Add in the first iteration of support for llvm/clang/lldb to allow variable per addre...
[oota-llvm.git] / lib / Analysis / ConstantFolding.cpp
index 6c99ad32bbe75b44daf15847aca4c3bf367846e8..146897ad675b057bb27b124765d302db6cb382e6 100644 (file)
@@ -11,7 +11,7 @@
 //
 // Also, to supplement the basic VMCore ConstantExpr simplifications,
 // this file defines some additional folding routines that can make use of
-// TargetData information. These functions cannot go in VMCore due to library
+// DataLayout information. These functions cannot go in VMCore due to library
 // dependency issues.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 #include "llvm/GlobalVariable.h"
 #include "llvm/Instructions.h"
 #include "llvm/Intrinsics.h"
+#include "llvm/Operator.h"
 #include "llvm/Analysis/ValueTracking.h"
-#include "llvm/Target/TargetData.h"
+#include "llvm/DataLayout.h"
+#include "llvm/Target/TargetLibraryInfo.h"
 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
 #include "llvm/ADT/StringMap.h"
 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
@@ -40,13 +42,54 @@ using namespace llvm;
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 /// FoldBitCast - Constant fold bitcast, symbolically evaluating it with 
-/// TargetData.  This always returns a non-null constant, but it may be a
+/// DataLayout.  This always returns a non-null constant, but it may be a
 /// ConstantExpr if unfoldable.
-static Constant *FoldBitCast(Constant *C, const Type *DestTy,
-                             const TargetData &TD) {
+static Constant *FoldBitCast(Constant *C, Type *DestTy,
+                             const DataLayout &TD) {
+  // Catch the obvious splat cases.
+  if (C->isNullValue() && !DestTy->isX86_MMXTy())
+    return Constant::getNullValue(DestTy);
+  if (C->isAllOnesValue() && !DestTy->isX86_MMXTy())
+    return Constant::getAllOnesValue(DestTy);
+
+  // Handle a vector->integer cast.
+  if (IntegerType *IT = dyn_cast<IntegerType>(DestTy)) {
+    ConstantDataVector *CDV = dyn_cast<ConstantDataVector>(C);
+    if (CDV == 0)
+      return ConstantExpr::getBitCast(C, DestTy);
+
+    unsigned NumSrcElts = CDV->getType()->getNumElements();
+    
+    Type *SrcEltTy = CDV->getType()->getElementType();
+    
+    // If the vector is a vector of floating point, convert it to vector of int
+    // to simplify things.
+    if (SrcEltTy->isFloatingPointTy()) {
+      unsigned FPWidth = SrcEltTy->getPrimitiveSizeInBits();
+      Type *SrcIVTy =
+        VectorType::get(IntegerType::get(C->getContext(), FPWidth), NumSrcElts);
+      // Ask VMCore to do the conversion now that #elts line up.
+      C = ConstantExpr::getBitCast(C, SrcIVTy);
+      CDV = cast<ConstantDataVector>(C);
+    }
+    
+    // Now that we know that the input value is a vector of integers, just shift
+    // and insert them into our result.
+    unsigned BitShift = TD.getTypeAllocSizeInBits(SrcEltTy);
+    APInt Result(IT->getBitWidth(), 0);
+    for (unsigned i = 0; i != NumSrcElts; ++i) {
+      Result <<= BitShift;
+      if (TD.isLittleEndian())
+        Result |= CDV->getElementAsInteger(NumSrcElts-i-1);
+      else
+        Result |= CDV->getElementAsInteger(i);
+    }
+   
+    return ConstantInt::get(IT, Result);
+  }
   
-  // This only handles casts to vectors currently.
-  const VectorType *DestVTy = dyn_cast<VectorType>(DestTy);
+  // The code below only handles casts to vectors currently.
+  VectorType *DestVTy = dyn_cast<VectorType>(DestTy);
   if (DestVTy == 0)
     return ConstantExpr::getBitCast(C, DestTy);
   
@@ -54,22 +97,21 @@ static Constant *FoldBitCast(Constant *C, const Type *DestTy,
   // vector so the code below can handle it uniformly.
   if (isa<ConstantFP>(C) || isa<ConstantInt>(C)) {
     Constant *Ops = C; // don't take the address of C!
-    return FoldBitCast(ConstantVector::get(&Ops, 1), DestTy, TD);
+    return FoldBitCast(ConstantVector::get(Ops), DestTy, TD);
   }
   
