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       Type *VTy = VectorType::get(Builder->getFloatTy(),
 628                                   II->getType()->getVectorNumElements());
 629       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(0),
 630                                          PointerType::getUnqual(VTy));
 631       Value *Load = Builder->CreateLoad(Ptr);
 632       return new FPExtInst(Load, II->getType());
 633     }
 634     break;
 635   case Intrinsic::ppc_qpx_qvlfd:
 636     // Turn PPC QPX qvlfd -> load if the pointer is known aligned.
 637     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(0), 32, DL, II, AC, DT) >=
 638         32) {
 639       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(0),
 640                                          PointerType::getUnqual(II->getType()));
 641       return new LoadInst(Ptr);
 642     }
 643     break;
 644   case Intrinsic::ppc_qpx_qvstfs:
 645     // Turn PPC QPX qvstfs -> store if the pointer is known aligned.
 646     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(1), 16, DL, II, AC, DT) >=
 647         16) {
 648       Type *VTy = VectorType::get(Builder->getFloatTy(),
 649           II->getArgOperand(0)->getType()->getVectorNumElements());
 650       Value *TOp = Builder->CreateFPTrunc(II->getArgOperand(0), VTy);
 651       Type *OpPtrTy = PointerType::getUnqual(VTy);
 652       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(1), OpPtrTy);
 653       return new StoreInst(TOp, Ptr);
 654     }
 655     break;
 656   case Intrinsic::ppc_qpx_qvstfd:
 657     // Turn PPC QPX qvstfd -> store if the pointer is known aligned.
 658     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(1), 32, DL, II, AC, DT) >=
 659         32) {
 660       Type *OpPtrTy =
 661         PointerType::getUnqual(II->getArgOperand(0)->getType());
 662       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(1), OpPtrTy);
 663       return new StoreInst(II->getArgOperand(0), Ptr);
 664     }
 665     break;
 666   case Intrinsic::x86_sse_storeu_ps:
 667   case Intrinsic::x86_sse2_storeu_pd:
 668   case Intrinsic::x86_sse2_storeu_dq:
 669     // Turn X86 storeu -> store if the pointer is known aligned.
 670     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(0), 16, DL, II, AC, DT) >=
 671         16) {
 672       Type *OpPtrTy =
 673         PointerType::getUnqual(II->getArgOperand(1)->getType());
 674       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(0), OpPtrTy);
 675       return new StoreInst(II->getArgOperand(1), Ptr);
 676     }
 677     break;
 678
 679   case Intrinsic::x86_sse_cvtss2si:
 680   case Intrinsic::x86_sse_cvtss2si64:
 681   case Intrinsic::x86_sse_cvttss2si:
 682   case Intrinsic::x86_sse_cvttss2si64:
 683   case Intrinsic::x86_sse2_cvtsd2si:
 684   case Intrinsic::x86_sse2_cvtsd2si64:
 685   case Intrinsic::x86_sse2_cvttsd2si:
 686   case Intrinsic::x86_sse2_cvttsd2si64: {
 687     // These intrinsics only demand the 0th element of their input vectors. If
 688     // we can simplify the input based on that, do so now.
 689     unsigned VWidth =
 690       cast<VectorType>(II->getArgOperand(0)->getType())->getNumElements();
 691     APInt DemandedElts(VWidth, 1);
 692     APInt UndefElts(VWidth, 0);
 693     if (Value *V = SimplifyDemandedVectorElts(II->getArgOperand(0),
 694                                               DemandedElts, UndefElts)) {
 695       II->setArgOperand(0, V);
 696       return II;
 697     }
 698     break;
 699   }
 700
 701   // Constant fold <A x Bi> << Ci.
 702   // FIXME: We don't handle _dq because it's a shift of an i128, but is
 703   // represented in the IR as <2 x i64>. A per element shift is wrong.
 704   case Intrinsic::x86_sse2_psll_d:
 705   case Intrinsic::x86_sse2_psll_q:
 706   case Intrinsic::x86_sse2_psll_w:
 707   case Intrinsic::x86_sse2_pslli_d:
 708   case Intrinsic::x86_sse2_pslli_q:
 709   case Intrinsic::x86_sse2_pslli_w:
 710   case Intrinsic::x86_avx2_psll_d:
 711   case Intrinsic::x86_avx2_psll_q:
 712   case Intrinsic::x86_avx2_psll_w:
 713   case Intrinsic::x86_avx2_pslli_d:
 714   case Intrinsic::x86_avx2_pslli_q:
 715   case Intrinsic::x86_avx2_pslli_w:
 716   case Intrinsic::x86_sse2_psrl_d:
 717   case Intrinsic::x86_sse2_psrl_q:
 718   case Intrinsic::x86_sse2_psrl_w:
 719   case Intrinsic::x86_sse2_psrli_d:
 720   case Intrinsic::x86_sse2_psrli_q:
 721   case Intrinsic::x86_sse2_psrli_w:
 722   case Intrinsic::x86_avx2_psrl_d:
 723   case Intrinsic::x86_avx2_psrl_q:
 724   case Intrinsic::x86_avx2_psrl_w:
 725   case Intrinsic::x86_avx2_psrli_d:
 726   case Intrinsic::x86_avx2_psrli_q:
 727   case Intrinsic::x86_avx2_psrli_w: {
 728     // Simplify if count is constant. To 0 if >= BitWidth,
 729     // otherwise to shl/lshr.
 730     auto CDV = dyn_cast<ConstantDataVector>(II->getArgOperand(1));
 731     auto CInt = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1));
 732     if (!CDV && !CInt)
 733       break;
 734     ConstantInt *Count;
 735     if (CDV)
 736       Count = cast<ConstantInt>(CDV->getElementAsConstant(0));
 737     else
 738       Count = CInt;
 739
 740     auto Vec = II->getArgOperand(0);
 741     auto VT = cast<VectorType>(Vec->getType());
 742     if (Count->getZExtValue() >
 743         VT->getElementType()->getPrimitiveSizeInBits() - 1)
 744       return ReplaceInstUsesWith(
 745           CI, ConstantAggregateZero::get(Vec->getType()));
 746
 747     bool isPackedShiftLeft = true;
 748     switch (II->getIntrinsicID()) {
 749     default : break;
 750     case Intrinsic::x86_sse2_psrl_d:
 751     case Intrinsic::x86_sse2_psrl_q:
 752     case Intrinsic::x86_sse2_psrl_w:
 753     case Intrinsic::x86_sse2_psrli_d:
 754     case Intrinsic::x86_sse2_psrli_q:
 755     case Intrinsic::x86_sse2_psrli_w:
 756     case Intrinsic::x86_avx2_psrl_d:
 757     case Intrinsic::x86_avx2_psrl_q:
 758     case Intrinsic::x86_avx2_psrl_w:
 759     case Intrinsic::x86_avx2_psrli_d:
 760     case Intrinsic::x86_avx2_psrli_q:
 761     case Intrinsic::x86_avx2_psrli_w: isPackedShiftLeft = false; break;
 762     }
 763
 764     unsigned VWidth = VT->getNumElements();
 765     // Get a constant vector of the same type as the first operand.
 766     auto VTCI = ConstantInt::get(VT->getElementType(), Count->getZExtValue());
 767     if (isPackedShiftLeft)
 768       return BinaryOperator::CreateShl(Vec,
 769           Builder->CreateVectorSplat(VWidth, VTCI));
 770
 771     return BinaryOperator::CreateLShr(Vec,
 772         Builder->CreateVectorSplat(VWidth, VTCI));
 773   }
 774
 775   case Intrinsic::x86_sse41_pmovsxbw:
 776   case Intrinsic::x86_sse41_pmovsxwd:
 777   case Intrinsic::x86_sse41_pmovsxdq:
 778   case Intrinsic::x86_sse41_pmovzxbw:
 779   case Intrinsic::x86_sse41_pmovzxwd:
 780   case Intrinsic::x86_sse41_pmovzxdq: {
 781     // pmov{s|z}x ignores the upper half of their input vectors.
