ReplaceInstUsesWith(CI, Shuffle);
1418   }
1419
1420   case Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_ps:
1421   case Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_ps_256:
1422   case Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_pd:
1423   case Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_pd_256: {
1424     // Convert vpermil* to shufflevector if the mask is constant.
1425     Value *V = II->getArgOperand(1);
1426     unsigned Size = cast<VectorType>(V->getType())->getNumElements();
1427     assert(Size == 8 || Size == 4 || Size == 2);
1428     uint32_t Indexes[8];
1429     if (auto C = dyn_cast<ConstantDataVector>(V)) {
1430       // The intrinsics only read one or two bits, clear the rest.
1431       for (unsigned I = 0; I < Size; ++I) {
1432         uint32_t Index = C->getElementAsInteger(I) & 0x3;
1433         if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_pd ||
1434             II->getIntrinsicID() == Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_pd_256)
1435           Index >>= 1;
1436         Indexes[I] = Index;
1437       }
1438     } else if (isa<ConstantAggregateZero>(V)) {
1439       for (unsigned I = 0; I < Size; ++I)
1440         Indexes[I] = 0;
1441     } else {
1442       break;
1443     }
1444     // The _256 variants are a bit trickier since the mask bits always index
1445     // into the corresponding 128 half. In order to convert to a generic
1446     // shuffle, we have to make that explicit.
1447     if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_ps_256 ||
1448         II->getIntrinsicID() == Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_pd_256) {
1449       for (unsigned I = Size / 2; I < Size; ++I)
1450         Indexes[I] += Size / 2;
1451     }
1452     auto NewC =
1453         ConstantDataVector::get(V->getContext(), makeArrayRef(Indexes, Size));
1454     auto V1 = II->getArgOperand(0);
1455     auto V2 = UndefValue::get(V1->getType());
1456     auto Shuffle = Builder->CreateShuffleVector(V1, V2, NewC);
1457     return ReplaceInstUsesWith(CI, Shuffle);
1458   }
1459
1460   case Intrinsic::x86_avx_vperm2f128_pd_256:
1461   case Intrinsic::x86_avx_vperm2f128_ps_256:
1462   case Intrinsic::x86_avx_vperm2f128_si_256:
1463   case Intrinsic::x86_avx2_vperm2i128:
1464     if (Value *V = SimplifyX86vperm2(*II, *Builder))
1465       return ReplaceInstUsesWith(*II, V);
1466     break;
1467
1468   case Intrinsic::x86_xop_vpcomb:
1469   case Intrinsic::x86_xop_vpcomd:
1470   case Intrinsic::x86_xop_vpcomq:
1471   case Intrinsic::x86_xop_vpcomw:
1472     if (Value *V = SimplifyX86vpcom(*II, *Builder, true))
1473       return ReplaceInstUsesWith(*II, V);
1474     break;
1475
1476   case Intrinsic::x86_xop_vpcomub:
1477   case Intrinsic::x86_xop_vpcomud:
1478   case Intrinsic::x86_xop_vpcomuq:
1479   case Intrinsic::x86_xop_vpcomuw:
1480     if (Value *V = SimplifyX86vpcom(*II, *Builder, false))
1481       return ReplaceInstUsesWith(*II, V);
1482     break;
1483
1484   case Intrinsic::ppc_altivec_vperm:
1485     // Turn vperm(V1,V2,mask) -> shuffle(V1,V2,mask) if mask is a constant.
1486     // Note that ppc_altivec_vperm has a big-endian bias, so when creating
1487     // a vectorshuffle for little endian, we must undo the transformation
1488     // performed on vec_perm in altivec.h.  That is, we must complement
1489     // the permutation mask with respect to 31 and reverse the order of
1490     // V1 and V2.
1491     if (Constant *Mask = dyn_cast<Constant>(II->getArgOperand(2))) {
1492       assert(Mask->getType()->getVectorNumElements() == 16 &&
1493              "Bad type for intrinsic!");
1494
1495       // Check that all of the elements are integer constants or undefs.
1496       bool AllEltsOk = true;
1497       for (unsigned i = 0; i != 16; ++i) {
1498         Constant *Elt = Mask->getAggregateElement(i);
1499         if (!Elt || !(isa<ConstantInt>(Elt) || isa<UndefValue>(Elt))) {
1500           AllEltsOk = false;
1501           break;
1502         }
1503       }
1504
1505       if (AllEltsOk) {
1506         // Cast the input vectors to byte vectors.
1507         Value *Op0 = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(0),
1508                                             Mask->getType());
1509         Value *Op1 = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(1),
1510                                             Mask->getType());
1511         Value *Result = UndefValue::get(Op0->getType());
1512
1513         // Only extract each element once.
1514         Value *ExtractedElts[32];
1515         memset(ExtractedElts, 0, sizeof(ExtractedElts));
1516
1517         for (unsigned i = 0; i != 16; ++i) {
1518           if (isa<UndefValue>(Mask->getAggregateElement(i)))
1519             continue;
1520           unsigned Idx =
1521             cast<ConstantInt>(Mask->getAggregateElement(i))->getZExtValue();
1522           Idx &= 31;  // Match the hardware behavior.
1523           if (DL.isLittleEndian())
1524             Idx = 31 - Idx;
1525
1526           if (!ExtractedElts[Idx]) {
1527             Value *Op0ToUse = (DL.isLittleEndian()) ? Op1 : Op0;
1528             Value *Op1ToUse = (DL.isLittleEndian()) ? Op0 : Op1;
1529             ExtractedElts[Idx] =
1530               Builder->CreateExtractElement(Idx < 16 ? Op0ToUse : Op1ToUse,
1531                                             Builder->getInt32(Idx&15));
1532           }
1533
1534           // Insert this value into the result vector.
