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[oota-llvm.git] / lib / Transforms / Scalar / SeparateConstOffsetFromGEP.cpp
1 //===-- SeparateConstOffsetFromGEP.cpp - ------------------------*- C++ -*-===//
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 // Loop unrolling may create many similar GEPs for array accesses.
11 // e.g., a 2-level loop
12 //
13 // float a[32][32]; // global variable
14 //
15 // for (int i = 0; i < 2; ++i) {
16 //   for (int j = 0; j < 2; ++j) {
17 //     ...
18 //     ... = a[x + i][y + j];
19 //     ...
20 //   }
21 // }
22 //
23 // will probably be unrolled to:
24 //
25 // gep %a, 0, %x, %y; load
26 // gep %a, 0, %x, %y + 1; load
27 // gep %a, 0, %x + 1, %y; load
28 // gep %a, 0, %x + 1, %y + 1; load
29 //
30 // LLVM's GVN does not use partial redundancy elimination yet, and is thus
31 // unable to reuse (gep %a, 0, %x, %y). As a result, this misoptimization incurs
32 // significant slowdown in targets with limited addressing modes. For instance,
33 // because the PTX target does not support the reg+reg addressing mode, the
34 // NVPTX backend emits PTX code that literally computes the pointer address of
35 // each GEP, wasting tons of registers. It emits the following PTX for the
36 // first load and similar PTX for other loads.
37 //
38 // mov.u32         %r1, %x;
39 // mov.u32         %r2, %y;
40 // mul.wide.u32    %rl2, %r1, 128;
41 // mov.u64         %rl3, a;
42 // add.s64         %rl4, %rl3, %rl2;
43 // mul.wide.u32    %rl5, %r2, 4;
44 // add.s64         %rl6, %rl4, %rl5;
45 // ld.global.f32   %f1, [%rl6];
46 //
47 // To reduce the register pressure, the optimization implemented in this file
48 // merges the common part of a group of GEPs, so we can compute each pointer
49 // address by adding a simple offset to the common part, saving many registers.
50 //
51 // It works by splitting each GEP into a variadic base and a constant offset.
52 // The variadic base can be computed once and reused by multiple GEPs, and the
53 // constant offsets can be nicely folded into the reg+immediate addressing mode
54 // (supported by most targets) without using any extra register.
55 //
56 // For instance, we transform the four GEPs and four loads in the above example
57 // into:
58 //
59 // base = gep a, 0, x, y
60 // load base
61 // laod base + 1  * sizeof(float)
62 // load base + 32 * sizeof(float)
63 // load base + 33 * sizeof(float)
64 //
65 // Given the transformed IR, a backend that supports the reg+immediate
66 // addressing mode can easily fold the pointer arithmetics into the loads. For
67 // example, the NVPTX backend can easily fold the pointer arithmetics into the
68 // ld.global.f32 instructions, and the resultant PTX uses much fewer registers.
69 //
70 // mov.u32         %r1, %tid.x;
71 // mov.u32         %r2, %tid.y;
72 // mul.wide.u32    %rl2, %r1, 128;
73 // mov.u64         %rl3, a;
74 // add.s64         %rl4, %rl3, %rl2;
75 // mul.wide.u32    %rl5, %r2, 4;
76 // add.s64         %rl6, %rl4, %rl5;
77 // ld.global.f32   %f1, [%rl6]; // so far the same as unoptimized PTX
78 // ld.global.f32   %f2, [%rl6+4]; // much better
79 // ld.global.f32   %f3, [%rl6+128]; // much better
80 // ld.global.f32   %f4, [%rl6+132]; // much better
81 //
82 // Another improvement enabled by the LowerGEP flag is to lower a GEP with
83 // multiple indices to either multiple GEPs with a single index or arithmetic
84 // operations (depending on whether the target uses alias analysis in codegen).
85 // Such transformation can have following benefits:
86 // (1) It can always extract constants in the indices of structure type.
87 // (2) After such Lowering, there are more optimization opportunities such as
88 //     CSE, LICM and CGP.
89 //
90 // E.g. The following GEPs have multiple indices:
91 //  BB1:
92 //    %p = getelementptr [10 x %struct]* %ptr, i64 %i, i64 %j1, i32 3
93 //    load %p
94 //    ...
95 //  BB2:
96 //    %p2 = getelementptr [10 x %struct]* %ptr, i64 %i, i64 %j1, i32 2
97 //    load %p2
98 //    ...
99 //
100 // We can not do CSE for to the common part related to index "i64 %i". Lowering
101 // GEPs can achieve such goals.
102 // If the target does not use alias analysis in codegen, this pass will
103 // lower a GEP with multiple indices into arithmetic operations:
104 //  BB1:
105 //    %1 = ptrtoint [10 x %struct]* %ptr to i64    ; CSE opportunity
106 //    %2 = mul i64 %i, length_of_10xstruct         ; CSE opportunity
107 //    %3 = add i64 %1, %2                          ; CSE opportunity
108 //    %4 = mul i64 %j1, length_of_struct
109 //    %5 = add i64 %3, %4
110 //    %6 = add i64 %3, struct_field_3              ; Constant offset
111 //    %p = inttoptr i64 %6 to i32*
112 //    load %p
113 //    ...
114 //  BB2:
115 //    %7 = ptrtoint [10 x %struct]* %ptr to i64    ; CSE opportunity
116 //    %8 = mul i64 %i, length_of_10xstruct         ; CSE opportunity
117 //    %9 = add i64 %7, %8                          ; CSE opportunity
118 //    %10 = mul i64 %j2, length_of_struct
119 //    %11 = add i64 %9, %10
120 //    %12 = add i64 %11, struct_field_2            ; Constant offset
121 //    %p = inttoptr i64 %12 to i32*
122 //    load %p2
123 //    ...
124 //
125 // If the target uses alias analysis in codegen, this pass will lower a GEP
126 // with multiple indices into multiple GEPs with a single index:
127 //  BB1:
128 //    %1 = bitcast [10 x %struct]* %ptr to i8*     ; CSE opportunity
129 //    %2 = mul i64 %i, length_of_10xstruct         ; CSE opportunity
130 //    %3 = getelementptr i8* %1, i64 %2            ; CSE opportunity
131 //    %4 = mul i64 %j1, length_of_struct
132 //    %5 = getelementptr i8* %3, i64 %4
133 //    %6 = getelementptr i8* %5, struct_field_3    ; Constant offset
134 //    %p = bitcast i8* %6 to i32*
135 //    load %p
136 //    ...
