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 /// The shuffle mask for a perm2*128 selects any two halves of two 256-bit
 201 /// source vectors, unless a zero bit is set. If a zero bit is set,
 202 /// then ignore that half of the mask and clear that half of the vector.
 203 static Value *SimplifyX86vperm2(const IntrinsicInst &II,
 204                                 InstCombiner::BuilderTy &Builder) {
 205   if (auto CInt = dyn_cast<ConstantInt>(II.getArgOperand(2))) {
 206     VectorType *VecTy = cast<VectorType>(II.getType());
 207     ConstantAggregateZero *ZeroVector = ConstantAggregateZero::get(VecTy);
 208
 209     // The immediate permute control byte looks like this:
 210     //    [1:0] - select 128 bits from sources for low half of destination
 211     //    [2]   - ignore
 212     //    [3]   - zero low half of destination
 213     //    [5:4] - select 128 bits from sources for high half of destination
 214     //    [6]   - ignore
 215     //    [7]   - zero high half of destination
 216
 217     uint8_t Imm = CInt->getZExtValue();
 218
 219     bool LowHalfZero = Imm & 0x08;
 220     bool HighHalfZero = Imm & 0x80;
 221
 222     // If both zero mask bits are set, this was just a weird way to
 223     // generate a zero vector.
 224     if (LowHalfZero && HighHalfZero)
 225       return ZeroVector;
 226
 227     // If 0 or 1 zero mask bits are set, this is a simple shuffle.
 228     unsigned NumElts = VecTy->getNumElements();
 229     unsigned HalfSize = NumElts / 2;
 230     SmallVector<int, 8> ShuffleMask(NumElts);
 231
 232     // The high bit of the selection field chooses the 1st or 2nd operand.
 233     bool LowInputSelect = Imm & 0x02;
 234     bool HighInputSelect = Imm & 0x20;
 235
 236     // The low bit of the selection field chooses the low or high half
 237     // of the selected operand.
 238     bool LowHalfSelect = Imm & 0x01;
 239     bool HighHalfSelect = Imm & 0x10;
 240
 241     // Determine which operand(s) are actually in use for this instruction.
 242     Value *V0 = LowInputSelect ? II.getArgOperand(1) : II.getArgOperand(0);
 243     Value *V1 = HighInputSelect ? II.getArgOperand(1) : II.getArgOperand(0);
 244
 245     // If needed, replace operands based on zero mask.
 246     V0 = LowHalfZero ? ZeroVector : V0;
 247     V1 = HighHalfZero ? ZeroVector : V1;
 248
 249     // Permute low half of result.
 250     unsigned StartIndex = LowHalfSelect ? HalfSize : 0;
 251     for (unsigned i = 0; i < HalfSize; ++i)
 252       ShuffleMask[i] = StartIndex + i;
 253
 254     // Permute high half of result.
 255     StartIndex = HighHalfSelect ? HalfSize : 0;
 256     StartIndex += NumElts;
 257     for (unsigned i = 0; i < HalfSize; ++i)
 258       ShuffleMask[i + HalfSize] = StartIndex + i;
 259
 260     return Builder.CreateShuffleVector(V0, V1, ShuffleMask);
 261   }
 262   return nullptr;
 263 }
 264
 265 /// visitCallInst - CallInst simplification.  This mostly only handles folding
 266 /// of intrinsic instructions.  For normal calls, it allows visitCallSite to do
 267 /// the heavy lifting.
 268 ///
 269 Instruction *InstCombiner::visitCallInst(CallInst &CI) {
 270   if (isFreeCall(&CI, TLI))
 271     return visitFree(CI);
 272
 273   // If the caller function is nounwind, mark the call as nounwind, even if the
 274   // callee isn't.
 275   if (CI.getParent()->getParent()->doesNotThrow() &&
 276       !CI.doesNotThrow()) {
 277     CI.setDoesNotThrow();
 278     return &CI;
 279   }
 280
 281   IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(&CI);
 282   if (!II) return visitCallSite(&CI);
 283
 284   // Intrinsics cannot occur in an invoke, so handle them here instead of in
 285   // visitCallSite.
 286   if (MemIntrinsic *MI = dyn_cast<MemIntrinsic>(II)) {
 287     bool Changed = false;
 288
 289     // memmove/cpy/set of zero bytes is a noop.
 290     if (Constant *NumBytes = dyn_cast<Constant>(MI->getLength())) {
 291       if (NumBytes->isNullValue())
 292         return EraseInstFromFunction(CI);
 293
 294       if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(NumBytes))
 295         if (CI->getZExtValue() == 1) {
 296           // Replace the instruction with just byte operations.  We would
 297           // transform other cases to loads/stores, but we don't know if
 298           // alignment is sufficient.
 299         }
 300     }
 301
 302     // No other transformations apply to volatile transfers.
 303     if (MI->isVolatile())
 304       return nullptr;
 305
 306     // If we have a memmove and the source operation is a constant global,
 307     // then the source and dest pointers can't alias, so we can change this
 308     // into a call to memcpy.
 309     if (MemMoveInst *MMI = dyn_cast<MemMoveInst>(MI)) {
 310       if (GlobalVariable *GVSrc = dyn_cast<GlobalVariable>(MMI->getSource()))
 311         if (GVSrc->isConstant()) {
 312           Module *M = CI.getParent()->getParent()->getParent();
 313           Intrinsic::ID MemCpyID = Intrinsic::memcpy;
 314           Type *Tys[3] = { CI.getArgOperand(0)->getType(),
 315                            CI.getArgOperand(1)->getType(),
 316                            CI.getArgOperand(2)->getType() };
 317           CI.setCalledFunction(Intrinsic::getDeclaration(M, MemCpyID, Tys));
 318           Changed = true;
 319         }
 320     }
 321
 322     if (MemTransferInst *MTI = dyn_cast<MemTransferInst>(MI)) {
 323       // memmove(x,x,size) -> noop.
 324       if (MTI->getSource() == MTI->getDest())
 325         return EraseInstFromFunction(CI);
 326     }
 327
 328     // If we can determine a pointer alignment that is bigger than currently
 329     // set, update the alignment.
 330     if (isa<MemTransferInst>(MI)) {
 331       if (Instruction *I = SimplifyMemTransfer(MI))
 332         return I;
 333     } else if (MemSetInst *MSI = dyn_cast<MemSetInst>(MI)) {
 334       if (Instruction *I = SimplifyMemSet(MSI))
 335         return I;
 336     }
 337
 338     if (Changed) return II;
 339   }
 340
 341   switch (II->getIntrinsicID()) {
 342   default: break;
 343   case Intrinsic::objectsize: {
 344     uint64_t Size;
 345     if (getObjectSize(II->getArgOperand(0), Size, DL, TLI))
 346       return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantInt::get(CI.getType(), Size));
 347     return nullptr;
 348   }
 349   case Intrinsic::bswap: {
 350     Value *IIOperand = II->getArgOperand(0);
 351     Value *X = nullptr;
 352
 353     // bswap(bswap(x)) -> x
 354     if (match(IIOperand, m_BSwap(m_Value(X))))
 355         return ReplaceInstUsesWith(CI, X);
 356
 357     // bswap(trunc(bswap(x))) -> trunc(lshr(x, c))
 358     if (match(IIOperand, m_Trunc(m_BSwap(m_Value(X))))) {
 359       unsigned C = X->getType()->getPrimitiveSizeInBits() -
 360         IIOperand->getType()->getPrimitiveSizeInBits();
 361       Value *CV = ConstantInt::get(X->getType(), C);
 362       Value *V = Builder->CreateLShr(X, CV);
 363       return new TruncInst(V, IIOperand->getType());
 364     }
 365     break;
 366   }
 367
 368   case Intrinsic::powi:
 369     if (ConstantInt *Power = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1))) {
 370       // powi(x, 0) -> 1.0
 371       if (Power->isZero())
 372         return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantFP::get(CI.getType(), 1.0));
 373       // powi(x, 1) -> x
 374       if (Power->isOne())
 375         return ReplaceInstUsesWith(CI, II->getArgOperand(0));
 376       // powi(x, -1) -> 1/x
 377       if (Power->isAllOnesValue())
 378         return BinaryOperator::CreateFDiv(ConstantFP::get(CI.getType(), 1.0),
 379                                           II->getArgOperand(0));
 380     }
 381     break;
 382   case Intrinsic::cttz: {
 383     // If all bits below the first known one are known zero,
 384     // this value is constant.
 385     IntegerType *IT = dyn_cast<IntegerType>(II->getArgOperand(0)->getType());
 386     // FIXME: Try to simplify vectors of integers.
 387     if (!IT) break;
 388     uint32_t BitWidth = IT->getBitWidth();
 389     APInt KnownZero(BitWidth, 0);
 390     APInt KnownOne(BitWidth, 0);
 391     computeKnownBits(II->getArgOperand(0), KnownZero, KnownOne, 0, II);
 392     unsigned TrailingZeros = KnownOne.countTrailingZeros();
 393     APInt Mask(APInt::getLowBitsSet(BitWidth, TrailingZeros));
 394     if ((Mask & KnownZero) == Mask)
 395       return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantInt::get(IT,
 396                                  APInt(BitWidth, TrailingZeros)));
 397
 398     }
 399     break;
 400   case Intrinsic::ctlz: {
 401     // If all bits above the first known one are known zero,
 402     // this value is constant.
 403     IntegerType *IT = dyn_cast<IntegerType>(II->getArgOperand(0)->getType());
 404     // FIXME: Try to simplify vectors of integers.