   // If this is a bitcast from constant vector -> vector, fold it.
-  ConstantVector *CV = dyn_cast<ConstantVector>(C);
-  if (CV == 0)
+  if (!isa<ConstantDataVector>(C) && !isa<ConstantVector>(C))
     return ConstantExpr::getBitCast(C, DestTy);
   
   // If the element types match, VMCore can fold it.
   unsigned NumDstElt = DestVTy->getNumElements();
-  unsigned NumSrcElt = CV->getNumOperands();
+  unsigned NumSrcElt = C->getType()->getVectorNumElements();
   if (NumDstElt == NumSrcElt)
     return ConstantExpr::getBitCast(C, DestTy);
   
-  const Type *SrcEltTy = CV->getType()->getElementType();
-  const Type *DstEltTy = DestVTy->getElementType();
+  Type *SrcEltTy = C->getType()->getVectorElementType();
+  Type *DstEltTy = DestVTy->getElementType();
   
   // Otherwise, we're changing the number of elements in a vector, which 
   // requires endianness information to do the right thing.  For example,
@@ -84,11 +126,10 @@ static Constant *FoldBitCast(Constant *C, const Type *DestTy,
   if (DstEltTy->isFloatingPointTy()) {
     // Fold to an vector of integers with same size as our FP type.
     unsigned FPWidth = DstEltTy->getPrimitiveSizeInBits();
-    const Type *DestIVTy =
+    Type *DestIVTy =
       VectorType::get(IntegerType::get(C->getContext(), FPWidth), NumDstElt);
     // Recursively handle this integer conversion, if possible.
     C = FoldBitCast(C, DestIVTy, TD);
-    if (!C) return ConstantExpr::getBitCast(C, DestTy);
     
     // Finally, VMCore can handle this now that #elts line up.
     return ConstantExpr::getBitCast(C, DestTy);
@@ -98,12 +139,13 @@ static Constant *FoldBitCast(Constant *C, const Type *DestTy,
   // it to integer first.
   if (SrcEltTy->isFloatingPointTy()) {
     unsigned FPWidth = SrcEltTy->getPrimitiveSizeInBits();
-    const Type *SrcIVTy =
+    Type *SrcIVTy =
       VectorType::get(IntegerType::get(C->getContext(), FPWidth), NumSrcElt);
     // Ask VMCore to do the conversion now that #elts line up.
     C = ConstantExpr::getBitCast(C, SrcIVTy);
-    CV = dyn_cast<ConstantVector>(C);
-    if (!CV)  // If VMCore wasn't able to fold it, bail out.
+    // If VMCore wasn't able to fold it, bail out.
+    if (!isa<ConstantVector>(C) &&  // FIXME: Remove ConstantVector.
+        !isa<ConstantDataVector>(C))
       return C;
   }
   
@@ -125,7 +167,7 @@ static Constant *FoldBitCast(Constant *C, const Type *DestTy,
       Constant *Elt = Zero;
       unsigned ShiftAmt = isLittleEndian ? 0 : SrcBitSize*(Ratio-1);
       for (unsigned j = 0; j != Ratio; ++j) {
-        Constant *Src = dyn_cast<ConstantInt>(CV->getOperand(SrcElt++));
+        Constant *Src =dyn_cast<ConstantInt>(C->getAggregateElement(SrcElt++));
         if (!Src)  // Reject constantexpr elements.
           return ConstantExpr::getBitCast(C, DestTy);
         
