lib/Transforms/InstCombine/InstCombineCalls.cpp

   1 //===- InstCombineCalls.cpp -----------------------------------------------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file implements the visitCall and visitInvoke functions.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "InstCombine.h"
  15 #include "llvm/Support/CallSite.h"
  16 #include "llvm/Target/TargetData.h"
  17 #include "llvm/Analysis/MemoryBuiltins.h"
  18 #include "llvm/Transforms/Utils/BuildLibCalls.h"
  19 #include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
  20 using namespace llvm;
  21
  22 /// getPromotedType - Return the specified type promoted as it would be to pass
  23 /// though a va_arg area.
  24 static Type *getPromotedType(Type *Ty) {
  25   if (IntegerType* ITy = dyn_cast<IntegerType>(Ty)) {
  26     if (ITy->getBitWidth() < 32)
  27       return Type::getInt32Ty(Ty->getContext());
  28   }
  29   return Ty;
  30 }
  31
  32
  33 Instruction *InstCombiner::SimplifyMemTransfer(MemIntrinsic *MI) {
  34   unsigned DstAlign = getKnownAlignment(MI->getArgOperand(0), TD);
  35   unsigned SrcAlign = getKnownAlignment(MI->getArgOperand(1), TD);
  36   unsigned MinAlign = std::min(DstAlign, SrcAlign);
  37   unsigned CopyAlign = MI->getAlignment();
  38
  39   if (CopyAlign < MinAlign) {
  40     MI->setAlignment(ConstantInt::get(MI->getAlignmentType(),
  41                                              MinAlign, false));
  42     return MI;
  43   }
  44
  45   // If MemCpyInst length is 1/2/4/8 bytes then replace memcpy with
  46   // load/store.
  47   ConstantInt *MemOpLength = dyn_cast<ConstantInt>(MI->getArgOperand(2));
  48   if (MemOpLength == 0) return 0;
  49
  50   // Source and destination pointer types are always "i8*" for intrinsic.  See
  51   // if the size is something we can handle with a single primitive load/store.
  52   // A single load+store correctly handles overlapping memory in the memmove
  53   // case.
  54   unsigned Size = MemOpLength->getZExtValue();
  55   if (Size == 0) return MI;  // Delete this mem transfer.
  56
  57   if (Size > 8 || (Size&(Size-1)))
  58     return 0;  // If not 1/2/4/8 bytes, exit.
  59
  60   // Use an integer load+store unless we can find something better.
  61   unsigned SrcAddrSp =
  62     cast<PointerType>(MI->getArgOperand(1)->getType())->getAddressSpace();
  63   unsigned DstAddrSp =
  64     cast<PointerType>(MI->getArgOperand(0)->getType())->getAddressSpace();
  65
  66   IntegerType* IntType = IntegerType::get(MI->getContext(), Size<<3);
  67   Type *NewSrcPtrTy = PointerType::get(IntType, SrcAddrSp);
  68   Type *NewDstPtrTy = PointerType::get(IntType, DstAddrSp);
  69
  70   // Memcpy forces the use of i8* for the source and destination.  That means
  71   // that if you're using memcpy to move one double around, you'll get a cast
  72   // from double* to i8*.  We'd much rather use a double load+store rather than
  73   // an i64 load+store, here because this improves the odds that the source or
  74   // dest address will be promotable.  See if we can find a better type than the
  75   // integer datatype.
  76   Value *StrippedDest = MI->getArgOperand(0)->stripPointerCasts();
  77   if (StrippedDest != MI->getArgOperand(0)) {
  78     Type *SrcETy = cast<PointerType>(StrippedDest->getType())
  79                                     ->getElementType();
  80     if (TD && SrcETy->isSized() && TD->getTypeStoreSize(SrcETy) == Size) {
  81       // The SrcETy might be something like {{{double}}} or [1 x double].  Rip
  82       // down through these levels if so.
  83       while (!SrcETy->isSingleValueType()) {
  84         if (StructType *STy = dyn_cast<StructType>(SrcETy)) {
  85           if (STy->getNumElements() == 1)
  86             SrcETy = STy->getElementType(0);
  87           else
  88             break;
  89         } else if (ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(SrcETy)) {
  90           if (ATy->getNumElements() == 1)
  91             SrcETy = ATy->getElementType();
  92           else
  93             break;
  94         } else
  95           break;
  96       }
  97
  98       if (SrcETy->isSingleValueType()) {
  99         NewSrcPtrTy = PointerType::get(SrcETy, SrcAddrSp);
 100         NewDstPtrTy = PointerType::get(SrcETy, DstAddrSp);
 101       }
 102     }
 103   }
 104
 105
 106   // If the memcpy/memmove provides better alignment info than we can
 107   // infer, use it.
 108   SrcAlign = std::max(SrcAlign, CopyAlign);
 109   DstAlign = std::max(DstAlign, CopyAlign);
 110
 111   Value *Src = Builder->CreateBitCast(MI->getArgOperand(1), NewSrcPtrTy);
 112   Value *Dest = Builder->CreateBitCast(MI->getArgOperand(0), NewDstPtrTy);
 113   LoadInst *L = Builder->CreateLoad(Src, MI->isVolatile());
 114   L->setAlignment(SrcAlign);
 115   StoreInst *S = Builder->CreateStore(L, Dest, MI->isVolatile());
 116   S->setAlignment(DstAlign);
 117
 118   // Set the size of the copy to 0, it will be deleted on the next iteration.
 119   MI->setArgOperand(2, Constant::getNullValue(MemOpLength->getType()));
 120   return MI;
 121 }
 122
 123 Instruction *InstCombiner::SimplifyMemSet(MemSetInst *MI) {
 124   unsigned Alignment = getKnownAlignment(MI->getDest(), TD);
 125   if (MI->getAlignment() < Alignment) {
 126     MI->setAlignment(ConstantInt::get(MI->getAlignmentType(),
 127                                              Alignment, false));
 128     return MI;
 129   }
 130
 131   // Extract the length and alignment and fill if they are constant.
 132   ConstantInt *LenC = dyn_cast<ConstantInt>(MI->getLength());
 133   ConstantInt *FillC = dyn_cast<ConstantInt>(MI->getValue());
 134   if (!LenC || !FillC || !FillC->getType()->isIntegerTy(8))
 135     return 0;
 136   uint64_t Len = LenC->getZExtValue();
 137   Alignment = MI->getAlignment();
 138
 139   // If the length is zero, this is a no-op
 140   if (Len == 0) return MI; // memset(d,c,0,a) -> noop
 141
 142   // memset(s,c,n) -> store s, c (for n=1,2,4,8)
 143   if (Len <= 8 && isPowerOf2_32((uint32_t)Len)) {
 144     Type *ITy = IntegerType::get(MI->getContext(), Len*8);  // n=1 -> i8.
 145
 146     Value *Dest = MI->getDest();
 147     unsigned DstAddrSp = cast<PointerType>(Dest->getType())->getAddressSpace();
 148     Type *NewDstPtrTy = PointerType::get(ITy, DstAddrSp);
 149     Dest = Builder->CreateBitCast(Dest, NewDstPtrTy);
 150
 151     // Alignment 0 is identity for alignment 1 for memset, but not store.
 152     if (Alignment == 0) Alignment = 1;
 153
 154     // Extract the fill value and store.
 155     uint64_t Fill = FillC->getZExtValue()*0x0101010101010101ULL;
 156     StoreInst *S = Builder->CreateStore(ConstantInt::get(ITy, Fill), Dest,
 157                                         MI->isVolatile());
 158     S->setAlignment(Alignment);
 159
 160     // Set the size of the copy to 0, it will be deleted on the next iteration.
 161     MI->setLength(Constant::getNullValue(LenC->getType()));
 162     return MI;
 163   }
 164
 165   return 0;
 166 }
 167
 168 /// visitCallInst - CallInst simplification.  This mostly only handles folding
 169 /// of intrinsic instructions.  For normal calls, it allows visitCallSite to do
 170 /// the heavy lifting.
 171 ///
 172 Instruction *InstCombiner::visitCallInst(CallInst &CI) {
 173   if (isFreeCall(&CI))
 174     return visitFree(CI);
 175   if (extractMallocCall(&CI) || extractCallocCall(&CI))
 176     return visitMalloc(CI);
 177
 178   // If the caller function is nounwind, mark the call as nounwind, even if the
 179   // callee isn't.
