lib/Transforms/InstCombine/InstCombineCalls.cpp

   1 //===- InstCombineCalls.cpp -----------------------------------------------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file implements the visitCall and visitInvoke functions.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "InstCombine.h"
  15 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
  16 #include "llvm/Analysis/MemoryBuiltins.h"
  17 #include "llvm/IR/CallSite.h"
  18 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
  19 #include "llvm/IR/PatternMatch.h"
  20 #include "llvm/Transforms/Utils/BuildLibCalls.h"
  21 #include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
  22 using namespace llvm;
  23 using namespace PatternMatch;
  24
  25 #define DEBUG_TYPE "instcombine"
  26
  27 STATISTIC(NumSimplified, "Number of library calls simplified");
  28
  29 /// getPromotedType - Return the specified type promoted as it would be to pass
  30 /// though a va_arg area.
  31 static Type *getPromotedType(Type *Ty) {
  32   if (IntegerType* ITy = dyn_cast<IntegerType>(Ty)) {
  33     if (ITy->getBitWidth() < 32)
  34       return Type::getInt32Ty(Ty->getContext());
  35   }
  36   return Ty;
  37 }
  38
  39 /// reduceToSingleValueType - Given an aggregate type which ultimately holds a
  40 /// single scalar element, like {{{type}}} or [1 x type], return type.
  41 static Type *reduceToSingleValueType(Type *T) {
  42   while (!T->isSingleValueType()) {
  43     if (StructType *STy = dyn_cast<StructType>(T)) {
  44       if (STy->getNumElements() == 1)
  45         T = STy->getElementType(0);
  46       else
  47         break;
  48     } else if (ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(T)) {
  49       if (ATy->getNumElements() == 1)
  50         T = ATy->getElementType();
  51       else
  52         break;
  53     } else
  54       break;
  55   }
  56
  57   return T;
  58 }
  59
  60 Instruction *InstCombiner::SimplifyMemTransfer(MemIntrinsic *MI) {
  61   unsigned DstAlign = getKnownAlignment(MI->getArgOperand(0), DL);
  62   unsigned SrcAlign = getKnownAlignment(MI->getArgOperand(1), DL);
  63   unsigned MinAlign = std::min(DstAlign, SrcAlign);
  64   unsigned CopyAlign = MI->getAlignment();
  65
  66   if (CopyAlign < MinAlign) {
  67     MI->setAlignment(ConstantInt::get(MI->getAlignmentType(),
  68                                              MinAlign, false));
  69     return MI;
  70   }
  71
  72   // If MemCpyInst length is 1/2/4/8 bytes then replace memcpy with
  73   // load/store.
  74   ConstantInt *MemOpLength = dyn_cast<ConstantInt>(MI->getArgOperand(2));
  75   if (!MemOpLength) return nullptr;
  76
  77   // Source and destination pointer types are always "i8*" for intrinsic.  See
  78   // if the size is something we can handle with a single primitive load/store.
  79   // A single load+store correctly handles overlapping memory in the memmove
  80   // case.
  81   uint64_t Size = MemOpLength->getLimitedValue();
  82   assert(Size && "0-sized memory transferring should be removed already.");
  83
  84   if (Size > 8 || (Size&(Size-1)))
  85     return nullptr;  // If not 1/2/4/8 bytes, exit.
  86
  87   // Use an integer load+store unless we can find something better.
  88   unsigned SrcAddrSp =
  89     cast<PointerType>(MI->getArgOperand(1)->getType())->getAddressSpace();
  90   unsigned DstAddrSp =
  91     cast<PointerType>(MI->getArgOperand(0)->getType())->getAddressSpace();
  92
  93   IntegerType* IntType = IntegerType::get(MI->getContext(), Size<<3);
  94   Type *NewSrcPtrTy = PointerType::get(IntType, SrcAddrSp);
  95   Type *NewDstPtrTy = PointerType::get(IntType, DstAddrSp);
  96
  97   // Memcpy forces the use of i8* for the source and destination.  That means
  98   // that if you're using memcpy to move one double around, you'll get a cast
  99   // from double* to i8*.  We'd much rather use a double load+store rather than
 100   // an i64 load+store, here because this improves the odds that the source or
 101   // dest address will be promotable.  See if we can find a better type than the
 102   // integer datatype.
 103   Value *StrippedDest = MI->getArgOperand(0)->stripPointerCasts();
 104   MDNode *CopyMD = nullptr;
 105   if (StrippedDest != MI->getArgOperand(0)) {
 106     Type *SrcETy = cast<PointerType>(StrippedDest->getType())
 107                                     ->getElementType();
 108     if (DL && SrcETy->isSized() && DL->getTypeStoreSize(SrcETy) == Size) {
 109       // The SrcETy might be something like {{{double}}} or [1 x double].  Rip
 110       // down through these levels if so.
 111       SrcETy = reduceToSingleValueType(SrcETy);
 112
 113       if (SrcETy->isSingleValueType()) {
 114         NewSrcPtrTy = PointerType::get(SrcETy, SrcAddrSp);
 115         NewDstPtrTy = PointerType::get(SrcETy, DstAddrSp);
 116
 117         // If the memcpy has metadata describing the members, see if we can
 118         // get the TBAA tag describing our copy.
 119         if (MDNode *M = MI->getMetadata(LLVMContext::MD_tbaa_struct)) {
 120           if (M->getNumOperands() == 3 &&
 121               M->getOperand(0) &&
 122               isa<ConstantInt>(M->getOperand(0)) &&
 123               cast<ConstantInt>(M->getOperand(0))->isNullValue() &&
 124               M->getOperand(1) &&
 125               isa<ConstantInt>(M->getOperand(1)) &&
 126               cast<ConstantInt>(M->getOperand(1))->getValue() == Size &&
 127               M->getOperand(2) &&
 128               isa<MDNode>(M->getOperand(2)))
 129             CopyMD = cast<MDNode>(M->getOperand(2));
 130         }
 131       }
 132     }
 133   }
 134
 135   // If the memcpy/memmove provides better alignment info than we can
 136   // infer, use it.
 137   SrcAlign = std::max(SrcAlign, CopyAlign);
 138   DstAlign = std::max(DstAlign, CopyAlign);
 139
 140   Value *Src = Builder->CreateBitCast(MI->getArgOperand(1), NewSrcPtrTy);
 141   Value *Dest = Builder->CreateBitCast(MI->getArgOperand(0), NewDstPtrTy);
 142   LoadInst *L = Builder->CreateLoad(Src, MI->isVolatile());
 143   L->setAlignment(SrcAlign);
 144   if (CopyMD)
 145     L->setMetadata(LLVMContext::MD_tbaa, CopyMD);
 146   StoreInst *S = Builder->CreateStore(L, Dest, MI->isVolatile());
 147   S->setAlignment(DstAlign);
 148   if (CopyMD)
 149     S->setMetadata(LLVMContext::MD_tbaa, CopyMD);
 150
 151   // Set the size of the copy to 0, it will be deleted on the next iteration.
 152   MI->setArgOperand(2, Constant::getNullValue(MemOpLength->getType()));
 153   return MI;
 154 }
 155
 156 Instruction *InstCombiner::SimplifyMemSet(MemSetInst *MI) {
 157   unsigned Alignment = getKnownAlignment(MI->getDest(), DL);
 158   if (MI->getAlignment() < Alignment) {
 159     MI->setAlignment(ConstantInt::get(MI->getAlignmentType(),
 160                                              Alignment, false));
 161     return MI;
 162   }
 163
 164   // Extract the length and alignment and fill if they are constant.
 165   ConstantInt *LenC = dyn_cast<ConstantInt>(MI->getLength());
 166   ConstantInt *FillC = dyn_cast<ConstantInt>(MI->getValue());
 167   if (!LenC || !FillC || !FillC->getType()->isIntegerTy(8))
 168     return nullptr;
 169   uint64_t Len = LenC->getLimitedValue();
 170   Alignment = MI->getAlignment();
 171   assert(Len && "0-sized memory setting should be removed already.");
 172
 173   // memset(s,c,n) -> store s, c (for n=1,2,4,8)
 174   if (Len <= 8 && isPowerOf2_32((uint32_t)Len)) {
 175     Type *ITy = IntegerType::get(MI->getContext(), Len*8);  // n=1 -> i8.
 176
 177     Value *Dest = MI->getDest();
 178     unsigned DstAddrSp = cast<PointerType>(Dest->getType())->getAddressSpace();
 179     Type *NewDstPtrTy = PointerType::get(ITy, DstAddrSp);
 180     Dest = Builder->CreateBitCast(Dest, NewDstPtrTy);
 181
 182     // Alignment 0 is identity for alignment 1 for memset, but not store.
 183     if (Alignment == 0) Alignment = 1;
 184
 185     // Extract the fill value and store.
 186     uint64_t Fill = FillC->getZExtValue()*0x0101010101010101ULL;
 187     StoreInst *S = Builder->CreateStore(ConstantInt::get(ITy, Fill), Dest,
 188                                         MI->isVolatile());
 189     S->setAlignment(Alignment);
 190
 191     // Set the size of the copy to 0, it will be deleted on the next iteration.
