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/MemoryBuiltins.h"
  17 #include "llvm/IR/CallSite.h"
  18 #include "llvm/IR/Dominators.h"
  19 #include "llvm/IR/PatternMatch.h"
  20 #include "llvm/IR/Statepoint.h"
  21 #include "llvm/Transforms/Utils/BuildLibCalls.h"
  22 #include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
  23 #include "llvm/Transforms/Utils/SimplifyLibCalls.h"
  24 using namespace llvm;
  25 using namespace PatternMatch;
  26
  27 #define DEBUG_TYPE "instcombine"
  28
  29 STATISTIC(NumSimplified, "Number of library calls simplified");
  30
  31 /// getPromotedType - Return the specified type promoted as it would be to pass
  32 /// though a va_arg area.
  33 static Type *getPromotedType(Type *Ty) {
  34   if (IntegerType* ITy = dyn_cast<IntegerType>(Ty)) {
  35     if (ITy->getBitWidth() < 32)
  36       return Type::getInt32Ty(Ty->getContext());
  37   }
  38   return Ty;
  39 }
  40
  41 /// reduceToSingleValueType - Given an aggregate type which ultimately holds a
  42 /// single scalar element, like {{{type}}} or [1 x type], return type.
  43 static Type *reduceToSingleValueType(Type *T) {
  44   while (!T->isSingleValueType()) {
  45     if (StructType *STy = dyn_cast<StructType>(T)) {
  46       if (STy->getNumElements() == 1)
  47         T = STy->getElementType(0);
  48       else
  49         break;
  50     } else if (ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(T)) {
  51       if (ATy->getNumElements() == 1)
  52         T = ATy->getElementType();
  53       else
  54         break;
  55     } else
  56       break;
  57   }
  58
  59   return T;
  60 }
  61
  62 Instruction *InstCombiner::SimplifyMemTransfer(MemIntrinsic *MI) {
  63   unsigned DstAlign = getKnownAlignment(MI->getArgOperand(0), DL, MI, AC, DT);
  64   unsigned SrcAlign = getKnownAlignment(MI->getArgOperand(1), DL, MI, AC, DT);
  65   unsigned MinAlign = std::min(DstAlign, SrcAlign);
  66   unsigned CopyAlign = MI->getAlignment();
  67
  68   if (CopyAlign < MinAlign) {
  69     MI->setAlignment(ConstantInt::get(MI->getAlignmentType(),
  70                                              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 *SimplifyX86insertps(const IntrinsicInst &II,
 201                                   InstCombiner::BuilderTy &Builder) {
 202   if (auto *CInt = dyn_cast<ConstantInt>(II.getArgOperand(2))) {
 203     VectorType *VecTy = cast<VectorType>(II.getType());
 204     assert(VecTy->getNumElements() == 4 && "insertps with wrong vector type");
 205
 206     // The immediate permute control byte looks like this:
 207     //    [3:0] - zero mask for each 32-bit lane
 208     //    [5:4] - select one 32-bit destination lane
 209     //    [7:6] - select one 32-bit source lane
 210
 211     uint8_t Imm = CInt->getZExtValue();
 212     uint8_t ZMask = Imm & 0xf;
 213     uint8_t DestLane = (Imm >> 4) & 0x3;
 214     uint8_t SourceLane = (Imm >> 6) & 0x3;
 215
 216     ConstantAggregateZero *ZeroVector = ConstantAggregateZero::get(VecTy);
 217
 218     // If all zero mask bits are set, this was just a weird way to
 219     // generate a zero vector.
 220     if (ZMask == 0xf)
 221       return ZeroVector;
 222
 223     // Initialize by passing all of the first source bits through.
 224     int ShuffleMask[4] = { 0, 1, 2, 3 };
 225
 226     // We may replace the second operand with the zero vector.
 227     Value *V1 = II.getArgOperand(1);
 228
 229     if (ZMask) {
 230       // If the zero mask is being used with a single input or the zero mask
 231       // overrides the destination lane, this is a shuffle with the zero vector.
 232       if ((II.getArgOperand(0) == II.getArgOperand(1)) ||
 233           (ZMask & (1 << DestLane))) {
 234         V1 = ZeroVector;
 235         // We may still move 32-bits of the first source vector from one lane
 236         // to another.
 237         ShuffleMask[DestLane] = SourceLane;
 238         // The zero mask may override the previous insert operation.
 239         for (unsigned i = 0; i < 4; ++i)
 240           if ((ZMask >> i) & 0x1)
 241             ShuffleMask[i] = i + 4;
 242       } else {
 243         // TODO: Model this case as 2 shuffles or a 'logical and' plus shuffle?
 244         return nullptr;
 245       }
 246     } else {
 247       // Replace the selected destination lane with the selected source lane.
 248       ShuffleMask[DestLane] = SourceLane + 4;
 249     }
 250
 251     return Builder.CreateShuffleVector(II.getArgOperand(0), V1, ShuffleMask);
 252   }
 253   return nullptr;
 254 }
 255
 256 /// The shuffle mask for a perm2*128 selects any two halves of two 256-bit
 257 /// source vectors, unless a zero bit is set. If a zero bit is set,
 258 /// then ignore that half of the mask and clear that half of the vector.
 259 static Value *SimplifyX86vperm2(const IntrinsicInst &II,
 260                                 InstCombiner::BuilderTy &Builder) {
 261   if (auto *CInt = dyn_cast<ConstantInt>(II.getArgOperand(2))) {
 262     VectorType *VecTy = cast<VectorType>(II.getType());
 263     ConstantAggregateZero *ZeroVector = ConstantAggregateZero::get(VecTy);
 264
 265     // The immediate permute control byte looks like this:
 266     //    [1:0] - select 128 bits from sources for low half of destination
 267     //    [2]   - ignore
 268     //    [3]   - zero low half of destination
 269     //    [5:4] - select 128 bits from sources for high half of destination
 270     //    [6]   - ignore
 271     //    [7]   - zero high half of destination
 272
 273     uint8_t Imm = CInt->getZExtValue();
 274
 275     bool LowHalfZero = Imm & 0x08;
 276     bool HighHalfZero = Imm & 0x80;
 277
 278     // If both zero mask bits are set, this was just a weird way to
 279     // generate a zero vector.
 280     if (LowHalfZero && HighHalfZero)
 281       return ZeroVector;
 282
 283     // If 0 or 1 zero mask bits are set, this is a simple shuffle.
 284     unsigned NumElts = VecTy->getNumElements();
 285     unsigned HalfSize = NumElts / 2;
 286     SmallVector<int, 8> ShuffleMask(NumElts);
 287
 288     // The high bit of the selection field chooses the 1st or 2nd operand.
 289     bool LowInputSelect = Imm & 0x02;
 290     bool HighInputSelect = Imm & 0x20;
 291
 292     // The low bit of the selection field chooses the low or high half
 293     // of the selected operand.
 294     bool LowHalfSelect = Imm & 0x01;
 295     bool HighHalfSelect = Imm & 0x10;
 296
 297     // Determine which operand(s) are actually in use for this instruction.
 298     Value *V0 = LowInputSelect ? II.getArgOperand(1) : II.getArgOperand(0);
 299     Value *V1 = HighInputSelect ? II.getArgOperand(1) : II.getArgOperand(0);
 300
 301     // If needed, replace operands based on zero mask.
 302     V0 = LowHalfZero ? ZeroVector : V0;
 303     V1 = HighHalfZero ? ZeroVector : V1;
 304
 305     // Permute low half of result.
 306     unsigned StartIndex = LowHalfSelect ? HalfSize : 0;
 307     for (unsigned i = 0; i < HalfSize; ++i)
 308       ShuffleMask[i] = StartIndex + i;
 309
 310     // Permute high half of result.
 311     StartIndex = HighHalfSelect ? HalfSize : 0;
 312     StartIndex += NumElts;
 313     for (unsigned i = 0; i < HalfSize; ++i)
 314       ShuffleMask[i + HalfSize] = StartIndex + i;
 315
 316     return Builder.CreateShuffleVector(V0, V1, ShuffleMask);
 317   }
 318   return nullptr;
 319 }
 320
 321 /// visitCallInst - CallInst simplification.  This mostly only handles folding
 322 /// of intrinsic instructions.  For normal calls, it allows visitCallSite to do
 323 /// the heavy lifting.
 324 ///
 325 Instruction *InstCombiner::visitCallInst(CallInst &CI) {
 326   if (isFreeCall(&CI, TLI))
 327     return visitFree(CI);
 328
 329   // If the caller function is nounwind, mark the call as nounwind, even if the
 330   // callee isn't.
 331   if (CI.getParent()->getParent()->doesNotThrow() &&
 332       !CI.doesNotThrow()) {
 333     CI.setDoesNotThrow();
 334     return &CI;
 335   }
 336
 337   IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(&CI);
 338   if (!II) return visitCallSite(&CI);
 339
 340   // Intrinsics cannot occur in an invoke, so handle them here instead of in
 341   // visitCallSite.
 342   if (MemIntrinsic *MI = dyn_cast<MemIntrinsic>(II)) {
 343     bool Changed = false;
 344
 345     // memmove/cpy/set of zero bytes is a noop.
 346     if (Constant *NumBytes = dyn_cast<Constant>(MI->getLength())) {
 347       if (NumBytes->isNullValue())
 348         return EraseInstFromFunction(CI);
 349
 350       if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(NumBytes))
 351         if (CI->getZExtValue() == 1) {
 352           // Replace the instruction with just byte operations.  We would
 353           // transform other cases to loads/stores, but we don't know if
 354           // alignment is sufficient.
 355         }
 356     }
 357
 358     // No other transformations apply to volatile transfers.
 359     if (MI->isVolatile())
 360       return nullptr;
 361
 362     // If we have a memmove and the source operation is a constant global,
 363     // then the source and dest pointers can't alias, so we can change this
 364     // into a call to memcpy.
