lib/Transforms/InstCombine/InstCombineCalls.cpp

   1 //===- InstCombineCalls.cpp -----------------------------------------------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file implements the visitCall and visitInvoke functions.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "InstCombine.h"
  15 #include "llvm/Support/CallSite.h"
  16 #include "llvm/DataLayout.h"
  17 #include "llvm/Analysis/MemoryBuiltins.h"
  18 #include "llvm/Transforms/Utils/BuildLibCalls.h"
  19 #include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
  20 using namespace llvm;
  21
  22 /// getPromotedType - Return the specified type promoted as it would be to pass
  23 /// though a va_arg area.
  24 static Type *getPromotedType(Type *Ty) {
  25   if (IntegerType* ITy = dyn_cast<IntegerType>(Ty)) {
  26     if (ITy->getBitWidth() < 32)
  27       return Type::getInt32Ty(Ty->getContext());
  28   }
  29   return Ty;
  30 }
  31
  32 /// reduceToSingleValueType - Given an aggregate type which ultimately holds a
  33 /// single scalar element, like {{{type}}} or [1 x type], return type.
  34 static Type *reduceToSingleValueType(Type *T) {
  35   while (!T->isSingleValueType()) {
  36     if (StructType *STy = dyn_cast<StructType>(T)) {
  37       if (STy->getNumElements() == 1)
  38         T = STy->getElementType(0);
  39       else
  40         break;
  41     } else if (ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(T)) {
  42       if (ATy->getNumElements() == 1)
  43         T = ATy->getElementType();
  44       else
  45         break;
  46     } else
  47       break;
  48   }
  49
  50   return T;
  51 }
  52
  53 Instruction *InstCombiner::SimplifyMemTransfer(MemIntrinsic *MI) {
  54   unsigned DstAlign = getKnownAlignment(MI->getArgOperand(0), TD);
  55   unsigned SrcAlign = getKnownAlignment(MI->getArgOperand(1), TD);
  56   unsigned MinAlign = std::min(DstAlign, SrcAlign);
  57   unsigned CopyAlign = MI->getAlignment();
  58
  59   if (CopyAlign < MinAlign) {
  60     MI->setAlignment(ConstantInt::get(MI->getAlignmentType(),
  61                                              MinAlign, false));
  62     return MI;
  63   }
  64
  65   // If MemCpyInst length is 1/2/4/8 bytes then replace memcpy with
  66   // load/store.
  67   ConstantInt *MemOpLength = dyn_cast<ConstantInt>(MI->getArgOperand(2));
  68   if (MemOpLength == 0) return 0;
  69
  70   // Source and destination pointer types are always "i8*" for intrinsic.  See
  71   // if the size is something we can handle with a single primitive load/store.
  72   // A single load+store correctly handles overlapping memory in the memmove
  73   // case.
  74   uint64_t Size = MemOpLength->getLimitedValue();
  75   assert(Size && "0-sized memory transfering should be removed already.");
  76
  77   if (Size > 8 || (Size&(Size-1)))
  78     return 0;  // If not 1/2/4/8 bytes, exit.
  79
  80   // Use an integer load+store unless we can find something better.
  81   unsigned SrcAddrSp =
  82     cast<PointerType>(MI->getArgOperand(1)->getType())->getAddressSpace();
  83   unsigned DstAddrSp =
  84     cast<PointerType>(MI->getArgOperand(0)->getType())->getAddressSpace();
  85
  86   IntegerType* IntType = IntegerType::get(MI->getContext(), Size<<3);
  87   Type *NewSrcPtrTy = PointerType::get(IntType, SrcAddrSp);
  88   Type *NewDstPtrTy = PointerType::get(IntType, DstAddrSp);
  89
  90   // Memcpy forces the use of i8* for the source and destination.  That means
  91   // that if you're using memcpy to move one double around, you'll get a cast
  92   // from double* to i8*.  We'd much rather use a double load+store rather than
  93   // an i64 load+store, here because this improves the odds that the source or
  94   // dest address will be promotable.  See if we can find a better type than the
  95   // integer datatype.
  96   Value *StrippedDest = MI->getArgOperand(0)->stripPointerCasts();
  97   MDNode *CopyMD = 0;
  98   if (StrippedDest != MI->getArgOperand(0)) {
  99     Type *SrcETy = cast<PointerType>(StrippedDest->getType())
 100                                     ->getElementType();
 101     if (TD && SrcETy->isSized() && TD->getTypeStoreSize(SrcETy) == Size) {
 102       // The SrcETy might be something like {{{double}}} or [1 x double].  Rip
 103       // down through these levels if so.
 104       SrcETy = reduceToSingleValueType(SrcETy);
 105
 106       if (SrcETy->isSingleValueType()) {
 107         NewSrcPtrTy = PointerType::get(SrcETy, SrcAddrSp);
 108         NewDstPtrTy = PointerType::get(SrcETy, DstAddrSp);
 109
 110         // If the memcpy has metadata describing the members, see if we can
 111         // get the TBAA tag describing our copy.
 112         if (MDNode *M = MI->getMetadata(LLVMContext::MD_tbaa_struct)) {
 113           if (M->getNumOperands() == 3 &&
 114               M->getOperand(0) &&
 115               isa<ConstantInt>(M->getOperand(0)) &&
 116               cast<ConstantInt>(M->getOperand(0))->isNullValue() &&
 117               M->getOperand(1) &&
 118               isa<ConstantInt>(M->getOperand(1)) &&
 119               cast<ConstantInt>(M->getOperand(1))->getValue() == Size &&
 120               M->getOperand(2) &&
 121               isa<MDNode>(M->getOperand(2)))
 122             CopyMD = cast<MDNode>(M->getOperand(2));
 123         }
 124       }
 125     }
 126   }
 127
 128   // If the memcpy/memmove provides better alignment info than we can
 129   // infer, use it.
 130   SrcAlign = std::max(SrcAlign, CopyAlign);
 131   DstAlign = std::max(DstAlign, CopyAlign);
 132
 133   Value *Src = Builder->CreateBitCast(MI->getArgOperand(1), NewSrcPtrTy);
 134   Value *Dest = Builder->CreateBitCast(MI->getArgOperand(0), NewDstPtrTy);
 135   LoadInst *L = Builder->CreateLoad(Src, MI->isVolatile());
 136   L->setAlignment(SrcAlign);
 137   if (CopyMD)
 138     L->setMetadata(LLVMContext::MD_tbaa, CopyMD);
 139   StoreInst *S = Builder->CreateStore(L, Dest, MI->isVolatile());
 140   S->setAlignment(DstAlign);
 141   if (CopyMD)
 142     S->setMetadata(LLVMContext::MD_tbaa, CopyMD);
 143
 144   // Set the size of the copy to 0, it will be deleted on the next iteration.
 145   MI->setArgOperand(2, Constant::getNullValue(MemOpLength->getType()));
 146   return MI;
 147 }
 148
 149 Instruction *InstCombiner::SimplifyMemSet(MemSetInst *MI) {
 150   unsigned Alignment = getKnownAlignment(MI->getDest(), TD);
 151   if (MI->getAlignment() < Alignment) {
 152     MI->setAlignment(ConstantInt::get(MI->getAlignmentType(),
 153                                              Alignment, false));
 154     return MI;
 155   }
 156
 157   // Extract the length and alignment and fill if they are constant.
 158   ConstantInt *LenC = dyn_cast<ConstantInt>(MI->getLength());
 159   ConstantInt *FillC = dyn_cast<ConstantInt>(MI->getValue());
 160   if (!LenC || !FillC || !FillC->getType()->isIntegerTy(8))
 161     return 0;
 162   uint64_t Len = LenC->getLimitedValue();
 163   Alignment = MI->getAlignment();
 164   assert(Len && "0-sized memory setting should be removed already.");
 165
 166   // memset(s,c,n) -> store s, c (for n=1,2,4,8)
 167   if (Len <= 8 && isPowerOf2_32((uint32_t)Len)) {
 168     Type *ITy = IntegerType::get(MI->getContext(), Len*8);  // n=1 -> i8.
 169
 170     Value *Dest = MI->getDest();
 171     unsigned DstAddrSp = cast<PointerType>(Dest->getType())->getAddressSpace();
 172     Type *NewDstPtrTy = PointerType::get(ITy, DstAddrSp);
 173     Dest = Builder->CreateBitCast(Dest, NewDstPtrTy);
 174
 175     // Alignment 0 is identity for alignment 1 for memset, but not store.