1535           Result = Builder->CreateInsertElement(Result, ExtractedElts[Idx],
1536                                                 Builder->getInt32(i));
1537         }
1538         return CastInst::Create(Instruction::BitCast, Result, CI.getType());
1539       }
1540     }
1541     break;
1542
1543   case Intrinsic::arm_neon_vld1:
1544   case Intrinsic::arm_neon_vld2:
1545   case Intrinsic::arm_neon_vld3:
1546   case Intrinsic::arm_neon_vld4:
1547   case Intrinsic::arm_neon_vld2lane:
1548   case Intrinsic::arm_neon_vld3lane:
1549   case Intrinsic::arm_neon_vld4lane:
1550   case Intrinsic::arm_neon_vst1:
1551   case Intrinsic::arm_neon_vst2:
1552   case Intrinsic::arm_neon_vst3:
1553   case Intrinsic::arm_neon_vst4:
1554   case Intrinsic::arm_neon_vst2lane:
1555   case Intrinsic::arm_neon_vst3lane:
1556   case Intrinsic::arm_neon_vst4lane: {
1557     unsigned MemAlign = getKnownAlignment(II->getArgOperand(0), DL, II, AC, DT);
1558     unsigned AlignArg = II->getNumArgOperands() - 1;
1559     ConstantInt *IntrAlign = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(AlignArg));
1560     if (IntrAlign && IntrAlign->getZExtValue() < MemAlign) {
1561       II->setArgOperand(AlignArg,
1562                         ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(II->getContext()),
1563                                          MemAlign, false));
1564       return II;
1565     }
1566     break;
1567   }
1568
1569   case Intrinsic::arm_neon_vmulls:
1570   case Intrinsic::arm_neon_vmullu:
1571   case Intrinsic::aarch64_neon_smull:
1572   case Intrinsic::aarch64_neon_umull: {
1573     Value *Arg0 = II->getArgOperand(0);
1574     Value *Arg1 = II->getArgOperand(1);
1575
1576     // Handle mul by zero first:
1577     if (isa<ConstantAggregateZero>(Arg0) || isa<ConstantAggregateZero>(Arg1)) {
1578       return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantAggregateZero::get(II->getType()));
1579     }
1580
1581     // Check for constant LHS & RHS - in this case we just simplify.
1582     bool Zext = (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::arm_neon_vmullu ||
1583                  II->getIntrinsicID() == Intrinsic::aarch64_neon_umull);
1584     VectorType *NewVT = cast<VectorType>(II->getType());
1585     if (Constant *CV0 = dyn_cast<Constant>(Arg0)) {
1586       if (Constant *CV1 = dyn_cast<Constant>(Arg1)) {
1587         CV0 = ConstantExpr::getIntegerCast(CV0, NewVT, /*isSigned=*/!Zext);
1588         CV1 = ConstantExpr::getIntegerCast(CV1, NewVT, /*isSigned=*/!Zext);
1589
1590         return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantExpr::getMul(CV0, CV1));
1591       }
1592
1593       // Couldn't simplify - canonicalize constant to the RHS.
1594       std::swap(Arg0, Arg1);
1595     }
1596
1597     // Handle mul by one:
1598     if (Constant *CV1 = dyn_cast<Constant>(Arg1))
1599       if (ConstantInt *Splat =
1600               dyn_cast_or_null<ConstantInt>(CV1->getSplatValue()))
1601         if (Splat->isOne())
1602           return CastInst::CreateIntegerCast(Arg0, II->getType(),
1603                                              /*isSigned=*/!Zext);
1604
1605     break;
1606   }
1607
1608   case Intrinsic::AMDGPU_rcp: {
1609     if (const ConstantFP *C = dyn_cast<ConstantFP>(II->getArgOperand(0))) {
1610       const APFloat &ArgVal = C->getValueAPF();
1611       APFloat Val(ArgVal.getSemantics(), 1.0);
1612       APFloat::opStatus Status = Val.divide(ArgVal,
1613                                             APFloat::rmNearestTiesToEven);
1614       // Only do this if it was exact and therefore not dependent on the
1615       // rounding mode.
1616       if (Status == APFloat::opOK)
1617         return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantFP::get(II->getContext(), Val));
1618     }
1619
1620     break;
1621   }
1622   case Intrinsic::stackrestore: {
1623     // If the save is right next to the restore, remove the restore.  This can
1624     // happen when variable allocas are DCE'd.
1625     if (IntrinsicInst *SS = dyn_cast<IntrinsicInst>(II->getArgOperand(0))) {
1626       if (SS->getIntrinsicID() == Intrinsic::stacksave) {
1627         if (&*++SS->getIterator() == II)
1628           return EraseInstFromFunction(CI);
1629       }
1630     }
1631
1632     // Scan down this block to see if there is another stack restore in the
1633     // same block without an intervening call/alloca.
1634     BasicBlock::iterator BI(II);
1635     TerminatorInst *TI = II->getParent()->getTerminator();
1636     bool CannotRemove = false;
1637     for (++BI; &*BI != TI; ++BI) {
1638       if (isa<AllocaInst>(BI)) {
1639         CannotRemove = true;
1640         break;
1641       }
1642       if (CallInst *BCI = dyn_cast<CallInst>(BI)) {
1643         if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(BCI)) {
1644           // If there is a stackrestore below this one, remove this one.
1645           if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::stackrestore)
1646             return EraseInstFromFunction(CI);
1647           // Otherwise, ignore the intrinsic.
1648         } else {
1649           // If we found a non-intrinsic call, we can't remove the stack
1650           // restore.
1651           CannotRemove = true;
1652           break;
1653         }
1654       }
1655     }
1656
1657     // If the stack restore is in a return, resume, or unwind block and if there
1658     // are no allocas or calls between the restore and the return, nuke the
1659     // restore.
1660     if (!CannotRemove && (isa<ReturnInst>(TI) || isa<ResumeInst>(TI)))
1661       return EraseInstFromFunction(CI);
1662     break;
1663   }
1664   case Intrinsic::lifetime_start: {
1665     // Remove trivially empty lifetime_start/end ranges, i.e. a start
1666     // immediately followed by an end (ignoring debuginfo or other
1667     // lifetime markers in between).