 365     if (MemMoveInst *MMI = dyn_cast<MemMoveInst>(MI)) {
 366       if (GlobalVariable *GVSrc = dyn_cast<GlobalVariable>(MMI->getSource()))
 367         if (GVSrc->isConstant()) {
 368           Module *M = CI.getParent()->getParent()->getParent();
 369           Intrinsic::ID MemCpyID = Intrinsic::memcpy;
 370           Type *Tys[3] = { CI.getArgOperand(0)->getType(),
 371                            CI.getArgOperand(1)->getType(),
 372                            CI.getArgOperand(2)->getType() };
 373           CI.setCalledFunction(Intrinsic::getDeclaration(M, MemCpyID, Tys));
 374           Changed = true;
 375         }
 376     }
 377
 378     if (MemTransferInst *MTI = dyn_cast<MemTransferInst>(MI)) {
 379       // memmove(x,x,size) -> noop.
 380       if (MTI->getSource() == MTI->getDest())
 381         return EraseInstFromFunction(CI);
 382     }
 383
 384     // If we can determine a pointer alignment that is bigger than currently
 385     // set, update the alignment.
 386     if (isa<MemTransferInst>(MI)) {
 387       if (Instruction *I = SimplifyMemTransfer(MI))
 388         return I;
 389     } else if (MemSetInst *MSI = dyn_cast<MemSetInst>(MI)) {
 390       if (Instruction *I = SimplifyMemSet(MSI))
 391         return I;
 392     }
 393
 394     if (Changed) return II;
 395   }
 396
 397   switch (II->getIntrinsicID()) {
 398   default: break;
 399   case Intrinsic::objectsize: {
 400     uint64_t Size;
 401     if (getObjectSize(II->getArgOperand(0), Size, DL, TLI))
 402       return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantInt::get(CI.getType(), Size));
 403     return nullptr;
 404   }
 405   case Intrinsic::bswap: {
 406     Value *IIOperand = II->getArgOperand(0);
 407     Value *X = nullptr;
 408
 409     // bswap(bswap(x)) -> x
 410     if (match(IIOperand, m_BSwap(m_Value(X))))
 411         return ReplaceInstUsesWith(CI, X);
 412
 413     // bswap(trunc(bswap(x))) -> trunc(lshr(x, c))
 414     if (match(IIOperand, m_Trunc(m_BSwap(m_Value(X))))) {
 415       unsigned C = X->getType()->getPrimitiveSizeInBits() -
 416         IIOperand->getType()->getPrimitiveSizeInBits();
 417       Value *CV = ConstantInt::get(X->getType(), C);
 418       Value *V = Builder->CreateLShr(X, CV);
 419       return new TruncInst(V, IIOperand->getType());
 420     }
 421     break;
 422   }
 423
 424   case Intrinsic::powi:
 425     if (ConstantInt *Power = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1))) {
 426       // powi(x, 0) -> 1.0
 427       if (Power->isZero())
 428         return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantFP::get(CI.getType(), 1.0));
 429       // powi(x, 1) -> x
 430       if (Power->isOne())
 431         return ReplaceInstUsesWith(CI, II->getArgOperand(0));
 432       // powi(x, -1) -> 1/x
 433       if (Power->isAllOnesValue())
 434         return BinaryOperator::CreateFDiv(ConstantFP::get(CI.getType(), 1.0),
 435                                           II->getArgOperand(0));
 436     }
 437     break;
 438   case Intrinsic::cttz: {
 439     // If all bits below the first known one are known zero,
 440     // this value is constant.
 441     IntegerType *IT = dyn_cast<IntegerType>(II->getArgOperand(0)->getType());
 442     // FIXME: Try to simplify vectors of integers.
 443     if (!IT) break;
 444     uint32_t BitWidth = IT->getBitWidth();
 445     APInt KnownZero(BitWidth, 0);
 446     APInt KnownOne(BitWidth, 0);
 447     computeKnownBits(II->getArgOperand(0), KnownZero, KnownOne, 0, II);
 448     unsigned TrailingZeros = KnownOne.countTrailingZeros();
 449     APInt Mask(APInt::getLowBitsSet(BitWidth, TrailingZeros));
 450     if ((Mask & KnownZero) == Mask)
 451       return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantInt::get(IT,
 452                                  APInt(BitWidth, TrailingZeros)));
 453
 454     }
 455     break;
 456   case Intrinsic::ctlz: {
 457     // If all bits above the first known one are known zero,
 458     // this value is constant.
 459     IntegerType *IT = dyn_cast<IntegerType>(II->getArgOperand(0)->getType());
 460     // FIXME: Try to simplify vectors of integers.
 461     if (!IT) break;
 462     uint32_t BitWidth = IT->getBitWidth();
 463     APInt KnownZero(BitWidth, 0);
 464     APInt KnownOne(BitWidth, 0);
 465     computeKnownBits(II->getArgOperand(0), KnownZero, KnownOne, 0, II);
 466     unsigned LeadingZeros = KnownOne.countLeadingZeros();
 467     APInt Mask(APInt::getHighBitsSet(BitWidth, LeadingZeros));
 468     if ((Mask & KnownZero) == Mask)
 469       return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantInt::get(IT,
 470                                  APInt(BitWidth, LeadingZeros)));
 471
 472     }
 473     break;
 474
 475   case Intrinsic::uadd_with_overflow:
 476   case Intrinsic::sadd_with_overflow:
 477   case Intrinsic::umul_with_overflow:
 478   case Intrinsic::smul_with_overflow:
 479     if (isa<Constant>(II->getArgOperand(0)) &&
 480         !isa<Constant>(II->getArgOperand(1))) {
 481       // Canonicalize constants into the RHS.
 482       Value *LHS = II->getArgOperand(0);
 483       II->setArgOperand(0, II->getArgOperand(1));
 484       II->setArgOperand(1, LHS);
 485       return II;
 486     }
 487     // fall through
 488
 489   case Intrinsic::usub_with_overflow:
 490   case Intrinsic::ssub_with_overflow: {
 491     OverflowCheckFlavor OCF =
 492         IntrinsicIDToOverflowCheckFlavor(II->getIntrinsicID());
 493     assert(OCF != OCF_INVALID && "unexpected!");
 494
 495     Value *OperationResult = nullptr;
 496     Constant *OverflowResult = nullptr;
 497     if (OptimizeOverflowCheck(OCF, II->getArgOperand(0), II->getArgOperand(1),
 498                               *II, OperationResult, OverflowResult))
 499       return CreateOverflowTuple(II, OperationResult, OverflowResult);
 500
 501     break;
 502   }
 503
 504   case Intrinsic::minnum:
 505   case Intrinsic::maxnum: {
 506     Value *Arg0 = II->getArgOperand(0);
 507     Value *Arg1 = II->getArgOperand(1);
 508
 509     // fmin(x, x) -> x
 510     if (Arg0 == Arg1)
 511       return ReplaceInstUsesWith(CI, Arg0);
 512
 513     const ConstantFP *C0 = dyn_cast<ConstantFP>(Arg0);
 514     const ConstantFP *C1 = dyn_cast<ConstantFP>(Arg1);
 515
 516     // Canonicalize constants into the RHS.
 517     if (C0 && !C1) {
 518       II->setArgOperand(0, Arg1);
 519       II->setArgOperand(1, Arg0);
 520       return II;
 521     }
 522
 523     // fmin(x, nan) -> x
 524     if (C1 && C1->isNaN())
 525       return ReplaceInstUsesWith(CI, Arg0);
 526
 527     // This is the value because if undef were NaN, we would return the other
 528     // value and cannot return a NaN unless both operands are.
 529     //
 530     // fmin(undef, x) -> x
 531     if (isa<UndefValue>(Arg0))
 532       return ReplaceInstUsesWith(CI, Arg1);
 533
 534     // fmin(x, undef) -> x
 535     if (isa<UndefValue>(Arg1))
 536       return ReplaceInstUsesWith(CI, Arg0);
 537
 538     Value *X = nullptr;
 539     Value *Y = nullptr;
 540     if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::minnum) {
 541       // fmin(x, fmin(x, y)) -> fmin(x, y)
 542       // fmin(y, fmin(x, y)) -> fmin(x, y)
 543       if (match(Arg1, m_FMin(m_Value(X), m_Value(Y)))) {
 544         if (Arg0 == X || Arg0 == Y)
 545           return ReplaceInstUsesWith(CI, Arg1);
 546       }
 547
 548       // fmin(fmin(x, y), x) -> fmin(x, y)
 549       // fmin(fmin(x, y), y) -> fmin(x, y)
 550       if (match(Arg0, m_FMin(m_Value(X), m_Value(Y)))) {
 551         if (Arg1 == X || Arg1 == Y)
 552           return ReplaceInstUsesWith(CI, Arg0);
 553       }
 554
 555       // TODO: fmin(nnan x, inf) -> x
 556       // TODO: fmin(nnan ninf x, flt_max) -> x
 557       if (C1 && C1->isInfinity()) {
 558         // fmin(x, -inf) -> -inf
 559         if (C1->isNegative())
 560           return ReplaceInstUsesWith(CI, Arg1);
 561       }
 562     } else {
 563       assert(II->getIntrinsicID() == Intrinsic::maxnum);
 564       // fmax(x, fmax(x, y)) -> fmax(x, y)
 565       // fmax(y, fmax(x, y)) -> fmax(x, y)
 566       if (match(Arg1, m_FMax(m_Value(X), m_Value(Y)))) {
 567         if (Arg0 == X || Arg0 == Y)
 568           return ReplaceInstUsesWith(CI, Arg1);
 569       }
 570
 571       // fmax(fmax(x, y), x) -> fmax(x, y)
 572       // fmax(fmax(x, y), y) -> fmax(x, y)
 573       if (match(Arg0, m_FMax(m_Value(X), m_Value(Y)))) {
 574         if (Arg1 == X || Arg1 == Y)
 575           return ReplaceInstUsesWith(CI, Arg0);
 576       }
 577
 578       // TODO: fmax(nnan x, -inf) -> x
 579       // TODO: fmax(nnan ninf x, -flt_max) -> x
 580       if (C1 && C1->isInfinity()) {
 581         // fmax(x, inf) -> inf
 582         if (!C1->isNegative())
 583           return ReplaceInstUsesWith(CI, Arg1);
 584       }
 585     }
 586     break;
 587   }
 588   case Intrinsic::ppc_altivec_lvx:
 589   case Intrinsic::ppc_altivec_lvxl:
 590     // Turn PPC lvx -> load if the pointer is known aligned.
 591     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(0), 16, DL, II, AC, DT) >=
 592         16) {
 593       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(0),
 594                                          PointerType::getUnqual(II->getType()));
 595       return new LoadInst(Ptr);
 596     }
 597     break;
 598   case Intrinsic::ppc_vsx_lxvw4x:
 599   case Intrinsic::ppc_vsx_lxvd2x: {
 600     // Turn PPC VSX loads into normal loads.