 180   if (CI.getParent()->getParent()->doesNotThrow() &&
 181       !CI.doesNotThrow()) {
 182     CI.setDoesNotThrow();
 183     return &CI;
 184   }
 185
 186   IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(&CI);
 187   if (!II) return visitCallSite(&CI);
 188
 189   // Intrinsics cannot occur in an invoke, so handle them here instead of in
 190   // visitCallSite.
 191   if (MemIntrinsic *MI = dyn_cast<MemIntrinsic>(II)) {
 192     bool Changed = false;
 193
 194     // memmove/cpy/set of zero bytes is a noop.
 195     if (Constant *NumBytes = dyn_cast<Constant>(MI->getLength())) {
 196       if (NumBytes->isNullValue())
 197         return EraseInstFromFunction(CI);
 198
 199       if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(NumBytes))
 200         if (CI->getZExtValue() == 1) {
 201           // Replace the instruction with just byte operations.  We would
 202           // transform other cases to loads/stores, but we don't know if
 203           // alignment is sufficient.
 204         }
 205     }
 206
 207     // No other transformations apply to volatile transfers.
 208     if (MI->isVolatile())
 209       return 0;
 210
 211     // If we have a memmove and the source operation is a constant global,
 212     // then the source and dest pointers can't alias, so we can change this
 213     // into a call to memcpy.
 214     if (MemMoveInst *MMI = dyn_cast<MemMoveInst>(MI)) {
 215       if (GlobalVariable *GVSrc = dyn_cast<GlobalVariable>(MMI->getSource()))
 216         if (GVSrc->isConstant()) {
 217           Module *M = CI.getParent()->getParent()->getParent();
 218           Intrinsic::ID MemCpyID = Intrinsic::memcpy;
 219           Type *Tys[3] = { CI.getArgOperand(0)->getType(),
 220                            CI.getArgOperand(1)->getType(),
 221                            CI.getArgOperand(2)->getType() };
 222           CI.setCalledFunction(Intrinsic::getDeclaration(M, MemCpyID, Tys));
 223           Changed = true;
 224         }
 225     }
 226
 227     if (MemTransferInst *MTI = dyn_cast<MemTransferInst>(MI)) {
 228       // memmove(x,x,size) -> noop.
 229       if (MTI->getSource() == MTI->getDest())
 230         return EraseInstFromFunction(CI);
 231     }
 232
 233     // If we can determine a pointer alignment that is bigger than currently
 234     // set, update the alignment.
 235     if (isa<MemTransferInst>(MI)) {
 236       if (Instruction *I = SimplifyMemTransfer(MI))
 237         return I;
 238     } else if (MemSetInst *MSI = dyn_cast<MemSetInst>(MI)) {
 239       if (Instruction *I = SimplifyMemSet(MSI))
 240         return I;
 241     }
 242
 243     if (Changed) return II;
 244   }
 245
 246   switch (II->getIntrinsicID()) {
 247   default: break;
 248   case Intrinsic::objectsize: {
 249     // We need target data for just about everything so depend on it.
 250     if (!TD) return 0;
 251
 252     Type *ReturnTy = CI.getType();
 253     uint64_t DontKnow = II->getArgOperand(1) == Builder->getTrue() ? 0 : -1ULL;
 254
 255     // Get to the real allocated thing and offset as fast as possible.
 256     Value *Op1 = II->getArgOperand(0)->stripPointerCasts();
 257
 258     uint64_t Offset = 0;
 259     uint64_t Size = -1ULL;
 260
 261     // Try to look through constant GEPs.
 262     if (GEPOperator *GEP = dyn_cast<GEPOperator>(Op1)) {
 263       if (!GEP->hasAllConstantIndices()) return 0;
 264
 265       // Get the current byte offset into the thing. Use the original
 266       // operand in case we're looking through a bitcast.
 267       SmallVector<Value*, 8> Ops(GEP->idx_begin(), GEP->idx_end());
 268       if (!GEP->getPointerOperandType()->isPointerTy())
 269         return 0;
 270       Offset = TD->getIndexedOffset(GEP->getPointerOperandType(), Ops);
 271
 272       Op1 = GEP->getPointerOperand()->stripPointerCasts();
 273
 274       // Make sure we're not a constant offset from an external
 275       // global.
 276       if (GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(Op1))
 277         if (!GV->hasDefinitiveInitializer()) return 0;
 278     }
 279
 280     // If we've stripped down to a single global variable that we
 281     // can know the size of then just return that.
 282     if (GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(Op1)) {
 283       if (GV->hasDefinitiveInitializer()) {
 284         Constant *C = GV->getInitializer();
 285         Size = TD->getTypeAllocSize(C->getType());
 286       } else {
 287         // Can't determine size of the GV.
 288         Constant *RetVal = ConstantInt::get(ReturnTy, DontKnow);
 289         return ReplaceInstUsesWith(CI, RetVal);
 290       }
 291     } else if (AllocaInst *AI = dyn_cast<AllocaInst>(Op1)) {
 292       // Get alloca size.
 293       if (AI->getAllocatedType()->isSized()) {
 294         Size = TD->getTypeAllocSize(AI->getAllocatedType());
 295         if (AI->isArrayAllocation()) {
 296           const ConstantInt *C = dyn_cast<ConstantInt>(AI->getArraySize());
 297           if (!C) return 0;
 298           Size *= C->getZExtValue();
 299         }
 300       }
 301     } else if (CallInst *MI = extractMallocCall(Op1)) {
 302       // Get allocation size.
 303       Value *Arg = MI->getArgOperand(0);
 304       if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Arg))
 305           Size = CI->getZExtValue();
 306
 307     } else if (CallInst *MI = extractCallocCall(Op1)) {
 308       // Get allocation size.
 309       Value *Arg1 = MI->getArgOperand(0);
 310       Value *Arg2 = MI->getArgOperand(1);
 311       if (ConstantInt *CI1 = dyn_cast<ConstantInt>(Arg1))
 312         if (ConstantInt *CI2 = dyn_cast<ConstantInt>(Arg2))
 313           Size = (CI1->getValue() * CI2->getValue()).getZExtValue();
 314     }
 315
 316     // Do not return "I don't know" here. Later optimization passes could
 317     // make it possible to evaluate objectsize to a constant.
 318     if (Size == -1ULL)
 319       return 0;
 320
 321     if (Size < Offset) {
 322       // Out of bound reference? Negative index normalized to large
 323       // index? Just return "I don't know".
 324       return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantInt::get(ReturnTy, DontKnow));
 325     }
 326     return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantInt::get(ReturnTy, Size-Offset));
 327   }
 328   case Intrinsic::bswap:
 329     // bswap(bswap(x)) -> x
 330     if (IntrinsicInst *Operand = dyn_cast<IntrinsicInst>(II->getArgOperand(0)))
 331       if (Operand->getIntrinsicID() == Intrinsic::bswap)
 332         return ReplaceInstUsesWith(CI, Operand->getArgOperand(0));
 333
 334     // bswap(trunc(bswap(x))) -> trunc(lshr(x, c))
 335     if (TruncInst *TI = dyn_cast<TruncInst>(II->getArgOperand(0))) {
 336       if (IntrinsicInst *Operand = dyn_cast<IntrinsicInst>(TI->getOperand(0)))
 337         if (Operand->getIntrinsicID() == Intrinsic::bswap) {
 338           unsigned C = Operand->getType()->getPrimitiveSizeInBits() -
 339                        TI->getType()->getPrimitiveSizeInBits();
 340           Value *CV = ConstantInt::get(Operand->getType(), C);
 341           Value *V = Builder->CreateLShr(Operand->getArgOperand(0), CV);
 342           return new TruncInst(V, TI->getType());
 343         }
 344     }
 345
 346     break;
 347   case Intrinsic::powi:
 348     if (ConstantInt *Power = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1))) {
 349       // powi(x, 0) -> 1.0
 350       if (Power->isZero())
 351         return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantFP::get(CI.getType(), 1.0));
 352       // powi(x, 1) -> x
 353       if (Power->isOne())
 354         return ReplaceInstUsesWith(CI, II->getArgOperand(0));
 355       // powi(x, -1) -> 1/x
 356       if (Power->isAllOnesValue())
 357         return BinaryOperator::CreateFDiv(ConstantFP::get(CI.getType(), 1.0),
 358                                           II->getArgOperand(0));
 359     }
 360     break;
 361   case Intrinsic::cttz: {
 362     // If all bits below the first known one are known zero,
 363     // this value is constant.
 364     IntegerType *IT = dyn_cast<IntegerType>(II->getArgOperand(0)->getType());
 365     // FIXME: Try to simplify vectors of integers.