 176     if (Alignment == 0) Alignment = 1;
 177
 178     // Extract the fill value and store.
 179     uint64_t Fill = FillC->getZExtValue()*0x0101010101010101ULL;
 180     StoreInst *S = Builder->CreateStore(ConstantInt::get(ITy, Fill), Dest,
 181                                         MI->isVolatile());
 182     S->setAlignment(Alignment);
 183
 184     // Set the size of the copy to 0, it will be deleted on the next iteration.
 185     MI->setLength(Constant::getNullValue(LenC->getType()));
 186     return MI;
 187   }
 188
 189   return 0;
 190 }
 191
 192 /// visitCallInst - CallInst simplification.  This mostly only handles folding
 193 /// of intrinsic instructions.  For normal calls, it allows visitCallSite to do
 194 /// the heavy lifting.
 195 ///
 196 Instruction *InstCombiner::visitCallInst(CallInst &CI) {
 197   if (isFreeCall(&CI, TLI))
 198     return visitFree(CI);
 199
 200   // If the caller function is nounwind, mark the call as nounwind, even if the
 201   // callee isn't.
 202   if (CI.getParent()->getParent()->doesNotThrow() &&
 203       !CI.doesNotThrow()) {
 204     CI.setDoesNotThrow();
 205     return &CI;
 206   }
 207
 208   IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(&CI);
 209   if (!II) return visitCallSite(&CI);
 210
 211   // Intrinsics cannot occur in an invoke, so handle them here instead of in
 212   // visitCallSite.
 213   if (MemIntrinsic *MI = dyn_cast<MemIntrinsic>(II)) {
 214     bool Changed = false;
 215
 216     // memmove/cpy/set of zero bytes is a noop.
 217     if (Constant *NumBytes = dyn_cast<Constant>(MI->getLength())) {
 218       if (NumBytes->isNullValue())
 219         return EraseInstFromFunction(CI);
 220
 221       if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(NumBytes))
 222         if (CI->getZExtValue() == 1) {
 223           // Replace the instruction with just byte operations.  We would
 224           // transform other cases to loads/stores, but we don't know if
 225           // alignment is sufficient.
 226         }
 227     }
 228
 229     // No other transformations apply to volatile transfers.
 230     if (MI->isVolatile())
 231       return 0;
 232
 233     // If we have a memmove and the source operation is a constant global,
 234     // then the source and dest pointers can't alias, so we can change this
 235     // into a call to memcpy.
 236     if (MemMoveInst *MMI = dyn_cast<MemMoveInst>(MI)) {
 237       if (GlobalVariable *GVSrc = dyn_cast<GlobalVariable>(MMI->getSource()))
 238         if (GVSrc->isConstant()) {
 239           Module *M = CI.getParent()->getParent()->getParent();
 240           Intrinsic::ID MemCpyID = Intrinsic::memcpy;
 241           Type *Tys[3] = { CI.getArgOperand(0)->getType(),
 242                            CI.getArgOperand(1)->getType(),
 243                            CI.getArgOperand(2)->getType() };
 244           CI.setCalledFunction(Intrinsic::getDeclaration(M, MemCpyID, Tys));
 245           Changed = true;
 246         }
 247     }
 248
 249     if (MemTransferInst *MTI = dyn_cast<MemTransferInst>(MI)) {
 250       // memmove(x,x,size) -> noop.
 251       if (MTI->getSource() == MTI->getDest())
 252         return EraseInstFromFunction(CI);
 253     }
 254
 255     // If we can determine a pointer alignment that is bigger than currently
 256     // set, update the alignment.
 257     if (isa<MemTransferInst>(MI)) {
 258       if (Instruction *I = SimplifyMemTransfer(MI))
 259         return I;
 260     } else if (MemSetInst *MSI = dyn_cast<MemSetInst>(MI)) {
 261       if (Instruction *I = SimplifyMemSet(MSI))
 262         return I;
 263     }
 264
 265     if (Changed) return II;
 266   }
 267
 268   switch (II->getIntrinsicID()) {
 269   default: break;
 270   case Intrinsic::objectsize: {
 271     uint64_t Size;
 272     if (getObjectSize(II->getArgOperand(0), Size, TD, TLI))
 273       return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantInt::get(CI.getType(), Size));
 274     return 0;
 275   }
 276   case Intrinsic::bswap:
 277     // bswap(bswap(x)) -> x
 278     if (IntrinsicInst *Operand = dyn_cast<IntrinsicInst>(II->getArgOperand(0)))
 279       if (Operand->getIntrinsicID() == Intrinsic::bswap)
 280         return ReplaceInstUsesWith(CI, Operand->getArgOperand(0));
 281
 282     // bswap(trunc(bswap(x))) -> trunc(lshr(x, c))
 283     if (TruncInst *TI = dyn_cast<TruncInst>(II->getArgOperand(0))) {
 284       if (IntrinsicInst *Operand = dyn_cast<IntrinsicInst>(TI->getOperand(0)))
 285         if (Operand->getIntrinsicID() == Intrinsic::bswap) {
 286           unsigned C = Operand->getType()->getPrimitiveSizeInBits() -
 287                        TI->getType()->getPrimitiveSizeInBits();
 288           Value *CV = ConstantInt::get(Operand->getType(), C);
 289           Value *V = Builder->CreateLShr(Operand->getArgOperand(0), CV);
 290           return new TruncInst(V, TI->getType());
 291         }
 292     }
 293
 294     break;
 295   case Intrinsic::powi:
 296     if (ConstantInt *Power = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1))) {
 297       // powi(x, 0) -> 1.0
 298       if (Power->isZero())
 299         return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantFP::get(CI.getType(), 1.0));
 300       // powi(x, 1) -> x
 301       if (Power->isOne())
 302         return ReplaceInstUsesWith(CI, II->getArgOperand(0));
 303       // powi(x, -1) -> 1/x
 304       if (Power->isAllOnesValue())
 305         return BinaryOperator::CreateFDiv(ConstantFP::get(CI.getType(), 1.0),
 306                                           II->getArgOperand(0));
 307     }
 308     break;
 309   case Intrinsic::cttz: {
 310     // If all bits below the first known one are known zero,
 311     // this value is constant.
 312     IntegerType *IT = dyn_cast<IntegerType>(II->getArgOperand(0)->getType());
 313     // FIXME: Try to simplify vectors of integers.
 314     if (!IT) break;
 315     uint32_t BitWidth = IT->getBitWidth();
 316     APInt KnownZero(BitWidth, 0);
 317     APInt KnownOne(BitWidth, 0);
 318     ComputeMaskedBits(II->getArgOperand(0), KnownZero, KnownOne);
 319     unsigned TrailingZeros = KnownOne.countTrailingZeros();
 320     APInt Mask(APInt::getLowBitsSet(BitWidth, TrailingZeros));
 321     if ((Mask & KnownZero) == Mask)
 322       return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantInt::get(IT,
 323                                  APInt(BitWidth, TrailingZeros)));
 324
 325     }
 326     break;
 327   case Intrinsic::ctlz: {
 328     // If all bits above the first known one are known zero,
 329     // this value is constant.
 330     IntegerType *IT = dyn_cast<IntegerType>(II->getArgOperand(0)->getType());
 331     // FIXME: Try to simplify vectors of integers.