 601     Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(0),
 602                                         PointerType::getUnqual(II->getType()));
 603     return new LoadInst(Ptr, Twine(""), false, 1);
 604   }
 605   case Intrinsic::ppc_altivec_stvx:
 606   case Intrinsic::ppc_altivec_stvxl:
 607     // Turn stvx -> store if the pointer is known aligned.
 608     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(1), 16, DL, II, AC, DT) >=
 609         16) {
 610       Type *OpPtrTy =
 611         PointerType::getUnqual(II->getArgOperand(0)->getType());
 612       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(1), OpPtrTy);
 613       return new StoreInst(II->getArgOperand(0), Ptr);
 614     }
 615     break;
 616   case Intrinsic::ppc_vsx_stxvw4x:
 617   case Intrinsic::ppc_vsx_stxvd2x: {
 618     // Turn PPC VSX stores into normal stores.
 619     Type *OpPtrTy = PointerType::getUnqual(II->getArgOperand(0)->getType());
 620     Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(1), OpPtrTy);
 621     return new StoreInst(II->getArgOperand(0), Ptr, false, 1);
 622   }
 623   case Intrinsic::ppc_qpx_qvlfs:
 624     // Turn PPC QPX qvlfs -> load if the pointer is known aligned.
 625     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(0), 16, DL, II, AC, DT) >=
 626         16) {
 627       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(0),
 628                                          PointerType::getUnqual(II->getType()));
 629       return new LoadInst(Ptr);
 630     }
 631     break;
 632   case Intrinsic::ppc_qpx_qvlfd:
 633     // Turn PPC QPX qvlfd -> load if the pointer is known aligned.
 634     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(0), 32, DL, II, AC, DT) >=
 635         32) {
 636       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(0),
 637                                          PointerType::getUnqual(II->getType()));
 638       return new LoadInst(Ptr);
 639     }
 640     break;
 641   case Intrinsic::ppc_qpx_qvstfs:
 642     // Turn PPC QPX qvstfs -> store if the pointer is known aligned.
 643     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(1), 16, DL, II, AC, DT) >=
 644         16) {
 645       Type *OpPtrTy =
 646         PointerType::getUnqual(II->getArgOperand(0)->getType());
 647       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(1), OpPtrTy);
 648       return new StoreInst(II->getArgOperand(0), Ptr);
 649     }
 650     break;
 651   case Intrinsic::ppc_qpx_qvstfd:
 652     // Turn PPC QPX qvstfd -> store if the pointer is known aligned.
 653     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(1), 32, DL, II, AC, DT) >=
 654         32) {
 655       Type *OpPtrTy =
 656         PointerType::getUnqual(II->getArgOperand(0)->getType());
 657       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(1), OpPtrTy);
 658       return new StoreInst(II->getArgOperand(0), Ptr);
 659     }
 660     break;
 661   case Intrinsic::x86_sse_storeu_ps:
 662   case Intrinsic::x86_sse2_storeu_pd:
 663   case Intrinsic::x86_sse2_storeu_dq:
 664     // Turn X86 storeu -> store if the pointer is known aligned.
 665     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(0), 16, DL, II, AC, DT) >=
 666         16) {
 667       Type *OpPtrTy =
 668         PointerType::getUnqual(II->getArgOperand(1)->getType());
 669       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(0), OpPtrTy);
 670       return new StoreInst(II->getArgOperand(1), Ptr);
 671     }
 672     break;
 673
 674   case Intrinsic::x86_sse_cvtss2si:
 675   case Intrinsic::x86_sse_cvtss2si64:
 676   case Intrinsic::x86_sse_cvttss2si:
 677   case Intrinsic::x86_sse_cvttss2si64:
 678   case Intrinsic::x86_sse2_cvtsd2si:
 679   case Intrinsic::x86_sse2_cvtsd2si64:
 680   case Intrinsic::x86_sse2_cvttsd2si:
 681   case Intrinsic::x86_sse2_cvttsd2si64: {
 682     // These intrinsics only demand the 0th element of their input vectors. If
 683     // we can simplify the input based on that, do so now.
 684     unsigned VWidth =
 685       cast<VectorType>(II->getArgOperand(0)->getType())->getNumElements();
 686     APInt DemandedElts(VWidth, 1);
 687     APInt UndefElts(VWidth, 0);
 688     if (Value *V = SimplifyDemandedVectorElts(II->getArgOperand(0),
 689                                               DemandedElts, UndefElts)) {
 690       II->setArgOperand(0, V);
 691       return II;
 692     }
 693     break;
 694   }
 695
 696   // Constant fold <A x Bi> << Ci.
 697   // FIXME: We don't handle _dq because it's a shift of an i128, but is
 698   // represented in the IR as <2 x i64>. A per element shift is wrong.
 699   case Intrinsic::x86_sse2_psll_d:
 700   case Intrinsic::x86_sse2_psll_q:
 701   case Intrinsic::x86_sse2_psll_w:
 702   case Intrinsic::x86_sse2_pslli_d:
 703   case Intrinsic::x86_sse2_pslli_q:
 704   case Intrinsic::x86_sse2_pslli_w:
 705   case Intrinsic::x86_avx2_psll_d:
 706   case Intrinsic::x86_avx2_psll_q:
 707   case Intrinsic::x86_avx2_psll_w:
 708   case Intrinsic::x86_avx2_pslli_d:
 709   case Intrinsic::x86_avx2_pslli_q:
 710   case Intrinsic::x86_avx2_pslli_w:
 711   case Intrinsic::x86_sse2_psrl_d:
 712   case Intrinsic::x86_sse2_psrl_q:
 713   case Intrinsic::x86_sse2_psrl_w:
 714   case Intrinsic::x86_sse2_psrli_d:
 715   case Intrinsic::x86_sse2_psrli_q:
 716   case Intrinsic::x86_sse2_psrli_w:
 717   case Intrinsic::x86_avx2_psrl_d:
 718   case Intrinsic::x86_avx2_psrl_q:
 719   case Intrinsic::x86_avx2_psrl_w:
 720   case Intrinsic::x86_avx2_psrli_d:
 721   case Intrinsic::x86_avx2_psrli_q:
 722   case Intrinsic::x86_avx2_psrli_w: {
 723     // Simplify if count is constant. To 0 if >= BitWidth,
 724     // otherwise to shl/lshr.
 725     auto CDV = dyn_cast<ConstantDataVector>(II->getArgOperand(1));
 726     auto CInt = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1));
 727     if (!CDV && !CInt)
 728       break;
 729     ConstantInt *Count;
 730     if (CDV)
 731       Count = cast<ConstantInt>(CDV->getElementAsConstant(0));
 732     else
 733       Count = CInt;
 734
 735     auto Vec = II->getArgOperand(0);
 736     auto VT = cast<VectorType>(Vec->getType());
 737     if (Count->getZExtValue() >
 738         VT->getElementType()->getPrimitiveSizeInBits() - 1)
 739       return ReplaceInstUsesWith(
 740           CI, ConstantAggregateZero::get(Vec->getType()));
 741
 742     bool isPackedShiftLeft = true;
 743     switch (II->getIntrinsicID()) {
 744     default : break;
 745     case Intrinsic::x86_sse2_psrl_d:
 746     case Intrinsic::x86_sse2_psrl_q:
 747     case Intrinsic::x86_sse2_psrl_w:
 748     case Intrinsic::x86_sse2_psrli_d:
 749     case Intrinsic::x86_sse2_psrli_q:
 750     case Intrinsic::x86_sse2_psrli_w:
 751     case Intrinsic::x86_avx2_psrl_d:
 752     case Intrinsic::x86_avx2_psrl_q:
 753     case Intrinsic::x86_avx2_psrl_w:
 754     case Intrinsic::x86_avx2_psrli_d:
 755     case Intrinsic::x86_avx2_psrli_q:
 756     case Intrinsic::x86_avx2_psrli_w: isPackedShiftLeft = false; break;
 757     }
 758
 759     unsigned VWidth = VT->getNumElements();
 760     // Get a constant vector of the same type as the first operand.
 761     auto VTCI = ConstantInt::get(VT->getElementType(), Count->getZExtValue());
 762     if (isPackedShiftLeft)
 763       return BinaryOperator::CreateShl(Vec,
 764           Builder->CreateVectorSplat(VWidth, VTCI));
 765
 766     return BinaryOperator::CreateLShr(Vec,
 767         Builder->CreateVectorSplat(VWidth, VTCI));
 768   }
 769
 770   case Intrinsic::x86_sse41_pmovsxbw:
 771   case Intrinsic::x86_sse41_pmovsxwd:
 772   case Intrinsic::x86_sse41_pmovsxdq:
 773   case Intrinsic::x86_sse41_pmovzxbw:
 774   case Intrinsic::x86_sse41_pmovzxwd:
 775   case Intrinsic::x86_sse41_pmovzxdq: {
 776     // pmov{s|z}x ignores the upper half of their input vectors.
 777     unsigned VWidth =
 778       cast<VectorType>(II->getArgOperand(0)->getType())->getNumElements();
 779     unsigned LowHalfElts = VWidth / 2;
 780     APInt InputDemandedElts(APInt::getBitsSet(VWidth, 0, LowHalfElts));
 781     APInt UndefElts(VWidth, 0);
 782     if (Value *TmpV = SimplifyDemandedVectorElts(
 783             II->getArgOperand(0), InputDemandedElts, UndefElts)) {
 784       II->setArgOperand(0, TmpV);
 785       return II;
 786     }
 787     break;
 788   }
 789   case Intrinsic::x86_sse41_insertps:
 790     if (Value *V = SimplifyX86insertps(*II, *Builder))
 791       return ReplaceInstUsesWith(*II, V);
 792     break;
 793
 794   case Intrinsic::x86_sse4a_insertqi: {
 795     // insertqi x, y, 64, 0 can just copy y's lower bits and leave the top
 796     // ones undef
 797     // TODO: eventually we should lower this intrinsic to IR
 798     if (auto CIWidth = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(2))) {
 799       if (auto CIStart = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(3))) {
 800         unsigned Index = CIStart->getZExtValue();
 801         // From AMD documentation: "a value of zero in the field length is
 802         // defined as length of 64".