 192     MI->setLength(Constant::getNullValue(LenC->getType()));
 193     return MI;
 194   }
 195
 196   return nullptr;
 197 }
 198
 199 /// visitCallInst - CallInst simplification.  This mostly only handles folding
 200 /// of intrinsic instructions.  For normal calls, it allows visitCallSite to do
 201 /// the heavy lifting.
 202 ///
 203 Instruction *InstCombiner::visitCallInst(CallInst &CI) {
 204   if (isFreeCall(&CI, TLI))
 205     return visitFree(CI);
 206
 207   // If the caller function is nounwind, mark the call as nounwind, even if the
 208   // callee isn't.
 209   if (CI.getParent()->getParent()->doesNotThrow() &&
 210       !CI.doesNotThrow()) {
 211     CI.setDoesNotThrow();
 212     return &CI;
 213   }
 214
 215   IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(&CI);
 216   if (!II) return visitCallSite(&CI);
 217
 218   // Intrinsics cannot occur in an invoke, so handle them here instead of in
 219   // visitCallSite.
 220   if (MemIntrinsic *MI = dyn_cast<MemIntrinsic>(II)) {
 221     bool Changed = false;
 222
 223     // memmove/cpy/set of zero bytes is a noop.
 224     if (Constant *NumBytes = dyn_cast<Constant>(MI->getLength())) {
 225       if (NumBytes->isNullValue())
 226         return EraseInstFromFunction(CI);
 227
 228       if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(NumBytes))
 229         if (CI->getZExtValue() == 1) {
 230           // Replace the instruction with just byte operations.  We would
 231           // transform other cases to loads/stores, but we don't know if
 232           // alignment is sufficient.
 233         }
 234     }
 235
 236     // No other transformations apply to volatile transfers.
 237     if (MI->isVolatile())
 238       return nullptr;
 239
 240     // If we have a memmove and the source operation is a constant global,
 241     // then the source and dest pointers can't alias, so we can change this
 242     // into a call to memcpy.
 243     if (MemMoveInst *MMI = dyn_cast<MemMoveInst>(MI)) {
 244       if (GlobalVariable *GVSrc = dyn_cast<GlobalVariable>(MMI->getSource()))
 245         if (GVSrc->isConstant()) {
 246           Module *M = CI.getParent()->getParent()->getParent();
 247           Intrinsic::ID MemCpyID = Intrinsic::memcpy;
 248           Type *Tys[3] = { CI.getArgOperand(0)->getType(),
 249                            CI.getArgOperand(1)->getType(),
 250                            CI.getArgOperand(2)->getType() };
 251           CI.setCalledFunction(Intrinsic::getDeclaration(M, MemCpyID, Tys));
 252           Changed = true;
 253         }
 254     }
 255
 256     if (MemTransferInst *MTI = dyn_cast<MemTransferInst>(MI)) {
 257       // memmove(x,x,size) -> noop.
 258       if (MTI->getSource() == MTI->getDest())
 259         return EraseInstFromFunction(CI);
 260     }
 261
 262     // If we can determine a pointer alignment that is bigger than currently
 263     // set, update the alignment.
 264     if (isa<MemTransferInst>(MI)) {
 265       if (Instruction *I = SimplifyMemTransfer(MI))
 266         return I;
 267     } else if (MemSetInst *MSI = dyn_cast<MemSetInst>(MI)) {
 268       if (Instruction *I = SimplifyMemSet(MSI))
 269         return I;
 270     }
 271
 272     if (Changed) return II;
 273   }
 274
 275   switch (II->getIntrinsicID()) {
 276   default: break;
 277   case Intrinsic::objectsize: {
 278     uint64_t Size;
 279     if (getObjectSize(II->getArgOperand(0), Size, DL, TLI))
 280       return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantInt::get(CI.getType(), Size));
 281     return nullptr;
 282   }
 283   case Intrinsic::bswap: {
 284     Value *IIOperand = II->getArgOperand(0);
 285     Value *X = nullptr;
 286
 287     // bswap(bswap(x)) -> x
 288     if (match(IIOperand, m_BSwap(m_Value(X))))
 289         return ReplaceInstUsesWith(CI, X);
 290
 291     // bswap(trunc(bswap(x))) -> trunc(lshr(x, c))
 292     if (match(IIOperand, m_Trunc(m_BSwap(m_Value(X))))) {
 293       unsigned C = X->getType()->getPrimitiveSizeInBits() -
 294         IIOperand->getType()->getPrimitiveSizeInBits();
 295       Value *CV = ConstantInt::get(X->getType(), C);
 296       Value *V = Builder->CreateLShr(X, CV);
 297       return new TruncInst(V, IIOperand->getType());
 298     }
 299     break;
 300   }
 301
 302   case Intrinsic::powi:
 303     if (ConstantInt *Power = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1))) {
 304       // powi(x, 0) -> 1.0
 305       if (Power->isZero())
 306         return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantFP::get(CI.getType(), 1.0));
 307       // powi(x, 1) -> x
 308       if (Power->isOne())
 309         return ReplaceInstUsesWith(CI, II->getArgOperand(0));
 310       // powi(x, -1) -> 1/x
 311       if (Power->isAllOnesValue())
 312         return BinaryOperator::CreateFDiv(ConstantFP::get(CI.getType(), 1.0),
 313                                           II->getArgOperand(0));
 314     }
 315     break;
 316   case Intrinsic::cttz: {
 317     // If all bits below the first known one are known zero,
 318     // this value is constant.
 319     IntegerType *IT = dyn_cast<IntegerType>(II->getArgOperand(0)->getType());
 320     // FIXME: Try to simplify vectors of integers.
 321     if (!IT) break;
 322     uint32_t BitWidth = IT->getBitWidth();
 323     APInt KnownZero(BitWidth, 0);
 324     APInt KnownOne(BitWidth, 0);
 325     ComputeMaskedBits(II->getArgOperand(0), KnownZero, KnownOne);
 326     unsigned TrailingZeros = KnownOne.countTrailingZeros();
 327     APInt Mask(APInt::getLowBitsSet(BitWidth, TrailingZeros));
 328     if ((Mask & KnownZero) == Mask)
 329       return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantInt::get(IT,
 330                                  APInt(BitWidth, TrailingZeros)));
 331
 332     }
 333     break;
 334   case Intrinsic::ctlz: {
 335     // If all bits above the first known one are known zero,
 336     // this value is constant.
 337     IntegerType *IT = dyn_cast<IntegerType>(II->getArgOperand(0)->getType());
 338     // FIXME: Try to simplify vectors of integers.
 339     if (!IT) break;
 340     uint32_t BitWidth = IT->getBitWidth();
 341     APInt KnownZero(BitWidth, 0);
 342     APInt KnownOne(BitWidth, 0);
 343     ComputeMaskedBits(II->getArgOperand(0), KnownZero, KnownOne);
 344     unsigned LeadingZeros = KnownOne.countLeadingZeros();
 345     APInt Mask(APInt::getHighBitsSet(BitWidth, LeadingZeros));
 346     if ((Mask & KnownZero) == Mask)
 347       return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantInt::get(IT,
 348                                  APInt(BitWidth, LeadingZeros)));
 349
 350     }
 351     break;
 352   case Intrinsic::uadd_with_overflow: {
 353     Value *LHS = II->getArgOperand(0), *RHS = II->getArgOperand(1);
 354     IntegerType *IT = cast<IntegerType>(II->getArgOperand(0)->getType());
 355     uint32_t BitWidth = IT->getBitWidth();
 356     APInt LHSKnownZero(BitWidth, 0);
 357     APInt LHSKnownOne(BitWidth, 0);
 358     ComputeMaskedBits(LHS, LHSKnownZero, LHSKnownOne);
 359     bool LHSKnownNegative = LHSKnownOne[BitWidth - 1];
 360     bool LHSKnownPositive = LHSKnownZero[BitWidth - 1];
 361
 362     if (LHSKnownNegative || LHSKnownPositive) {
 363       APInt RHSKnownZero(BitWidth, 0);
 364       APInt RHSKnownOne(BitWidth, 0);
 365       ComputeMaskedBits(RHS, RHSKnownZero, RHSKnownOne);
 366       bool RHSKnownNegative = RHSKnownOne[BitWidth - 1];
 367       bool RHSKnownPositive = RHSKnownZero[BitWidth - 1];
 368       if (LHSKnownNegative && RHSKnownNegative) {
 369         // The sign bit is set in both cases: this MUST overflow.
 370         // Create a simple add instruction, and insert it into the struct.
 371         Value *Add = Builder->CreateAdd(LHS, RHS);
 372         Add->takeName(&CI);
 373         Constant *V[] = {
 374           UndefValue::get(LHS->getType()),
 375           ConstantInt::getTrue(II->getContext())
 376         };
 377         StructType *ST = cast<StructType>(II->getType());
 378         Constant *Struct = ConstantStruct::get(ST, V);
 379         return InsertValueInst::Create(Struct, Add, 0);
 380       }
 381
 382       if (LHSKnownPositive && RHSKnownPositive) {
 383         // The sign bit is clear in both cases: this CANNOT overflow.