 332     if (!IT) break;
 333     uint32_t BitWidth = IT->getBitWidth();
 334     APInt KnownZero(BitWidth, 0);
 335     APInt KnownOne(BitWidth, 0);
 336     ComputeMaskedBits(II->getArgOperand(0), KnownZero, KnownOne);
 337     unsigned LeadingZeros = KnownOne.countLeadingZeros();
 338     APInt Mask(APInt::getHighBitsSet(BitWidth, LeadingZeros));
 339     if ((Mask & KnownZero) == Mask)
 340       return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantInt::get(IT,
 341                                  APInt(BitWidth, LeadingZeros)));
 342
 343     }
 344     break;
 345   case Intrinsic::uadd_with_overflow: {
 346     Value *LHS = II->getArgOperand(0), *RHS = II->getArgOperand(1);
 347     IntegerType *IT = cast<IntegerType>(II->getArgOperand(0)->getType());
 348     uint32_t BitWidth = IT->getBitWidth();
 349     APInt LHSKnownZero(BitWidth, 0);
 350     APInt LHSKnownOne(BitWidth, 0);
 351     ComputeMaskedBits(LHS, LHSKnownZero, LHSKnownOne);
 352     bool LHSKnownNegative = LHSKnownOne[BitWidth - 1];
 353     bool LHSKnownPositive = LHSKnownZero[BitWidth - 1];
 354
 355     if (LHSKnownNegative || LHSKnownPositive) {
 356       APInt RHSKnownZero(BitWidth, 0);
 357       APInt RHSKnownOne(BitWidth, 0);
 358       ComputeMaskedBits(RHS, RHSKnownZero, RHSKnownOne);
 359       bool RHSKnownNegative = RHSKnownOne[BitWidth - 1];
 360       bool RHSKnownPositive = RHSKnownZero[BitWidth - 1];
 361       if (LHSKnownNegative && RHSKnownNegative) {
 362         // The sign bit is set in both cases: this MUST overflow.
 363         // Create a simple add instruction, and insert it into the struct.
 364         Value *Add = Builder->CreateAdd(LHS, RHS);
 365         Add->takeName(&CI);
 366         Constant *V[] = {
 367           UndefValue::get(LHS->getType()),
 368           ConstantInt::getTrue(II->getContext())
 369         };
 370         StructType *ST = cast<StructType>(II->getType());
 371         Constant *Struct = ConstantStruct::get(ST, V);
 372         return InsertValueInst::Create(Struct, Add, 0);
 373       }
 374
 375       if (LHSKnownPositive && RHSKnownPositive) {
 376         // The sign bit is clear in both cases: this CANNOT overflow.
 377         // Create a simple add instruction, and insert it into the struct.
 378         Value *Add = Builder->CreateNUWAdd(LHS, RHS);
 379         Add->takeName(&CI);
 380         Constant *V[] = {
 381           UndefValue::get(LHS->getType()),
 382           ConstantInt::getFalse(II->getContext())
 383         };
 384         StructType *ST = cast<StructType>(II->getType());
 385         Constant *Struct = ConstantStruct::get(ST, V);
 386         return InsertValueInst::Create(Struct, Add, 0);
 387       }
 388     }
 389   }
 390   // FALL THROUGH uadd into sadd
 391   case Intrinsic::sadd_with_overflow:
 392     // Canonicalize constants into the RHS.
 393     if (isa<Constant>(II->getArgOperand(0)) &&
 394         !isa<Constant>(II->getArgOperand(1))) {
 395       Value *LHS = II->getArgOperand(0);
 396       II->setArgOperand(0, II->getArgOperand(1));
 397       II->setArgOperand(1, LHS);
 398       return II;
 399     }
 400
 401     // X + undef -> undef
 402     if (isa<UndefValue>(II->getArgOperand(1)))
 403       return ReplaceInstUsesWith(CI, UndefValue::get(II->getType()));
 404
 405     if (ConstantInt *RHS = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1))) {
 406       // X + 0 -> {X, false}
 407       if (RHS->isZero()) {
 408         Constant *V[] = {
 409           UndefValue::get(II->getArgOperand(0)->getType()),
 410           ConstantInt::getFalse(II->getContext())
 411         };
 412         Constant *Struct =
 413           ConstantStruct::get(cast<StructType>(II->getType()), V);
 414         return InsertValueInst::Create(Struct, II->getArgOperand(0), 0);
 415       }
 416     }
 417     break;
 418   case Intrinsic::usub_with_overflow:
 419   case Intrinsic::ssub_with_overflow:
 420     // undef - X -> undef
 421     // X - undef -> undef
 422     if (isa<UndefValue>(II->getArgOperand(0)) ||
 423         isa<UndefValue>(II->getArgOperand(1)))
 424       return ReplaceInstUsesWith(CI, UndefValue::get(II->getType()));
 425
 426     if (ConstantInt *RHS = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1))) {
 427       // X - 0 -> {X, false}
 428       if (RHS->isZero()) {
 429         Constant *V[] = {
 430           UndefValue::get(II->getArgOperand(0)->getType()),
 431           ConstantInt::getFalse(II->getContext())
 432         };
 433         Constant *Struct =
 434           ConstantStruct::get(cast<StructType>(II->getType()), V);
 435         return InsertValueInst::Create(Struct, II->getArgOperand(0), 0);
 436       }
 437     }
 438     break;
 439   case Intrinsic::umul_with_overflow: {
 440     Value *LHS = II->getArgOperand(0), *RHS = II->getArgOperand(1);
 441     unsigned BitWidth = cast<IntegerType>(LHS->getType())->getBitWidth();
 442
 443     APInt LHSKnownZero(BitWidth, 0);
 444     APInt LHSKnownOne(BitWidth, 0);
 445     ComputeMaskedBits(LHS, LHSKnownZero, LHSKnownOne);
 446     APInt RHSKnownZero(BitWidth, 0);
 447     APInt RHSKnownOne(BitWidth, 0);
 448     ComputeMaskedBits(RHS, RHSKnownZero, RHSKnownOne);
 449
 450     // Get the largest possible values for each operand.
 451     APInt LHSMax = ~LHSKnownZero;
 452     APInt RHSMax = ~RHSKnownZero;
 453
 454     // If multiplying the maximum values does not overflow then we can turn
 455     // this into a plain NUW mul.
 456     bool Overflow;
 457     LHSMax.umul_ov(RHSMax, Overflow);
 458     if (!Overflow) {
 459       Value *Mul = Builder->CreateNUWMul(LHS, RHS, "umul_with_overflow");
 460       Constant *V[] = {
 461         UndefValue::get(LHS->getType()),
 462         Builder->getFalse()
 463       };
 464       Constant *Struct = ConstantStruct::get(cast<StructType>(II->getType()),V);
 465       return InsertValueInst::Create(Struct, Mul, 0);
 466     }
 467   } // FALL THROUGH
 468   case Intrinsic::smul_with_overflow:
 469     // Canonicalize constants into the RHS.
 470     if (isa<Constant>(II->getArgOperand(0)) &&
 471         !isa<Constant>(II->getArgOperand(1))) {
 472       Value *LHS = II->getArgOperand(0);
 473       II->setArgOperand(0, II->getArgOperand(1));
 474       II->setArgOperand(1, LHS);
 475       return II;
 476     }
 477
 478     // X * undef -> undef
 479     if (isa<UndefValue>(II->getArgOperand(1)))
 480       return ReplaceInstUsesWith(CI, UndefValue::get(II->getType()));
 481
 482     if (ConstantInt *RHSI = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1))) {
 483       // X*0 -> {0, false}
 484       if (RHSI->isZero())
 485         return ReplaceInstUsesWith(CI, Constant::getNullValue(II->getType()));
 486
 487       // X * 1 -> {X, false}
 488       if (RHSI->equalsInt(1)) {
 489         Constant *V[] = {
 490           UndefValue::get(II->getArgOperand(0)->getType()),
 491           ConstantInt::getFalse(II->getContext())
 492         };
 493         Constant *Struct =
 494           ConstantStruct::get(cast<StructType>(II->getType()), V);
 495         return InsertValueInst::Create(Struct, II->getArgOperand(0), 0);
 496       }
 497     }
 498     break;
 499   case Intrinsic::ppc_altivec_lvx:
 500   case Intrinsic::ppc_altivec_lvxl:
 501     // Turn PPC lvx -> load if the pointer is known aligned.
 502     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(0), 16, TD) >= 16) {
 503       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(0),
 504                                          PointerType::getUnqual(II->getType()));
 505       return new LoadInst(Ptr);
 506     }
 507     break;
 508   case Intrinsic::ppc_altivec_stvx:
 509   case Intrinsic::ppc_altivec_stvxl:
 510     // Turn stvx -> store if the pointer is known aligned.