 803         unsigned Length = CIWidth->equalsInt(0) ? 64 : CIWidth->getZExtValue();
 804
 805         // From AMD documentation: "If the sum of the bit index + length field
 806         // is greater than 64, the results are undefined".
 807
 808         // Note that both field index and field length are 8-bit quantities.
 809         // Since variables 'Index' and 'Length' are unsigned values
 810         // obtained from zero-extending field index and field length
 811         // respectively, their sum should never wrap around.
 812         if ((Index + Length) > 64)
 813           return ReplaceInstUsesWith(CI, UndefValue::get(II->getType()));
 814
 815         if (Length == 64 && Index == 0) {
 816           Value *Vec = II->getArgOperand(1);
 817           Value *Undef = UndefValue::get(Vec->getType());
 818           const uint32_t Mask[] = { 0, 2 };
 819           return ReplaceInstUsesWith(
 820               CI,
 821               Builder->CreateShuffleVector(
 822                   Vec, Undef, ConstantDataVector::get(
 823                                   II->getContext(), makeArrayRef(Mask))));
 824
 825         } else if (auto Source =
 826                        dyn_cast<IntrinsicInst>(II->getArgOperand(0))) {
 827           if (Source->hasOneUse() &&
 828               Source->getArgOperand(1) == II->getArgOperand(1)) {
 829             // If the source of the insert has only one use and it's another
 830             // insert (and they're both inserting from the same vector), try to
 831             // bundle both together.
 832             auto CISourceWidth =
 833                 dyn_cast<ConstantInt>(Source->getArgOperand(2));
 834             auto CISourceStart =
 835                 dyn_cast<ConstantInt>(Source->getArgOperand(3));
 836             if (CISourceStart && CISourceWidth) {
 837               unsigned Start = CIStart->getZExtValue();
 838               unsigned Width = CIWidth->getZExtValue();
 839               unsigned End = Start + Width;
 840               unsigned SourceStart = CISourceStart->getZExtValue();
 841               unsigned SourceWidth = CISourceWidth->getZExtValue();
 842               unsigned SourceEnd = SourceStart + SourceWidth;
 843               unsigned NewStart, NewWidth;
 844               bool ShouldReplace = false;
 845               if (Start <= SourceStart && SourceStart <= End) {
 846                 NewStart = Start;
 847                 NewWidth = std::max(End, SourceEnd) - NewStart;
 848                 ShouldReplace = true;
 849               } else if (SourceStart <= Start && Start <= SourceEnd) {
 850                 NewStart = SourceStart;
 851                 NewWidth = std::max(SourceEnd, End) - NewStart;
 852                 ShouldReplace = true;
 853               }
 854
 855               if (ShouldReplace) {
 856                 Constant *ConstantWidth = ConstantInt::get(
 857                     II->getArgOperand(2)->getType(), NewWidth, false);
 858                 Constant *ConstantStart = ConstantInt::get(
 859                     II->getArgOperand(3)->getType(), NewStart, false);
 860                 Value *Args[4] = { Source->getArgOperand(0),
 861                                    II->getArgOperand(1), ConstantWidth,
 862                                    ConstantStart };
 863                 Module *M = CI.getParent()->getParent()->getParent();
 864                 Value *F =
 865                     Intrinsic::getDeclaration(M, Intrinsic::x86_sse4a_insertqi);
 866                 return ReplaceInstUsesWith(CI, Builder->CreateCall(F, Args));
 867               }
 868             }
 869           }
 870         }
 871       }
 872     }
 873     break;
 874   }
 875
 876   case Intrinsic::x86_sse41_pblendvb:
 877   case Intrinsic::x86_sse41_blendvps:
 878   case Intrinsic::x86_sse41_blendvpd:
 879   case Intrinsic::x86_avx_blendv_ps_256:
 880   case Intrinsic::x86_avx_blendv_pd_256:
 881   case Intrinsic::x86_avx2_pblendvb: {
 882     // Convert blendv* to vector selects if the mask is constant.
 883     // This optimization is convoluted because the intrinsic is defined as
 884     // getting a vector of floats or doubles for the ps and pd versions.
 885     // FIXME: That should be changed.
 886     Value *Mask = II->getArgOperand(2);
 887     if (auto C = dyn_cast<ConstantDataVector>(Mask)) {
 888       auto Tyi1 = Builder->getInt1Ty();
 889       auto SelectorType = cast<VectorType>(Mask->getType());
 890       auto EltTy = SelectorType->getElementType();
 891       unsigned Size = SelectorType->getNumElements();
 892       unsigned BitWidth =
 893           EltTy->isFloatTy()
 894               ? 32
 895               : (EltTy->isDoubleTy() ? 64 : EltTy->getIntegerBitWidth());
 896       assert((BitWidth == 64 || BitWidth == 32 || BitWidth == 8) &&
 897              "Wrong arguments for variable blend intrinsic");
 898       SmallVector<Constant *, 32> Selectors;
 899       for (unsigned I = 0; I < Size; ++I) {
 900         // The intrinsics only read the top bit
 901         uint64_t Selector;
 902         if (BitWidth == 8)
 903           Selector = C->getElementAsInteger(I);
 904         else
 905           Selector = C->getElementAsAPFloat(I).bitcastToAPInt().getZExtValue();
 906         Selectors.push_back(ConstantInt::get(Tyi1, Selector >> (BitWidth - 1)));
 907       }
 908       auto NewSelector = ConstantVector::get(Selectors);
 909       return SelectInst::Create(NewSelector, II->getArgOperand(1),
 910                                 II->getArgOperand(0), "blendv");
 911     } else {
 912       break;
 913     }
 914   }
 915
 916   case Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_ps:
 917   case Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_ps_256:
 918   case Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_pd:
 919   case Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_pd_256: {
 920     // Convert vpermil* to shufflevector if the mask is constant.
 921     Value *V = II->getArgOperand(1);
 922     unsigned Size = cast<VectorType>(V->getType())->getNumElements();
 923     assert(Size == 8 || Size == 4 || Size == 2);
 924     uint32_t Indexes[8];
 925     if (auto C = dyn_cast<ConstantDataVector>(V)) {
 926       // The intrinsics only read one or two bits, clear the rest.
 927       for (unsigned I = 0; I < Size; ++I) {
 928         uint32_t Index = C->getElementAsInteger(I) & 0x3;
 929         if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_pd ||
 930             II->getIntrinsicID() == Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_pd_256)
 931           Index >>= 1;
 932         Indexes[I] = Index;
 933       }
 934     } else if (isa<ConstantAggregateZero>(V)) {
 935       for (unsigned I = 0; I < Size; ++I)
 936         Indexes[I] = 0;
 937     } else {
 938       break;
 939     }
 940     // The _256 variants are a bit trickier since the mask bits always index
 941     // into the corresponding 128 half. In order to convert to a generic
 942     // shuffle, we have to make that explicit.
 943     if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_ps_256 ||
 944         II->getIntrinsicID() == Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_pd_256) {
 945       for (unsigned I = Size / 2; I < Size; ++I)
 946         Indexes[I] += Size / 2;
 947     }
 948     auto NewC =
 949         ConstantDataVector::get(V->getContext(), makeArrayRef(Indexes, Size));
 950     auto V1 = II->getArgOperand(0);
 951     auto V2 = UndefValue::get(V1->getType());
 952     auto Shuffle = Builder->CreateShuffleVector(V1, V2, NewC);
 953     return ReplaceInstUsesWith(CI, Shuffle);
 954   }
 955
 956   case Intrinsic::x86_avx_vperm2f128_pd_256:
 957   case Intrinsic::x86_avx_vperm2f128_ps_256:
 958   case Intrinsic::x86_avx_vperm2f128_si_256:
 959   case Intrinsic::x86_avx2_vperm2i128:
 960     if (Value *V = SimplifyX86vperm2(*II, *Builder))
 961       return ReplaceInstUsesWith(*II, V);
 962     break;
 963
 964   case Intrinsic::ppc_altivec_vperm:
 965     // Turn vperm(V1,V2,mask) -> shuffle(V1,V2,mask) if mask is a constant.
 966     // Note that ppc_altivec_vperm has a big-endian bias, so when creating
 967     // a vectorshuffle for little endian, we must undo the transformation
 968     // performed on vec_perm in altivec.h.  That is, we must complement
 969     // the permutation mask with respect to 31 and reverse the order of
 970     // V1 and V2.
 971     if (Constant *Mask = dyn_cast<Constant>(II->getArgOperand(2))) {
 972       assert(Mask->getType()->getVectorNumElements() == 16 &&
 973              "Bad type for intrinsic!");
 974
 975       // Check that all of the elements are integer constants or undefs.
 976       bool AllEltsOk = true;
 977       for (unsigned i = 0; i != 16; ++i) {
 978         Constant *Elt = Mask->getAggregateElement(i);
 979         if (!Elt || !(isa<ConstantInt>(Elt) || isa<UndefValue>(Elt))) {
 980           AllEltsOk = false;
 981           break;
 982         }
 983       }
 984
 985       if (AllEltsOk) {
 986         // Cast the input vectors to byte vectors.
 987         Value *Op0 = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(0),
 988                                             Mask->getType());
 989         Value *Op1 = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(1),
 990                                             Mask->getType());
 991         Value *Result = UndefValue::get(Op0->getType());
 992
 993         // Only extract each element once.
 994         Value *ExtractedElts[32];
 995         memset(ExtractedElts, 0, sizeof(ExtractedElts));
 996
 997         for (unsigned i = 0; i != 16; ++i) {
 998           if (isa<UndefValue>(Mask->getAggregateElement(i)))
 999             continue;
1000           unsigned Idx =
1001             cast<ConstantInt>(Mask->getAggregateElement(i))->getZExtValue();
1002           Idx &= 31;  // Match the hardware behavior.
1003           if (DL.isLittleEndian())
1004             Idx = 31 - Idx;
1005
1006           if (!ExtractedElts[Idx]) {
1007             Value *Op0ToUse = (DL.isLittleEndian()) ? Op1 : Op0;
1008             Value *Op1ToUse = (DL.isLittleEndian()) ? Op0 : Op1;
1009             ExtractedElts[Idx] =
1010               Builder->CreateExtractElement(Idx < 16 ? Op0ToUse : Op1ToUse,
1011                                             Builder->getInt32(Idx&15));
1012           }
1013
1014           // Insert this value into the result vector.
