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/InstructionSimplify.h"
  17 #include "llvm/Analysis/MemoryBuiltins.h"
  18 #include "llvm/IR/CallSite.h"
  19 #include "llvm/IR/Dominators.h"
  20 #include "llvm/IR/PatternMatch.h"
  21 #include "llvm/IR/Statepoint.h"
  22 #include "llvm/Transforms/Utils/BuildLibCalls.h"
  23 #include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
  24 #include "llvm/Transforms/Utils/SimplifyLibCalls.h"
  25 using namespace llvm;
  26 using namespace PatternMatch;
  27
  28 #define DEBUG_TYPE "instcombine"
  29
  30 STATISTIC(NumSimplified, "Number of library calls simplified");
  31
  32 /// getPromotedType - Return the specified type promoted as it would be to pass
  33 /// though a va_arg area.
  34 static Type *getPromotedType(Type *Ty) {
  35   if (IntegerType* ITy = dyn_cast<IntegerType>(Ty)) {
  36     if (ITy->getBitWidth() < 32)
  37       return Type::getInt32Ty(Ty->getContext());
  38   }
  39   return Ty;
  40 }
  41
  42 /// reduceToSingleValueType - Given an aggregate type which ultimately holds a
  43 /// single scalar element, like {{{type}}} or [1 x type], return type.
  44 static Type *reduceToSingleValueType(Type *T) {
  45   while (!T->isSingleValueType()) {
  46     if (StructType *STy = dyn_cast<StructType>(T)) {
  47       if (STy->getNumElements() == 1)
  48         T = STy->getElementType(0);
  49       else
  50         break;
  51     } else if (ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(T)) {
  52       if (ATy->getNumElements() == 1)
  53         T = ATy->getElementType();
  54       else
  55         break;
  56     } else
  57       break;
  58   }
  59
  60   return T;
  61 }
  62
  63 Instruction *InstCombiner::SimplifyMemTransfer(MemIntrinsic *MI) {
  64   unsigned DstAlign = getKnownAlignment(MI->getArgOperand(0), DL, MI, AC, DT);
  65   unsigned SrcAlign = getKnownAlignment(MI->getArgOperand(1), DL, MI, AC, DT);
  66   unsigned MinAlign = std::min(DstAlign, SrcAlign);
  67   unsigned CopyAlign = MI->getAlignment();
  68
  69   if (CopyAlign < MinAlign) {
  70     MI->setAlignment(ConstantInt::get(MI->getAlignmentType(),
  71                                              MinAlign, false));
  72     return MI;
  73   }
  74
  75   // If MemCpyInst length is 1/2/4/8 bytes then replace memcpy with
  76   // load/store.
  77   ConstantInt *MemOpLength = dyn_cast<ConstantInt>(MI->getArgOperand(2));
  78   if (!MemOpLength) return nullptr;
  79
  80   // Source and destination pointer types are always "i8*" for intrinsic.  See
  81   // if the size is something we can handle with a single primitive load/store.
  82   // A single load+store correctly handles overlapping memory in the memmove
  83   // case.
  84   uint64_t Size = MemOpLength->getLimitedValue();
  85   assert(Size && "0-sized memory transferring should be removed already.");
  86
  87   if (Size > 8 || (Size&(Size-1)))
  88     return nullptr;  // If not 1/2/4/8 bytes, exit.
  89
  90   // Use an integer load+store unless we can find something better.
  91   unsigned SrcAddrSp =
  92     cast<PointerType>(MI->getArgOperand(1)->getType())->getAddressSpace();
  93   unsigned DstAddrSp =
  94     cast<PointerType>(MI->getArgOperand(0)->getType())->getAddressSpace();
  95
  96   IntegerType* IntType = IntegerType::get(MI->getContext(), Size<<3);
  97   Type *NewSrcPtrTy = PointerType::get(IntType, SrcAddrSp);
  98   Type *NewDstPtrTy = PointerType::get(IntType, DstAddrSp);
  99
 100   // Memcpy forces the use of i8* for the source and destination.  That means
 101   // that if you're using memcpy to move one double around, you'll get a cast
 102   // from double* to i8*.  We'd much rather use a double load+store rather than
 103   // an i64 load+store, here because this improves the odds that the source or
 104   // dest address will be promotable.  See if we can find a better type than the
 105   // integer datatype.
 106   Value *StrippedDest = MI->getArgOperand(0)->stripPointerCasts();
 107   MDNode *CopyMD = nullptr;
 108   if (StrippedDest != MI->getArgOperand(0)) {
 109     Type *SrcETy = cast<PointerType>(StrippedDest->getType())
 110                                     ->getElementType();
 111     if (SrcETy->isSized() && DL.getTypeStoreSize(SrcETy) == Size) {
 112       // The SrcETy might be something like {{{double}}} or [1 x double].  Rip
 113       // down through these levels if so.
 114       SrcETy = reduceToSingleValueType(SrcETy);
 115
 116       if (SrcETy->isSingleValueType()) {
 117         NewSrcPtrTy = PointerType::get(SrcETy, SrcAddrSp);
 118         NewDstPtrTy = PointerType::get(SrcETy, DstAddrSp);
 119
 120         // If the memcpy has metadata describing the members, see if we can
 121         // get the TBAA tag describing our copy.
 122         if (MDNode *M = MI->getMetadata(LLVMContext::MD_tbaa_struct)) {
 123           if (M->getNumOperands() == 3 && M->getOperand(0) &&
 124               mdconst::hasa<ConstantInt>(M->getOperand(0)) &&
 125               mdconst::extract<ConstantInt>(M->getOperand(0))->isNullValue() &&
 126               M->getOperand(1) &&
 127               mdconst::hasa<ConstantInt>(M->getOperand(1)) &&
 128               mdconst::extract<ConstantInt>(M->getOperand(1))->getValue() ==
 129                   Size &&
 130               M->getOperand(2) && isa<MDNode>(M->getOperand(2)))
 131             CopyMD = cast<MDNode>(M->getOperand(2));
 132         }
 133       }
 134     }
 135   }
 136
 137   // If the memcpy/memmove provides better alignment info than we can
 138   // infer, use it.
 139   SrcAlign = std::max(SrcAlign, CopyAlign);
 140   DstAlign = std::max(DstAlign, CopyAlign);
 141
 142   Value *Src = Builder->CreateBitCast(MI->getArgOperand(1), NewSrcPtrTy);
 143   Value *Dest = Builder->CreateBitCast(MI->getArgOperand(0), NewDstPtrTy);
 144   LoadInst *L = Builder->CreateLoad(Src, MI->isVolatile());
 145   L->setAlignment(SrcAlign);
 146   if (CopyMD)
 147     L->setMetadata(LLVMContext::MD_tbaa, CopyMD);
 148   StoreInst *S = Builder->CreateStore(L, Dest, MI->isVolatile());
 149   S->setAlignment(DstAlign);
 150   if (CopyMD)
 151     S->setMetadata(LLVMContext::MD_tbaa, CopyMD);
 152
 153   // Set the size of the copy to 0, it will be deleted on the next iteration.
 154   MI->setArgOperand(2, Constant::getNullValue(MemOpLength->getType()));
 155   return MI;
 156 }
 157
 158 Instruction *InstCombiner::SimplifyMemSet(MemSetInst *MI) {
 159   unsigned Alignment = getKnownAlignment(MI->getDest(), DL, MI, AC, DT);
 160   if (MI->getAlignment() < Alignment) {
 161     MI->setAlignment(ConstantInt::get(MI->getAlignmentType(),
 162                                              Alignment, false));
 163     return MI;
 164   }
 165
 166   // Extract the length and alignment and fill if they are constant.
 167   ConstantInt *LenC = dyn_cast<ConstantInt>(MI->getLength());
 168   ConstantInt *FillC = dyn_cast<ConstantInt>(MI->getValue());
 169   if (!LenC || !FillC || !FillC->getType()->isIntegerTy(8))
 170     return nullptr;
 171   uint64_t Len = LenC->getLimitedValue();
 172   Alignment = MI->getAlignment();
 173   assert(Len && "0-sized memory setting should be removed already.");
 174
 175   // memset(s,c,n) -> store s, c (for n=1,2,4,8)
 176   if (Len <= 8 && isPowerOf2_32((uint32_t)Len)) {
 177     Type *ITy = IntegerType::get(MI->getContext(), Len*8);  // n=1 -> i8.
 178
 179     Value *Dest = MI->getDest();
 180     unsigned DstAddrSp = cast<PointerType>(Dest->getType())->getAddressSpace();
 181     Type *NewDstPtrTy = PointerType::get(ITy, DstAddrSp);
 182     Dest = Builder->CreateBitCast(Dest, NewDstPtrTy);
 183
 184     // Alignment 0 is identity for alignment 1 for memset, but not store.
 185     if (Alignment == 0) Alignment = 1;
 186
 187     // Extract the fill value and store.
 188     uint64_t Fill = FillC->getZExtValue()*0x0101010101010101ULL;
 189     StoreInst *S = Builder->CreateStore(ConstantInt::get(ITy, Fill), Dest,
 190                                         MI->isVolatile());
 191     S->setAlignment(Alignment);
 192
 193     // Set the size of the copy to 0, it will be deleted on the next iteration.
 194     MI->setLength(Constant::getNullValue(LenC->getType()));
 195     return MI;
 196   }
 197
 198   return nullptr;
 199 }
 200
 201 static Value *SimplifyX86extend(const IntrinsicInst &II,
 202                                 InstCombiner::BuilderTy &Builder,
 203                                 bool SignExtend) {
 204   VectorType *SrcTy = cast<VectorType>(II.getArgOperand(0)->getType());
 205   VectorType *DstTy = cast<VectorType>(II.getType());
 206   unsigned NumDstElts = DstTy->getNumElements();
 207
 208   // Extract a subvector of the first NumDstElts lanes and sign/zero extend.
 209   SmallVector<int, 8> ShuffleMask;
 210   for (int i = 0; i != NumDstElts; ++i)
 211     ShuffleMask.push_back(i);
 212
 213   Value *SV = Builder.CreateShuffleVector(II.getArgOperand(0),
 214                                           UndefValue::get(SrcTy), ShuffleMask);
 215   return SignExtend ? Builder.CreateSExt(SV, DstTy)
 216                     : Builder.CreateZExt(SV, DstTy);
 217 }
 218
 219 static Value *SimplifyX86insertps(const IntrinsicInst &II,
 220                                   InstCombiner::BuilderTy &Builder) {
 221   if (auto *CInt = dyn_cast<ConstantInt>(II.getArgOperand(2))) {
 222     VectorType *VecTy = cast<VectorType>(II.getType());
 223     assert(VecTy->getNumElements() == 4 && "insertps with wrong vector type");
 224
 225     // The immediate permute control byte looks like this:
 226     //    [3:0] - zero mask for each 32-bit lane
 227     //    [5:4] - select one 32-bit destination lane
 228     //    [7:6] - select one 32-bit source lane
 229
 230     uint8_t Imm = CInt->getZExtValue();
 231     uint8_t ZMask = Imm & 0xf;
 232     uint8_t DestLane = (Imm >> 4) & 0x3;
 233     uint8_t SourceLane = (Imm >> 6) & 0x3;
 234
 235     ConstantAggregateZero *ZeroVector = ConstantAggregateZero::get(VecTy);
 236
 237     // If all zero mask bits are set, this was just a weird way to
 238     // generate a zero vector.
 239     if (ZMask == 0xf)
 240       return ZeroVector;
 241
 242     // Initialize by passing all of the first source bits through.