 366     if (!IT) break;
 367     uint32_t BitWidth = IT->getBitWidth();
 368     APInt KnownZero(BitWidth, 0);
 369     APInt KnownOne(BitWidth, 0);
 370     ComputeMaskedBits(II->getArgOperand(0), KnownZero, KnownOne);
 371     unsigned TrailingZeros = KnownOne.countTrailingZeros();
 372     APInt Mask(APInt::getLowBitsSet(BitWidth, TrailingZeros));
 373     if ((Mask & KnownZero) == Mask)
 374       return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantInt::get(IT,
 375                                  APInt(BitWidth, TrailingZeros)));
 376
 377     }
 378     break;
 379   case Intrinsic::ctlz: {
 380     // If all bits above the first known one are known zero,
 381     // this value is constant.
 382     IntegerType *IT = dyn_cast<IntegerType>(II->getArgOperand(0)->getType());
 383     // FIXME: Try to simplify vectors of integers.
 384     if (!IT) break;
 385     uint32_t BitWidth = IT->getBitWidth();
 386     APInt KnownZero(BitWidth, 0);
 387     APInt KnownOne(BitWidth, 0);
 388     ComputeMaskedBits(II->getArgOperand(0), KnownZero, KnownOne);
 389     unsigned LeadingZeros = KnownOne.countLeadingZeros();
 390     APInt Mask(APInt::getHighBitsSet(BitWidth, LeadingZeros));
 391     if ((Mask & KnownZero) == Mask)
 392       return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantInt::get(IT,
 393                                  APInt(BitWidth, LeadingZeros)));
 394
 395     }
 396     break;
 397   case Intrinsic::uadd_with_overflow: {
 398     Value *LHS = II->getArgOperand(0), *RHS = II->getArgOperand(1);
 399     IntegerType *IT = cast<IntegerType>(II->getArgOperand(0)->getType());
 400     uint32_t BitWidth = IT->getBitWidth();
 401     APInt LHSKnownZero(BitWidth, 0);
 402     APInt LHSKnownOne(BitWidth, 0);
 403     ComputeMaskedBits(LHS, LHSKnownZero, LHSKnownOne);
 404     bool LHSKnownNegative = LHSKnownOne[BitWidth - 1];
 405     bool LHSKnownPositive = LHSKnownZero[BitWidth - 1];
 406
 407     if (LHSKnownNegative || LHSKnownPositive) {
 408       APInt RHSKnownZero(BitWidth, 0);
 409       APInt RHSKnownOne(BitWidth, 0);
 410       ComputeMaskedBits(RHS, RHSKnownZero, RHSKnownOne);
 411       bool RHSKnownNegative = RHSKnownOne[BitWidth - 1];
 412       bool RHSKnownPositive = RHSKnownZero[BitWidth - 1];
 413       if (LHSKnownNegative && RHSKnownNegative) {
 414         // The sign bit is set in both cases: this MUST overflow.
 415         // Create a simple add instruction, and insert it into the struct.
 416         Value *Add = Builder->CreateAdd(LHS, RHS);
 417         Add->takeName(&CI);
 418         Constant *V[] = {
 419           UndefValue::get(LHS->getType()),
 420           ConstantInt::getTrue(II->getContext())
 421         };
 422         StructType *ST = cast<StructType>(II->getType());
 423         Constant *Struct = ConstantStruct::get(ST, V);
 424         return InsertValueInst::Create(Struct, Add, 0);
 425       }
 426
 427       if (LHSKnownPositive && RHSKnownPositive) {
 428         // The sign bit is clear in both cases: this CANNOT overflow.
 429         // Create a simple add instruction, and insert it into the struct.
 430         Value *Add = Builder->CreateNUWAdd(LHS, RHS);
 431         Add->takeName(&CI);
 432         Constant *V[] = {
 433           UndefValue::get(LHS->getType()),
 434           ConstantInt::getFalse(II->getContext())
 435         };
 436         StructType *ST = cast<StructType>(II->getType());
 437         Constant *Struct = ConstantStruct::get(ST, V);
 438         return InsertValueInst::Create(Struct, Add, 0);
 439       }
 440     }
 441   }
 442   // FALL THROUGH uadd into sadd
 443   case Intrinsic::sadd_with_overflow:
 444     // Canonicalize constants into the RHS.
 445     if (isa<Constant>(II->getArgOperand(0)) &&
 446         !isa<Constant>(II->getArgOperand(1))) {
 447       Value *LHS = II->getArgOperand(0);
 448       II->setArgOperand(0, II->getArgOperand(1));
 449       II->setArgOperand(1, LHS);
 450       return II;
 451     }
 452
 453     // X + undef -> undef
 454     if (isa<UndefValue>(II->getArgOperand(1)))
 455       return ReplaceInstUsesWith(CI, UndefValue::get(II->getType()));
 456
 457     if (ConstantInt *RHS = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1))) {
 458       // X + 0 -> {X, false}
 459       if (RHS->isZero()) {
 460         Constant *V[] = {
 461           UndefValue::get(II->getArgOperand(0)->getType()),
 462           ConstantInt::getFalse(II->getContext())
 463         };
 464         Constant *Struct =
 465           ConstantStruct::get(cast<StructType>(II->getType()), V);
 466         return InsertValueInst::Create(Struct, II->getArgOperand(0), 0);
 467       }
 468     }
 469     break;
 470   case Intrinsic::usub_with_overflow:
 471   case Intrinsic::ssub_with_overflow:
 472     // undef - X -> undef
 473     // X - undef -> undef
 474     if (isa<UndefValue>(II->getArgOperand(0)) ||
 475         isa<UndefValue>(II->getArgOperand(1)))
 476       return ReplaceInstUsesWith(CI, UndefValue::get(II->getType()));
 477
 478     if (ConstantInt *RHS = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1))) {
 479       // X - 0 -> {X, false}
 480       if (RHS->isZero()) {
 481         Constant *V[] = {
 482           UndefValue::get(II->getArgOperand(0)->getType()),
 483           ConstantInt::getFalse(II->getContext())
 484         };
 485         Constant *Struct =
 486           ConstantStruct::get(cast<StructType>(II->getType()), V);
 487         return InsertValueInst::Create(Struct, II->getArgOperand(0), 0);
 488       }
 489     }
 490     break;
 491   case Intrinsic::umul_with_overflow: {
 492     Value *LHS = II->getArgOperand(0), *RHS = II->getArgOperand(1);
 493     unsigned BitWidth = cast<IntegerType>(LHS->getType())->getBitWidth();
 494
 495     APInt LHSKnownZero(BitWidth, 0);
 496     APInt LHSKnownOne(BitWidth, 0);
 497     ComputeMaskedBits(LHS, LHSKnownZero, LHSKnownOne);
 498     APInt RHSKnownZero(BitWidth, 0);
 499     APInt RHSKnownOne(BitWidth, 0);
 500     ComputeMaskedBits(RHS, RHSKnownZero, RHSKnownOne);
 501
 502     // Get the largest possible values for each operand.
 503     APInt LHSMax = ~LHSKnownZero;
 504     APInt RHSMax = ~RHSKnownZero;
 505
 506     // If multiplying the maximum values does not overflow then we can turn
 507     // this into a plain NUW mul.
 508     bool Overflow;
 509     LHSMax.umul_ov(RHSMax, Overflow);
 510     if (!Overflow) {
 511       Value *Mul = Builder->CreateNUWMul(LHS, RHS, "umul_with_overflow");
 512       Constant *V[] = {
 513         UndefValue::get(LHS->getType()),
 514         Builder->getFalse()
 515       };
 516       Constant *Struct = ConstantStruct::get(cast<StructType>(II->getType()),V);
 517       return InsertValueInst::Create(Struct, Mul, 0);
 518     }
 519   } // FALL THROUGH
 520   case Intrinsic::smul_with_overflow:
 521     // Canonicalize constants into the RHS.