1015           Result = Builder->CreateInsertElement(Result, ExtractedElts[Idx],
1016                                                 Builder->getInt32(i));
1017         }
1018         return CastInst::Create(Instruction::BitCast, Result, CI.getType());
1019       }
1020     }
1021     break;
1022
1023   case Intrinsic::arm_neon_vld1:
1024   case Intrinsic::arm_neon_vld2:
1025   case Intrinsic::arm_neon_vld3:
1026   case Intrinsic::arm_neon_vld4:
1027   case Intrinsic::arm_neon_vld2lane:
1028   case Intrinsic::arm_neon_vld3lane:
1029   case Intrinsic::arm_neon_vld4lane:
1030   case Intrinsic::arm_neon_vst1:
1031   case Intrinsic::arm_neon_vst2:
1032   case Intrinsic::arm_neon_vst3:
1033   case Intrinsic::arm_neon_vst4:
1034   case Intrinsic::arm_neon_vst2lane:
1035   case Intrinsic::arm_neon_vst3lane:
1036   case Intrinsic::arm_neon_vst4lane: {
1037     unsigned MemAlign = getKnownAlignment(II->getArgOperand(0), DL, II, AC, DT);
1038     unsigned AlignArg = II->getNumArgOperands() - 1;
1039     ConstantInt *IntrAlign = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(AlignArg));
1040     if (IntrAlign && IntrAlign->getZExtValue() < MemAlign) {
1041       II->setArgOperand(AlignArg,
1042                         ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(II->getContext()),
1043                                          MemAlign, false));
1044       return II;
1045     }
1046     break;
1047   }
1048
1049   case Intrinsic::arm_neon_vmulls:
1050   case Intrinsic::arm_neon_vmullu:
1051   case Intrinsic::aarch64_neon_smull:
1052   case Intrinsic::aarch64_neon_umull: {
1053     Value *Arg0 = II->getArgOperand(0);
1054     Value *Arg1 = II->getArgOperand(1);
1055
1056     // Handle mul by zero first:
1057     if (isa<ConstantAggregateZero>(Arg0) || isa<ConstantAggregateZero>(Arg1)) {
1058       return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantAggregateZero::get(II->getType()));
1059     }
1060
1061     // Check for constant LHS & RHS - in this case we just simplify.
1062     bool Zext = (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::arm_neon_vmullu ||
1063                  II->getIntrinsicID() == Intrinsic::aarch64_neon_umull);
1064     VectorType *NewVT = cast<VectorType>(II->getType());
1065     if (Constant *CV0 = dyn_cast<Constant>(Arg0)) {
1066       if (Constant *CV1 = dyn_cast<Constant>(Arg1)) {
1067         CV0 = ConstantExpr::getIntegerCast(CV0, NewVT, /*isSigned=*/!Zext);
1068         CV1 = ConstantExpr::getIntegerCast(CV1, NewVT, /*isSigned=*/!Zext);
1069
1070         return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantExpr::getMul(CV0, CV1));
1071       }
1072
1073       // Couldn't simplify - canonicalize constant to the RHS.
1074       std::swap(Arg0, Arg1);
1075     }
1076
1077     // Handle mul by one:
1078     if (Constant *CV1 = dyn_cast<Constant>(Arg1))
1079       if (ConstantInt *Splat =
1080               dyn_cast_or_null<ConstantInt>(CV1->getSplatValue()))
1081         if (Splat->isOne())
1082           return CastInst::CreateIntegerCast(Arg0, II->getType(),
1083                                              /*isSigned=*/!Zext);
1084
1085     break;
1086   }
1087
1088   case Intrinsic::AMDGPU_rcp: {
1089     if (const ConstantFP *C = dyn_cast<ConstantFP>(II->getArgOperand(0))) {
1090       const APFloat &ArgVal = C->getValueAPF();
1091       APFloat Val(ArgVal.getSemantics(), 1.0);
1092       APFloat::opStatus Status = Val.divide(ArgVal,
1093                                             APFloat::rmNearestTiesToEven);
1094       // Only do this if it was exact and therefore not dependent on the
1095       // rounding mode.
1096       if (Status == APFloat::opOK)
1097         return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantFP::get(II->getContext(), Val));
1098     }
1099
1100     break;
1101   }
1102   case Intrinsic::stackrestore: {
1103     // If the save is right next to the restore, remove the restore.  This can
1104     // happen when variable allocas are DCE'd.
1105     if (IntrinsicInst *SS = dyn_cast<IntrinsicInst>(II->getArgOperand(0))) {
1106       if (SS->getIntrinsicID() == Intrinsic::stacksave) {
1107         BasicBlock::iterator BI = SS;
1108         if (&*++BI == II)
1109           return EraseInstFromFunction(CI);
1110       }
1111     }
1112
1113     // Scan down this block to see if there is another stack restore in the
1114     // same block without an intervening call/alloca.
1115     BasicBlock::iterator BI = II;
1116     TerminatorInst *TI = II->getParent()->getTerminator();
1117     bool CannotRemove = false;
1118     for (++BI; &*BI != TI; ++BI) {
1119       if (isa<AllocaInst>(BI)) {
1120         CannotRemove = true;
1121         break;
1122       }
1123       if (CallInst *BCI = dyn_cast<CallInst>(BI)) {
1124         if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(BCI)) {
1125           // If there is a stackrestore below this one, remove this one.
1126           if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::stackrestore)
1127             return EraseInstFromFunction(CI);
1128           // Otherwise, ignore the intrinsic.
1129         } else {
1130           // If we found a non-intrinsic call, we can't remove the stack
1131           // restore.
1132           CannotRemove = true;
1133           break;
1134         }
1135       }
1136     }
1137
1138     // If the stack restore is in a return, resume, or unwind block and if there
1139     // are no allocas or calls between the restore and the return, nuke the
1140     // restore.
1141     if (!CannotRemove && (isa<ReturnInst>(TI) || isa<ResumeInst>(TI)))
1142       return EraseInstFromFunction(CI);
1143     break;
1144   }
1145   case Intrinsic::assume: {
1146     // Canonicalize assume(a && b) -> assume(a); assume(b);
1147     // Note: New assumption intrinsics created here are registered by
1148     // the InstCombineIRInserter object.
1149     Value *IIOperand = II->getArgOperand(0), *A, *B,
1150           *AssumeIntrinsic = II->getCalledValue();
1151     if (match(IIOperand, m_And(m_Value(A), m_Value(B)))) {
1152       Builder->CreateCall(AssumeIntrinsic, A, II->getName());
1153       Builder->CreateCall(AssumeIntrinsic, B, II->getName());
1154       return EraseInstFromFunction(*II);
1155     }
1156     // assume(!(a || b)) -> assume(!a); assume(!b);
1157     if (match(IIOperand, m_Not(m_Or(m_Value(A), m_Value(B))))) {
1158       Builder->CreateCall(AssumeIntrinsic, Builder->CreateNot(A),
1159                           II->getName());
1160       Builder->CreateCall(AssumeIntrinsic, Builder->CreateNot(B),
1161                           II->getName());
1162       return EraseInstFromFunction(*II);
1163     }
1164
1165     // assume( (load addr) != null ) -> add 'nonnull' metadata to load
1166     // (if assume is valid at the load)
1167     if (ICmpInst* ICmp = dyn_cast<ICmpInst>(IIOperand)) {
1168       Value *LHS = ICmp->getOperand(0);
1169       Value *RHS = ICmp->getOperand(1);
1170       if (ICmpInst::ICMP_NE == ICmp->getPredicate() &&
1171           isa<LoadInst>(LHS) &&
1172           isa<Constant>(RHS) &&
1173           RHS->getType()->isPointerTy() &&
1174           cast<Constant>(RHS)->isNullValue()) {
1175         LoadInst* LI = cast<LoadInst>(LHS);
1176         if (isValidAssumeForContext(II, LI, DT)) {
1177           MDNode *MD = MDNode::get(II->getContext(), None);
1178           LI->setMetadata(LLVMContext::MD_nonnull, MD);
1179           return EraseInstFromFunction(*II);
1180         }
1181       }
1182       // TODO: apply nonnull return attributes to calls and invokes
1183       // TODO: apply range metadata for range check patterns?
1184     }
1185     // If there is a dominating assume with the same condition as this one,
1186     // then this one is redundant, and should be removed.
1187     APInt KnownZero(1, 0), KnownOne(1, 0);
1188     computeKnownBits(IIOperand, KnownZero, KnownOne, 0, II);
1189     if (KnownOne.isAllOnesValue())
1190       return EraseInstFromFunction(*II);
1191
1192     break;
1193   }
1194   case Intrinsic::experimental_gc_relocate: {
1195     // Translate facts known about a pointer before relocating into
1196     // facts about the relocate value, while being careful to
1197     // preserve relocation semantics.
1198     GCRelocateOperands Operands(II);
1199     Value *DerivedPtr = Operands.getDerivedPtr();
1200
1201     // Remove the relocation if unused, note that this check is required
1202     // to prevent the cases below from looping forever.
1203     if (II->use_empty())
1204       return EraseInstFromFunction(*II);
1205
1206     // Undef is undef, even after relocation.
1207     // TODO: provide a hook for this in GCStrategy.  This is clearly legal for
1208     // most practical collectors, but there was discussion in the review thread
1209     // about whether it was legal for all possible collectors.
1210     if (isa<UndefValue>(DerivedPtr))
1211       return ReplaceInstUsesWith(*II, DerivedPtr);
1212
1213     // The relocation of null will be null for most any collector.
1214     // TODO: provide a hook for this in GCStrategy.  There might be some weird
1215     // collector this property does not hold for.
1216     if (isa<ConstantPointerNull>(DerivedPtr))
1217       return ReplaceInstUsesWith(*II, DerivedPtr);
1218
1219     // isKnownNonNull -> nonnull attribute
1220     if (isKnownNonNull(DerivedPtr))
1221       II->addAttribute(AttributeSet::ReturnIndex, Attribute::NonNull);
1222
1223     // isDereferenceablePointer -> deref attribute
1224     if (isDereferenceablePointer(DerivedPtr, DL)) {
1225       if (Argument *A = dyn_cast<Argument>(DerivedPtr)) {
1226         uint64_t Bytes = A->getDereferenceableBytes();
1227         II->addDereferenceableAttr(AttributeSet::ReturnIndex, Bytes);
1228       }
1229     }
1230
1231     // TODO: bitcast(relocate(p)) -> relocate(bitcast(p))
1232     // Canonicalize on the type from the uses to the defs
1233
1234     // TODO: relocate((gep p, C, C2, ...)) -> gep(relocate(p), C, C2, ...)