137 //  BB2:
138 //    %7 = bitcast [10 x %struct]* %ptr to i8*     ; CSE opportunity
139 //    %8 = mul i64 %i, length_of_10xstruct         ; CSE opportunity
140 //    %9 = getelementptr i8* %7, i64 %8            ; CSE opportunity
141 //    %10 = mul i64 %j2, length_of_struct
142 //    %11 = getelementptr i8* %9, i64 %10
143 //    %12 = getelementptr i8* %11, struct_field_2  ; Constant offset
144 //    %p2 = bitcast i8* %12 to i32*
145 //    load %p2
146 //    ...
147 //
148 // Lowering GEPs can also benefit other passes such as LICM and CGP.
149 // LICM (Loop Invariant Code Motion) can not hoist/sink a GEP of multiple
150 // indices if one of the index is variant. If we lower such GEP into invariant
151 // parts and variant parts, LICM can hoist/sink those invariant parts.
152 // CGP (CodeGen Prepare) tries to sink address calculations that match the
153 // target's addressing modes. A GEP with multiple indices may not match and will
154 // not be sunk. If we lower such GEP into smaller parts, CGP may sink some of
155 // them. So we end up with a better addressing mode.
156 //
157 //===----------------------------------------------------------------------===//
158
159 #include "llvm/Analysis/TargetTransformInfo.h"
160 #include "llvm/Analysis/ValueTracking.h"
161 #include "llvm/IR/Constants.h"
162 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
163 #include "llvm/IR/Dominators.h"
164 #include "llvm/IR/Instructions.h"
165 #include "llvm/IR/LLVMContext.h"
166 #include "llvm/IR/Module.h"
167 #include "llvm/IR/Operator.h"
168 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
169 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
170 #include "llvm/Transforms/Scalar.h"
171 #include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
172 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
173 #include "llvm/Target/TargetSubtargetInfo.h"
174 #include "llvm/IR/IRBuilder.h"
175
176 using namespace llvm;
177
178 static cl::opt<bool> DisableSeparateConstOffsetFromGEP(
179     "disable-separate-const-offset-from-gep", cl::init(false),
180     cl::desc("Do not separate the constant offset from a GEP instruction"),
181     cl::Hidden);
182 // Setting this flag may emit false positives when the input module already
183 // contains dead instructions. Therefore, we set it only in unit tests that are
184 // free of dead code.
185 static cl::opt<bool>
186     VerifyNoDeadCode("reassociate-geps-verify-no-dead-code", cl::init(false),
187                      cl::desc("Verify this pass produces no dead code"),
188                      cl::Hidden);
189
190 namespace {
191
192 /// \brief A helper class for separating a constant offset from a GEP index.
193 ///
194 /// In real programs, a GEP index may be more complicated than a simple addition
195 /// of something and a constant integer which can be trivially splitted. For
196 /// example, to split ((a << 3) | 5) + b, we need to search deeper for the
197 /// constant offset, so that we can separate the index to (a << 3) + b and 5.
198 ///
199 /// Therefore, this class looks into the expression that computes a given GEP
200 /// index, and tries to find a constant integer that can be hoisted to the
201 /// outermost level of the expression as an addition. Not every constant in an
202 /// expression can jump out. e.g., we cannot transform (b * (a + 5)) to (b * a +
203 /// 5); nor can we transform (3 * (a + 5)) to (3 * a + 5), however in this case,
204 /// -instcombine probably already optimized (3 * (a + 5)) to (3 * a + 15).
205 class ConstantOffsetExtractor {
206 public:
207   /// Extracts a constant offset from the given GEP index. It returns the
208   /// new index representing the remainder (equal to the original index minus
209   /// the constant offset), or nullptr if we cannot extract a constant offset.
210   /// \p Idx The given GEP index
211   /// \p GEP The given GEP
212   /// \p UserChainTail Outputs the tail of UserChain so that we can
213   ///                  garbage-collect unused instructions in UserChain.
214   static Value *Extract(Value *Idx, GetElementPtrInst *GEP,
215                         User *&UserChainTail, const DominatorTree *DT);
216   /// Looks for a constant offset from the given GEP index without extracting
217   /// it. It returns the numeric value of the extracted constant offset (0 if
218   /// failed). The meaning of the arguments are the same as Extract.
219   static int64_t Find(Value *Idx, GetElementPtrInst *GEP,
220                       const DominatorTree *DT);
221
222 private:
223   ConstantOffsetExtractor(Instruction *InsertionPt, const DominatorTree *DT)
224       : IP(InsertionPt), DL(InsertionPt->getModule()->getDataLayout()), DT(DT) {
225   }
226   /// Searches the expression that computes V for a non-zero constant C s.t.
227   /// V can be reassociated into the form V' + C. If the searching is
228   /// successful, returns C and update UserChain as a def-use chain from C to V;
229   /// otherwise, UserChain is empty.
230   ///
231   /// \p V            The given expression
232   /// \p SignExtended Whether V will be sign-extended in the computation of the
233   ///                 GEP index
234   /// \p ZeroExtended Whether V will be zero-extended in the computation of the
235   ///                 GEP index
236   /// \p NonNegative  Whether V is guaranteed to be non-negative. For example,
237   ///                 an index of an inbounds GEP is guaranteed to be
238   ///                 non-negative. Levaraging this, we can better split
239   ///                 inbounds GEPs.
240   APInt find(Value *V, bool SignExtended, bool ZeroExtended, bool NonNegative);
241   /// A helper function to look into both operands of a binary operator.
242   APInt findInEitherOperand(BinaryOperator *BO, bool SignExtended,
243                             bool ZeroExtended);
244   /// After finding the constant offset C from the GEP index I, we build a new
245   /// index I' s.t. I' + C = I. This function builds and returns the new
246   /// index I' according to UserChain produced by function "find".
247   ///
248   /// The building conceptually takes two steps:
249   /// 1) iteratively distribute s/zext towards the leaves of the expression tree
250   /// that computes I
251   /// 2) reassociate the expression tree to the form I' + C.
252   ///
253   /// For example, to extract the 5 from sext(a + (b + 5)), we first distribute
254   /// sext to a, b and 5 so that we have
255   ///   sext(a) + (sext(b) + 5).