 782     unsigned VWidth =
 783       cast<VectorType>(II->getArgOperand(0)->getType())->getNumElements();
 784     unsigned LowHalfElts = VWidth / 2;
 785     APInt InputDemandedElts(APInt::getBitsSet(VWidth, 0, LowHalfElts));
 786     APInt UndefElts(VWidth, 0);
 787     if (Value *TmpV = SimplifyDemandedVectorElts(
 788             II->getArgOperand(0), InputDemandedElts, UndefElts)) {
 789       II->setArgOperand(0, TmpV);
 790       return II;
 791     }
 792     break;
 793   }
 794   case Intrinsic::x86_sse41_insertps:
 795     if (Value *V = SimplifyX86insertps(*II, *Builder))
 796       return ReplaceInstUsesWith(*II, V);
 797     break;
 798
 799   case Intrinsic::x86_sse4a_insertqi: {
 800     // insertqi x, y, 64, 0 can just copy y's lower bits and leave the top
 801     // ones undef
 802     // TODO: eventually we should lower this intrinsic to IR
 803     if (auto CIWidth = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(2))) {
 804       if (auto CIStart = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(3))) {
 805         unsigned Index = CIStart->getZExtValue();
 806         // From AMD documentation: "a value of zero in the field length is
 807         // defined as length of 64".
 808         unsigned Length = CIWidth->equalsInt(0) ? 64 : CIWidth->getZExtValue();
 809
 810         // From AMD documentation: "If the sum of the bit index + length field
 811         // is greater than 64, the results are undefined".
 812
 813         // Note that both field index and field length are 8-bit quantities.
 814         // Since variables 'Index' and 'Length' are unsigned values
 815         // obtained from zero-extending field index and field length
 816         // respectively, their sum should never wrap around.
 817         if ((Index + Length) > 64)
 818           return ReplaceInstUsesWith(CI, UndefValue::get(II->getType()));
 819
 820         if (Length == 64 && Index == 0) {
 821           Value *Vec = II->getArgOperand(1);
 822           Value *Undef = UndefValue::get(Vec->getType());
 823           const uint32_t Mask[] = { 0, 2 };
 824           return ReplaceInstUsesWith(
 825               CI,
 826               Builder->CreateShuffleVector(
 827                   Vec, Undef, ConstantDataVector::get(
 828                                   II->getContext(), makeArrayRef(Mask))));
 829
 830         } else if (auto Source =
 831                        dyn_cast<IntrinsicInst>(II->getArgOperand(0))) {
 832           if (Source->hasOneUse() &&
 833               Source->getArgOperand(1) == II->getArgOperand(1)) {
 834             // If the source of the insert has only one use and it's another
 835             // insert (and they're both inserting from the same vector), try to
 836             // bundle both together.
 837             auto CISourceWidth =
 838                 dyn_cast<ConstantInt>(Source->getArgOperand(2));
 839             auto CISourceStart =
 840                 dyn_cast<ConstantInt>(Source->getArgOperand(3));
 841             if (CISourceStart && CISourceWidth) {
 842               unsigned Start = CIStart->getZExtValue();
 843               unsigned Width = CIWidth->getZExtValue();
 844               unsigned End = Start + Width;
 845               unsigned SourceStart = CISourceStart->getZExtValue();
 846               unsigned SourceWidth = CISourceWidth->getZExtValue();
 847               unsigned SourceEnd = SourceStart + SourceWidth;
 848               unsigned NewStart, NewWidth;
 849               bool ShouldReplace = false;
 850               if (Start <= SourceStart && SourceStart <= End) {
 851                 NewStart = Start;
 852                 NewWidth = std::max(End, SourceEnd) - NewStart;
 853                 ShouldReplace = true;
 854               } else if (SourceStart <= Start && Start <= SourceEnd) {
 855                 NewStart = SourceStart;
 856                 NewWidth = std::max(SourceEnd, End) - NewStart;
 857                 ShouldReplace = true;
 858               }
 859
 860               if (ShouldReplace) {
 861                 Constant *ConstantWidth = ConstantInt::get(
 862                     II->getArgOperand(2)->getType(), NewWidth, false);
 863                 Constant *ConstantStart = ConstantInt::get(
 864                     II->getArgOperand(3)->getType(), NewStart, false);
 865                 Value *Args[4] = { Source->getArgOperand(0),
 866                                    II->getArgOperand(1), ConstantWidth,
 867                                    ConstantStart };
 868                 Module *M = CI.getParent()->getParent()->getParent();
 869                 Value *F =
 870                     Intrinsic::getDeclaration(M, Intrinsic::x86_sse4a_insertqi);
 871                 return ReplaceInstUsesWith(CI, Builder->CreateCall(F, Args));
 872               }
 873             }
 874           }
 875         }
 876       }
 877     }
 878     break;
 879   }
 880
 881   case Intrinsic::x86_sse41_pblendvb:
 882   case Intrinsic::x86_sse41_blendvps:
 883   case Intrinsic::x86_sse41_blendvpd:
 884   case Intrinsic::x86_avx_blendv_ps_256:
 885   case Intrinsic::x86_avx_blendv_pd_256:
 886   case Intrinsic::x86_avx2_pblendvb: {
 887     // Convert blendv* to vector selects if the mask is constant.
 888     // This optimization is convoluted because the intrinsic is defined as
 889     // getting a vector of floats or doubles for the ps and pd versions.
 890     // FIXME: That should be changed.
 891     Value *Mask = II->getArgOperand(2);
 892     if (auto C = dyn_cast<ConstantDataVector>(Mask)) {
 893       auto Tyi1 = Builder->getInt1Ty();
 894       auto SelectorType = cast<VectorType>(Mask->getType());
 895       auto EltTy = SelectorType->getElementType();
 896       unsigned Size = SelectorType->getNumElements();
 897       unsigned BitWidth =
 898           EltTy->isFloatTy()
 899               ? 32
 900               : (EltTy->isDoubleTy() ? 64 : EltTy->getIntegerBitWidth());
 901       assert((BitWidth == 64 || BitWidth == 32 || BitWidth == 8) &&
 902              "Wrong arguments for variable blend intrinsic");
 903       SmallVector<Constant *, 32> Selectors;
 904       for (unsigned I = 0; I < Size; ++I) {
 905         // The intrinsics only read the top bit
 906         uint64_t Selector;
 907         if (BitWidth == 8)
 908           Selector = C->getElementAsInteger(I);
 909         else
 910           Selector = C->getElementAsAPFloat(I).bitcastToAPInt().getZExtValue();
 911         Selectors.push_back(ConstantInt::get(Tyi1, Selector >> (BitWidth - 1)));
 912       }
 913       auto NewSelector = ConstantVector::get(Selectors);
 914       return SelectInst::Create(NewSelector, II->getArgOperand(1),
 915                                 II->getArgOperand(0), "blendv");
 916     } else {
 917       break;
 918     }
 919   }
 920
 921   case Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_ps:
 922   case Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_ps_256:
 923   case Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_pd:
 924   case Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_pd_256: {
 925     // Convert vpermil* to shufflevector if the mask is constant.
 926     Value *V = II->getArgOperand(1);
 927     unsigned Size = cast<VectorType>(V->getType())->getNumElements();
 928     assert(Size == 8 || Size == 4 || Size == 2);
 929     uint32_t Indexes[8];
 930     if (auto C = dyn_cast<ConstantDataVector>(V)) {
 931       // The intrinsics only read one or two bits, clear the rest.