1235   }
1236   }
1237
1238   return visitCallSite(II);
1239 }
1240
1241 // InvokeInst simplification
1242 //
1243 Instruction *InstCombiner::visitInvokeInst(InvokeInst &II) {
1244   return visitCallSite(&II);
1245 }
1246
1247 /// isSafeToEliminateVarargsCast - If this cast does not affect the value
1248 /// passed through the varargs area, we can eliminate the use of the cast.
1249 static bool isSafeToEliminateVarargsCast(const CallSite CS,
1250                                          const DataLayout &DL,
1251                                          const CastInst *const CI,
1252                                          const int ix) {
1253   if (!CI->isLosslessCast())
1254     return false;
1255
1256   // If this is a GC intrinsic, avoid munging types.  We need types for
1257   // statepoint reconstruction in SelectionDAG.
1258   // TODO: This is probably something which should be expanded to all
1259   // intrinsics since the entire point of intrinsics is that
1260   // they are understandable by the optimizer.
1261   if (isStatepoint(CS) || isGCRelocate(CS) || isGCResult(CS))
1262     return false;
1263
1264   // The size of ByVal or InAlloca arguments is derived from the type, so we
1265   // can't change to a type with a different size.  If the size were
1266   // passed explicitly we could avoid this check.
1267   if (!CS.isByValOrInAllocaArgument(ix))
1268     return true;
1269
1270   Type* SrcTy =
1271             cast<PointerType>(CI->getOperand(0)->getType())->getElementType();
1272   Type* DstTy = cast<PointerType>(CI->getType())->getElementType();
1273   if (!SrcTy->isSized() || !DstTy->isSized())
1274     return false;
1275   if (DL.getTypeAllocSize(SrcTy) != DL.getTypeAllocSize(DstTy))
1276     return false;
1277   return true;
1278 }
1279
1280 // Try to fold some different type of calls here.
1281 // Currently we're only working with the checking functions, memcpy_chk,
1282 // mempcpy_chk, memmove_chk, memset_chk, strcpy_chk, stpcpy_chk, strncpy_chk,
1283 // strcat_chk and strncat_chk.
1284 Instruction *InstCombiner::tryOptimizeCall(CallInst *CI) {
1285   if (!CI->getCalledFunction()) return nullptr;
1286
1287   auto InstCombineRAUW = [this](Instruction *From, Value *With) {
1288     ReplaceInstUsesWith(*From, With);
1289   };
1290   LibCallSimplifier Simplifier(DL, TLI, InstCombineRAUW);
1291   if (Value *With = Simplifier.optimizeCall(CI)) {
1292     ++NumSimplified;
1293     return CI->use_empty() ? CI : ReplaceInstUsesWith(*CI, With);
1294   }
1295
1296   return nullptr;
1297 }
1298
1299 static IntrinsicInst *FindInitTrampolineFromAlloca(Value *TrampMem) {
1300   // Strip off at most one level of pointer casts, looking for an alloca.  This
1301   // is good enough in practice and simpler than handling any number of casts.
1302   Value *Underlying = TrampMem->stripPointerCasts();
1303   if (Underlying != TrampMem &&
1304       (!Underlying->hasOneUse() || Underlying->user_back() != TrampMem))
1305     return nullptr;
1306   if (!isa<AllocaInst>(Underlying))
1307     return nullptr;
1308
1309   IntrinsicInst *InitTrampoline = nullptr;
1310   for (User *U : TrampMem->users()) {
1311     IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(U);
1312     if (!II)
1313       return nullptr;
1314     if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::init_trampoline) {
1315       if (InitTrampoline)
1316         // More than one init_trampoline writes to this value.  Give up.
1317         return nullptr;
1318       InitTrampoline = II;
1319       continue;
1320     }
1321     if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::adjust_trampoline)
1322       // Allow any number of calls to adjust.trampoline.
1323       continue;
1324     return nullptr;
1325   }
1326
1327   // No call to init.trampoline found.
1328   if (!InitTrampoline)
1329     return nullptr;
1330
1331   // Check that the alloca is being used in the expected way.
1332   if (InitTrampoline->getOperand(0) != TrampMem)
1333     return nullptr;
1334
1335   return InitTrampoline;
1336 }
1337
1338 static IntrinsicInst *FindInitTrampolineFromBB(IntrinsicInst *AdjustTramp,
1339                                                Value *TrampMem) {
1340   // Visit all the previous instructions in the basic block, and try to find a
1341   // init.trampoline which has a direct path to the adjust.trampoline.
1342   for (BasicBlock::iterator I = AdjustTramp,
1343        E = AdjustTramp->getParent()->begin(); I != E; ) {
1344     Instruction *Inst = --I;
1345     if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(I))
1346       if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::init_trampoline &&
1347           II->getOperand(0) == TrampMem)
1348         return II;
1349     if (Inst->mayWriteToMemory())
1350       return nullptr;
1351   }
1352   return nullptr;
1353 }
1354
1355 // Given a call to llvm.adjust.trampoline, find and return the corresponding
1356 // call to llvm.init.trampoline if the call to the trampoline can be optimized
1357 // to a direct call to a function.  Otherwise return NULL.
1358 //
1359 static IntrinsicInst *FindInitTrampoline(Value *Callee) {
1360   Callee = Callee->stripPointerCasts();
1361   IntrinsicInst *AdjustTramp = dyn_cast<IntrinsicInst>(Callee);
1362   if (!AdjustTramp ||
1363       AdjustTramp->getIntrinsicID() != Intrinsic::adjust_trampoline)
1364     return nullptr;
1365
1366   Value *TrampMem = AdjustTramp->getOperand(0);
1367
1368   if (IntrinsicInst *IT = FindInitTrampolineFromAlloca(TrampMem))
1369     return IT;
1370   if (IntrinsicInst *IT = FindInitTrampolineFromBB(AdjustTramp, TrampMem))
1371     return IT;
1372   return nullptr;
1373 }
1374
1375 // visitCallSite - Improvements for call and invoke instructions.
1376 //
1377 Instruction *InstCombiner::visitCallSite(CallSite CS) {
1378   if (isAllocLikeFn(CS.getInstruction(), TLI))
1379     return visitAllocSite(*CS.getInstruction());
1380
1381   bool Changed = false;
1382
1383   // If the callee is a pointer to a function, attempt to move any casts to the
1384   // arguments of the call/invoke.
1385   Value *Callee = CS.getCalledValue();
1386   if (!isa<Function>(Callee) && transformConstExprCastCall(CS))
1387     return nullptr;
1388
1389   if (Function *CalleeF = dyn_cast<Function>(Callee))
1390     // If the call and callee calling conventions don't match, this call must
1391     // be unreachable, as the call is undefined.
1392     if (CalleeF->getCallingConv() != CS.getCallingConv() &&
1393         // Only do this for calls to a function with a body.  A prototype may
1394         // not actually end up matching the implementation's calling conv for a
1395         // variety of reasons (e.g. it may be written in assembly).
1396         !CalleeF->isDeclaration()) {
1397       Instruction *OldCall = CS.getInstruction();
1398       new StoreInst(ConstantInt::getTrue(Callee->getContext()),
1399                 UndefValue::get(Type::getInt1PtrTy(Callee->getContext())),
1400                                   OldCall);
1401       // If OldCall does not return void then replaceAllUsesWith undef.
1402       // This allows ValueHandlers and custom metadata to adjust itself.
1403       if (!OldCall->getType()->isVoidTy())
1404         ReplaceInstUsesWith(*OldCall, UndefValue::get(OldCall->getType()));
1405       if (isa<CallInst>(OldCall))
1406         return EraseInstFromFunction(*OldCall);
1407
1408       // We cannot remove an invoke, because it would change the CFG, just
1409       // change the callee to a null pointer.
1410       cast<InvokeInst>(OldCall)->setCalledFunction(
1411                                     Constant::getNullValue(CalleeF->getType()));
1412       return nullptr;
1413     }
1414
1415   if (isa<ConstantPointerNull>(Callee) || isa<UndefValue>(Callee)) {
1416     // If CS does not return void then replaceAllUsesWith undef.
1417     // This allows ValueHandlers and custom metadata to adjust itself.
1418     if (!CS.getInstruction()->getType()->isVoidTy())
1419       ReplaceInstUsesWith(*CS.getInstruction(),
1420                           UndefValue::get(CS.getInstruction()->getType()));
1421
1422     if (isa<InvokeInst>(CS.getInstruction())) {
1423       // Can't remove an invoke because we cannot change the CFG.
1424       return nullptr;
1425     }
1426
1427     // This instruction is not reachable, just remove it.  We insert a store to
1428     // undef so that we know that this code is not reachable, despite the fact
1429     // that we can't modify the CFG here.
1430     new StoreInst(ConstantInt::getTrue(Callee->getContext()),
1431                   UndefValue::get(Type::getInt1PtrTy(Callee->getContext())),
1432                   CS.getInstruction());
1433
1434     return EraseInstFromFunction(*CS.getInstruction());
1435   }
1436
1437   if (IntrinsicInst *II = FindInitTrampoline(Callee))
1438     return transformCallThroughTrampoline(CS, II);
1439
1440   PointerType *PTy = cast<PointerType>(Callee->getType());
1441   FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(PTy->getElementType());
1442   if (FTy->isVarArg()) {
1443     int ix = FTy->getNumParams();
1444     // See if we can optimize any arguments passed through the varargs area of
1445     // the call.
1446     for (CallSite::arg_iterator I = CS.arg_begin() + FTy->getNumParams(),
1447            E = CS.arg_end(); I != E; ++I, ++ix) {
1448       CastInst *CI = dyn_cast<CastInst>(*I);
1449       if (CI && isSafeToEliminateVarargsCast(CS, DL, CI, ix)) {
1450         *I = CI->getOperand(0);
1451         Changed = true;
1452       }
1453     }
1454   }
1455
1456   if (isa<InlineAsm>(Callee) && !CS.doesNotThrow()) {
1457     // Inline asm calls cannot throw - mark them 'nounwind'.