 384         // Create a simple add instruction, and insert it into the struct.
 385         Value *Add = Builder->CreateNUWAdd(LHS, RHS);
 386         Add->takeName(&CI);
 387         Constant *V[] = {
 388           UndefValue::get(LHS->getType()),
 389           ConstantInt::getFalse(II->getContext())
 390         };
 391         StructType *ST = cast<StructType>(II->getType());
 392         Constant *Struct = ConstantStruct::get(ST, V);
 393         return InsertValueInst::Create(Struct, Add, 0);
 394       }
 395     }
 396   }
 397   // FALL THROUGH uadd into sadd
 398   case Intrinsic::sadd_with_overflow:
 399     // Canonicalize constants into the RHS.
 400     if (isa<Constant>(II->getArgOperand(0)) &&
 401         !isa<Constant>(II->getArgOperand(1))) {
 402       Value *LHS = II->getArgOperand(0);
 403       II->setArgOperand(0, II->getArgOperand(1));
 404       II->setArgOperand(1, LHS);
 405       return II;
 406     }
 407
 408     // X + undef -> undef
 409     if (isa<UndefValue>(II->getArgOperand(1)))
 410       return ReplaceInstUsesWith(CI, UndefValue::get(II->getType()));
 411
 412     if (ConstantInt *RHS = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1))) {
 413       // X + 0 -> {X, false}
 414       if (RHS->isZero()) {
 415         Constant *V[] = {
 416           UndefValue::get(II->getArgOperand(0)->getType()),
 417           ConstantInt::getFalse(II->getContext())
 418         };
 419         Constant *Struct =
 420           ConstantStruct::get(cast<StructType>(II->getType()), V);
 421         return InsertValueInst::Create(Struct, II->getArgOperand(0), 0);
 422       }
 423     }
 424     break;
 425   case Intrinsic::usub_with_overflow:
 426   case Intrinsic::ssub_with_overflow:
 427     // undef - X -> undef
 428     // X - undef -> undef
 429     if (isa<UndefValue>(II->getArgOperand(0)) ||
 430         isa<UndefValue>(II->getArgOperand(1)))
 431       return ReplaceInstUsesWith(CI, UndefValue::get(II->getType()));
 432
 433     if (ConstantInt *RHS = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1))) {
 434       // X - 0 -> {X, false}
 435       if (RHS->isZero()) {
 436         Constant *V[] = {
 437           UndefValue::get(II->getArgOperand(0)->getType()),
 438           ConstantInt::getFalse(II->getContext())
 439         };
 440         Constant *Struct =
 441           ConstantStruct::get(cast<StructType>(II->getType()), V);
 442         return InsertValueInst::Create(Struct, II->getArgOperand(0), 0);
 443       }
 444     }
 445     break;
 446   case Intrinsic::umul_with_overflow: {
 447     Value *LHS = II->getArgOperand(0), *RHS = II->getArgOperand(1);
 448     unsigned BitWidth = cast<IntegerType>(LHS->getType())->getBitWidth();
 449
 450     APInt LHSKnownZero(BitWidth, 0);
 451     APInt LHSKnownOne(BitWidth, 0);
 452     ComputeMaskedBits(LHS, LHSKnownZero, LHSKnownOne);
 453     APInt RHSKnownZero(BitWidth, 0);
 454     APInt RHSKnownOne(BitWidth, 0);
 455     ComputeMaskedBits(RHS, RHSKnownZero, RHSKnownOne);
 456
 457     // Get the largest possible values for each operand.
 458     APInt LHSMax = ~LHSKnownZero;
 459     APInt RHSMax = ~RHSKnownZero;
 460
 461     // If multiplying the maximum values does not overflow then we can turn
 462     // this into a plain NUW mul.
 463     bool Overflow;
 464     LHSMax.umul_ov(RHSMax, Overflow);
 465     if (!Overflow) {
 466       Value *Mul = Builder->CreateNUWMul(LHS, RHS, "umul_with_overflow");
 467       Constant *V[] = {
 468         UndefValue::get(LHS->getType()),
 469         Builder->getFalse()
 470       };
 471       Constant *Struct = ConstantStruct::get(cast<StructType>(II->getType()),V);
 472       return InsertValueInst::Create(Struct, Mul, 0);
 473     }
 474   } // FALL THROUGH
 475   case Intrinsic::smul_with_overflow:
 476     // Canonicalize constants into the RHS.
 477     if (isa<Constant>(II->getArgOperand(0)) &&
 478         !isa<Constant>(II->getArgOperand(1))) {
 479       Value *LHS = II->getArgOperand(0);
 480       II->setArgOperand(0, II->getArgOperand(1));
 481       II->setArgOperand(1, LHS);
 482       return II;
 483     }
 484
 485     // X * undef -> undef
 486     if (isa<UndefValue>(II->getArgOperand(1)))
 487       return ReplaceInstUsesWith(CI, UndefValue::get(II->getType()));
 488
 489     if (ConstantInt *RHSI = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1))) {
 490       // X*0 -> {0, false}
 491       if (RHSI->isZero())
 492         return ReplaceInstUsesWith(CI, Constant::getNullValue(II->getType()));
 493
 494       // X * 1 -> {X, false}
 495       if (RHSI->equalsInt(1)) {
 496         Constant *V[] = {
 497           UndefValue::get(II->getArgOperand(0)->getType()),
 498           ConstantInt::getFalse(II->getContext())
 499         };
 500         Constant *Struct =
 501           ConstantStruct::get(cast<StructType>(II->getType()), V);
 502         return InsertValueInst::Create(Struct, II->getArgOperand(0), 0);
 503       }
 504     }
 505     break;
 506   case Intrinsic::ppc_altivec_lvx:
 507   case Intrinsic::ppc_altivec_lvxl:
 508     // Turn PPC lvx -> load if the pointer is known aligned.
 509     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(0), 16, DL) >= 16) {
 510       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(0),
 511                                          PointerType::getUnqual(II->getType()));
 512       return new LoadInst(Ptr);
 513     }
 514     break;
 515   case Intrinsic::ppc_altivec_stvx:
 516   case Intrinsic::ppc_altivec_stvxl:
 517     // Turn stvx -> store if the pointer is known aligned.
 518     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(1), 16, DL) >= 16) {
 519       Type *OpPtrTy =
 520         PointerType::getUnqual(II->getArgOperand(0)->getType());
 521       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(1), OpPtrTy);
 522       return new StoreInst(II->getArgOperand(0), Ptr);
 523     }
 524     break;
 525   case Intrinsic::x86_sse_storeu_ps:
 526   case Intrinsic::x86_sse2_storeu_pd:
 527   case Intrinsic::x86_sse2_storeu_dq:
 528     // Turn X86 storeu -> store if the pointer is known aligned.
 529     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(0), 16, DL) >= 16) {
 530       Type *OpPtrTy =
 531         PointerType::getUnqual(II->getArgOperand(1)->getType());
 532       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(0), OpPtrTy);
 533       return new StoreInst(II->getArgOperand(1), Ptr);
 534     }
 535     break;
 536
 537   case Intrinsic::x86_sse_cvtss2si:
 538   case Intrinsic::x86_sse_cvtss2si64:
 539   case Intrinsic::x86_sse_cvttss2si:
 540   case Intrinsic::x86_sse_cvttss2si64:
 541   case Intrinsic::x86_sse2_cvtsd2si:
 542   case Intrinsic::x86_sse2_cvtsd2si64:
 543   case Intrinsic::x86_sse2_cvttsd2si:
 544   case Intrinsic::x86_sse2_cvttsd2si64: {
 545     // These intrinsics only demand the 0th element of their input vectors. If
 546     // we can simplify the input based on that, do so now.
 547     unsigned VWidth =
 548       cast<VectorType>(II->getArgOperand(0)->getType())->getNumElements();
 549     APInt DemandedElts(VWidth, 1);
 550     APInt UndefElts(VWidth, 0);
 551     if (Value *V = SimplifyDemandedVectorElts(II->getArgOperand(0),
 552                                               DemandedElts, UndefElts)) {
 553       II->setArgOperand(0, V);
 554       return II;
 555     }
 556     break;
 557   }
 558
 559   // Constant fold <A x Bi> << Ci.
 560   // FIXME: We don't handle _dq because it's a shift of an i128, but is
 561   // represented in the IR as <2 x i64>. A per element shift is wrong.