256   /// Then, we reassociate it to
257   ///   (sext(a) + sext(b)) + 5.
258   /// Given this form, we know I' is sext(a) + sext(b).
259   Value *rebuildWithoutConstOffset();
260   /// After the first step of rebuilding the GEP index without the constant
261   /// offset, distribute s/zext to the operands of all operators in UserChain.
262   /// e.g., zext(sext(a + (b + 5)) (assuming no overflow) =>
263   /// zext(sext(a)) + (zext(sext(b)) + zext(sext(5))).
264   ///
265   /// The function also updates UserChain to point to new subexpressions after
266   /// distributing s/zext. e.g., the old UserChain of the above example is
267   /// 5 -> b + 5 -> a + (b + 5) -> sext(...) -> zext(sext(...)),
268   /// and the new UserChain is
269   /// zext(sext(5)) -> zext(sext(b)) + zext(sext(5)) ->
270   ///   zext(sext(a)) + (zext(sext(b)) + zext(sext(5))
271   ///
272   /// \p ChainIndex The index to UserChain. ChainIndex is initially
273   ///               UserChain.size() - 1, and is decremented during
274   ///               the recursion.
275   Value *distributeExtsAndCloneChain(unsigned ChainIndex);
276   /// Reassociates the GEP index to the form I' + C and returns I'.
277   Value *removeConstOffset(unsigned ChainIndex);
278   /// A helper function to apply ExtInsts, a list of s/zext, to value V.
279   /// e.g., if ExtInsts = [sext i32 to i64, zext i16 to i32], this function
280   /// returns "sext i32 (zext i16 V to i32) to i64".
281   Value *applyExts(Value *V);
282
283   /// A helper function that returns whether we can trace into the operands
284   /// of binary operator BO for a constant offset.
285   ///
286   /// \p SignExtended Whether BO is surrounded by sext
287   /// \p ZeroExtended Whether BO is surrounded by zext
288   /// \p NonNegative Whether BO is known to be non-negative, e.g., an in-bound
289   ///                array index.
290   bool CanTraceInto(bool SignExtended, bool ZeroExtended, BinaryOperator *BO,
291                     bool NonNegative);
292
293   /// The path from the constant offset to the old GEP index. e.g., if the GEP
294   /// index is "a * b + (c + 5)". After running function find, UserChain[0] will
295   /// be the constant 5, UserChain[1] will be the subexpression "c + 5", and
296   /// UserChain[2] will be the entire expression "a * b + (c + 5)".
297   ///
298   /// This path helps to rebuild the new GEP index.
299   SmallVector<User *, 8> UserChain;
300   /// A data structure used in rebuildWithoutConstOffset. Contains all
301   /// sext/zext instructions along UserChain.
302   SmallVector<CastInst *, 16> ExtInsts;
303   Instruction *IP;  /// Insertion position of cloned instructions.
304   const DataLayout &DL;
305   const DominatorTree *DT;
306 };
307
308 /// \brief A pass that tries to split every GEP in the function into a variadic
309 /// base and a constant offset. It is a FunctionPass because searching for the
310 /// constant offset may inspect other basic blocks.
311 class SeparateConstOffsetFromGEP : public FunctionPass {
312 public:
313   static char ID;
314   SeparateConstOffsetFromGEP(const TargetMachine *TM = nullptr,
315                              bool LowerGEP = false)
316       : FunctionPass(ID), DL(nullptr), DT(nullptr), TM(TM), LowerGEP(LowerGEP) {
317     initializeSeparateConstOffsetFromGEPPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
318   }
319
320   void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const override {
321     AU.addRequired<DominatorTreeWrapperPass>();
322     AU.addRequired<TargetTransformInfoWrapperPass>();
323     AU.setPreservesCFG();
324   }
325
326   bool doInitialization(Module &M) override {
327     DL = &M.getDataLayout();
328     return false;
329   }
330   bool runOnFunction(Function &F) override;
331
332 private:
333   /// Tries to split the given GEP into a variadic base and a constant offset,
334   /// and returns true if the splitting succeeds.
335   bool splitGEP(GetElementPtrInst *GEP);
336   /// Lower a GEP with multiple indices into multiple GEPs with a single index.
337   /// Function splitGEP already split the original GEP into a variadic part and
338   /// a constant offset (i.e., AccumulativeByteOffset). This function lowers the
339   /// variadic part into a set of GEPs with a single index and applies
340   /// AccumulativeByteOffset to it.
341   /// \p Variadic                  The variadic part of the original GEP.
342   /// \p AccumulativeByteOffset    The constant offset.
343   void lowerToSingleIndexGEPs(GetElementPtrInst *Variadic,
344                               int64_t AccumulativeByteOffset);
345   /// Lower a GEP with multiple indices into ptrtoint+arithmetics+inttoptr form.
346   /// Function splitGEP already split the original GEP into a variadic part and
347   /// a constant offset (i.e., AccumulativeByteOffset). This function lowers the
348   /// variadic part into a set of arithmetic operations and applies
349   /// AccumulativeByteOffset to it.
350   /// \p Variadic                  The variadic part of the original GEP.
351   /// \p AccumulativeByteOffset    The constant offset.
352   void lowerToArithmetics(GetElementPtrInst *Variadic,
353                           int64_t AccumulativeByteOffset);
354   /// Finds the constant offset within each index and accumulates them. If
355   /// LowerGEP is true, it finds in indices of both sequential and structure
356   /// types, otherwise it only finds in sequential indices. The output
357   /// NeedsExtraction indicates whether we successfully find a non-zero constant
358   /// offset.
359   int64_t accumulateByteOffset(GetElementPtrInst *GEP, bool &NeedsExtraction);
360   /// Canonicalize array indices to pointer-size integers. This helps to
361   /// simplify the logic of splitting a GEP. For example, if a + b is a
362   /// pointer-size integer, we have
363   ///   gep base, a + b = gep (gep base, a), b
364   /// However, this equality may not hold if the size of a + b is smaller than
365   /// the pointer size, because LLVM conceptually sign-extends GEP indices to
366   /// pointer size before computing the address
367   /// (http://llvm.org/docs/LangRef.html#id181).
368   ///
369   /// This canonicalization is very likely already done in clang and
370   /// instcombine. Therefore, the program will probably remain the same.
371   ///
372   /// Returns true if the module changes.