@@ -142,32 +184,33 @@ static Constant *FoldBitCast(Constant *C, const Type *DestTy,
       }
       Result.push_back(Elt);
     }
-  } else {
-    // Handle: bitcast (<2 x i64> <i64 0, i64 1> to <4 x i32>)
-    unsigned Ratio = NumDstElt/NumSrcElt;
-    unsigned DstBitSize = DstEltTy->getPrimitiveSizeInBits();
+    return ConstantVector::get(Result);
+  }
+  
+  // Handle: bitcast (<2 x i64> <i64 0, i64 1> to <4 x i32>)
+  unsigned Ratio = NumDstElt/NumSrcElt;
+  unsigned DstBitSize = DstEltTy->getPrimitiveSizeInBits();
+  
+  // Loop over each source value, expanding into multiple results.
+  for (unsigned i = 0; i != NumSrcElt; ++i) {
+    Constant *Src = dyn_cast<ConstantInt>(C->getAggregateElement(i));
+    if (!Src)  // Reject constantexpr elements.
+      return ConstantExpr::getBitCast(C, DestTy);
     
-    // Loop over each source value, expanding into multiple results.
-    for (unsigned i = 0; i != NumSrcElt; ++i) {
-      Constant *Src = dyn_cast<ConstantInt>(CV->getOperand(i));
-      if (!Src)  // Reject constantexpr elements.
-        return ConstantExpr::getBitCast(C, DestTy);
+    unsigned ShiftAmt = isLittleEndian ? 0 : DstBitSize*(Ratio-1);
+    for (unsigned j = 0; j != Ratio; ++j) {
+      // Shift the piece of the value into the right place, depending on
+      // endianness.
+      Constant *Elt = ConstantExpr::getLShr(Src, 
+                                  ConstantInt::get(Src->getType(), ShiftAmt));
+      ShiftAmt += isLittleEndian ? DstBitSize : -DstBitSize;
       
-      unsigned ShiftAmt = isLittleEndian ? 0 : DstBitSize*(Ratio-1);
-      for (unsigned j = 0; j != Ratio; ++j) {
-        // Shift the piece of the value into the right place, depending on
-        // endianness.
-        Constant *Elt = ConstantExpr::getLShr(Src, 
-                                    ConstantInt::get(Src->getType(), ShiftAmt));
-        ShiftAmt += isLittleEndian ? DstBitSize : -DstBitSize;
-        
-        // Truncate and remember this piece.
-        Result.push_back(ConstantExpr::getTrunc(Elt, DstEltTy));
-      }
+      // Truncate and remember this piece.
+      Result.push_back(ConstantExpr::getTrunc(Elt, DstEltTy));
     }
   }
   
-  return ConstantVector::get(Result.data(), Result.size());
+  return ConstantVector::get(Result);
 }
 
 
@@ -175,7 +218,7 @@ static Constant *FoldBitCast(Constant *C, const Type *DestTy,
 /// from a global, return the global and the constant.  Because of
 /// constantexprs, this function is recursive.
 static bool IsConstantOffsetFromGlobal(Constant *C, GlobalValue *&GV,
-                                       int64_t &Offset, const TargetData &TD) {
+                                       int64_t &Offset, const DataLayout &TD) {
   // Trivial case, constant is the global.
   if ((GV = dyn_cast<GlobalValue>(C))) {
     Offset = 0;
@@ -211,11 +254,11 @@ static bool IsConstantOffsetFromGlobal(Constant *C, GlobalValue *&GV,
       if (!CI) return false;  // Index isn't a simple constant?
       if (CI->isZero()) continue;  // Not adding anything.
       
-      if (const StructType *ST = dyn_cast<StructType>(*GTI)) {
+      if (StructType *ST = dyn_cast<StructType>(*GTI)) {
         // N = N + Offset
         Offset += TD.getStructLayout(ST)->getElementOffset(CI->getZExtValue());
       } else {
-        const SequentialType *SQT = cast<SequentialType>(*GTI);
+        SequentialType *SQT = cast<SequentialType>(*GTI);
         Offset += TD.getTypeAllocSize(SQT->getElementType())*CI->getSExtValue();
       }
     }
@@ -231,7 +274,7 @@ static bool IsConstantOffsetFromGlobal(Constant *C, GlobalValue *&GV,
 /// the CurPtr buffer.  TD is the target data.
 static bool ReadDataFromGlobal(Constant *C, uint64_t ByteOffset,
                                unsigned char *CurPtr, unsigned BytesLeft,
-                               const TargetData &TD) {
+                               const DataLayout &TD) {
   assert(ByteOffset <= TD.getTypeAllocSize(C->getType()) &&
          "Out of range access");
   
