lib/Transforms/InstCombine/InstCombineSelect.cpp

   1 //===- InstCombineSelect.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 visitSelect function.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "InstCombine.h"
  15 #include "llvm/Analysis/ConstantFolding.h"
  16 #include "llvm/Analysis/InstructionSimplify.h"
  17 #include "llvm/IR/PatternMatch.h"
  18 using namespace llvm;
  19 using namespace PatternMatch;
  20
  21 #define DEBUG_TYPE "instcombine"
  22
  23 /// MatchSelectPattern - Pattern match integer [SU]MIN, [SU]MAX, and ABS idioms,
  24 /// returning the kind and providing the out parameter results if we
  25 /// successfully match.
  26 static SelectPatternFlavor
  27 MatchSelectPattern(Value *V, Value *&LHS, Value *&RHS) {
  28   SelectInst *SI = dyn_cast<SelectInst>(V);
  29   if (!SI) return SPF_UNKNOWN;
  30
  31   ICmpInst *ICI = dyn_cast<ICmpInst>(SI->getCondition());
  32   if (!ICI) return SPF_UNKNOWN;
  33
  34   ICmpInst::Predicate Pred = ICI->getPredicate();
  35   Value *CmpLHS = ICI->getOperand(0);
  36   Value *CmpRHS = ICI->getOperand(1);
  37   Value *TrueVal = SI->getTrueValue();
  38   Value *FalseVal = SI->getFalseValue();
  39
  40   LHS = CmpLHS;
  41   RHS = CmpRHS;
  42
  43   // (icmp X, Y) ? X : Y
  44   if (TrueVal == CmpLHS && FalseVal == CmpRHS) {
  45     switch (Pred) {
  46     default: return SPF_UNKNOWN; // Equality.
  47     case ICmpInst::ICMP_UGT:
  48     case ICmpInst::ICMP_UGE: return SPF_UMAX;
  49     case ICmpInst::ICMP_SGT:
  50     case ICmpInst::ICMP_SGE: return SPF_SMAX;
  51     case ICmpInst::ICMP_ULT:
  52     case ICmpInst::ICMP_ULE: return SPF_UMIN;
  53     case ICmpInst::ICMP_SLT:
  54     case ICmpInst::ICMP_SLE: return SPF_SMIN;
  55     }
  56   }
  57
  58   // (icmp X, Y) ? Y : X
  59   if (TrueVal == CmpRHS && FalseVal == CmpLHS) {
  60     switch (Pred) {
  61     default: return SPF_UNKNOWN; // Equality.
  62     case ICmpInst::ICMP_UGT:
  63     case ICmpInst::ICMP_UGE: return SPF_UMIN;
  64     case ICmpInst::ICMP_SGT:
  65     case ICmpInst::ICMP_SGE: return SPF_SMIN;
  66     case ICmpInst::ICMP_ULT:
  67     case ICmpInst::ICMP_ULE: return SPF_UMAX;
  68     case ICmpInst::ICMP_SLT:
  69     case ICmpInst::ICMP_SLE: return SPF_SMAX;
  70     }
  71   }
  72
  73   if (ConstantInt *C1 = dyn_cast<ConstantInt>(CmpRHS)) {
  74     if ((CmpLHS == TrueVal && match(FalseVal, m_Neg(m_Specific(CmpLHS)))) ||
  75         (CmpLHS == FalseVal && match(TrueVal, m_Neg(m_Specific(CmpLHS))))) {
  76
  77       // ABS(X) ==> (X >s 0) ? X : -X and (X >s -1) ? X : -X
  78       // NABS(X) ==> (X >s 0) ? -X : X and (X >s -1) ? -X : X
  79       if (Pred == ICmpInst::ICMP_SGT && (C1->isZero() || C1->isMinusOne())) {
  80         return (CmpLHS == TrueVal) ? SPF_ABS : SPF_NABS;
  81       }
  82
  83       // ABS(X) ==> (X <s 0) ? -X : X and (X <s 1) ? -X : X
  84       // NABS(X) ==> (X <s 0) ? X : -X and (X <s 1) ? X : -X
  85       if (Pred == ICmpInst::ICMP_SLT && (C1->isZero() || C1->isOne())) {
  86         return (CmpLHS == FalseVal) ? SPF_ABS : SPF_NABS;
  87       }
  88     }
  89   }
  90
  91   // TODO: (X > 4) ? X : 5   -->  (X >= 5) ? X : 5  -->  MAX(X, 5)
  92
  93   return SPF_UNKNOWN;
  94 }
  95
  96
  97 /// GetSelectFoldableOperands - We want to turn code that looks like this:
  98 ///   %C = or %A, %B
  99 ///   %D = select %cond, %C, %A
 100 /// into:
 101 ///   %C = select %cond, %B, 0
 102 ///   %D = or %A, %C
 103 ///
 104 /// Assuming that the specified instruction is an operand to the select, return
 105 /// a bitmask indicating which operands of this instruction are foldable if they
 106 /// equal the other incoming value of the select.
 107 ///
 108 static unsigned GetSelectFoldableOperands(Instruction *I) {
 109   switch (I->getOpcode()) {
 110   case Instruction::Add:
 111   case Instruction::Mul:
 112   case Instruction::And:
 113   case Instruction::Or:
 114   case Instruction::Xor:
 115     return 3;              // Can fold through either operand.
 116   case Instruction::Sub:   // Can only fold on the amount subtracted.
 117   case Instruction::Shl:   // Can only fold on the shift amount.
 118   case Instruction::LShr:
 119   case Instruction::AShr:
 120     return 1;
 121   default:
 122     return 0;              // Cannot fold
 123   }
 124 }
 125
 126 /// GetSelectFoldableConstant - For the same transformation as the previous
 127 /// function, return the identity constant that goes into the select.
 128 static Constant *GetSelectFoldableConstant(Instruction *I) {
 129   switch (I->getOpcode()) {
 130   default: llvm_unreachable("This cannot happen!");
 131   case Instruction::Add:
 132   case Instruction::Sub:
 133   case Instruction::Or:
 134   case Instruction::Xor:
 135   case Instruction::Shl:
 136   case Instruction::LShr:
 137   case Instruction::AShr:
 138     return Constant::getNullValue(I->getType());
 139   case Instruction::And:
 140     return Constant::getAllOnesValue(I->getType());
 141   case Instruction::Mul:
 142     return ConstantInt::get(I->getType(), 1);
 143   }
 144 }
 145
 146 /// FoldSelectOpOp - Here we have (select c, TI, FI), and we know that TI and FI
 147 /// have the same opcode and only one use each.  Try to simplify this.
 148 Instruction *InstCombiner::FoldSelectOpOp(SelectInst &SI, Instruction *TI,
 149                                           Instruction *FI) {
 150   if (TI->getNumOperands() == 1) {
 151     // If this is a non-volatile load or a cast from the same type,
 152     // merge.
 153     if (TI->isCast()) {
 154       Type *FIOpndTy = FI->getOperand(0)->getType();
 155       if (TI->getOperand(0)->getType() != FIOpndTy)
 156         return nullptr;
 157       // The select condition may be a vector. We may only change the operand
 158       // type if the vector width remains the same (and matches the condition).
 159       Type *CondTy = SI.getCondition()->getType();
 160       if (CondTy->isVectorTy() && (!FIOpndTy->isVectorTy() ||
 161           CondTy->getVectorNumElements() != FIOpndTy->getVectorNumElements()))
 162         return nullptr;
 163     } else {
 164       return nullptr;  // unknown unary op.