 932       for (unsigned I = 0; I < Size; ++I) {
 933         uint32_t Index = C->getElementAsInteger(I) & 0x3;
 934         if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_pd ||
 935             II->getIntrinsicID() == Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_pd_256)
 936           Index >>= 1;
 937         Indexes[I] = Index;
 938       }
 939     } else if (isa<ConstantAggregateZero>(V)) {
 940       for (unsigned I = 0; I < Size; ++I)
 941         Indexes[I] = 0;
 942     } else {
 943       break;
 944     }
 945     // The _256 variants are a bit trickier since the mask bits always index
 946     // into the corresponding 128 half. In order to convert to a generic
 947     // shuffle, we have to make that explicit.
 948     if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_ps_256 ||
 949         II->getIntrinsicID() == Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_pd_256) {
 950       for (unsigned I = Size / 2; I < Size; ++I)
 951         Indexes[I] += Size / 2;
 952     }
 953     auto NewC =
 954         ConstantDataVector::get(V->getContext(), makeArrayRef(Indexes, Size));
 955     auto V1 = II->getArgOperand(0);
 956     auto V2 = UndefValue::get(V1->getType());
 957     auto Shuffle = Builder->CreateShuffleVector(V1, V2, NewC);
 958     return ReplaceInstUsesWith(CI, Shuffle);
 959   }
 960
 961   case Intrinsic::x86_avx_vperm2f128_pd_256:
 962   case Intrinsic::x86_avx_vperm2f128_ps_256:
 963   case Intrinsic::x86_avx_vperm2f128_si_256:
 964   case Intrinsic::x86_avx2_vperm2i128:
 965     if (Value *V = SimplifyX86vperm2(*II, *Builder))
 966       return ReplaceInstUsesWith(*II, V);
 967     break;
 968
 969   case Intrinsic::ppc_altivec_vperm:
 970     // Turn vperm(V1,V2,mask) -> shuffle(V1,V2,mask) if mask is a constant.
 971     // Note that ppc_altivec_vperm has a big-endian bias, so when creating
 972     // a vectorshuffle for little endian, we must undo the transformation
 973     // performed on vec_perm in altivec.h.  That is, we must complement
 974     // the permutation mask with respect to 31 and reverse the order of
 975     // V1 and V2.
 976     if (Constant *Mask = dyn_cast<Constant>(II->getArgOperand(2))) {
 977       assert(Mask->getType()->getVectorNumElements() == 16 &&
 978              "Bad type for intrinsic!");
 979
 980       // Check that all of the elements are integer constants or undefs.
 981       bool AllEltsOk = true;
 982       for (unsigned i = 0; i != 16; ++i) {
 983         Constant *Elt = Mask->getAggregateElement(i);
 984         if (!Elt || !(isa<ConstantInt>(Elt) || isa<UndefValue>(Elt))) {
 985           AllEltsOk = false;
 986           break;
 987         }
 988       }
 989
 990       if (AllEltsOk) {
 991         // Cast the input vectors to byte vectors.
 992         Value *Op0 = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(0),
 993                                             Mask->getType());
 994         Value *Op1 = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(1),
 995                                             Mask->getType());
 996         Value *Result = UndefValue::get(Op0->getType());
 997
 998         // Only extract each element once.
 999         Value *ExtractedElts[32];
1000         memset(ExtractedElts, 0, sizeof(ExtractedElts));
1001
1002         for (unsigned i = 0; i != 16; ++i) {
1003           if (isa<UndefValue>(Mask->getAggregateElement(i)))
1004             continue;
1005           unsigned Idx =
1006             cast<ConstantInt>(Mask->getAggregateElement(i))->getZExtValue();
1007           Idx &= 31;  // Match the hardware behavior.
1008           if (DL.isLittleEndian())
1009             Idx = 31 - Idx;
1010
1011           if (!ExtractedElts[Idx]) {
1012             Value *Op0ToUse = (DL.isLittleEndian()) ? Op1 : Op0;
1013             Value *Op1ToUse = (DL.isLittleEndian()) ? Op0 : Op1;
1014             ExtractedElts[Idx] =
1015               Builder->CreateExtractElement(Idx < 16 ? Op0ToUse : Op1ToUse,
1016                                             Builder->getInt32(Idx&15));
1017           }
1018
1019           // Insert this value into the result vector.
1020           Result = Builder->CreateInsertElement(Result, ExtractedElts[Idx],
1021                                                 Builder->getInt32(i));
1022         }
1023         return CastInst::Create(Instruction::BitCast, Result, CI.getType());
1024       }
1025     }
1026     break;
1027
1028   case Intrinsic::arm_neon_vld1:
1029   case Intrinsic::arm_neon_vld2:
1030   case Intrinsic::arm_neon_vld3:
1031   case Intrinsic::arm_neon_vld4:
1032   case Intrinsic::arm_neon_vld2lane:
1033   case Intrinsic::arm_neon_vld3lane:
1034   case Intrinsic::arm_neon_vld4lane:
1035   case Intrinsic::arm_neon_vst1:
1036   case Intrinsic::arm_neon_vst2:
1037   case Intrinsic::arm_neon_vst3:
1038   case Intrinsic::arm_neon_vst4:
1039   case Intrinsic::arm_neon_vst2lane:
1040   case Intrinsic::arm_neon_vst3lane:
1041   case Intrinsic::arm_neon_vst4lane: {
1042     unsigned MemAlign = getKnownAlignment(II->getArgOperand(0), DL, II, AC, DT);
1043     unsigned AlignArg = II->getNumArgOperands() - 1;
1044     ConstantInt *IntrAlign = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(AlignArg));
1045     if (IntrAlign && IntrAlign->getZExtValue() < MemAlign) {
1046       II->setArgOperand(AlignArg,
1047                         ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(II->getContext()),
1048                                          MemAlign, false));
1049       return II;
1050     }
1051     break;
1052   }
1053
1054   case Intrinsic::arm_neon_vmulls:
1055   case Intrinsic::arm_neon_vmullu:
1056   case Intrinsic::aarch64_neon_smull:
1057   case Intrinsic::aarch64_neon_umull: {
1058     Value *Arg0 = II->getArgOperand(0);
1059     Value *Arg1 = II->getArgOperand(1);
1060
1061     // Handle mul by zero first:
1062     if (isa<ConstantAggregateZero>(Arg0) || isa<ConstantAggregateZero>(Arg1)) {
1063       return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantAggregateZero::get(II->getType()));
1064     }
1065
1066     // Check for constant LHS & RHS - in this case we just simplify.
1067     bool Zext = (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::arm_neon_vmullu ||
1068                  II->getIntrinsicID() == Intrinsic::aarch64_neon_umull);
1069     VectorType *NewVT = cast<VectorType>(II->getType());
1070     if (Constant *CV0 = dyn_cast<Constant>(Arg0)) {
1071       if (Constant *CV1 = dyn_cast<Constant>(Arg1)) {
1072         CV0 = ConstantExpr::getIntegerCast(CV0, NewVT, /*isSigned=*/!Zext);
1073         CV1 = ConstantExpr::getIntegerCast(CV1, NewVT, /*isSigned=*/!Zext);
1074
1075         return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantExpr::getMul(CV0, CV1));
1076       }
1077
1078       // Couldn't simplify - canonicalize constant to the RHS.