 405     if (!IT) break;
 406     uint32_t BitWidth = IT->getBitWidth();
 407     APInt KnownZero(BitWidth, 0);
 408     APInt KnownOne(BitWidth, 0);
 409     computeKnownBits(II->getArgOperand(0), KnownZero, KnownOne, 0, II);
 410     unsigned LeadingZeros = KnownOne.countLeadingZeros();
 411     APInt Mask(APInt::getHighBitsSet(BitWidth, LeadingZeros));
 412     if ((Mask & KnownZero) == Mask)
 413       return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantInt::get(IT,
 414                                  APInt(BitWidth, LeadingZeros)));
 415
 416     }
 417     break;
 418   case Intrinsic::uadd_with_overflow: {
 419     Value *LHS = II->getArgOperand(0), *RHS = II->getArgOperand(1);
 420     OverflowResult OR = computeOverflowForUnsignedAdd(LHS, RHS, II);
 421     if (OR == OverflowResult::NeverOverflows)
 422       return CreateOverflowTuple(II, Builder->CreateNUWAdd(LHS, RHS), false);
 423     if (OR == OverflowResult::AlwaysOverflows)
 424       return CreateOverflowTuple(II, Builder->CreateAdd(LHS, RHS), true);
 425   }
 426   // FALL THROUGH uadd into sadd
 427   case Intrinsic::sadd_with_overflow:
 428     // Canonicalize constants into the RHS.
 429     if (isa<Constant>(II->getArgOperand(0)) &&
 430         !isa<Constant>(II->getArgOperand(1))) {
 431       Value *LHS = II->getArgOperand(0);
 432       II->setArgOperand(0, II->getArgOperand(1));
 433       II->setArgOperand(1, LHS);
 434       return II;
 435     }
 436
 437     // X + undef -> undef
 438     if (isa<UndefValue>(II->getArgOperand(1)))
 439       return ReplaceInstUsesWith(CI, UndefValue::get(II->getType()));
 440
 441     if (ConstantInt *RHS = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1))) {
 442       // X + 0 -> {X, false}
 443       if (RHS->isZero()) {
 444         return CreateOverflowTuple(II, II->getArgOperand(0), false,
 445                                     /*ReUseName*/false);
 446       }
 447     }
 448
 449     // We can strength reduce reduce this signed add into a regular add if we
 450     // can prove that it will never overflow.
 451     if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::sadd_with_overflow) {
 452       Value *LHS = II->getArgOperand(0), *RHS = II->getArgOperand(1);
 453       if (WillNotOverflowSignedAdd(LHS, RHS, *II)) {
 454         return CreateOverflowTuple(II, Builder->CreateNSWAdd(LHS, RHS), false);
 455       }
 456     }
 457
 458     break;
 459   case Intrinsic::usub_with_overflow:
 460   case Intrinsic::ssub_with_overflow: {
 461     Value *LHS = II->getArgOperand(0), *RHS = II->getArgOperand(1);
 462     // undef - X -> undef
 463     // X - undef -> undef
 464     if (isa<UndefValue>(LHS) || isa<UndefValue>(RHS))
 465       return ReplaceInstUsesWith(CI, UndefValue::get(II->getType()));
 466
 467     if (ConstantInt *ConstRHS = dyn_cast<ConstantInt>(RHS)) {
 468       // X - 0 -> {X, false}
 469       if (ConstRHS->isZero()) {
 470         return CreateOverflowTuple(II, LHS, false, /*ReUseName*/false);
 471       }
 472     }
 473     if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::ssub_with_overflow) {
 474       if (WillNotOverflowSignedSub(LHS, RHS, *II)) {
 475         return CreateOverflowTuple(II, Builder->CreateNSWSub(LHS, RHS), false);
 476       }
 477     } else {
 478       if (WillNotOverflowUnsignedSub(LHS, RHS, *II)) {
 479         return CreateOverflowTuple(II, Builder->CreateNUWSub(LHS, RHS), false);
 480       }
 481     }
 482     break;
 483   }
 484   case Intrinsic::umul_with_overflow: {
 485     Value *LHS = II->getArgOperand(0), *RHS = II->getArgOperand(1);
 486     OverflowResult OR = computeOverflowForUnsignedMul(LHS, RHS, II);
 487     if (OR == OverflowResult::NeverOverflows)
 488       return CreateOverflowTuple(II, Builder->CreateNUWMul(LHS, RHS), false);
 489     if (OR == OverflowResult::AlwaysOverflows)
 490       return CreateOverflowTuple(II, Builder->CreateMul(LHS, RHS), true);
 491   } // FALL THROUGH
 492   case Intrinsic::smul_with_overflow:
 493     // Canonicalize constants into the RHS.
 494     if (isa<Constant>(II->getArgOperand(0)) &&
 495         !isa<Constant>(II->getArgOperand(1))) {
 496       Value *LHS = II->getArgOperand(0);
 497       II->setArgOperand(0, II->getArgOperand(1));
 498       II->setArgOperand(1, LHS);
 499       return II;
 500     }
 501
 502     // X * undef -> undef
 503     if (isa<UndefValue>(II->getArgOperand(1)))
 504       return ReplaceInstUsesWith(CI, UndefValue::get(II->getType()));
 505
 506     if (ConstantInt *RHSI = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1))) {
 507       // X*0 -> {0, false}
 508       if (RHSI->isZero())
 509         return ReplaceInstUsesWith(CI, Constant::getNullValue(II->getType()));
 510
 511       // X * 1 -> {X, false}
 512       if (RHSI->equalsInt(1)) {
 513         return CreateOverflowTuple(II, II->getArgOperand(0), false,
 514                                     /*ReUseName*/false);
 515       }
 516     }
 517     if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::smul_with_overflow) {
 518       Value *LHS = II->getArgOperand(0), *RHS = II->getArgOperand(1);
 519       if (WillNotOverflowSignedMul(LHS, RHS, *II)) {
 520         return CreateOverflowTuple(II, Builder->CreateNSWMul(LHS, RHS), false);
 521       }
 522     }
 523     break;
 524   case Intrinsic::minnum:
 525   case Intrinsic::maxnum: {
 526     Value *Arg0 = II->getArgOperand(0);
 527     Value *Arg1 = II->getArgOperand(1);
 528
 529     // fmin(x, x) -> x
 530     if (Arg0 == Arg1)
 531       return ReplaceInstUsesWith(CI, Arg0);
 532
 533     const ConstantFP *C0 = dyn_cast<ConstantFP>(Arg0);
 534     const ConstantFP *C1 = dyn_cast<ConstantFP>(Arg1);
 535
 536     // Canonicalize constants into the RHS.
 537     if (C0 && !C1) {
 538       II->setArgOperand(0, Arg1);
 539       II->setArgOperand(1, Arg0);
 540       return II;
 541     }
 542
 543     // fmin(x, nan) -> x
 544     if (C1 && C1->isNaN())
 545       return ReplaceInstUsesWith(CI, Arg0);
 546
 547     // This is the value because if undef were NaN, we would return the other
 548     // value and cannot return a NaN unless both operands are.
 549     //
 550     // fmin(undef, x) -> x
 551     if (isa<UndefValue>(Arg0))
 552       return ReplaceInstUsesWith(CI, Arg1);
 553
 554     // fmin(x, undef) -> x
 555     if (isa<UndefValue>(Arg1))
 556       return ReplaceInstUsesWith(CI, Arg0);
 557
 558     Value *X = nullptr;
 559     Value *Y = nullptr;
 560     if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::minnum) {
 561       // fmin(x, fmin(x, y)) -> fmin(x, y)
 562       // fmin(y, fmin(x, y)) -> fmin(x, y)
 563       if (match(Arg1, m_FMin(m_Value(X), m_Value(Y)))) {
 564         if (Arg0 == X || Arg0 == Y)
 565           return ReplaceInstUsesWith(CI, Arg1);
 566       }
 567
 568       // fmin(fmin(x, y), x) -> fmin(x, y)
 569       // fmin(fmin(x, y), y) -> fmin(x, y)
 570       if (match(Arg0, m_FMin(m_Value(X), m_Value(Y)))) {
 571         if (Arg1 == X || Arg1 == Y)
 572           return ReplaceInstUsesWith(CI, Arg0);
 573       }
 574
 575       // TODO: fmin(nnan x, inf) -> x
 576       // TODO: fmin(nnan ninf x, flt_max) -> x
 577       if (C1 && C1->isInfinity()) {
 578         // fmin(x, -inf) -> -inf
 579         if (C1->isNegative())
 580           return ReplaceInstUsesWith(CI, Arg1);
 581       }
 582     } else {
 583       assert(II->getIntrinsicID() == Intrinsic::maxnum);
 584       // fmax(x, fmax(x, y)) -> fmax(x, y)
 585       // fmax(y, fmax(x, y)) -> fmax(x, y)
 586       if (match(Arg1, m_FMax(m_Value(X), m_Value(Y)))) {
 587         if (Arg0 == X || Arg0 == Y)
 588           return ReplaceInstUsesWith(CI, Arg1);
 589       }
 590
 591       // fmax(fmax(x, y), x) -> fmax(x, y)
 592       // fmax(fmax(x, y), y) -> fmax(x, y)
 593       if (match(Arg0, m_FMax(m_Value(X), m_Value(Y)))) {
 594         if (Arg1 == X || Arg1 == Y)
 595           return ReplaceInstUsesWith(CI, Arg0);
 596       }
 597
 598       // TODO: fmax(nnan x, -inf) -> x
 599       // TODO: fmax(nnan ninf x, -flt_max) -> x
 600       if (C1 && C1->isInfinity()) {
 601         // fmax(x, inf) -> inf
 602         if (!C1->isNegative())
 603           return ReplaceInstUsesWith(CI, Arg1);
 604       }
 605     }
 606     break;
 607   }
 608   case Intrinsic::ppc_altivec_lvx:
 609   case Intrinsic::ppc_altivec_lvxl:
 610     // Turn PPC lvx -> load if the pointer is known aligned.
 611     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(0), 16, DL, II, AC, DT) >=
 612         16) {
 613       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(0),
 614                                          PointerType::getUnqual(II->getType()));
 615       return new LoadInst(Ptr);
 616     }
 617     break;
 618   case Intrinsic::ppc_vsx_lxvw4x:
 619   case Intrinsic::ppc_vsx_lxvd2x: {
 620     // Turn PPC VSX loads into normal loads.
 621     Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(0),
 622                                         PointerType::getUnqual(II->getType()));
 623     return new LoadInst(Ptr, Twine(""), false, 1);
 624   }
 625   case Intrinsic::ppc_altivec_stvx:
 626   case Intrinsic::ppc_altivec_stvxl:
 627     // Turn stvx -> store if the pointer is known aligned.