 165     }
 166
 167     // Fold this by inserting a select from the input values.
 168     Value *NewSI = Builder->CreateSelect(SI.getCondition(), TI->getOperand(0),
 169                                          FI->getOperand(0), SI.getName()+".v");
 170     return CastInst::Create(Instruction::CastOps(TI->getOpcode()), NewSI,
 171                             TI->getType());
 172   }
 173
 174   // Only handle binary operators here.
 175   if (!isa<BinaryOperator>(TI))
 176     return nullptr;
 177
 178   // Figure out if the operations have any operands in common.
 179   Value *MatchOp, *OtherOpT, *OtherOpF;
 180   bool MatchIsOpZero;
 181   if (TI->getOperand(0) == FI->getOperand(0)) {
 182     MatchOp  = TI->getOperand(0);
 183     OtherOpT = TI->getOperand(1);
 184     OtherOpF = FI->getOperand(1);
 185     MatchIsOpZero = true;
 186   } else if (TI->getOperand(1) == FI->getOperand(1)) {
 187     MatchOp  = TI->getOperand(1);
 188     OtherOpT = TI->getOperand(0);
 189     OtherOpF = FI->getOperand(0);
 190     MatchIsOpZero = false;
 191   } else if (!TI->isCommutative()) {
 192     return nullptr;
 193   } else if (TI->getOperand(0) == FI->getOperand(1)) {
 194     MatchOp  = TI->getOperand(0);
 195     OtherOpT = TI->getOperand(1);
 196     OtherOpF = FI->getOperand(0);
 197     MatchIsOpZero = true;
 198   } else if (TI->getOperand(1) == FI->getOperand(0)) {
 199     MatchOp  = TI->getOperand(1);
 200     OtherOpT = TI->getOperand(0);
 201     OtherOpF = FI->getOperand(1);
 202     MatchIsOpZero = true;
 203   } else {
 204     return nullptr;
 205   }
 206
 207   // If we reach here, they do have operations in common.
 208   Value *NewSI = Builder->CreateSelect(SI.getCondition(), OtherOpT,
 209                                        OtherOpF, SI.getName()+".v");
 210
 211   if (BinaryOperator *BO = dyn_cast<BinaryOperator>(TI)) {
 212     if (MatchIsOpZero)
 213       return BinaryOperator::Create(BO->getOpcode(), MatchOp, NewSI);
 214     else
 215       return BinaryOperator::Create(BO->getOpcode(), NewSI, MatchOp);
 216   }
 217   llvm_unreachable("Shouldn't get here");
 218 }
 219
 220 static bool isSelect01(Constant *C1, Constant *C2) {
 221   ConstantInt *C1I = dyn_cast<ConstantInt>(C1);
 222   if (!C1I)
 223     return false;
 224   ConstantInt *C2I = dyn_cast<ConstantInt>(C2);
 225   if (!C2I)
 226     return false;
 227   if (!C1I->isZero() && !C2I->isZero()) // One side must be zero.
 228     return false;
 229   return C1I->isOne() || C1I->isAllOnesValue() ||
 230          C2I->isOne() || C2I->isAllOnesValue();
 231 }
 232
 233 /// FoldSelectIntoOp - Try fold the select into one of the operands to
 234 /// facilitate further optimization.
 235 Instruction *InstCombiner::FoldSelectIntoOp(SelectInst &SI, Value *TrueVal,
 236                                             Value *FalseVal) {
 237   // See the comment above GetSelectFoldableOperands for a description of the
 238   // transformation we are doing here.
 239   if (Instruction *TVI = dyn_cast<Instruction>(TrueVal)) {
 240     if (TVI->hasOneUse() && TVI->getNumOperands() == 2 &&
 241         !isa<Constant>(FalseVal)) {
 242       if (unsigned SFO = GetSelectFoldableOperands(TVI)) {
 243         unsigned OpToFold = 0;
 244         if ((SFO & 1) && FalseVal == TVI->getOperand(0)) {
 245           OpToFold = 1;
 246         } else if ((SFO & 2) && FalseVal == TVI->getOperand(1)) {
 247           OpToFold = 2;
 248         }
 249
 250         if (OpToFold) {
 251           Constant *C = GetSelectFoldableConstant(TVI);
 252           Value *OOp = TVI->getOperand(2-OpToFold);
 253           // Avoid creating select between 2 constants unless it's selecting
 254           // between 0, 1 and -1.
 255           if (!isa<Constant>(OOp) || isSelect01(C, cast<Constant>(OOp))) {
 256             Value *NewSel = Builder->CreateSelect(SI.getCondition(), OOp, C);
 257             NewSel->takeName(TVI);
 258             BinaryOperator *TVI_BO = cast<BinaryOperator>(TVI);
 259             BinaryOperator *BO = BinaryOperator::Create(TVI_BO->getOpcode(),
 260                                                         FalseVal, NewSel);
 261             if (isa<PossiblyExactOperator>(BO))
 262               BO->setIsExact(TVI_BO->isExact());
 263             if (isa<OverflowingBinaryOperator>(BO)) {
 264               BO->setHasNoUnsignedWrap(TVI_BO->hasNoUnsignedWrap());
 265               BO->setHasNoSignedWrap(TVI_BO->hasNoSignedWrap());
 266             }
 267             return BO;
 268           }
 269         }
 270       }
 271     }
 272   }
 273
 274   if (Instruction *FVI = dyn_cast<Instruction>(FalseVal)) {
 275     if (FVI->hasOneUse() && FVI->getNumOperands() == 2 &&
 276         !isa<Constant>(TrueVal)) {
 277       if (unsigned SFO = GetSelectFoldableOperands(FVI)) {
 278         unsigned OpToFold = 0;
 279         if ((SFO & 1) && TrueVal == FVI->getOperand(0)) {
 280           OpToFold = 1;
 281         } else if ((SFO & 2) && TrueVal == FVI->getOperand(1)) {
 282           OpToFold = 2;
 283         }
 284
 285         if (OpToFold) {
 286           Constant *C = GetSelectFoldableConstant(FVI);
 287           Value *OOp = FVI->getOperand(2-OpToFold);
 288           // Avoid creating select between 2 constants unless it's selecting
 289           // between 0, 1 and -1.
 290           if (!isa<Constant>(OOp) || isSelect01(C, cast<Constant>(OOp))) {
 291             Value *NewSel = Builder->CreateSelect(SI.getCondition(), C, OOp);
 292             NewSel->takeName(FVI);
 293             BinaryOperator *FVI_BO = cast<BinaryOperator>(FVI);
 294             BinaryOperator *BO = BinaryOperator::Create(FVI_BO->getOpcode(),
 295                                                         TrueVal, NewSel);
 296             if (isa<PossiblyExactOperator>(BO))
 297               BO->setIsExact(FVI_BO->isExact());
 298             if (isa<OverflowingBinaryOperator>(BO)) {
 299               BO->setHasNoUnsignedWrap(FVI_BO->hasNoUnsignedWrap());
 300               BO->setHasNoSignedWrap(FVI_BO->hasNoSignedWrap());
 301             }
 302             return BO;
 303           }
 304         }
 305       }
 306     }
 307   }
 308
 309   return nullptr;
 310 }
 311
 312 /// SimplifyWithOpReplaced - See if V simplifies when its operand Op is
 313 /// replaced with RepOp.