 243     int ShuffleMask[4] = { 0, 1, 2, 3 };
 244
 245     // We may replace the second operand with the zero vector.
 246     Value *V1 = II.getArgOperand(1);
 247
 248     if (ZMask) {
 249       // If the zero mask is being used with a single input or the zero mask
 250       // overrides the destination lane, this is a shuffle with the zero vector.
 251       if ((II.getArgOperand(0) == II.getArgOperand(1)) ||
 252           (ZMask & (1 << DestLane))) {
 253         V1 = ZeroVector;
 254         // We may still move 32-bits of the first source vector from one lane
 255         // to another.
 256         ShuffleMask[DestLane] = SourceLane;
 257         // The zero mask may override the previous insert operation.
 258         for (unsigned i = 0; i < 4; ++i)
 259           if ((ZMask >> i) & 0x1)
 260             ShuffleMask[i] = i + 4;
 261       } else {
 262         // TODO: Model this case as 2 shuffles or a 'logical and' plus shuffle?
 263         return nullptr;
 264       }
 265     } else {
 266       // Replace the selected destination lane with the selected source lane.
 267       ShuffleMask[DestLane] = SourceLane + 4;
 268     }
 269
 270     return Builder.CreateShuffleVector(II.getArgOperand(0), V1, ShuffleMask);
 271   }
 272   return nullptr;
 273 }
 274
 275 /// The shuffle mask for a perm2*128 selects any two halves of two 256-bit
 276 /// source vectors, unless a zero bit is set. If a zero bit is set,
 277 /// then ignore that half of the mask and clear that half of the vector.
 278 static Value *SimplifyX86vperm2(const IntrinsicInst &II,
 279                                 InstCombiner::BuilderTy &Builder) {
 280   if (auto *CInt = dyn_cast<ConstantInt>(II.getArgOperand(2))) {
 281     VectorType *VecTy = cast<VectorType>(II.getType());
 282     ConstantAggregateZero *ZeroVector = ConstantAggregateZero::get(VecTy);
 283
 284     // The immediate permute control byte looks like this:
 285     //    [1:0] - select 128 bits from sources for low half of destination
 286     //    [2]   - ignore
 287     //    [3]   - zero low half of destination
 288     //    [5:4] - select 128 bits from sources for high half of destination
 289     //    [6]   - ignore
 290     //    [7]   - zero high half of destination
 291
 292     uint8_t Imm = CInt->getZExtValue();
 293
 294     bool LowHalfZero = Imm & 0x08;
 295     bool HighHalfZero = Imm & 0x80;
 296
 297     // If both zero mask bits are set, this was just a weird way to
 298     // generate a zero vector.
 299     if (LowHalfZero && HighHalfZero)
 300       return ZeroVector;
 301
 302     // If 0 or 1 zero mask bits are set, this is a simple shuffle.
 303     unsigned NumElts = VecTy->getNumElements();
 304     unsigned HalfSize = NumElts / 2;
 305     SmallVector<int, 8> ShuffleMask(NumElts);
 306
 307     // The high bit of the selection field chooses the 1st or 2nd operand.
 308     bool LowInputSelect = Imm & 0x02;
 309     bool HighInputSelect = Imm & 0x20;
 310
 311     // The low bit of the selection field chooses the low or high half
 312     // of the selected operand.
 313     bool LowHalfSelect = Imm & 0x01;
 314     bool HighHalfSelect = Imm & 0x10;
 315
 316     // Determine which operand(s) are actually in use for this instruction.
 317     Value *V0 = LowInputSelect ? II.getArgOperand(1) : II.getArgOperand(0);
 318     Value *V1 = HighInputSelect ? II.getArgOperand(1) : II.getArgOperand(0);
 319
 320     // If needed, replace operands based on zero mask.
 321     V0 = LowHalfZero ? ZeroVector : V0;
 322     V1 = HighHalfZero ? ZeroVector : V1;
 323
 324     // Permute low half of result.
 325     unsigned StartIndex = LowHalfSelect ? HalfSize : 0;
 326     for (unsigned i = 0; i < HalfSize; ++i)
 327       ShuffleMask[i] = StartIndex + i;
 328
 329     // Permute high half of result.
 330     StartIndex = HighHalfSelect ? HalfSize : 0;
 331     StartIndex += NumElts;
 332     for (unsigned i = 0; i < HalfSize; ++i)
 333       ShuffleMask[i + HalfSize] = StartIndex + i;
 334
 335     return Builder.CreateShuffleVector(V0, V1, ShuffleMask);
 336   }
 337   return nullptr;
 338 }
 339
 340 /// visitCallInst - CallInst simplification.  This mostly only handles folding
 341 /// of intrinsic instructions.  For normal calls, it allows visitCallSite to do
 342 /// the heavy lifting.
 343 ///
 344 Instruction *InstCombiner::visitCallInst(CallInst &CI) {
 345   auto Args = CI.arg_operands();
 346   if (Value *V = SimplifyCall(CI.getCalledValue(), Args.begin(), Args.end(), DL,
 347                               TLI, DT, AC))
 348     return ReplaceInstUsesWith(CI, V);
 349
 350   if (isFreeCall(&CI, TLI))
 351     return visitFree(CI);
 352
 353   // If the caller function is nounwind, mark the call as nounwind, even if the
 354   // callee isn't.
 355   if (CI.getParent()->getParent()->doesNotThrow() &&
 356       !CI.doesNotThrow()) {
 357     CI.setDoesNotThrow();
 358     return &CI;
 359   }
 360
 361   IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(&CI);
 362   if (!II) return visitCallSite(&CI);
 363
 364   // Intrinsics cannot occur in an invoke, so handle them here instead of in
 365   // visitCallSite.
 366   if (MemIntrinsic *MI = dyn_cast<MemIntrinsic>(II)) {
 367     bool Changed = false;
 368
 369     // memmove/cpy/set of zero bytes is a noop.
 370     if (Constant *NumBytes = dyn_cast<Constant>(MI->getLength())) {
 371       if (NumBytes->isNullValue())
 372         return EraseInstFromFunction(CI);
 373
 374       if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(NumBytes))
 375         if (CI->getZExtValue() == 1) {
 376           // Replace the instruction with just byte operations.  We would
 377           // transform other cases to loads/stores, but we don't know if
 378           // alignment is sufficient.
 379         }
 380     }
 381
 382     // No other transformations apply to volatile transfers.
 383     if (MI->isVolatile())
 384       return nullptr;
 385
 386     // If we have a memmove and the source operation is a constant global,
 387     // then the source and dest pointers can't alias, so we can change this
 388     // into a call to memcpy.
 389     if (MemMoveInst *MMI = dyn_cast<MemMoveInst>(MI)) {
 390       if (GlobalVariable *GVSrc = dyn_cast<GlobalVariable>(MMI->getSource()))
 391         if (GVSrc->isConstant()) {
 392           Module *M = CI.getParent()->getParent()->getParent();
 393           Intrinsic::ID MemCpyID = Intrinsic::memcpy;
 394           Type *Tys[3] = { CI.getArgOperand(0)->getType(),
 395                            CI.getArgOperand(1)->getType(),
 396                            CI.getArgOperand(2)->getType() };
 397           CI.setCalledFunction(Intrinsic::getDeclaration(M, MemCpyID, Tys));
 398           Changed = true;
 399         }
 400     }
 401
 402     if (MemTransferInst *MTI = dyn_cast<MemTransferInst>(MI)) {
 403       // memmove(x,x,size) -> noop.
 404       if (MTI->getSource() == MTI->getDest())
 405         return EraseInstFromFunction(CI);
 406     }
 407
 408     // If we can determine a pointer alignment that is bigger than currently
 409     // set, update the alignment.
 410     if (isa<MemTransferInst>(MI)) {
 411       if (Instruction *I = SimplifyMemTransfer(MI))
 412         return I;
 413     } else if (MemSetInst *MSI = dyn_cast<MemSetInst>(MI)) {
 414       if (Instruction *I = SimplifyMemSet(MSI))
 415         return I;
 416     }
 417
 418     if (Changed) return II;
 419   }
 420
 421   switch (II->getIntrinsicID()) {
 422   default: break;
 423   case Intrinsic::objectsize: {
 424     uint64_t Size;
 425     if (getObjectSize(II->getArgOperand(0), Size, DL, TLI))
 426       return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantInt::get(CI.getType(), Size));
 427     return nullptr;
 428   }
 429   case Intrinsic::bswap: {
 430     Value *IIOperand = II->getArgOperand(0);
 431     Value *X = nullptr;
 432
 433     // bswap(bswap(x)) -> x
 434     if (match(IIOperand, m_BSwap(m_Value(X))))
 435         return ReplaceInstUsesWith(CI, X);
 436
 437     // bswap(trunc(bswap(x))) -> trunc(lshr(x, c))
 438     if (match(IIOperand, m_Trunc(m_BSwap(m_Value(X))))) {
 439       unsigned C = X->getType()->getPrimitiveSizeInBits() -
 440         IIOperand->getType()->getPrimitiveSizeInBits();
 441       Value *CV = ConstantInt::get(X->getType(), C);
 442       Value *V = Builder->CreateLShr(X, CV);
 443       return new TruncInst(V, IIOperand->getType());
 444     }
 445     break;
 446   }
 447
 448   case Intrinsic::powi:
 449     if (ConstantInt *Power = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1))) {
 450       // powi(x, 0) -> 1.0
 451       if (Power->isZero())
 452         return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantFP::get(CI.getType(), 1.0));
 453       // powi(x, 1) -> x
 454       if (Power->isOne())
 455         return ReplaceInstUsesWith(CI, II->getArgOperand(0));
 456       // powi(x, -1) -> 1/x
 457       if (Power->isAllOnesValue())
 458         return BinaryOperator::CreateFDiv(ConstantFP::get(CI.getType(), 1.0),
 459                                           II->getArgOperand(0));
 460     }
 461     break;
 462   case Intrinsic::cttz: {
 463     // If all bits below the first known one are known zero,
 464     // this value is constant.
 465     IntegerType *IT = dyn_cast<IntegerType>(II->getArgOperand(0)->getType());
 466     // FIXME: Try to simplify vectors of integers.
 467     if (!IT) break;
 468     uint32_t BitWidth = IT->getBitWidth();
 469     APInt KnownZero(BitWidth, 0);
 470     APInt KnownOne(BitWidth, 0);
 471     computeKnownBits(II->getArgOperand(0), KnownZero, KnownOne, 0, II);
 472     unsigned TrailingZeros = KnownOne.countTrailingZeros();
 473     APInt Mask(APInt::getLowBitsSet(BitWidth, TrailingZeros));
 474     if ((Mask & KnownZero) == Mask)
 475       return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantInt::get(IT,
 476                                  APInt(BitWidth, TrailingZeros)));
 477
 478     }
 479     break;
 480   case Intrinsic::ctlz: {
 481     // If all bits above the first known one are known zero,
 482     // this value is constant.
 483     IntegerType *IT = dyn_cast<IntegerType>(II->getArgOperand(0)->getType());
 484     // FIXME: Try to simplify vectors of integers.