 522     if (isa<Constant>(II->getArgOperand(0)) &&
 523         !isa<Constant>(II->getArgOperand(1))) {
 524       Value *LHS = II->getArgOperand(0);
 525       II->setArgOperand(0, II->getArgOperand(1));
 526       II->setArgOperand(1, LHS);
 527       return II;
 528     }
 529
 530     // X * undef -> undef
 531     if (isa<UndefValue>(II->getArgOperand(1)))
 532       return ReplaceInstUsesWith(CI, UndefValue::get(II->getType()));
 533
 534     if (ConstantInt *RHSI = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1))) {
 535       // X*0 -> {0, false}
 536       if (RHSI->isZero())
 537         return ReplaceInstUsesWith(CI, Constant::getNullValue(II->getType()));
 538
 539       // X * 1 -> {X, false}
 540       if (RHSI->equalsInt(1)) {
 541         Constant *V[] = {
 542           UndefValue::get(II->getArgOperand(0)->getType()),
 543           ConstantInt::getFalse(II->getContext())
 544         };
 545         Constant *Struct =
 546           ConstantStruct::get(cast<StructType>(II->getType()), V);
 547         return InsertValueInst::Create(Struct, II->getArgOperand(0), 0);
 548       }
 549     }
 550     break;
 551   case Intrinsic::ppc_altivec_lvx:
 552   case Intrinsic::ppc_altivec_lvxl:
 553     // Turn PPC lvx -> load if the pointer is known aligned.
 554     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(0), 16, TD) >= 16) {
 555       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(0),
 556                                          PointerType::getUnqual(II->getType()));
 557       return new LoadInst(Ptr);
 558     }
 559     break;
 560   case Intrinsic::ppc_altivec_stvx:
 561   case Intrinsic::ppc_altivec_stvxl:
 562     // Turn stvx -> store if the pointer is known aligned.
 563     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(1), 16, TD) >= 16) {
 564       Type *OpPtrTy =
 565         PointerType::getUnqual(II->getArgOperand(0)->getType());
 566       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(1), OpPtrTy);
 567       return new StoreInst(II->getArgOperand(0), Ptr);
 568     }
 569     break;
 570   case Intrinsic::x86_sse_storeu_ps:
 571   case Intrinsic::x86_sse2_storeu_pd:
 572   case Intrinsic::x86_sse2_storeu_dq:
 573     // Turn X86 storeu -> store if the pointer is known aligned.
 574     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(0), 16, TD) >= 16) {
 575       Type *OpPtrTy =
 576         PointerType::getUnqual(II->getArgOperand(1)->getType());
 577       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(0), OpPtrTy);
 578       return new StoreInst(II->getArgOperand(1), Ptr);
 579     }
 580     break;
 581
 582   case Intrinsic::x86_sse_cvtss2si:
 583   case Intrinsic::x86_sse_cvtss2si64:
 584   case Intrinsic::x86_sse_cvttss2si:
 585   case Intrinsic::x86_sse_cvttss2si64:
 586   case Intrinsic::x86_sse2_cvtsd2si:
 587   case Intrinsic::x86_sse2_cvtsd2si64:
 588   case Intrinsic::x86_sse2_cvttsd2si:
 589   case Intrinsic::x86_sse2_cvttsd2si64: {
 590     // These intrinsics only demand the 0th element of their input vectors. If
 591     // we can simplify the input based on that, do so now.
 592     unsigned VWidth =
 593       cast<VectorType>(II->getArgOperand(0)->getType())->getNumElements();
 594     APInt DemandedElts(VWidth, 1);
 595     APInt UndefElts(VWidth, 0);
 596     if (Value *V = SimplifyDemandedVectorElts(II->getArgOperand(0),
 597                                               DemandedElts, UndefElts)) {
 598       II->setArgOperand(0, V);
 599       return II;
 600     }
 601     break;
 602   }
 603
 604
 605   case Intrinsic::x86_sse41_pmovsxbw:
 606   case Intrinsic::x86_sse41_pmovsxwd:
 607   case Intrinsic::x86_sse41_pmovsxdq:
 608   case Intrinsic::x86_sse41_pmovzxbw:
 609   case Intrinsic::x86_sse41_pmovzxwd:
 610   case Intrinsic::x86_sse41_pmovzxdq: {
 611     // pmov{s|z}x ignores the upper half of their input vectors.
 612     unsigned VWidth =
 613       cast<VectorType>(II->getArgOperand(0)->getType())->getNumElements();
 614     unsigned LowHalfElts = VWidth / 2;
 615     APInt InputDemandedElts(APInt::getBitsSet(VWidth, 0, LowHalfElts));
 616     APInt UndefElts(VWidth, 0);
 617     if (Value *TmpV = SimplifyDemandedVectorElts(II->getArgOperand(0),
 618                                                  InputDemandedElts,
 619                                                  UndefElts)) {
 620       II->setArgOperand(0, TmpV);
 621       return II;
 622     }
 623     break;
 624   }
 625
 626   case Intrinsic::ppc_altivec_vperm:
 627     // Turn vperm(V1,V2,mask) -> shuffle(V1,V2,mask) if mask is a constant.
 628     if (Constant *Mask = dyn_cast<Constant>(II->getArgOperand(2))) {
 629       assert(Mask->getType()->getVectorNumElements() == 16 &&
 630              "Bad type for intrinsic!");
 631
 632       // Check that all of the elements are integer constants or undefs.
 633       bool AllEltsOk = true;
 634       for (unsigned i = 0; i != 16; ++i) {
 635         Constant *Elt = Mask->getAggregateElement(i);
 636         if (Elt == 0 ||
 637             !(isa<ConstantInt>(Elt) || isa<UndefValue>(Elt))) {
 638           AllEltsOk = false;
 639           break;
 640         }
 641       }
 642
 643       if (AllEltsOk) {
 644         // Cast the input vectors to byte vectors.
 645         Value *Op0 = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(0),
 646                                             Mask->getType());
 647         Value *Op1 = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(1),
 648                                             Mask->getType());
 649         Value *Result = UndefValue::get(Op0->getType());
 650
 651         // Only extract each element once.
 652         Value *ExtractedElts[32];
 653         memset(ExtractedElts, 0, sizeof(ExtractedElts));
 654
 655         for (unsigned i = 0; i != 16; ++i) {
 656           if (isa<UndefValue>(Mask->getAggregateElement(i)))
 657             continue;
 658           unsigned Idx =
 659             cast<ConstantInt>(Mask->getAggregateElement(i))->getZExtValue();
 660           Idx &= 31;  // Match the hardware behavior.
 661
 662           if (ExtractedElts[Idx] == 0) {
 663             ExtractedElts[Idx] =
 664               Builder->CreateExtractElement(Idx < 16 ? Op0 : Op1,
 665                                             Builder->getInt32(Idx&15));
 666           }
 667
 668           // Insert this value into the result vector.
 669           Result = Builder->CreateInsertElement(Result, ExtractedElts[Idx],
 670                                                 Builder->getInt32(i));
 671         }
 672         return CastInst::Create(Instruction::BitCast, Result, CI.getType());
 673       }
 674     }
 675     break;
 676
 677   case Intrinsic::arm_neon_vld1:
 678   case Intrinsic::arm_neon_vld2:
 679   case Intrinsic::arm_neon_vld3:
 680   case Intrinsic::arm_neon_vld4:
 681   case Intrinsic::arm_neon_vld2lane:
 682   case Intrinsic::arm_neon_vld3lane:
 683   case Intrinsic::arm_neon_vld4lane:
 684   case Intrinsic::arm_neon_vst1:
 685   case Intrinsic::arm_neon_vst2:
 686   case Intrinsic::arm_neon_vst3:
 687   case Intrinsic::arm_neon_vst4:
 688   case Intrinsic::arm_neon_vst2lane:
 689   case Intrinsic::arm_neon_vst3lane:
 690   case Intrinsic::arm_neon_vst4lane: {
 691     unsigned MemAlign = getKnownAlignment(II->getArgOperand(0), TD);
 692     unsigned AlignArg = II->getNumArgOperands() - 1;
 693     ConstantInt *IntrAlign = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(AlignArg));
 694     if (IntrAlign && IntrAlign->getZExtValue() < MemAlign) {
 695       II->setArgOperand(AlignArg,
 696                         ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(II->getContext()),
 697                                          MemAlign, false));
 698       return II;
 699     }
 700     break;
 701   }
 702
 703   case Intrinsic::arm_neon_vmulls:
 704   case Intrinsic::arm_neon_vmullu: {
 705     Value *Arg0 = II->getArgOperand(0);
 706     Value *Arg1 = II->getArgOperand(1);
 707
 708     // Handle mul by zero first:
 709     if (isa<ConstantAggregateZero>(Arg0) || isa<ConstantAggregateZero>(Arg1)) {
 710       return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantAggregateZero::get(II->getType()));
 711     }
 712
 713     // Check for constant LHS & RHS - in this case we just simplify.