1668     BasicBlock::iterator BI = II->getIterator(), BE = II->getParent()->end();
1669     for (++BI; BI != BE; ++BI) {
1670       if (IntrinsicInst *LTE = dyn_cast<IntrinsicInst>(BI)) {
1671         if (isa<DbgInfoIntrinsic>(LTE) ||
1672             LTE->getIntrinsicID() == Intrinsic::lifetime_start)
1673           continue;
1674         if (LTE->getIntrinsicID() == Intrinsic::lifetime_end) {
1675           if (II->getOperand(0) == LTE->getOperand(0) &&
1676               II->getOperand(1) == LTE->getOperand(1)) {
1677             EraseInstFromFunction(*LTE);
1678             return EraseInstFromFunction(*II);
1679           }
1680           continue;
1681         }
1682       }
1683       break;
1684     }
1685     break;
1686   }
1687   case Intrinsic::assume: {
1688     // Canonicalize assume(a && b) -> assume(a); assume(b);
1689     // Note: New assumption intrinsics created here are registered by
1690     // the InstCombineIRInserter object.
1691     Value *IIOperand = II->getArgOperand(0), *A, *B,
1692           *AssumeIntrinsic = II->getCalledValue();
1693     if (match(IIOperand, m_And(m_Value(A), m_Value(B)))) {
1694       Builder->CreateCall(AssumeIntrinsic, A, II->getName());
1695       Builder->CreateCall(AssumeIntrinsic, B, II->getName());
1696       return EraseInstFromFunction(*II);
1697     }
1698     // assume(!(a || b)) -> assume(!a); assume(!b);
1699     if (match(IIOperand, m_Not(m_Or(m_Value(A), m_Value(B))))) {
1700       Builder->CreateCall(AssumeIntrinsic, Builder->CreateNot(A),
1701                           II->getName());
1702       Builder->CreateCall(AssumeIntrinsic, Builder->CreateNot(B),
1703                           II->getName());
1704       return EraseInstFromFunction(*II);
1705     }
1706
1707     // assume( (load addr) != null ) -> add 'nonnull' metadata to load
1708     // (if assume is valid at the load)
1709     if (ICmpInst* ICmp = dyn_cast<ICmpInst>(IIOperand)) {
1710       Value *LHS = ICmp->getOperand(0);
1711       Value *RHS = ICmp->getOperand(1);
1712       if (ICmpInst::ICMP_NE == ICmp->getPredicate() &&
1713           isa<LoadInst>(LHS) &&
1714           isa<Constant>(RHS) &&
1715           RHS->getType()->isPointerTy() &&
1716           cast<Constant>(RHS)->isNullValue()) {
1717         LoadInst* LI = cast<LoadInst>(LHS);
1718         if (isValidAssumeForContext(II, LI, DT)) {
1719           MDNode *MD = MDNode::get(II->getContext(), None);
1720           LI->setMetadata(LLVMContext::MD_nonnull, MD);
1721           return EraseInstFromFunction(*II);
1722         }
1723       }
1724       // TODO: apply nonnull return attributes to calls and invokes
1725       // TODO: apply range metadata for range check patterns?
1726     }
1727     // If there is a dominating assume with the same condition as this one,
1728     // then this one is redundant, and should be removed.
1729     APInt KnownZero(1, 0), KnownOne(1, 0);
1730     computeKnownBits(IIOperand, KnownZero, KnownOne, 0, II);
1731     if (KnownOne.isAllOnesValue())
1732       return EraseInstFromFunction(*II);
1733
1734     break;
1735   }
1736   case Intrinsic::experimental_gc_relocate: {
1737     // Translate facts known about a pointer before relocating into
1738     // facts about the relocate value, while being careful to
1739     // preserve relocation semantics.
1740     GCRelocateOperands Operands(II);
1741     Value *DerivedPtr = Operands.getDerivedPtr();
1742     auto *GCRelocateType = cast<PointerType>(II->getType());
1743
1744     // Remove the relocation if unused, note that this check is required
1745     // to prevent the cases below from looping forever.
1746     if (II->use_empty())
1747       return EraseInstFromFunction(*II);
1748
1749     // Undef is undef, even after relocation.
1750     // TODO: provide a hook for this in GCStrategy.  This is clearly legal for
1751     // most practical collectors, but there was discussion in the review thread
1752     // about whether it was legal for all possible collectors.
1753     if (isa<UndefValue>(DerivedPtr)) {
1754       // gc_relocate is uncasted. Use undef of gc_relocate's type to replace it.
1755       return ReplaceInstUsesWith(*II, UndefValue::get(GCRelocateType));
1756     }
1757
1758     // The relocation of null will be null for most any collector.
1759     // TODO: provide a hook for this in GCStrategy.  There might be some weird
1760     // collector this property does not hold for.
1761     if (isa<ConstantPointerNull>(DerivedPtr)) {
1762       // gc_relocate is uncasted. Use null-pointer of gc_relocate's type to replace it.
1763       return ReplaceInstUsesWith(*II, ConstantPointerNull::get(GCRelocateType));
1764     }
1765
1766     // isKnownNonNull -> nonnull attribute
1767     if (isKnownNonNullAt(DerivedPtr, II, DT, TLI))
1768       II->addAttribute(AttributeSet::ReturnIndex, Attribute::NonNull);
1769
1770     // isDereferenceablePointer -> deref attribute
1771     if (isDereferenceablePointer(DerivedPtr, DL)) {
1772       if (Argument *A = dyn_cast<Argument>(DerivedPtr)) {
1773         uint64_t Bytes = A->getDereferenceableBytes();
1774         II->addDereferenceableAttr(AttributeSet::ReturnIndex, Bytes);
1775       }
1776     }
1777
1778     // TODO: bitcast(relocate(p)) -> relocate(bitcast(p))
1779     // Canonicalize on the type from the uses to the defs
1780
1781     // TODO: relocate((gep p, C, C2, ...)) -> gep(relocate(p), C, C2, ...)
1782   }
1783   }
1784
1785   return visitCallSite(II);
1786 }
1787
1788 // InvokeInst simplification
1789 //
1790 Instruction *InstCombiner::visitInvokeInst(InvokeInst &II) {
1791   return visitCallSite(&II);
1792 }
1793
1794 /// isSafeToEliminateVarargsCast - If this cast does not affect the value
1795 /// passed through the varargs area, we can eliminate the use of the cast.