 485     if (!IT) break;
 486     uint32_t BitWidth = IT->getBitWidth();
 487     APInt KnownZero(BitWidth, 0);
 488     APInt KnownOne(BitWidth, 0);
 489     computeKnownBits(II->getArgOperand(0), KnownZero, KnownOne, 0, II);
 490     unsigned LeadingZeros = KnownOne.countLeadingZeros();
 491     APInt Mask(APInt::getHighBitsSet(BitWidth, LeadingZeros));
 492     if ((Mask & KnownZero) == Mask)
 493       return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantInt::get(IT,
 494                                  APInt(BitWidth, LeadingZeros)));
 495
 496     }
 497     break;
 498
 499   case Intrinsic::uadd_with_overflow:
 500   case Intrinsic::sadd_with_overflow:
 501   case Intrinsic::umul_with_overflow:
 502   case Intrinsic::smul_with_overflow:
 503     if (isa<Constant>(II->getArgOperand(0)) &&
 504         !isa<Constant>(II->getArgOperand(1))) {
 505       // Canonicalize constants into the RHS.
 506       Value *LHS = II->getArgOperand(0);
 507       II->setArgOperand(0, II->getArgOperand(1));
 508       II->setArgOperand(1, LHS);
 509       return II;
 510     }
 511     // fall through
 512
 513   case Intrinsic::usub_with_overflow:
 514   case Intrinsic::ssub_with_overflow: {
 515     OverflowCheckFlavor OCF =
 516         IntrinsicIDToOverflowCheckFlavor(II->getIntrinsicID());
 517     assert(OCF != OCF_INVALID && "unexpected!");
 518
 519     Value *OperationResult = nullptr;
 520     Constant *OverflowResult = nullptr;
 521     if (OptimizeOverflowCheck(OCF, II->getArgOperand(0), II->getArgOperand(1),
 522                               *II, OperationResult, OverflowResult))
 523       return CreateOverflowTuple(II, OperationResult, OverflowResult);
 524
 525     break;
 526   }
 527
 528   case Intrinsic::minnum:
 529   case Intrinsic::maxnum: {
 530     Value *Arg0 = II->getArgOperand(0);
 531     Value *Arg1 = II->getArgOperand(1);
 532
 533     // fmin(x, x) -> x
 534     if (Arg0 == Arg1)
 535       return ReplaceInstUsesWith(CI, Arg0);
 536
 537     const ConstantFP *C0 = dyn_cast<ConstantFP>(Arg0);
 538     const ConstantFP *C1 = dyn_cast<ConstantFP>(Arg1);
 539
 540     // Canonicalize constants into the RHS.
 541     if (C0 && !C1) {
 542       II->setArgOperand(0, Arg1);
 543       II->setArgOperand(1, Arg0);
 544       return II;
 545     }
 546
 547     // fmin(x, nan) -> x
 548     if (C1 && C1->isNaN())
 549       return ReplaceInstUsesWith(CI, Arg0);
 550
 551     // This is the value because if undef were NaN, we would return the other
 552     // value and cannot return a NaN unless both operands are.
 553     //
 554     // fmin(undef, x) -> x
 555     if (isa<UndefValue>(Arg0))
 556       return ReplaceInstUsesWith(CI, Arg1);
 557
 558     // fmin(x, undef) -> x
 559     if (isa<UndefValue>(Arg1))
 560       return ReplaceInstUsesWith(CI, Arg0);
 561
 562     Value *X = nullptr;
 563     Value *Y = nullptr;
 564     if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::minnum) {
 565       // fmin(x, fmin(x, y)) -> fmin(x, y)
 566       // fmin(y, fmin(x, y)) -> fmin(x, y)
 567       if (match(Arg1, m_FMin(m_Value(X), m_Value(Y)))) {
 568         if (Arg0 == X || Arg0 == Y)
 569           return ReplaceInstUsesWith(CI, Arg1);
 570       }
 571
 572       // fmin(fmin(x, y), x) -> fmin(x, y)
 573       // fmin(fmin(x, y), y) -> fmin(x, y)
 574       if (match(Arg0, m_FMin(m_Value(X), m_Value(Y)))) {
 575         if (Arg1 == X || Arg1 == Y)
 576           return ReplaceInstUsesWith(CI, Arg0);
 577       }
 578
 579       // TODO: fmin(nnan x, inf) -> x
 580       // TODO: fmin(nnan ninf x, flt_max) -> x
 581       if (C1 && C1->isInfinity()) {
 582         // fmin(x, -inf) -> -inf
 583         if (C1->isNegative())
 584           return ReplaceInstUsesWith(CI, Arg1);
 585       }
 586     } else {
 587       assert(II->getIntrinsicID() == Intrinsic::maxnum);
 588       // fmax(x, fmax(x, y)) -> fmax(x, y)
 589       // fmax(y, fmax(x, y)) -> fmax(x, y)
 590       if (match(Arg1, m_FMax(m_Value(X), m_Value(Y)))) {
 591         if (Arg0 == X || Arg0 == Y)
 592           return ReplaceInstUsesWith(CI, Arg1);
 593       }
 594
 595       // fmax(fmax(x, y), x) -> fmax(x, y)
 596       // fmax(fmax(x, y), y) -> fmax(x, y)
 597       if (match(Arg0, m_FMax(m_Value(X), m_Value(Y)))) {
 598         if (Arg1 == X || Arg1 == Y)
 599           return ReplaceInstUsesWith(CI, Arg0);
 600       }
 601
 602       // TODO: fmax(nnan x, -inf) -> x
 603       // TODO: fmax(nnan ninf x, -flt_max) -> x
 604       if (C1 && C1->isInfinity()) {
 605         // fmax(x, inf) -> inf
 606         if (!C1->isNegative())
 607           return ReplaceInstUsesWith(CI, Arg1);
 608       }
 609     }
 610     break;
 611   }
 612   case Intrinsic::ppc_altivec_lvx:
 613   case Intrinsic::ppc_altivec_lvxl:
 614     // Turn PPC lvx -> load if the pointer is known aligned.
 615     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(0), 16, DL, II, AC, DT) >=
 616         16) {
 617       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(0),
 618                                          PointerType::getUnqual(II->getType()));
 619       return new LoadInst(Ptr);
 620     }
 621     break;
 622   case Intrinsic::ppc_vsx_lxvw4x:
 623   case Intrinsic::ppc_vsx_lxvd2x: {
 624     // Turn PPC VSX loads into normal loads.
 625     Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(0),
 626                                         PointerType::getUnqual(II->getType()));
 627     return new LoadInst(Ptr, Twine(""), false, 1);
 628   }
 629   case Intrinsic::ppc_altivec_stvx:
 630   case Intrinsic::ppc_altivec_stvxl:
 631     // Turn stvx -> store if the pointer is known aligned.
 632     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(1), 16, DL, II, AC, DT) >=
 633         16) {
 634       Type *OpPtrTy =
 635         PointerType::getUnqual(II->getArgOperand(0)->getType());
 636       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(1), OpPtrTy);
 637       return new StoreInst(II->getArgOperand(0), Ptr);
 638     }
 639     break;
 640   case Intrinsic::ppc_vsx_stxvw4x:
 641   case Intrinsic::ppc_vsx_stxvd2x: {
 642     // Turn PPC VSX stores into normal stores.
 643     Type *OpPtrTy = PointerType::getUnqual(II->getArgOperand(0)->getType());
 644     Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(1), OpPtrTy);
 645     return new StoreInst(II->getArgOperand(0), Ptr, false, 1);
 646   }
 647   case Intrinsic::ppc_qpx_qvlfs:
 648     // Turn PPC QPX qvlfs -> load if the pointer is known aligned.
 649     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(0), 16, DL, II, AC, DT) >=
 650         16) {
 651       Type *VTy = VectorType::get(Builder->getFloatTy(),
 652                                   II->getType()->getVectorNumElements());
 653       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(0),
 654                                          PointerType::getUnqual(VTy));
 655       Value *Load = Builder->CreateLoad(Ptr);
 656       return new FPExtInst(Load, II->getType());
 657     }
 658     break;
 659   case Intrinsic::ppc_qpx_qvlfd:
 660     // Turn PPC QPX qvlfd -> load if the pointer is known aligned.
 661     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(0), 32, DL, II, AC, DT) >=
 662         32) {
 663       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(0),
 664                                          PointerType::getUnqual(II->getType()));
 665       return new LoadInst(Ptr);
 666     }
 667     break;
 668   case Intrinsic::ppc_qpx_qvstfs:
 669     // Turn PPC QPX qvstfs -> store if the pointer is known aligned.
 670     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(1), 16, DL, II, AC, DT) >=
 671         16) {
 672       Type *VTy = VectorType::get(Builder->getFloatTy(),
 673           II->getArgOperand(0)->getType()->getVectorNumElements());
 674       Value *TOp = Builder->CreateFPTrunc(II->getArgOperand(0), VTy);
 675       Type *OpPtrTy = PointerType::getUnqual(VTy);
 676       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(1), OpPtrTy);
 677       return new StoreInst(TOp, Ptr);
 678     }
 679     break;
 680   case Intrinsic::ppc_qpx_qvstfd:
 681     // Turn PPC QPX qvstfd -> store if the pointer is known aligned.
 682     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(1), 32, DL, II, AC, DT) >=
 683         32) {
 684       Type *OpPtrTy =
 685         PointerType::getUnqual(II->getArgOperand(0)->getType());
 686       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(1), OpPtrTy);
 687       return new StoreInst(II->getArgOperand(0), Ptr);
 688     }
 689     break;
 690   case Intrinsic::x86_sse_storeu_ps:
 691   case Intrinsic::x86_sse2_storeu_pd:
 692   case Intrinsic::x86_sse2_storeu_dq:
 693     // Turn X86 storeu -> store if the pointer is known aligned.
 694     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(0), 16, DL, II, AC, DT) >=
 695         16) {
 696       Type *OpPtrTy =
 697         PointerType::getUnqual(II->getArgOperand(1)->getType());
 698       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(0), OpPtrTy);
 699       return new StoreInst(II->getArgOperand(1), Ptr);
 700     }
 701     break;
 702
 703   case Intrinsic::x86_sse_cvtss2si:
 704   case Intrinsic::x86_sse_cvtss2si64:
 705   case Intrinsic::x86_sse_cvttss2si:
 706   case Intrinsic::x86_sse_cvttss2si64:
 707   case Intrinsic::x86_sse2_cvtsd2si:
 708   case Intrinsic::x86_sse2_cvtsd2si64:
 709   case Intrinsic::x86_sse2_cvttsd2si:
 710   case Intrinsic::x86_sse2_cvttsd2si64: {
 711     // These intrinsics only demand the 0th element of their input vectors. If
 712     // we can simplify the input based on that, do so now.
 713     unsigned VWidth =
 714       cast<VectorType>(II->getArgOperand(0)->getType())->getNumElements();
 715     APInt DemandedElts(VWidth, 1);
 716     APInt UndefElts(VWidth, 0);
 717     if (Value *V = SimplifyDemandedVectorElts(II->getArgOperand(0),
 718                                               DemandedElts, UndefElts)) {
 719       II->setArgOperand(0, V);
 720       return II;
 721     }
 722     break;
 723   }
 724
 725   // Constant fold <A x Bi> << Ci.
 726   // FIXME: We don't handle _dq because it's a shift of an i128, but is
 727   // represented in the IR as <2 x i64>. A per element shift is wrong.