 511     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(1), 16, TD) >= 16) {
 512       Type *OpPtrTy =
 513         PointerType::getUnqual(II->getArgOperand(0)->getType());
 514       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(1), OpPtrTy);
 515       return new StoreInst(II->getArgOperand(0), Ptr);
 516     }
 517     break;
 518   case Intrinsic::x86_sse_storeu_ps:
 519   case Intrinsic::x86_sse2_storeu_pd:
 520   case Intrinsic::x86_sse2_storeu_dq:
 521     // Turn X86 storeu -> store if the pointer is known aligned.
 522     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(0), 16, TD) >= 16) {
 523       Type *OpPtrTy =
 524         PointerType::getUnqual(II->getArgOperand(1)->getType());
 525       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(0), OpPtrTy);
 526       return new StoreInst(II->getArgOperand(1), Ptr);
 527     }
 528     break;
 529
 530   case Intrinsic::x86_sse_cvtss2si:
 531   case Intrinsic::x86_sse_cvtss2si64:
 532   case Intrinsic::x86_sse_cvttss2si:
 533   case Intrinsic::x86_sse_cvttss2si64:
 534   case Intrinsic::x86_sse2_cvtsd2si:
 535   case Intrinsic::x86_sse2_cvtsd2si64:
 536   case Intrinsic::x86_sse2_cvttsd2si:
 537   case Intrinsic::x86_sse2_cvttsd2si64: {
 538     // These intrinsics only demand the 0th element of their input vectors. If
 539     // we can simplify the input based on that, do so now.
 540     unsigned VWidth =
 541       cast<VectorType>(II->getArgOperand(0)->getType())->getNumElements();
 542     APInt DemandedElts(VWidth, 1);
 543     APInt UndefElts(VWidth, 0);
 544     if (Value *V = SimplifyDemandedVectorElts(II->getArgOperand(0),
 545                                               DemandedElts, UndefElts)) {
 546       II->setArgOperand(0, V);
 547       return II;
 548     }
 549     break;
 550   }
 551
 552
 553   case Intrinsic::x86_sse41_pmovsxbw:
 554   case Intrinsic::x86_sse41_pmovsxwd:
 555   case Intrinsic::x86_sse41_pmovsxdq:
 556   case Intrinsic::x86_sse41_pmovzxbw:
 557   case Intrinsic::x86_sse41_pmovzxwd:
 558   case Intrinsic::x86_sse41_pmovzxdq: {
 559     // pmov{s|z}x ignores the upper half of their input vectors.
 560     unsigned VWidth =
 561       cast<VectorType>(II->getArgOperand(0)->getType())->getNumElements();
 562     unsigned LowHalfElts = VWidth / 2;
 563     APInt InputDemandedElts(APInt::getBitsSet(VWidth, 0, LowHalfElts));
 564     APInt UndefElts(VWidth, 0);
 565     if (Value *TmpV = SimplifyDemandedVectorElts(II->getArgOperand(0),
 566                                                  InputDemandedElts,
 567                                                  UndefElts)) {
 568       II->setArgOperand(0, TmpV);
 569       return II;
 570     }
 571     break;
 572   }
 573
 574   case Intrinsic::ppc_altivec_vperm:
 575     // Turn vperm(V1,V2,mask) -> shuffle(V1,V2,mask) if mask is a constant.
 576     if (Constant *Mask = dyn_cast<Constant>(II->getArgOperand(2))) {
 577       assert(Mask->getType()->getVectorNumElements() == 16 &&
 578              "Bad type for intrinsic!");
 579
 580       // Check that all of the elements are integer constants or undefs.
 581       bool AllEltsOk = true;
 582       for (unsigned i = 0; i != 16; ++i) {
 583         Constant *Elt = Mask->getAggregateElement(i);
 584         if (Elt == 0 ||
 585             !(isa<ConstantInt>(Elt) || isa<UndefValue>(Elt))) {
 586           AllEltsOk = false;
 587           break;
 588         }
 589       }
 590
 591       if (AllEltsOk) {
 592         // Cast the input vectors to byte vectors.
 593         Value *Op0 = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(0),
 594                                             Mask->getType());
 595         Value *Op1 = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(1),
 596                                             Mask->getType());
 597         Value *Result = UndefValue::get(Op0->getType());
 598
 599         // Only extract each element once.
 600         Value *ExtractedElts[32];
 601         memset(ExtractedElts, 0, sizeof(ExtractedElts));
 602
 603         for (unsigned i = 0; i != 16; ++i) {
 604           if (isa<UndefValue>(Mask->getAggregateElement(i)))
 605             continue;
 606           unsigned Idx =
 607             cast<ConstantInt>(Mask->getAggregateElement(i))->getZExtValue();
 608           Idx &= 31;  // Match the hardware behavior.
 609
 610           if (ExtractedElts[Idx] == 0) {
 611             ExtractedElts[Idx] =
 612               Builder->CreateExtractElement(Idx < 16 ? Op0 : Op1,
 613                                             Builder->getInt32(Idx&15));
 614           }
 615
 616           // Insert this value into the result vector.
 617           Result = Builder->CreateInsertElement(Result, ExtractedElts[Idx],
 618                                                 Builder->getInt32(i));
 619         }
 620         return CastInst::Create(Instruction::BitCast, Result, CI.getType());
 621       }
 622     }
 623     break;
 624
 625   case Intrinsic::arm_neon_vld1:
 626   case Intrinsic::arm_neon_vld2:
 627   case Intrinsic::arm_neon_vld3:
 628   case Intrinsic::arm_neon_vld4:
 629   case Intrinsic::arm_neon_vld2lane:
 630   case Intrinsic::arm_neon_vld3lane:
 631   case Intrinsic::arm_neon_vld4lane:
 632   case Intrinsic::arm_neon_vst1:
 633   case Intrinsic::arm_neon_vst2:
 634   case Intrinsic::arm_neon_vst3:
 635   case Intrinsic::arm_neon_vst4:
 636   case Intrinsic::arm_neon_vst2lane:
 637   case Intrinsic::arm_neon_vst3lane:
 638   case Intrinsic::arm_neon_vst4lane: {
 639     unsigned MemAlign = getKnownAlignment(II->getArgOperand(0), TD);
 640     unsigned AlignArg = II->getNumArgOperands() - 1;
 641     ConstantInt *IntrAlign = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(AlignArg));
 642     if (IntrAlign && IntrAlign->getZExtValue() < MemAlign) {
 643       II->setArgOperand(AlignArg,
 644                         ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(II->getContext()),
 645                                          MemAlign, false));
 646       return II;
 647     }
 648     break;
 649   }
 650
 651   case Intrinsic::arm_neon_vmulls:
 652   case Intrinsic::arm_neon_vmullu: {
 653     Value *Arg0 = II->getArgOperand(0);
 654     Value *Arg1 = II->getArgOperand(1);
 655
 656     // Handle mul by zero first:
 657     if (isa<ConstantAggregateZero>(Arg0) || isa<ConstantAggregateZero>(Arg1)) {
 658       return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantAggregateZero::get(II->getType()));
 659     }
 660
 661     // Check for constant LHS & RHS - in this case we just simplify.
 662     bool Zext = (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::arm_neon_vmullu);
 663     VectorType *NewVT = cast<VectorType>(II->getType());
 664     unsigned NewWidth = NewVT->getElementType()->getIntegerBitWidth();
 665     if (ConstantDataVector *CV0 = dyn_cast<ConstantDataVector>(Arg0)) {
 666       if (ConstantDataVector *CV1 = dyn_cast<ConstantDataVector>(Arg1)) {
 667         VectorType* VT = cast<VectorType>(CV0->getType());
 668         SmallVector<Constant*, 4> NewElems;
 669         for (unsigned i = 0; i < VT->getNumElements(); ++i) {
 670           APInt CV0E =
 671             (cast<ConstantInt>(CV0->getAggregateElement(i)))->getValue();
 672           CV0E = Zext ? CV0E.zext(NewWidth) : CV0E.sext(NewWidth);
 673           APInt CV1E =
 674             (cast<ConstantInt>(CV1->getAggregateElement(i)))->getValue();
 675           CV1E = Zext ? CV1E.zext(NewWidth) : CV1E.sext(NewWidth);
 676           NewElems.push_back(
 677             ConstantInt::get(NewVT->getElementType(), CV0E * CV1E));
 678         }
 679         return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantVector::get(NewElems));
 680       }
 681
 682       // Couldn't simplify - cannonicalize constant to the RHS.