373   ///
374   /// Verified in @i32_add in split-gep.ll
375   bool canonicalizeArrayIndicesToPointerSize(GetElementPtrInst *GEP);
376   /// Verify F is free of dead code.
377   void verifyNoDeadCode(Function &F);
378
379   const DataLayout *DL;
380   const DominatorTree *DT;
381   const TargetMachine *TM;
382   /// Whether to lower a GEP with multiple indices into arithmetic operations or
383   /// multiple GEPs with a single index.
384   bool LowerGEP;
385 };
386 }  // anonymous namespace
387
388 char SeparateConstOffsetFromGEP::ID = 0;
389 INITIALIZE_PASS_BEGIN(
390     SeparateConstOffsetFromGEP, "separate-const-offset-from-gep",
391     "Split GEPs to a variadic base and a constant offset for better CSE", false,
392     false)
393 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(DominatorTreeWrapperPass)
394 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(TargetTransformInfoWrapperPass)
395 INITIALIZE_PASS_END(
396     SeparateConstOffsetFromGEP, "separate-const-offset-from-gep",
397     "Split GEPs to a variadic base and a constant offset for better CSE", false,
398     false)
399
400 FunctionPass *
401 llvm::createSeparateConstOffsetFromGEPPass(const TargetMachine *TM,
402                                            bool LowerGEP) {
403   return new SeparateConstOffsetFromGEP(TM, LowerGEP);
404 }
405
406 bool ConstantOffsetExtractor::CanTraceInto(bool SignExtended,
407                                             bool ZeroExtended,
408                                             BinaryOperator *BO,
409                                             bool NonNegative) {
410   // We only consider ADD, SUB and OR, because a non-zero constant found in
411   // expressions composed of these operations can be easily hoisted as a
412   // constant offset by reassociation.
413   if (BO->getOpcode() != Instruction::Add &&
414       BO->getOpcode() != Instruction::Sub &&
415       BO->getOpcode() != Instruction::Or) {
416     return false;
417   }
418
419   Value *LHS = BO->getOperand(0), *RHS = BO->getOperand(1);
420   // Do not trace into "or" unless it is equivalent to "add". If LHS and RHS
421   // don't have common bits, (LHS | RHS) is equivalent to (LHS + RHS).
422   if (BO->getOpcode() == Instruction::Or &&
423       !haveNoCommonBitsSet(LHS, RHS, DL, nullptr, BO, DT))
424     return false;
425
426   // In addition, tracing into BO requires that its surrounding s/zext (if
427   // any) is distributable to both operands.
428   //
429   // Suppose BO = A op B.
430   //  SignExtended | ZeroExtended | Distributable?
431   // --------------+--------------+----------------------------------
432   //       0       |      0       | true because no s/zext exists
433   //       0       |      1       | zext(BO) == zext(A) op zext(B)
434   //       1       |      0       | sext(BO) == sext(A) op sext(B)
435   //       1       |      1       | zext(sext(BO)) ==
436   //               |              |     zext(sext(A)) op zext(sext(B))
437   if (BO->getOpcode() == Instruction::Add && !ZeroExtended && NonNegative) {
438     // If a + b >= 0 and (a >= 0 or b >= 0), then
439     //   sext(a + b) = sext(a) + sext(b)
440     // even if the addition is not marked nsw.
441     //
442     // Leveraging this invarient, we can trace into an sext'ed inbound GEP
443     // index if the constant offset is non-negative.
444     //
445     // Verified in @sext_add in split-gep.ll.
446     if (ConstantInt *ConstLHS = dyn_cast<ConstantInt>(LHS)) {
447       if (!ConstLHS->isNegative())
448         return true;
449     }
450     if (ConstantInt *ConstRHS = dyn_cast<ConstantInt>(RHS)) {
451       if (!ConstRHS->isNegative())
452         return true;
453     }
454   }
455
456   // sext (add/sub nsw A, B) == add/sub nsw (sext A), (sext B)
457   // zext (add/sub nuw A, B) == add/sub nuw (zext A), (zext B)
458   if (BO->getOpcode() == Instruction::Add ||
459       BO->getOpcode() == Instruction::Sub) {
460     if (SignExtended && !BO->hasNoSignedWrap())
461       return false;
462     if (ZeroExtended && !BO->hasNoUnsignedWrap())
463       return false;
464   }
465
466   return true;
467 }
468
469 APInt ConstantOffsetExtractor::findInEitherOperand(BinaryOperator *BO,
470                                                    bool SignExtended,
471                                                    bool ZeroExtended) {
472   // BO being non-negative does not shed light on whether its operands are
473   // non-negative. Clear the NonNegative flag here.
474   APInt ConstantOffset = find(BO->getOperand(0), SignExtended, ZeroExtended,
475                               /* NonNegative */ false);
476   // If we found a constant offset in the left operand, stop and return that.
477   // This shortcut might cause us to miss opportunities of combining the
478   // constant offsets in both operands, e.g., (a + 4) + (b + 5) => (a + b) + 9.
479   // However, such cases are probably already handled by -instcombine,
480   // given this pass runs after the standard optimizations.
481   if (ConstantOffset != 0) return ConstantOffset;
482   ConstantOffset = find(BO->getOperand(1), SignExtended, ZeroExtended,
483                         /* NonNegative */ false);
484   // If U is a sub operator, negate the constant offset found in the right
485   // operand.
486   if (BO->getOpcode() == Instruction::Sub)
487     ConstantOffset = -ConstantOffset;
488   return ConstantOffset;
489 }
490
491 APInt ConstantOffsetExtractor::find(Value *V, bool SignExtended,
492                                     bool ZeroExtended, bool NonNegative) {
493   // TODO(jingyue): We could trace into integer/pointer casts, such as
494   // inttoptr, ptrtoint, bitcast, and addrspacecast. We choose to handle only
495   // integers because it gives good enough results for our benchmarks.
496   unsigned BitWidth = cast<IntegerType>(V->getType())->getBitWidth();
497
498   // We cannot do much with Values that are not a User, such as an Argument.
499   User *U = dyn_cast<User>(V);
500   if (U == nullptr) return APInt(BitWidth, 0);
501
502   APInt ConstantOffset(BitWidth, 0);
503   if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
504     // Hooray, we found it!
505     ConstantOffset = CI->getValue();
506   } else if (BinaryOperator *BO = dyn_cast<BinaryOperator>(V)) {
507     // Trace into subexpressions for more hoisting opportunities.