1796 static bool isSafeToEliminateVarargsCast(const CallSite CS,
1797                                          const DataLayout &DL,
1798                                          const CastInst *const CI,
1799                                          const int ix) {
1800   if (!CI->isLosslessCast())
1801     return false;
1802
1803   // If this is a GC intrinsic, avoid munging types.  We need types for
1804   // statepoint reconstruction in SelectionDAG.
1805   // TODO: This is probably something which should be expanded to all
1806   // intrinsics since the entire point of intrinsics is that
1807   // they are understandable by the optimizer.
1808   if (isStatepoint(CS) || isGCRelocate(CS) || isGCResult(CS))
1809     return false;
1810
1811   // The size of ByVal or InAlloca arguments is derived from the type, so we
1812   // can't change to a type with a different size.  If the size were
1813   // passed explicitly we could avoid this check.
1814   if (!CS.isByValOrInAllocaArgument(ix))
1815     return true;
1816
1817   Type* SrcTy =
1818             cast<PointerType>(CI->getOperand(0)->getType())->getElementType();
1819   Type* DstTy = cast<PointerType>(CI->getType())->getElementType();
1820   if (!SrcTy->isSized() || !DstTy->isSized())
1821     return false;
1822   if (DL.getTypeAllocSize(SrcTy) != DL.getTypeAllocSize(DstTy))
1823     return false;
1824   return true;
1825 }
1826
1827 // Try to fold some different type of calls here.
1828 // Currently we're only working with the checking functions, memcpy_chk,
1829 // mempcpy_chk, memmove_chk, memset_chk, strcpy_chk, stpcpy_chk, strncpy_chk,
1830 // strcat_chk and strncat_chk.
1831 Instruction *InstCombiner::tryOptimizeCall(CallInst *CI) {
1832   if (!CI->getCalledFunction()) return nullptr;
1833
1834   auto InstCombineRAUW = [this](Instruction *From, Value *With) {
1835     ReplaceInstUsesWith(*From, With);
1836   };
1837   LibCallSimplifier Simplifier(DL, TLI, InstCombineRAUW);
1838   if (Value *With = Simplifier.optimizeCall(CI)) {
1839     ++NumSimplified;
1840     return CI->use_empty() ? CI : ReplaceInstUsesWith(*CI, With);
1841   }
1842
1843   return nullptr;
1844 }
1845
1846 static IntrinsicInst *FindInitTrampolineFromAlloca(Value *TrampMem) {
1847   // Strip off at most one level of pointer casts, looking for an alloca.  This
1848   // is good enough in practice and simpler than handling any number of casts.
1849   Value *Underlying = TrampMem->stripPointerCasts();
1850   if (Underlying != TrampMem &&
1851       (!Underlying->hasOneUse() || Underlying->user_back() != TrampMem))
1852     return nullptr;
1853   if (!isa<AllocaInst>(Underlying))
1854     return nullptr;
1855
1856   IntrinsicInst *InitTrampoline = nullptr;
1857   for (User *U : TrampMem->users()) {
1858     IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(U);
1859     if (!II)
1860       return nullptr;
1861     if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::init_trampoline) {
1862       if (InitTrampoline)
1863         // More than one init_trampoline writes to this value.  Give up.
1864         return nullptr;
1865       InitTrampoline = II;
1866       continue;
1867     }
1868     if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::adjust_trampoline)
1869       // Allow any number of calls to adjust.trampoline.
1870       continue;
1871     return nullptr;
1872   }
1873
1874   // No call to init.trampoline found.
1875   if (!InitTrampoline)
1876     return nullptr;
1877
1878   // Check that the alloca is being used in the expected way.
1879   if (InitTrampoline->getOperand(0) != TrampMem)
1880     return nullptr;
1881
1882   return InitTrampoline;
1883 }
1884
1885 static IntrinsicInst *FindInitTrampolineFromBB(IntrinsicInst *AdjustTramp,
1886                                                Value *TrampMem) {
1887   // Visit all the previous instructions in the basic block, and try to find a
1888   // init.trampoline which has a direct path to the adjust.trampoline.
1889   for (BasicBlock::iterator I = AdjustTramp->getIterator(),
1890                             E = AdjustTramp->getParent()->begin();
1891        I != E;) {
1892     Instruction *Inst = &*--I;
1893     if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(I))
1894       if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::init_trampoline &&
1895           II->getOperand(0) == TrampMem)
1896         return II;
1897     if (Inst->mayWriteToMemory())
1898       return nullptr;
1899   }
1900   return nullptr;
1901 }
1902
1903 // Given a call to llvm.adjust.trampoline, find and return the corresponding
1904 // call to llvm.init.trampoline if the call to the trampoline can be optimized
1905 // to a direct call to a function.  Otherwise return NULL.
1906 //
1907 static IntrinsicInst *FindInitTrampoline(Value *Callee) {
1908   Callee = Callee->stripPointerCasts();
1909   IntrinsicInst *AdjustTramp = dyn_cast<IntrinsicInst>(Callee);
1910   if (!AdjustTramp ||
1911       AdjustTramp->getIntrinsicID() != Intrinsic::adjust_trampoline)
1912     return nullptr;
1913
1914   Value *TrampMem = AdjustTramp->getOperand(0);
1915
1916   if (IntrinsicInst *IT = FindInitTrampolineFromAlloca(TrampMem))
1917     return IT;
1918   if (IntrinsicInst *IT = FindInitTrampolineFromBB(AdjustTramp, TrampMem))
1919     return IT;
1920   return nullptr;
1921 }
1922
1923 // visitCallSite - Improvements for call and invoke instructions.
1924 //
1925 Instruction *InstCombiner::visitCallSite(CallSite CS) {
1926
1927   if (isAllocLikeFn(CS.getInstruction(), TLI))
1928     return visitAllocSite(*CS.getInstruction());
1929
1930   bool Changed = false;
1931
1932   // Mark any parameters that are known to be non-null with the nonnull
1933   // attribute.  This is helpful for inlining calls to functions with null
1934   // checks on their arguments.