 683       std::swap(Arg0, Arg1);
 684     }
 685
 686     // Handle mul by one:
 687     if (ConstantDataVector *CV1 = dyn_cast<ConstantDataVector>(Arg1)) {
 688       if (ConstantInt *Splat =
 689             dyn_cast_or_null<ConstantInt>(CV1->getSplatValue())) {
 690         if (Splat->isOne()) {
 691           if (Zext)
 692             return CastInst::CreateZExtOrBitCast(Arg0, II->getType());
 693           // else
 694           return CastInst::CreateSExtOrBitCast(Arg0, II->getType());
 695         }
 696       }
 697     }
 698
 699     break;
 700   }
 701
 702   case Intrinsic::stackrestore: {
 703     // If the save is right next to the restore, remove the restore.  This can
 704     // happen when variable allocas are DCE'd.
 705     if (IntrinsicInst *SS = dyn_cast<IntrinsicInst>(II->getArgOperand(0))) {
 706       if (SS->getIntrinsicID() == Intrinsic::stacksave) {
 707         BasicBlock::iterator BI = SS;
 708         if (&*++BI == II)
 709           return EraseInstFromFunction(CI);
 710       }
 711     }
 712
 713     // Scan down this block to see if there is another stack restore in the
 714     // same block without an intervening call/alloca.
 715     BasicBlock::iterator BI = II;
 716     TerminatorInst *TI = II->getParent()->getTerminator();
 717     bool CannotRemove = false;
 718     for (++BI; &*BI != TI; ++BI) {
 719       if (isa<AllocaInst>(BI)) {
 720         CannotRemove = true;
 721         break;
 722       }
 723       if (CallInst *BCI = dyn_cast<CallInst>(BI)) {
 724         if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(BCI)) {
 725           // If there is a stackrestore below this one, remove this one.
 726           if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::stackrestore)
 727             return EraseInstFromFunction(CI);
 728           // Otherwise, ignore the intrinsic.
 729         } else {
 730           // If we found a non-intrinsic call, we can't remove the stack
 731           // restore.
 732           CannotRemove = true;
 733           break;
 734         }
 735       }
 736     }
 737
 738     // If the stack restore is in a return, resume, or unwind block and if there
 739     // are no allocas or calls between the restore and the return, nuke the
 740     // restore.
 741     if (!CannotRemove && (isa<ReturnInst>(TI) || isa<ResumeInst>(TI)))
 742       return EraseInstFromFunction(CI);
 743     break;
 744   }
 745   }
 746
 747   return visitCallSite(II);
 748 }
 749
 750 // InvokeInst simplification
 751 //
 752 Instruction *InstCombiner::visitInvokeInst(InvokeInst &II) {
 753   return visitCallSite(&II);
 754 }
 755
 756 /// isSafeToEliminateVarargsCast - If this cast does not affect the value
 757 /// passed through the varargs area, we can eliminate the use of the cast.
 758 static bool isSafeToEliminateVarargsCast(const CallSite CS,
 759                                          const CastInst * const CI,
 760                                          const DataLayout * const TD,
 761                                          const int ix) {
 762   if (!CI->isLosslessCast())
 763     return false;
 764
 765   // The size of ByVal arguments is derived from the type, so we
 766   // can't change to a type with a different size.  If the size were
 767   // passed explicitly we could avoid this check.
 768   if (!CS.isByValArgument(ix))
 769     return true;
 770
 771   Type* SrcTy =
 772             cast<PointerType>(CI->getOperand(0)->getType())->getElementType();
 773   Type* DstTy = cast<PointerType>(CI->getType())->getElementType();
 774   if (!SrcTy->isSized() || !DstTy->isSized())
 775     return false;
 776   if (!TD || TD->getTypeAllocSize(SrcTy) != TD->getTypeAllocSize(DstTy))
 777     return false;
 778   return true;
 779 }
 780
 781 namespace {
 782 class InstCombineFortifiedLibCalls : public SimplifyFortifiedLibCalls {
 783   InstCombiner *IC;
 784 protected:
 785   void replaceCall(Value *With) {
 786     NewInstruction = IC->ReplaceInstUsesWith(*CI, With);
 787   }
 788   bool isFoldable(unsigned SizeCIOp, unsigned SizeArgOp, bool isString) const {
 789     if (CI->getArgOperand(SizeCIOp) == CI->getArgOperand(SizeArgOp))
 790       return true;
 791     if (ConstantInt *SizeCI =
 792                            dyn_cast<ConstantInt>(CI->getArgOperand(SizeCIOp))) {
 793       if (SizeCI->isAllOnesValue())
 794         return true;
 795       if (isString) {
 796         uint64_t Len = GetStringLength(CI->getArgOperand(SizeArgOp));
 797         // If the length is 0 we don't know how long it is and so we can't
 798         // remove the check.
 799         if (Len == 0) return false;
 800         return SizeCI->getZExtValue() >= Len;
 801       }
 802       if (ConstantInt *Arg = dyn_cast<ConstantInt>(
 803                                                   CI->getArgOperand(SizeArgOp)))
 804         return SizeCI->getZExtValue() >= Arg->getZExtValue();
 805     }
 806     return false;
 807   }
 808 public:
 809   InstCombineFortifiedLibCalls(InstCombiner *IC) : IC(IC), NewInstruction(0) { }
 810   Instruction *NewInstruction;
 811 };
 812 } // end anonymous namespace
 813
 814 // Try to fold some different type of calls here.
 815 // Currently we're only working with the checking functions, memcpy_chk,
 816 // mempcpy_chk, memmove_chk, memset_chk, strcpy_chk, stpcpy_chk, strncpy_chk,
 817 // strcat_chk and strncat_chk.
 818 Instruction *InstCombiner::tryOptimizeCall(CallInst *CI, const DataLayout *TD) {
 819   if (CI->getCalledFunction() == 0) return 0;
 820
 821   InstCombineFortifiedLibCalls Simplifier(this);
 822   Simplifier.fold(CI, TD, TLI);
 823   return Simplifier.NewInstruction;
 824 }
 825
 826 static IntrinsicInst *FindInitTrampolineFromAlloca(Value *TrampMem) {
 827   // Strip off at most one level of pointer casts, looking for an alloca.  This
 828   // is good enough in practice and simpler than handling any number of casts.
 829   Value *Underlying = TrampMem->stripPointerCasts();
 830   if (Underlying != TrampMem &&
 831       (!Underlying->hasOneUse() || *Underlying->use_begin() != TrampMem))
 832     return 0;
 833   if (!isa<AllocaInst>(Underlying))
 834     return 0;
 835
 836   IntrinsicInst *InitTrampoline = 0;
 837   for (Value::use_iterator I = TrampMem->use_begin(), E = TrampMem->use_end();
 838        I != E; I++) {
 839     IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(*I);
 840     if (!II)
 841       return 0;
 842     if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::init_trampoline) {
 843       if (InitTrampoline)
 844         // More than one init_trampoline writes to this value.  Give up.
 845         return 0;
 846       InitTrampoline = II;
 847       continue;
 848     }
 849     if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::adjust_trampoline)
 850       // Allow any number of calls to adjust.trampoline.
 851       continue;
 852     return 0;
 853   }
 854
 855   // No call to init.trampoline found.
 856   if (!InitTrampoline)
 857     return 0;
 858
 859   // Check that the alloca is being used in the expected way.
 860   if (InitTrampoline->getOperand(0) != TrampMem)
 861     return 0;
 862
 863   return InitTrampoline;
 864 }
 865
 866 static IntrinsicInst *FindInitTrampolineFromBB(IntrinsicInst *AdjustTramp,
 867                                                Value *TrampMem) {
 868   // Visit all the previous instructions in the basic block, and try to find a
 869   // init.trampoline which has a direct path to the adjust.trampoline.
 870   for (BasicBlock::iterator I = AdjustTramp,
 871        E = AdjustTramp->getParent()->begin(); I != E; ) {
 872     Instruction *Inst = --I;
 873     if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(I))
 874       if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::init_trampoline &&
 875           II->getOperand(0) == TrampMem)
 876         return II;
 877     if (Inst->mayWriteToMemory())
 878       return 0;
 879   }
 880   return 0;
 881 }
 882
 883 // Given a call to llvm.adjust.trampoline, find and return the corresponding
 884 // call to llvm.init.trampoline if the call to the trampoline can be optimized
 885 // to a direct call to a function.  Otherwise return NULL.