1458     CS.setDoesNotThrow();
1459     Changed = true;
1460   }
1461
1462   // Try to optimize the call if possible, we require DataLayout for most of
1463   // this.  None of these calls are seen as possibly dead so go ahead and
1464   // delete the instruction now.
1465   if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(CS.getInstruction())) {
1466     Instruction *I = tryOptimizeCall(CI);
1467     // If we changed something return the result, etc. Otherwise let
1468     // the fallthrough check.
1469     if (I) return EraseInstFromFunction(*I);
1470   }
1471
1472   return Changed ? CS.getInstruction() : nullptr;
1473 }
1474
1475 // transformConstExprCastCall - If the callee is a constexpr cast of a function,
1476 // attempt to move the cast to the arguments of the call/invoke.
1477 //
1478 bool InstCombiner::transformConstExprCastCall(CallSite CS) {
1479   Function *Callee =
1480     dyn_cast<Function>(CS.getCalledValue()->stripPointerCasts());
1481   if (!Callee)
1482     return false;
1483   // The prototype of thunks are a lie, don't try to directly call such
1484   // functions.
1485   if (Callee->hasFnAttribute("thunk"))
1486     return false;
1487   Instruction *Caller = CS.getInstruction();
1488   const AttributeSet &CallerPAL = CS.getAttributes();
1489
1490   // Okay, this is a cast from a function to a different type.  Unless doing so
1491   // would cause a type conversion of one of our arguments, change this call to
1492   // be a direct call with arguments casted to the appropriate types.
1493   //
1494   FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1495   Type *OldRetTy = Caller->getType();
1496   Type *NewRetTy = FT->getReturnType();
1497
1498   // Check to see if we are changing the return type...
1499   if (OldRetTy != NewRetTy) {
1500
1501     if (NewRetTy->isStructTy())
1502       return false; // TODO: Handle multiple return values.
1503
1504     if (!CastInst::isBitOrNoopPointerCastable(NewRetTy, OldRetTy, DL)) {
1505       if (Callee->isDeclaration())
1506         return false;   // Cannot transform this return value.
1507
1508       if (!Caller->use_empty() &&
1509           // void -> non-void is handled specially
1510           !NewRetTy->isVoidTy())
1511         return false;   // Cannot transform this return value.
1512     }
1513
1514     if (!CallerPAL.isEmpty() && !Caller->use_empty()) {
1515       AttrBuilder RAttrs(CallerPAL, AttributeSet::ReturnIndex);
1516       if (RAttrs.
1517           hasAttributes(AttributeFuncs::
1518                         typeIncompatible(NewRetTy, AttributeSet::ReturnIndex),
1519                         AttributeSet::ReturnIndex))
1520         return false;   // Attribute not compatible with transformed value.
1521     }
1522
1523     // If the callsite is an invoke instruction, and the return value is used by
1524     // a PHI node in a successor, we cannot change the return type of the call
1525     // because there is no place to put the cast instruction (without breaking
1526     // the critical edge).  Bail out in this case.
1527     if (!Caller->use_empty())
1528       if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller))
1529         for (User *U : II->users())
1530           if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(U))
1531             if (PN->getParent() == II->getNormalDest() ||
1532                 PN->getParent() == II->getUnwindDest())
1533               return false;
1534   }
1535
1536   unsigned NumActualArgs = CS.arg_size();
1537   unsigned NumCommonArgs = std::min(FT->getNumParams(), NumActualArgs);
1538
1539   // Prevent us turning:
1540   // declare void @takes_i32_inalloca(i32* inalloca)
1541   //  call void bitcast (void (i32*)* @takes_i32_inalloca to void (i32)*)(i32 0)
1542   //
1543   // into:
1544   //  call void @takes_i32_inalloca(i32* null)
1545   //
1546   //  Similarly, avoid folding away bitcasts of byval calls.
1547   if (Callee->getAttributes().hasAttrSomewhere(Attribute::InAlloca) ||
1548       Callee->getAttributes().hasAttrSomewhere(Attribute::ByVal))
1549     return false;
1550
1551   CallSite::arg_iterator AI = CS.arg_begin();
1552   for (unsigned i = 0, e = NumCommonArgs; i != e; ++i, ++AI) {
1553     Type *ParamTy = FT->getParamType(i);
1554     Type *ActTy = (*AI)->getType();
1555
1556     if (!CastInst::isBitOrNoopPointerCastable(ActTy, ParamTy, DL))
1557       return false;   // Cannot transform this parameter value.
1558
1559     if (AttrBuilder(CallerPAL.getParamAttributes(i + 1), i + 1).
1560           hasAttributes(AttributeFuncs::
1561                         typeIncompatible(ParamTy, i + 1), i + 1))
1562       return false;   // Attribute not compatible with transformed value.
1563
1564     if (CS.isInAllocaArgument(i))
1565       return false;   // Cannot transform to and from inalloca.
1566
1567     // If the parameter is passed as a byval argument, then we have to have a
1568     // sized type and the sized type has to have the same size as the old type.
1569     if (ParamTy != ActTy &&
1570         CallerPAL.getParamAttributes(i + 1).hasAttribute(i + 1,
1571                                                          Attribute::ByVal)) {
1572       PointerType *ParamPTy = dyn_cast<PointerType>(ParamTy);
1573       if (!ParamPTy || !ParamPTy->getElementType()->isSized())
1574         return false;
1575
1576       Type *CurElTy = ActTy->getPointerElementType();
1577       if (DL.getTypeAllocSize(CurElTy) !=
1578           DL.getTypeAllocSize(ParamPTy->getElementType()))
1579         return false;
1580     }
1581   }
1582
1583   if (Callee->isDeclaration()) {
1584     // Do not delete arguments unless we have a function body.
1585     if (FT->getNumParams() < NumActualArgs && !FT->isVarArg())
1586       return false;
1587
1588     // If the callee is just a declaration, don't change the varargsness of the
1589     // call.  We don't want to introduce a varargs call where one doesn't
1590     // already exist.
1591     PointerType *APTy = cast<PointerType>(CS.getCalledValue()->getType());
1592     if (FT->isVarArg()!=cast<FunctionType>(APTy->getElementType())->isVarArg())
1593       return false;
1594
1595     // If both the callee and the cast type are varargs, we still have to make
1596     // sure the number of fixed parameters are the same or we have the same
1597     // ABI issues as if we introduce a varargs call.
1598     if (FT->isVarArg() &&
1599         cast<FunctionType>(APTy->getElementType())->isVarArg() &&
1600         FT->getNumParams() !=
1601         cast<FunctionType>(APTy->getElementType())->getNumParams())
1602       return false;
1603   }
1604
1605   if (FT->getNumParams() < NumActualArgs && FT->isVarArg() &&
1606       !CallerPAL.isEmpty())
1607     // In this case we have more arguments than the new function type, but we
1608     // won't be dropping them.  Check that these extra arguments have attributes
1609     // that are compatible with being a vararg call argument.
1610     for (unsigned i = CallerPAL.getNumSlots(); i; --i) {
1611       unsigned Index = CallerPAL.getSlotIndex(i - 1);
1612       if (Index <= FT->getNumParams())
1613         break;
1614
1615       // Check if it has an attribute that's incompatible with varargs.
1616       AttributeSet PAttrs = CallerPAL.getSlotAttributes(i - 1);
1617       if (PAttrs.hasAttribute(Index, Attribute::StructRet))
1618         return false;
1619     }
1620
1621
1622   // Okay, we decided that this is a safe thing to do: go ahead and start
1623   // inserting cast instructions as necessary.
1624   std::vector<Value*> Args;
1625   Args.reserve(NumActualArgs);
1626   SmallVector<AttributeSet, 8> attrVec;
1627   attrVec.reserve(NumCommonArgs);
1628
1629   // Get any return attributes.
1630   AttrBuilder RAttrs(CallerPAL, AttributeSet::ReturnIndex);
1631
1632   // If the return value is not being used, the type may not be compatible
1633   // with the existing attributes.  Wipe out any problematic attributes.
1634   RAttrs.
1635     removeAttributes(AttributeFuncs::
1636                      typeIncompatible(NewRetTy, AttributeSet::ReturnIndex),
1637                      AttributeSet::ReturnIndex);
1638
1639   // Add the new return attributes.
1640   if (RAttrs.hasAttributes())
1641     attrVec.push_back(AttributeSet::get(Caller->getContext(),
1642                                         AttributeSet::ReturnIndex, RAttrs));
1643
1644   AI = CS.arg_begin();
1645   for (unsigned i = 0; i != NumCommonArgs; ++i, ++AI) {
1646     Type *ParamTy = FT->getParamType(i);
1647
1648     if ((*AI)->getType() == ParamTy) {
1649       Args.push_back(*AI);
1650     } else {
1651       Args.push_back(Builder->CreateBitOrPointerCast(*AI, ParamTy));
1652     }
1653
1654     // Add any parameter attributes.
1655     AttrBuilder PAttrs(CallerPAL.getParamAttributes(i + 1), i + 1);
1656     if (PAttrs.hasAttributes())
1657       attrVec.push_back(AttributeSet::get(Caller->getContext(), i + 1,
1658                                           PAttrs));
1659   }
1660
1661   // If the function takes more arguments than the call was taking, add them
1662   // now.
1663   for (unsigned i = NumCommonArgs; i != FT->getNumParams(); ++i)
1664     Args.push_back(Constant::getNullValue(FT->getParamType(i)));
1665
1666   // If we are removing arguments to the function, emit an obnoxious warning.
1667   if (FT->getNumParams() < NumActualArgs) {
1668     // TODO: if (!FT->isVarArg()) this call may be unreachable. PR14722
1669     if (FT->isVarArg()) {
1670       // Add all of the arguments in their promoted form to the arg list.
1671       for (unsigned i = FT->getNumParams(); i != NumActualArgs; ++i, ++AI) {
1672         Type *PTy = getPromotedType((*AI)->getType());
1673         if (PTy != (*AI)->getType()) {
1674           // Must promote to pass through va_arg area!
1675           Instruction::CastOps opcode =
1676             CastInst::getCastOpcode(*AI, false, PTy, false);
1677           Args.push_back(Builder->CreateCast(opcode, *AI, PTy));
1678         } else {
1679           Args.push_back(*AI);
1680         }
1681
1682         // Add any parameter attributes.