1935   unsigned ArgNo = 0;
1936   for (Value *V : CS.args()) {
1937     if (V->getType()->isPointerTy() && !CS.paramHasAttr(ArgNo+1, Attribute::NonNull) &&
1938         isKnownNonNullAt(V, CS.getInstruction(), DT, TLI)) {
1939       AttributeSet AS = CS.getAttributes();
1940       AS = AS.addAttribute(CS.getInstruction()->getContext(), ArgNo+1,
1941                            Attribute::NonNull);
1942       CS.setAttributes(AS);
1943       Changed = true;
1944     }
1945     ArgNo++;
1946   }
1947   assert(ArgNo == CS.arg_size() && "sanity check");
1948
1949   // If the callee is a pointer to a function, attempt to move any casts to the
1950   // arguments of the call/invoke.
1951   Value *Callee = CS.getCalledValue();
1952   if (!isa<Function>(Callee) && transformConstExprCastCall(CS))
1953     return nullptr;
1954
1955   if (Function *CalleeF = dyn_cast<Function>(Callee))
1956     // If the call and callee calling conventions don't match, this call must
1957     // be unreachable, as the call is undefined.
1958     if (CalleeF->getCallingConv() != CS.getCallingConv() &&
1959         // Only do this for calls to a function with a body.  A prototype may
1960         // not actually end up matching the implementation's calling conv for a
1961         // variety of reasons (e.g. it may be written in assembly).
1962         !CalleeF->isDeclaration()) {
1963       Instruction *OldCall = CS.getInstruction();
1964       new StoreInst(ConstantInt::getTrue(Callee->getContext()),
1965                 UndefValue::get(Type::getInt1PtrTy(Callee->getContext())),
1966                                   OldCall);
1967       // If OldCall does not return void then replaceAllUsesWith undef.
1968       // This allows ValueHandlers and custom metadata to adjust itself.
1969       if (!OldCall->getType()->isVoidTy())
1970         ReplaceInstUsesWith(*OldCall, UndefValue::get(OldCall->getType()));
1971       if (isa<CallInst>(OldCall))
1972         return EraseInstFromFunction(*OldCall);
1973
1974       // We cannot remove an invoke, because it would change the CFG, just
1975       // change the callee to a null pointer.
1976       cast<InvokeInst>(OldCall)->setCalledFunction(
1977                                     Constant::getNullValue(CalleeF->getType()));
1978       return nullptr;
1979     }
1980
1981   if (isa<ConstantPointerNull>(Callee) || isa<UndefValue>(Callee)) {
1982     // If CS does not return void then replaceAllUsesWith undef.
1983     // This allows ValueHandlers and custom metadata to adjust itself.
1984     if (!CS.getInstruction()->getType()->isVoidTy())
1985       ReplaceInstUsesWith(*CS.getInstruction(),
1986                           UndefValue::get(CS.getInstruction()->getType()));
1987
1988     if (isa<InvokeInst>(CS.getInstruction())) {
1989       // Can't remove an invoke because we cannot change the CFG.
1990       return nullptr;
1991     }
1992
1993     // This instruction is not reachable, just remove it.  We insert a store to
1994     // undef so that we know that this code is not reachable, despite the fact
1995     // that we can't modify the CFG here.
1996     new StoreInst(ConstantInt::getTrue(Callee->getContext()),
1997                   UndefValue::get(Type::getInt1PtrTy(Callee->getContext())),
1998                   CS.getInstruction());
1999
2000     return EraseInstFromFunction(*CS.getInstruction());
2001   }
2002
2003   if (IntrinsicInst *II = FindInitTrampoline(Callee))
2004     return transformCallThroughTrampoline(CS, II);
2005
2006   PointerType *PTy = cast<PointerType>(Callee->getType());
2007   FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(PTy->getElementType());
2008   if (FTy->isVarArg()) {
2009     int ix = FTy->getNumParams();
2010     // See if we can optimize any arguments passed through the varargs area of
2011     // the call.
2012     for (CallSite::arg_iterator I = CS.arg_begin() + FTy->getNumParams(),
2013            E = CS.arg_end(); I != E; ++I, ++ix) {
2014       CastInst *CI = dyn_cast<CastInst>(*I);
2015       if (CI && isSafeToEliminateVarargsCast(CS, DL, CI, ix)) {
2016         *I = CI->getOperand(0);
2017         Changed = true;
2018       }
2019     }
2020   }
2021
2022   if (isa<InlineAsm>(Callee) && !CS.doesNotThrow()) {
2023     // Inline asm calls cannot throw - mark them 'nounwind'.
2024     CS.setDoesNotThrow();
2025     Changed = true;
2026   }
2027
2028   // Try to optimize the call if possible, we require DataLayout for most of
2029   // this.  None of these calls are seen as possibly dead so go ahead and
2030   // delete the instruction now.
2031   if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(CS.getInstruction())) {
2032     Instruction *I = tryOptimizeCall(CI);
2033     // If we changed something return the result, etc. Otherwise let
2034     // the fallthrough check.
2035     if (I) return EraseInstFromFunction(*I);
2036   }
2037
2038   return Changed ? CS.getInstruction() : nullptr;
2039 }
2040
2041 // transformConstExprCastCall - If the callee is a constexpr cast of a function,
2042 // attempt to move the cast to the arguments of the call/invoke.
2043 //
2044 bool InstCombiner::transformConstExprCastCall(CallSite CS) {
2045   Function *Callee =
2046     dyn_cast<Function>(CS.getCalledValue()->stripPointerCasts());
2047   if (!Callee)
2048     return false;
2049   // The prototype of thunks are a lie, don't try to directly call such
2050   // functions.
2051   if (Callee->hasFnAttribute("thunk"))
2052     return false;
2053   Instruction *Caller = CS.getInstruction();
2054   const AttributeSet &CallerPAL = CS.getAttributes();
2055
2056   // Okay, this is a cast from a function to a different type.  Unless doing so
2057   // would cause a type conversion of one of our arguments, change this call to
2058   // be a direct call with arguments casted to the appropriate types.
2059   //
2060   FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
2061   Type *OldRetTy = Caller->getType();
2062   Type *NewRetTy = FT->getReturnType();
2063
2064   // Check to see if we are changing the return type...
2065   if (OldRetTy != NewRetTy) {
2066
2067     if (NewRetTy->isStructTy())
2068       return false; // TODO: Handle multiple return values.