 886 //
 887 static IntrinsicInst *FindInitTrampoline(Value *Callee) {
 888   Callee = Callee->stripPointerCasts();
 889   IntrinsicInst *AdjustTramp = dyn_cast<IntrinsicInst>(Callee);
 890   if (!AdjustTramp ||
 891       AdjustTramp->getIntrinsicID() != Intrinsic::adjust_trampoline)
 892     return 0;
 893
 894   Value *TrampMem = AdjustTramp->getOperand(0);
 895
 896   if (IntrinsicInst *IT = FindInitTrampolineFromAlloca(TrampMem))
 897     return IT;
 898   if (IntrinsicInst *IT = FindInitTrampolineFromBB(AdjustTramp, TrampMem))
 899     return IT;
 900   return 0;
 901 }
 902
 903 // visitCallSite - Improvements for call and invoke instructions.
 904 //
 905 Instruction *InstCombiner::visitCallSite(CallSite CS) {
 906   if (isAllocLikeFn(CS.getInstruction(), TLI))
 907     return visitAllocSite(*CS.getInstruction());
 908
 909   bool Changed = false;
 910
 911   // If the callee is a pointer to a function, attempt to move any casts to the
 912   // arguments of the call/invoke.
 913   Value *Callee = CS.getCalledValue();
 914   if (!isa<Function>(Callee) && transformConstExprCastCall(CS))
 915     return 0;
 916
 917   if (Function *CalleeF = dyn_cast<Function>(Callee))
 918     // If the call and callee calling conventions don't match, this call must
 919     // be unreachable, as the call is undefined.
 920     if (CalleeF->getCallingConv() != CS.getCallingConv() &&
 921         // Only do this for calls to a function with a body.  A prototype may
 922         // not actually end up matching the implementation's calling conv for a
 923         // variety of reasons (e.g. it may be written in assembly).
 924         !CalleeF->isDeclaration()) {
 925       Instruction *OldCall = CS.getInstruction();
 926       new StoreInst(ConstantInt::getTrue(Callee->getContext()),
 927                 UndefValue::get(Type::getInt1PtrTy(Callee->getContext())),
 928                                   OldCall);
 929       // If OldCall dues not return void then replaceAllUsesWith undef.
 930       // This allows ValueHandlers and custom metadata to adjust itself.
 931       if (!OldCall->getType()->isVoidTy())
 932         ReplaceInstUsesWith(*OldCall, UndefValue::get(OldCall->getType()));
 933       if (isa<CallInst>(OldCall))
 934         return EraseInstFromFunction(*OldCall);
 935
 936       // We cannot remove an invoke, because it would change the CFG, just
 937       // change the callee to a null pointer.
 938       cast<InvokeInst>(OldCall)->setCalledFunction(
 939                                     Constant::getNullValue(CalleeF->getType()));
 940       return 0;
 941     }
 942
 943   if (isa<ConstantPointerNull>(Callee) || isa<UndefValue>(Callee)) {
 944     // If CS does not return void then replaceAllUsesWith undef.
 945     // This allows ValueHandlers and custom metadata to adjust itself.
 946     if (!CS.getInstruction()->getType()->isVoidTy())
 947       ReplaceInstUsesWith(*CS.getInstruction(),
 948                           UndefValue::get(CS.getInstruction()->getType()));
 949
 950     if (isa<InvokeInst>(CS.getInstruction())) {
 951       // Can't remove an invoke because we cannot change the CFG.
 952       return 0;
 953     }
 954
 955     // This instruction is not reachable, just remove it.  We insert a store to
 956     // undef so that we know that this code is not reachable, despite the fact
 957     // that we can't modify the CFG here.
 958     new StoreInst(ConstantInt::getTrue(Callee->getContext()),
 959                   UndefValue::get(Type::getInt1PtrTy(Callee->getContext())),
 960                   CS.getInstruction());
 961
 962     return EraseInstFromFunction(*CS.getInstruction());
 963   }
 964
 965   if (IntrinsicInst *II = FindInitTrampoline(Callee))
 966     return transformCallThroughTrampoline(CS, II);
 967
 968   PointerType *PTy = cast<PointerType>(Callee->getType());
 969   FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(PTy->getElementType());
 970   if (FTy->isVarArg()) {
 971     int ix = FTy->getNumParams();
 972     // See if we can optimize any arguments passed through the varargs area of
 973     // the call.
 974     for (CallSite::arg_iterator I = CS.arg_begin()+FTy->getNumParams(),
 975            E = CS.arg_end(); I != E; ++I, ++ix) {
 976       CastInst *CI = dyn_cast<CastInst>(*I);
 977       if (CI && isSafeToEliminateVarargsCast(CS, CI, TD, ix)) {
 978         *I = CI->getOperand(0);
 979         Changed = true;
 980       }
 981     }
 982   }
 983
 984   if (isa<InlineAsm>(Callee) && !CS.doesNotThrow()) {
 985     // Inline asm calls cannot throw - mark them 'nounwind'.
 986     CS.setDoesNotThrow();
 987     Changed = true;
 988   }
 989
 990   // Try to optimize the call if possible, we require DataLayout for most of
 991   // this.  None of these calls are seen as possibly dead so go ahead and
 992   // delete the instruction now.
 993   if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(CS.getInstruction())) {
 994     Instruction *I = tryOptimizeCall(CI, TD);
 995     // If we changed something return the result, etc. Otherwise let
 996     // the fallthrough check.
 997     if (I) return EraseInstFromFunction(*I);
 998   }
 999
1000   return Changed ? CS.getInstruction() : 0;
1001 }
1002
1003 // transformConstExprCastCall - If the callee is a constexpr cast of a function,
1004 // attempt to move the cast to the arguments of the call/invoke.
1005 //
1006 bool InstCombiner::transformConstExprCastCall(CallSite CS) {
1007   Function *Callee =
1008     dyn_cast<Function>(CS.getCalledValue()->stripPointerCasts());
1009   if (Callee == 0)
1010     return false;
1011   Instruction *Caller = CS.getInstruction();
1012   const AttrListPtr &CallerPAL = CS.getAttributes();
1013
1014   // Okay, this is a cast from a function to a different type.  Unless doing so
1015   // would cause a type conversion of one of our arguments, change this call to
1016   // be a direct call with arguments casted to the appropriate types.
1017   //
1018   FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1019   Type *OldRetTy = Caller->getType();
1020   Type *NewRetTy = FT->getReturnType();
1021
1022   if (NewRetTy->isStructTy())
1023     return false; // TODO: Handle multiple return values.
1024
1025   // Check to see if we are changing the return type...
1026   if (OldRetTy != NewRetTy) {
1027     if (Callee->isDeclaration() &&
1028         // Conversion is ok if changing from one pointer type to another or from
1029         // a pointer to an integer of the same size.
1030         !((OldRetTy->isPointerTy() || !TD ||
1031            OldRetTy == TD->getIntPtrType(Caller->getContext())) &&
1032           (NewRetTy->isPointerTy() || !TD ||
1033            NewRetTy == TD->getIntPtrType(Caller->getContext()))))
1034       return false;   // Cannot transform this return value.
1035
1036     if (!Caller->use_empty() &&
1037         // void -> non-void is handled specially
1038         !NewRetTy->isVoidTy() && !CastInst::isCastable(NewRetTy, OldRetTy))
1039       return false;   // Cannot transform this return value.
1040
1041     if (!CallerPAL.isEmpty() && !Caller->use_empty()) {
1042       Attributes::Builder RAttrs = CallerPAL.getRetAttributes();
1043       if (RAttrs.hasAttributes(Attributes::typeIncompatible(NewRetTy)))
1044         return false;   // Attribute not compatible with transformed value.
1045     }
1046
1047     // If the callsite is an invoke instruction, and the return value is used by
1048     // a PHI node in a successor, we cannot change the return type of the call
1049     // because there is no place to put the cast instruction (without breaking
1050     // the critical edge).  Bail out in this case.