 714     bool Zext = (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::arm_neon_vmullu);
 715     VectorType *NewVT = cast<VectorType>(II->getType());
 716     unsigned NewWidth = NewVT->getElementType()->getIntegerBitWidth();
 717     if (ConstantDataVector *CV0 = dyn_cast<ConstantDataVector>(Arg0)) {
 718       if (ConstantDataVector *CV1 = dyn_cast<ConstantDataVector>(Arg1)) {
 719         VectorType* VT = cast<VectorType>(CV0->getType());
 720         SmallVector<Constant*, 4> NewElems;
 721         for (unsigned i = 0; i < VT->getNumElements(); ++i) {
 722           APInt CV0E =
 723             (cast<ConstantInt>(CV0->getAggregateElement(i)))->getValue();
 724           CV0E = Zext ? CV0E.zext(NewWidth) : CV0E.sext(NewWidth);
 725           APInt CV1E =
 726             (cast<ConstantInt>(CV1->getAggregateElement(i)))->getValue();
 727           CV1E = Zext ? CV1E.zext(NewWidth) : CV1E.sext(NewWidth);
 728           NewElems.push_back(
 729             ConstantInt::get(NewVT->getElementType(), CV0E * CV1E));
 730         }
 731         return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantVector::get(NewElems));
 732       }
 733
 734       // Couldn't simplify - cannonicalize constant to the RHS.
 735       std::swap(Arg0, Arg1);
 736     }
 737
 738     // Handle mul by one:
 739     if (ConstantDataVector *CV1 = dyn_cast<ConstantDataVector>(Arg1)) {
 740       if (ConstantInt *Splat =
 741             dyn_cast_or_null<ConstantInt>(CV1->getSplatValue())) {
 742         if (Splat->isOne()) {
 743           if (Zext)
 744             return CastInst::CreateZExtOrBitCast(Arg0, II->getType());
 745           // else
 746           return CastInst::CreateSExtOrBitCast(Arg0, II->getType());
 747         }
 748       }
 749     }
 750
 751     break;
 752   }
 753
 754   case Intrinsic::stackrestore: {
 755     // If the save is right next to the restore, remove the restore.  This can
 756     // happen when variable allocas are DCE'd.
 757     if (IntrinsicInst *SS = dyn_cast<IntrinsicInst>(II->getArgOperand(0))) {
 758       if (SS->getIntrinsicID() == Intrinsic::stacksave) {
 759         BasicBlock::iterator BI = SS;
 760         if (&*++BI == II)
 761           return EraseInstFromFunction(CI);
 762       }
 763     }
 764
 765     // Scan down this block to see if there is another stack restore in the
 766     // same block without an intervening call/alloca.
 767     BasicBlock::iterator BI = II;
 768     TerminatorInst *TI = II->getParent()->getTerminator();
 769     bool CannotRemove = false;
 770     for (++BI; &*BI != TI; ++BI) {
 771       if (isa<AllocaInst>(BI) || isMalloc(BI)) {
 772         CannotRemove = true;
 773         break;
 774       }
 775       if (CallInst *BCI = dyn_cast<CallInst>(BI)) {
 776         if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(BCI)) {
 777           // If there is a stackrestore below this one, remove this one.
 778           if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::stackrestore)
 779             return EraseInstFromFunction(CI);
 780           // Otherwise, ignore the intrinsic.
 781         } else {
 782           // If we found a non-intrinsic call, we can't remove the stack
 783           // restore.
 784           CannotRemove = true;
 785           break;
 786         }
 787       }
 788     }
 789
 790     // If the stack restore is in a return, resume, or unwind block and if there
 791     // are no allocas or calls between the restore and the return, nuke the
 792     // restore.
 793     if (!CannotRemove && (isa<ReturnInst>(TI) || isa<ResumeInst>(TI)))
 794       return EraseInstFromFunction(CI);
 795     break;
 796   }
 797   }
 798
 799   return visitCallSite(II);
 800 }
 801
 802 // InvokeInst simplification
 803 //
 804 Instruction *InstCombiner::visitInvokeInst(InvokeInst &II) {
 805   return visitCallSite(&II);
 806 }
 807
 808 /// isSafeToEliminateVarargsCast - If this cast does not affect the value
 809 /// passed through the varargs area, we can eliminate the use of the cast.
 810 static bool isSafeToEliminateVarargsCast(const CallSite CS,
 811                                          const CastInst * const CI,
 812                                          const TargetData * const TD,
 813                                          const int ix) {
 814   if (!CI->isLosslessCast())
 815     return false;
 816
 817   // The size of ByVal arguments is derived from the type, so we
 818   // can't change to a type with a different size.  If the size were
 819   // passed explicitly we could avoid this check.
 820   if (!CS.isByValArgument(ix))
 821     return true;
 822
 823   Type* SrcTy =
 824             cast<PointerType>(CI->getOperand(0)->getType())->getElementType();
 825   Type* DstTy = cast<PointerType>(CI->getType())->getElementType();
 826   if (!SrcTy->isSized() || !DstTy->isSized())
 827     return false;
 828   if (!TD || TD->getTypeAllocSize(SrcTy) != TD->getTypeAllocSize(DstTy))
 829     return false;
 830   return true;
 831 }
 832
 833 namespace {
 834 class InstCombineFortifiedLibCalls : public SimplifyFortifiedLibCalls {
 835   InstCombiner *IC;
 836 protected:
 837   void replaceCall(Value *With) {
 838     NewInstruction = IC->ReplaceInstUsesWith(*CI, With);
 839   }
 840   bool isFoldable(unsigned SizeCIOp, unsigned SizeArgOp, bool isString) const {
 841     if (CI->getArgOperand(SizeCIOp) == CI->getArgOperand(SizeArgOp))
 842       return true;
 843     if (ConstantInt *SizeCI =
 844                            dyn_cast<ConstantInt>(CI->getArgOperand(SizeCIOp))) {
 845       if (SizeCI->isAllOnesValue())
 846         return true;
 847       if (isString) {
 848         uint64_t Len = GetStringLength(CI->getArgOperand(SizeArgOp));
 849         // If the length is 0 we don't know how long it is and so we can't
 850         // remove the check.
 851         if (Len == 0) return false;
 852         return SizeCI->getZExtValue() >= Len;
 853       }
 854       if (ConstantInt *Arg = dyn_cast<ConstantInt>(
 855                                                   CI->getArgOperand(SizeArgOp)))
 856         return SizeCI->getZExtValue() >= Arg->getZExtValue();
 857     }
 858     return false;
 859   }
 860 public:
 861   InstCombineFortifiedLibCalls(InstCombiner *IC) : IC(IC), NewInstruction(0) { }
 862   Instruction *NewInstruction;
 863 };
 864 } // end anonymous namespace
 865
 866 // Try to fold some different type of calls here.
 867 // Currently we're only working with the checking functions, memcpy_chk,
 868 // mempcpy_chk, memmove_chk, memset_chk, strcpy_chk, stpcpy_chk, strncpy_chk,
 869 // strcat_chk and strncat_chk.
 870 Instruction *InstCombiner::tryOptimizeCall(CallInst *CI, const TargetData *TD) {
 871   if (CI->getCalledFunction() == 0) return 0;
 872
 873   InstCombineFortifiedLibCalls Simplifier(this);
 874   Simplifier.fold(CI, TD);
 875   return Simplifier.NewInstruction;
 876 }
 877
 878 static IntrinsicInst *FindInitTrampolineFromAlloca(Value *TrampMem) {
 879   // Strip off at most one level of pointer casts, looking for an alloca.  This
 880   // is good enough in practice and simpler than handling any number of casts.
 881   Value *Underlying = TrampMem->stripPointerCasts();
 882   if (Underlying != TrampMem &&
 883       (!Underlying->hasOneUse() || *Underlying->use_begin() != TrampMem))
 884     return 0;
 885   if (!isa<AllocaInst>(Underlying))
 886     return 0;
 887
 888   IntrinsicInst *InitTrampoline = 0;
 889   for (Value::use_iterator I = TrampMem->use_begin(), E = TrampMem->use_end();
 890        I != E; I++) {
 891     IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(*I);
 892     if (!II)
 893       return 0;
 894     if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::init_trampoline) {
 895       if (InitTrampoline)
 896         // More than one init_trampoline writes to this value.  Give up.
 897         return 0;
 898       InitTrampoline = II;
 899       continue;
 900     }
 901     if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::adjust_trampoline)
 902       // Allow any number of calls to adjust.trampoline.
 903       continue;
 904     return 0;
 905   }
 906
 907   // No call to init.trampoline found.