2069
2070     if (!CastInst::isBitOrNoopPointerCastable(NewRetTy, OldRetTy, DL)) {
2071       if (Callee->isDeclaration())
2072         return false;   // Cannot transform this return value.
2073
2074       if (!Caller->use_empty() &&
2075           // void -> non-void is handled specially
2076           !NewRetTy->isVoidTy())
2077         return false;   // Cannot transform this return value.
2078     }
2079
2080     if (!CallerPAL.isEmpty() && !Caller->use_empty()) {
2081       AttrBuilder RAttrs(CallerPAL, AttributeSet::ReturnIndex);
2082       if (RAttrs.overlaps(AttributeFuncs::typeIncompatible(NewRetTy)))
2083         return false;   // Attribute not compatible with transformed value.
2084     }
2085
2086     // If the callsite is an invoke instruction, and the return value is used by
2087     // a PHI node in a successor, we cannot change the return type of the call
2088     // because there is no place to put the cast instruction (without breaking
2089     // the critical edge).  Bail out in this case.
2090     if (!Caller->use_empty())
2091       if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller))
2092         for (User *U : II->users())
2093           if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(U))
2094             if (PN->getParent() == II->getNormalDest() ||
2095                 PN->getParent() == II->getUnwindDest())
2096               return false;
2097   }
2098
2099   unsigned NumActualArgs = CS.arg_size();
2100   unsigned NumCommonArgs = std::min(FT->getNumParams(), NumActualArgs);
2101
2102   // Prevent us turning:
2103   // declare void @takes_i32_inalloca(i32* inalloca)
2104   //  call void bitcast (void (i32*)* @takes_i32_inalloca to void (i32)*)(i32 0)
2105   //
2106   // into:
2107   //  call void @takes_i32_inalloca(i32* null)
2108   //
2109   //  Similarly, avoid folding away bitcasts of byval calls.
2110   if (Callee->getAttributes().hasAttrSomewhere(Attribute::InAlloca) ||
2111       Callee->getAttributes().hasAttrSomewhere(Attribute::ByVal))
2112     return false;
2113
2114   CallSite::arg_iterator AI = CS.arg_begin();
2115   for (unsigned i = 0, e = NumCommonArgs; i != e; ++i, ++AI) {
2116     Type *ParamTy = FT->getParamType(i);
2117     Type *ActTy = (*AI)->getType();
2118
2119     if (!CastInst::isBitOrNoopPointerCastable(ActTy, ParamTy, DL))
2120       return false;   // Cannot transform this parameter value.
2121
2122     if (AttrBuilder(CallerPAL.getParamAttributes(i + 1), i + 1).
2123           overlaps(AttributeFuncs::typeIncompatible(ParamTy)))
2124       return false;   // Attribute not compatible with transformed value.
2125
2126     if (CS.isInAllocaArgument(i))
2127       return false;   // Cannot transform to and from inalloca.
2128
2129     // If the parameter is passed as a byval argument, then we have to have a
2130     // sized type and the sized type has to have the same size as the old type.
2131     if (ParamTy != ActTy &&
2132         CallerPAL.getParamAttributes(i + 1).hasAttribute(i + 1,
2133                                                          Attribute::ByVal)) {
2134       PointerType *ParamPTy = dyn_cast<PointerType>(ParamTy);
2135       if (!ParamPTy || !ParamPTy->getElementType()->isSized())
2136         return false;
2137
2138       Type *CurElTy = ActTy->getPointerElementType();
2139       if (DL.getTypeAllocSize(CurElTy) !=
2140           DL.getTypeAllocSize(ParamPTy->getElementType()))
2141         return false;
2142     }
2143   }
2144
2145   if (Callee->isDeclaration()) {
2146     // Do not delete arguments unless we have a function body.
2147     if (FT->getNumParams() < NumActualArgs && !FT->isVarArg())
2148       return false;
2149
2150     // If the callee is just a declaration, don't change the varargsness of the
2151     // call.  We don't want to introduce a varargs call where one doesn't
2152     // already exist.
2153     PointerType *APTy = cast<PointerType>(CS.getCalledValue()->getType());
2154     if (FT->isVarArg()!=cast<FunctionType>(APTy->getElementType())->isVarArg())
2155       return false;
2156
2157     // If both the callee and the cast type are varargs, we still have to make
2158     // sure the number of fixed parameters are the same or we have the same
2159     // ABI issues as if we introduce a varargs call.
2160     if (FT->isVarArg() &&
2161         cast<FunctionType>(APTy->getElementType())->isVarArg() &&
2162         FT->getNumParams() !=
2163         cast<FunctionType>(APTy->getElementType())->getNumParams())
2164       return false;
2165   }
2166
2167   if (FT->getNumParams() < NumActualArgs && FT->isVarArg() &&
2168       !CallerPAL.isEmpty())
2169     // In this case we have more arguments than the new function type, but we
2170     // won't be dropping them.  Check that these extra arguments have attributes
2171     // that are compatible with being a vararg call argument.
2172     for (unsigned i = CallerPAL.getNumSlots(); i; --i) {
2173       unsigned Index = CallerPAL.getSlotIndex(i - 1);
2174       if (Index <= FT->getNumParams())
2175         break;
2176
2177       // Check if it has an attribute that's incompatible with varargs.
2178       AttributeSet PAttrs = CallerPAL.getSlotAttributes(i - 1);
2179       if (PAttrs.hasAttribute(Index, Attribute::StructRet))
2180         return false;
2181     }
2182
2183
2184   // Okay, we decided that this is a safe thing to do: go ahead and start
2185   // inserting cast instructions as necessary.
2186   std::vector<Value*> Args;
2187   Args.reserve(NumActualArgs);
2188   SmallVector<AttributeSet, 8> attrVec;
2189   attrVec.reserve(NumCommonArgs);
2190
2191   // Get any return attributes.
2192   AttrBuilder RAttrs(CallerPAL, AttributeSet::ReturnIndex);
2193
2194   // If the return value is not being used, the type may not be compatible
2195   // with the existing attributes.  Wipe out any problematic attributes.
2196   RAttrs.remove(AttributeFuncs::typeIncompatible(NewRetTy));
2197
2198   // Add the new return attributes.