 728   case Intrinsic::x86_sse2_psll_d:
 729   case Intrinsic::x86_sse2_psll_q:
 730   case Intrinsic::x86_sse2_psll_w:
 731   case Intrinsic::x86_sse2_pslli_d:
 732   case Intrinsic::x86_sse2_pslli_q:
 733   case Intrinsic::x86_sse2_pslli_w:
 734   case Intrinsic::x86_avx2_psll_d:
 735   case Intrinsic::x86_avx2_psll_q:
 736   case Intrinsic::x86_avx2_psll_w:
 737   case Intrinsic::x86_avx2_pslli_d:
 738   case Intrinsic::x86_avx2_pslli_q:
 739   case Intrinsic::x86_avx2_pslli_w:
 740   case Intrinsic::x86_sse2_psrl_d:
 741   case Intrinsic::x86_sse2_psrl_q:
 742   case Intrinsic::x86_sse2_psrl_w:
 743   case Intrinsic::x86_sse2_psrli_d:
 744   case Intrinsic::x86_sse2_psrli_q:
 745   case Intrinsic::x86_sse2_psrli_w:
 746   case Intrinsic::x86_avx2_psrl_d:
 747   case Intrinsic::x86_avx2_psrl_q:
 748   case Intrinsic::x86_avx2_psrl_w:
 749   case Intrinsic::x86_avx2_psrli_d:
 750   case Intrinsic::x86_avx2_psrli_q:
 751   case Intrinsic::x86_avx2_psrli_w: {
 752     // Simplify if count is constant. To 0 if >= BitWidth,
 753     // otherwise to shl/lshr.
 754     auto CDV = dyn_cast<ConstantDataVector>(II->getArgOperand(1));
 755     auto CInt = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1));
 756     if (!CDV && !CInt)
 757       break;
 758     ConstantInt *Count;
 759     if (CDV)
 760       Count = cast<ConstantInt>(CDV->getElementAsConstant(0));
 761     else
 762       Count = CInt;
 763
 764     auto Vec = II->getArgOperand(0);
 765     auto VT = cast<VectorType>(Vec->getType());
 766     if (Count->getZExtValue() >
 767         VT->getElementType()->getPrimitiveSizeInBits() - 1)
 768       return ReplaceInstUsesWith(
 769           CI, ConstantAggregateZero::get(Vec->getType()));
 770
 771     bool isPackedShiftLeft = true;
 772     switch (II->getIntrinsicID()) {
 773     default : break;
 774     case Intrinsic::x86_sse2_psrl_d:
 775     case Intrinsic::x86_sse2_psrl_q:
 776     case Intrinsic::x86_sse2_psrl_w:
 777     case Intrinsic::x86_sse2_psrli_d:
 778     case Intrinsic::x86_sse2_psrli_q:
 779     case Intrinsic::x86_sse2_psrli_w:
 780     case Intrinsic::x86_avx2_psrl_d:
 781     case Intrinsic::x86_avx2_psrl_q:
 782     case Intrinsic::x86_avx2_psrl_w:
 783     case Intrinsic::x86_avx2_psrli_d:
 784     case Intrinsic::x86_avx2_psrli_q:
 785     case Intrinsic::x86_avx2_psrli_w: isPackedShiftLeft = false; break;
 786     }
 787
 788     unsigned VWidth = VT->getNumElements();
 789     // Get a constant vector of the same type as the first operand.
 790     auto VTCI = ConstantInt::get(VT->getElementType(), Count->getZExtValue());
 791     if (isPackedShiftLeft)
 792       return BinaryOperator::CreateShl(Vec,
 793           Builder->CreateVectorSplat(VWidth, VTCI));
 794
 795     return BinaryOperator::CreateLShr(Vec,
 796         Builder->CreateVectorSplat(VWidth, VTCI));
 797   }
 798
 799   case Intrinsic::x86_sse41_pmovsxbd:
 800   case Intrinsic::x86_sse41_pmovsxbq:
 801   case Intrinsic::x86_sse41_pmovsxbw:
 802   case Intrinsic::x86_sse41_pmovsxdq:
 803   case Intrinsic::x86_sse41_pmovsxwd:
 804   case Intrinsic::x86_sse41_pmovsxwq:
 805   case Intrinsic::x86_avx2_pmovsxbd:
 806   case Intrinsic::x86_avx2_pmovsxbq:
 807   case Intrinsic::x86_avx2_pmovsxbw:
 808   case Intrinsic::x86_avx2_pmovsxdq:
 809   case Intrinsic::x86_avx2_pmovsxwd:
 810   case Intrinsic::x86_avx2_pmovsxwq:
 811     if (Value *V = SimplifyX86extend(*II, *Builder, true))
 812       return ReplaceInstUsesWith(*II, V);
 813     break;
 814
 815   case Intrinsic::x86_sse41_pmovzxbd:
 816   case Intrinsic::x86_sse41_pmovzxbq:
 817   case Intrinsic::x86_sse41_pmovzxbw:
 818   case Intrinsic::x86_sse41_pmovzxdq:
 819   case Intrinsic::x86_sse41_pmovzxwd:
 820   case Intrinsic::x86_sse41_pmovzxwq:
 821   case Intrinsic::x86_avx2_pmovzxbd:
 822   case Intrinsic::x86_avx2_pmovzxbq:
 823   case Intrinsic::x86_avx2_pmovzxbw:
 824   case Intrinsic::x86_avx2_pmovzxdq:
 825   case Intrinsic::x86_avx2_pmovzxwd:
 826   case Intrinsic::x86_avx2_pmovzxwq:
 827     if (Value *V = SimplifyX86extend(*II, *Builder, false))
 828       return ReplaceInstUsesWith(*II, V);
 829     break;
 830
 831   case Intrinsic::x86_sse41_insertps:
 832     if (Value *V = SimplifyX86insertps(*II, *Builder))
 833       return ReplaceInstUsesWith(*II, V);
 834     break;
 835
 836   case Intrinsic::x86_sse4a_insertqi: {
 837     // insertqi x, y, 64, 0 can just copy y's lower bits and leave the top
 838     // ones undef
 839     // TODO: eventually we should lower this intrinsic to IR
 840     if (auto CILength = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(2))) {
 841       if (auto CIIndex = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(3))) {
 842         unsigned Index = CIIndex->getZExtValue();
 843         // From AMD documentation: "a value of zero in the field length is
 844         // defined as length of 64".
 845         unsigned Length = CILength->equalsInt(0) ? 64 : CILength->getZExtValue();
 846
 847         // From AMD documentation: "If the sum of the bit index + length field
 848         // is greater than 64, the results are undefined".
 849         unsigned End = Index + Length;
 850
 851         // Note that both field index and field length are 8-bit quantities.
 852         // Since variables 'Index' and 'Length' are unsigned values
 853         // obtained from zero-extending field index and field length
 854         // respectively, their sum should never wrap around.
 855         if (End > 64)
 856           return ReplaceInstUsesWith(CI, UndefValue::get(II->getType()));
 857
 858         if (Length == 64 && Index == 0) {
 859           Value *Vec = II->getArgOperand(1);
 860           Value *Undef = UndefValue::get(Vec->getType());
 861           const uint32_t Mask[] = { 0, 2 };
 862           return ReplaceInstUsesWith(
 863               CI,
 864               Builder->CreateShuffleVector(
 865                   Vec, Undef, ConstantDataVector::get(
 866                                   II->getContext(), makeArrayRef(Mask))));
 867         } else if (auto Source =
 868                        dyn_cast<IntrinsicInst>(II->getArgOperand(0))) {
 869           if (Source->hasOneUse() &&
 870               Source->getArgOperand(1) == II->getArgOperand(1)) {
 871             // If the source of the insert has only one use and it's another
 872             // insert (and they're both inserting from the same vector), try to
 873             // bundle both together.
 874             auto CISourceLength =
 875                 dyn_cast<ConstantInt>(Source->getArgOperand(2));
 876             auto CISourceIndex =
 877                 dyn_cast<ConstantInt>(Source->getArgOperand(3));
 878             if (CISourceIndex && CISourceLength) {
 879               unsigned SourceIndex = CISourceIndex->getZExtValue();
 880               unsigned SourceLength = CISourceLength->getZExtValue();
 881               unsigned SourceEnd = SourceIndex + SourceLength;
 882               unsigned NewIndex, NewLength;
 883               bool ShouldReplace = false;
 884               if (Index <= SourceIndex && SourceIndex <= End) {
 885                 NewIndex = Index;
 886                 NewLength = std::max(End, SourceEnd) - NewIndex;
 887                 ShouldReplace = true;
 888               } else if (SourceIndex <= Index && Index <= SourceEnd) {
 889                 NewIndex = SourceIndex;
 890                 NewLength = std::max(SourceEnd, End) - NewIndex;
 891                 ShouldReplace = true;
 892               }
 893
 894               if (ShouldReplace) {
 895                 Constant *ConstantLength = ConstantInt::get(
 896                     II->getArgOperand(2)->getType(), NewLength, false);
 897                 Constant *ConstantIndex = ConstantInt::get(
 898                     II->getArgOperand(3)->getType(), NewIndex, false);
 899                 Value *Args[4] = { Source->getArgOperand(0),
 900                                    II->getArgOperand(1), ConstantLength,
 901                                    ConstantIndex };
 902                 Module *M = CI.getParent()->getParent()->getParent();
 903                 Value *F =
 904                     Intrinsic::getDeclaration(M, Intrinsic::x86_sse4a_insertqi);
 905                 return ReplaceInstUsesWith(CI, Builder->CreateCall(F, Args));
 906               }
 907             }
 908           }
 909         }
 910       }
 911     }
 912     break;
 913   }
 914
 915   case Intrinsic::x86_sse41_pblendvb:
 916   case Intrinsic::x86_sse41_blendvps:
 917   case Intrinsic::x86_sse41_blendvpd:
 918   case Intrinsic::x86_avx_blendv_ps_256:
 919   case Intrinsic::x86_avx_blendv_pd_256:
 920   case Intrinsic::x86_avx2_pblendvb: {
 921     // Convert blendv* to vector selects if the mask is constant.
 922     // This optimization is convoluted because the intrinsic is defined as
 923     // getting a vector of floats or doubles for the ps and pd versions.
 924     // FIXME: That should be changed.
 925     Value *Mask = II->getArgOperand(2);
 926     if (auto C = dyn_cast<ConstantDataVector>(Mask)) {
 927       auto Tyi1 = Builder->getInt1Ty();
 928       auto SelectorType = cast<VectorType>(Mask->getType());
 929       auto EltTy = SelectorType->getElementType();
 930       unsigned Size = SelectorType->getNumElements();
 931       unsigned BitWidth =
 932           EltTy->isFloatTy()
 933               ? 32
 934               : (EltTy->isDoubleTy() ? 64 : EltTy->getIntegerBitWidth());
 935       assert((BitWidth == 64 || BitWidth == 32 || BitWidth == 8) &&
 936              "Wrong arguments for variable blend intrinsic");
 937       SmallVector<Constant *, 32> Selectors;
 938       for (unsigned I = 0; I < Size; ++I) {
 939         // The intrinsics only read the top bit
 940         uint64_t Selector;
 941         if (BitWidth == 8)
 942           Selector = C->getElementAsInteger(I);
 943         else
 944           Selector = C->getElementAsAPFloat(I).bitcastToAPInt().getZExtValue();
 945         Selectors.push_back(ConstantInt::get(Tyi1, Selector >> (BitWidth - 1)));
 946       }
 947       auto NewSelector = ConstantVector::get(Selectors);
 948       return SelectInst::Create(NewSelector, II->getArgOperand(1),
 949                                 II->getArgOperand(0), "blendv");
 950     } else {
 951       break;
 952     }
 953   }
 954
 955   case Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_ps:
 956   case Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_ps_256:
 957   case Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_pd:
 958   case Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_pd_256: {
 959     // Convert vpermil* to shufflevector if the mask is constant.
 960     Value *V = II->getArgOperand(1);
 961     unsigned Size = cast<VectorType>(V->getType())->getNumElements();
 962     assert(Size == 8 || Size == 4 || Size == 2);
 963     uint32_t Indexes[8];
 964     if (auto C = dyn_cast<ConstantDataVector>(V)) {
 965       // The intrinsics only read one or two bits, clear the rest.