 314 static Value *SimplifyWithOpReplaced(Value *V, Value *Op, Value *RepOp,
 315                                      const DataLayout *TD,
 316                                      const TargetLibraryInfo *TLI,
 317                                      DominatorTree *DT, AssumptionCache *AC) {
 318   // Trivial replacement.
 319   if (V == Op)
 320     return RepOp;
 321
 322   Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V);
 323   if (!I)
 324     return nullptr;
 325
 326   // If this is a binary operator, try to simplify it with the replaced op.
 327   if (BinaryOperator *B = dyn_cast<BinaryOperator>(I)) {
 328     if (B->getOperand(0) == Op)
 329       return SimplifyBinOp(B->getOpcode(), RepOp, B->getOperand(1), TD, TLI);
 330     if (B->getOperand(1) == Op)
 331       return SimplifyBinOp(B->getOpcode(), B->getOperand(0), RepOp, TD, TLI);
 332   }
 333
 334   // Same for CmpInsts.
 335   if (CmpInst *C = dyn_cast<CmpInst>(I)) {
 336     if (C->getOperand(0) == Op)
 337       return SimplifyCmpInst(C->getPredicate(), RepOp, C->getOperand(1), TD,
 338                              TLI, DT, AC);
 339     if (C->getOperand(1) == Op)
 340       return SimplifyCmpInst(C->getPredicate(), C->getOperand(0), RepOp, TD,
 341                              TLI, DT, AC);
 342   }
 343
 344   // TODO: We could hand off more cases to instsimplify here.
 345
 346   // If all operands are constant after substituting Op for RepOp then we can
 347   // constant fold the instruction.
 348   if (Constant *CRepOp = dyn_cast<Constant>(RepOp)) {
 349     // Build a list of all constant operands.
 350     SmallVector<Constant*, 8> ConstOps;
 351     for (unsigned i = 0, e = I->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 352       if (I->getOperand(i) == Op)
 353         ConstOps.push_back(CRepOp);
 354       else if (Constant *COp = dyn_cast<Constant>(I->getOperand(i)))
 355         ConstOps.push_back(COp);
 356       else
 357         break;
 358     }
 359
 360     // All operands were constants, fold it.
 361     if (ConstOps.size() == I->getNumOperands()) {
 362       if (CmpInst *C = dyn_cast<CmpInst>(I))
 363         return ConstantFoldCompareInstOperands(C->getPredicate(), ConstOps[0],
 364                                                ConstOps[1], TD, TLI);
 365
 366       if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(I))
 367         if (!LI->isVolatile())
 368           return ConstantFoldLoadFromConstPtr(ConstOps[0], TD);
 369
 370       return ConstantFoldInstOperands(I->getOpcode(), I->getType(),
 371                                       ConstOps, TD, TLI);
 372     }
 373   }
 374
 375   return nullptr;
 376 }
 377
 378 /// foldSelectICmpAndOr - We want to turn:
 379 ///   (select (icmp eq (and X, C1), 0), Y, (or Y, C2))
 380 /// into:
 381 ///   (or (shl (and X, C1), C3), y)
 382 /// iff:
 383 ///   C1 and C2 are both powers of 2
 384 /// where:
 385 ///   C3 = Log(C2) - Log(C1)
 386 ///
 387 /// This transform handles cases where:
 388 /// 1. The icmp predicate is inverted
 389 /// 2. The select operands are reversed
 390 /// 3. The magnitude of C2 and C1 are flipped
 391 static Value *foldSelectICmpAndOr(const SelectInst &SI, Value *TrueVal,
 392                                   Value *FalseVal,
 393                                   InstCombiner::BuilderTy *Builder) {
 394   const ICmpInst *IC = dyn_cast<ICmpInst>(SI.getCondition());
 395   if (!IC || !IC->isEquality() || !SI.getType()->isIntegerTy())
 396     return nullptr;
 397
 398   Value *CmpLHS = IC->getOperand(0);
 399   Value *CmpRHS = IC->getOperand(1);
 400
 401   if (!match(CmpRHS, m_Zero()))
 402     return nullptr;
 403
 404   Value *X;
 405   const APInt *C1;
 406   if (!match(CmpLHS, m_And(m_Value(X), m_Power2(C1))))
 407     return nullptr;
 408
 409   const APInt *C2;
 410   bool OrOnTrueVal = false;
 411   bool OrOnFalseVal = match(FalseVal, m_Or(m_Specific(TrueVal), m_Power2(C2)));
 412   if (!OrOnFalseVal)
 413     OrOnTrueVal = match(TrueVal, m_Or(m_Specific(FalseVal), m_Power2(C2)));
 414
 415   if (!OrOnFalseVal && !OrOnTrueVal)
 416     return nullptr;
 417
 418   Value *V = CmpLHS;
 419   Value *Y = OrOnFalseVal ? TrueVal : FalseVal;
 420
 421   unsigned C1Log = C1->logBase2();
 422   unsigned C2Log = C2->logBase2();
 423   if (C2Log > C1Log) {
 424     V = Builder->CreateZExtOrTrunc(V, Y->getType());
 425     V = Builder->CreateShl(V, C2Log - C1Log);
 426   } else if (C1Log > C2Log) {
 427     V = Builder->CreateLShr(V, C1Log - C2Log);
 428     V = Builder->CreateZExtOrTrunc(V, Y->getType());
 429   } else
 430     V = Builder->CreateZExtOrTrunc(V, Y->getType());
 431
 432   ICmpInst::Predicate Pred = IC->getPredicate();
 433   if ((Pred == ICmpInst::ICMP_NE && OrOnFalseVal) ||
 434       (Pred == ICmpInst::ICMP_EQ && OrOnTrueVal))
 435     V = Builder->CreateXor(V, *C2);
 436
 437   return Builder->CreateOr(V, Y);
 438 }
 439
 440 /// visitSelectInstWithICmp - Visit a SelectInst that has an
 441 /// ICmpInst as its first operand.
 442 ///
 443 Instruction *InstCombiner::visitSelectInstWithICmp(SelectInst &SI,
 444                                                    ICmpInst *ICI) {
 445   bool Changed = false;
 446   ICmpInst::Predicate Pred = ICI->getPredicate();
 447   Value *CmpLHS = ICI->getOperand(0);
 448   Value *CmpRHS = ICI->getOperand(1);
 449   Value *TrueVal = SI.getTrueValue();
 450   Value *FalseVal = SI.getFalseValue();
 451
 452   // Check cases where the comparison is with a constant that
 453   // can be adjusted to fit the min/max idiom. We may move or edit ICI
 454   // here, so make sure the select is the only user.
 455   if (ICI->hasOneUse())
 456     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(CmpRHS)) {
 457       // X < MIN ? T : F  -->  F
 458       if ((Pred == ICmpInst::ICMP_SLT || Pred == ICmpInst::ICMP_ULT)
 459           && CI->isMinValue(Pred == ICmpInst::ICMP_SLT))
 460         return ReplaceInstUsesWith(SI, FalseVal);
 461       // X > MAX ? T : F  -->  F
 462       else if ((Pred == ICmpInst::ICMP_SGT || Pred == ICmpInst::ICMP_UGT)
 463                && CI->isMaxValue(Pred == ICmpInst::ICMP_SGT))
 464         return ReplaceInstUsesWith(SI, FalseVal);
 465       switch (Pred) {
 466       default: break;
 467       case ICmpInst::ICMP_ULT:
 468       case ICmpInst::ICMP_SLT:
 469       case ICmpInst::ICMP_UGT:
 470       case ICmpInst::ICMP_SGT: {
 471         // These transformations only work for selects over integers.