2199   if (RAttrs.hasAttributes())
2200     attrVec.push_back(AttributeSet::get(Caller->getContext(),
2201                                         AttributeSet::ReturnIndex, RAttrs));
2202
2203   AI = CS.arg_begin();
2204   for (unsigned i = 0; i != NumCommonArgs; ++i, ++AI) {
2205     Type *ParamTy = FT->getParamType(i);
2206
2207     if ((*AI)->getType() == ParamTy) {
2208       Args.push_back(*AI);
2209     } else {
2210       Args.push_back(Builder->CreateBitOrPointerCast(*AI, ParamTy));
2211     }
2212
2213     // Add any parameter attributes.
2214     AttrBuilder PAttrs(CallerPAL.getParamAttributes(i + 1), i + 1);
2215     if (PAttrs.hasAttributes())
2216       attrVec.push_back(AttributeSet::get(Caller->getContext(), i + 1,
2217                                           PAttrs));
2218   }
2219
2220   // If the function takes more arguments than the call was taking, add them
2221   // now.
2222   for (unsigned i = NumCommonArgs; i != FT->getNumParams(); ++i)
2223     Args.push_back(Constant::getNullValue(FT->getParamType(i)));
2224
2225   // If we are removing arguments to the function, emit an obnoxious warning.
2226   if (FT->getNumParams() < NumActualArgs) {
2227     // TODO: if (!FT->isVarArg()) this call may be unreachable. PR14722
2228     if (FT->isVarArg()) {
2229       // Add all of the arguments in their promoted form to the arg list.
2230       for (unsigned i = FT->getNumParams(); i != NumActualArgs; ++i, ++AI) {
2231         Type *PTy = getPromotedType((*AI)->getType());
2232         if (PTy != (*AI)->getType()) {
2233           // Must promote to pass through va_arg area!
2234           Instruction::CastOps opcode =
2235             CastInst::getCastOpcode(*AI, false, PTy, false);
2236           Args.push_back(Builder->CreateCast(opcode, *AI, PTy));
2237         } else {
2238           Args.push_back(*AI);
2239         }
2240
2241         // Add any parameter attributes.
2242         AttrBuilder PAttrs(CallerPAL.getParamAttributes(i + 1), i + 1);
2243         if (PAttrs.hasAttributes())
2244           attrVec.push_back(AttributeSet::get(FT->getContext(), i + 1,
2245                                               PAttrs));
2246       }
2247     }
2248   }
2249
2250   AttributeSet FnAttrs = CallerPAL.getFnAttributes();
2251   if (CallerPAL.hasAttributes(AttributeSet::FunctionIndex))
2252     attrVec.push_back(AttributeSet::get(Callee->getContext(), FnAttrs));
2253
2254   if (NewRetTy->isVoidTy())
2255     Caller->setName("");   // Void type should not have a name.
2256
2257   const AttributeSet &NewCallerPAL = AttributeSet::get(Callee->getContext(),
2258                                                        attrVec);
2259
2260   Instruction *NC;
2261   if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller)) {
2262     NC = Builder->CreateInvoke(Callee, II->getNormalDest(),
2263                                II->getUnwindDest(), Args);
2264     NC->takeName(II);
2265     cast<InvokeInst>(NC)->setCallingConv(II->getCallingConv());
2266     cast<InvokeInst>(NC)->setAttributes(NewCallerPAL);
2267   } else {
2268     CallInst *CI = cast<CallInst>(Caller);
2269     NC = Builder->CreateCall(Callee, Args);
2270     NC->takeName(CI);
2271     if (CI->isTailCall())
2272       cast<CallInst>(NC)->setTailCall();
2273     cast<CallInst>(NC)->setCallingConv(CI->getCallingConv());
2274     cast<CallInst>(NC)->setAttributes(NewCallerPAL);
2275   }
2276
2277   // Insert a cast of the return type as necessary.
2278   Value *NV = NC;
2279   if (OldRetTy != NV->getType() && !Caller->use_empty()) {
2280     if (!NV->getType()->isVoidTy()) {
2281       NV = NC = CastInst::CreateBitOrPointerCast(NC, OldRetTy);
2282       NC->setDebugLoc(Caller->getDebugLoc());
2283
2284       // If this is an invoke instruction, we should insert it after the first
2285       // non-phi, instruction in the normal successor block.
2286       if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller)) {
2287         BasicBlock::iterator I = II->getNormalDest()->getFirstInsertionPt();
2288         InsertNewInstBefore(NC, *I);
2289       } else {
2290         // Otherwise, it's a call, just insert cast right after the call.
2291         InsertNewInstBefore(NC, *Caller);
2292       }
2293       Worklist.AddUsersToWorkList(*Caller);
2294     } else {
2295       NV = UndefValue::get(Caller->getType());
2296     }
2297   }
2298
2299   if (!Caller->use_empty())
2300     ReplaceInstUsesWith(*Caller, NV);
2301   else if (Caller->hasValueHandle()) {
2302     if (OldRetTy == NV->getType())
2303       ValueHandleBase::ValueIsRAUWd(Caller, NV);
2304     else
2305       // We cannot call ValueIsRAUWd with a different type, and the
2306       // actual tracked value will disappear.
2307       ValueHandleBase::ValueIsDeleted(Caller);
2308   }
2309
2310   EraseInstFromFunction(*Caller);
2311   return true;
2312 }
2313
2314 // transformCallThroughTrampoline - Turn a call to a function created by
2315 // init_trampoline / adjust_trampoline intrinsic pair into a direct call to the
2316 // underlying function.
2317 //
2318 Instruction *
2319 InstCombiner::transformCallThroughTrampoline(CallSite CS,
2320                                              IntrinsicInst *Tramp) {
2321   Value *Callee = CS.getCalledValue();
2322   PointerType *PTy = cast<PointerType>(Callee->getType());
2323   FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(PTy->getElementType());
2324   const AttributeSet &Attrs = CS.getAttributes();
2325
2326   // If the call already has the 'nest' attribute somewhere then give up -
2327   // otherwise 'nest' would occur twice after splicing in the chain.