 966       for (unsigned I = 0; I < Size; ++I) {
 967         uint32_t Index = C->getElementAsInteger(I) & 0x3;
 968         if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_pd ||
 969             II->getIntrinsicID() == Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_pd_256)
 970           Index >>= 1;
 971         Indexes[I] = Index;
 972       }
 973     } else if (isa<ConstantAggregateZero>(V)) {
 974       for (unsigned I = 0; I < Size; ++I)
 975         Indexes[I] = 0;
 976     } else {
 977       break;
 978     }
 979     // The _256 variants are a bit trickier since the mask bits always index
 980     // into the corresponding 128 half. In order to convert to a generic
 981     // shuffle, we have to make that explicit.
 982     if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_ps_256 ||
 983         II->getIntrinsicID() == Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_pd_256) {
 984       for (unsigned I = Size / 2; I < Size; ++I)
 985         Indexes[I] += Size / 2;
 986     }
 987     auto NewC =
 988         ConstantDataVector::get(V->getContext(), makeArrayRef(Indexes, Size));
 989     auto V1 = II->getArgOperand(0);
 990     auto V2 = UndefValue::get(V1->getType());
 991     auto Shuffle = Builder->CreateShuffleVector(V1, V2, NewC);
 992     return ReplaceInstUsesWith(CI, Shuffle);
 993   }
 994
 995   case Intrinsic::x86_avx_vperm2f128_pd_256:
 996   case Intrinsic::x86_avx_vperm2f128_ps_256:
 997   case Intrinsic::x86_avx_vperm2f128_si_256:
 998   case Intrinsic::x86_avx2_vperm2i128:
 999     if (Value *V = SimplifyX86vperm2(*II, *Builder))
1000       return ReplaceInstUsesWith(*II, V);
1001     break;
1002
1003   case Intrinsic::ppc_altivec_vperm:
1004     // Turn vperm(V1,V2,mask) -> shuffle(V1,V2,mask) if mask is a constant.
1005     // Note that ppc_altivec_vperm has a big-endian bias, so when creating
1006     // a vectorshuffle for little endian, we must undo the transformation
1007     // performed on vec_perm in altivec.h.  That is, we must complement
1008     // the permutation mask with respect to 31 and reverse the order of
1009     // V1 and V2.
1010     if (Constant *Mask = dyn_cast<Constant>(II->getArgOperand(2))) {
1011       assert(Mask->getType()->getVectorNumElements() == 16 &&
1012              "Bad type for intrinsic!");
1013
1014       // Check that all of the elements are integer constants or undefs.
1015       bool AllEltsOk = true;
1016       for (unsigned i = 0; i != 16; ++i) {
1017         Constant *Elt = Mask->getAggregateElement(i);
1018         if (!Elt || !(isa<ConstantInt>(Elt) || isa<UndefValue>(Elt))) {
1019           AllEltsOk = false;
1020           break;
1021         }
1022       }
1023
1024       if (AllEltsOk) {
1025         // Cast the input vectors to byte vectors.
1026         Value *Op0 = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(0),
1027                                             Mask->getType());
1028         Value *Op1 = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(1),
1029                                             Mask->getType());
1030         Value *Result = UndefValue::get(Op0->getType());
1031
1032         // Only extract each element once.
1033         Value *ExtractedElts[32];
1034         memset(ExtractedElts, 0, sizeof(ExtractedElts));
1035
1036         for (unsigned i = 0; i != 16; ++i) {
1037           if (isa<UndefValue>(Mask->getAggregateElement(i)))
1038             continue;
1039           unsigned Idx =
1040             cast<ConstantInt>(Mask->getAggregateElement(i))->getZExtValue();
1041           Idx &= 31;  // Match the hardware behavior.
1042           if (DL.isLittleEndian())
1043             Idx = 31 - Idx;
1044
1045           if (!ExtractedElts[Idx]) {
1046             Value *Op0ToUse = (DL.isLittleEndian()) ? Op1 : Op0;
1047             Value *Op1ToUse = (DL.isLittleEndian()) ? Op0 : Op1;
1048             ExtractedElts[Idx] =
1049               Builder->CreateExtractElement(Idx < 16 ? Op0ToUse : Op1ToUse,
1050                                             Builder->getInt32(Idx&15));
1051           }
1052
1053           // Insert this value into the result vector.
1054           Result = Builder->CreateInsertElement(Result, ExtractedElts[Idx],
1055                                                 Builder->getInt32(i));
1056         }
1057         return CastInst::Create(Instruction::BitCast, Result, CI.getType());
1058       }
1059     }
1060     break;
1061
1062   case Intrinsic::arm_neon_vld1:
1063   case Intrinsic::arm_neon_vld2:
1064   case Intrinsic::arm_neon_vld3:
1065   case Intrinsic::arm_neon_vld4:
1066   case Intrinsic::arm_neon_vld2lane:
1067   case Intrinsic::arm_neon_vld3lane:
1068   case Intrinsic::arm_neon_vld4lane:
1069   case Intrinsic::arm_neon_vst1:
1070   case Intrinsic::arm_neon_vst2:
1071   case Intrinsic::arm_neon_vst3:
1072   case Intrinsic::arm_neon_vst4:
1073   case Intrinsic::arm_neon_vst2lane:
1074   case Intrinsic::arm_neon_vst3lane:
1075   case Intrinsic::arm_neon_vst4lane: {
1076     unsigned MemAlign = getKnownAlignment(II->getArgOperand(0), DL, II, AC, DT);
1077     unsigned AlignArg = II->getNumArgOperands() - 1;
1078     ConstantInt *IntrAlign = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(AlignArg));
1079     if (IntrAlign && IntrAlign->getZExtValue() < MemAlign) {
1080       II->setArgOperand(AlignArg,
1081                         ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(II->getContext()),
1082                                          MemAlign, false));
1083       return II;
1084     }
1085     break;
1086   }
1087
1088   case Intrinsic::arm_neon_vmulls:
1089   case Intrinsic::arm_neon_vmullu:
1090   case Intrinsic::aarch64_neon_smull:
1091   case Intrinsic::aarch64_neon_umull: {
1092     Value *Arg0 = II->getArgOperand(0);
1093     Value *Arg1 = II->getArgOperand(1);
1094
1095     // Handle mul by zero first:
1096     if (isa<ConstantAggregateZero>(Arg0) || isa<ConstantAggregateZero>(Arg1)) {
1097       return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantAggregateZero::get(II->getType()));
1098     }
1099
1100     // Check for constant LHS & RHS - in this case we just simplify.
1101     bool Zext = (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::arm_neon_vmullu ||
1102                  II->getIntrinsicID() == Intrinsic::aarch64_neon_umull);
1103     VectorType *NewVT = cast<VectorType>(II->getType());
1104     if (Constant *CV0 = dyn_cast<Constant>(Arg0)) {
1105       if (Constant *CV1 = dyn_cast<Constant>(Arg1)) {
1106         CV0 = ConstantExpr::getIntegerCast(CV0, NewVT, /*isSigned=*/!Zext);
1107         CV1 = ConstantExpr::getIntegerCast(CV1, NewVT, /*isSigned=*/!Zext);
1108
1109         return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantExpr::getMul(CV0, CV1));
1110       }
1111
1112       // Couldn't simplify - canonicalize constant to the RHS.
1113       std::swap(Arg0, Arg1);
1114     }
1115
1116     // Handle mul by one:
1117     if (Constant *CV1 = dyn_cast<Constant>(Arg1))
1118       if (ConstantInt *Splat =
1119               dyn_cast_or_null<ConstantInt>(CV1->getSplatValue()))
1120         if (Splat->isOne())
1121           return CastInst::CreateIntegerCast(Arg0, II->getType(),
1122                                              /*isSigned=*/!Zext);
1123
1124     break;
1125   }
1126
1127   case Intrinsic::AMDGPU_rcp: {
1128     if (const ConstantFP *C = dyn_cast<ConstantFP>(II->getArgOperand(0))) {
1129       const APFloat &ArgVal = C->getValueAPF();
1130       APFloat Val(ArgVal.getSemantics(), 1.0);
1131       APFloat::opStatus Status = Val.divide(ArgVal,
1132                                             APFloat::rmNearestTiesToEven);
1133       // Only do this if it was exact and therefore not dependent on the
1134       // rounding mode.
1135       if (Status == APFloat::opOK)
1136         return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantFP::get(II->getContext(), Val));
1137     }
1138
1139     break;
1140   }
1141   case Intrinsic::stackrestore: {
1142     // If the save is right next to the restore, remove the restore.  This can
1143     // happen when variable allocas are DCE'd.
1144     if (IntrinsicInst *SS = dyn_cast<IntrinsicInst>(II->getArgOperand(0))) {
1145       if (SS->getIntrinsicID() == Intrinsic::stacksave) {
1146         BasicBlock::iterator BI = SS;
1147         if (&*++BI == II)
1148           return EraseInstFromFunction(CI);
1149       }
1150     }
1151
1152     // Scan down this block to see if there is another stack restore in the
1153     // same block without an intervening call/alloca.
1154     BasicBlock::iterator BI = II;
1155     TerminatorInst *TI = II->getParent()->getTerminator();
1156     bool CannotRemove = false;
1157     for (++BI; &*BI != TI; ++BI) {
1158       if (isa<AllocaInst>(BI)) {
1159         CannotRemove = true;
1160         break;
1161       }
1162       if (CallInst *BCI = dyn_cast<CallInst>(BI)) {
1163         if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(BCI)) {
1164           // If there is a stackrestore below this one, remove this one.
1165           if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::stackrestore)
1166             return EraseInstFromFunction(CI);
1167           // Otherwise, ignore the intrinsic.
1168         } else {
1169           // If we found a non-intrinsic call, we can't remove the stack
1170           // restore.
1171           CannotRemove = true;
1172           break;
1173         }
1174       }
1175     }
1176
1177     // If the stack restore is in a return, resume, or unwind block and if there
1178     // are no allocas or calls between the restore and the return, nuke the
1179     // restore.
1180     if (!CannotRemove && (isa<ReturnInst>(TI) || isa<ResumeInst>(TI)))
1181       return EraseInstFromFunction(CI);
1182     break;
1183   }
1184   case Intrinsic::assume: {
1185     // Canonicalize assume(a && b) -> assume(a); assume(b);
1186     // Note: New assumption intrinsics created here are registered by
1187     // the InstCombineIRInserter object.
1188     Value *IIOperand = II->getArgOperand(0), *A, *B,
1189           *AssumeIntrinsic = II->getCalledValue();
1190     if (match(IIOperand, m_And(m_Value(A), m_Value(B)))) {
1191       Builder->CreateCall(AssumeIntrinsic, A, II->getName());
1192       Builder->CreateCall(AssumeIntrinsic, B, II->getName());
1193       return EraseInstFromFunction(*II);
1194     }
1195     // assume(!(a || b)) -> assume(!a); assume(!b);
1196     if (match(IIOperand, m_Not(m_Or(m_Value(A), m_Value(B))))) {
1197       Builder->CreateCall(AssumeIntrinsic, Builder->CreateNot(A),
1198                           II->getName());
1199       Builder->CreateCall(AssumeIntrinsic, Builder->CreateNot(B),
1200                           II->getName());
1201       return EraseInstFromFunction(*II);
1202     }
1203
1204     // assume( (load addr) != null ) -> add 'nonnull' metadata to load
1205     // (if assume is valid at the load)
1206     if (ICmpInst* ICmp = dyn_cast<ICmpInst>(IIOperand)) {
1207       Value *LHS = ICmp->getOperand(0);
1208       Value *RHS = ICmp->getOperand(1);
1209       if (ICmpInst::ICMP_NE == ICmp->getPredicate() &&
1210           isa<LoadInst>(LHS) &&
1211           isa<Constant>(RHS) &&
1212           RHS->getType()->isPointerTy() &&
1213           cast<Constant>(RHS)->isNullValue()) {
1214         LoadInst* LI = cast<LoadInst>(LHS);
1215         if (isValidAssumeForContext(II, LI, DT)) {
1216           MDNode *MD = MDNode::get(II->getContext(), None);
1217           LI->setMetadata(LLVMContext::MD_nonnull, MD);
1218           return EraseInstFromFunction(*II);
1219         }
1220       }
1221       // TODO: apply nonnull return attributes to calls and invokes
1222       // TODO: apply range metadata for range check patterns?