1079       std::swap(Arg0, Arg1);
1080     }
1081
1082     // Handle mul by one:
1083     if (Constant *CV1 = dyn_cast<Constant>(Arg1))
1084       if (ConstantInt *Splat =
1085               dyn_cast_or_null<ConstantInt>(CV1->getSplatValue()))
1086         if (Splat->isOne())
1087           return CastInst::CreateIntegerCast(Arg0, II->getType(),
1088                                              /*isSigned=*/!Zext);
1089
1090     break;
1091   }
1092
1093   case Intrinsic::AMDGPU_rcp: {
1094     if (const ConstantFP *C = dyn_cast<ConstantFP>(II->getArgOperand(0))) {
1095       const APFloat &ArgVal = C->getValueAPF();
1096       APFloat Val(ArgVal.getSemantics(), 1.0);
1097       APFloat::opStatus Status = Val.divide(ArgVal,
1098                                             APFloat::rmNearestTiesToEven);
1099       // Only do this if it was exact and therefore not dependent on the
1100       // rounding mode.
1101       if (Status == APFloat::opOK)
1102         return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantFP::get(II->getContext(), Val));
1103     }
1104
1105     break;
1106   }
1107   case Intrinsic::stackrestore: {
1108     // If the save is right next to the restore, remove the restore.  This can
1109     // happen when variable allocas are DCE'd.
1110     if (IntrinsicInst *SS = dyn_cast<IntrinsicInst>(II->getArgOperand(0))) {
1111       if (SS->getIntrinsicID() == Intrinsic::stacksave) {
1112         BasicBlock::iterator BI = SS;
1113         if (&*++BI == II)
1114           return EraseInstFromFunction(CI);
1115       }
1116     }
1117
1118     // Scan down this block to see if there is another stack restore in the
1119     // same block without an intervening call/alloca.
1120     BasicBlock::iterator BI = II;
1121     TerminatorInst *TI = II->getParent()->getTerminator();
1122     bool CannotRemove = false;
1123     for (++BI; &*BI != TI; ++BI) {
1124       if (isa<AllocaInst>(BI)) {
1125         CannotRemove = true;
1126         break;
1127       }
1128       if (CallInst *BCI = dyn_cast<CallInst>(BI)) {
1129         if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(BCI)) {
1130           // If there is a stackrestore below this one, remove this one.
1131           if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::stackrestore)
1132             return EraseInstFromFunction(CI);
1133           // Otherwise, ignore the intrinsic.
1134         } else {
1135           // If we found a non-intrinsic call, we can't remove the stack
1136           // restore.
1137           CannotRemove = true;
1138           break;
1139         }
1140       }
1141     }
1142
1143     // If the stack restore is in a return, resume, or unwind block and if there
1144     // are no allocas or calls between the restore and the return, nuke the
1145     // restore.
1146     if (!CannotRemove && (isa<ReturnInst>(TI) || isa<ResumeInst>(TI)))
1147       return EraseInstFromFunction(CI);
1148     break;
1149   }
1150   case Intrinsic::assume: {
1151     // Canonicalize assume(a && b) -> assume(a); assume(b);
1152     // Note: New assumption intrinsics created here are registered by
1153     // the InstCombineIRInserter object.
1154     Value *IIOperand = II->getArgOperand(0), *A, *B,
1155           *AssumeIntrinsic = II->getCalledValue();
1156     if (match(IIOperand, m_And(m_Value(A), m_Value(B)))) {
1157       Builder->CreateCall(AssumeIntrinsic, A, II->getName());
1158       Builder->CreateCall(AssumeIntrinsic, B, II->getName());
1159       return EraseInstFromFunction(*II);
1160     }
1161     // assume(!(a || b)) -> assume(!a); assume(!b);
1162     if (match(IIOperand, m_Not(m_Or(m_Value(A), m_Value(B))))) {
1163       Builder->CreateCall(AssumeIntrinsic, Builder->CreateNot(A),
1164                           II->getName());
1165       Builder->CreateCall(AssumeIntrinsic, Builder->CreateNot(B),
1166                           II->getName());
1167       return EraseInstFromFunction(*II);
1168     }
1169
1170     // assume( (load addr) != null ) -> add 'nonnull' metadata to load
1171     // (if assume is valid at the load)
1172     if (ICmpInst* ICmp = dyn_cast<ICmpInst>(IIOperand)) {
1173       Value *LHS = ICmp->getOperand(0);
1174       Value *RHS = ICmp->getOperand(1);
1175       if (ICmpInst::ICMP_NE == ICmp->getPredicate() &&
1176           isa<LoadInst>(LHS) &&
1177           isa<Constant>(RHS) &&
1178           RHS->getType()->isPointerTy() &&
1179           cast<Constant>(RHS)->isNullValue()) {
1180         LoadInst* LI = cast<LoadInst>(LHS);
1181         if (isValidAssumeForContext(II, LI, DT)) {
1182           MDNode *MD = MDNode::get(II->getContext(), None);
1183           LI->setMetadata(LLVMContext::MD_nonnull, MD);
1184           return EraseInstFromFunction(*II);
1185         }
1186       }
1187       // TODO: apply nonnull return attributes to calls and invokes
1188       // TODO: apply range metadata for range check patterns?
1189     }
1190     // If there is a dominating assume with the same condition as this one,
1191     // then this one is redundant, and should be removed.
1192     APInt KnownZero(1, 0), KnownOne(1, 0);
1193     computeKnownBits(IIOperand, KnownZero, KnownOne, 0, II);
1194     if (KnownOne.isAllOnesValue())
1195       return EraseInstFromFunction(*II);
1196
1197     break;
1198   }
1199   case Intrinsic::experimental_gc_relocate: {
1200     // Translate facts known about a pointer before relocating into
1201     // facts about the relocate value, while being careful to
1202     // preserve relocation semantics.
1203     GCRelocateOperands Operands(II);
1204     Value *DerivedPtr = Operands.getDerivedPtr();
1205     auto *GCRelocateType = cast<PointerType>(II->getType());
1206
1207     // Remove the relocation if unused, note that this check is required
1208     // to prevent the cases below from looping forever.
1209     if (II->use_empty())
1210       return EraseInstFromFunction(*II);
1211
1212     // Undef is undef, even after relocation.
1213     // TODO: provide a hook for this in GCStrategy.  This is clearly legal for
1214     // most practical collectors, but there was discussion in the review thread
1215     // about whether it was legal for all possible collectors.
1216     if (isa<UndefValue>(DerivedPtr)) {
1217       // gc_relocate is uncasted. Use undef of gc_relocate's type to replace it.
1218       return ReplaceInstUsesWith(*II, UndefValue::get(GCRelocateType));
1219     }
1220
1221     // The relocation of null will be null for most any collector.
1222     // TODO: provide a hook for this in GCStrategy.  There might be some weird
1223     // collector this property does not hold for.
1224     if (isa<ConstantPointerNull>(DerivedPtr)) {
1225       // gc_relocate is uncasted. Use null-pointer of gc_relocate's type to replace it.
1226       return ReplaceInstUsesWith(*II, ConstantPointerNull::get(GCRelocateType));
1227     }
1228
1229     // isKnownNonNull -> nonnull attribute
1230     if (isKnownNonNull(DerivedPtr))
1231       II->addAttribute(AttributeSet::ReturnIndex, Attribute::NonNull);
1232
1233     // isDereferenceablePointer -> deref attribute
1234     if (isDereferenceablePointer(DerivedPtr, DL)) {
1235       if (Argument *A = dyn_cast<Argument>(DerivedPtr)) {
1236         uint64_t Bytes = A->getDereferenceableBytes();
1237         II->addDereferenceableAttr(AttributeSet::ReturnIndex, Bytes);
1238       }
1239     }
1240
1241     // TODO: bitcast(relocate(p)) -> relocate(bitcast(p))
1242     // Canonicalize on the type from the uses to the defs
1243
1244     // TODO: relocate((gep p, C, C2, ...)) -> gep(relocate(p), C, C2, ...)