 472         IntegerType *SelectTy = dyn_cast<IntegerType>(SI.getType());
 473         if (!SelectTy)
 474           break;
 475
 476         Constant *AdjustedRHS;
 477         if (Pred == ICmpInst::ICMP_UGT || Pred == ICmpInst::ICMP_SGT)
 478           AdjustedRHS = ConstantInt::get(CI->getContext(), CI->getValue() + 1);
 479         else // (Pred == ICmpInst::ICMP_ULT || Pred == ICmpInst::ICMP_SLT)
 480           AdjustedRHS = ConstantInt::get(CI->getContext(), CI->getValue() - 1);
 481
 482         // X > C ? X : C+1  -->  X < C+1 ? C+1 : X
 483         // X < C ? X : C-1  -->  X > C-1 ? C-1 : X
 484         if ((CmpLHS == TrueVal && AdjustedRHS == FalseVal) ||
 485             (CmpLHS == FalseVal && AdjustedRHS == TrueVal))
 486           ; // Nothing to do here. Values match without any sign/zero extension.
 487
 488         // Types do not match. Instead of calculating this with mixed types
 489         // promote all to the larger type. This enables scalar evolution to
 490         // analyze this expression.
 491         else if (CmpRHS->getType()->getScalarSizeInBits()
 492                  < SelectTy->getBitWidth()) {
 493           Constant *sextRHS = ConstantExpr::getSExt(AdjustedRHS, SelectTy);
 494
 495           // X = sext x; x >s c ? X : C+1 --> X = sext x; X <s C+1 ? C+1 : X
 496           // X = sext x; x <s c ? X : C-1 --> X = sext x; X >s C-1 ? C-1 : X
 497           // X = sext x; x >u c ? X : C+1 --> X = sext x; X <u C+1 ? C+1 : X
 498           // X = sext x; x <u c ? X : C-1 --> X = sext x; X >u C-1 ? C-1 : X
 499           if (match(TrueVal, m_SExt(m_Specific(CmpLHS))) &&
 500                 sextRHS == FalseVal) {
 501             CmpLHS = TrueVal;
 502             AdjustedRHS = sextRHS;
 503           } else if (match(FalseVal, m_SExt(m_Specific(CmpLHS))) &&
 504                      sextRHS == TrueVal) {
 505             CmpLHS = FalseVal;
 506             AdjustedRHS = sextRHS;
 507           } else if (ICI->isUnsigned()) {
 508             Constant *zextRHS = ConstantExpr::getZExt(AdjustedRHS, SelectTy);
 509             // X = zext x; x >u c ? X : C+1 --> X = zext x; X <u C+1 ? C+1 : X
 510             // X = zext x; x <u c ? X : C-1 --> X = zext x; X >u C-1 ? C-1 : X
 511             // zext + signed compare cannot be changed:
 512             //    0xff <s 0x00, but 0x00ff >s 0x0000
 513             if (match(TrueVal, m_ZExt(m_Specific(CmpLHS))) &&
 514                 zextRHS == FalseVal) {
 515               CmpLHS = TrueVal;
 516               AdjustedRHS = zextRHS;
 517             } else if (match(FalseVal, m_ZExt(m_Specific(CmpLHS))) &&
 518                        zextRHS == TrueVal) {
 519               CmpLHS = FalseVal;
 520               AdjustedRHS = zextRHS;
 521             } else
 522               break;
 523           } else
 524             break;
 525         } else
 526           break;
 527
 528         Pred = ICmpInst::getSwappedPredicate(Pred);
 529         CmpRHS = AdjustedRHS;
 530         std::swap(FalseVal, TrueVal);
 531         ICI->setPredicate(Pred);
 532         ICI->setOperand(0, CmpLHS);
 533         ICI->setOperand(1, CmpRHS);
 534         SI.setOperand(1, TrueVal);
 535         SI.setOperand(2, FalseVal);
 536
 537         // Move ICI instruction right before the select instruction. Otherwise
 538         // the sext/zext value may be defined after the ICI instruction uses it.
 539         ICI->moveBefore(&SI);
 540
 541         Changed = true;
 542         break;
 543       }
 544       }
 545     }
 546
 547   // Transform (X >s -1) ? C1 : C2 --> ((X >>s 31) & (C2 - C1)) + C1
 548   // and       (X <s  0) ? C2 : C1 --> ((X >>s 31) & (C2 - C1)) + C1
 549   // FIXME: Type and constness constraints could be lifted, but we have to
 550   //        watch code size carefully. We should consider xor instead of
 551   //        sub/add when we decide to do that.
 552   if (IntegerType *Ty = dyn_cast<IntegerType>(CmpLHS->getType())) {
 553     if (TrueVal->getType() == Ty) {
 554       if (ConstantInt *Cmp = dyn_cast<ConstantInt>(CmpRHS)) {
 555         ConstantInt *C1 = nullptr, *C2 = nullptr;
 556         if (Pred == ICmpInst::ICMP_SGT && Cmp->isAllOnesValue()) {
 557           C1 = dyn_cast<ConstantInt>(TrueVal);
 558           C2 = dyn_cast<ConstantInt>(FalseVal);
 559         } else if (Pred == ICmpInst::ICMP_SLT && Cmp->isNullValue()) {
 560           C1 = dyn_cast<ConstantInt>(FalseVal);
 561           C2 = dyn_cast<ConstantInt>(TrueVal);
 562         }
 563         if (C1 && C2) {
 564           // This shift results in either -1 or 0.
 565           Value *AShr = Builder->CreateAShr(CmpLHS, Ty->getBitWidth()-1);
 566
 567           // Check if we can express the operation with a single or.
 568           if (C2->isAllOnesValue())
 569             return ReplaceInstUsesWith(SI, Builder->CreateOr(AShr, C1));
 570
 571           Value *And = Builder->CreateAnd(AShr, C2->getValue()-C1->getValue());
 572           return ReplaceInstUsesWith(SI, Builder->CreateAdd(And, C1));
 573         }
 574       }
 575     }
 576   }
 577
 578   // If we have an equality comparison then we know the value in one of the
 579   // arms of the select. See if substituting this value into the arm and
 580   // simplifying the result yields the same value as the other arm.