 562   case Intrinsic::x86_sse2_psll_d:
 563   case Intrinsic::x86_sse2_psll_q:
 564   case Intrinsic::x86_sse2_psll_w:
 565   case Intrinsic::x86_sse2_pslli_d:
 566   case Intrinsic::x86_sse2_pslli_q:
 567   case Intrinsic::x86_sse2_pslli_w:
 568   case Intrinsic::x86_avx2_psll_d:
 569   case Intrinsic::x86_avx2_psll_q:
 570   case Intrinsic::x86_avx2_psll_w:
 571   case Intrinsic::x86_avx2_pslli_d:
 572   case Intrinsic::x86_avx2_pslli_q:
 573   case Intrinsic::x86_avx2_pslli_w:
 574   case Intrinsic::x86_sse2_psrl_d:
 575   case Intrinsic::x86_sse2_psrl_q:
 576   case Intrinsic::x86_sse2_psrl_w:
 577   case Intrinsic::x86_sse2_psrli_d:
 578   case Intrinsic::x86_sse2_psrli_q:
 579   case Intrinsic::x86_sse2_psrli_w:
 580   case Intrinsic::x86_avx2_psrl_d:
 581   case Intrinsic::x86_avx2_psrl_q:
 582   case Intrinsic::x86_avx2_psrl_w:
 583   case Intrinsic::x86_avx2_psrli_d:
 584   case Intrinsic::x86_avx2_psrli_q:
 585   case Intrinsic::x86_avx2_psrli_w: {
 586     // Simplify if count is constant. To 0 if >= BitWidth,
 587     // otherwise to shl/lshr.
 588     auto CDV = dyn_cast<ConstantDataVector>(II->getArgOperand(1));
 589     auto CInt = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1));
 590     if (!CDV && !CInt)
 591       break;
 592     ConstantInt *Count;
 593     if (CDV)
 594       Count = cast<ConstantInt>(CDV->getElementAsConstant(0));
 595     else
 596       Count = CInt;
 597
 598     auto Vec = II->getArgOperand(0);
 599     auto VT = cast<VectorType>(Vec->getType());
 600     if (Count->getZExtValue() >
 601         VT->getElementType()->getPrimitiveSizeInBits() - 1)
 602       return ReplaceInstUsesWith(
 603           CI, ConstantAggregateZero::get(Vec->getType()));
 604
 605     bool isPackedShiftLeft = true;
 606     switch (II->getIntrinsicID()) {
 607     default : break;
 608     case Intrinsic::x86_sse2_psrl_d:
 609     case Intrinsic::x86_sse2_psrl_q:
 610     case Intrinsic::x86_sse2_psrl_w:
 611     case Intrinsic::x86_sse2_psrli_d:
 612     case Intrinsic::x86_sse2_psrli_q:
 613     case Intrinsic::x86_sse2_psrli_w:
 614     case Intrinsic::x86_avx2_psrl_d:
 615     case Intrinsic::x86_avx2_psrl_q:
 616     case Intrinsic::x86_avx2_psrl_w:
 617     case Intrinsic::x86_avx2_psrli_d:
 618     case Intrinsic::x86_avx2_psrli_q:
 619     case Intrinsic::x86_avx2_psrli_w: isPackedShiftLeft = false; break;
 620     }
 621
 622     unsigned VWidth = VT->getNumElements();
 623     // Get a constant vector of the same type as the first operand.
 624     auto VTCI = ConstantInt::get(VT->getElementType(), Count->getZExtValue());
 625     if (isPackedShiftLeft)
 626       return BinaryOperator::CreateShl(Vec,
 627           Builder->CreateVectorSplat(VWidth, VTCI));
 628
 629     return BinaryOperator::CreateLShr(Vec,
 630         Builder->CreateVectorSplat(VWidth, VTCI));
 631   }
 632
 633   case Intrinsic::x86_sse41_pmovsxbw:
 634   case Intrinsic::x86_sse41_pmovsxwd:
 635   case Intrinsic::x86_sse41_pmovsxdq:
 636   case Intrinsic::x86_sse41_pmovzxbw:
 637   case Intrinsic::x86_sse41_pmovzxwd:
 638   case Intrinsic::x86_sse41_pmovzxdq: {
 639     // pmov{s|z}x ignores the upper half of their input vectors.
 640     unsigned VWidth =
 641       cast<VectorType>(II->getArgOperand(0)->getType())->getNumElements();
 642     unsigned LowHalfElts = VWidth / 2;
 643     APInt InputDemandedElts(APInt::getBitsSet(VWidth, 0, LowHalfElts));
 644     APInt UndefElts(VWidth, 0);
 645     if (Value *TmpV = SimplifyDemandedVectorElts(II->getArgOperand(0),
 646                                                  InputDemandedElts,
 647                                                  UndefElts)) {
 648       II->setArgOperand(0, TmpV);
 649       return II;
 650     }
 651     break;
 652   }
 653
 654   case Intrinsic::x86_sse4a_insertqi: {
 655     // insertqi x, y, 64, 0 can just copy y's lower bits and leave the top
 656     // ones undef
 657     // TODO: eventually we should lower this intrinsic to IR
 658     if (auto CIWidth = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(2))) {
 659       if (auto CIStart = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(3))) {
 660         if (CIWidth->equalsInt(64) && CIStart->isZero()) {
 661           Value *Vec = II->getArgOperand(1);
 662           Value *Undef = UndefValue::get(Vec->getType());
 663           const uint32_t Mask[] = { 0, 2 };
 664           return ReplaceInstUsesWith(
 665               CI,
 666               Builder->CreateShuffleVector(
 667                   Vec, Undef, ConstantDataVector::get(
 668                                   II->getContext(), ArrayRef<uint32_t>(Mask))));
 669
 670         } else if (auto Source =
 671                        dyn_cast<IntrinsicInst>(II->getArgOperand(0))) {
 672           if (Source->hasOneUse() &&
 673               Source->getArgOperand(1) == II->getArgOperand(1)) {
 674             // If the source of the insert has only one use and it's another
 675             // insert (and they're both inserting from the same vector), try to
 676             // bundle both together.
 677             auto CISourceWidth =
 678                 dyn_cast<ConstantInt>(Source->getArgOperand(2));
 679             auto CISourceStart =
 680                 dyn_cast<ConstantInt>(Source->getArgOperand(3));
 681             if (CISourceStart && CISourceWidth) {
 682               unsigned Start = CIStart->getZExtValue();
 683               unsigned Width = CIWidth->getZExtValue();
 684               unsigned End = Start + Width;
 685               unsigned SourceStart = CISourceStart->getZExtValue();
 686               unsigned SourceWidth = CISourceWidth->getZExtValue();
 687               unsigned SourceEnd = SourceStart + SourceWidth;
 688               unsigned NewStart, NewWidth;
 689               bool ShouldReplace = false;
 690               if (Start <= SourceStart && SourceStart <= End) {
 691                 NewStart = Start;
 692                 NewWidth = std::max(End, SourceEnd) - NewStart;
 693                 ShouldReplace = true;
 694               } else if (SourceStart <= Start && Start <= SourceEnd) {
 695                 NewStart = SourceStart;
 696                 NewWidth = std::max(SourceEnd, End) - NewStart;
 697                 ShouldReplace = true;
 698               }
 699
 700               if (ShouldReplace) {
 701                 Constant *ConstantWidth = ConstantInt::get(
 702                     II->getArgOperand(2)->getType(), NewWidth, false);
 703                 Constant *ConstantStart = ConstantInt::get(
 704                     II->getArgOperand(3)->getType(), NewStart, false);
 705                 Value *Args[4] = { Source->getArgOperand(0),
 706                                    II->getArgOperand(1), ConstantWidth,
 707                                    ConstantStart };
 708                 Module *M = CI.getParent()->getParent()->getParent();
 709                 Value *F =
 710                     Intrinsic::getDeclaration(M, Intrinsic::x86_sse4a_insertqi);
 711                 return ReplaceInstUsesWith(CI, Builder->CreateCall(F, Args));
 712               }
 713             }
 714           }
 715         }
 716       }
 717     }
 718     break;
 719   }
 720
 721   case Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_ps:
 722   case Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_ps_256:
 723   case Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_pd:
 724   case Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_pd_256: {
 725     // Convert vpermil* to shufflevector if the mask is constant.
 726     Value *V = II->getArgOperand(1);
 727     if (auto C = dyn_cast<ConstantDataVector>(V)) {
 728       unsigned Size = C->getNumElements();
 729       assert(Size == 8 || Size == 4 || Size == 2);
 730       uint32_t Indexes[8];
 731
 732       // The intrinsics only read one or two bits, clear the rest.
 733       for (unsigned I = 0; I < Size; ++I) {
 734         uint32_t Index = C->getElementAsInteger(I) & 0x3;
 735         if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_pd ||
 736             II->getIntrinsicID() == Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_pd_256)
 737           Index >>= 1;
 738         Indexes[I] = Index;
 739       }
 740
 741       // The _256 variants are a bit trickier since the mask bits always index
 742       // into the corresponding 128 half. In order to convert to a generic
 743       // shuffle, we have to make that explicit.
 744       if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_ps_256 ||
 745           II->getIntrinsicID() == Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_pd_256) {
 746         for (unsigned I = Size / 2; I < Size; ++I)
 747           Indexes[I] += Size / 2;
 748       }
 749       auto NewC =
 750           ConstantDataVector::get(C->getContext(), makeArrayRef(Indexes, Size));
 751       auto V1 = II->getArgOperand(0);
 752       auto V2 = UndefValue::get(V1->getType());
 753       auto Shuffle = Builder->CreateShuffleVector(V1, V2, NewC);
 754       return ReplaceInstUsesWith(CI, Shuffle);
 755     }
 756     break;
 757   }
 758
 759   case Intrinsic::ppc_altivec_vperm:
 760     // Turn vperm(V1,V2,mask) -> shuffle(V1,V2,mask) if mask is a constant.