508     if (CanTraceInto(SignExtended, ZeroExtended, BO, NonNegative))
509       ConstantOffset = findInEitherOperand(BO, SignExtended, ZeroExtended);
510   } else if (isa<SExtInst>(V)) {
511     ConstantOffset = find(U->getOperand(0), /* SignExtended */ true,
512                           ZeroExtended, NonNegative).sext(BitWidth);
513   } else if (isa<ZExtInst>(V)) {
514     // As an optimization, we can clear the SignExtended flag because
515     // sext(zext(a)) = zext(a). Verified in @sext_zext in split-gep.ll.
516     //
517     // Clear the NonNegative flag, because zext(a) >= 0 does not imply a >= 0.
518     ConstantOffset =
519         find(U->getOperand(0), /* SignExtended */ false,
520              /* ZeroExtended */ true, /* NonNegative */ false).zext(BitWidth);
521   }
522
523   // If we found a non-zero constant offset, add it to the path for
524   // rebuildWithoutConstOffset. Zero is a valid constant offset, but doesn't
525   // help this optimization.
526   if (ConstantOffset != 0)
527     UserChain.push_back(U);
528   return ConstantOffset;
529 }
530
531 Value *ConstantOffsetExtractor::applyExts(Value *V) {
532   Value *Current = V;
533   // ExtInsts is built in the use-def order. Therefore, we apply them to V
534   // in the reversed order.
535   for (auto I = ExtInsts.rbegin(), E = ExtInsts.rend(); I != E; ++I) {
536     if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(Current)) {
537       // If Current is a constant, apply s/zext using ConstantExpr::getCast.
538       // ConstantExpr::getCast emits a ConstantInt if C is a ConstantInt.
539       Current = ConstantExpr::getCast((*I)->getOpcode(), C, (*I)->getType());
540     } else {
541       Instruction *Ext = (*I)->clone();
542       Ext->setOperand(0, Current);
543       Ext->insertBefore(IP);
544       Current = Ext;
545     }
546   }
547   return Current;
548 }
549
550 Value *ConstantOffsetExtractor::rebuildWithoutConstOffset() {
551   distributeExtsAndCloneChain(UserChain.size() - 1);
552   // Remove all nullptrs (used to be s/zext) from UserChain.
553   unsigned NewSize = 0;
554   for (auto I = UserChain.begin(), E = UserChain.end(); I != E; ++I) {
555     if (*I != nullptr) {
556       UserChain[NewSize] = *I;
557       NewSize++;
558     }
559   }
560   UserChain.resize(NewSize);
561   return removeConstOffset(UserChain.size() - 1);
562 }
563
564 Value *
565 ConstantOffsetExtractor::distributeExtsAndCloneChain(unsigned ChainIndex) {
566   User *U = UserChain[ChainIndex];
567   if (ChainIndex == 0) {
568     assert(isa<ConstantInt>(U));
569     // If U is a ConstantInt, applyExts will return a ConstantInt as well.
570     return UserChain[ChainIndex] = cast<ConstantInt>(applyExts(U));
571   }
572
573   if (CastInst *Cast = dyn_cast<CastInst>(U)) {
574     assert((isa<SExtInst>(Cast) || isa<ZExtInst>(Cast)) &&
575            "We only traced into two types of CastInst: sext and zext");
576     ExtInsts.push_back(Cast);
577     UserChain[ChainIndex] = nullptr;
578     return distributeExtsAndCloneChain(ChainIndex - 1);
579   }
580
581   // Function find only trace into BinaryOperator and CastInst.
582   BinaryOperator *BO = cast<BinaryOperator>(U);
583   // OpNo = which operand of BO is UserChain[ChainIndex - 1]
584   unsigned OpNo = (BO->getOperand(0) == UserChain[ChainIndex - 1] ? 0 : 1);
585   Value *TheOther = applyExts(BO->getOperand(1 - OpNo));
586   Value *NextInChain = distributeExtsAndCloneChain(ChainIndex - 1);
587
588   BinaryOperator *NewBO = nullptr;
589   if (OpNo == 0) {
590     NewBO = BinaryOperator::Create(BO->getOpcode(), NextInChain, TheOther,
591                                    BO->getName(), IP);
592   } else {
593     NewBO = BinaryOperator::Create(BO->getOpcode(), TheOther, NextInChain,
594                                    BO->getName(), IP);
595   }
596   return UserChain[ChainIndex] = NewBO;
597 }
598
599 Value *ConstantOffsetExtractor::removeConstOffset(unsigned ChainIndex) {
600   if (ChainIndex == 0) {
601     assert(isa<ConstantInt>(UserChain[ChainIndex]));
602     return ConstantInt::getNullValue(UserChain[ChainIndex]->getType());
603   }
604
605   BinaryOperator *BO = cast<BinaryOperator>(UserChain[ChainIndex]);
606   assert(BO->getNumUses() <= 1 &&
607          "distributeExtsAndCloneChain clones each BinaryOperator in "
608          "UserChain, so no one should be used more than "
609          "once");
610
611   unsigned OpNo = (BO->getOperand(0) == UserChain[ChainIndex - 1] ? 0 : 1);
612   assert(BO->getOperand(OpNo) == UserChain[ChainIndex - 1]);
613   Value *NextInChain = removeConstOffset(ChainIndex - 1);
614   Value *TheOther = BO->getOperand(1 - OpNo);
615
616   // If NextInChain is 0 and not the LHS of a sub, we can simplify the
617   // sub-expression to be just TheOther.
618   if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(NextInChain)) {
619     if (CI->isZero() && !(BO->getOpcode() == Instruction::Sub && OpNo == 0))
620       return TheOther;
621   }
622
623   BinaryOperator::BinaryOps NewOp = BO->getOpcode();
624   if (BO->getOpcode() == Instruction::Or) {
625     // Rebuild "or" as "add", because "or" may be invalid for the new
626     // epxression.
627     //
628     // For instance, given
629     //   a | (b + 5) where a and b + 5 have no common bits,
630     // we can extract 5 as the constant offset.
631     //
632     // However, reusing the "or" in the new index would give us
633     //   (a | b) + 5
634     // which does not equal a | (b + 5).