 581   if (Pred == ICmpInst::ICMP_EQ) {
 582     if (SimplifyWithOpReplaced(FalseVal, CmpLHS, CmpRHS, DL, TLI, DT, AC) ==
 583             TrueVal ||
 584         SimplifyWithOpReplaced(FalseVal, CmpRHS, CmpLHS, DL, TLI, DT, AC) ==
 585             TrueVal)
 586       return ReplaceInstUsesWith(SI, FalseVal);
 587     if (SimplifyWithOpReplaced(TrueVal, CmpLHS, CmpRHS, DL, TLI, DT, AC) ==
 588             FalseVal ||
 589         SimplifyWithOpReplaced(TrueVal, CmpRHS, CmpLHS, DL, TLI, DT, AC) ==
 590             FalseVal)
 591       return ReplaceInstUsesWith(SI, FalseVal);
 592   } else if (Pred == ICmpInst::ICMP_NE) {
 593     if (SimplifyWithOpReplaced(TrueVal, CmpLHS, CmpRHS, DL, TLI, DT, AC) ==
 594             FalseVal ||
 595         SimplifyWithOpReplaced(TrueVal, CmpRHS, CmpLHS, DL, TLI, DT, AC) ==
 596             FalseVal)
 597       return ReplaceInstUsesWith(SI, TrueVal);
 598     if (SimplifyWithOpReplaced(FalseVal, CmpLHS, CmpRHS, DL, TLI, DT, AC) ==
 599             TrueVal ||
 600         SimplifyWithOpReplaced(FalseVal, CmpRHS, CmpLHS, DL, TLI, DT, AC) ==
 601             TrueVal)
 602       return ReplaceInstUsesWith(SI, TrueVal);
 603   }
 604
 605   // NOTE: if we wanted to, this is where to detect integer MIN/MAX
 606
 607   if (CmpRHS != CmpLHS && isa<Constant>(CmpRHS)) {
 608     if (CmpLHS == TrueVal && Pred == ICmpInst::ICMP_EQ) {
 609       // Transform (X == C) ? X : Y -> (X == C) ? C : Y
 610       SI.setOperand(1, CmpRHS);
 611       Changed = true;
 612     } else if (CmpLHS == FalseVal && Pred == ICmpInst::ICMP_NE) {
 613       // Transform (X != C) ? Y : X -> (X != C) ? Y : C
 614       SI.setOperand(2, CmpRHS);
 615       Changed = true;
 616     }
 617   }
 618
 619   if (unsigned BitWidth = TrueVal->getType()->getScalarSizeInBits()) {
 620     APInt MinSignedValue = APInt::getSignBit(BitWidth);
 621     Value *X;
 622     const APInt *Y, *C;
 623     bool TrueWhenUnset;
 624     bool IsBitTest = false;
 625     if (ICmpInst::isEquality(Pred) &&
 626         match(CmpLHS, m_And(m_Value(X), m_Power2(Y))) &&
 627         match(CmpRHS, m_Zero())) {
 628       IsBitTest = true;
 629       TrueWhenUnset = Pred == ICmpInst::ICMP_EQ;
 630     } else if (Pred == ICmpInst::ICMP_SLT && match(CmpRHS, m_Zero())) {
 631       X = CmpLHS;
 632       Y = &MinSignedValue;
 633       IsBitTest = true;
 634       TrueWhenUnset = false;
 635     } else if (Pred == ICmpInst::ICMP_SGT && match(CmpRHS, m_AllOnes())) {
 636       X = CmpLHS;
 637       Y = &MinSignedValue;
 638       IsBitTest = true;
 639       TrueWhenUnset = true;
 640     }
 641     if (IsBitTest) {
 642       Value *V = nullptr;
 643       // (X & Y) == 0 ? X : X ^ Y  --> X & ~Y
 644       if (TrueWhenUnset && TrueVal == X &&
 645           match(FalseVal, m_Xor(m_Specific(X), m_APInt(C))) && *Y == *C)
 646         V = Builder->CreateAnd(X, ~(*Y));
 647       // (X & Y) != 0 ? X ^ Y : X  --> X & ~Y
 648       else if (!TrueWhenUnset && FalseVal == X &&
 649                match(TrueVal, m_Xor(m_Specific(X), m_APInt(C))) && *Y == *C)
 650         V = Builder->CreateAnd(X, ~(*Y));
 651       // (X & Y) == 0 ? X ^ Y : X  --> X | Y
 652       else if (TrueWhenUnset && FalseVal == X &&
 653                match(TrueVal, m_Xor(m_Specific(X), m_APInt(C))) && *Y == *C)
 654         V = Builder->CreateOr(X, *Y);
 655       // (X & Y) != 0 ? X : X ^ Y  --> X | Y
 656       else if (!TrueWhenUnset && TrueVal == X &&
 657                match(FalseVal, m_Xor(m_Specific(X), m_APInt(C))) && *Y == *C)
 658         V = Builder->CreateOr(X, *Y);
 659
 660       if (V)
 661         return ReplaceInstUsesWith(SI, V);
 662     }
 663   }
 664
 665   if (Value *V = foldSelectICmpAndOr(SI, TrueVal, FalseVal, Builder))
 666     return ReplaceInstUsesWith(SI, V);
 667
 668   return Changed ? &SI : nullptr;
 669 }
 670
 671
 672 /// CanSelectOperandBeMappingIntoPredBlock - SI is a select whose condition is a
 673 /// PHI node (but the two may be in different blocks).  See if the true/false
 674 /// values (V) are live in all of the predecessor blocks of the PHI.  For
 675 /// example, cases like this cannot be mapped:
 676 ///
 677 ///   X = phi [ C1, BB1], [C2, BB2]
 678 ///   Y = add
 679 ///   Z = select X, Y, 0
 680 ///
 681 /// because Y is not live in BB1/BB2.
 682 ///
 683 static bool CanSelectOperandBeMappingIntoPredBlock(const Value *V,
 684                                                    const SelectInst &SI) {
 685   // If the value is a non-instruction value like a constant or argument, it
 686   // can always be mapped.
 687   const Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V);
 688   if (!I) return true;
 689
 690   // If V is a PHI node defined in the same block as the condition PHI, we can
 691   // map the arguments.
 692   const PHINode *CondPHI = cast<PHINode>(SI.getCondition());
 693
 694   if (const PHINode *VP = dyn_cast<PHINode>(I))
 695     if (VP->getParent() == CondPHI->getParent())
 696       return true;
 697
 698   // Otherwise, if the PHI and select are defined in the same block and if V is
 699   // defined in a different block, then we can transform it.
 700   if (SI.getParent() == CondPHI->getParent() &&
 701       I->getParent() != CondPHI->getParent())
 702     return true;
 703
 704   // Otherwise we have a 'hard' case and we can't tell without doing more
 705   // detailed dominator based analysis, punt.