 908   if (!InitTrampoline)
 909     return 0;
 910
 911   // Check that the alloca is being used in the expected way.
 912   if (InitTrampoline->getOperand(0) != TrampMem)
 913     return 0;
 914
 915   return InitTrampoline;
 916 }
 917
 918 static IntrinsicInst *FindInitTrampolineFromBB(IntrinsicInst *AdjustTramp,
 919                                                Value *TrampMem) {
 920   // Visit all the previous instructions in the basic block, and try to find a
 921   // init.trampoline which has a direct path to the adjust.trampoline.
 922   for (BasicBlock::iterator I = AdjustTramp,
 923        E = AdjustTramp->getParent()->begin(); I != E; ) {
 924     Instruction *Inst = --I;
 925     if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(I))
 926       if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::init_trampoline &&
 927           II->getOperand(0) == TrampMem)
 928         return II;
 929     if (Inst->mayWriteToMemory())
 930       return 0;
 931   }
 932   return 0;
 933 }
 934
 935 // Given a call to llvm.adjust.trampoline, find and return the corresponding
 936 // call to llvm.init.trampoline if the call to the trampoline can be optimized
 937 // to a direct call to a function.  Otherwise return NULL.
 938 //
 939 static IntrinsicInst *FindInitTrampoline(Value *Callee) {
 940   Callee = Callee->stripPointerCasts();
 941   IntrinsicInst *AdjustTramp = dyn_cast<IntrinsicInst>(Callee);
 942   if (!AdjustTramp ||
 943       AdjustTramp->getIntrinsicID() != Intrinsic::adjust_trampoline)
 944     return 0;
 945
 946   Value *TrampMem = AdjustTramp->getOperand(0);
 947
 948   if (IntrinsicInst *IT = FindInitTrampolineFromAlloca(TrampMem))
 949     return IT;
 950   if (IntrinsicInst *IT = FindInitTrampolineFromBB(AdjustTramp, TrampMem))
 951     return IT;
 952   return 0;
 953 }
 954
 955 // visitCallSite - Improvements for call and invoke instructions.
 956 //
 957 Instruction *InstCombiner::visitCallSite(CallSite CS) {
 958   bool Changed = false;
 959
 960   // If the callee is a pointer to a function, attempt to move any casts to the
 961   // arguments of the call/invoke.
 962   Value *Callee = CS.getCalledValue();
 963   if (!isa<Function>(Callee) && transformConstExprCastCall(CS))
 964     return 0;
 965
 966   if (Function *CalleeF = dyn_cast<Function>(Callee))
 967     // If the call and callee calling conventions don't match, this call must
 968     // be unreachable, as the call is undefined.
 969     if (CalleeF->getCallingConv() != CS.getCallingConv() &&
 970         // Only do this for calls to a function with a body.  A prototype may
 971         // not actually end up matching the implementation's calling conv for a
 972         // variety of reasons (e.g. it may be written in assembly).
 973         !CalleeF->isDeclaration()) {
 974       Instruction *OldCall = CS.getInstruction();
 975       new StoreInst(ConstantInt::getTrue(Callee->getContext()),
 976                 UndefValue::get(Type::getInt1PtrTy(Callee->getContext())),
 977                                   OldCall);
 978       // If OldCall dues not return void then replaceAllUsesWith undef.
 979       // This allows ValueHandlers and custom metadata to adjust itself.
 980       if (!OldCall->getType()->isVoidTy())
 981         ReplaceInstUsesWith(*OldCall, UndefValue::get(OldCall->getType()));
 982       if (isa<CallInst>(OldCall))
 983         return EraseInstFromFunction(*OldCall);
 984
 985       // We cannot remove an invoke, because it would change the CFG, just
 986       // change the callee to a null pointer.
 987       cast<InvokeInst>(OldCall)->setCalledFunction(
 988                                     Constant::getNullValue(CalleeF->getType()));
 989       return 0;
 990     }
 991
 992   if (isa<ConstantPointerNull>(Callee) || isa<UndefValue>(Callee)) {
 993     // This instruction is not reachable, just remove it.  We insert a store to
 994     // undef so that we know that this code is not reachable, despite the fact
 995     // that we can't modify the CFG here.
 996     new StoreInst(ConstantInt::getTrue(Callee->getContext()),
 997                UndefValue::get(Type::getInt1PtrTy(Callee->getContext())),
 998                   CS.getInstruction());
 999
1000     // If CS does not return void then replaceAllUsesWith undef.
1001     // This allows ValueHandlers and custom metadata to adjust itself.
1002     if (!CS.getInstruction()->getType()->isVoidTy())
1003       ReplaceInstUsesWith(*CS.getInstruction(),
1004                           UndefValue::get(CS.getInstruction()->getType()));
1005
1006     if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(CS.getInstruction())) {
1007       // Don't break the CFG, insert a dummy cond branch.
1008       BranchInst::Create(II->getNormalDest(), II->getUnwindDest(),
1009                          ConstantInt::getTrue(Callee->getContext()), II);
1010     }
1011     return EraseInstFromFunction(*CS.getInstruction());
1012   }
1013
1014   if (IntrinsicInst *II = FindInitTrampoline(Callee))
1015     return transformCallThroughTrampoline(CS, II);
1016
1017   PointerType *PTy = cast<PointerType>(Callee->getType());
1018   FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(PTy->getElementType());
1019   if (FTy->isVarArg()) {
1020     int ix = FTy->getNumParams();
1021     // See if we can optimize any arguments passed through the varargs area of
1022     // the call.
1023     for (CallSite::arg_iterator I = CS.arg_begin()+FTy->getNumParams(),
1024            E = CS.arg_end(); I != E; ++I, ++ix) {
1025       CastInst *CI = dyn_cast<CastInst>(*I);
1026       if (CI && isSafeToEliminateVarargsCast(CS, CI, TD, ix)) {
1027         *I = CI->getOperand(0);
1028         Changed = true;
1029       }
1030     }
1031   }
1032
1033   if (isa<InlineAsm>(Callee) && !CS.doesNotThrow()) {
1034     // Inline asm calls cannot throw - mark them 'nounwind'.
1035     CS.setDoesNotThrow();
1036     Changed = true;
1037   }
1038
1039   // Try to optimize the call if possible, we require TargetData for most of
1040   // this.  None of these calls are seen as possibly dead so go ahead and
1041   // delete the instruction now.
1042   if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(CS.getInstruction())) {
1043     Instruction *I = tryOptimizeCall(CI, TD);
1044     // If we changed something return the result, etc. Otherwise let
1045     // the fallthrough check.
1046     if (I) return EraseInstFromFunction(*I);
1047   }
1048
1049   return Changed ? CS.getInstruction() : 0;
1050 }
1051
1052 // transformConstExprCastCall - If the callee is a constexpr cast of a function,
1053 // attempt to move the cast to the arguments of the call/invoke.
1054 //
1055 bool InstCombiner::transformConstExprCastCall(CallSite CS) {
1056   Function *Callee =
1057     dyn_cast<Function>(CS.getCalledValue()->stripPointerCasts());
1058   if (Callee == 0)
1059     return false;
1060   Instruction *Caller = CS.getInstruction();
1061   const AttrListPtr &CallerPAL = CS.getAttributes();
1062
1063   // Okay, this is a cast from a function to a different type.  Unless doing so
1064   // would cause a type conversion of one of our arguments, change this call to
1065   // be a direct call with arguments casted to the appropriate types.
1066   //
1067   FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1068   Type *OldRetTy = Caller->getType();
1069   Type *NewRetTy = FT->getReturnType();
1070
1071   if (NewRetTy->isStructTy())
1072     return false; // TODO: Handle multiple return values.
1073
1074   // Check to see if we are changing the return type...
1075   if (OldRetTy != NewRetTy) {
1076     if (Callee->isDeclaration() &&
1077         // Conversion is ok if changing from one pointer type to another or from
1078         // a pointer to an integer of the same size.
1079         !((OldRetTy->isPointerTy() || !TD ||
1080            OldRetTy == TD->getIntPtrType(Caller->getContext())) &&
1081           (NewRetTy->isPointerTy() || !TD ||
1082            NewRetTy == TD->getIntPtrType(Caller->getContext()))))
1083       return false;   // Cannot transform this return value.
1084
1085     if (!Caller->use_empty() &&
1086         // void -> non-void is handled specially
1087         !NewRetTy->isVoidTy() && !CastInst::isCastable(NewRetTy, OldRetTy))
1088       return false;   // Cannot transform this return value.