1683         AttrBuilder PAttrs(CallerPAL.getParamAttributes(i + 1), i + 1);
1684         if (PAttrs.hasAttributes())
1685           attrVec.push_back(AttributeSet::get(FT->getContext(), i + 1,
1686                                               PAttrs));
1687       }
1688     }
1689   }
1690
1691   AttributeSet FnAttrs = CallerPAL.getFnAttributes();
1692   if (CallerPAL.hasAttributes(AttributeSet::FunctionIndex))
1693     attrVec.push_back(AttributeSet::get(Callee->getContext(), FnAttrs));
1694
1695   if (NewRetTy->isVoidTy())
1696     Caller->setName("");   // Void type should not have a name.
1697
1698   const AttributeSet &NewCallerPAL = AttributeSet::get(Callee->getContext(),
1699                                                        attrVec);
1700
1701   Instruction *NC;
1702   if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller)) {
1703     NC = Builder->CreateInvoke(Callee, II->getNormalDest(),
1704                                II->getUnwindDest(), Args);
1705     NC->takeName(II);
1706     cast<InvokeInst>(NC)->setCallingConv(II->getCallingConv());
1707     cast<InvokeInst>(NC)->setAttributes(NewCallerPAL);
1708   } else {
1709     CallInst *CI = cast<CallInst>(Caller);
1710     NC = Builder->CreateCall(Callee, Args);
1711     NC->takeName(CI);
1712     if (CI->isTailCall())
1713       cast<CallInst>(NC)->setTailCall();
1714     cast<CallInst>(NC)->setCallingConv(CI->getCallingConv());
1715     cast<CallInst>(NC)->setAttributes(NewCallerPAL);
1716   }
1717
1718   // Insert a cast of the return type as necessary.
1719   Value *NV = NC;
1720   if (OldRetTy != NV->getType() && !Caller->use_empty()) {
1721     if (!NV->getType()->isVoidTy()) {
1722       NV = NC = CastInst::CreateBitOrPointerCast(NC, OldRetTy);
1723       NC->setDebugLoc(Caller->getDebugLoc());
1724
1725       // If this is an invoke instruction, we should insert it after the first
1726       // non-phi, instruction in the normal successor block.
1727       if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller)) {
1728         BasicBlock::iterator I = II->getNormalDest()->getFirstInsertionPt();
1729         InsertNewInstBefore(NC, *I);
1730       } else {
1731         // Otherwise, it's a call, just insert cast right after the call.
1732         InsertNewInstBefore(NC, *Caller);
1733       }
1734       Worklist.AddUsersToWorkList(*Caller);
1735     } else {
1736       NV = UndefValue::get(Caller->getType());
1737     }
1738   }
1739
1740   if (!Caller->use_empty())
1741     ReplaceInstUsesWith(*Caller, NV);
1742   else if (Caller->hasValueHandle()) {
1743     if (OldRetTy == NV->getType())
1744       ValueHandleBase::ValueIsRAUWd(Caller, NV);
1745     else
1746       // We cannot call ValueIsRAUWd with a different type, and the
1747       // actual tracked value will disappear.
1748       ValueHandleBase::ValueIsDeleted(Caller);
1749   }
1750
1751   EraseInstFromFunction(*Caller);
1752   return true;
1753 }
1754
1755 // transformCallThroughTrampoline - Turn a call to a function created by
1756 // init_trampoline / adjust_trampoline intrinsic pair into a direct call to the
1757 // underlying function.
1758 //
1759 Instruction *
1760 InstCombiner::transformCallThroughTrampoline(CallSite CS,
1761                                              IntrinsicInst *Tramp) {
1762   Value *Callee = CS.getCalledValue();
1763   PointerType *PTy = cast<PointerType>(Callee->getType());
1764   FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(PTy->getElementType());
1765   const AttributeSet &Attrs = CS.getAttributes();
1766
1767   // If the call already has the 'nest' attribute somewhere then give up -
1768   // otherwise 'nest' would occur twice after splicing in the chain.
1769   if (Attrs.hasAttrSomewhere(Attribute::Nest))
1770     return nullptr;
1771
1772   assert(Tramp &&
1773          "transformCallThroughTrampoline called with incorrect CallSite.");
1774
1775   Function *NestF =cast<Function>(Tramp->getArgOperand(1)->stripPointerCasts());
1776   PointerType *NestFPTy = cast<PointerType>(NestF->getType());
1777   FunctionType *NestFTy = cast<FunctionType>(NestFPTy->getElementType());
1778
1779   const AttributeSet &NestAttrs = NestF->getAttributes();
1780   if (!NestAttrs.isEmpty()) {
1781     unsigned NestIdx = 1;
1782     Type *NestTy = nullptr;
1783     AttributeSet NestAttr;
1784
1785     // Look for a parameter marked with the 'nest' attribute.
1786     for (FunctionType::param_iterator I = NestFTy->param_begin(),
1787          E = NestFTy->param_end(); I != E; ++NestIdx, ++I)
1788       if (NestAttrs.hasAttribute(NestIdx, Attribute::Nest)) {
1789         // Record the parameter type and any other attributes.
1790         NestTy = *I;
1791         NestAttr = NestAttrs.getParamAttributes(NestIdx);
1792         break;
1793       }
1794
1795     if (NestTy) {
1796       Instruction *Caller = CS.getInstruction();
1797       std::vector<Value*> NewArgs;
1798       NewArgs.reserve(CS.arg_size() + 1);
1799
1800       SmallVector<AttributeSet, 8> NewAttrs;
1801       NewAttrs.reserve(Attrs.getNumSlots() + 1);
1802
1803       // Insert the nest argument into the call argument list, which may
1804       // mean appending it.  Likewise for attributes.
1805
1806       // Add any result attributes.
1807       if (Attrs.hasAttributes(AttributeSet::ReturnIndex))
1808         NewAttrs.push_back(AttributeSet::get(Caller->getContext(),
1809                                              Attrs.getRetAttributes()));
1810
1811       {
1812         unsigned Idx = 1;
1813         CallSite::arg_iterator I = CS.arg_begin(), E = CS.arg_end();
1814         do {
1815           if (Idx == NestIdx) {
1816             // Add the chain argument and attributes.
1817             Value *NestVal = Tramp->getArgOperand(2);
1818             if (NestVal->getType() != NestTy)
1819               NestVal = Builder->CreateBitCast(NestVal, NestTy, "nest");
1820             NewArgs.push_back(NestVal);
1821             NewAttrs.push_back(AttributeSet::get(Caller->getContext(),
1822                                                  NestAttr));
1823           }
1824
1825           if (I == E)
1826             break;
1827
1828           // Add the original argument and attributes.
1829           NewArgs.push_back(*I);
1830           AttributeSet Attr = Attrs.getParamAttributes(Idx);
1831           if (Attr.hasAttributes(Idx)) {
1832             AttrBuilder B(Attr, Idx);
1833             NewAttrs.push_back(AttributeSet::get(Caller->getContext(),
1834                                                  Idx + (Idx >= NestIdx), B));
1835           }
1836
1837           ++Idx, ++I;
1838         } while (1);
1839       }
1840
1841       // Add any function attributes.
1842       if (Attrs.hasAttributes(AttributeSet::FunctionIndex))
1843         NewAttrs.push_back(AttributeSet::get(FTy->getContext(),
1844                                              Attrs.getFnAttributes()));
1845
1846       // The trampoline may have been bitcast to a bogus type (FTy).
1847       // Handle this by synthesizing a new function type, equal to FTy
1848       // with the chain parameter inserted.
1849
1850       std::vector<Type*> NewTypes;
1851       NewTypes.reserve(FTy->getNumParams()+1);
1852
1853       // Insert the chain's type into the list of parameter types, which may
1854       // mean appending it.
1855       {
1856         unsigned Idx = 1;
1857         FunctionType::param_iterator I = FTy->param_begin(),
1858           E = FTy->param_end();
1859
1860         do {
1861           if (Idx == NestIdx)
1862             // Add the chain's type.
1863             NewTypes.push_back(NestTy);
1864
1865           if (I == E)
1866             break;
1867
1868           // Add the original type.
1869           NewTypes.push_back(*I);
1870
1871           ++Idx, ++I;
1872         } while (1);
1873       }
1874
1875       // Replace the trampoline call with a direct call.  Let the generic
1876       // code sort out any function type mismatches.
1877       FunctionType *NewFTy = FunctionType::get(FTy->getReturnType(), NewTypes,
1878                                                 FTy->isVarArg());
1879       Constant *NewCallee =
1880         NestF->getType() == PointerType::getUnqual(NewFTy) ?
1881         NestF : ConstantExpr::getBitCast(NestF,
1882                                          PointerType::getUnqual(NewFTy));
1883       const AttributeSet &NewPAL =
1884           AttributeSet::get(FTy->getContext(), NewAttrs);
1885
1886       Instruction *NewCaller;
1887       if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller)) {
1888         NewCaller = InvokeInst::Create(NewCallee,
1889                                        II->getNormalDest(), II->getUnwindDest(),
1890                                        NewArgs);
1891         cast<InvokeInst>(NewCaller)->setCallingConv(II->getCallingConv());
1892         cast<InvokeInst>(NewCaller)->setAttributes(NewPAL);
1893       } else {
1894         NewCaller = CallInst::Create(NewCallee, NewArgs);
1895         if (cast<CallInst>(Caller)->isTailCall())
1896           cast<CallInst>(NewCaller)->setTailCall();
1897         cast<CallInst>(NewCaller)->
1898           setCallingConv(cast<CallInst>(Caller)->getCallingConv());
1899         cast<CallInst>(NewCaller)->setAttributes(NewPAL);
1900       }
1901
1902       return NewCaller;
1903     }
1904   }
1905
1906   // Replace the trampoline call with a direct call.  Since there is no 'nest'
1907   // parameter, there is no need to adjust the argument list.  Let the generic
1908   // code sort out any function type mismatches.
1909   Constant *NewCallee =
1910     NestF->getType() == PTy ? NestF :
1911                               ConstantExpr::getBitCast(NestF, PTy);
1912   CS.setCalledFunction(NewCallee);
1913   return CS.getInstruction();
1914 }