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