 628     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(1), 16, DL, II, AC, DT) >=
 629         16) {
 630       Type *OpPtrTy =
 631         PointerType::getUnqual(II->getArgOperand(0)->getType());
 632       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(1), OpPtrTy);
 633       return new StoreInst(II->getArgOperand(0), Ptr);
 634     }
 635     break;
 636   case Intrinsic::ppc_vsx_stxvw4x:
 637   case Intrinsic::ppc_vsx_stxvd2x: {
 638     // Turn PPC VSX stores into normal stores.
 639     Type *OpPtrTy = PointerType::getUnqual(II->getArgOperand(0)->getType());
 640     Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(1), OpPtrTy);
 641     return new StoreInst(II->getArgOperand(0), Ptr, false, 1);
 642   }
 643   case Intrinsic::ppc_qpx_qvlfs:
 644     // Turn PPC QPX qvlfs -> load if the pointer is known aligned.
 645     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(0), 16, DL, II, AC, DT) >=
 646         16) {
 647       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(0),
 648                                          PointerType::getUnqual(II->getType()));
 649       return new LoadInst(Ptr);
 650     }
 651     break;
 652   case Intrinsic::ppc_qpx_qvlfd:
 653     // Turn PPC QPX qvlfd -> load if the pointer is known aligned.
 654     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(0), 32, DL, II, AC, DT) >=
 655         32) {
 656       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(0),
 657                                          PointerType::getUnqual(II->getType()));
 658       return new LoadInst(Ptr);
 659     }
 660     break;
 661   case Intrinsic::ppc_qpx_qvstfs:
 662     // Turn PPC QPX qvstfs -> store if the pointer is known aligned.
 663     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(1), 16, DL, II, AC, DT) >=
 664         16) {
 665       Type *OpPtrTy =
 666         PointerType::getUnqual(II->getArgOperand(0)->getType());
 667       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(1), OpPtrTy);
 668       return new StoreInst(II->getArgOperand(0), Ptr);
 669     }
 670     break;
 671   case Intrinsic::ppc_qpx_qvstfd:
 672     // Turn PPC QPX qvstfd -> store if the pointer is known aligned.
 673     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(1), 32, DL, II, AC, DT) >=
 674         32) {
 675       Type *OpPtrTy =
 676         PointerType::getUnqual(II->getArgOperand(0)->getType());
 677       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(1), OpPtrTy);
 678       return new StoreInst(II->getArgOperand(0), Ptr);
 679     }
 680     break;
 681   case Intrinsic::x86_sse_storeu_ps:
 682   case Intrinsic::x86_sse2_storeu_pd:
 683   case Intrinsic::x86_sse2_storeu_dq:
 684     // Turn X86 storeu -> store if the pointer is known aligned.
 685     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(0), 16, DL, II, AC, DT) >=
 686         16) {
 687       Type *OpPtrTy =
 688         PointerType::getUnqual(II->getArgOperand(1)->getType());
 689       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(0), OpPtrTy);
 690       return new StoreInst(II->getArgOperand(1), Ptr);
 691     }
 692     break;
 693
 694   case Intrinsic::x86_sse_cvtss2si:
 695   case Intrinsic::x86_sse_cvtss2si64:
 696   case Intrinsic::x86_sse_cvttss2si:
 697   case Intrinsic::x86_sse_cvttss2si64:
 698   case Intrinsic::x86_sse2_cvtsd2si:
 699   case Intrinsic::x86_sse2_cvtsd2si64:
 700   case Intrinsic::x86_sse2_cvttsd2si:
 701   case Intrinsic::x86_sse2_cvttsd2si64: {
 702     // These intrinsics only demand the 0th element of their input vectors. If
 703     // we can simplify the input based on that, do so now.
 704     unsigned VWidth =
 705       cast<VectorType>(II->getArgOperand(0)->getType())->getNumElements();
 706     APInt DemandedElts(VWidth, 1);
 707     APInt UndefElts(VWidth, 0);
 708     if (Value *V = SimplifyDemandedVectorElts(II->getArgOperand(0),
 709                                               DemandedElts, UndefElts)) {
 710       II->setArgOperand(0, V);
 711       return II;
 712     }
 713     break;
 714   }
 715
 716   // Constant fold <A x Bi> << Ci.
 717   // FIXME: We don't handle _dq because it's a shift of an i128, but is
 718   // represented in the IR as <2 x i64>. A per element shift is wrong.
 719   case Intrinsic::x86_sse2_psll_d:
 720   case Intrinsic::x86_sse2_psll_q:
 721   case Intrinsic::x86_sse2_psll_w:
 722   case Intrinsic::x86_sse2_pslli_d:
 723   case Intrinsic::x86_sse2_pslli_q:
 724   case Intrinsic::x86_sse2_pslli_w:
 725   case Intrinsic::x86_avx2_psll_d:
 726   case Intrinsic::x86_avx2_psll_q:
 727   case Intrinsic::x86_avx2_psll_w:
 728   case Intrinsic::x86_avx2_pslli_d:
 729   case Intrinsic::x86_avx2_pslli_q:
 730   case Intrinsic::x86_avx2_pslli_w:
 731   case Intrinsic::x86_sse2_psrl_d:
 732   case Intrinsic::x86_sse2_psrl_q:
 733   case Intrinsic::x86_sse2_psrl_w:
 734   case Intrinsic::x86_sse2_psrli_d:
 735   case Intrinsic::x86_sse2_psrli_q:
 736   case Intrinsic::x86_sse2_psrli_w:
 737   case Intrinsic::x86_avx2_psrl_d:
 738   case Intrinsic::x86_avx2_psrl_q:
 739   case Intrinsic::x86_avx2_psrl_w:
 740   case Intrinsic::x86_avx2_psrli_d:
 741   case Intrinsic::x86_avx2_psrli_q:
 742   case Intrinsic::x86_avx2_psrli_w: {
 743     // Simplify if count is constant. To 0 if >= BitWidth,
 744     // otherwise to shl/lshr.
 745     auto CDV = dyn_cast<ConstantDataVector>(II->getArgOperand(1));
 746     auto CInt = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1));
 747     if (!CDV && !CInt)
 748       break;
 749     ConstantInt *Count;
 750     if (CDV)
 751       Count = cast<ConstantInt>(CDV->getElementAsConstant(0));
 752     else
 753       Count = CInt;
 754
 755     auto Vec = II->getArgOperand(0);
 756     auto VT = cast<VectorType>(Vec->getType());
 757     if (Count->getZExtValue() >
 758         VT->getElementType()->getPrimitiveSizeInBits() - 1)
 759       return ReplaceInstUsesWith(
 760           CI, ConstantAggregateZero::get(Vec->getType()));
 761
 762     bool isPackedShiftLeft = true;
 763     switch (II->getIntrinsicID()) {
 764     default : break;
 765     case Intrinsic::x86_sse2_psrl_d:
 766     case Intrinsic::x86_sse2_psrl_q:
 767     case Intrinsic::x86_sse2_psrl_w:
 768     case Intrinsic::x86_sse2_psrli_d:
 769     case Intrinsic::x86_sse2_psrli_q:
 770     case Intrinsic::x86_sse2_psrli_w:
 771     case Intrinsic::x86_avx2_psrl_d:
 772     case Intrinsic::x86_avx2_psrl_q:
 773     case Intrinsic::x86_avx2_psrl_w:
 774     case Intrinsic::x86_avx2_psrli_d:
 775     case Intrinsic::x86_avx2_psrli_q:
 776     case Intrinsic::x86_avx2_psrli_w: isPackedShiftLeft = false; break;
 777     }
 778
 779     unsigned VWidth = VT->getNumElements();
 780     // Get a constant vector of the same type as the first operand.
 781     auto VTCI = ConstantInt::get(VT->getElementType(), Count->getZExtValue());
 782     if (isPackedShiftLeft)
 783       return BinaryOperator::CreateShl(Vec,
 784           Builder->CreateVectorSplat(VWidth, VTCI));
 785
 786     return BinaryOperator::CreateLShr(Vec,
 787         Builder->CreateVectorSplat(VWidth, VTCI));
 788   }
 789
 790   case Intrinsic::x86_sse41_pmovsxbw:
 791   case Intrinsic::x86_sse41_pmovsxwd:
 792   case Intrinsic::x86_sse41_pmovsxdq:
 793   case Intrinsic::x86_sse41_pmovzxbw:
 794   case Intrinsic::x86_sse41_pmovzxwd:
 795   case Intrinsic::x86_sse41_pmovzxdq: {
 796     // pmov{s|z}x ignores the upper half of their input vectors.
 797     unsigned VWidth =
 798       cast<VectorType>(II->getArgOperand(0)->getType())->getNumElements();
 799     unsigned LowHalfElts = VWidth / 2;
 800     APInt InputDemandedElts(APInt::getBitsSet(VWidth, 0, LowHalfElts));
 801     APInt UndefElts(VWidth, 0);
 802     if (Value *TmpV = SimplifyDemandedVectorElts(
 803             II->getArgOperand(0), InputDemandedElts, UndefElts)) {
 804       II->setArgOperand(0, TmpV);
 805       return II;
 806     }
 807     break;
 808   }
 809
 810   case Intrinsic::x86_sse4a_insertqi: {
 811     // insertqi x, y, 64, 0 can just copy y's lower bits and leave the top
 812     // ones undef
 813     // TODO: eventually we should lower this intrinsic to IR
 814     if (auto CIWidth = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(2))) {
 815       if (auto CIStart = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(3))) {
 816         unsigned Index = CIStart->getZExtValue();
 817         // From AMD documentation: "a value of zero in the field length is
 818         // defined as length of 64".
 819         unsigned Length = CIWidth->equalsInt(0) ? 64 : CIWidth->getZExtValue();
 820
 821         // From AMD documentation: "If the sum of the bit index + length field
 822         // is greater than 64, the results are undefined".
 823
 824         // Note that both field index and field length are 8-bit quantities.
 825         // Since variables 'Index' and 'Length' are unsigned values
 826         // obtained from zero-extending field index and field length
 827         // respectively, their sum should never wrap around.