@@ -266,7 +309,7 @@ static bool ReadDataFromGlobal(Constant *C, uint64_t ByteOffset,
     }
     return false;
   }
-
+  
   if (ConstantStruct *CS = dyn_cast<ConstantStruct>(C)) {
     const StructLayout *SL = TD.getStructLayout(CS->getType());
     unsigned Index = SL->getElementContainingOffset(ByteOffset);
@@ -304,51 +347,40 @@ static bool ReadDataFromGlobal(Constant *C, uint64_t ByteOffset,
     // not reached.
   }
 
-  if (ConstantArray *CA = dyn_cast<ConstantArray>(C)) {
-    uint64_t EltSize = TD.getTypeAllocSize(CA->getType()->getElementType());
+  if (isa<ConstantArray>(C) || isa<ConstantVector>(C) ||
+      isa<ConstantDataSequential>(C)) {
+    Type *EltTy = cast<SequentialType>(C->getType())->getElementType();
+    uint64_t EltSize = TD.getTypeAllocSize(EltTy);
     uint64_t Index = ByteOffset / EltSize;
     uint64_t Offset = ByteOffset - Index * EltSize;
-    for (; Index != CA->getType()->getNumElements(); ++Index) {
-      if (!ReadDataFromGlobal(CA->getOperand(Index), Offset, CurPtr,
+    uint64_t NumElts;
+    if (ArrayType *AT = dyn_cast<ArrayType>(C->getType()))
+      NumElts = AT->getNumElements();
+    else
+      NumElts = cast<VectorType>(C->getType())->getNumElements();
+
+    for (; Index != NumElts; ++Index) {
+      if (!ReadDataFromGlobal(C->getAggregateElement(Index), Offset, CurPtr,
                               BytesLeft, TD))
         return false;
-      if (EltSize >= BytesLeft)
+
+      uint64_t BytesWritten = EltSize - Offset;
+      assert(BytesWritten <= EltSize && "Not indexing into this element?");
+      if (BytesWritten >= BytesLeft)
         return true;
-      
+
       Offset = 0;
-      BytesLeft -= EltSize;
-      CurPtr += EltSize;
+      BytesLeft -= BytesWritten;
+      CurPtr += BytesWritten;
     }
     return true;
   }
-  
-  if (ConstantVector *CV = dyn_cast<ConstantVector>(C)) {
-    uint64_t EltSize = TD.getTypeAllocSize(CV->getType()->getElementType());
-    uint64_t Index = ByteOffset / EltSize;
-    uint64_t Offset = ByteOffset - Index * EltSize;
-    for (; Index != CV->getType()->getNumElements(); ++Index) {
-      if (!ReadDataFromGlobal(CV->getOperand(Index), Offset, CurPtr,
-                              BytesLeft, TD))
-        return false;
-      if (EltSize >= BytesLeft)
-        return true;
       
-      Offset = 0;
-      BytesLeft -= EltSize;
-      CurPtr += EltSize;
-    }
-    return true;
-  }
-  
   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(C)) {
-    if (CE->getOpcode() == Instruction::IntToPtr) {
-      uint64_t PtrSize = TD.getTypeAllocSize(C->getType());
-      uint64_t IntSize = TD.getTypeAllocSize(C->getOperand(0)->getType());
-
-      if (PtrSize == IntSize)
-        return ReadDataFromGlobal(CE->getOperand(0), ByteOffset, CurPtr, 
-                                  BytesLeft, TD);
-    }
+    if (CE->getOpcode() == Instruction::IntToPtr &&
+        CE->getOperand(0)->getType() == TD.getIntPtrType(CE->getContext())) 
+      return ReadDataFromGlobal(CE->getOperand(0), ByteOffset, CurPtr, 
+                                BytesLeft, TD);
   }
 
   // Otherwise, unknown initializer type.
@@ -356,9 +388,9 @@ static bool ReadDataFromGlobal(Constant *C, uint64_t ByteOffset,
 }
 
 static Constant *FoldReinterpretLoadFromConstPtr(Constant *C,
-                                                 const TargetData &TD) {
-  const Type *LoadTy = cast<PointerType>(C->getType())->getElementType();
-  const IntegerType *IntType = dyn_cast<IntegerType>(LoadTy);
+                                                 const DataLayout &TD) {
+  Type *LoadTy = cast<PointerType>(C->getType())->getElementType();
+  IntegerType *IntType = dyn_cast<IntegerType>(LoadTy);
   