1223     }
1224     // If there is a dominating assume with the same condition as this one,
1225     // then this one is redundant, and should be removed.
1226     APInt KnownZero(1, 0), KnownOne(1, 0);
1227     computeKnownBits(IIOperand, KnownZero, KnownOne, 0, II);
1228     if (KnownOne.isAllOnesValue())
1229       return EraseInstFromFunction(*II);
1230
1231     break;
1232   }
1233   case Intrinsic::experimental_gc_relocate: {
1234     // Translate facts known about a pointer before relocating into
1235     // facts about the relocate value, while being careful to
1236     // preserve relocation semantics.
1237     GCRelocateOperands Operands(II);
1238     Value *DerivedPtr = Operands.getDerivedPtr();
1239     auto *GCRelocateType = cast<PointerType>(II->getType());
1240
1241     // Remove the relocation if unused, note that this check is required
1242     // to prevent the cases below from looping forever.
1243     if (II->use_empty())
1244       return EraseInstFromFunction(*II);
1245
1246     // Undef is undef, even after relocation.
1247     // TODO: provide a hook for this in GCStrategy.  This is clearly legal for
1248     // most practical collectors, but there was discussion in the review thread
1249     // about whether it was legal for all possible collectors.
1250     if (isa<UndefValue>(DerivedPtr)) {
1251       // gc_relocate is uncasted. Use undef of gc_relocate's type to replace it.
1252       return ReplaceInstUsesWith(*II, UndefValue::get(GCRelocateType));
1253     }
1254
1255     // The relocation of null will be null for most any collector.
1256     // TODO: provide a hook for this in GCStrategy.  There might be some weird
1257     // collector this property does not hold for.
1258     if (isa<ConstantPointerNull>(DerivedPtr)) {
1259       // gc_relocate is uncasted. Use null-pointer of gc_relocate's type to replace it.
1260       return ReplaceInstUsesWith(*II, ConstantPointerNull::get(GCRelocateType));
1261     }
1262
1263     // isKnownNonNull -> nonnull attribute
1264     if (isKnownNonNull(DerivedPtr))
1265       II->addAttribute(AttributeSet::ReturnIndex, Attribute::NonNull);
1266
1267     // isDereferenceablePointer -> deref attribute
1268     if (isDereferenceablePointer(DerivedPtr, DL)) {
1269       if (Argument *A = dyn_cast<Argument>(DerivedPtr)) {
1270         uint64_t Bytes = A->getDereferenceableBytes();
1271         II->addDereferenceableAttr(AttributeSet::ReturnIndex, Bytes);
1272       }
1273     }
1274
1275     // TODO: bitcast(relocate(p)) -> relocate(bitcast(p))
1276     // Canonicalize on the type from the uses to the defs
1277
1278     // TODO: relocate((gep p, C, C2, ...)) -> gep(relocate(p), C, C2, ...)
1279   }
1280   }
1281
1282   return visitCallSite(II);
1283 }
1284
1285 // InvokeInst simplification
1286 //
1287 Instruction *InstCombiner::visitInvokeInst(InvokeInst &II) {
1288   return visitCallSite(&II);
1289 }
1290
1291 /// isSafeToEliminateVarargsCast - If this cast does not affect the value
1292 /// passed through the varargs area, we can eliminate the use of the cast.
1293 static bool isSafeToEliminateVarargsCast(const CallSite CS,
1294                                          const DataLayout &DL,
1295                                          const CastInst *const CI,
1296                                          const int ix) {
1297   if (!CI->isLosslessCast())
1298     return false;
1299
1300   // If this is a GC intrinsic, avoid munging types.  We need types for
1301   // statepoint reconstruction in SelectionDAG.
1302   // TODO: This is probably something which should be expanded to all
1303   // intrinsics since the entire point of intrinsics is that
1304   // they are understandable by the optimizer.
1305   if (isStatepoint(CS) || isGCRelocate(CS) || isGCResult(CS))
1306     return false;
1307
1308   // The size of ByVal or InAlloca arguments is derived from the type, so we
1309   // can't change to a type with a different size.  If the size were
1310   // passed explicitly we could avoid this check.
1311   if (!CS.isByValOrInAllocaArgument(ix))
1312     return true;
1313
1314   Type* SrcTy =
1315             cast<PointerType>(CI->getOperand(0)->getType())->getElementType();
1316   Type* DstTy = cast<PointerType>(CI->getType())->getElementType();
1317   if (!SrcTy->isSized() || !DstTy->isSized())
1318     return false;
1319   if (DL.getTypeAllocSize(SrcTy) != DL.getTypeAllocSize(DstTy))
1320     return false;
1321   return true;
1322 }
1323
1324 // Try to fold some different type of calls here.
1325 // Currently we're only working with the checking functions, memcpy_chk,
1326 // mempcpy_chk, memmove_chk, memset_chk, strcpy_chk, stpcpy_chk, strncpy_chk,
1327 // strcat_chk and strncat_chk.
1328 Instruction *InstCombiner::tryOptimizeCall(CallInst *CI) {
1329   if (!CI->getCalledFunction()) return nullptr;
1330
1331   auto InstCombineRAUW = [this](Instruction *From, Value *With) {
1332     ReplaceInstUsesWith(*From, With);
1333   };
1334   LibCallSimplifier Simplifier(DL, TLI, InstCombineRAUW);
1335   if (Value *With = Simplifier.optimizeCall(CI)) {
1336     ++NumSimplified;
1337     return CI->use_empty() ? CI : ReplaceInstUsesWith(*CI, With);
1338   }
1339
1340   return nullptr;
1341 }
1342
1343 static IntrinsicInst *FindInitTrampolineFromAlloca(Value *TrampMem) {
1344   // Strip off at most one level of pointer casts, looking for an alloca.  This
1345   // is good enough in practice and simpler than handling any number of casts.
1346   Value *Underlying = TrampMem->stripPointerCasts();
1347   if (Underlying != TrampMem &&
1348       (!Underlying->hasOneUse() || Underlying->user_back() != TrampMem))
1349     return nullptr;
1350   if (!isa<AllocaInst>(Underlying))
1351     return nullptr;
1352
1353   IntrinsicInst *InitTrampoline = nullptr;
1354   for (User *U : TrampMem->users()) {
1355     IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(U);
1356     if (!II)
1357       return nullptr;
1358     if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::init_trampoline) {
1359       if (InitTrampoline)
1360         // More than one init_trampoline writes to this value.  Give up.
1361         return nullptr;
1362       InitTrampoline = II;
1363       continue;
1364     }
1365     if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::adjust_trampoline)
1366       // Allow any number of calls to adjust.trampoline.
1367       continue;
1368     return nullptr;
1369   }
1370
1371   // No call to init.trampoline found.
1372   if (!InitTrampoline)
1373     return nullptr;
1374
1375   // Check that the alloca is being used in the expected way.
1376   if (InitTrampoline->getOperand(0) != TrampMem)
1377     return nullptr;
1378
1379   return InitTrampoline;
1380 }
1381
1382 static IntrinsicInst *FindInitTrampolineFromBB(IntrinsicInst *AdjustTramp,
1383                                                Value *TrampMem) {
1384   // Visit all the previous instructions in the basic block, and try to find a
1385   // init.trampoline which has a direct path to the adjust.trampoline.
1386   for (BasicBlock::iterator I = AdjustTramp,
1387        E = AdjustTramp->getParent()->begin(); I != E; ) {
1388     Instruction *Inst = --I;
1389     if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(I))
1390       if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::init_trampoline &&
1391           II->getOperand(0) == TrampMem)
1392         return II;
1393     if (Inst->mayWriteToMemory())
1394       return nullptr;
1395   }
1396   return nullptr;
1397 }
1398
1399 // Given a call to llvm.adjust.trampoline, find and return the corresponding
1400 // call to llvm.init.trampoline if the call to the trampoline can be optimized
1401 // to a direct call to a function.  Otherwise return NULL.
1402 //
1403 static IntrinsicInst *FindInitTrampoline(Value *Callee) {
1404   Callee = Callee->stripPointerCasts();
1405   IntrinsicInst *AdjustTramp = dyn_cast<IntrinsicInst>(Callee);
1406   if (!AdjustTramp ||
1407       AdjustTramp->getIntrinsicID() != Intrinsic::adjust_trampoline)
1408     return nullptr;
1409
1410   Value *TrampMem = AdjustTramp->getOperand(0);
1411
1412   if (IntrinsicInst *IT = FindInitTrampolineFromAlloca(TrampMem))
1413     return IT;
1414   if (IntrinsicInst *IT = FindInitTrampolineFromBB(AdjustTramp, TrampMem))
1415     return IT;
1416   return nullptr;
1417 }
1418
1419 // visitCallSite - Improvements for call and invoke instructions.
1420 //
1421 Instruction *InstCombiner::visitCallSite(CallSite CS) {
1422
1423   if (isAllocLikeFn(CS.getInstruction(), TLI))
1424     return visitAllocSite(*CS.getInstruction());
1425
1426   bool Changed = false;
1427
1428   // Mark any parameters that are known to be non-null with the nonnull
1429   // attribute.  This is helpful for inlining calls to functions with null
1430   // checks on their arguments.
1431   unsigned ArgNo = 0;
1432   for (Value *V : CS.args()) {
1433     if (!CS.paramHasAttr(ArgNo+1, Attribute::NonNull) &&
1434         isKnownNonNull(V)) {
1435       AttributeSet AS = CS.getAttributes();
1436       AS = AS.addAttribute(CS.getInstruction()->getContext(), ArgNo+1,
1437                            Attribute::NonNull);
1438       CS.setAttributes(AS);
1439       Changed = true;
1440     }
1441     ArgNo++;
1442   }
1443   assert(ArgNo == CS.arg_size() && "sanity check");
1444
1445   // If the callee is a pointer to a function, attempt to move any casts to the
1446   // arguments of the call/invoke.
1447   Value *Callee = CS.getCalledValue();
1448   if (!isa<Function>(Callee) && transformConstExprCastCall(CS))
1449     return nullptr;
1450
1451   if (Function *CalleeF = dyn_cast<Function>(Callee))
1452     // If the call and callee calling conventions don't match, this call must
1453     // be unreachable, as the call is undefined.
1454     if (CalleeF->getCallingConv() != CS.getCallingConv() &&
1455         // Only do this for calls to a function with a body.  A prototype may
1456         // not actually end up matching the implementation's calling conv for a
1457         // variety of reasons (e.g. it may be written in assembly).