 761     if (Constant *Mask = dyn_cast<Constant>(II->getArgOperand(2))) {
 762       assert(Mask->getType()->getVectorNumElements() == 16 &&
 763              "Bad type for intrinsic!");
 764
 765       // Check that all of the elements are integer constants or undefs.
 766       bool AllEltsOk = true;
 767       for (unsigned i = 0; i != 16; ++i) {
 768         Constant *Elt = Mask->getAggregateElement(i);
 769         if (!Elt || !(isa<ConstantInt>(Elt) || isa<UndefValue>(Elt))) {
 770           AllEltsOk = false;
 771           break;
 772         }
 773       }
 774
 775       if (AllEltsOk) {
 776         // Cast the input vectors to byte vectors.
 777         Value *Op0 = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(0),
 778                                             Mask->getType());
 779         Value *Op1 = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(1),
 780                                             Mask->getType());
 781         Value *Result = UndefValue::get(Op0->getType());
 782
 783         // Only extract each element once.
 784         Value *ExtractedElts[32];
 785         memset(ExtractedElts, 0, sizeof(ExtractedElts));
 786
 787         for (unsigned i = 0; i != 16; ++i) {
 788           if (isa<UndefValue>(Mask->getAggregateElement(i)))
 789             continue;
 790           unsigned Idx =
 791             cast<ConstantInt>(Mask->getAggregateElement(i))->getZExtValue();
 792           Idx &= 31;  // Match the hardware behavior.
 793
 794           if (!ExtractedElts[Idx]) {
 795             ExtractedElts[Idx] =
 796               Builder->CreateExtractElement(Idx < 16 ? Op0 : Op1,
 797                                             Builder->getInt32(Idx&15));
 798           }
 799
 800           // Insert this value into the result vector.
 801           Result = Builder->CreateInsertElement(Result, ExtractedElts[Idx],
 802                                                 Builder->getInt32(i));
 803         }
 804         return CastInst::Create(Instruction::BitCast, Result, CI.getType());
 805       }
 806     }
 807     break;
 808
 809   case Intrinsic::arm_neon_vld1:
 810   case Intrinsic::arm_neon_vld2:
 811   case Intrinsic::arm_neon_vld3:
 812   case Intrinsic::arm_neon_vld4:
 813   case Intrinsic::arm_neon_vld2lane:
 814   case Intrinsic::arm_neon_vld3lane:
 815   case Intrinsic::arm_neon_vld4lane:
 816   case Intrinsic::arm_neon_vst1:
 817   case Intrinsic::arm_neon_vst2:
 818   case Intrinsic::arm_neon_vst3:
 819   case Intrinsic::arm_neon_vst4:
 820   case Intrinsic::arm_neon_vst2lane:
 821   case Intrinsic::arm_neon_vst3lane:
 822   case Intrinsic::arm_neon_vst4lane: {
 823     unsigned MemAlign = getKnownAlignment(II->getArgOperand(0), DL);
 824     unsigned AlignArg = II->getNumArgOperands() - 1;
 825     ConstantInt *IntrAlign = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(AlignArg));
 826     if (IntrAlign && IntrAlign->getZExtValue() < MemAlign) {
 827       II->setArgOperand(AlignArg,
 828                         ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(II->getContext()),
 829                                          MemAlign, false));
 830       return II;
 831     }
 832     break;
 833   }
 834
 835   case Intrinsic::arm_neon_vmulls:
 836   case Intrinsic::arm_neon_vmullu:
 837   case Intrinsic::arm64_neon_smull:
 838   case Intrinsic::arm64_neon_umull: {
 839     Value *Arg0 = II->getArgOperand(0);
 840     Value *Arg1 = II->getArgOperand(1);
 841
 842     // Handle mul by zero first:
 843     if (isa<ConstantAggregateZero>(Arg0) || isa<ConstantAggregateZero>(Arg1)) {
 844       return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantAggregateZero::get(II->getType()));
 845     }
 846
 847     // Check for constant LHS & RHS - in this case we just simplify.
 848     bool Zext = (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::arm_neon_vmullu ||
 849                  II->getIntrinsicID() == Intrinsic::arm64_neon_umull);
 850     VectorType *NewVT = cast<VectorType>(II->getType());
 851     if (Constant *CV0 = dyn_cast<Constant>(Arg0)) {
 852       if (Constant *CV1 = dyn_cast<Constant>(Arg1)) {
 853         CV0 = ConstantExpr::getIntegerCast(CV0, NewVT, /*isSigned=*/!Zext);
 854         CV1 = ConstantExpr::getIntegerCast(CV1, NewVT, /*isSigned=*/!Zext);
 855
 856         return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantExpr::getMul(CV0, CV1));
 857       }
 858
 859       // Couldn't simplify - canonicalize constant to the RHS.
 860       std::swap(Arg0, Arg1);
 861     }
 862
 863     // Handle mul by one:
 864     if (Constant *CV1 = dyn_cast<Constant>(Arg1))
 865       if (ConstantInt *Splat =
 866               dyn_cast_or_null<ConstantInt>(CV1->getSplatValue()))
 867         if (Splat->isOne())
 868           return CastInst::CreateIntegerCast(Arg0, II->getType(),
 869                                              /*isSigned=*/!Zext);
 870
 871     break;
 872   }
 873
 874   case Intrinsic::stackrestore: {
 875     // If the save is right next to the restore, remove the restore.  This can
 876     // happen when variable allocas are DCE'd.
 877     if (IntrinsicInst *SS = dyn_cast<IntrinsicInst>(II->getArgOperand(0))) {
 878       if (SS->getIntrinsicID() == Intrinsic::stacksave) {
 879         BasicBlock::iterator BI = SS;
 880         if (&*++BI == II)
 881           return EraseInstFromFunction(CI);
 882       }
 883     }
 884
 885     // Scan down this block to see if there is another stack restore in the
 886     // same block without an intervening call/alloca.
 887     BasicBlock::iterator BI = II;
 888     TerminatorInst *TI = II->getParent()->getTerminator();
 889     bool CannotRemove = false;
 890     for (++BI; &*BI != TI; ++BI) {
 891       if (isa<AllocaInst>(BI)) {
 892         CannotRemove = true;
 893         break;
 894       }
 895       if (CallInst *BCI = dyn_cast<CallInst>(BI)) {
 896         if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(BCI)) {
 897           // If there is a stackrestore below this one, remove this one.
 898           if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::stackrestore)
 899             return EraseInstFromFunction(CI);
 900           // Otherwise, ignore the intrinsic.
 901         } else {
 902           // If we found a non-intrinsic call, we can't remove the stack
 903           // restore.
 904           CannotRemove = true;
 905           break;
 906         }
 907       }
 908     }
 909
 910     // If the stack restore is in a return, resume, or unwind block and if there
 911     // are no allocas or calls between the restore and the return, nuke the
 912     // restore.
 913     if (!CannotRemove && (isa<ReturnInst>(TI) || isa<ResumeInst>(TI)))
 914       return EraseInstFromFunction(CI);
 915     break;
 916   }
 917   }
 918
 919   return visitCallSite(II);
 920 }
 921
 922 // InvokeInst simplification
 923 //
 924 Instruction *InstCombiner::visitInvokeInst(InvokeInst &II) {
 925   return visitCallSite(&II);
 926 }
 927
 928 /// isSafeToEliminateVarargsCast - If this cast does not affect the value
 929 /// passed through the varargs area, we can eliminate the use of the cast.
 930 static bool isSafeToEliminateVarargsCast(const CallSite CS,
 931                                          const CastInst * const CI,
 932                                          const DataLayout * const DL,
 933                                          const int ix) {
 934   if (!CI->isLosslessCast())
 935     return false;
 936
 937   // The size of ByVal or InAlloca arguments is derived from the type, so we
 938   // can't change to a type with a different size.  If the size were
 939   // passed explicitly we could avoid this check.
 940   if (!CS.isByValOrInAllocaArgument(ix))
 941     return true;
 942
 943   Type* SrcTy =
 944             cast<PointerType>(CI->getOperand(0)->getType())->getElementType();
 945   Type* DstTy = cast<PointerType>(CI->getType())->getElementType();
 946   if (!SrcTy->isSized() || !DstTy->isSized())
 947     return false;
 948   if (!DL || DL->getTypeAllocSize(SrcTy) != DL->getTypeAllocSize(DstTy))
 949     return false;
 950   return true;
 951 }
 952
 953 // Try to fold some different type of calls here.
 954 // Currently we're only working with the checking functions, memcpy_chk,
 955 // mempcpy_chk, memmove_chk, memset_chk, strcpy_chk, stpcpy_chk, strncpy_chk,
 956 // strcat_chk and strncat_chk.