   // If this isn't an integer load we can't fold it directly.
   if (!IntType) {
@@ -366,7 +398,7 @@ static Constant *FoldReinterpretLoadFromConstPtr(Constant *C,
     // and then bitcast the result.  This can be useful for union cases.  Note
     // that address spaces don't matter here since we're not going to result in
     // an actual new load.
-    const Type *MapTy;
+    Type *MapTy;
     if (LoadTy->isFloatTy())
       MapTy = Type::getInt32PtrTy(C->getContext());
     else if (LoadTy->isDoubleTy())
@@ -423,7 +455,7 @@ static Constant *FoldReinterpretLoadFromConstPtr(Constant *C,
 /// produce if it is constant and determinable.  If this is not determinable,
 /// return null.
 Constant *llvm::ConstantFoldLoadFromConstPtr(Constant *C,
-                                             const TargetData *TD) {
+                                             const DataLayout *TD) {
   // First, try the easy cases:
   if (GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(C))
     if (GV->isConstant() && GV->hasDefinitiveInitializer())
@@ -443,10 +475,10 @@ Constant *llvm::ConstantFoldLoadFromConstPtr(Constant *C,
   
   // Instead of loading constant c string, use corresponding integer value
   // directly if string length is small enough.
-  std::string Str;
-  if (TD && GetConstantStringInfo(CE, Str) && !Str.empty()) {
-    unsigned StrLen = Str.length();
-    const Type *Ty = cast<PointerType>(CE->getType())->getElementType();
+  StringRef Str;
+  if (TD && getConstantStringInfo(CE, Str) && !Str.empty()) {
+    unsigned StrLen = Str.size();
+    Type *Ty = cast<PointerType>(CE->getType())->getElementType();
     unsigned NumBits = Ty->getPrimitiveSizeInBits();
     // Replace load with immediate integer if the result is an integer or fp
     // value.
@@ -481,7 +513,7 @@ Constant *llvm::ConstantFoldLoadFromConstPtr(Constant *C,
   if (GlobalVariable *GV =
         dyn_cast<GlobalVariable>(GetUnderlyingObject(CE, TD))) {
     if (GV->isConstant() && GV->hasDefinitiveInitializer()) {
-      const Type *ResTy = cast<PointerType>(C->getType())->getElementType();
+      Type *ResTy = cast<PointerType>(C->getType())->getElementType();
       if (GV->getInitializer()->isNullValue())
         return Constant::getNullValue(ResTy);
       if (isa<UndefValue>(GV->getInitializer()))
@@ -497,7 +529,7 @@ Constant *llvm::ConstantFoldLoadFromConstPtr(Constant *C,
   return 0;
 }
 
-static Constant *ConstantFoldLoadInst(const LoadInst *LI, const TargetData *TD){
+static Constant *ConstantFoldLoadInst(const LoadInst *LI, const DataLayout *TD){
   if (LI->isVolatile()) return 0;
   
   if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(LI->getOperand(0)))
@@ -511,7 +543,7 @@ static Constant *ConstantFoldLoadInst(const LoadInst *LI, const TargetData *TD){
 /// these together.  If target data info is available, it is provided as TD, 
 /// otherwise TD is null.
 static Constant *SymbolicallyEvaluateBinop(unsigned Opc, Constant *Op0,
-                                           Constant *Op1, const TargetData *TD){
+                                           Constant *Op1, const DataLayout *TD){
   // SROA
   