1089
1090     if (!CallerPAL.isEmpty() && !Caller->use_empty()) {
1091       Attributes RAttrs = CallerPAL.getRetAttributes();
1092       if (RAttrs & Attribute::typeIncompatible(NewRetTy))
1093         return false;   // Attribute not compatible with transformed value.
1094     }
1095
1096     // If the callsite is an invoke instruction, and the return value is used by
1097     // a PHI node in a successor, we cannot change the return type of the call
1098     // because there is no place to put the cast instruction (without breaking
1099     // the critical edge).  Bail out in this case.
1100     if (!Caller->use_empty())
1101       if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller))
1102         for (Value::use_iterator UI = II->use_begin(), E = II->use_end();
1103              UI != E; ++UI)
1104           if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(*UI))
1105             if (PN->getParent() == II->getNormalDest() ||
1106                 PN->getParent() == II->getUnwindDest())
1107               return false;
1108   }
1109
1110   unsigned NumActualArgs = unsigned(CS.arg_end()-CS.arg_begin());
1111   unsigned NumCommonArgs = std::min(FT->getNumParams(), NumActualArgs);
1112
1113   CallSite::arg_iterator AI = CS.arg_begin();
1114   for (unsigned i = 0, e = NumCommonArgs; i != e; ++i, ++AI) {
1115     Type *ParamTy = FT->getParamType(i);
1116     Type *ActTy = (*AI)->getType();
1117
1118     if (!CastInst::isCastable(ActTy, ParamTy))
1119       return false;   // Cannot transform this parameter value.
1120
1121     Attributes Attrs = CallerPAL.getParamAttributes(i + 1);
1122     if (Attrs & Attribute::typeIncompatible(ParamTy))
1123       return false;   // Attribute not compatible with transformed value.
1124
1125     // If the parameter is passed as a byval argument, then we have to have a
1126     // sized type and the sized type has to have the same size as the old type.
1127     if (ParamTy != ActTy && (Attrs & Attribute::ByVal)) {
1128       PointerType *ParamPTy = dyn_cast<PointerType>(ParamTy);
1129       if (ParamPTy == 0 || !ParamPTy->getElementType()->isSized() || TD == 0)
1130         return false;
1131
1132       Type *CurElTy = cast<PointerType>(ActTy)->getElementType();
1133       if (TD->getTypeAllocSize(CurElTy) !=
1134           TD->getTypeAllocSize(ParamPTy->getElementType()))
1135         return false;
1136     }
1137
1138     // Converting from one pointer type to another or between a pointer and an
1139     // integer of the same size is safe even if we do not have a body.
1140     bool isConvertible = ActTy == ParamTy ||
1141       (TD && ((ParamTy->isPointerTy() ||
1142       ParamTy == TD->getIntPtrType(Caller->getContext())) &&
1143               (ActTy->isPointerTy() ||
1144               ActTy == TD->getIntPtrType(Caller->getContext()))));
1145     if (Callee->isDeclaration() && !isConvertible) return false;
1146   }
1147
1148   if (Callee->isDeclaration()) {
1149     // Do not delete arguments unless we have a function body.
1150     if (FT->getNumParams() < NumActualArgs && !FT->isVarArg())
1151       return false;
1152
1153     // If the callee is just a declaration, don't change the varargsness of the
1154     // call.  We don't want to introduce a varargs call where one doesn't
1155     // already exist.
1156     PointerType *APTy = cast<PointerType>(CS.getCalledValue()->getType());
1157     if (FT->isVarArg()!=cast<FunctionType>(APTy->getElementType())->isVarArg())
1158       return false;
1159
1160     // If both the callee and the cast type are varargs, we still have to make
1161     // sure the number of fixed parameters are the same or we have the same
1162     // ABI issues as if we introduce a varargs call.
1163     if (FT->isVarArg() &&
1164         cast<FunctionType>(APTy->getElementType())->isVarArg() &&
1165         FT->getNumParams() !=
1166         cast<FunctionType>(APTy->getElementType())->getNumParams())
1167       return false;
1168   }
1169
1170   if (FT->getNumParams() < NumActualArgs && FT->isVarArg() &&
1171       !CallerPAL.isEmpty())
1172     // In this case we have more arguments than the new function type, but we
1173     // won't be dropping them.  Check that these extra arguments have attributes
1174     // that are compatible with being a vararg call argument.
1175     for (unsigned i = CallerPAL.getNumSlots(); i; --i) {
1176       if (CallerPAL.getSlot(i - 1).Index <= FT->getNumParams())
1177         break;
1178       Attributes PAttrs = CallerPAL.getSlot(i - 1).Attrs;
1179       if (PAttrs & Attribute::VarArgsIncompatible)
1180         return false;
1181     }
1182
1183
1184   // Okay, we decided that this is a safe thing to do: go ahead and start
1185   // inserting cast instructions as necessary.
1186   std::vector<Value*> Args;
1187   Args.reserve(NumActualArgs);
1188   SmallVector<AttributeWithIndex, 8> attrVec;
1189   attrVec.reserve(NumCommonArgs);
1190
1191   // Get any return attributes.
1192   Attributes RAttrs = CallerPAL.getRetAttributes();
1193
1194   // If the return value is not being used, the type may not be compatible
1195   // with the existing attributes.  Wipe out any problematic attributes.
1196   RAttrs &= ~Attribute::typeIncompatible(NewRetTy);
1197
1198   // Add the new return attributes.
1199   if (RAttrs)
1200     attrVec.push_back(AttributeWithIndex::get(0, RAttrs));
1201
1202   AI = CS.arg_begin();
1203   for (unsigned i = 0; i != NumCommonArgs; ++i, ++AI) {
1204     Type *ParamTy = FT->getParamType(i);
1205     if ((*AI)->getType() == ParamTy) {
1206       Args.push_back(*AI);
1207     } else {
1208       Instruction::CastOps opcode = CastInst::getCastOpcode(*AI,
1209           false, ParamTy, false);
1210       Args.push_back(Builder->CreateCast(opcode, *AI, ParamTy));
1211     }
1212
1213     // Add any parameter attributes.
1214     if (Attributes PAttrs = CallerPAL.getParamAttributes(i + 1))
1215       attrVec.push_back(AttributeWithIndex::get(i + 1, PAttrs));
1216   }
1217
1218   // If the function takes more arguments than the call was taking, add them
1219   // now.
1220   for (unsigned i = NumCommonArgs; i != FT->getNumParams(); ++i)
1221     Args.push_back(Constant::getNullValue(FT->getParamType(i)));
1222
1223   // If we are removing arguments to the function, emit an obnoxious warning.
1224   if (FT->getNumParams() < NumActualArgs) {
1225     if (!FT->isVarArg()) {
1226       errs() << "WARNING: While resolving call to function '"
1227              << Callee->getName() << "' arguments were dropped!\n";
1228     } else {
1229       // Add all of the arguments in their promoted form to the arg list.
1230       for (unsigned i = FT->getNumParams(); i != NumActualArgs; ++i, ++AI) {
1231         Type *PTy = getPromotedType((*AI)->getType());
1232         if (PTy != (*AI)->getType()) {
1233           // Must promote to pass through va_arg area!
1234           Instruction::CastOps opcode =
1235             CastInst::getCastOpcode(*AI, false, PTy, false);
1236           Args.push_back(Builder->CreateCast(opcode, *AI, PTy));
1237         } else {
1238           Args.push_back(*AI);
1239         }
1240
1241         // Add any parameter attributes.
1242         if (Attributes PAttrs = CallerPAL.getParamAttributes(i + 1))
1243           attrVec.push_back(AttributeWithIndex::get(i + 1, PAttrs));
1244       }
1245     }
1246   }
1247
1248   if (Attributes FnAttrs =  CallerPAL.getFnAttributes())
1249     attrVec.push_back(AttributeWithIndex::get(~0, FnAttrs));
1250
1251   if (NewRetTy->isVoidTy())
1252     Caller->setName("");   // Void type should not have a name.
1253
1254   const AttrListPtr &NewCallerPAL = AttrListPtr::get(attrVec);
1255
1256   Instruction *NC;
1257   if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller)) {
1258     NC = Builder->CreateInvoke(Callee, II->getNormalDest(),
1259                                II->getUnwindDest(), Args);
1260     NC->takeName(II);
1261     cast<InvokeInst>(NC)->setCallingConv(II->getCallingConv());
1262     cast<InvokeInst>(NC)->setAttributes(NewCallerPAL);
1263   } else {
1264     CallInst *CI = cast<CallInst>(Caller);
1265     NC = Builder->CreateCall(Callee, Args);
1266     NC->takeName(CI);
1267     if (CI->isTailCall())
1268       cast<CallInst>(NC)->setTailCall();
1269     cast<CallInst>(NC)->setCallingConv(CI->getCallingConv());
1270     cast<CallInst>(NC)->setAttributes(NewCallerPAL);
1271   }
1272
1273   // Insert a cast of the return type as necessary.