1245   }
1246   }
1247
1248   return visitCallSite(II);
1249 }
1250
1251 // InvokeInst simplification
1252 //
1253 Instruction *InstCombiner::visitInvokeInst(InvokeInst &II) {
1254   return visitCallSite(&II);
1255 }
1256
1257 /// isSafeToEliminateVarargsCast - If this cast does not affect the value
1258 /// passed through the varargs area, we can eliminate the use of the cast.
1259 static bool isSafeToEliminateVarargsCast(const CallSite CS,
1260                                          const DataLayout &DL,
1261                                          const CastInst *const CI,
1262                                          const int ix) {
1263   if (!CI->isLosslessCast())
1264     return false;
1265
1266   // If this is a GC intrinsic, avoid munging types.  We need types for
1267   // statepoint reconstruction in SelectionDAG.
1268   // TODO: This is probably something which should be expanded to all
1269   // intrinsics since the entire point of intrinsics is that
1270   // they are understandable by the optimizer.
1271   if (isStatepoint(CS) || isGCRelocate(CS) || isGCResult(CS))
1272     return false;
1273
1274   // The size of ByVal or InAlloca arguments is derived from the type, so we
1275   // can't change to a type with a different size.  If the size were
1276   // passed explicitly we could avoid this check.
1277   if (!CS.isByValOrInAllocaArgument(ix))
1278     return true;
1279
1280   Type* SrcTy =
1281             cast<PointerType>(CI->getOperand(0)->getType())->getElementType();
1282   Type* DstTy = cast<PointerType>(CI->getType())->getElementType();
1283   if (!SrcTy->isSized() || !DstTy->isSized())
1284     return false;
1285   if (DL.getTypeAllocSize(SrcTy) != DL.getTypeAllocSize(DstTy))
1286     return false;
1287   return true;
1288 }
1289
1290 // Try to fold some different type of calls here.
1291 // Currently we're only working with the checking functions, memcpy_chk,
1292 // mempcpy_chk, memmove_chk, memset_chk, strcpy_chk, stpcpy_chk, strncpy_chk,
1293 // strcat_chk and strncat_chk.
1294 Instruction *InstCombiner::tryOptimizeCall(CallInst *CI) {
1295   if (!CI->getCalledFunction()) return nullptr;
1296
1297   auto InstCombineRAUW = [this](Instruction *From, Value *With) {
1298     ReplaceInstUsesWith(*From, With);
1299   };
1300   LibCallSimplifier Simplifier(DL, TLI, InstCombineRAUW);
1301   if (Value *With = Simplifier.optimizeCall(CI)) {
1302     ++NumSimplified;
1303     return CI->use_empty() ? CI : ReplaceInstUsesWith(*CI, With);
1304   }
1305
1306   return nullptr;
1307 }
1308
1309 static IntrinsicInst *FindInitTrampolineFromAlloca(Value *TrampMem) {
1310   // Strip off at most one level of pointer casts, looking for an alloca.  This
1311   // is good enough in practice and simpler than handling any number of casts.
1312   Value *Underlying = TrampMem->stripPointerCasts();
1313   if (Underlying != TrampMem &&
1314       (!Underlying->hasOneUse() || Underlying->user_back() != TrampMem))
1315     return nullptr;
1316   if (!isa<AllocaInst>(Underlying))
1317     return nullptr;
1318
1319   IntrinsicInst *InitTrampoline = nullptr;
1320   for (User *U : TrampMem->users()) {
1321     IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(U);
1322     if (!II)
1323       return nullptr;
1324     if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::init_trampoline) {
1325       if (InitTrampoline)
1326         // More than one init_trampoline writes to this value.  Give up.
1327         return nullptr;
1328       InitTrampoline = II;
1329       continue;
1330     }
1331     if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::adjust_trampoline)
1332       // Allow any number of calls to adjust.trampoline.
1333       continue;
1334     return nullptr;
1335   }
1336
1337   // No call to init.trampoline found.
1338   if (!InitTrampoline)
1339     return nullptr;
1340
1341   // Check that the alloca is being used in the expected way.
1342   if (InitTrampoline->getOperand(0) != TrampMem)
1343     return nullptr;
1344
1345   return InitTrampoline;
1346 }
1347
1348 static IntrinsicInst *FindInitTrampolineFromBB(IntrinsicInst *AdjustTramp,
1349                                                Value *TrampMem) {
1350   // Visit all the previous instructions in the basic block, and try to find a
1351   // init.trampoline which has a direct path to the adjust.trampoline.
1352   for (BasicBlock::iterator I = AdjustTramp,
1353        E = AdjustTramp->getParent()->begin(); I != E; ) {
1354     Instruction *Inst = --I;
1355     if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(I))
1356       if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::init_trampoline &&
1357           II->getOperand(0) == TrampMem)
1358         return II;
1359     if (Inst->mayWriteToMemory())
1360       return nullptr;
1361   }
1362   return nullptr;
1363 }
1364
1365 // Given a call to llvm.adjust.trampoline, find and return the corresponding
1366 // call to llvm.init.trampoline if the call to the trampoline can be optimized
1367 // to a direct call to a function.  Otherwise return NULL.
1368 //
1369 static IntrinsicInst *FindInitTrampoline(Value *Callee) {
1370   Callee = Callee->stripPointerCasts();
1371   IntrinsicInst *AdjustTramp = dyn_cast<IntrinsicInst>(Callee);
1372   if (!AdjustTramp ||
1373       AdjustTramp->getIntrinsicID() != Intrinsic::adjust_trampoline)
1374     return nullptr;
1375
1376   Value *TrampMem = AdjustTramp->getOperand(0);
1377
1378   if (IntrinsicInst *IT = FindInitTrampolineFromAlloca(TrampMem))
1379     return IT;
1380   if (IntrinsicInst *IT = FindInitTrampolineFromBB(AdjustTramp, TrampMem))
1381     return IT;
1382   return nullptr;
1383 }
1384
1385 // visitCallSite - Improvements for call and invoke instructions.
1386 //
1387 Instruction *InstCombiner::visitCallSite(CallSite CS) {
1388   if (isAllocLikeFn(CS.getInstruction(), TLI))
1389     return visitAllocSite(*CS.getInstruction());
1390
1391   bool Changed = false;
1392
1393   // If the callee is a pointer to a function, attempt to move any casts to the
1394   // arguments of the call/invoke.
1395   Value *Callee = CS.getCalledValue();
1396   if (!isa<Function>(Callee) && transformConstExprCastCall(CS))
1397     return nullptr;
1398
1399   if (Function *CalleeF = dyn_cast<Function>(Callee))
1400     // If the call and callee calling conventions don't match, this call must
1401     // be unreachable, as the call is undefined.
1402     if (CalleeF->getCallingConv() != CS.getCallingConv() &&
1403         // Only do this for calls to a function with a body.  A prototype may
1404         // not actually end up matching the implementation's calling conv for a
1405         // variety of reasons (e.g. it may be written in assembly).
1406         !CalleeF->isDeclaration()) {
1407       Instruction *OldCall = CS.getInstruction();
1408       new StoreInst(ConstantInt::getTrue(Callee->getContext()),
1409                 UndefValue::get(Type::getInt1PtrTy(Callee->getContext())),
1410                                   OldCall);
1411       // If OldCall does not return void then replaceAllUsesWith undef.
1412       // This allows ValueHandlers and custom metadata to adjust itself.
