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