635     //
636     // Replacing the "or" with "add" is fine, because
637     //   a | (b + 5) = a + (b + 5) = (a + b) + 5
638     NewOp = Instruction::Add;
639   }
640
641   BinaryOperator *NewBO;
642   if (OpNo == 0) {
643     NewBO = BinaryOperator::Create(NewOp, NextInChain, TheOther, "", IP);
644   } else {
645     NewBO = BinaryOperator::Create(NewOp, TheOther, NextInChain, "", IP);
646   }
647   NewBO->takeName(BO);
648   return NewBO;
649 }
650
651 Value *ConstantOffsetExtractor::Extract(Value *Idx, GetElementPtrInst *GEP,
652                                         User *&UserChainTail,
653                                         const DominatorTree *DT) {
654   ConstantOffsetExtractor Extractor(GEP, DT);
655   // Find a non-zero constant offset first.
656   APInt ConstantOffset =
657       Extractor.find(Idx, /* SignExtended */ false, /* ZeroExtended */ false,
658                      GEP->isInBounds());
659   if (ConstantOffset == 0) {
660     UserChainTail = nullptr;
661     return nullptr;
662   }
663   // Separates the constant offset from the GEP index.
664   Value *IdxWithoutConstOffset = Extractor.rebuildWithoutConstOffset();
665   UserChainTail = Extractor.UserChain.back();
666   return IdxWithoutConstOffset;
667 }
668
669 int64_t ConstantOffsetExtractor::Find(Value *Idx, GetElementPtrInst *GEP,
670                                       const DominatorTree *DT) {
671   // If Idx is an index of an inbound GEP, Idx is guaranteed to be non-negative.
672   return ConstantOffsetExtractor(GEP, DT)
673       .find(Idx, /* SignExtended */ false, /* ZeroExtended */ false,
674             GEP->isInBounds())
675       .getSExtValue();
676 }
677
678 bool SeparateConstOffsetFromGEP::canonicalizeArrayIndicesToPointerSize(
679     GetElementPtrInst *GEP) {
680   bool Changed = false;
681   Type *IntPtrTy = DL->getIntPtrType(GEP->getType());
682   gep_type_iterator GTI = gep_type_begin(*GEP);
683   for (User::op_iterator I = GEP->op_begin() + 1, E = GEP->op_end();
684        I != E; ++I, ++GTI) {
685     // Skip struct member indices which must be i32.
686     if (isa<SequentialType>(*GTI)) {
687       if ((*I)->getType() != IntPtrTy) {
688         *I = CastInst::CreateIntegerCast(*I, IntPtrTy, true, "idxprom", GEP);
689         Changed = true;
690       }
691     }
692   }
693   return Changed;
694 }
695
696 int64_t
697 SeparateConstOffsetFromGEP::accumulateByteOffset(GetElementPtrInst *GEP,
698                                                  bool &NeedsExtraction) {
699   NeedsExtraction = false;
700   int64_t AccumulativeByteOffset = 0;
701   gep_type_iterator GTI = gep_type_begin(*GEP);
702   for (unsigned I = 1, E = GEP->getNumOperands(); I != E; ++I, ++GTI) {
703     if (isa<SequentialType>(*GTI)) {
704       // Tries to extract a constant offset from this GEP index.
705       int64_t ConstantOffset =
706           ConstantOffsetExtractor::Find(GEP->getOperand(I), GEP, DT);
707       if (ConstantOffset != 0) {
708         NeedsExtraction = true;
709         // A GEP may have multiple indices.  We accumulate the extracted
710         // constant offset to a byte offset, and later offset the remainder of
711         // the original GEP with this byte offset.
712         AccumulativeByteOffset +=
713             ConstantOffset * DL->getTypeAllocSize(GTI.getIndexedType());
714       }
715     } else if (LowerGEP) {
716       StructType *StTy = cast<StructType>(*GTI);
717       uint64_t Field = cast<ConstantInt>(GEP->getOperand(I))->getZExtValue();
718       // Skip field 0 as the offset is always 0.
719       if (Field != 0) {
720         NeedsExtraction = true;
721         AccumulativeByteOffset +=
722             DL->getStructLayout(StTy)->getElementOffset(Field);
723       }
724     }
725   }
726   return AccumulativeByteOffset;
727 }
728
729 void SeparateConstOffsetFromGEP::lowerToSingleIndexGEPs(
730     GetElementPtrInst *Variadic, int64_t AccumulativeByteOffset) {
731   IRBuilder<> Builder(Variadic);
732   Type *IntPtrTy = DL->getIntPtrType(Variadic->getType());
733
734   Type *I8PtrTy =
735       Builder.getInt8PtrTy(Variadic->getType()->getPointerAddressSpace());
736   Value *ResultPtr = Variadic->getOperand(0);
737   if (ResultPtr->getType() != I8PtrTy)
738     ResultPtr = Builder.CreateBitCast(ResultPtr, I8PtrTy);
739
740   gep_type_iterator GTI = gep_type_begin(*Variadic);
741   // Create an ugly GEP for each sequential index. We don't create GEPs for
742   // structure indices, as they are accumulated in the constant offset index.
743   for (unsigned I = 1, E = Variadic->getNumOperands(); I != E; ++I, ++GTI) {
744     if (isa<SequentialType>(*GTI)) {
745       Value *Idx = Variadic->getOperand(I);
746       // Skip zero indices.
747       if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Idx))
748         if (CI->isZero())
749           continue;
750
751       APInt ElementSize = APInt(IntPtrTy->getIntegerBitWidth(),
752                                 DL->getTypeAllocSize(GTI.getIndexedType()));
753       // Scale the index by element size.
754       if (ElementSize != 1) {
755         if (ElementSize.isPowerOf2()) {
756           Idx = Builder.CreateShl(
757               Idx, ConstantInt::get(IntPtrTy, ElementSize.logBase2()));
758         } else {
759           Idx = Builder.CreateMul(Idx, ConstantInt::get(IntPtrTy, ElementSize));
760         }
761       }
762       // Create an ugly GEP with a single index for each index.
763       ResultPtr =
764           Builder.CreateGEP(Builder.getInt8Ty(), ResultPtr, Idx, "uglygep");
765     }
766   }
767
768   // Create a GEP with the constant offset index.