1413       if (!OldCall->getType()->isVoidTy())
1414         ReplaceInstUsesWith(*OldCall, UndefValue::get(OldCall->getType()));
1415       if (isa<CallInst>(OldCall))
1416         return EraseInstFromFunction(*OldCall);
1417
1418       // We cannot remove an invoke, because it would change the CFG, just
1419       // change the callee to a null pointer.
1420       cast<InvokeInst>(OldCall)->setCalledFunction(
1421                                     Constant::getNullValue(CalleeF->getType()));
1422       return nullptr;
1423     }
1424
1425   if (isa<ConstantPointerNull>(Callee) || isa<UndefValue>(Callee)) {
1426     // If CS does not return void then replaceAllUsesWith undef.
1427     // This allows ValueHandlers and custom metadata to adjust itself.
1428     if (!CS.getInstruction()->getType()->isVoidTy())
1429       ReplaceInstUsesWith(*CS.getInstruction(),
1430                           UndefValue::get(CS.getInstruction()->getType()));
1431
1432     if (isa<InvokeInst>(CS.getInstruction())) {
1433       // Can't remove an invoke because we cannot change the CFG.
1434       return nullptr;
1435     }
1436
1437     // This instruction is not reachable, just remove it.  We insert a store to
1438     // undef so that we know that this code is not reachable, despite the fact
1439     // that we can't modify the CFG here.
1440     new StoreInst(ConstantInt::getTrue(Callee->getContext()),
1441                   UndefValue::get(Type::getInt1PtrTy(Callee->getContext())),
1442                   CS.getInstruction());
1443
1444     return EraseInstFromFunction(*CS.getInstruction());
1445   }
1446
1447   if (IntrinsicInst *II = FindInitTrampoline(Callee))
1448     return transformCallThroughTrampoline(CS, II);
1449
1450   PointerType *PTy = cast<PointerType>(Callee->getType());
1451   FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(PTy->getElementType());
1452   if (FTy->isVarArg()) {
1453     int ix = FTy->getNumParams();
1454     // See if we can optimize any arguments passed through the varargs area of
1455     // the call.
1456     for (CallSite::arg_iterator I = CS.arg_begin() + FTy->getNumParams(),
1457            E = CS.arg_end(); I != E; ++I, ++ix) {
1458       CastInst *CI = dyn_cast<CastInst>(*I);
1459       if (CI && isSafeToEliminateVarargsCast(CS, DL, CI, ix)) {
1460         *I = CI->getOperand(0);
1461         Changed = true;
1462       }
1463     }
1464   }
1465
1466   if (isa<InlineAsm>(Callee) && !CS.doesNotThrow()) {
1467     // Inline asm calls cannot throw - mark them 'nounwind'.
1468     CS.setDoesNotThrow();
1469     Changed = true;
1470   }
1471
1472   // Try to optimize the call if possible, we require DataLayout for most of
1473   // this.  None of these calls are seen as possibly dead so go ahead and
1474   // delete the instruction now.
1475   if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(CS.getInstruction())) {
1476     Instruction *I = tryOptimizeCall(CI);
1477     // If we changed something return the result, etc. Otherwise let
1478     // the fallthrough check.
1479     if (I) return EraseInstFromFunction(*I);
1480   }
1481
1482   return Changed ? CS.getInstruction() : nullptr;
1483 }
1484
1485 // transformConstExprCastCall - If the callee is a constexpr cast of a function,
1486 // attempt to move the cast to the arguments of the call/invoke.
1487 //
1488 bool InstCombiner::transformConstExprCastCall(CallSite CS) {
1489   Function *Callee =
1490     dyn_cast<Function>(CS.getCalledValue()->stripPointerCasts());
1491   if (!Callee)
1492     return false;
1493   // The prototype of thunks are a lie, don't try to directly call such
1494   // functions.
1495   if (Callee->hasFnAttribute("thunk"))
1496     return false;
1497   Instruction *Caller = CS.getInstruction();
1498   const AttributeSet &CallerPAL = CS.getAttributes();
1499
1500   // Okay, this is a cast from a function to a different type.  Unless doing so
1501   // would cause a type conversion of one of our arguments, change this call to
1502   // be a direct call with arguments casted to the appropriate types.
1503   //
1504   FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1505   Type *OldRetTy = Caller->getType();
1506   Type *NewRetTy = FT->getReturnType();
1507
1508   // Check to see if we are changing the return type...
1509   if (OldRetTy != NewRetTy) {
1510
1511     if (NewRetTy->isStructTy())
1512       return false; // TODO: Handle multiple return values.
1513
1514     if (!CastInst::isBitOrNoopPointerCastable(NewRetTy, OldRetTy, DL)) {
1515       if (Callee->isDeclaration())
1516         return false;   // Cannot transform this return value.
1517
1518       if (!Caller->use_empty() &&
1519           // void -> non-void is handled specially
1520           !NewRetTy->isVoidTy())
1521         return false;   // Cannot transform this return value.
1522     }
1523
1524     if (!CallerPAL.isEmpty() && !Caller->use_empty()) {
1525       AttrBuilder RAttrs(CallerPAL, AttributeSet::ReturnIndex);
1526       if (RAttrs.overlaps(AttributeFuncs::typeIncompatible(NewRetTy)))
1527         return false;   // Attribute not compatible with transformed value.
1528     }
1529
1530     // If the callsite is an invoke instruction, and the return value is used by
1531     // a PHI node in a successor, we cannot change the return type of the call
1532     // because there is no place to put the cast instruction (without breaking
1533     // the critical edge).  Bail out in this case.
1534     if (!Caller->use_empty())
1535       if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller))
1536         for (User *U : II->users())
1537           if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(U))
1538             if (PN->getParent() == II->getNormalDest() ||
1539                 PN->getParent() == II->getUnwindDest())
1540               return false;
1541   }
1542
1543   unsigned NumActualArgs = CS.arg_size();
1544   unsigned NumCommonArgs = std::min(FT->getNumParams(), NumActualArgs);
1545
1546   // Prevent us turning:
1547   // declare void @takes_i32_inalloca(i32* inalloca)
1548   //  call void bitcast (void (i32*)* @takes_i32_inalloca to void (i32)*)(i32 0)
1549   //
1550   // into:
1551   //  call void @takes_i32_inalloca(i32* null)
1552   //
1553   //  Similarly, avoid folding away bitcasts of byval calls.
1554   if (Callee->getAttributes().hasAttrSomewhere(Attribute::InAlloca) ||
1555       Callee->getAttributes().hasAttrSomewhere(Attribute::ByVal))
1556     return false;
1557
1558   CallSite::arg_iterator AI = CS.arg_begin();
1559   for (unsigned i = 0, e = NumCommonArgs; i != e; ++i, ++AI) {
1560     Type *ParamTy = FT->getParamType(i);
1561     Type *ActTy = (*AI)->getType();
1562
1563     if (!CastInst::isBitOrNoopPointerCastable(ActTy, ParamTy, DL))
1564       return false;   // Cannot transform this parameter value.
1565
1566     if (AttrBuilder(CallerPAL.getParamAttributes(i + 1), i + 1).
1567           overlaps(AttributeFuncs::typeIncompatible(ParamTy)))
1568       return false;   // Attribute not compatible with transformed value.
1569
1570     if (CS.isInAllocaArgument(i))
1571       return false;   // Cannot transform to and from inalloca.
1572
1573     // If the parameter is passed as a byval argument, then we have to have a
1574     // sized type and the sized type has to have the same size as the old type.