 957 Instruction *InstCombiner::tryOptimizeCall(CallInst *CI, const DataLayout *DL) {
 958   if (!CI->getCalledFunction()) return nullptr;
 959
 960   if (Value *With = Simplifier->optimizeCall(CI)) {
 961     ++NumSimplified;
 962     return CI->use_empty() ? CI : ReplaceInstUsesWith(*CI, With);
 963   }
 964
 965   return nullptr;
 966 }
 967
 968 static IntrinsicInst *FindInitTrampolineFromAlloca(Value *TrampMem) {
 969   // Strip off at most one level of pointer casts, looking for an alloca.  This
 970   // is good enough in practice and simpler than handling any number of casts.
 971   Value *Underlying = TrampMem->stripPointerCasts();
 972   if (Underlying != TrampMem &&
 973       (!Underlying->hasOneUse() || Underlying->user_back() != TrampMem))
 974     return nullptr;
 975   if (!isa<AllocaInst>(Underlying))
 976     return nullptr;
 977
 978   IntrinsicInst *InitTrampoline = nullptr;
 979   for (User *U : TrampMem->users()) {
 980     IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(U);
 981     if (!II)
 982       return nullptr;
 983     if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::init_trampoline) {
 984       if (InitTrampoline)
 985         // More than one init_trampoline writes to this value.  Give up.
 986         return nullptr;
 987       InitTrampoline = II;
 988       continue;
 989     }
 990     if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::adjust_trampoline)
 991       // Allow any number of calls to adjust.trampoline.
 992       continue;
 993     return nullptr;
 994   }
 995
 996   // No call to init.trampoline found.
 997   if (!InitTrampoline)
 998     return nullptr;
 999
1000   // Check that the alloca is being used in the expected way.
1001   if (InitTrampoline->getOperand(0) != TrampMem)
1002     return nullptr;
1003
1004   return InitTrampoline;
1005 }
1006
1007 static IntrinsicInst *FindInitTrampolineFromBB(IntrinsicInst *AdjustTramp,
1008                                                Value *TrampMem) {
1009   // Visit all the previous instructions in the basic block, and try to find a
1010   // init.trampoline which has a direct path to the adjust.trampoline.
1011   for (BasicBlock::iterator I = AdjustTramp,
1012        E = AdjustTramp->getParent()->begin(); I != E; ) {
1013     Instruction *Inst = --I;
1014     if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(I))
1015       if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::init_trampoline &&
1016           II->getOperand(0) == TrampMem)
1017         return II;
1018     if (Inst->mayWriteToMemory())
1019       return nullptr;
1020   }
1021   return nullptr;
1022 }
1023
1024 // Given a call to llvm.adjust.trampoline, find and return the corresponding
1025 // call to llvm.init.trampoline if the call to the trampoline can be optimized
1026 // to a direct call to a function.  Otherwise return NULL.
1027 //
1028 static IntrinsicInst *FindInitTrampoline(Value *Callee) {
1029   Callee = Callee->stripPointerCasts();
1030   IntrinsicInst *AdjustTramp = dyn_cast<IntrinsicInst>(Callee);
1031   if (!AdjustTramp ||
1032       AdjustTramp->getIntrinsicID() != Intrinsic::adjust_trampoline)
1033     return nullptr;
1034
1035   Value *TrampMem = AdjustTramp->getOperand(0);
1036
1037   if (IntrinsicInst *IT = FindInitTrampolineFromAlloca(TrampMem))
1038     return IT;
1039   if (IntrinsicInst *IT = FindInitTrampolineFromBB(AdjustTramp, TrampMem))
1040     return IT;
1041   return nullptr;
1042 }
1043
1044 // visitCallSite - Improvements for call and invoke instructions.
1045 //
1046 Instruction *InstCombiner::visitCallSite(CallSite CS) {
1047   if (isAllocLikeFn(CS.getInstruction(), TLI))
1048     return visitAllocSite(*CS.getInstruction());
1049
1050   bool Changed = false;
1051
1052   // If the callee is a pointer to a function, attempt to move any casts to the
1053   // arguments of the call/invoke.
1054   Value *Callee = CS.getCalledValue();
1055   if (!isa<Function>(Callee) && transformConstExprCastCall(CS))
1056     return nullptr;
1057
1058   if (Function *CalleeF = dyn_cast<Function>(Callee))
1059     // If the call and callee calling conventions don't match, this call must
1060     // be unreachable, as the call is undefined.
1061     if (CalleeF->getCallingConv() != CS.getCallingConv() &&
1062         // Only do this for calls to a function with a body.  A prototype may
1063         // not actually end up matching the implementation's calling conv for a
1064         // variety of reasons (e.g. it may be written in assembly).
1065         !CalleeF->isDeclaration()) {
1066       Instruction *OldCall = CS.getInstruction();
1067       new StoreInst(ConstantInt::getTrue(Callee->getContext()),
1068                 UndefValue::get(Type::getInt1PtrTy(Callee->getContext())),
1069                                   OldCall);
1070       // If OldCall does not return void then replaceAllUsesWith undef.
1071       // This allows ValueHandlers and custom metadata to adjust itself.
1072       if (!OldCall->getType()->isVoidTy())
1073         ReplaceInstUsesWith(*OldCall, UndefValue::get(OldCall->getType()));
1074       if (isa<CallInst>(OldCall))
1075         return EraseInstFromFunction(*OldCall);
1076
1077       // We cannot remove an invoke, because it would change the CFG, just
1078       // change the callee to a null pointer.
1079       cast<InvokeInst>(OldCall)->setCalledFunction(
1080                                     Constant::getNullValue(CalleeF->getType()));
1081       return nullptr;
1082     }
1083
1084   if (isa<ConstantPointerNull>(Callee) || isa<UndefValue>(Callee)) {
1085     // If CS does not return void then replaceAllUsesWith undef.
1086     // This allows ValueHandlers and custom metadata to adjust itself.
1087     if (!CS.getInstruction()->getType()->isVoidTy())
1088       ReplaceInstUsesWith(*CS.getInstruction(),
1089                           UndefValue::get(CS.getInstruction()->getType()));
1090
1091     if (isa<InvokeInst>(CS.getInstruction())) {
1092       // Can't remove an invoke because we cannot change the CFG.
1093       return nullptr;
1094     }
1095
1096     // This instruction is not reachable, just remove it.  We insert a store to
1097     // undef so that we know that this code is not reachable, despite the fact
1098     // that we can't modify the CFG here.
1099     new StoreInst(ConstantInt::getTrue(Callee->getContext()),
1100                   UndefValue::get(Type::getInt1PtrTy(Callee->getContext())),
1101                   CS.getInstruction());
1102
1103     return EraseInstFromFunction(*CS.getInstruction());
1104   }
1105
1106   if (IntrinsicInst *II = FindInitTrampoline(Callee))
1107     return transformCallThroughTrampoline(CS, II);
1108
1109   PointerType *PTy = cast<PointerType>(Callee->getType());
1110   FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(PTy->getElementType());
1111   if (FTy->isVarArg()) {
1112     int ix = FTy->getNumParams();
1113     // See if we can optimize any arguments passed through the varargs area of
1114     // the call.
1115     for (CallSite::arg_iterator I = CS.arg_begin() + FTy->getNumParams(),
1116            E = CS.arg_end(); I != E; ++I, ++ix) {
1117       CastInst *CI = dyn_cast<CastInst>(*I);
1118       if (CI && isSafeToEliminateVarargsCast(CS, CI, DL, ix)) {
1119         *I = CI->getOperand(0);
1120         Changed = true;
1121       }
1122     }
1123   }
1124
1125   if (isa<InlineAsm>(Callee) && !CS.doesNotThrow()) {
1126     // Inline asm calls cannot throw - mark them 'nounwind'.
1127     CS.setDoesNotThrow();
1128     Changed = true;
1129   }
1130
1131   // Try to optimize the call if possible, we require DataLayout for most of
1132   // this.  None of these calls are seen as possibly dead so go ahead and
1133   // delete the instruction now.
1134   if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(CS.getInstruction())) {
1135     Instruction *I = tryOptimizeCall(CI, DL);
1136     // If we changed something return the result, etc. Otherwise let
1137     // the fallthrough check.
1138     if (I) return EraseInstFromFunction(*I);
1139   }
1140
1141   return Changed ? CS.getInstruction() : nullptr;
1142 }
1143
1144 // transformConstExprCastCall - If the callee is a constexpr cast of a function,
1145 // attempt to move the cast to the arguments of the call/invoke.
1146 //
1147 bool InstCombiner::transformConstExprCastCall(CallSite CS) {
1148   Function *Callee =
1149     dyn_cast<Function>(CS.getCalledValue()->stripPointerCasts());
1150   if (!Callee)
1151     return false;
1152   Instruction *Caller = CS.getInstruction();
1153   const AttributeSet &CallerPAL = CS.getAttributes();
1154
1155   // Okay, this is a cast from a function to a different type.  Unless doing so
1156   // would cause a type conversion of one of our arguments, change this call to
1157   // be a direct call with arguments casted to the appropriate types.