1051     if (!Caller->use_empty())
1052       if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller))
1053         for (Value::use_iterator UI = II->use_begin(), E = II->use_end();
1054              UI != E; ++UI)
1055           if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(*UI))
1056             if (PN->getParent() == II->getNormalDest() ||
1057                 PN->getParent() == II->getUnwindDest())
1058               return false;
1059   }
1060
1061   unsigned NumActualArgs = unsigned(CS.arg_end()-CS.arg_begin());
1062   unsigned NumCommonArgs = std::min(FT->getNumParams(), NumActualArgs);
1063
1064   CallSite::arg_iterator AI = CS.arg_begin();
1065   for (unsigned i = 0, e = NumCommonArgs; i != e; ++i, ++AI) {
1066     Type *ParamTy = FT->getParamType(i);
1067     Type *ActTy = (*AI)->getType();
1068
1069     if (!CastInst::isCastable(ActTy, ParamTy))
1070       return false;   // Cannot transform this parameter value.
1071
1072     Attributes Attrs = CallerPAL.getParamAttributes(i + 1);
1073     if (Attrs & Attributes::typeIncompatible(ParamTy))
1074       return false;   // Attribute not compatible with transformed value.
1075
1076     // If the parameter is passed as a byval argument, then we have to have a
1077     // sized type and the sized type has to have the same size as the old type.
1078     if (ParamTy != ActTy && Attrs.hasAttribute(Attributes::ByVal)) {
1079       PointerType *ParamPTy = dyn_cast<PointerType>(ParamTy);
1080       if (ParamPTy == 0 || !ParamPTy->getElementType()->isSized() || TD == 0)
1081         return false;
1082
1083       Type *CurElTy = cast<PointerType>(ActTy)->getElementType();
1084       if (TD->getTypeAllocSize(CurElTy) !=
1085           TD->getTypeAllocSize(ParamPTy->getElementType()))
1086         return false;
1087     }
1088
1089     // Converting from one pointer type to another or between a pointer and an
1090     // integer of the same size is safe even if we do not have a body.
1091     bool isConvertible = ActTy == ParamTy ||
1092       (TD && ((ParamTy->isPointerTy() ||
1093       ParamTy == TD->getIntPtrType(Caller->getContext())) &&
1094               (ActTy->isPointerTy() ||
1095               ActTy == TD->getIntPtrType(Caller->getContext()))));
1096     if (Callee->isDeclaration() && !isConvertible) return false;
1097   }
1098
1099   if (Callee->isDeclaration()) {
1100     // Do not delete arguments unless we have a function body.
1101     if (FT->getNumParams() < NumActualArgs && !FT->isVarArg())
1102       return false;
1103
1104     // If the callee is just a declaration, don't change the varargsness of the
1105     // call.  We don't want to introduce a varargs call where one doesn't
1106     // already exist.
1107     PointerType *APTy = cast<PointerType>(CS.getCalledValue()->getType());
1108     if (FT->isVarArg()!=cast<FunctionType>(APTy->getElementType())->isVarArg())
1109       return false;
1110
1111     // If both the callee and the cast type are varargs, we still have to make
1112     // sure the number of fixed parameters are the same or we have the same
1113     // ABI issues as if we introduce a varargs call.
1114     if (FT->isVarArg() &&
1115         cast<FunctionType>(APTy->getElementType())->isVarArg() &&
1116         FT->getNumParams() !=
1117         cast<FunctionType>(APTy->getElementType())->getNumParams())
1118       return false;
1119   }
1120
1121   if (FT->getNumParams() < NumActualArgs && FT->isVarArg() &&
1122       !CallerPAL.isEmpty())
1123     // In this case we have more arguments than the new function type, but we
1124     // won't be dropping them.  Check that these extra arguments have attributes
1125     // that are compatible with being a vararg call argument.
1126     for (unsigned i = CallerPAL.getNumSlots(); i; --i) {
1127       if (CallerPAL.getSlot(i - 1).Index <= FT->getNumParams())
1128         break;
1129       Attributes PAttrs = CallerPAL.getSlot(i - 1).Attrs;
1130       if (PAttrs.hasIncompatibleWithVarArgsAttrs())
1131         return false;
1132     }
1133
1134
1135   // Okay, we decided that this is a safe thing to do: go ahead and start
1136   // inserting cast instructions as necessary.
1137   std::vector<Value*> Args;
1138   Args.reserve(NumActualArgs);
1139   SmallVector<AttributeWithIndex, 8> attrVec;
1140   attrVec.reserve(NumCommonArgs);
1141
1142   // Get any return attributes.
1143   Attributes::Builder RAttrs = CallerPAL.getRetAttributes();
1144
1145   // If the return value is not being used, the type may not be compatible
1146   // with the existing attributes.  Wipe out any problematic attributes.
1147   RAttrs.removeAttributes(Attributes::typeIncompatible(NewRetTy));
1148
1149   // Add the new return attributes.
1150   if (RAttrs.hasAttributes())
1151     attrVec.push_back(AttributeWithIndex::get(0, Attributes::get(RAttrs)));
1152
1153   AI = CS.arg_begin();
1154   for (unsigned i = 0; i != NumCommonArgs; ++i, ++AI) {
1155     Type *ParamTy = FT->getParamType(i);
1156     if ((*AI)->getType() == ParamTy) {
1157       Args.push_back(*AI);
1158     } else {
1159       Instruction::CastOps opcode = CastInst::getCastOpcode(*AI,
1160           false, ParamTy, false);
1161       Args.push_back(Builder->CreateCast(opcode, *AI, ParamTy));
1162     }
1163
1164     // Add any parameter attributes.
1165     if (Attributes PAttrs = CallerPAL.getParamAttributes(i + 1))
1166       attrVec.push_back(AttributeWithIndex::get(i + 1, PAttrs));
1167   }
1168
1169   // If the function takes more arguments than the call was taking, add them
1170   // now.
1171   for (unsigned i = NumCommonArgs; i != FT->getNumParams(); ++i)
1172     Args.push_back(Constant::getNullValue(FT->getParamType(i)));
1173
1174   // If we are removing arguments to the function, emit an obnoxious warning.
1175   if (FT->getNumParams() < NumActualArgs) {
1176     if (!FT->isVarArg()) {
1177       errs() << "WARNING: While resolving call to function '"
1178              << Callee->getName() << "' arguments were dropped!\n";
1179     } else {
1180       // Add all of the arguments in their promoted form to the arg list.
1181       for (unsigned i = FT->getNumParams(); i != NumActualArgs; ++i, ++AI) {
1182         Type *PTy = getPromotedType((*AI)->getType());
1183         if (PTy != (*AI)->getType()) {
1184           // Must promote to pass through va_arg area!
1185           Instruction::CastOps opcode =
1186             CastInst::getCastOpcode(*AI, false, PTy, false);
1187           Args.push_back(Builder->CreateCast(opcode, *AI, PTy));
1188         } else {
1189           Args.push_back(*AI);
1190         }
1191
1192         // Add any parameter attributes.
1193         if (Attributes PAttrs = CallerPAL.getParamAttributes(i + 1))
1194           attrVec.push_back(AttributeWithIndex::get(i + 1, PAttrs));
1195       }
1196     }
1197   }
1198
1199   if (Attributes FnAttrs =  CallerPAL.getFnAttributes())
1200     attrVec.push_back(AttributeWithIndex::get(~0, FnAttrs));
1201
1202   if (NewRetTy->isVoidTy())
1203     Caller->setName("");   // Void type should not have a name.
1204
1205   const AttrListPtr &NewCallerPAL = AttrListPtr::get(attrVec);
1206
1207   Instruction *NC;
1208   if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller)) {
1209     NC = Builder->CreateInvoke(Callee, II->getNormalDest(),
1210                                II->getUnwindDest(), Args);
1211     NC->takeName(II);
1212     cast<InvokeInst>(NC)->setCallingConv(II->getCallingConv());
1213     cast<InvokeInst>(NC)->setAttributes(NewCallerPAL);
1214   } else {
1215     CallInst *CI = cast<CallInst>(Caller);
1216     NC = Builder->CreateCall(Callee, Args);
1217     NC->takeName(CI);
1218     if (CI->isTailCall())
1219       cast<CallInst>(NC)->setTailCall();
1220     cast<CallInst>(NC)->setCallingConv(CI->getCallingConv());
1221     cast<CallInst>(NC)->setAttributes(NewCallerPAL);
1222   }
1223
1224   // Insert a cast of the return type as necessary.