   // Fold (and 0xffffffff00000000, (shl x, 32)) -> shl.
@@ -539,19 +571,18 @@ static Constant *SymbolicallyEvaluateBinop(unsigned Opc, Constant *Op0,
 /// CastGEPIndices - If array indices are not pointer-sized integers,
 /// explicitly cast them so that they aren't implicitly casted by the
 /// getelementptr.
-static Constant *CastGEPIndices(Constant *const *Ops, unsigned NumOps,
-                                const Type *ResultTy,
-                                const TargetData *TD) {
+static Constant *CastGEPIndices(ArrayRef<Constant *> Ops,
+                                Type *ResultTy, const DataLayout *TD,
+                                const TargetLibraryInfo *TLI) {
   if (!TD) return 0;
-  const Type *IntPtrTy = TD->getIntPtrType(ResultTy->getContext());
+  Type *IntPtrTy = TD->getIntPtrType(ResultTy->getContext());
 
   bool Any = false;
   SmallVector<Constant*, 32> NewIdxs;
-  for (unsigned i = 1; i != NumOps; ++i) {
+  for (unsigned i = 1, e = Ops.size(); i != e; ++i) {
     if ((i == 1 ||
          !isa<StructType>(GetElementPtrInst::getIndexedType(Ops[0]->getType(),
-                                        reinterpret_cast<Value *const *>(Ops+1),
-                                                            i-1))) &&
+                                                        Ops.slice(1, i-1)))) &&
         Ops[i]->getType() != IntPtrTy) {
       Any = true;
       NewIdxs.push_back(ConstantExpr::getCast(CastInst::getCastOpcode(Ops[i],
@@ -565,32 +596,49 @@ static Constant *CastGEPIndices(Constant *const *Ops, unsigned NumOps,
   if (!Any) return 0;
 
   Constant *C =
-    ConstantExpr::getGetElementPtr(Ops[0], &NewIdxs[0], NewIdxs.size());
+    ConstantExpr::getGetElementPtr(Ops[0], NewIdxs);
   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(C))
-    if (Constant *Folded = ConstantFoldConstantExpression(CE, TD))
+    if (Constant *Folded = ConstantFoldConstantExpression(CE, TD, TLI))
       C = Folded;
   return C;
 }
 
+/// Strip the pointer casts, but preserve the address space information.
+static Constant* StripPtrCastKeepAS(Constant* Ptr) {
+  assert(Ptr->getType()->isPointerTy() && "Not a pointer type");
+  PointerType *OldPtrTy = cast<PointerType>(Ptr->getType());
+  Ptr = cast<Constant>(Ptr->stripPointerCasts());
+  PointerType *NewPtrTy = cast<PointerType>(Ptr->getType());
+
+  // Preserve the address space number of the pointer.
+  if (NewPtrTy->getAddressSpace() != OldPtrTy->getAddressSpace()) {
+    NewPtrTy = NewPtrTy->getElementType()->getPointerTo(
+      OldPtrTy->getAddressSpace());
+    Ptr = ConstantExpr::getBitCast(Ptr, NewPtrTy);
+  }
+  return Ptr;
+}
+
 /// SymbolicallyEvaluateGEP - If we can symbolically evaluate the specified GEP
 /// constant expression, do so.
-static Constant *SymbolicallyEvaluateGEP(Constant *const *Ops, unsigned NumOps,
-                                         const Type *ResultTy,
-                                         const TargetData *TD) {
+static Constant *SymbolicallyEvaluateGEP(ArrayRef<Constant *> Ops,
+                                         Type *ResultTy, const DataLayout *TD,
+                                         const TargetLibraryInfo *TLI) {
   Constant *Ptr = Ops[0];
-  if (!TD || !cast<PointerType>(Ptr->getType())->getElementType()->isSized())
+  if (!TD || !cast<PointerType>(Ptr->getType())->getElementType()->isSized() ||
+      !Ptr->getType()->isPointerTy())
     return 0;
   
-  const Type *IntPtrTy = TD->getIntPtrType(Ptr->getContext());
+  Type *IntPtrTy = TD->getIntPtrType(Ptr->getContext());
 
   // If this is a constant expr gep that is effectively computing an
   // "offsetof", fold it into 'cast int Size to T*' instead of 'gep 0, 0, 12'
-  for (unsigned i = 1; i != NumOps; ++i)
+  for (unsigned i = 1, e = Ops.size(); i != e; ++i)
     if (!isa<ConstantInt>(Ops[i])) {
       