 706   return false;
 707 }
 708
 709 /// FoldSPFofSPF - We have an SPF (e.g. a min or max) of an SPF of the form:
 710 ///   SPF2(SPF1(A, B), C)
 711 Instruction *InstCombiner::FoldSPFofSPF(Instruction *Inner,
 712                                         SelectPatternFlavor SPF1,
 713                                         Value *A, Value *B,
 714                                         Instruction &Outer,
 715                                         SelectPatternFlavor SPF2, Value *C) {
 716   if (C == A || C == B) {
 717     // MAX(MAX(A, B), B) -> MAX(A, B)
 718     // MIN(MIN(a, b), a) -> MIN(a, b)
 719     if (SPF1 == SPF2)
 720       return ReplaceInstUsesWith(Outer, Inner);
 721
 722     // MAX(MIN(a, b), a) -> a
 723     // MIN(MAX(a, b), a) -> a
 724     if ((SPF1 == SPF_SMIN && SPF2 == SPF_SMAX) ||
 725         (SPF1 == SPF_SMAX && SPF2 == SPF_SMIN) ||
 726         (SPF1 == SPF_UMIN && SPF2 == SPF_UMAX) ||
 727         (SPF1 == SPF_UMAX && SPF2 == SPF_UMIN))
 728       return ReplaceInstUsesWith(Outer, C);
 729   }
 730
 731   if (SPF1 == SPF2) {
 732     if (ConstantInt *CB = dyn_cast<ConstantInt>(B)) {
 733       if (ConstantInt *CC = dyn_cast<ConstantInt>(C)) {
 734         APInt ACB = CB->getValue();
 735         APInt ACC = CC->getValue();
 736
 737         // MIN(MIN(A, 23), 97) -> MIN(A, 23)
 738         // MAX(MAX(A, 97), 23) -> MAX(A, 97)
 739         if ((SPF1 == SPF_UMIN && ACB.ule(ACC)) ||
 740             (SPF1 == SPF_SMIN && ACB.sle(ACC)) ||
 741             (SPF1 == SPF_UMAX && ACB.uge(ACC)) ||
 742             (SPF1 == SPF_SMAX && ACB.sge(ACC)))
 743           return ReplaceInstUsesWith(Outer, Inner);
 744
 745         // MIN(MIN(A, 97), 23) -> MIN(A, 23)
 746         // MAX(MAX(A, 23), 97) -> MAX(A, 97)
 747         if ((SPF1 == SPF_UMIN && ACB.ugt(ACC)) ||
 748             (SPF1 == SPF_SMIN && ACB.sgt(ACC)) ||
 749             (SPF1 == SPF_UMAX && ACB.ult(ACC)) ||
 750             (SPF1 == SPF_SMAX && ACB.slt(ACC))) {
 751           Outer.replaceUsesOfWith(Inner, A);
 752           return &Outer;
 753         }
 754       }
 755     }
 756   }
 757
 758   // ABS(ABS(X)) -> ABS(X)
 759   // NABS(NABS(X)) -> NABS(X)
 760   if (SPF1 == SPF2 && (SPF1 == SPF_ABS || SPF1 == SPF_NABS)) {
 761     return ReplaceInstUsesWith(Outer, Inner);
 762   }
 763
 764   // ABS(NABS(X)) -> ABS(X)
 765   // NABS(ABS(X)) -> NABS(X)
 766   if ((SPF1 == SPF_ABS && SPF2 == SPF_NABS) ||
 767       (SPF1 == SPF_NABS && SPF2 == SPF_ABS)) {
 768     SelectInst *SI = cast<SelectInst>(Inner);
 769     Value *NewSI = Builder->CreateSelect(
 770         SI->getCondition(), SI->getFalseValue(), SI->getTrueValue());
 771     return ReplaceInstUsesWith(Outer, NewSI);
 772   }
 773   return nullptr;
 774 }
 775
 776 /// foldSelectICmpAnd - If one of the constants is zero (we know they can't
 777 /// both be) and we have an icmp instruction with zero, and we have an 'and'
 778 /// with the non-constant value and a power of two we can turn the select
 779 /// into a shift on the result of the 'and'.
 780 static Value *foldSelectICmpAnd(const SelectInst &SI, ConstantInt *TrueVal,
 781                                 ConstantInt *FalseVal,
 782                                 InstCombiner::BuilderTy *Builder) {
 783   const ICmpInst *IC = dyn_cast<ICmpInst>(SI.getCondition());
 784   if (!IC || !IC->isEquality() || !SI.getType()->isIntegerTy())
 785     return nullptr;
 786
 787   if (!match(IC->getOperand(1), m_Zero()))
 788     return nullptr;
 789
 790   ConstantInt *AndRHS;
 791   Value *LHS = IC->getOperand(0);
 792   if (!match(LHS, m_And(m_Value(), m_ConstantInt(AndRHS))))
 793     return nullptr;
 794
 795   // If both select arms are non-zero see if we have a select of the form
 796   // 'x ? 2^n + C : C'. Then we can offset both arms by C, use the logic
 797   // for 'x ? 2^n : 0' and fix the thing up at the end.
 798   ConstantInt *Offset = nullptr;
 799   if (!TrueVal->isZero() && !FalseVal->isZero()) {
 800     if ((TrueVal->getValue() - FalseVal->getValue()).isPowerOf2())
 801       Offset = FalseVal;
 802     else if ((FalseVal->getValue() - TrueVal->getValue()).isPowerOf2())
 803       Offset = TrueVal;
 804     else
 805       return nullptr;
 806
 807     // Adjust TrueVal and FalseVal to the offset.
 808     TrueVal = ConstantInt::get(Builder->getContext(),
 809                                TrueVal->getValue() - Offset->getValue());
 810     FalseVal = ConstantInt::get(Builder->getContext(),
 811                                 FalseVal->getValue() - Offset->getValue());
 812   }
 813
 814   // Make sure the mask in the 'and' and one of the select arms is a power of 2.
 815   if (!AndRHS->getValue().isPowerOf2() ||
 816       (!TrueVal->getValue().isPowerOf2() &&
 817        !FalseVal->getValue().isPowerOf2()))
 818     return nullptr;
 819
 820   // Determine which shift is needed to transform result of the 'and' into the
 821   // desired result.
 822   ConstantInt *ValC = !TrueVal->isZero() ? TrueVal : FalseVal;
 823   unsigned ValZeros = ValC->getValue().logBase2();
 824   unsigned AndZeros = AndRHS->getValue().logBase2();
 825
 826   // If types don't match we can still convert the select by introducing a zext
 827   // or a trunc of the 'and'. The trunc case requires that all of the truncated
 828   // bits are zero, we can figure that out by looking at the 'and' mask.
 829   if (AndZeros >= ValC->getBitWidth())
 830     return nullptr;
 831
 832   Value *V = Builder->CreateZExtOrTrunc(LHS, SI.getType());
 833   if (ValZeros > AndZeros)
 834     V = Builder->CreateShl(V, ValZeros - AndZeros);
 835   else if (ValZeros < AndZeros)
 836     V = Builder->CreateLShr(V, AndZeros - ValZeros);
 837
 838   // Okay, now we know that everything is set up, we just don't know whether we
 839   // have a icmp_ne or icmp_eq and whether the true or false val is the zero.
 840   bool ShouldNotVal = !TrueVal->isZero();
 841   ShouldNotVal ^= IC->getPredicate() == ICmpInst::ICMP_NE;
 842   if (ShouldNotVal)
 843     V = Builder->CreateXor(V, ValC);
 844
 845   // Apply an offset if needed.
 846   if (Offset)
 847     V = Builder->CreateAdd(V, Offset);
 848   return V;
 849 }
 850
 851 Instruction *InstCombiner::visitSelectInst(SelectInst &SI) {
 852   Value *CondVal = SI.getCondition();
 853   Value *TrueVal = SI.getTrueValue();
 854   Value *FalseVal = SI.getFalseValue();
 855
 856   if (Value *V =
 857           SimplifySelectInst(CondVal, TrueVal, FalseVal, DL, TLI, DT, AC))
 858     return ReplaceInstUsesWith(SI, V);
 859
 860   if (SI.getType()->isIntegerTy(1)) {
 861     if (ConstantInt *C = dyn_cast<ConstantInt>(TrueVal)) {
 862       if (C->getZExtValue()) {
 863         // Change: A = select B, true, C --> A = or B, C
 864         return BinaryOperator::CreateOr(CondVal, FalseVal);
 865       }
 866       // Change: A = select B, false, C --> A = and !B, C
 867       Value *NotCond = Builder->CreateNot(CondVal, "not."+CondVal->getName());
 868       return BinaryOperator::CreateAnd(NotCond, FalseVal);
 869     }
 870     if (ConstantInt *C = dyn_cast<ConstantInt>(FalseVal)) {
 871       if (C->getZExtValue() == false) {
 872         // Change: A = select B, C, false --> A = and B, C
 873         return BinaryOperator::CreateAnd(CondVal, TrueVal);
 874       }
 875       // Change: A = select B, C, true --> A = or !B, C
 876       Value *NotCond = Builder->CreateNot(CondVal, "not."+CondVal->getName());
 877       return BinaryOperator::CreateOr(NotCond, TrueVal);
 878     }
 879
 880     // select a, b, a  -> a&b
 881     // select a, a, b  -> a|b
 882     if (CondVal == TrueVal)
 883       return BinaryOperator::CreateOr(CondVal, FalseVal);
 884     if (CondVal == FalseVal)
 885       return BinaryOperator::CreateAnd(CondVal, TrueVal);
 886
 887     // select a, ~a, b -> (~a)&b
 888     // select a, b, ~a -> (~a)|b
 889     if (match(TrueVal, m_Not(m_Specific(CondVal))))
 890       return BinaryOperator::CreateAnd(TrueVal, FalseVal);
 891     if (match(FalseVal, m_Not(m_Specific(CondVal))))
 892       return BinaryOperator::CreateOr(TrueVal, FalseVal);
 893   }
 894
 895   // Selecting between two integer constants?