 828         if ((Index + Length) > 64)
 829           return ReplaceInstUsesWith(CI, UndefValue::get(II->getType()));
 830
 831         if (Length == 64 && Index == 0) {
 832           Value *Vec = II->getArgOperand(1);
 833           Value *Undef = UndefValue::get(Vec->getType());
 834           const uint32_t Mask[] = { 0, 2 };
 835           return ReplaceInstUsesWith(
 836               CI,
 837               Builder->CreateShuffleVector(
 838                   Vec, Undef, ConstantDataVector::get(
 839                                   II->getContext(), makeArrayRef(Mask))));
 840
 841         } else if (auto Source =
 842                        dyn_cast<IntrinsicInst>(II->getArgOperand(0))) {
 843           if (Source->hasOneUse() &&
 844               Source->getArgOperand(1) == II->getArgOperand(1)) {
 845             // If the source of the insert has only one use and it's another
 846             // insert (and they're both inserting from the same vector), try to
 847             // bundle both together.
 848             auto CISourceWidth =
 849                 dyn_cast<ConstantInt>(Source->getArgOperand(2));
 850             auto CISourceStart =
 851                 dyn_cast<ConstantInt>(Source->getArgOperand(3));
 852             if (CISourceStart && CISourceWidth) {
 853               unsigned Start = CIStart->getZExtValue();
 854               unsigned Width = CIWidth->getZExtValue();
 855               unsigned End = Start + Width;
 856               unsigned SourceStart = CISourceStart->getZExtValue();
 857               unsigned SourceWidth = CISourceWidth->getZExtValue();
 858               unsigned SourceEnd = SourceStart + SourceWidth;
 859               unsigned NewStart, NewWidth;
 860               bool ShouldReplace = false;
 861               if (Start <= SourceStart && SourceStart <= End) {
 862                 NewStart = Start;
 863                 NewWidth = std::max(End, SourceEnd) - NewStart;
 864                 ShouldReplace = true;
 865               } else if (SourceStart <= Start && Start <= SourceEnd) {
 866                 NewStart = SourceStart;
 867                 NewWidth = std::max(SourceEnd, End) - NewStart;
 868                 ShouldReplace = true;
 869               }
 870
 871               if (ShouldReplace) {
 872                 Constant *ConstantWidth = ConstantInt::get(
 873                     II->getArgOperand(2)->getType(), NewWidth, false);
 874                 Constant *ConstantStart = ConstantInt::get(
 875                     II->getArgOperand(3)->getType(), NewStart, false);
 876                 Value *Args[4] = { Source->getArgOperand(0),
 877                                    II->getArgOperand(1), ConstantWidth,
 878                                    ConstantStart };
 879                 Module *M = CI.getParent()->getParent()->getParent();
 880                 Value *F =
 881                     Intrinsic::getDeclaration(M, Intrinsic::x86_sse4a_insertqi);
 882                 return ReplaceInstUsesWith(CI, Builder->CreateCall(F, Args));
 883               }
 884             }
 885           }
 886         }
 887       }
 888     }
 889     break;
 890   }
 891
 892   case Intrinsic::x86_sse41_pblendvb:
 893   case Intrinsic::x86_sse41_blendvps:
 894   case Intrinsic::x86_sse41_blendvpd:
 895   case Intrinsic::x86_avx_blendv_ps_256:
 896   case Intrinsic::x86_avx_blendv_pd_256:
 897   case Intrinsic::x86_avx2_pblendvb: {
 898     // Convert blendv* to vector selects if the mask is constant.
 899     // This optimization is convoluted because the intrinsic is defined as
 900     // getting a vector of floats or doubles for the ps and pd versions.
 901     // FIXME: That should be changed.
 902     Value *Mask = II->getArgOperand(2);
 903     if (auto C = dyn_cast<ConstantDataVector>(Mask)) {
 904       auto Tyi1 = Builder->getInt1Ty();
 905       auto SelectorType = cast<VectorType>(Mask->getType());
 906       auto EltTy = SelectorType->getElementType();
 907       unsigned Size = SelectorType->getNumElements();
 908       unsigned BitWidth =
 909           EltTy->isFloatTy()
 910               ? 32
 911               : (EltTy->isDoubleTy() ? 64 : EltTy->getIntegerBitWidth());
 912       assert((BitWidth == 64 || BitWidth == 32 || BitWidth == 8) &&
 913              "Wrong arguments for variable blend intrinsic");
 914       SmallVector<Constant *, 32> Selectors;
 915       for (unsigned I = 0; I < Size; ++I) {
 916         // The intrinsics only read the top bit
 917         uint64_t Selector;
 918         if (BitWidth == 8)
 919           Selector = C->getElementAsInteger(I);
 920         else
 921           Selector = C->getElementAsAPFloat(I).bitcastToAPInt().getZExtValue();
 922         Selectors.push_back(ConstantInt::get(Tyi1, Selector >> (BitWidth - 1)));
 923       }
 924       auto NewSelector = ConstantVector::get(Selectors);
 925       return SelectInst::Create(NewSelector, II->getArgOperand(1),
 926                                 II->getArgOperand(0), "blendv");
 927     } else {
 928       break;
 929     }
 930   }
 931
 932   case Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_ps:
 933   case Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_ps_256:
 934   case Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_pd:
 935   case Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_pd_256: {
 936     // Convert vpermil* to shufflevector if the mask is constant.
 937     Value *V = II->getArgOperand(1);
 938     unsigned Size = cast<VectorType>(V->getType())->getNumElements();
 939     assert(Size == 8 || Size == 4 || Size == 2);
 940     uint32_t Indexes[8];
 941     if (auto C = dyn_cast<ConstantDataVector>(V)) {
 942       // The intrinsics only read one or two bits, clear the rest.
 943       for (unsigned I = 0; I < Size; ++I) {
 944         uint32_t Index = C->getElementAsInteger(I) & 0x3;
 945         if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_pd ||
 946             II->getIntrinsicID() == Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_pd_256)
 947           Index >>= 1;
 948         Indexes[I] = Index;
 949       }
 950     } else if (isa<ConstantAggregateZero>(V)) {
 951       for (unsigned I = 0; I < Size; ++I)
 952         Indexes[I] = 0;
 953     } else {
 954       break;
 955     }
 956     // The _256 variants are a bit trickier since the mask bits always index
 957     // into the corresponding 128 half. In order to convert to a generic
 958     // shuffle, we have to make that explicit.
 959     if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_ps_256 ||
 960         II->getIntrinsicID() == Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_pd_256) {
 961       for (unsigned I = Size / 2; I < Size; ++I)
 962         Indexes[I] += Size / 2;
 963     }
 964     auto NewC =
 965         ConstantDataVector::get(V->getContext(), makeArrayRef(Indexes, Size));
 966     auto V1 = II->getArgOperand(0);
 967     auto V2 = UndefValue::get(V1->getType());
 968     auto Shuffle = Builder->CreateShuffleVector(V1, V2, NewC);
 969     return ReplaceInstUsesWith(CI, Shuffle);
 970   }
 971
 972   case Intrinsic::x86_avx_vperm2f128_pd_256:
 973   case Intrinsic::x86_avx_vperm2f128_ps_256:
 974   case Intrinsic::x86_avx_vperm2f128_si_256:
 975     // TODO: Add the AVX2 version of this instruction.
 976     if (Value *V = SimplifyX86vperm2(*II, *Builder))
 977       return ReplaceInstUsesWith(*II, V);
 978     break;
 979
 980   case Intrinsic::ppc_altivec_vperm:
 981     // Turn vperm(V1,V2,mask) -> shuffle(V1,V2,mask) if mask is a constant.
 982     // Note that ppc_altivec_vperm has a big-endian bias, so when creating
 983     // a vectorshuffle for little endian, we must undo the transformation
 984     // performed on vec_perm in altivec.h.  That is, we must complement
 985     // the permutation mask with respect to 31 and reverse the order of
 986     // V1 and V2.
 987     if (Constant *Mask = dyn_cast<Constant>(II->getArgOperand(2))) {
 988       assert(Mask->getType()->getVectorNumElements() == 16 &&
 989              "Bad type for intrinsic!");
 990
 991       // Check that all of the elements are integer constants or undefs.
 992       bool AllEltsOk = true;
 993       for (unsigned i = 0; i != 16; ++i) {
 994         Constant *Elt = Mask->getAggregateElement(i);
 995         if (!Elt || !(isa<ConstantInt>(Elt) || isa<UndefValue>(Elt))) {
 996           AllEltsOk = false;
 997           break;
 998         }
 999       }
1000
1001       if (AllEltsOk) {
1002         // Cast the input vectors to byte vectors.
1003         Value *Op0 = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(0),
1004                                             Mask->getType());
1005         Value *Op1 = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(1),
1006                                             Mask->getType());
1007         Value *Result = UndefValue::get(Op0->getType());
1008
1009         // Only extract each element once.
1010         Value *ExtractedElts[32];
1011         memset(ExtractedElts, 0, sizeof(ExtractedElts));
1012
1013         for (unsigned i = 0; i != 16; ++i) {
1014           if (isa<UndefValue>(Mask->getAggregateElement(i)))
1015             continue;
1016           unsigned Idx =
1017             cast<ConstantInt>(Mask->getAggregateElement(i))->getZExtValue();
1018           Idx &= 31;  // Match the hardware behavior.
1019           if (DL.isLittleEndian())
1020             Idx = 31 - Idx;
1021
1022           if (!ExtractedElts[Idx]) {
1023             Value *Op0ToUse = (DL.isLittleEndian()) ? Op1 : Op0;
1024             Value *Op1ToUse = (DL.isLittleEndian()) ? Op0 : Op1;
1025             ExtractedElts[Idx] =
1026               Builder->CreateExtractElement(Idx < 16 ? Op0ToUse : Op1ToUse,
1027                                             Builder->getInt32(Idx&15));
1028           }
1029
1030           // Insert this value into the result vector.