2328   if (Attrs.hasAttrSomewhere(Attribute::Nest))
2329     return nullptr;
2330
2331   assert(Tramp &&
2332          "transformCallThroughTrampoline called with incorrect CallSite.");
2333
2334   Function *NestF =cast<Function>(Tramp->getArgOperand(1)->stripPointerCasts());
2335   PointerType *NestFPTy = cast<PointerType>(NestF->getType());
2336   FunctionType *NestFTy = cast<FunctionType>(NestFPTy->getElementType());
2337
2338   const AttributeSet &NestAttrs = NestF->getAttributes();
2339   if (!NestAttrs.isEmpty()) {
2340     unsigned NestIdx = 1;
2341     Type *NestTy = nullptr;
2342     AttributeSet NestAttr;
2343
2344     // Look for a parameter marked with the 'nest' attribute.
2345     for (FunctionType::param_iterator I = NestFTy->param_begin(),
2346          E = NestFTy->param_end(); I != E; ++NestIdx, ++I)
2347       if (NestAttrs.hasAttribute(NestIdx, Attribute::Nest)) {
2348         // Record the parameter type and any other attributes.
2349         NestTy = *I;
2350         NestAttr = NestAttrs.getParamAttributes(NestIdx);
2351         break;
2352       }
2353
2354     if (NestTy) {
2355       Instruction *Caller = CS.getInstruction();
2356       std::vector<Value*> NewArgs;
2357       NewArgs.reserve(CS.arg_size() + 1);
2358
2359       SmallVector<AttributeSet, 8> NewAttrs;
2360       NewAttrs.reserve(Attrs.getNumSlots() + 1);
2361
2362       // Insert the nest argument into the call argument list, which may
2363       // mean appending it.  Likewise for attributes.
2364
2365       // Add any result attributes.
2366       if (Attrs.hasAttributes(AttributeSet::ReturnIndex))
2367         NewAttrs.push_back(AttributeSet::get(Caller->getContext(),
2368                                              Attrs.getRetAttributes()));
2369
2370       {
2371         unsigned Idx = 1;
2372         CallSite::arg_iterator I = CS.arg_begin(), E = CS.arg_end();
2373         do {
2374           if (Idx == NestIdx) {
2375             // Add the chain argument and attributes.
2376             Value *NestVal = Tramp->getArgOperand(2);
2377             if (NestVal->getType() != NestTy)
2378               NestVal = Builder->CreateBitCast(NestVal, NestTy, "nest");
2379             NewArgs.push_back(NestVal);
2380             NewAttrs.push_back(AttributeSet::get(Caller->getContext(),
2381                                                  NestAttr));
2382           }
2383
2384           if (I == E)
2385             break;
2386
2387           // Add the original argument and attributes.
2388           NewArgs.push_back(*I);
2389           AttributeSet Attr = Attrs.getParamAttributes(Idx);
2390           if (Attr.hasAttributes(Idx)) {
2391             AttrBuilder B(Attr, Idx);
2392             NewAttrs.push_back(AttributeSet::get(Caller->getContext(),
2393                                                  Idx + (Idx >= NestIdx), B));
2394           }
2395
2396           ++Idx, ++I;
2397         } while (1);
2398       }
2399
2400       // Add any function attributes.
2401       if (Attrs.hasAttributes(AttributeSet::FunctionIndex))
2402         NewAttrs.push_back(AttributeSet::get(FTy->getContext(),
2403                                              Attrs.getFnAttributes()));
2404
2405       // The trampoline may have been bitcast to a bogus type (FTy).
2406       // Handle this by synthesizing a new function type, equal to FTy
2407       // with the chain parameter inserted.
2408
2409       std::vector<Type*> NewTypes;
2410       NewTypes.reserve(FTy->getNumParams()+1);
2411
2412       // Insert the chain's type into the list of parameter types, which may
2413       // mean appending it.
2414       {
2415         unsigned Idx = 1;
2416         FunctionType::param_iterator I = FTy->param_begin(),
2417           E = FTy->param_end();
2418
2419         do {
2420           if (Idx == NestIdx)
2421             // Add the chain's type.
2422             NewTypes.push_back(NestTy);
2423
2424           if (I == E)
2425             break;
2426
2427           // Add the original type.
2428           NewTypes.push_back(*I);
2429
2430           ++Idx, ++I;
2431         } while (1);
2432       }
2433
2434       // Replace the trampoline call with a direct call.  Let the generic
2435       // code sort out any function type mismatches.
2436       FunctionType *NewFTy = FunctionType::get(FTy->getReturnType(), NewTypes,
2437                                                 FTy->isVarArg());
2438       Constant *NewCallee =
2439         NestF->getType() == PointerType::getUnqual(NewFTy) ?
2440         NestF : ConstantExpr::getBitCast(NestF,
2441                                          PointerType::getUnqual(NewFTy));
2442       const AttributeSet &NewPAL =
2443           AttributeSet::get(FTy->getContext(), NewAttrs);
2444
2445       Instruction *NewCaller;
2446       if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller)) {
2447         NewCaller = InvokeInst::Create(NewCallee,
2448                                        II->getNormalDest(), II->getUnwindDest(),
2449                                        NewArgs);
2450         cast<InvokeInst>(NewCaller)->setCallingConv(II->getCallingConv());
2451         cast<InvokeInst>(NewCaller)->setAttributes(NewPAL);
2452       } else {
2453         NewCaller = CallInst::Create(NewCallee, NewArgs);
2454         if (cast<CallInst>(Caller)->isTailCall())
2455           cast<CallInst>(NewCaller)->setTailCall();
2456         cast<CallInst>(NewCaller)->
2457           setCallingConv(cast<CallInst>(Caller)->getCallingConv());
2458         cast<CallInst>(NewCaller)->setAttributes(NewPAL);
2459       }
2460
2461       return NewCaller;
2462     }
2463   }
2464
2465   // Replace the trampoline call with a direct call.  Since there is no 'nest'
2466   // parameter, there is no need to adjust the argument list.  Let the generic
2467   // code sort out any function type mismatches.
2468   Constant *NewCallee =
2469     NestF->getType() == PTy ? NestF :
2470                               ConstantExpr::getBitCast(NestF, PTy);
2471   CS.setCalledFunction(NewCallee);
2472   return CS.getInstruction();
2473 }