1158   //
1159   FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1160   Type *OldRetTy = Caller->getType();
1161   Type *NewRetTy = FT->getReturnType();
1162
1163   // Check to see if we are changing the return type...
1164   if (OldRetTy != NewRetTy) {
1165
1166     if (NewRetTy->isStructTy())
1167       return false; // TODO: Handle multiple return values.
1168
1169     if (!CastInst::isBitCastable(NewRetTy, OldRetTy)) {
1170       if (Callee->isDeclaration())
1171         return false;   // Cannot transform this return value.
1172
1173       if (!Caller->use_empty() &&
1174           // void -> non-void is handled specially
1175           !NewRetTy->isVoidTy())
1176       return false;   // Cannot transform this return value.
1177     }
1178
1179     if (!CallerPAL.isEmpty() && !Caller->use_empty()) {
1180       AttrBuilder RAttrs(CallerPAL, AttributeSet::ReturnIndex);
1181       if (RAttrs.
1182           hasAttributes(AttributeFuncs::
1183                         typeIncompatible(NewRetTy, AttributeSet::ReturnIndex),
1184                         AttributeSet::ReturnIndex))
1185         return false;   // Attribute not compatible with transformed value.
1186     }
1187
1188     // If the callsite is an invoke instruction, and the return value is used by
1189     // a PHI node in a successor, we cannot change the return type of the call
1190     // because there is no place to put the cast instruction (without breaking
1191     // the critical edge).  Bail out in this case.
1192     if (!Caller->use_empty())
1193       if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller))
1194         for (User *U : II->users())
1195           if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(U))
1196             if (PN->getParent() == II->getNormalDest() ||
1197                 PN->getParent() == II->getUnwindDest())
1198               return false;
1199   }
1200
1201   unsigned NumActualArgs = CS.arg_size();
1202   unsigned NumCommonArgs = std::min(FT->getNumParams(), NumActualArgs);
1203
1204   CallSite::arg_iterator AI = CS.arg_begin();
1205   for (unsigned i = 0, e = NumCommonArgs; i != e; ++i, ++AI) {
1206     Type *ParamTy = FT->getParamType(i);
1207     Type *ActTy = (*AI)->getType();
1208
1209     if (!CastInst::isBitCastable(ActTy, ParamTy))
1210       return false;   // Cannot transform this parameter value.
1211
1212     if (AttrBuilder(CallerPAL.getParamAttributes(i + 1), i + 1).
1213           hasAttributes(AttributeFuncs::
1214                         typeIncompatible(ParamTy, i + 1), i + 1))
1215       return false;   // Attribute not compatible with transformed value.
1216
1217     if (CS.isInAllocaArgument(i))
1218       return false;   // Cannot transform to and from inalloca.
1219
1220     // If the parameter is passed as a byval argument, then we have to have a
1221     // sized type and the sized type has to have the same size as the old type.
1222     if (ParamTy != ActTy &&
1223         CallerPAL.getParamAttributes(i + 1).hasAttribute(i + 1,
1224                                                          Attribute::ByVal)) {
1225       PointerType *ParamPTy = dyn_cast<PointerType>(ParamTy);
1226       if (!ParamPTy || !ParamPTy->getElementType()->isSized() || !DL)
1227         return false;
1228
1229       Type *CurElTy = ActTy->getPointerElementType();
1230       if (DL->getTypeAllocSize(CurElTy) !=
1231           DL->getTypeAllocSize(ParamPTy->getElementType()))
1232         return false;
1233     }
1234   }
1235
1236   if (Callee->isDeclaration()) {
1237     // Do not delete arguments unless we have a function body.
1238     if (FT->getNumParams() < NumActualArgs && !FT->isVarArg())
1239       return false;
1240
1241     // If the callee is just a declaration, don't change the varargsness of the
1242     // call.  We don't want to introduce a varargs call where one doesn't
1243     // already exist.
1244     PointerType *APTy = cast<PointerType>(CS.getCalledValue()->getType());
1245     if (FT->isVarArg()!=cast<FunctionType>(APTy->getElementType())->isVarArg())
1246       return false;
1247
1248     // If both the callee and the cast type are varargs, we still have to make
1249     // sure the number of fixed parameters are the same or we have the same
1250     // ABI issues as if we introduce a varargs call.
1251     if (FT->isVarArg() &&
1252         cast<FunctionType>(APTy->getElementType())->isVarArg() &&
1253         FT->getNumParams() !=
1254         cast<FunctionType>(APTy->getElementType())->getNumParams())
1255       return false;
1256   }
1257
1258   if (FT->getNumParams() < NumActualArgs && FT->isVarArg() &&
1259       !CallerPAL.isEmpty())
1260     // In this case we have more arguments than the new function type, but we
1261     // won't be dropping them.  Check that these extra arguments have attributes
1262     // that are compatible with being a vararg call argument.
1263     for (unsigned i = CallerPAL.getNumSlots(); i; --i) {
1264       unsigned Index = CallerPAL.getSlotIndex(i - 1);
1265       if (Index <= FT->getNumParams())
1266         break;
1267
1268       // Check if it has an attribute that's incompatible with varargs.
1269       AttributeSet PAttrs = CallerPAL.getSlotAttributes(i - 1);
1270       if (PAttrs.hasAttribute(Index, Attribute::StructRet))
1271         return false;
1272     }
1273
1274
1275   // Okay, we decided that this is a safe thing to do: go ahead and start
1276   // inserting cast instructions as necessary.
1277   std::vector<Value*> Args;
1278   Args.reserve(NumActualArgs);
1279   SmallVector<AttributeSet, 8> attrVec;
1280   attrVec.reserve(NumCommonArgs);
1281
1282   // Get any return attributes.
1283   AttrBuilder RAttrs(CallerPAL, AttributeSet::ReturnIndex);
1284
1285   // If the return value is not being used, the type may not be compatible
1286   // with the existing attributes.  Wipe out any problematic attributes.
1287   RAttrs.
1288     removeAttributes(AttributeFuncs::
1289                      typeIncompatible(NewRetTy, AttributeSet::ReturnIndex),
1290                      AttributeSet::ReturnIndex);
1291
1292   // Add the new return attributes.
1293   if (RAttrs.hasAttributes())
1294     attrVec.push_back(AttributeSet::get(Caller->getContext(),
1295                                         AttributeSet::ReturnIndex, RAttrs));
1296
1297   AI = CS.arg_begin();
1298   for (unsigned i = 0; i != NumCommonArgs; ++i, ++AI) {
1299     Type *ParamTy = FT->getParamType(i);
1300
1301     if ((*AI)->getType() == ParamTy) {
1302       Args.push_back(*AI);
1303     } else {
1304       Args.push_back(Builder->CreateBitCast(*AI, ParamTy));
1305     }
1306
1307     // Add any parameter attributes.
1308     AttrBuilder PAttrs(CallerPAL.getParamAttributes(i + 1), i + 1);
1309     if (PAttrs.hasAttributes())
1310       attrVec.push_back(AttributeSet::get(Caller->getContext(), i + 1,
1311                                           PAttrs));
1312   }
1313
1314   // If the function takes more arguments than the call was taking, add them
1315   // now.
1316   for (unsigned i = NumCommonArgs; i != FT->getNumParams(); ++i)
1317     Args.push_back(Constant::getNullValue(FT->getParamType(i)));
1318
1319   // If we are removing arguments to the function, emit an obnoxious warning.
1320   if (FT->getNumParams() < NumActualArgs) {
1321     // TODO: if (!FT->isVarArg()) this call may be unreachable. PR14722
1322     if (FT->isVarArg()) {
1323       // Add all of the arguments in their promoted form to the arg list.
1324       for (unsigned i = FT->getNumParams(); i != NumActualArgs; ++i, ++AI) {
1325         Type *PTy = getPromotedType((*AI)->getType());
1326         if (PTy != (*AI)->getType()) {
1327           // Must promote to pass through va_arg area!
1328           Instruction::CastOps opcode =
1329             CastInst::getCastOpcode(*AI, false, PTy, false);
1330           Args.push_back(Builder->CreateCast(opcode, *AI, PTy));
1331         } else {
1332           Args.push_back(*AI);
1333         }
1334
1335         // Add any parameter attributes.
1336         AttrBuilder PAttrs(CallerPAL.getParamAttributes(i + 1), i + 1);
1337         if (PAttrs.hasAttributes())
1338           attrVec.push_back(AttributeSet::get(FT->getContext(), i + 1,
1339                                               PAttrs));
1340       }
1341     }
1342   }
1343
1344   AttributeSet FnAttrs = CallerPAL.getFnAttributes();
1345   if (CallerPAL.hasAttributes(AttributeSet::FunctionIndex))
1346     attrVec.push_back(AttributeSet::get(Callee->getContext(), FnAttrs));
1347
1348   if (NewRetTy->isVoidTy())
1349     Caller->setName("");   // Void type should not have a name.
1350
1351   const AttributeSet &NewCallerPAL = AttributeSet::get(Callee->getContext(),
1352                                                        attrVec);
1353
1354   Instruction *NC;
1355   if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller)) {
1356     NC = Builder->CreateInvoke(Callee, II->getNormalDest(),
1357                                II->getUnwindDest(), Args);
1358     NC->takeName(II);
1359     cast<InvokeInst>(NC)->setCallingConv(II->getCallingConv());
1360     cast<InvokeInst>(NC)->setAttributes(NewCallerPAL);
1361   } else {
1362     CallInst *CI = cast<CallInst>(Caller);
1363     NC = Builder->CreateCall(Callee, Args);
1364     NC->takeName(CI);
1365     if (CI->isTailCall())
1366       cast<CallInst>(NC)->setTailCall();
1367     cast<CallInst>(NC)->setCallingConv(CI->getCallingConv());
1368     cast<CallInst>(NC)->setAttributes(NewCallerPAL);
1369   }
1370
1371   // Insert a cast of the return type as necessary.