1031           Result = Builder->CreateInsertElement(Result, ExtractedElts[Idx],
1032                                                 Builder->getInt32(i));
1033         }
1034         return CastInst::Create(Instruction::BitCast, Result, CI.getType());
1035       }
1036     }
1037     break;
1038
1039   case Intrinsic::arm_neon_vld1:
1040   case Intrinsic::arm_neon_vld2:
1041   case Intrinsic::arm_neon_vld3:
1042   case Intrinsic::arm_neon_vld4:
1043   case Intrinsic::arm_neon_vld2lane:
1044   case Intrinsic::arm_neon_vld3lane:
1045   case Intrinsic::arm_neon_vld4lane:
1046   case Intrinsic::arm_neon_vst1:
1047   case Intrinsic::arm_neon_vst2:
1048   case Intrinsic::arm_neon_vst3:
1049   case Intrinsic::arm_neon_vst4:
1050   case Intrinsic::arm_neon_vst2lane:
1051   case Intrinsic::arm_neon_vst3lane:
1052   case Intrinsic::arm_neon_vst4lane: {
1053     unsigned MemAlign = getKnownAlignment(II->getArgOperand(0), DL, II, AC, DT);
1054     unsigned AlignArg = II->getNumArgOperands() - 1;
1055     ConstantInt *IntrAlign = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(AlignArg));
1056     if (IntrAlign && IntrAlign->getZExtValue() < MemAlign) {
1057       II->setArgOperand(AlignArg,
1058                         ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(II->getContext()),
1059                                          MemAlign, false));
1060       return II;
1061     }
1062     break;
1063   }
1064
1065   case Intrinsic::arm_neon_vmulls:
1066   case Intrinsic::arm_neon_vmullu:
1067   case Intrinsic::aarch64_neon_smull:
1068   case Intrinsic::aarch64_neon_umull: {
1069     Value *Arg0 = II->getArgOperand(0);
1070     Value *Arg1 = II->getArgOperand(1);
1071
1072     // Handle mul by zero first:
1073     if (isa<ConstantAggregateZero>(Arg0) || isa<ConstantAggregateZero>(Arg1)) {
1074       return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantAggregateZero::get(II->getType()));
1075     }
1076
1077     // Check for constant LHS & RHS - in this case we just simplify.
1078     bool Zext = (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::arm_neon_vmullu ||
1079                  II->getIntrinsicID() == Intrinsic::aarch64_neon_umull);
1080     VectorType *NewVT = cast<VectorType>(II->getType());
1081     if (Constant *CV0 = dyn_cast<Constant>(Arg0)) {
1082       if (Constant *CV1 = dyn_cast<Constant>(Arg1)) {
1083         CV0 = ConstantExpr::getIntegerCast(CV0, NewVT, /*isSigned=*/!Zext);
1084         CV1 = ConstantExpr::getIntegerCast(CV1, NewVT, /*isSigned=*/!Zext);
1085
1086         return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantExpr::getMul(CV0, CV1));
1087       }
1088
1089       // Couldn't simplify - canonicalize constant to the RHS.
1090       std::swap(Arg0, Arg1);
1091     }
1092
1093     // Handle mul by one:
1094     if (Constant *CV1 = dyn_cast<Constant>(Arg1))
1095       if (ConstantInt *Splat =
1096               dyn_cast_or_null<ConstantInt>(CV1->getSplatValue()))
1097         if (Splat->isOne())
1098           return CastInst::CreateIntegerCast(Arg0, II->getType(),
1099                                              /*isSigned=*/!Zext);
1100
1101     break;
1102   }
1103
1104   case Intrinsic::AMDGPU_rcp: {
1105     if (const ConstantFP *C = dyn_cast<ConstantFP>(II->getArgOperand(0))) {
1106       const APFloat &ArgVal = C->getValueAPF();
1107       APFloat Val(ArgVal.getSemantics(), 1.0);
1108       APFloat::opStatus Status = Val.divide(ArgVal,
1109                                             APFloat::rmNearestTiesToEven);
1110       // Only do this if it was exact and therefore not dependent on the
1111       // rounding mode.
1112       if (Status == APFloat::opOK)
1113         return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantFP::get(II->getContext(), Val));
1114     }
1115
1116     break;
1117   }
1118   case Intrinsic::stackrestore: {
1119     // If the save is right next to the restore, remove the restore.  This can
1120     // happen when variable allocas are DCE'd.
1121     if (IntrinsicInst *SS = dyn_cast<IntrinsicInst>(II->getArgOperand(0))) {
1122       if (SS->getIntrinsicID() == Intrinsic::stacksave) {
1123         BasicBlock::iterator BI = SS;
1124         if (&*++BI == II)
1125           return EraseInstFromFunction(CI);
1126       }
1127     }
1128
1129     // Scan down this block to see if there is another stack restore in the
1130     // same block without an intervening call/alloca.
1131     BasicBlock::iterator BI = II;
1132     TerminatorInst *TI = II->getParent()->getTerminator();
1133     bool CannotRemove = false;
1134     for (++BI; &*BI != TI; ++BI) {
1135       if (isa<AllocaInst>(BI)) {
1136         CannotRemove = true;
1137         break;
1138       }
1139       if (CallInst *BCI = dyn_cast<CallInst>(BI)) {
1140         if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(BCI)) {
1141           // If there is a stackrestore below this one, remove this one.
1142           if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::stackrestore)
1143             return EraseInstFromFunction(CI);
1144           // Otherwise, ignore the intrinsic.
1145         } else {
1146           // If we found a non-intrinsic call, we can't remove the stack
1147           // restore.
1148           CannotRemove = true;
1149           break;
1150         }
1151       }
1152     }
1153
1154     // If the stack restore is in a return, resume, or unwind block and if there
1155     // are no allocas or calls between the restore and the return, nuke the
1156     // restore.
1157     if (!CannotRemove && (isa<ReturnInst>(TI) || isa<ResumeInst>(TI)))
1158       return EraseInstFromFunction(CI);
1159     break;
1160   }
1161   case Intrinsic::assume: {
1162     // Canonicalize assume(a && b) -> assume(a); assume(b);
1163     // Note: New assumption intrinsics created here are registered by
1164     // the InstCombineIRInserter object.
1165     Value *IIOperand = II->getArgOperand(0), *A, *B,
1166           *AssumeIntrinsic = II->getCalledValue();
1167     if (match(IIOperand, m_And(m_Value(A), m_Value(B)))) {
1168       Builder->CreateCall(AssumeIntrinsic, A, II->getName());
1169       Builder->CreateCall(AssumeIntrinsic, B, II->getName());
1170       return EraseInstFromFunction(*II);
1171     }
1172     // assume(!(a || b)) -> assume(!a); assume(!b);
1173     if (match(IIOperand, m_Not(m_Or(m_Value(A), m_Value(B))))) {
1174       Builder->CreateCall(AssumeIntrinsic, Builder->CreateNot(A),
1175                           II->getName());
1176       Builder->CreateCall(AssumeIntrinsic, Builder->CreateNot(B),
1177                           II->getName());
1178       return EraseInstFromFunction(*II);
1179     }
1180
1181     // assume( (load addr) != null ) -> add 'nonnull' metadata to load
1182     // (if assume is valid at the load)
1183     if (ICmpInst* ICmp = dyn_cast<ICmpInst>(IIOperand)) {
1184       Value *LHS = ICmp->getOperand(0);
1185       Value *RHS = ICmp->getOperand(1);
1186       if (ICmpInst::ICMP_NE == ICmp->getPredicate() &&
1187           isa<LoadInst>(LHS) &&
1188           isa<Constant>(RHS) &&
1189           RHS->getType()->isPointerTy() &&
1190           cast<Constant>(RHS)->isNullValue()) {
1191         LoadInst* LI = cast<LoadInst>(LHS);
1192         if (isValidAssumeForContext(II, LI, DT)) {
1193           MDNode *MD = MDNode::get(II->getContext(), None);
1194           LI->setMetadata(LLVMContext::MD_nonnull, MD);
1195           return EraseInstFromFunction(*II);
1196         }
1197       }
1198       // TODO: apply nonnull return attributes to calls and invokes
1199       // TODO: apply range metadata for range check patterns?
1200     }
1201     // If there is a dominating assume with the same condition as this one,
1202     // then this one is redundant, and should be removed.
1203     APInt KnownZero(1, 0), KnownOne(1, 0);
1204     computeKnownBits(IIOperand, KnownZero, KnownOne, 0, II);
1205     if (KnownOne.isAllOnesValue())
1206       return EraseInstFromFunction(*II);
1207
1208     break;
1209   }
1210   case Intrinsic::experimental_gc_relocate: {
1211     // Translate facts known about a pointer before relocating into
1212     // facts about the relocate value, while being careful to
1213     // preserve relocation semantics.
1214     GCRelocateOperands Operands(II);
1215     Value *DerivedPtr = Operands.derivedPtr();
1216
1217     // Remove the relocation if unused, note that this check is required
1218     // to prevent the cases below from looping forever.
1219     if (II->use_empty())
1220       return EraseInstFromFunction(*II);
1221
1222     // Undef is undef, even after relocation.
1223     // TODO: provide a hook for this in GCStrategy.  This is clearly legal for
1224     // most practical collectors, but there was discussion in the review thread
1225     // about whether it was legal for all possible collectors.
1226     if (isa<UndefValue>(DerivedPtr))
1227       return ReplaceInstUsesWith(*II, DerivedPtr);
1228
1229     // The relocation of null will be null for most any collector.
1230     // TODO: provide a hook for this in GCStrategy.  There might be some weird
1231     // collector this property does not hold for.
1232     if (isa<ConstantPointerNull>(DerivedPtr))
1233       return ReplaceInstUsesWith(*II, DerivedPtr);
1234
1235     // isKnownNonNull -> nonnull attribute
1236     if (isKnownNonNull(DerivedPtr))
1237       II->addAttribute(AttributeSet::ReturnIndex, Attribute::NonNull);
1238
1239     // isDereferenceablePointer -> deref attribute
1240     if (DerivedPtr->isDereferenceablePointer(DL)) {
1241       if (Argument *A = dyn_cast<Argument>(DerivedPtr)) {
1242         uint64_t Bytes = A->getDereferenceableBytes();
1243         II->addDereferenceableAttr(AttributeSet::ReturnIndex, Bytes);
1244       }
1245     }
1246
1247     // TODO: bitcast(relocate(p)) -> relocate(bitcast(p))
1248     // Canonicalize on the type from the uses to the defs
1249
1250     // TODO: relocate((gep p, C, C2, ...)) -> gep(relocate(p), C, C2, ...)