 896   if (ConstantInt *TrueValC = dyn_cast<ConstantInt>(TrueVal))
 897     if (ConstantInt *FalseValC = dyn_cast<ConstantInt>(FalseVal)) {
 898       // select C, 1, 0 -> zext C to int
 899       if (FalseValC->isZero() && TrueValC->getValue() == 1)
 900         return new ZExtInst(CondVal, SI.getType());
 901
 902       // select C, -1, 0 -> sext C to int
 903       if (FalseValC->isZero() && TrueValC->isAllOnesValue())
 904         return new SExtInst(CondVal, SI.getType());
 905
 906       // select C, 0, 1 -> zext !C to int
 907       if (TrueValC->isZero() && FalseValC->getValue() == 1) {
 908         Value *NotCond = Builder->CreateNot(CondVal, "not."+CondVal->getName());
 909         return new ZExtInst(NotCond, SI.getType());
 910       }
 911
 912       // select C, 0, -1 -> sext !C to int
 913       if (TrueValC->isZero() && FalseValC->isAllOnesValue()) {
 914         Value *NotCond = Builder->CreateNot(CondVal, "not."+CondVal->getName());
 915         return new SExtInst(NotCond, SI.getType());
 916       }
 917
 918       if (Value *V = foldSelectICmpAnd(SI, TrueValC, FalseValC, Builder))
 919         return ReplaceInstUsesWith(SI, V);
 920     }
 921
 922   // See if we are selecting two values based on a comparison of the two values.
 923   if (FCmpInst *FCI = dyn_cast<FCmpInst>(CondVal)) {
 924     if (FCI->getOperand(0) == TrueVal && FCI->getOperand(1) == FalseVal) {
 925       // Transform (X == Y) ? X : Y  -> Y
 926       if (FCI->getPredicate() == FCmpInst::FCMP_OEQ) {
 927         // This is not safe in general for floating point:
 928         // consider X== -0, Y== +0.
 929         // It becomes safe if either operand is a nonzero constant.
 930         ConstantFP *CFPt, *CFPf;
 931         if (((CFPt = dyn_cast<ConstantFP>(TrueVal)) &&
 932               !CFPt->getValueAPF().isZero()) ||
 933             ((CFPf = dyn_cast<ConstantFP>(FalseVal)) &&
 934              !CFPf->getValueAPF().isZero()))
 935         return ReplaceInstUsesWith(SI, FalseVal);
 936       }
 937       // Transform (X une Y) ? X : Y  -> X
 938       if (FCI->getPredicate() == FCmpInst::FCMP_UNE) {
 939         // This is not safe in general for floating point:
 940         // consider X== -0, Y== +0.
 941         // It becomes safe if either operand is a nonzero constant.
 942         ConstantFP *CFPt, *CFPf;
 943         if (((CFPt = dyn_cast<ConstantFP>(TrueVal)) &&
 944               !CFPt->getValueAPF().isZero()) ||
 945             ((CFPf = dyn_cast<ConstantFP>(FalseVal)) &&
 946              !CFPf->getValueAPF().isZero()))
 947         return ReplaceInstUsesWith(SI, TrueVal);
 948       }
 949
 950       // Canonicalize to use ordered comparisons by swapping the select
 951       // operands.
 952       //
 953       // e.g.
 954       // (X ugt Y) ? X : Y -> (X ole Y) ? Y : X
 955       if (FCI->hasOneUse() && FCmpInst::isUnordered(FCI->getPredicate())) {
 956         FCmpInst::Predicate InvPred = FCI->getInversePredicate();
 957         Value *NewCond = Builder->CreateFCmp(InvPred, TrueVal, FalseVal,
 958                                              FCI->getName() + ".inv");
 959
 960         return SelectInst::Create(NewCond, FalseVal, TrueVal,
 961                                   SI.getName() + ".p");
 962       }
 963
 964       // NOTE: if we wanted to, this is where to detect MIN/MAX
 965     } else if (FCI->getOperand(0) == FalseVal && FCI->getOperand(1) == TrueVal){
 966       // Transform (X == Y) ? Y : X  -> X
 967       if (FCI->getPredicate() == FCmpInst::FCMP_OEQ) {
 968         // This is not safe in general for floating point:
 969         // consider X== -0, Y== +0.
 970         // It becomes safe if either operand is a nonzero constant.
 971         ConstantFP *CFPt, *CFPf;
 972         if (((CFPt = dyn_cast<ConstantFP>(TrueVal)) &&
 973               !CFPt->getValueAPF().isZero()) ||
 974             ((CFPf = dyn_cast<ConstantFP>(FalseVal)) &&
 975              !CFPf->getValueAPF().isZero()))
 976           return ReplaceInstUsesWith(SI, FalseVal);
 977       }
 978       // Transform (X une Y) ? Y : X  -> Y
 979       if (FCI->getPredicate() == FCmpInst::FCMP_UNE) {
 980         // This is not safe in general for floating point:
 981         // consider X== -0, Y== +0.
 982         // It becomes safe if either operand is a nonzero constant.
 983         ConstantFP *CFPt, *CFPf;
 984         if (((CFPt = dyn_cast<ConstantFP>(TrueVal)) &&
 985               !CFPt->getValueAPF().isZero()) ||
 986             ((CFPf = dyn_cast<ConstantFP>(FalseVal)) &&
 987              !CFPf->getValueAPF().isZero()))
 988           return ReplaceInstUsesWith(SI, TrueVal);
 989       }
 990
 991       // Canonicalize to use ordered comparisons by swapping the select
 992       // operands.
 993       //
 994       // e.g.
 995       // (X ugt Y) ? X : Y -> (X ole Y) ? X : Y
 996       if (FCI->hasOneUse() && FCmpInst::isUnordered(FCI->getPredicate())) {
 997         FCmpInst::Predicate InvPred = FCI->getInversePredicate();
 998         Value *NewCond = Builder->CreateFCmp(InvPred, FalseVal, TrueVal,
 999                                              FCI->getName() + ".inv");
1000
1001         return SelectInst::Create(NewCond, FalseVal, TrueVal,
1002                                   SI.getName() + ".p");
1003       }
1004
1005       // NOTE: if we wanted to, this is where to detect MIN/MAX
1006     }
1007     // NOTE: if we wanted to, this is where to detect ABS
1008   }
1009
1010   // See if we are selecting two values based on a comparison of the two values.