1372   Value *NV = NC;
1373   if (OldRetTy != NV->getType() && !Caller->use_empty()) {
1374     if (!NV->getType()->isVoidTy()) {
1375       NV = NC = CastInst::Create(CastInst::BitCast, NC, OldRetTy);
1376       NC->setDebugLoc(Caller->getDebugLoc());
1377
1378       // If this is an invoke instruction, we should insert it after the first
1379       // non-phi, instruction in the normal successor block.
1380       if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller)) {
1381         BasicBlock::iterator I = II->getNormalDest()->getFirstInsertionPt();
1382         InsertNewInstBefore(NC, *I);
1383       } else {
1384         // Otherwise, it's a call, just insert cast right after the call.
1385         InsertNewInstBefore(NC, *Caller);
1386       }
1387       Worklist.AddUsersToWorkList(*Caller);
1388     } else {
1389       NV = UndefValue::get(Caller->getType());
1390     }
1391   }
1392
1393   if (!Caller->use_empty())
1394     ReplaceInstUsesWith(*Caller, NV);
1395   else if (Caller->hasValueHandle())
1396     ValueHandleBase::ValueIsRAUWd(Caller, NV);
1397
1398   EraseInstFromFunction(*Caller);
1399   return true;
1400 }
1401
1402 // transformCallThroughTrampoline - Turn a call to a function created by
1403 // init_trampoline / adjust_trampoline intrinsic pair into a direct call to the
1404 // underlying function.
1405 //
1406 Instruction *
1407 InstCombiner::transformCallThroughTrampoline(CallSite CS,
1408                                              IntrinsicInst *Tramp) {
1409   Value *Callee = CS.getCalledValue();
1410   PointerType *PTy = cast<PointerType>(Callee->getType());
1411   FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(PTy->getElementType());
1412   const AttributeSet &Attrs = CS.getAttributes();
1413
1414   // If the call already has the 'nest' attribute somewhere then give up -
1415   // otherwise 'nest' would occur twice after splicing in the chain.
1416   if (Attrs.hasAttrSomewhere(Attribute::Nest))
1417     return nullptr;
1418
1419   assert(Tramp &&
1420          "transformCallThroughTrampoline called with incorrect CallSite.");
1421
1422   Function *NestF =cast<Function>(Tramp->getArgOperand(1)->stripPointerCasts());
1423   PointerType *NestFPTy = cast<PointerType>(NestF->getType());
1424   FunctionType *NestFTy = cast<FunctionType>(NestFPTy->getElementType());
1425
1426   const AttributeSet &NestAttrs = NestF->getAttributes();
1427   if (!NestAttrs.isEmpty()) {
1428     unsigned NestIdx = 1;
1429     Type *NestTy = nullptr;
1430     AttributeSet NestAttr;
1431
1432     // Look for a parameter marked with the 'nest' attribute.
1433     for (FunctionType::param_iterator I = NestFTy->param_begin(),
1434          E = NestFTy->param_end(); I != E; ++NestIdx, ++I)
1435       if (NestAttrs.hasAttribute(NestIdx, Attribute::Nest)) {
1436         // Record the parameter type and any other attributes.
1437         NestTy = *I;
1438         NestAttr = NestAttrs.getParamAttributes(NestIdx);
1439         break;
1440       }
1441
1442     if (NestTy) {
1443       Instruction *Caller = CS.getInstruction();
1444       std::vector<Value*> NewArgs;
1445       NewArgs.reserve(CS.arg_size() + 1);
1446
1447       SmallVector<AttributeSet, 8> NewAttrs;
1448       NewAttrs.reserve(Attrs.getNumSlots() + 1);
1449
1450       // Insert the nest argument into the call argument list, which may
1451       // mean appending it.  Likewise for attributes.
1452
1453       // Add any result attributes.
1454       if (Attrs.hasAttributes(AttributeSet::ReturnIndex))
1455         NewAttrs.push_back(AttributeSet::get(Caller->getContext(),
1456                                              Attrs.getRetAttributes()));
1457
1458       {
1459         unsigned Idx = 1;
1460         CallSite::arg_iterator I = CS.arg_begin(), E = CS.arg_end();
1461         do {
1462           if (Idx == NestIdx) {
1463             // Add the chain argument and attributes.
1464             Value *NestVal = Tramp->getArgOperand(2);
1465             if (NestVal->getType() != NestTy)
1466               NestVal = Builder->CreateBitCast(NestVal, NestTy, "nest");
1467             NewArgs.push_back(NestVal);
1468             NewAttrs.push_back(AttributeSet::get(Caller->getContext(),
1469                                                  NestAttr));
1470           }
1471
1472           if (I == E)
1473             break;
1474
1475           // Add the original argument and attributes.
1476           NewArgs.push_back(*I);
1477           AttributeSet Attr = Attrs.getParamAttributes(Idx);
1478           if (Attr.hasAttributes(Idx)) {
1479             AttrBuilder B(Attr, Idx);
1480             NewAttrs.push_back(AttributeSet::get(Caller->getContext(),
1481                                                  Idx + (Idx >= NestIdx), B));
1482           }
1483
1484           ++Idx, ++I;
1485         } while (1);
1486       }
1487
1488       // Add any function attributes.
1489       if (Attrs.hasAttributes(AttributeSet::FunctionIndex))
1490         NewAttrs.push_back(AttributeSet::get(FTy->getContext(),
1491                                              Attrs.getFnAttributes()));
1492
1493       // The trampoline may have been bitcast to a bogus type (FTy).
1494       // Handle this by synthesizing a new function type, equal to FTy
1495       // with the chain parameter inserted.
1496
1497       std::vector<Type*> NewTypes;
1498       NewTypes.reserve(FTy->getNumParams()+1);
1499
1500       // Insert the chain's type into the list of parameter types, which may
1501       // mean appending it.
1502       {
1503         unsigned Idx = 1;
1504         FunctionType::param_iterator I = FTy->param_begin(),
1505           E = FTy->param_end();
1506
1507         do {
1508           if (Idx == NestIdx)
1509             // Add the chain's type.
1510             NewTypes.push_back(NestTy);
1511
1512           if (I == E)
1513             break;
1514
1515           // Add the original type.
1516           NewTypes.push_back(*I);
1517
1518           ++Idx, ++I;
1519         } while (1);
1520       }
1521
1522       // Replace the trampoline call with a direct call.  Let the generic
1523       // code sort out any function type mismatches.
1524       FunctionType *NewFTy = FunctionType::get(FTy->getReturnType(), NewTypes,
1525                                                 FTy->isVarArg());
1526       Constant *NewCallee =
1527         NestF->getType() == PointerType::getUnqual(NewFTy) ?
1528         NestF : ConstantExpr::getBitCast(NestF,
1529                                          PointerType::getUnqual(NewFTy));
1530       const AttributeSet &NewPAL =
1531           AttributeSet::get(FTy->getContext(), NewAttrs);
1532
1533       Instruction *NewCaller;
1534       if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller)) {
1535         NewCaller = InvokeInst::Create(NewCallee,
1536                                        II->getNormalDest(), II->getUnwindDest(),
1537                                        NewArgs);
1538         cast<InvokeInst>(NewCaller)->setCallingConv(II->getCallingConv());
1539         cast<InvokeInst>(NewCaller)->setAttributes(NewPAL);
1540       } else {
1541         NewCaller = CallInst::Create(NewCallee, NewArgs);
1542         if (cast<CallInst>(Caller)->isTailCall())
1543           cast<CallInst>(NewCaller)->setTailCall();
1544         cast<CallInst>(NewCaller)->
1545           setCallingConv(cast<CallInst>(Caller)->getCallingConv());
1546         cast<CallInst>(NewCaller)->setAttributes(NewPAL);
1547       }
1548
1549       return NewCaller;
1550     }
1551   }
1552
1553   // Replace the trampoline call with a direct call.  Since there is no 'nest'
1554   // parameter, there is no need to adjust the argument list.  Let the generic
1555   // code sort out any function type mismatches.
1556   Constant *NewCallee =
1557     NestF->getType() == PTy ? NestF :
1558                               ConstantExpr::getBitCast(NestF, PTy);
1559   CS.setCalledFunction(NewCallee);
1560   return CS.getInstruction();
1561 }