1251   }
1252   }
1253
1254   return visitCallSite(II);
1255 }
1256
1257 // InvokeInst simplification
1258 //
1259 Instruction *InstCombiner::visitInvokeInst(InvokeInst &II) {
1260   return visitCallSite(&II);
1261 }
1262
1263 /// isSafeToEliminateVarargsCast - If this cast does not affect the value
1264 /// passed through the varargs area, we can eliminate the use of the cast.
1265 static bool isSafeToEliminateVarargsCast(const CallSite CS,
1266                                          const DataLayout &DL,
1267                                          const CastInst *const CI,
1268                                          const int ix) {
1269   if (!CI->isLosslessCast())
1270     return false;
1271
1272   // If this is a GC intrinsic, avoid munging types.  We need types for
1273   // statepoint reconstruction in SelectionDAG.
1274   // TODO: This is probably something which should be expanded to all
1275   // intrinsics since the entire point of intrinsics is that
1276   // they are understandable by the optimizer.
1277   if (isStatepoint(CS) || isGCRelocate(CS) || isGCResult(CS))
1278     return false;
1279
1280   // The size of ByVal or InAlloca arguments is derived from the type, so we
1281   // can't change to a type with a different size.  If the size were
1282   // passed explicitly we could avoid this check.
1283   if (!CS.isByValOrInAllocaArgument(ix))
1284     return true;
1285
1286   Type* SrcTy =
1287             cast<PointerType>(CI->getOperand(0)->getType())->getElementType();
1288   Type* DstTy = cast<PointerType>(CI->getType())->getElementType();
1289   if (!SrcTy->isSized() || !DstTy->isSized())
1290     return false;
1291   if (DL.getTypeAllocSize(SrcTy) != DL.getTypeAllocSize(DstTy))
1292     return false;
1293   return true;
1294 }
1295
1296 // Try to fold some different type of calls here.
1297 // Currently we're only working with the checking functions, memcpy_chk,
1298 // mempcpy_chk, memmove_chk, memset_chk, strcpy_chk, stpcpy_chk, strncpy_chk,
1299 // strcat_chk and strncat_chk.
1300 Instruction *InstCombiner::tryOptimizeCall(CallInst *CI) {
1301   if (!CI->getCalledFunction()) return nullptr;
1302
1303   auto InstCombineRAUW = [this](Instruction *From, Value *With) {
1304     ReplaceInstUsesWith(*From, With);
1305   };
1306   LibCallSimplifier Simplifier(DL, TLI, InstCombineRAUW);
1307   if (Value *With = Simplifier.optimizeCall(CI)) {
1308     ++NumSimplified;
1309     return CI->use_empty() ? CI : ReplaceInstUsesWith(*CI, With);
1310   }
1311
1312   return nullptr;
1313 }
1314
1315 static IntrinsicInst *FindInitTrampolineFromAlloca(Value *TrampMem) {
1316   // Strip off at most one level of pointer casts, looking for an alloca.  This
1317   // is good enough in practice and simpler than handling any number of casts.
1318   Value *Underlying = TrampMem->stripPointerCasts();
1319   if (Underlying != TrampMem &&
1320       (!Underlying->hasOneUse() || Underlying->user_back() != TrampMem))
1321     return nullptr;
1322   if (!isa<AllocaInst>(Underlying))
1323     return nullptr;
1324
1325   IntrinsicInst *InitTrampoline = nullptr;
1326   for (User *U : TrampMem->users()) {
1327     IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(U);
1328     if (!II)
1329       return nullptr;
1330     if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::init_trampoline) {
1331       if (InitTrampoline)
1332         // More than one init_trampoline writes to this value.  Give up.
1333         return nullptr;
1334       InitTrampoline = II;
1335       continue;
1336     }
1337     if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::adjust_trampoline)
1338       // Allow any number of calls to adjust.trampoline.
1339       continue;
1340     return nullptr;
1341   }
1342
1343   // No call to init.trampoline found.
1344   if (!InitTrampoline)
1345     return nullptr;
1346
1347   // Check that the alloca is being used in the expected way.
1348   if (InitTrampoline->getOperand(0) != TrampMem)
1349     return nullptr;
1350
1351   return InitTrampoline;
1352 }
1353
1354 static IntrinsicInst *FindInitTrampolineFromBB(IntrinsicInst *AdjustTramp,
1355                                                Value *TrampMem) {
1356   // Visit all the previous instructions in the basic block, and try to find a
1357   // init.trampoline which has a direct path to the adjust.trampoline.
1358   for (BasicBlock::iterator I = AdjustTramp,
1359        E = AdjustTramp->getParent()->begin(); I != E; ) {
1360     Instruction *Inst = --I;
1361     if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(I))
1362       if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::init_trampoline &&
1363           II->getOperand(0) == TrampMem)
1364         return II;
1365     if (Inst->mayWriteToMemory())
1366       return nullptr;
1367   }
1368   return nullptr;
1369 }
1370
1371 // Given a call to llvm.adjust.trampoline, find and return the corresponding
1372 // call to llvm.init.trampoline if the call to the trampoline can be optimized
1373 // to a direct call to a function.  Otherwise return NULL.
1374 //
1375 static IntrinsicInst *FindInitTrampoline(Value *Callee) {
1376   Callee = Callee->stripPointerCasts();
1377   IntrinsicInst *AdjustTramp = dyn_cast<IntrinsicInst>(Callee);
1378   if (!AdjustTramp ||
1379       AdjustTramp->getIntrinsicID() != Intrinsic::adjust_trampoline)
1380     return nullptr;
1381
1382   Value *TrampMem = AdjustTramp->getOperand(0);
1383
1384   if (IntrinsicInst *IT = FindInitTrampolineFromAlloca(TrampMem))
1385     return IT;
1386   if (IntrinsicInst *IT = FindInitTrampolineFromBB(AdjustTramp, TrampMem))
1387     return IT;
1388   return nullptr;
1389 }
1390
1391 // visitCallSite - Improvements for call and invoke instructions.
1392 //
1393 Instruction *InstCombiner::visitCallSite(CallSite CS) {
1394   if (isAllocLikeFn(CS.getInstruction(), TLI))
1395     return visitAllocSite(*CS.getInstruction());
1396
1397   bool Changed = false;
1398
1399   // If the callee is a pointer to a function, attempt to move any casts to the
1400   // arguments of the call/invoke.
1401   Value *Callee = CS.getCalledValue();
1402   if (!isa<Function>(Callee) && transformConstExprCastCall(CS))
1403     return nullptr;
1404
1405   if (Function *CalleeF = dyn_cast<Function>(Callee))
1406     // If the call and callee calling conventions don't match, this call must
1407     // be unreachable, as the call is undefined.
1408     if (CalleeF->getCallingConv() != CS.getCallingConv() &&
1409         // Only do this for calls to a function with a body.  A prototype may
1410         // not actually end up matching the implementation's calling conv for a
1411         // variety of reasons (e.g. it may be written in assembly).
1412         !CalleeF->isDeclaration()) {
1413       Instruction *OldCall = CS.getInstruction();
1414       new StoreInst(ConstantInt::getTrue(Callee->getContext()),
1415                 UndefValue::get(Type::getInt1PtrTy(Callee->getContext())),
1416                                   OldCall);
1417       // If OldCall does not return void then replaceAllUsesWith undef.
1418       // This allows ValueHandlers and custom metadata to adjust itself.
1419       if (!OldCall->getType()->isVoidTy())
1420         ReplaceInstUsesWith(*OldCall, UndefValue::get(OldCall->getType()));
1421       if (isa<CallInst>(OldCall))
1422         return EraseInstFromFunction(*OldCall);
1423
1424       // We cannot remove an invoke, because it would change the CFG, just
1425       // change the callee to a null pointer.
1426       cast<InvokeInst>(OldCall)->setCalledFunction(
1427                                     Constant::getNullValue(CalleeF->getType()));
1428       return nullptr;
1429     }
1430
1431   if (isa<ConstantPointerNull>(Callee) || isa<UndefValue>(Callee)) {
1432     // If CS does not return void then replaceAllUsesWith undef.
1433     // This allows ValueHandlers and custom metadata to adjust itself.
1434     if (!CS.getInstruction()->getType()->isVoidTy())
1435       ReplaceInstUsesWith(*CS.getInstruction(),
1436                           UndefValue::get(CS.getInstruction()->getType()));
1437
1438     if (isa<InvokeInst>(CS.getInstruction())) {
1439       // Can't remove an invoke because we cannot change the CFG.
1440       return nullptr;
1441     }
1442
1443     // This instruction is not reachable, just remove it.  We insert a store to
1444     // undef so that we know that this code is not reachable, despite the fact
1445     // that we can't modify the CFG here.
1446     new StoreInst(ConstantInt::getTrue(Callee->getContext()),
1447                   UndefValue::get(Type::getInt1PtrTy(Callee->getContext())),
1448                   CS.getInstruction());
1449
1450     return EraseInstFromFunction(*CS.getInstruction());
1451   }
1452
1453   if (IntrinsicInst *II = FindInitTrampoline(Callee))
1454     return transformCallThroughTrampoline(CS, II);
1455
1456   PointerType *PTy = cast<PointerType>(Callee->getType());
1457   FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(PTy->getElementType());
1458   if (FTy->isVarArg()) {
1459     int ix = FTy->getNumParams();
1460     // See if we can optimize any arguments passed through the varargs area of
1461     // the call.
1462     for (CallSite::arg_iterator I = CS.arg_begin() + FTy->getNumParams(),
1463            E = CS.arg_end(); I != E; ++I, ++ix) {
1464       CastInst *CI = dyn_cast<CastInst>(*I);
1465       if (CI && isSafeToEliminateVarargsCast(CS, DL, CI, ix)) {
1466         *I = CI->getOperand(0);
1467         Changed = true;
1468       }
1469     }
1470   }
1471
1472   if (isa<InlineAsm>(Callee) && !CS.doesNotThrow()) {
1473     // Inline asm calls cannot throw - mark them 'nounwind'.
1474     CS.setDoesNotThrow();
1475     Changed = true;
1476   }
1477
1478   // Try to optimize the call if possible, we require DataLayout for most of
1479   // this.  None of these calls are seen as possibly dead so go ahead and
1480   // delete the instruction now.