1458         !CalleeF->isDeclaration()) {
1459       Instruction *OldCall = CS.getInstruction();
1460       new StoreInst(ConstantInt::getTrue(Callee->getContext()),
1461                 UndefValue::get(Type::getInt1PtrTy(Callee->getContext())),
1462                                   OldCall);
1463       // If OldCall does not return void then replaceAllUsesWith undef.
1464       // This allows ValueHandlers and custom metadata to adjust itself.
1465       if (!OldCall->getType()->isVoidTy())
1466         ReplaceInstUsesWith(*OldCall, UndefValue::get(OldCall->getType()));
1467       if (isa<CallInst>(OldCall))
1468         return EraseInstFromFunction(*OldCall);
1469
1470       // We cannot remove an invoke, because it would change the CFG, just
1471       // change the callee to a null pointer.
1472       cast<InvokeInst>(OldCall)->setCalledFunction(
1473                                     Constant::getNullValue(CalleeF->getType()));
1474       return nullptr;
1475     }
1476
1477   if (isa<ConstantPointerNull>(Callee) || isa<UndefValue>(Callee)) {
1478     // If CS does not return void then replaceAllUsesWith undef.
1479     // This allows ValueHandlers and custom metadata to adjust itself.
1480     if (!CS.getInstruction()->getType()->isVoidTy())
1481       ReplaceInstUsesWith(*CS.getInstruction(),
1482                           UndefValue::get(CS.getInstruction()->getType()));
1483
1484     if (isa<InvokeInst>(CS.getInstruction())) {
1485       // Can't remove an invoke because we cannot change the CFG.
1486       return nullptr;
1487     }
1488
1489     // This instruction is not reachable, just remove it.  We insert a store to
1490     // undef so that we know that this code is not reachable, despite the fact
1491     // that we can't modify the CFG here.
1492     new StoreInst(ConstantInt::getTrue(Callee->getContext()),
1493                   UndefValue::get(Type::getInt1PtrTy(Callee->getContext())),
1494                   CS.getInstruction());
1495
1496     return EraseInstFromFunction(*CS.getInstruction());
1497   }
1498
1499   if (IntrinsicInst *II = FindInitTrampoline(Callee))
1500     return transformCallThroughTrampoline(CS, II);
1501
1502   PointerType *PTy = cast<PointerType>(Callee->getType());
1503   FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(PTy->getElementType());
1504   if (FTy->isVarArg()) {
1505     int ix = FTy->getNumParams();
1506     // See if we can optimize any arguments passed through the varargs area of
1507     // the call.
1508     for (CallSite::arg_iterator I = CS.arg_begin() + FTy->getNumParams(),
1509            E = CS.arg_end(); I != E; ++I, ++ix) {
1510       CastInst *CI = dyn_cast<CastInst>(*I);
1511       if (CI && isSafeToEliminateVarargsCast(CS, DL, CI, ix)) {
1512         *I = CI->getOperand(0);
1513         Changed = true;
1514       }
1515     }
1516   }
1517
1518   if (isa<InlineAsm>(Callee) && !CS.doesNotThrow()) {
1519     // Inline asm calls cannot throw - mark them 'nounwind'.
1520     CS.setDoesNotThrow();
1521     Changed = true;
1522   }
1523
1524   // Try to optimize the call if possible, we require DataLayout for most of
1525   // this.  None of these calls are seen as possibly dead so go ahead and
1526   // delete the instruction now.
1527   if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(CS.getInstruction())) {
1528     Instruction *I = tryOptimizeCall(CI);
1529     // If we changed something return the result, etc. Otherwise let
1530     // the fallthrough check.
1531     if (I) return EraseInstFromFunction(*I);
1532   }
1533
1534   return Changed ? CS.getInstruction() : nullptr;
1535 }
1536
1537 // transformConstExprCastCall - If the callee is a constexpr cast of a function,
1538 // attempt to move the cast to the arguments of the call/invoke.
1539 //
1540 bool InstCombiner::transformConstExprCastCall(CallSite CS) {
1541   Function *Callee =
1542     dyn_cast<Function>(CS.getCalledValue()->stripPointerCasts());
1543   if (!Callee)
1544     return false;
1545   // The prototype of thunks are a lie, don't try to directly call such
1546   // functions.
1547   if (Callee->hasFnAttribute("thunk"))
1548     return false;
1549   Instruction *Caller = CS.getInstruction();
1550   const AttributeSet &CallerPAL = CS.getAttributes();
1551
1552   // Okay, this is a cast from a function to a different type.  Unless doing so
1553   // would cause a type conversion of one of our arguments, change this call to
1554   // be a direct call with arguments casted to the appropriate types.
1555   //
1556   FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1557   Type *OldRetTy = Caller->getType();
1558   Type *NewRetTy = FT->getReturnType();
1559
1560   // Check to see if we are changing the return type...
1561   if (OldRetTy != NewRetTy) {
1562
1563     if (NewRetTy->isStructTy())
1564       return false; // TODO: Handle multiple return values.
1565
1566     if (!CastInst::isBitOrNoopPointerCastable(NewRetTy, OldRetTy, DL)) {
1567       if (Callee->isDeclaration())
1568         return false;   // Cannot transform this return value.
1569
1570       if (!Caller->use_empty() &&
1571           // void -> non-void is handled specially
1572           !NewRetTy->isVoidTy())
1573         return false;   // Cannot transform this return value.
1574     }
1575
1576     if (!CallerPAL.isEmpty() && !Caller->use_empty()) {
1577       AttrBuilder RAttrs(CallerPAL, AttributeSet::ReturnIndex);
1578       if (RAttrs.overlaps(AttributeFuncs::typeIncompatible(NewRetTy)))
1579         return false;   // Attribute not compatible with transformed value.
1580     }
1581
1582     // If the callsite is an invoke instruction, and the return value is used by
1583     // a PHI node in a successor, we cannot change the return type of the call
1584     // because there is no place to put the cast instruction (without breaking
1585     // the critical edge).  Bail out in this case.
1586     if (!Caller->use_empty())
1587       if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller))
1588         for (User *U : II->users())
1589           if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(U))
1590             if (PN->getParent() == II->getNormalDest() ||
1591                 PN->getParent() == II->getUnwindDest())
1592               return false;
1593   }
1594
1595   unsigned NumActualArgs = CS.arg_size();
1596   unsigned NumCommonArgs = std::min(FT->getNumParams(), NumActualArgs);
1597
1598   // Prevent us turning:
1599   // declare void @takes_i32_inalloca(i32* inalloca)
1600   //  call void bitcast (void (i32*)* @takes_i32_inalloca to void (i32)*)(i32 0)
1601   //
1602   // into:
1603   //  call void @takes_i32_inalloca(i32* null)
1604   //
1605   //  Similarly, avoid folding away bitcasts of byval calls.
1606   if (Callee->getAttributes().hasAttrSomewhere(Attribute::InAlloca) ||
1607       Callee->getAttributes().hasAttrSomewhere(Attribute::ByVal))
1608     return false;
1609
1610   CallSite::arg_iterator AI = CS.arg_begin();
1611   for (unsigned i = 0, e = NumCommonArgs; i != e; ++i, ++AI) {
1612     Type *ParamTy = FT->getParamType(i);
1613     Type *ActTy = (*AI)->getType();
1614
1615     if (!CastInst::isBitOrNoopPointerCastable(ActTy, ParamTy, DL))
1616       return false;   // Cannot transform this parameter value.
1617
1618     if (AttrBuilder(CallerPAL.getParamAttributes(i + 1), i + 1).
1619           overlaps(AttributeFuncs::typeIncompatible(ParamTy)))
1620       return false;   // Attribute not compatible with transformed value.
1621
1622     if (CS.isInAllocaArgument(i))
1623       return false;   // Cannot transform to and from inalloca.
1624
1625     // If the parameter is passed as a byval argument, then we have to have a
1626     // sized type and the sized type has to have the same size as the old type.
1627     if (ParamTy != ActTy &&
1628         CallerPAL.getParamAttributes(i + 1).hasAttribute(i + 1,
1629                                                          Attribute::ByVal)) {
1630       PointerType *ParamPTy = dyn_cast<PointerType>(ParamTy);
1631       if (!ParamPTy || !ParamPTy->getElementType()->isSized())
1632         return false;
1633
1634       Type *CurElTy = ActTy->getPointerElementType();
1635       if (DL.getTypeAllocSize(CurElTy) !=
1636           DL.getTypeAllocSize(ParamPTy->getElementType()))
1637         return false;
1638     }
1639   }
1640
1641   if (Callee->isDeclaration()) {
1642     // Do not delete arguments unless we have a function body.
1643     if (FT->getNumParams() < NumActualArgs && !FT->isVarArg())
1644       return false;
1645
1646     // If the callee is just a declaration, don't change the varargsness of the
1647     // call.  We don't want to introduce a varargs call where one doesn't
1648     // already exist.
1649     PointerType *APTy = cast<PointerType>(CS.getCalledValue()->getType());
1650     if (FT->isVarArg()!=cast<FunctionType>(APTy->getElementType())->isVarArg())
1651       return false;
1652
1653     // If both the callee and the cast type are varargs, we still have to make
1654     // sure the number of fixed parameters are the same or we have the same
1655     // ABI issues as if we introduce a varargs call.
1656     if (FT->isVarArg() &&
1657         cast<FunctionType>(APTy->getElementType())->isVarArg() &&
1658         FT->getNumParams() !=
1659         cast<FunctionType>(APTy->getElementType())->getNumParams())
1660       return false;
1661   }
1662
1663   if (FT->getNumParams() < NumActualArgs && FT->isVarArg() &&
1664       !CallerPAL.isEmpty())
1665     // In this case we have more arguments than the new function type, but we
1666     // won't be dropping them.  Check that these extra arguments have attributes
1667     // that are compatible with being a vararg call argument.
1668     for (unsigned i = CallerPAL.getNumSlots(); i; --i) {
1669       unsigned Index = CallerPAL.getSlotIndex(i - 1);
1670       if (Index <= FT->getNumParams())
1671         break;
1672
1673       // Check if it has an attribute that's incompatible with varargs.
1674       AttributeSet PAttrs = CallerPAL.getSlotAttributes(i - 1);
1675       if (PAttrs.hasAttribute(Index, Attribute::StructRet))
1676         return false;
1677     }
1678
1679
1680   // Okay, we decided that this is a safe thing to do: go ahead and start
1681   // inserting cast instructions as necessary.
1682   std::vector<Value*> Args;
1683   Args.reserve(NumActualArgs);
1684   SmallVector<AttributeSet, 8> attrVec;
1685   attrVec.reserve(NumCommonArgs);
1686
1687   // Get any return attributes.
1688   AttrBuilder RAttrs(CallerPAL, AttributeSet::ReturnIndex);
1689
1690   // If the return value is not being used, the type may not be compatible
1691   // with the existing attributes.  Wipe out any problematic attributes.
1692   RAttrs.remove(AttributeFuncs::typeIncompatible(NewRetTy));
1693
1694   // Add the new return attributes.
1695   if (RAttrs.hasAttributes())
1696     attrVec.push_back(AttributeSet::get(Caller->getContext(),
1697                                         AttributeSet::ReturnIndex, RAttrs));
1698
1699   AI = CS.arg_begin();
1700   for (unsigned i = 0; i != NumCommonArgs; ++i, ++AI) {
1701     Type *ParamTy = FT->getParamType(i);
1702
1703     if ((*AI)->getType() == ParamTy) {
1704       Args.push_back(*AI);
1705     } else {
1706       Args.push_back(Builder->CreateBitOrPointerCast(*AI, ParamTy));
1707     }
1708
1709     // Add any parameter attributes.