769   if (AccumulativeByteOffset != 0) {
770     Value *Offset = ConstantInt::get(IntPtrTy, AccumulativeByteOffset);
771     ResultPtr =
772         Builder.CreateGEP(Builder.getInt8Ty(), ResultPtr, Offset, "uglygep");
773   }
774   if (ResultPtr->getType() != Variadic->getType())
775     ResultPtr = Builder.CreateBitCast(ResultPtr, Variadic->getType());
776
777   Variadic->replaceAllUsesWith(ResultPtr);
778   Variadic->eraseFromParent();
779 }
780
781 void
782 SeparateConstOffsetFromGEP::lowerToArithmetics(GetElementPtrInst *Variadic,
783                                                int64_t AccumulativeByteOffset) {
784   IRBuilder<> Builder(Variadic);
785   Type *IntPtrTy = DL->getIntPtrType(Variadic->getType());
786
787   Value *ResultPtr = Builder.CreatePtrToInt(Variadic->getOperand(0), IntPtrTy);
788   gep_type_iterator GTI = gep_type_begin(*Variadic);
789   // Create ADD/SHL/MUL arithmetic operations for each sequential indices. We
790   // don't create arithmetics for structure indices, as they are accumulated
791   // in the constant offset index.
792   for (unsigned I = 1, E = Variadic->getNumOperands(); I != E; ++I, ++GTI) {
793     if (isa<SequentialType>(*GTI)) {
794       Value *Idx = Variadic->getOperand(I);
795       // Skip zero indices.
796       if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Idx))
797         if (CI->isZero())
798           continue;
799
800       APInt ElementSize = APInt(IntPtrTy->getIntegerBitWidth(),
801                                 DL->getTypeAllocSize(GTI.getIndexedType()));
802       // Scale the index by element size.
803       if (ElementSize != 1) {
804         if (ElementSize.isPowerOf2()) {
805           Idx = Builder.CreateShl(
806               Idx, ConstantInt::get(IntPtrTy, ElementSize.logBase2()));
807         } else {
808           Idx = Builder.CreateMul(Idx, ConstantInt::get(IntPtrTy, ElementSize));
809         }
810       }
811       // Create an ADD for each index.
812       ResultPtr = Builder.CreateAdd(ResultPtr, Idx);
813     }
814   }
815
816   // Create an ADD for the constant offset index.
817   if (AccumulativeByteOffset != 0) {
818     ResultPtr = Builder.CreateAdd(
819         ResultPtr, ConstantInt::get(IntPtrTy, AccumulativeByteOffset));
820   }
821
822   ResultPtr = Builder.CreateIntToPtr(ResultPtr, Variadic->getType());
823   Variadic->replaceAllUsesWith(ResultPtr);
824   Variadic->eraseFromParent();
825 }
826
827 bool SeparateConstOffsetFromGEP::splitGEP(GetElementPtrInst *GEP) {
828   // Skip vector GEPs.
829   if (GEP->getType()->isVectorTy())
830     return false;
831
832   // The backend can already nicely handle the case where all indices are
833   // constant.
834   if (GEP->hasAllConstantIndices())
835     return false;
836
837   bool Changed = canonicalizeArrayIndicesToPointerSize(GEP);
838
839   bool NeedsExtraction;
840   int64_t AccumulativeByteOffset = accumulateByteOffset(GEP, NeedsExtraction);
841
842   if (!NeedsExtraction)
843     return Changed;
844   // If LowerGEP is disabled, before really splitting the GEP, check whether the
845   // backend supports the addressing mode we are about to produce. If no, this
846   // splitting probably won't be beneficial.
847   // If LowerGEP is enabled, even the extracted constant offset can not match
848   // the addressing mode, we can still do optimizations to other lowered parts
849   // of variable indices. Therefore, we don't check for addressing modes in that
850   // case.
851   if (!LowerGEP) {
852     TargetTransformInfo &TTI =
853         getAnalysis<TargetTransformInfoWrapperPass>().getTTI(
854             *GEP->getParent()->getParent());
855     unsigned AddrSpace = GEP->getPointerAddressSpace();
856     if (!TTI.isLegalAddressingMode(GEP->getType()->getElementType(),
857                                    /*BaseGV=*/nullptr, AccumulativeByteOffset,
858                                    /*HasBaseReg=*/true, /*Scale=*/0,
859                                    AddrSpace)) {
860       return Changed;
861     }
862   }
863
864   // Remove the constant offset in each sequential index. The resultant GEP
865   // computes the variadic base.
866   // Notice that we don't remove struct field indices here. If LowerGEP is
867   // disabled, a structure index is not accumulated and we still use the old
868   // one. If LowerGEP is enabled, a structure index is accumulated in the
869   // constant offset. LowerToSingleIndexGEPs or lowerToArithmetics will later
870   // handle the constant offset and won't need a new structure index.
871   gep_type_iterator GTI = gep_type_begin(*GEP);
872   for (unsigned I = 1, E = GEP->getNumOperands(); I != E; ++I, ++GTI) {
873     if (isa<SequentialType>(*GTI)) {
874       // Splits this GEP index into a variadic part and a constant offset, and
875       // uses the variadic part as the new index.
876       Value *OldIdx = GEP->getOperand(I);
877       User *UserChainTail;
878       Value *NewIdx =
879           ConstantOffsetExtractor::Extract(OldIdx, GEP, UserChainTail, DT);
880       if (NewIdx != nullptr) {
881         // Switches to the index with the constant offset removed.
882         GEP->setOperand(I, NewIdx);
883         // After switching to the new index, we can garbage-collect UserChain
884         // and the old index if they are not used.
885         RecursivelyDeleteTriviallyDeadInstructions(UserChainTail);
886         RecursivelyDeleteTriviallyDeadInstructions(OldIdx);
887       }
888     }
889   }
890
891   // Clear the inbounds attribute because the new index may be off-bound.
892   // e.g.,
893   //
894   // b     = add i64 a, 5
895   // addr  = gep inbounds float, float* p, i64 b
896   //
897   // is transformed to:
898   //
899   // addr2 = gep float, float* p, i64 a ; inbounds removed
900   // addr  = gep inbounds float, float* addr2, i64 5
901   //
902   // If a is -4, although the old index b is in bounds, the new index a is
903   // off-bound. http://llvm.org/docs/LangRef.html#id181 says "if the
904   // inbounds keyword is not present, the offsets are added to the base
905   // address with silently-wrapping two's complement arithmetic".
906   // Therefore, the final code will be a semantically equivalent.