1481   if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(CS.getInstruction())) {
1482     Instruction *I = tryOptimizeCall(CI);
1483     // If we changed something return the result, etc. Otherwise let
1484     // the fallthrough check.
1485     if (I) return EraseInstFromFunction(*I);
1486   }
1487
1488   return Changed ? CS.getInstruction() : nullptr;
1489 }
1490
1491 // transformConstExprCastCall - If the callee is a constexpr cast of a function,
1492 // attempt to move the cast to the arguments of the call/invoke.
1493 //
1494 bool InstCombiner::transformConstExprCastCall(CallSite CS) {
1495   Function *Callee =
1496     dyn_cast<Function>(CS.getCalledValue()->stripPointerCasts());
1497   if (!Callee)
1498     return false;
1499   // The prototype of thunks are a lie, don't try to directly call such
1500   // functions.
1501   if (Callee->hasFnAttribute("thunk"))
1502     return false;
1503   Instruction *Caller = CS.getInstruction();
1504   const AttributeSet &CallerPAL = CS.getAttributes();
1505
1506   // Okay, this is a cast from a function to a different type.  Unless doing so
1507   // would cause a type conversion of one of our arguments, change this call to
1508   // be a direct call with arguments casted to the appropriate types.
1509   //
1510   FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1511   Type *OldRetTy = Caller->getType();
1512   Type *NewRetTy = FT->getReturnType();
1513
1514   // Check to see if we are changing the return type...
1515   if (OldRetTy != NewRetTy) {
1516
1517     if (NewRetTy->isStructTy())
1518       return false; // TODO: Handle multiple return values.
1519
1520     if (!CastInst::isBitOrNoopPointerCastable(NewRetTy, OldRetTy, DL)) {
1521       if (Callee->isDeclaration())
1522         return false;   // Cannot transform this return value.
1523
1524       if (!Caller->use_empty() &&
1525           // void -> non-void is handled specially
1526           !NewRetTy->isVoidTy())
1527         return false;   // Cannot transform this return value.
1528     }
1529
1530     if (!CallerPAL.isEmpty() && !Caller->use_empty()) {
1531       AttrBuilder RAttrs(CallerPAL, AttributeSet::ReturnIndex);
1532       if (RAttrs.
1533           hasAttributes(AttributeFuncs::
1534                         typeIncompatible(NewRetTy, AttributeSet::ReturnIndex),
1535                         AttributeSet::ReturnIndex))
1536         return false;   // Attribute not compatible with transformed value.
1537     }
1538
1539     // If the callsite is an invoke instruction, and the return value is used by
1540     // a PHI node in a successor, we cannot change the return type of the call
1541     // because there is no place to put the cast instruction (without breaking
1542     // the critical edge).  Bail out in this case.
1543     if (!Caller->use_empty())
1544       if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller))
1545         for (User *U : II->users())
1546           if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(U))
1547             if (PN->getParent() == II->getNormalDest() ||
1548                 PN->getParent() == II->getUnwindDest())
1549               return false;
1550   }
1551
1552   unsigned NumActualArgs = CS.arg_size();
1553   unsigned NumCommonArgs = std::min(FT->getNumParams(), NumActualArgs);
1554
1555   // Prevent us turning:
1556   // declare void @takes_i32_inalloca(i32* inalloca)
1557   //  call void bitcast (void (i32*)* @takes_i32_inalloca to void (i32)*)(i32 0)
1558   //
1559   // into:
1560   //  call void @takes_i32_inalloca(i32* null)
1561   //
1562   //  Similarly, avoid folding away bitcasts of byval calls.
1563   if (Callee->getAttributes().hasAttrSomewhere(Attribute::InAlloca) ||
1564       Callee->getAttributes().hasAttrSomewhere(Attribute::ByVal))
1565     return false;
1566
1567   CallSite::arg_iterator AI = CS.arg_begin();
1568   for (unsigned i = 0, e = NumCommonArgs; i != e; ++i, ++AI) {
1569     Type *ParamTy = FT->getParamType(i);
1570     Type *ActTy = (*AI)->getType();
1571
1572     if (!CastInst::isBitOrNoopPointerCastable(ActTy, ParamTy, DL))
1573       return false;   // Cannot transform this parameter value.
1574
1575     if (AttrBuilder(CallerPAL.getParamAttributes(i + 1), i + 1).
1576           hasAttributes(AttributeFuncs::
1577                         typeIncompatible(ParamTy, i + 1), i + 1))
1578       return false;   // Attribute not compatible with transformed value.
1579
1580     if (CS.isInAllocaArgument(i))
1581       return false;   // Cannot transform to and from inalloca.
1582
1583     // If the parameter is passed as a byval argument, then we have to have a
1584     // sized type and the sized type has to have the same size as the old type.
1585     if (ParamTy != ActTy &&
1586         CallerPAL.getParamAttributes(i + 1).hasAttribute(i + 1,
1587                                                          Attribute::ByVal)) {
1588       PointerType *ParamPTy = dyn_cast<PointerType>(ParamTy);
1589       if (!ParamPTy || !ParamPTy->getElementType()->isSized())
1590         return false;
1591
1592       Type *CurElTy = ActTy->getPointerElementType();
1593       if (DL.getTypeAllocSize(CurElTy) !=
1594           DL.getTypeAllocSize(ParamPTy->getElementType()))
1595         return false;
1596     }
1597   }
1598
1599   if (Callee->isDeclaration()) {
1600     // Do not delete arguments unless we have a function body.
1601     if (FT->getNumParams() < NumActualArgs && !FT->isVarArg())
1602       return false;
1603
1604     // If the callee is just a declaration, don't change the varargsness of the
1605     // call.  We don't want to introduce a varargs call where one doesn't
1606     // already exist.
1607     PointerType *APTy = cast<PointerType>(CS.getCalledValue()->getType());
1608     if (FT->isVarArg()!=cast<FunctionType>(APTy->getElementType())->isVarArg())
1609       return false;
1610
1611     // If both the callee and the cast type are varargs, we still have to make
1612     // sure the number of fixed parameters are the same or we have the same
1613     // ABI issues as if we introduce a varargs call.
1614     if (FT->isVarArg() &&
1615         cast<FunctionType>(APTy->getElementType())->isVarArg() &&
1616         FT->getNumParams() !=
1617         cast<FunctionType>(APTy->getElementType())->getNumParams())
1618       return false;
1619   }
1620
1621   if (FT->getNumParams() < NumActualArgs && FT->isVarArg() &&
1622       !CallerPAL.isEmpty())
1623     // In this case we have more arguments than the new function type, but we
1624     // won't be dropping them.  Check that these extra arguments have attributes
1625     // that are compatible with being a vararg call argument.
1626     for (unsigned i = CallerPAL.getNumSlots(); i; --i) {
1627       unsigned Index = CallerPAL.getSlotIndex(i - 1);
1628       if (Index <= FT->getNumParams())
1629         break;
1630
1631       // Check if it has an attribute that's incompatible with varargs.
1632       AttributeSet PAttrs = CallerPAL.getSlotAttributes(i - 1);
1633       if (PAttrs.hasAttribute(Index, Attribute::StructRet))
1634         return false;
1635     }
1636
1637
1638   // Okay, we decided that this is a safe thing to do: go ahead and start
1639   // inserting cast instructions as necessary.
1640   std::vector<Value*> Args;
1641   Args.reserve(NumActualArgs);
1642   SmallVector<AttributeSet, 8> attrVec;
1643   attrVec.reserve(NumCommonArgs);
1644
1645   // Get any return attributes.
1646   AttrBuilder RAttrs(CallerPAL, AttributeSet::ReturnIndex);
1647
1648   // If the return value is not being used, the type may not be compatible
1649   // with the existing attributes.  Wipe out any problematic attributes.
1650   RAttrs.
1651     removeAttributes(AttributeFuncs::
1652                      typeIncompatible(NewRetTy, AttributeSet::ReturnIndex),
1653                      AttributeSet::ReturnIndex);
1654
1655   // Add the new return attributes.
1656   if (RAttrs.hasAttributes())
1657     attrVec.push_back(AttributeSet::get(Caller->getContext(),
1658                                         AttributeSet::ReturnIndex, RAttrs));
1659
1660   AI = CS.arg_begin();
1661   for (unsigned i = 0; i != NumCommonArgs; ++i, ++AI) {
1662     Type *ParamTy = FT->getParamType(i);
1663
1664     if ((*AI)->getType() == ParamTy) {
1665       Args.push_back(*AI);
1666     } else {
1667       Args.push_back(Builder->CreateBitOrPointerCast(*AI, ParamTy));
1668     }
1669
1670     // Add any parameter attributes.
1671     AttrBuilder PAttrs(CallerPAL.getParamAttributes(i + 1), i + 1);
1672     if (PAttrs.hasAttributes())
1673       attrVec.push_back(AttributeSet::get(Caller->getContext(), i + 1,
1674                                           PAttrs));
1675   }
1676
1677   // If the function takes more arguments than the call was taking, add them
1678   // now.
1679   for (unsigned i = NumCommonArgs; i != FT->getNumParams(); ++i)
1680     Args.push_back(Constant::getNullValue(FT->getParamType(i)));
1681
1682   // If we are removing arguments to the function, emit an obnoxious warning.
1683   if (FT->getNumParams() < NumActualArgs) {
1684     // TODO: if (!FT->isVarArg()) this call may be unreachable. PR14722
1685     if (FT->isVarArg()) {
1686       // Add all of the arguments in their promoted form to the arg list.
1687       for (unsigned i = FT->getNumParams(); i != NumActualArgs; ++i, ++AI) {
1688         Type *PTy = getPromotedType((*AI)->getType());
1689         if (PTy != (*AI)->getType()) {
1690           // Must promote to pass through va_arg area!
1691           Instruction::CastOps opcode =
1692             CastInst::getCastOpcode(*AI, false, PTy, false);
1693           Args.push_back(Builder->CreateCast(opcode, *AI, PTy));
1694         } else {
1695           Args.push_back(*AI);
1696         }
1697
1698         // Add any parameter attributes.