1225   Value *NV = NC;
1226   if (OldRetTy != NV->getType() && !Caller->use_empty()) {
1227     if (!NV->getType()->isVoidTy()) {
1228       Instruction::CastOps opcode =
1229         CastInst::getCastOpcode(NC, false, OldRetTy, false);
1230       NV = NC = CastInst::Create(opcode, NC, OldRetTy);
1231       NC->setDebugLoc(Caller->getDebugLoc());
1232
1233       // If this is an invoke instruction, we should insert it after the first
1234       // non-phi, instruction in the normal successor block.
1235       if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller)) {
1236         BasicBlock::iterator I = II->getNormalDest()->getFirstInsertionPt();
1237         InsertNewInstBefore(NC, *I);
1238       } else {
1239         // Otherwise, it's a call, just insert cast right after the call.
1240         InsertNewInstBefore(NC, *Caller);
1241       }
1242       Worklist.AddUsersToWorkList(*Caller);
1243     } else {
1244       NV = UndefValue::get(Caller->getType());
1245     }
1246   }
1247
1248   if (!Caller->use_empty())
1249     ReplaceInstUsesWith(*Caller, NV);
1250
1251   EraseInstFromFunction(*Caller);
1252   return true;
1253 }
1254
1255 // transformCallThroughTrampoline - Turn a call to a function created by
1256 // init_trampoline / adjust_trampoline intrinsic pair into a direct call to the
1257 // underlying function.
1258 //
1259 Instruction *
1260 InstCombiner::transformCallThroughTrampoline(CallSite CS,
1261                                              IntrinsicInst *Tramp) {
1262   Value *Callee = CS.getCalledValue();
1263   PointerType *PTy = cast<PointerType>(Callee->getType());
1264   FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(PTy->getElementType());
1265   const AttrListPtr &Attrs = CS.getAttributes();
1266
1267   // If the call already has the 'nest' attribute somewhere then give up -
1268   // otherwise 'nest' would occur twice after splicing in the chain.
1269   for (unsigned I = 0, E = Attrs.getNumAttrs(); I != E; ++I)
1270     if (Attrs.getAttributesAtIndex(I).hasAttribute(Attributes::Nest))
1271       return 0;
1272
1273   assert(Tramp &&
1274          "transformCallThroughTrampoline called with incorrect CallSite.");
1275
1276   Function *NestF =cast<Function>(Tramp->getArgOperand(1)->stripPointerCasts());
1277   PointerType *NestFPTy = cast<PointerType>(NestF->getType());
1278   FunctionType *NestFTy = cast<FunctionType>(NestFPTy->getElementType());
1279
1280   const AttrListPtr &NestAttrs = NestF->getAttributes();
1281   if (!NestAttrs.isEmpty()) {
1282     unsigned NestIdx = 1;
1283     Type *NestTy = 0;
1284     Attributes NestAttr;
1285
1286     // Look for a parameter marked with the 'nest' attribute.
1287     for (FunctionType::param_iterator I = NestFTy->param_begin(),
1288          E = NestFTy->param_end(); I != E; ++NestIdx, ++I)
1289       if (NestAttrs.getParamAttributes(NestIdx).hasAttribute(Attributes::Nest)){
1290         // Record the parameter type and any other attributes.
1291         NestTy = *I;
1292         NestAttr = NestAttrs.getParamAttributes(NestIdx);
1293         break;
1294       }
1295
1296     if (NestTy) {
1297       Instruction *Caller = CS.getInstruction();
1298       std::vector<Value*> NewArgs;
1299       NewArgs.reserve(unsigned(CS.arg_end()-CS.arg_begin())+1);
1300
1301       SmallVector<AttributeWithIndex, 8> NewAttrs;
1302       NewAttrs.reserve(Attrs.getNumSlots() + 1);
1303
1304       // Insert the nest argument into the call argument list, which may
1305       // mean appending it.  Likewise for attributes.
1306
1307       // Add any result attributes.
1308       if (Attributes Attr = Attrs.getRetAttributes())
1309         NewAttrs.push_back(AttributeWithIndex::get(0, Attr));
1310
1311       {
1312         unsigned Idx = 1;
1313         CallSite::arg_iterator I = CS.arg_begin(), E = CS.arg_end();
1314         do {
1315           if (Idx == NestIdx) {
1316             // Add the chain argument and attributes.
1317             Value *NestVal = Tramp->getArgOperand(2);
1318             if (NestVal->getType() != NestTy)
1319               NestVal = Builder->CreateBitCast(NestVal, NestTy, "nest");
1320             NewArgs.push_back(NestVal);
1321             NewAttrs.push_back(AttributeWithIndex::get(NestIdx, NestAttr));
1322           }
1323
1324           if (I == E)
1325             break;
1326
1327           // Add the original argument and attributes.
1328           NewArgs.push_back(*I);
1329           if (Attributes Attr = Attrs.getParamAttributes(Idx))
1330             NewAttrs.push_back
1331               (AttributeWithIndex::get(Idx + (Idx >= NestIdx), Attr));
1332
1333           ++Idx, ++I;
1334         } while (1);
1335       }
1336
1337       // Add any function attributes.
1338       if (Attributes Attr = Attrs.getFnAttributes())
1339         NewAttrs.push_back(AttributeWithIndex::get(~0, Attr));
1340
1341       // The trampoline may have been bitcast to a bogus type (FTy).
1342       // Handle this by synthesizing a new function type, equal to FTy
1343       // with the chain parameter inserted.
1344
1345       std::vector<Type*> NewTypes;
1346       NewTypes.reserve(FTy->getNumParams()+1);
1347
1348       // Insert the chain's type into the list of parameter types, which may
1349       // mean appending it.
1350       {
1351         unsigned Idx = 1;
1352         FunctionType::param_iterator I = FTy->param_begin(),
1353           E = FTy->param_end();
1354
1355         do {
1356           if (Idx == NestIdx)
1357             // Add the chain's type.
1358             NewTypes.push_back(NestTy);
1359
1360           if (I == E)
1361             break;
1362
1363           // Add the original type.
1364           NewTypes.push_back(*I);
1365
1366           ++Idx, ++I;
1367         } while (1);
1368       }
1369
1370       // Replace the trampoline call with a direct call.  Let the generic
1371       // code sort out any function type mismatches.
1372       FunctionType *NewFTy = FunctionType::get(FTy->getReturnType(), NewTypes,
1373                                                 FTy->isVarArg());
1374       Constant *NewCallee =
1375         NestF->getType() == PointerType::getUnqual(NewFTy) ?
1376         NestF : ConstantExpr::getBitCast(NestF,
1377                                          PointerType::getUnqual(NewFTy));
1378       const AttrListPtr &NewPAL = AttrListPtr::get(NewAttrs);
1379
1380       Instruction *NewCaller;
1381       if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller)) {
1382         NewCaller = InvokeInst::Create(NewCallee,
1383                                        II->getNormalDest(), II->getUnwindDest(),
1384                                        NewArgs);
1385         cast<InvokeInst>(NewCaller)->setCallingConv(II->getCallingConv());
1386         cast<InvokeInst>(NewCaller)->setAttributes(NewPAL);
1387       } else {
1388         NewCaller = CallInst::Create(NewCallee, NewArgs);
1389         if (cast<CallInst>(Caller)->isTailCall())
1390           cast<CallInst>(NewCaller)->setTailCall();
1391         cast<CallInst>(NewCaller)->
1392           setCallingConv(cast<CallInst>(Caller)->getCallingConv());
1393         cast<CallInst>(NewCaller)->setAttributes(NewPAL);
1394       }
1395
1396       return NewCaller;
1397     }
1398   }
1399
1400   // Replace the trampoline call with a direct call.  Since there is no 'nest'
1401   // parameter, there is no need to adjust the argument list.  Let the generic
1402   // code sort out any function type mismatches.
1403   Constant *NewCallee =
1404     NestF->getType() == PTy ? NestF :
1405                               ConstantExpr::getBitCast(NestF, PTy);
1406   CS.setCalledFunction(NewCallee);
1407   return CS.getInstruction();
1408 }