1274   Value *NV = NC;
1275   if (OldRetTy != NV->getType() && !Caller->use_empty()) {
1276     if (!NV->getType()->isVoidTy()) {
1277       Instruction::CastOps opcode =
1278         CastInst::getCastOpcode(NC, false, OldRetTy, false);
1279       NV = NC = CastInst::Create(opcode, NC, OldRetTy);
1280       NC->setDebugLoc(Caller->getDebugLoc());
1281
1282       // If this is an invoke instruction, we should insert it after the first
1283       // non-phi, instruction in the normal successor block.
1284       if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller)) {
1285         BasicBlock::iterator I = II->getNormalDest()->getFirstInsertionPt();
1286         InsertNewInstBefore(NC, *I);
1287       } else {
1288         // Otherwise, it's a call, just insert cast right after the call.
1289         InsertNewInstBefore(NC, *Caller);
1290       }
1291       Worklist.AddUsersToWorkList(*Caller);
1292     } else {
1293       NV = UndefValue::get(Caller->getType());
1294     }
1295   }
1296
1297   if (!Caller->use_empty())
1298     ReplaceInstUsesWith(*Caller, NV);
1299
1300   EraseInstFromFunction(*Caller);
1301   return true;
1302 }
1303
1304 // transformCallThroughTrampoline - Turn a call to a function created by
1305 // init_trampoline / adjust_trampoline intrinsic pair into a direct call to the
1306 // underlying function.
1307 //
1308 Instruction *
1309 InstCombiner::transformCallThroughTrampoline(CallSite CS,
1310                                              IntrinsicInst *Tramp) {
1311   Value *Callee = CS.getCalledValue();
1312   PointerType *PTy = cast<PointerType>(Callee->getType());
1313   FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(PTy->getElementType());
1314   const AttrListPtr &Attrs = CS.getAttributes();
1315
1316   // If the call already has the 'nest' attribute somewhere then give up -
1317   // otherwise 'nest' would occur twice after splicing in the chain.
1318   if (Attrs.hasAttrSomewhere(Attribute::Nest))
1319     return 0;
1320
1321   assert(Tramp &&
1322          "transformCallThroughTrampoline called with incorrect CallSite.");
1323
1324   Function *NestF =cast<Function>(Tramp->getArgOperand(1)->stripPointerCasts());
1325   PointerType *NestFPTy = cast<PointerType>(NestF->getType());
1326   FunctionType *NestFTy = cast<FunctionType>(NestFPTy->getElementType());
1327
1328   const AttrListPtr &NestAttrs = NestF->getAttributes();
1329   if (!NestAttrs.isEmpty()) {
1330     unsigned NestIdx = 1;
1331     Type *NestTy = 0;
1332     Attributes NestAttr = Attribute::None;
1333
1334     // Look for a parameter marked with the 'nest' attribute.
1335     for (FunctionType::param_iterator I = NestFTy->param_begin(),
1336          E = NestFTy->param_end(); I != E; ++NestIdx, ++I)
1337       if (NestAttrs.paramHasAttr(NestIdx, Attribute::Nest)) {
1338         // Record the parameter type and any other attributes.
1339         NestTy = *I;
1340         NestAttr = NestAttrs.getParamAttributes(NestIdx);
1341         break;
1342       }
1343
1344     if (NestTy) {
1345       Instruction *Caller = CS.getInstruction();
1346       std::vector<Value*> NewArgs;
1347       NewArgs.reserve(unsigned(CS.arg_end()-CS.arg_begin())+1);
1348
1349       SmallVector<AttributeWithIndex, 8> NewAttrs;
1350       NewAttrs.reserve(Attrs.getNumSlots() + 1);
1351
1352       // Insert the nest argument into the call argument list, which may
1353       // mean appending it.  Likewise for attributes.
1354
1355       // Add any result attributes.
1356       if (Attributes Attr = Attrs.getRetAttributes())
1357         NewAttrs.push_back(AttributeWithIndex::get(0, Attr));
1358
1359       {
1360         unsigned Idx = 1;
1361         CallSite::arg_iterator I = CS.arg_begin(), E = CS.arg_end();
1362         do {
1363           if (Idx == NestIdx) {
1364             // Add the chain argument and attributes.
1365             Value *NestVal = Tramp->getArgOperand(2);
1366             if (NestVal->getType() != NestTy)
1367               NestVal = Builder->CreateBitCast(NestVal, NestTy, "nest");
1368             NewArgs.push_back(NestVal);
1369             NewAttrs.push_back(AttributeWithIndex::get(NestIdx, NestAttr));
1370           }
1371
1372           if (I == E)
1373             break;
1374
1375           // Add the original argument and attributes.
1376           NewArgs.push_back(*I);
1377           if (Attributes Attr = Attrs.getParamAttributes(Idx))
1378             NewAttrs.push_back
1379               (AttributeWithIndex::get(Idx + (Idx >= NestIdx), Attr));
1380
1381           ++Idx, ++I;
1382         } while (1);
1383       }
1384
1385       // Add any function attributes.
1386       if (Attributes Attr = Attrs.getFnAttributes())
1387         NewAttrs.push_back(AttributeWithIndex::get(~0, Attr));
1388
1389       // The trampoline may have been bitcast to a bogus type (FTy).
1390       // Handle this by synthesizing a new function type, equal to FTy
1391       // with the chain parameter inserted.
1392
1393       std::vector<Type*> NewTypes;
1394       NewTypes.reserve(FTy->getNumParams()+1);
1395
1396       // Insert the chain's type into the list of parameter types, which may
1397       // mean appending it.
1398       {
1399         unsigned Idx = 1;
1400         FunctionType::param_iterator I = FTy->param_begin(),
1401           E = FTy->param_end();
1402
1403         do {
1404           if (Idx == NestIdx)
1405             // Add the chain's type.
1406             NewTypes.push_back(NestTy);
1407
1408           if (I == E)
1409             break;
1410
1411           // Add the original type.
1412           NewTypes.push_back(*I);
1413
1414           ++Idx, ++I;
1415         } while (1);
1416       }
1417
1418       // Replace the trampoline call with a direct call.  Let the generic
1419       // code sort out any function type mismatches.
1420       FunctionType *NewFTy = FunctionType::get(FTy->getReturnType(), NewTypes,
1421                                                 FTy->isVarArg());
1422       Constant *NewCallee =
1423         NestF->getType() == PointerType::getUnqual(NewFTy) ?
1424         NestF : ConstantExpr::getBitCast(NestF,
1425                                          PointerType::getUnqual(NewFTy));
1426       const AttrListPtr &NewPAL = AttrListPtr::get(NewAttrs);
1427
1428       Instruction *NewCaller;
1429       if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller)) {
1430         NewCaller = InvokeInst::Create(NewCallee,
1431                                        II->getNormalDest(), II->getUnwindDest(),
1432                                        NewArgs);
1433         cast<InvokeInst>(NewCaller)->setCallingConv(II->getCallingConv());
1434         cast<InvokeInst>(NewCaller)->setAttributes(NewPAL);
1435       } else {
1436         NewCaller = CallInst::Create(NewCallee, NewArgs);
1437         if (cast<CallInst>(Caller)->isTailCall())
1438           cast<CallInst>(NewCaller)->setTailCall();
1439         cast<CallInst>(NewCaller)->
1440           setCallingConv(cast<CallInst>(Caller)->getCallingConv());
1441         cast<CallInst>(NewCaller)->setAttributes(NewPAL);
1442       }
1443
1444       return NewCaller;
1445     }
1446   }
1447
1448   // Replace the trampoline call with a direct call.  Since there is no 'nest'
1449   // parameter, there is no need to adjust the argument list.  Let the generic
1450   // code sort out any function type mismatches.
1451   Constant *NewCallee =
1452     NestF->getType() == PTy ? NestF :
1453                               ConstantExpr::getBitCast(NestF, PTy);
1454   CS.setCalledFunction(NewCallee);
1455   return CS.getInstruction();
1456 }