1011   if (ICmpInst *ICI = dyn_cast<ICmpInst>(CondVal))
1012     if (Instruction *Result = visitSelectInstWithICmp(SI, ICI))
1013       return Result;
1014
1015   if (Instruction *TI = dyn_cast<Instruction>(TrueVal))
1016     if (Instruction *FI = dyn_cast<Instruction>(FalseVal))
1017       if (TI->hasOneUse() && FI->hasOneUse()) {
1018         Instruction *AddOp = nullptr, *SubOp = nullptr;
1019
1020         // Turn (select C, (op X, Y), (op X, Z)) -> (op X, (select C, Y, Z))
1021         if (TI->getOpcode() == FI->getOpcode())
1022           if (Instruction *IV = FoldSelectOpOp(SI, TI, FI))
1023             return IV;
1024
1025         // Turn select C, (X+Y), (X-Y) --> (X+(select C, Y, (-Y))).  This is
1026         // even legal for FP.
1027         if ((TI->getOpcode() == Instruction::Sub &&
1028              FI->getOpcode() == Instruction::Add) ||
1029             (TI->getOpcode() == Instruction::FSub &&
1030              FI->getOpcode() == Instruction::FAdd)) {
1031           AddOp = FI; SubOp = TI;
1032         } else if ((FI->getOpcode() == Instruction::Sub &&
1033                     TI->getOpcode() == Instruction::Add) ||
1034                    (FI->getOpcode() == Instruction::FSub &&
1035                     TI->getOpcode() == Instruction::FAdd)) {
1036           AddOp = TI; SubOp = FI;
1037         }
1038
1039         if (AddOp) {
1040           Value *OtherAddOp = nullptr;
1041           if (SubOp->getOperand(0) == AddOp->getOperand(0)) {
1042             OtherAddOp = AddOp->getOperand(1);
1043           } else if (SubOp->getOperand(0) == AddOp->getOperand(1)) {
1044             OtherAddOp = AddOp->getOperand(0);
1045           }
1046
1047           if (OtherAddOp) {
1048             // So at this point we know we have (Y -> OtherAddOp):
1049             //        select C, (add X, Y), (sub X, Z)
1050             Value *NegVal;  // Compute -Z
1051             if (SI.getType()->isFPOrFPVectorTy()) {
1052               NegVal = Builder->CreateFNeg(SubOp->getOperand(1));
1053               if (Instruction *NegInst = dyn_cast<Instruction>(NegVal)) {
1054                 FastMathFlags Flags = AddOp->getFastMathFlags();
1055                 Flags &= SubOp->getFastMathFlags();
1056                 NegInst->setFastMathFlags(Flags);
1057               }
1058             } else {
1059               NegVal = Builder->CreateNeg(SubOp->getOperand(1));
1060             }
1061
1062             Value *NewTrueOp = OtherAddOp;
1063             Value *NewFalseOp = NegVal;
1064             if (AddOp != TI)
1065               std::swap(NewTrueOp, NewFalseOp);
1066             Value *NewSel =
1067               Builder->CreateSelect(CondVal, NewTrueOp,
1068                                     NewFalseOp, SI.getName() + ".p");
1069
1070             if (SI.getType()->isFPOrFPVectorTy()) {
1071               Instruction *RI =
1072                 BinaryOperator::CreateFAdd(SubOp->getOperand(0), NewSel);
1073
1074               FastMathFlags Flags = AddOp->getFastMathFlags();
1075               Flags &= SubOp->getFastMathFlags();
1076               RI->setFastMathFlags(Flags);
1077               return RI;
1078             } else
1079               return BinaryOperator::CreateAdd(SubOp->getOperand(0), NewSel);
1080           }
1081         }
1082       }
1083
1084   // See if we can fold the select into one of our operands.
1085   if (SI.getType()->isIntegerTy()) {
1086     if (Instruction *FoldI = FoldSelectIntoOp(SI, TrueVal, FalseVal))
1087       return FoldI;
1088
1089     // MAX(MAX(a, b), a) -> MAX(a, b)
1090     // MIN(MIN(a, b), a) -> MIN(a, b)
1091     // MAX(MIN(a, b), a) -> a
1092     // MIN(MAX(a, b), a) -> a
1093     Value *LHS, *RHS, *LHS2, *RHS2;
1094     if (SelectPatternFlavor SPF = MatchSelectPattern(&SI, LHS, RHS)) {
1095       if (SelectPatternFlavor SPF2 = MatchSelectPattern(LHS, LHS2, RHS2))
1096         if (Instruction *R = FoldSPFofSPF(cast<Instruction>(LHS),SPF2,LHS2,RHS2,
1097                                           SI, SPF, RHS))
1098           return R;
1099       if (SelectPatternFlavor SPF2 = MatchSelectPattern(RHS, LHS2, RHS2))
1100         if (Instruction *R = FoldSPFofSPF(cast<Instruction>(RHS),SPF2,LHS2,RHS2,
1101                                           SI, SPF, LHS))
1102           return R;
1103     }
1104
1105     // TODO.
1106     // ABS(-X) -> ABS(X)
1107   }
1108
1109   // See if we can fold the select into a phi node if the condition is a select.
1110   if (isa<PHINode>(SI.getCondition()))
1111     // The true/false values have to be live in the PHI predecessor's blocks.
1112     if (CanSelectOperandBeMappingIntoPredBlock(TrueVal, SI) &&
1113         CanSelectOperandBeMappingIntoPredBlock(FalseVal, SI))
1114       if (Instruction *NV = FoldOpIntoPhi(SI))
1115         return NV;
1116
1117   if (SelectInst *TrueSI = dyn_cast<SelectInst>(TrueVal)) {
1118     if (TrueSI->getCondition() == CondVal) {
1119       if (SI.getTrueValue() == TrueSI->getTrueValue())
1120         return nullptr;
1121       SI.setOperand(1, TrueSI->getTrueValue());
1122       return &SI;
1123     }
1124   }
1125   if (SelectInst *FalseSI = dyn_cast<SelectInst>(FalseVal)) {
1126     if (FalseSI->getCondition() == CondVal) {
1127       if (SI.getFalseValue() == FalseSI->getFalseValue())
1128         return nullptr;
1129       SI.setOperand(2, FalseSI->getFalseValue());
1130       return &SI;
1131     }
1132   }
1133
1134   if (BinaryOperator::isNot(CondVal)) {
1135     SI.setOperand(0, BinaryOperator::getNotArgument(CondVal));
1136     SI.setOperand(1, FalseVal);
1137     SI.setOperand(2, TrueVal);
1138     return &SI;
1139   }
1140
1141   if (VectorType* VecTy = dyn_cast<VectorType>(SI.getType())) {
1142     unsigned VWidth = VecTy->getNumElements();
1143     APInt UndefElts(VWidth, 0);
1144     APInt AllOnesEltMask(APInt::getAllOnesValue(VWidth));
1145     if (Value *V = SimplifyDemandedVectorElts(&SI, AllOnesEltMask, UndefElts)) {
1146       if (V != &SI)
1147         return ReplaceInstUsesWith(SI, V);
1148       return &SI;
1149     }
1150
1151     if (isa<ConstantAggregateZero>(CondVal)) {
1152       return ReplaceInstUsesWith(SI, FalseVal);
1153     }
1154   }
1155
1156   return nullptr;
1157 }