1710     AttrBuilder PAttrs(CallerPAL.getParamAttributes(i + 1), i + 1);
1711     if (PAttrs.hasAttributes())
1712       attrVec.push_back(AttributeSet::get(Caller->getContext(), i + 1,
1713                                           PAttrs));
1714   }
1715
1716   // If the function takes more arguments than the call was taking, add them
1717   // now.
1718   for (unsigned i = NumCommonArgs; i != FT->getNumParams(); ++i)
1719     Args.push_back(Constant::getNullValue(FT->getParamType(i)));
1720
1721   // If we are removing arguments to the function, emit an obnoxious warning.
1722   if (FT->getNumParams() < NumActualArgs) {
1723     // TODO: if (!FT->isVarArg()) this call may be unreachable. PR14722
1724     if (FT->isVarArg()) {
1725       // Add all of the arguments in their promoted form to the arg list.
1726       for (unsigned i = FT->getNumParams(); i != NumActualArgs; ++i, ++AI) {
1727         Type *PTy = getPromotedType((*AI)->getType());
1728         if (PTy != (*AI)->getType()) {
1729           // Must promote to pass through va_arg area!
1730           Instruction::CastOps opcode =
1731             CastInst::getCastOpcode(*AI, false, PTy, false);
1732           Args.push_back(Builder->CreateCast(opcode, *AI, PTy));
1733         } else {
1734           Args.push_back(*AI);
1735         }
1736
1737         // Add any parameter attributes.
1738         AttrBuilder PAttrs(CallerPAL.getParamAttributes(i + 1), i + 1);
1739         if (PAttrs.hasAttributes())
1740           attrVec.push_back(AttributeSet::get(FT->getContext(), i + 1,
1741                                               PAttrs));
1742       }
1743     }
1744   }
1745
1746   AttributeSet FnAttrs = CallerPAL.getFnAttributes();
1747   if (CallerPAL.hasAttributes(AttributeSet::FunctionIndex))
1748     attrVec.push_back(AttributeSet::get(Callee->getContext(), FnAttrs));
1749
1750   if (NewRetTy->isVoidTy())
1751     Caller->setName("");   // Void type should not have a name.
1752
1753   const AttributeSet &NewCallerPAL = AttributeSet::get(Callee->getContext(),
1754                                                        attrVec);
1755
1756   Instruction *NC;
1757   if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller)) {
1758     NC = Builder->CreateInvoke(Callee, II->getNormalDest(),
1759                                II->getUnwindDest(), Args);
1760     NC->takeName(II);
1761     cast<InvokeInst>(NC)->setCallingConv(II->getCallingConv());
1762     cast<InvokeInst>(NC)->setAttributes(NewCallerPAL);
1763   } else {
1764     CallInst *CI = cast<CallInst>(Caller);
1765     NC = Builder->CreateCall(Callee, Args);
1766     NC->takeName(CI);
1767     if (CI->isTailCall())
1768       cast<CallInst>(NC)->setTailCall();
1769     cast<CallInst>(NC)->setCallingConv(CI->getCallingConv());
1770     cast<CallInst>(NC)->setAttributes(NewCallerPAL);
1771   }
1772
1773   // Insert a cast of the return type as necessary.
1774   Value *NV = NC;
1775   if (OldRetTy != NV->getType() && !Caller->use_empty()) {
1776     if (!NV->getType()->isVoidTy()) {
1777       NV = NC = CastInst::CreateBitOrPointerCast(NC, OldRetTy);
1778       NC->setDebugLoc(Caller->getDebugLoc());
1779
1780       // If this is an invoke instruction, we should insert it after the first
1781       // non-phi, instruction in the normal successor block.
1782       if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller)) {
1783         BasicBlock::iterator I = II->getNormalDest()->getFirstInsertionPt();
1784         InsertNewInstBefore(NC, *I);
1785       } else {
1786         // Otherwise, it's a call, just insert cast right after the call.
1787         InsertNewInstBefore(NC, *Caller);
1788       }
1789       Worklist.AddUsersToWorkList(*Caller);
1790     } else {
1791       NV = UndefValue::get(Caller->getType());
1792     }
1793   }
1794
1795   if (!Caller->use_empty())
1796     ReplaceInstUsesWith(*Caller, NV);
1797   else if (Caller->hasValueHandle()) {
1798     if (OldRetTy == NV->getType())
1799       ValueHandleBase::ValueIsRAUWd(Caller, NV);
1800     else
1801       // We cannot call ValueIsRAUWd with a different type, and the
1802       // actual tracked value will disappear.
1803       ValueHandleBase::ValueIsDeleted(Caller);
1804   }
1805
1806   EraseInstFromFunction(*Caller);
1807   return true;
1808 }
1809
1810 // transformCallThroughTrampoline - Turn a call to a function created by
1811 // init_trampoline / adjust_trampoline intrinsic pair into a direct call to the
1812 // underlying function.
1813 //
1814 Instruction *
1815 InstCombiner::transformCallThroughTrampoline(CallSite CS,
1816                                              IntrinsicInst *Tramp) {
1817   Value *Callee = CS.getCalledValue();
1818   PointerType *PTy = cast<PointerType>(Callee->getType());
1819   FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(PTy->getElementType());
1820   const AttributeSet &Attrs = CS.getAttributes();
1821
1822   // If the call already has the 'nest' attribute somewhere then give up -
1823   // otherwise 'nest' would occur twice after splicing in the chain.
1824   if (Attrs.hasAttrSomewhere(Attribute::Nest))
1825     return nullptr;
1826
1827   assert(Tramp &&
1828          "transformCallThroughTrampoline called with incorrect CallSite.");
1829
1830   Function *NestF =cast<Function>(Tramp->getArgOperand(1)->stripPointerCasts());
1831   PointerType *NestFPTy = cast<PointerType>(NestF->getType());
1832   FunctionType *NestFTy = cast<FunctionType>(NestFPTy->getElementType());
1833
1834   const AttributeSet &NestAttrs = NestF->getAttributes();
1835   if (!NestAttrs.isEmpty()) {
1836     unsigned NestIdx = 1;
1837     Type *NestTy = nullptr;
1838     AttributeSet NestAttr;
1839
1840     // Look for a parameter marked with the 'nest' attribute.
1841     for (FunctionType::param_iterator I = NestFTy->param_begin(),
1842          E = NestFTy->param_end(); I != E; ++NestIdx, ++I)
1843       if (NestAttrs.hasAttribute(NestIdx, Attribute::Nest)) {
1844         // Record the parameter type and any other attributes.
1845         NestTy = *I;
1846         NestAttr = NestAttrs.getParamAttributes(NestIdx);
1847         break;
1848       }
1849
1850     if (NestTy) {
1851       Instruction *Caller = CS.getInstruction();
1852       std::vector<Value*> NewArgs;
1853       NewArgs.reserve(CS.arg_size() + 1);
1854
1855       SmallVector<AttributeSet, 8> NewAttrs;
1856       NewAttrs.reserve(Attrs.getNumSlots() + 1);
1857
1858       // Insert the nest argument into the call argument list, which may
1859       // mean appending it.  Likewise for attributes.
1860
1861       // Add any result attributes.
1862       if (Attrs.hasAttributes(AttributeSet::ReturnIndex))
1863         NewAttrs.push_back(AttributeSet::get(Caller->getContext(),
1864                                              Attrs.getRetAttributes()));
1865
1866       {
1867         unsigned Idx = 1;
1868         CallSite::arg_iterator I = CS.arg_begin(), E = CS.arg_end();
1869         do {
1870           if (Idx == NestIdx) {
1871             // Add the chain argument and attributes.
1872             Value *NestVal = Tramp->getArgOperand(2);
1873             if (NestVal->getType() != NestTy)
1874               NestVal = Builder->CreateBitCast(NestVal, NestTy, "nest");
1875             NewArgs.push_back(NestVal);
1876             NewAttrs.push_back(AttributeSet::get(Caller->getContext(),
1877                                                  NestAttr));
1878           }
1879
1880           if (I == E)
1881             break;
1882
1883           // Add the original argument and attributes.
1884           NewArgs.push_back(*I);
1885           AttributeSet Attr = Attrs.getParamAttributes(Idx);
1886           if (Attr.hasAttributes(Idx)) {
1887             AttrBuilder B(Attr, Idx);
1888             NewAttrs.push_back(AttributeSet::get(Caller->getContext(),
1889                                                  Idx + (Idx >= NestIdx), B));
1890           }
1891
1892           ++Idx, ++I;
1893         } while (1);
1894       }
1895
1896       // Add any function attributes.
1897       if (Attrs.hasAttributes(AttributeSet::FunctionIndex))
1898         NewAttrs.push_back(AttributeSet::get(FTy->getContext(),
1899                                              Attrs.getFnAttributes()));
1900
1901       // The trampoline may have been bitcast to a bogus type (FTy).
1902       // Handle this by synthesizing a new function type, equal to FTy
1903       // with the chain parameter inserted.
1904
1905       std::vector<Type*> NewTypes;
1906       NewTypes.reserve(FTy->getNumParams()+1);
1907
1908       // Insert the chain's type into the list of parameter types, which may
1909       // mean appending it.
1910       {
1911         unsigned Idx = 1;
1912         FunctionType::param_iterator I = FTy->param_begin(),
1913           E = FTy->param_end();
1914
1915         do {
1916           if (Idx == NestIdx)
1917             // Add the chain's type.
1918             NewTypes.push_back(NestTy);
1919
1920           if (I == E)
1921             break;
1922
1923           // Add the original type.
1924           NewTypes.push_back(*I);
1925
1926           ++Idx, ++I;
1927         } while (1);
1928       }
1929
1930       // Replace the trampoline call with a direct call.  Let the generic
1931       // code sort out any function type mismatches.
1932       FunctionType *NewFTy = FunctionType::get(FTy->getReturnType(), NewTypes,
1933                                                 FTy->isVarArg());
1934       Constant *NewCallee =
1935         NestF->getType() == PointerType::getUnqual(NewFTy) ?
1936         NestF : ConstantExpr::getBitCast(NestF,
1937                                          PointerType::getUnqual(NewFTy));
1938       const AttributeSet &NewPAL =
1939           AttributeSet::get(FTy->getContext(), NewAttrs);
1940
1941       Instruction *NewCaller;
1942       if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller)) {
1943         NewCaller = InvokeInst::Create(NewCallee,
1944                                        II->getNormalDest(), II->getUnwindDest(),
1945                                        NewArgs);
1946         cast<InvokeInst>(NewCaller)->setCallingConv(II->getCallingConv());
1947         cast<InvokeInst>(NewCaller)->setAttributes(NewPAL);
1948       } else {
1949         NewCaller = CallInst::Create(NewCallee, NewArgs);
1950         if (cast<CallInst>(Caller)->isTailCall())
1951           cast<CallInst>(NewCaller)->setTailCall();
1952         cast<CallInst>(NewCaller)->
1953           setCallingConv(cast<CallInst>(Caller)->getCallingConv());
1954         cast<CallInst>(NewCaller)->setAttributes(NewPAL);
1955       }
1956
1957       return NewCaller;
1958     }
1959   }
1960
1961   // Replace the trampoline call with a direct call.  Since there is no 'nest'
1962   // parameter, there is no need to adjust the argument list.  Let the generic
1963   // code sort out any function type mismatches.
1964   Constant *NewCallee =
1965     NestF->getType() == PTy ? NestF :
1966                               ConstantExpr::getBitCast(NestF, PTy);
1967   CS.setCalledFunction(NewCallee);
1968   return CS.getInstruction();
1969 }