1699         AttrBuilder PAttrs(CallerPAL.getParamAttributes(i + 1), i + 1);
1700         if (PAttrs.hasAttributes())
1701           attrVec.push_back(AttributeSet::get(FT->getContext(), i + 1,
1702                                               PAttrs));
1703       }
1704     }
1705   }
1706
1707   AttributeSet FnAttrs = CallerPAL.getFnAttributes();
1708   if (CallerPAL.hasAttributes(AttributeSet::FunctionIndex))
1709     attrVec.push_back(AttributeSet::get(Callee->getContext(), FnAttrs));
1710
1711   if (NewRetTy->isVoidTy())
1712     Caller->setName("");   // Void type should not have a name.
1713
1714   const AttributeSet &NewCallerPAL = AttributeSet::get(Callee->getContext(),
1715                                                        attrVec);
1716
1717   Instruction *NC;
1718   if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller)) {
1719     NC = Builder->CreateInvoke(Callee, II->getNormalDest(),
1720                                II->getUnwindDest(), Args);
1721     NC->takeName(II);
1722     cast<InvokeInst>(NC)->setCallingConv(II->getCallingConv());
1723     cast<InvokeInst>(NC)->setAttributes(NewCallerPAL);
1724   } else {
1725     CallInst *CI = cast<CallInst>(Caller);
1726     NC = Builder->CreateCall(Callee, Args);
1727     NC->takeName(CI);
1728     if (CI->isTailCall())
1729       cast<CallInst>(NC)->setTailCall();
1730     cast<CallInst>(NC)->setCallingConv(CI->getCallingConv());
1731     cast<CallInst>(NC)->setAttributes(NewCallerPAL);
1732   }
1733
1734   // Insert a cast of the return type as necessary.
1735   Value *NV = NC;
1736   if (OldRetTy != NV->getType() && !Caller->use_empty()) {
1737     if (!NV->getType()->isVoidTy()) {
1738       NV = NC = CastInst::CreateBitOrPointerCast(NC, OldRetTy);
1739       NC->setDebugLoc(Caller->getDebugLoc());
1740
1741       // If this is an invoke instruction, we should insert it after the first
1742       // non-phi, instruction in the normal successor block.
1743       if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller)) {
1744         BasicBlock::iterator I = II->getNormalDest()->getFirstInsertionPt();
1745         InsertNewInstBefore(NC, *I);
1746       } else {
1747         // Otherwise, it's a call, just insert cast right after the call.
1748         InsertNewInstBefore(NC, *Caller);
1749       }
1750       Worklist.AddUsersToWorkList(*Caller);
1751     } else {
1752       NV = UndefValue::get(Caller->getType());
1753     }
1754   }
1755
1756   if (!Caller->use_empty())
1757     ReplaceInstUsesWith(*Caller, NV);
1758   else if (Caller->hasValueHandle()) {
1759     if (OldRetTy == NV->getType())
1760       ValueHandleBase::ValueIsRAUWd(Caller, NV);
1761     else
1762       // We cannot call ValueIsRAUWd with a different type, and the
1763       // actual tracked value will disappear.
1764       ValueHandleBase::ValueIsDeleted(Caller);
1765   }
1766
1767   EraseInstFromFunction(*Caller);
1768   return true;
1769 }
1770
1771 // transformCallThroughTrampoline - Turn a call to a function created by
1772 // init_trampoline / adjust_trampoline intrinsic pair into a direct call to the
1773 // underlying function.
1774 //
1775 Instruction *
1776 InstCombiner::transformCallThroughTrampoline(CallSite CS,
1777                                              IntrinsicInst *Tramp) {
1778   Value *Callee = CS.getCalledValue();
1779   PointerType *PTy = cast<PointerType>(Callee->getType());
1780   FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(PTy->getElementType());
1781   const AttributeSet &Attrs = CS.getAttributes();
1782
1783   // If the call already has the 'nest' attribute somewhere then give up -
1784   // otherwise 'nest' would occur twice after splicing in the chain.
1785   if (Attrs.hasAttrSomewhere(Attribute::Nest))
1786     return nullptr;
1787
1788   assert(Tramp &&
1789          "transformCallThroughTrampoline called with incorrect CallSite.");
1790
1791   Function *NestF =cast<Function>(Tramp->getArgOperand(1)->stripPointerCasts());
1792   PointerType *NestFPTy = cast<PointerType>(NestF->getType());
1793   FunctionType *NestFTy = cast<FunctionType>(NestFPTy->getElementType());
1794
1795   const AttributeSet &NestAttrs = NestF->getAttributes();
1796   if (!NestAttrs.isEmpty()) {
1797     unsigned NestIdx = 1;
1798     Type *NestTy = nullptr;
1799     AttributeSet NestAttr;
1800
1801     // Look for a parameter marked with the 'nest' attribute.
1802     for (FunctionType::param_iterator I = NestFTy->param_begin(),
1803          E = NestFTy->param_end(); I != E; ++NestIdx, ++I)
1804       if (NestAttrs.hasAttribute(NestIdx, Attribute::Nest)) {
1805         // Record the parameter type and any other attributes.
1806         NestTy = *I;
1807         NestAttr = NestAttrs.getParamAttributes(NestIdx);
1808         break;
1809       }
1810
1811     if (NestTy) {
1812       Instruction *Caller = CS.getInstruction();
1813       std::vector<Value*> NewArgs;
1814       NewArgs.reserve(CS.arg_size() + 1);
1815
1816       SmallVector<AttributeSet, 8> NewAttrs;
1817       NewAttrs.reserve(Attrs.getNumSlots() + 1);
1818
1819       // Insert the nest argument into the call argument list, which may
1820       // mean appending it.  Likewise for attributes.
1821
1822       // Add any result attributes.
1823       if (Attrs.hasAttributes(AttributeSet::ReturnIndex))
1824         NewAttrs.push_back(AttributeSet::get(Caller->getContext(),
1825                                              Attrs.getRetAttributes()));
1826
1827       {
1828         unsigned Idx = 1;
1829         CallSite::arg_iterator I = CS.arg_begin(), E = CS.arg_end();
1830         do {
1831           if (Idx == NestIdx) {
1832             // Add the chain argument and attributes.
1833             Value *NestVal = Tramp->getArgOperand(2);
1834             if (NestVal->getType() != NestTy)
1835               NestVal = Builder->CreateBitCast(NestVal, NestTy, "nest");
1836             NewArgs.push_back(NestVal);
1837             NewAttrs.push_back(AttributeSet::get(Caller->getContext(),
1838                                                  NestAttr));
1839           }
1840
1841           if (I == E)
1842             break;
1843
1844           // Add the original argument and attributes.
1845           NewArgs.push_back(*I);
1846           AttributeSet Attr = Attrs.getParamAttributes(Idx);
1847           if (Attr.hasAttributes(Idx)) {
1848             AttrBuilder B(Attr, Idx);
1849             NewAttrs.push_back(AttributeSet::get(Caller->getContext(),
1850                                                  Idx + (Idx >= NestIdx), B));
1851           }
1852
1853           ++Idx, ++I;
1854         } while (1);
1855       }
1856
1857       // Add any function attributes.
1858       if (Attrs.hasAttributes(AttributeSet::FunctionIndex))
1859         NewAttrs.push_back(AttributeSet::get(FTy->getContext(),
1860                                              Attrs.getFnAttributes()));
1861
1862       // The trampoline may have been bitcast to a bogus type (FTy).
1863       // Handle this by synthesizing a new function type, equal to FTy
1864       // with the chain parameter inserted.
1865
1866       std::vector<Type*> NewTypes;
1867       NewTypes.reserve(FTy->getNumParams()+1);
1868
1869       // Insert the chain's type into the list of parameter types, which may
1870       // mean appending it.
1871       {
1872         unsigned Idx = 1;
1873         FunctionType::param_iterator I = FTy->param_begin(),
1874           E = FTy->param_end();
1875
1876         do {
1877           if (Idx == NestIdx)
1878             // Add the chain's type.
1879             NewTypes.push_back(NestTy);
1880
1881           if (I == E)
1882             break;
1883
1884           // Add the original type.
1885           NewTypes.push_back(*I);
1886
1887           ++Idx, ++I;
1888         } while (1);
1889       }
1890
1891       // Replace the trampoline call with a direct call.  Let the generic
1892       // code sort out any function type mismatches.
1893       FunctionType *NewFTy = FunctionType::get(FTy->getReturnType(), NewTypes,
1894                                                 FTy->isVarArg());
1895       Constant *NewCallee =
1896         NestF->getType() == PointerType::getUnqual(NewFTy) ?
1897         NestF : ConstantExpr::getBitCast(NestF,
1898                                          PointerType::getUnqual(NewFTy));
1899       const AttributeSet &NewPAL =
1900           AttributeSet::get(FTy->getContext(), NewAttrs);
1901
1902       Instruction *NewCaller;
1903       if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller)) {
1904         NewCaller = InvokeInst::Create(NewCallee,
1905                                        II->getNormalDest(), II->getUnwindDest(),
1906                                        NewArgs);
1907         cast<InvokeInst>(NewCaller)->setCallingConv(II->getCallingConv());
1908         cast<InvokeInst>(NewCaller)->setAttributes(NewPAL);
1909       } else {
1910         NewCaller = CallInst::Create(NewCallee, NewArgs);
1911         if (cast<CallInst>(Caller)->isTailCall())
1912           cast<CallInst>(NewCaller)->setTailCall();
1913         cast<CallInst>(NewCaller)->
1914           setCallingConv(cast<CallInst>(Caller)->getCallingConv());
1915         cast<CallInst>(NewCaller)->setAttributes(NewPAL);
1916       }
1917
1918       return NewCaller;
1919     }
1920   }
1921
1922   // Replace the trampoline call with a direct call.  Since there is no 'nest'
1923   // parameter, there is no need to adjust the argument list.  Let the generic
1924   // code sort out any function type mismatches.
1925   Constant *NewCallee =
1926     NestF->getType() == PTy ? NestF :
1927                               ConstantExpr::getBitCast(NestF, PTy);
1928   CS.setCalledFunction(NewCallee);
1929   return CS.getInstruction();
1930 }