907   //
908   // TODO(jingyue): do some range analysis to keep as many inbounds as
909   // possible. GEPs with inbounds are more friendly to alias analysis.
910   bool GEPWasInBounds = GEP->isInBounds();
911   GEP->setIsInBounds(false);
912
913   // Lowers a GEP to either GEPs with a single index or arithmetic operations.
914   if (LowerGEP) {
915     // As currently BasicAA does not analyze ptrtoint/inttoptr, do not lower to
916     // arithmetic operations if the target uses alias analysis in codegen.
917     if (TM && TM->getSubtargetImpl(*GEP->getParent()->getParent())->useAA())
918       lowerToSingleIndexGEPs(GEP, AccumulativeByteOffset);
919     else
920       lowerToArithmetics(GEP, AccumulativeByteOffset);
921     return true;
922   }
923
924   // No need to create another GEP if the accumulative byte offset is 0.
925   if (AccumulativeByteOffset == 0)
926     return true;
927
928   // Offsets the base with the accumulative byte offset.
929   //
930   //   %gep                        ; the base
931   //   ... %gep ...
932   //
933   // => add the offset
934   //
935   //   %gep2                       ; clone of %gep
936   //   %new.gep = gep %gep2, <offset / sizeof(*%gep)>
937   //   %gep                        ; will be removed
938   //   ... %gep ...
939   //
940   // => replace all uses of %gep with %new.gep and remove %gep
941   //
942   //   %gep2                       ; clone of %gep
943   //   %new.gep = gep %gep2, <offset / sizeof(*%gep)>
944   //   ... %new.gep ...
945   //
946   // If AccumulativeByteOffset is not a multiple of sizeof(*%gep), we emit an
947   // uglygep (http://llvm.org/docs/GetElementPtr.html#what-s-an-uglygep):
948   // bitcast %gep2 to i8*, add the offset, and bitcast the result back to the
949   // type of %gep.
950   //
951   //   %gep2                       ; clone of %gep
952   //   %0       = bitcast %gep2 to i8*
953   //   %uglygep = gep %0, <offset>
954   //   %new.gep = bitcast %uglygep to <type of %gep>
955   //   ... %new.gep ...
956   Instruction *NewGEP = GEP->clone();
957   NewGEP->insertBefore(GEP);
958
959   // Per ANSI C standard, signed / unsigned = unsigned and signed % unsigned =
960   // unsigned.. Therefore, we cast ElementTypeSizeOfGEP to signed because it is
961   // used with unsigned integers later.
962   int64_t ElementTypeSizeOfGEP = static_cast<int64_t>(
963       DL->getTypeAllocSize(GEP->getType()->getElementType()));
964   Type *IntPtrTy = DL->getIntPtrType(GEP->getType());
965   if (AccumulativeByteOffset % ElementTypeSizeOfGEP == 0) {
966     // Very likely. As long as %gep is natually aligned, the byte offset we
967     // extracted should be a multiple of sizeof(*%gep).
968     int64_t Index = AccumulativeByteOffset / ElementTypeSizeOfGEP;
969     NewGEP = GetElementPtrInst::Create(GEP->getResultElementType(), NewGEP,
970                                        ConstantInt::get(IntPtrTy, Index, true),
971                                        GEP->getName(), GEP);
972     // Inherit the inbounds attribute of the original GEP.
973     cast<GetElementPtrInst>(NewGEP)->setIsInBounds(GEPWasInBounds);
974   } else {
975     // Unlikely but possible. For example,
976     // #pragma pack(1)
977     // struct S {
978     //   int a[3];
979     //   int64 b[8];
980     // };
981     // #pragma pack()
982     //
983     // Suppose the gep before extraction is &s[i + 1].b[j + 3]. After
984     // extraction, it becomes &s[i].b[j] and AccumulativeByteOffset is
985     // sizeof(S) + 3 * sizeof(int64) = 100, which is not a multiple of
986     // sizeof(int64).
987     //
988     // Emit an uglygep in this case.
989     Type *I8PtrTy = Type::getInt8PtrTy(GEP->getContext(),
990                                        GEP->getPointerAddressSpace());
991     NewGEP = new BitCastInst(NewGEP, I8PtrTy, "", GEP);
992     NewGEP = GetElementPtrInst::Create(
993         Type::getInt8Ty(GEP->getContext()), NewGEP,
994         ConstantInt::get(IntPtrTy, AccumulativeByteOffset, true), "uglygep",
995         GEP);
996     // Inherit the inbounds attribute of the original GEP.
997     cast<GetElementPtrInst>(NewGEP)->setIsInBounds(GEPWasInBounds);
998     if (GEP->getType() != I8PtrTy)
999       NewGEP = new BitCastInst(NewGEP, GEP->getType(), GEP->getName(), GEP);
1000   }
1001
1002   GEP->replaceAllUsesWith(NewGEP);
1003   GEP->eraseFromParent();
1004
1005   return true;
1006 }
1007
1008 bool SeparateConstOffsetFromGEP::runOnFunction(Function &F) {
1009   if (skipOptnoneFunction(F))
1010     return false;
1011
1012   if (DisableSeparateConstOffsetFromGEP)
1013     return false;
1014
1015   DT = &getAnalysis<DominatorTreeWrapperPass>().getDomTree();
1016
1017   bool Changed = false;
1018   for (Function::iterator B = F.begin(), BE = F.end(); B != BE; ++B) {
1019     for (BasicBlock::iterator I = B->begin(), IE = B->end(); I != IE; ) {
1020       if (GetElementPtrInst *GEP = dyn_cast<GetElementPtrInst>(I++)) {
1021         Changed |= splitGEP(GEP);
1022       }
1023       // No need to split GEP ConstantExprs because all its indices are constant
1024       // already.
1025     }
1026   }
1027
1028   if (VerifyNoDeadCode)
1029     verifyNoDeadCode(F);
1030
1031   return Changed;
1032 }
1033
1034 void SeparateConstOffsetFromGEP::verifyNoDeadCode(Function &F) {
1035   for (auto &B : F) {
1036     for (auto &I : B) {
1037       if (isInstructionTriviallyDead(&I)) {
1038         std::string ErrMessage;
1039         raw_string_ostream RSO(ErrMessage);
1040         RSO << "Dead instruction detected!\n" << I << "\n";
1041         llvm_unreachable(RSO.str().c_str());
1042       }
1043     }
1044   }
1045 }