1575     if (ParamTy != ActTy &&
1576         CallerPAL.getParamAttributes(i + 1).hasAttribute(i + 1,
1577                                                          Attribute::ByVal)) {
1578       PointerType *ParamPTy = dyn_cast<PointerType>(ParamTy);
1579       if (!ParamPTy || !ParamPTy->getElementType()->isSized())
1580         return false;
1581
1582       Type *CurElTy = ActTy->getPointerElementType();
1583       if (DL.getTypeAllocSize(CurElTy) !=
1584           DL.getTypeAllocSize(ParamPTy->getElementType()))
1585         return false;
1586     }
1587   }
1588
1589   if (Callee->isDeclaration()) {
1590     // Do not delete arguments unless we have a function body.
1591     if (FT->getNumParams() < NumActualArgs && !FT->isVarArg())
1592       return false;
1593
1594     // If the callee is just a declaration, don't change the varargsness of the
1595     // call.  We don't want to introduce a varargs call where one doesn't
1596     // already exist.
1597     PointerType *APTy = cast<PointerType>(CS.getCalledValue()->getType());
1598     if (FT->isVarArg()!=cast<FunctionType>(APTy->getElementType())->isVarArg())
1599       return false;
1600
1601     // If both the callee and the cast type are varargs, we still have to make
1602     // sure the number of fixed parameters are the same or we have the same
1603     // ABI issues as if we introduce a varargs call.
1604     if (FT->isVarArg() &&
1605         cast<FunctionType>(APTy->getElementType())->isVarArg() &&
1606         FT->getNumParams() !=
1607         cast<FunctionType>(APTy->getElementType())->getNumParams())
1608       return false;
1609   }
1610
1611   if (FT->getNumParams() < NumActualArgs && FT->isVarArg() &&
1612       !CallerPAL.isEmpty())
1613     // In this case we have more arguments than the new function type, but we
1614     // won't be dropping them.  Check that these extra arguments have attributes
1615     // that are compatible with being a vararg call argument.
1616     for (unsigned i = CallerPAL.getNumSlots(); i; --i) {
1617       unsigned Index = CallerPAL.getSlotIndex(i - 1);
1618       if (Index <= FT->getNumParams())
1619         break;
1620
1621       // Check if it has an attribute that's incompatible with varargs.
1622       AttributeSet PAttrs = CallerPAL.getSlotAttributes(i - 1);
1623       if (PAttrs.hasAttribute(Index, Attribute::StructRet))
1624         return false;
1625     }
1626
1627
1628   // Okay, we decided that this is a safe thing to do: go ahead and start
1629   // inserting cast instructions as necessary.
1630   std::vector<Value*> Args;
1631   Args.reserve(NumActualArgs);
1632   SmallVector<AttributeSet, 8> attrVec;
1633   attrVec.reserve(NumCommonArgs);
1634
1635   // Get any return attributes.
1636   AttrBuilder RAttrs(CallerPAL, AttributeSet::ReturnIndex);
1637
1638   // If the return value is not being used, the type may not be compatible
1639   // with the existing attributes.  Wipe out any problematic attributes.
1640   RAttrs.remove(AttributeFuncs::typeIncompatible(NewRetTy));
1641
1642   // Add the new return attributes.
1643   if (RAttrs.hasAttributes())
1644     attrVec.push_back(AttributeSet::get(Caller->getContext(),
1645                                         AttributeSet::ReturnIndex, RAttrs));
1646
1647   AI = CS.arg_begin();
1648   for (unsigned i = 0; i != NumCommonArgs; ++i, ++AI) {
1649     Type *ParamTy = FT->getParamType(i);
1650
1651     if ((*AI)->getType() == ParamTy) {
1652       Args.push_back(*AI);
1653     } else {
1654       Args.push_back(Builder->CreateBitOrPointerCast(*AI, ParamTy));
1655     }
1656
1657     // Add any parameter attributes.
1658     AttrBuilder PAttrs(CallerPAL.getParamAttributes(i + 1), i + 1);
1659     if (PAttrs.hasAttributes())
1660       attrVec.push_back(AttributeSet::get(Caller->getContext(), i + 1,
1661                                           PAttrs));
1662   }
1663
1664   // If the function takes more arguments than the call was taking, add them
1665   // now.
1666   for (unsigned i = NumCommonArgs; i != FT->getNumParams(); ++i)
1667     Args.push_back(Constant::getNullValue(FT->getParamType(i)));
1668
1669   // If we are removing arguments to the function, emit an obnoxious warning.
1670   if (FT->getNumParams() < NumActualArgs) {
1671     // TODO: if (!FT->isVarArg()) this call may be unreachable. PR14722
1672     if (FT->isVarArg()) {
1673       // Add all of the arguments in their promoted form to the arg list.
1674       for (unsigned i = FT->getNumParams(); i != NumActualArgs; ++i, ++AI) {
1675         Type *PTy = getPromotedType((*AI)->getType());
1676         if (PTy != (*AI)->getType()) {
1677           // Must promote to pass through va_arg area!
1678           Instruction::CastOps opcode =
1679             CastInst::getCastOpcode(*AI, false, PTy, false);
1680           Args.push_back(Builder->CreateCast(opcode, *AI, PTy));
1681         } else {
1682           Args.push_back(*AI);
1683         }
1684
1685         // Add any parameter attributes.
1686         AttrBuilder PAttrs(CallerPAL.getParamAttributes(i + 1), i + 1);
1687         if (PAttrs.hasAttributes())
1688           attrVec.push_back(AttributeSet::get(FT->getContext(), i + 1,
1689                                               PAttrs));
1690       }
1691     }
1692   }
1693
1694   AttributeSet FnAttrs = CallerPAL.getFnAttributes();
1695   if (CallerPAL.hasAttributes(AttributeSet::FunctionIndex))
1696     attrVec.push_back(AttributeSet::get(Callee->getContext(), FnAttrs));
1697
1698   if (NewRetTy->isVoidTy())
1699     Caller->setName("");   // Void type should not have a name.
1700
1701   const AttributeSet &NewCallerPAL = AttributeSet::get(Callee->getContext(),
1702                                                        attrVec);
1703
1704   Instruction *NC;
1705   if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller)) {
1706     NC = Builder->CreateInvoke(Callee, II->getNormalDest(),
1707                                II->getUnwindDest(), Args);
1708     NC->takeName(II);
1709     cast<InvokeInst>(NC)->setCallingConv(II->getCallingConv());
1710     cast<InvokeInst>(NC)->setAttributes(NewCallerPAL);
1711   } else {
1712     CallInst *CI = cast<CallInst>(Caller);
1713     NC = Builder->CreateCall(Callee, Args);
1714     NC->takeName(CI);
1715     if (CI->isTailCall())
1716       cast<CallInst>(NC)->setTailCall();
1717     cast<CallInst>(NC)->setCallingConv(CI->getCallingConv());
1718     cast<CallInst>(NC)->setAttributes(NewCallerPAL);
1719   }
1720
1721   // Insert a cast of the return type as necessary.
1722   Value *NV = NC;
1723   if (OldRetTy != NV->getType() && !Caller->use_empty()) {
1724     if (!NV->getType()->isVoidTy()) {
1725       NV = NC = CastInst::CreateBitOrPointerCast(NC, OldRetTy);
1726       NC->setDebugLoc(Caller->getDebugLoc());
1727
1728       // If this is an invoke instruction, we should insert it after the first
1729       // non-phi, instruction in the normal successor block.
1730       if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller)) {
1731         BasicBlock::iterator I = II->getNormalDest()->getFirstInsertionPt();
1732         InsertNewInstBefore(NC, *I);
1733       } else {
1734         // Otherwise, it's a call, just insert cast right after the call.
1735         InsertNewInstBefore(NC, *Caller);
1736       }
1737       Worklist.AddUsersToWorkList(*Caller);
1738     } else {
1739       NV = UndefValue::get(Caller->getType());
1740     }
1741   }
1742
1743   if (!Caller->use_empty())
1744     ReplaceInstUsesWith(*Caller, NV);
1745   else if (Caller->hasValueHandle()) {
1746     if (OldRetTy == NV->getType())
1747       ValueHandleBase::ValueIsRAUWd(Caller, NV);
1748     else
1749       // We cannot call ValueIsRAUWd with a different type, and the
1750       // actual tracked value will disappear.
1751       ValueHandleBase::ValueIsDeleted(Caller);
1752   }
1753
1754   EraseInstFromFunction(*Caller);
1755   return true;
1756 }
1757
1758 // transformCallThroughTrampoline - Turn a call to a function created by
1759 // init_trampoline / adjust_trampoline intrinsic pair into a direct call to the
1760 // underlying function.
1761 //
1762 Instruction *
1763 InstCombiner::transformCallThroughTrampoline(CallSite CS,
1764                                              IntrinsicInst *Tramp) {
1765   Value *Callee = CS.getCalledValue();
1766   PointerType *PTy = cast<PointerType>(Callee->getType());
1767   FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(PTy->getElementType());
1768   const AttributeSet &Attrs = CS.getAttributes();
1769
1770   // If the call already has the 'nest' attribute somewhere then give up -
1771   // otherwise 'nest' would occur twice after splicing in the chain.
1772   if (Attrs.hasAttrSomewhere(Attribute::Nest))
1773     return nullptr;
1774
1775   assert(Tramp &&
1776          "transformCallThroughTrampoline called with incorrect CallSite.");
1777
1778   Function *NestF =cast<Function>(Tramp->getArgOperand(1)->stripPointerCasts());
1779   PointerType *NestFPTy = cast<PointerType>(NestF->getType());
1780   FunctionType *NestFTy = cast<FunctionType>(NestFPTy->getElementType());
1781
1782   const AttributeSet &NestAttrs = NestF->getAttributes();
1783   if (!NestAttrs.isEmpty()) {
1784     unsigned NestIdx = 1;
1785     Type *NestTy = nullptr;
1786     AttributeSet NestAttr;
1787
1788     // Look for a parameter marked with the 'nest' attribute.
1789     for (FunctionType::param_iterator I = NestFTy->param_begin(),
1790          E = NestFTy->param_end(); I != E; ++NestIdx, ++I)
1791       if (NestAttrs.hasAttribute(NestIdx, Attribute::Nest)) {
1792         // Record the parameter type and any other attributes.
1793         NestTy = *I;
1794         NestAttr = NestAttrs.getParamAttributes(NestIdx);
1795         break;
1796       }
1797
1798     if (NestTy) {
1799       Instruction *Caller = CS.getInstruction();
1800       std::vector<Value*> NewArgs;
1801       NewArgs.reserve(CS.arg_size() + 1);
1802
1803       SmallVector<AttributeSet, 8> NewAttrs;
1804       NewAttrs.reserve(Attrs.getNumSlots() + 1);
1805
1806       // Insert the nest argument into the call argument list, which may
1807       // mean appending it.  Likewise for attributes.
1808
1809       // Add any result attributes.
1810       if (Attrs.hasAttributes(AttributeSet::ReturnIndex))
1811         NewAttrs.push_back(AttributeSet::get(Caller->getContext(),
1812                                              Attrs.getRetAttributes()));
1813
1814       {
1815         unsigned Idx = 1;
1816         CallSite::arg_iterator I = CS.arg_begin(), E = CS.arg_end();
1817         do {
1818           if (Idx == NestIdx) {
1819             // Add the chain argument and attributes.
1820             Value *NestVal = Tramp->getArgOperand(2);
1821             if (NestVal->getType() != NestTy)
1822               NestVal = Builder->CreateBitCast(NestVal, NestTy, "nest");
1823             NewArgs.push_back(NestVal);
1824             NewAttrs.push_back(AttributeSet::get(Caller->getContext(),
1825                                                  NestAttr));
1826           }
1827
1828           if (I == E)
1829             break;
1830
1831           // Add the original argument and attributes.
1832           NewArgs.push_back(*I);
1833           AttributeSet Attr = Attrs.getParamAttributes(Idx);
1834           if (Attr.hasAttributes(Idx)) {
1835             AttrBuilder B(Attr, Idx);
1836             NewAttrs.push_back(AttributeSet::get(Caller->getContext(),
1837                                                  Idx + (Idx >= NestIdx), B));
1838           }
1839
1840           ++Idx, ++I;
1841         } while (1);
1842       }
1843
1844       // Add any function attributes.
1845       if (Attrs.hasAttributes(AttributeSet::FunctionIndex))
1846         NewAttrs.push_back(AttributeSet::get(FTy->getContext(),
1847                                              Attrs.getFnAttributes()));
1848
1849       // The trampoline may have been bitcast to a bogus type (FTy).
1850       // Handle this by synthesizing a new function type, equal to FTy
1851       // with the chain parameter inserted.
1852
1853       std::vector<Type*> NewTypes;
1854       NewTypes.reserve(FTy->getNumParams()+1);
1855
1856       // Insert the chain's type into the list of parameter types, which may
1857       // mean appending it.
1858       {
1859         unsigned Idx = 1;
1860         FunctionType::param_iterator I = FTy->param_begin(),
1861           E = FTy->param_end();
1862
1863         do {
1864           if (Idx == NestIdx)
1865             // Add the chain's type.
1866             NewTypes.push_back(NestTy);
1867
1868           if (I == E)
1869             break;
1870
1871           // Add the original type.
1872           NewTypes.push_back(*I);
1873
1874           ++Idx, ++I;
1875         } while (1);
1876       }
1877
1878       // Replace the trampoline call with a direct call.  Let the generic
1879       // code sort out any function type mismatches.
1880       FunctionType *NewFTy = FunctionType::get(FTy->getReturnType(), NewTypes,
1881                                                 FTy->isVarArg());
1882       Constant *NewCallee =
1883         NestF->getType() == PointerType::getUnqual(NewFTy) ?
1884         NestF : ConstantExpr::getBitCast(NestF,
1885                                          PointerType::getUnqual(NewFTy));
1886       const AttributeSet &NewPAL =
1887           AttributeSet::get(FTy->getContext(), NewAttrs);
1888
1889       Instruction *NewCaller;
1890       if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller)) {
1891         NewCaller = InvokeInst::Create(NewCallee,
1892                                        II->getNormalDest(), II->getUnwindDest(),
1893                                        NewArgs);
1894         cast<InvokeInst>(NewCaller)->setCallingConv(II->getCallingConv());
1895         cast<InvokeInst>(NewCaller)->setAttributes(NewPAL);
1896       } else {
1897         NewCaller = CallInst::Create(NewCallee, NewArgs);
1898         if (cast<CallInst>(Caller)->isTailCall())
1899           cast<CallInst>(NewCaller)->setTailCall();
1900         cast<CallInst>(NewCaller)->
1901           setCallingConv(cast<CallInst>(Caller)->getCallingConv());
1902         cast<CallInst>(NewCaller)->setAttributes(NewPAL);
1903       }
1904
1905       return NewCaller;
1906     }
1907   }
1908
1909   // Replace the trampoline call with a direct call.  Since there is no 'nest'
1910   // parameter, there is no need to adjust the argument list.  Let the generic
1911   // code sort out any function type mismatches.
1912   Constant *NewCallee =
1913     NestF->getType() == PTy ? NestF :
1914                               ConstantExpr::getBitCast(NestF, PTy);
1915   CS.setCalledFunction(NewCallee);
1916   return CS.getInstruction();
1917 }