       // If this is "gep i8* Ptr, (sub 0, V)", fold this as:
       // "inttoptr (sub (ptrtoint Ptr), V)"
-      if (NumOps == 2 &&
+      if (Ops.size() == 2 &&
           cast<PointerType>(ResultTy)->getElementType()->isIntegerTy(8)) {
         ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(Ops[1]);
         assert((CE == 0 || CE->getType() == IntPtrTy) &&
@@ -601,18 +649,20 @@ static Constant *SymbolicallyEvaluateGEP(Constant *const *Ops, unsigned NumOps,
           Res = ConstantExpr::getSub(Res, CE->getOperand(1));
           Res = ConstantExpr::getIntToPtr(Res, ResultTy);
           if (ConstantExpr *ResCE = dyn_cast<ConstantExpr>(Res))
-            Res = ConstantFoldConstantExpression(ResCE, TD);
+            Res = ConstantFoldConstantExpression(ResCE, TD, TLI);
           return Res;
         }
       }
       return 0;
     }
-  
+
   unsigned BitWidth = TD->getTypeSizeInBits(IntPtrTy);
-  APInt Offset = APInt(BitWidth,
-                       TD->getIndexedOffset(Ptr->getType(),
-                                            (Value**)Ops+1, NumOps-1));
-  Ptr = cast<Constant>(Ptr->stripPointerCasts());
+  APInt Offset =
+    APInt(BitWidth, TD->getIndexedOffset(Ptr->getType(),
+                                         makeArrayRef((Value *const*)
+                                                        Ops.data() + 1,
+                                                      Ops.size() - 1)));
+  Ptr = StripPtrCastKeepAS(Ptr);
 
   // If this is a GEP of a GEP, fold it all into a single GEP.
   while (GEPOperator *GEP = dyn_cast<GEPOperator>(Ptr)) {
@@ -630,10 +680,8 @@ static Constant *SymbolicallyEvaluateGEP(Constant *const *Ops, unsigned NumOps,
 
     Ptr = cast<Constant>(GEP->getOperand(0));
     Offset += APInt(BitWidth,
-                    TD->getIndexedOffset(Ptr->getType(),
-                                         (Value**)NestedOps.data(),
-                                         NestedOps.size()));
-    Ptr = cast<Constant>(Ptr->stripPointerCasts());
+                    TD->getIndexedOffset(Ptr->getType(), NestedOps));
+    Ptr = StripPtrCastKeepAS(Ptr);
   }
 
   // If the base value for this address is a literal integer value, fold the
@@ -652,10 +700,11 @@ static Constant *SymbolicallyEvaluateGEP(Constant *const *Ops, unsigned NumOps,
   // we eliminate over-indexing of the notional static type array bounds.
   // This makes it easy to determine if the getelementptr is "inbounds".
   // Also, this helps GlobalOpt do SROA on GlobalVariables.
-  const Type *Ty = Ptr->getType();
+  Type *Ty = Ptr->getType();
+  assert(Ty->isPointerTy() && "Forming regular GEP of non-pointer type");
   SmallVector<Constant*, 32> NewIdxs;
   do {
-    if (const SequentialType *ATy = dyn_cast<SequentialType>(Ty)) {
+    if (SequentialType *ATy = dyn_cast<SequentialType>(Ty)) {
       if (ATy->isPointerTy()) {
         // The only pointer indexing we'll do is on the first index of the GEP.
         if (!NewIdxs.empty())
@@ -668,7 +717,7 @@ static Constant *SymbolicallyEvaluateGEP(Constant *const *Ops, unsigned NumOps,
         
       // Determine which element of the array the offset points into.
       APInt ElemSize(BitWidth, TD->getTypeAllocSize(ATy->getElementType()));
-      const IntegerType *IntPtrTy = TD->getIntPtrType(Ty->getContext());
+      IntegerType *IntPtrTy = TD->getIntPtrType(Ty->getContext());
       if (ElemSize == 0)
         // The element size is 0. This may be [0 x Ty]*, so just use a zero
         // index for this level and proceed to the next level to see if it can
@@ -682,11 +731,18 @@ static Constant *SymbolicallyEvaluateGEP(Constant *const *Ops, unsigned NumOps,
         NewIdxs.push_back(ConstantInt::get(IntPtrTy, NewIdx));
       }
       Ty = ATy->getElementType();
-    } else if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty)) {
-      // Determine which field of the struct the offset points into. The
-      // getZExtValue is at least as safe as the StructLayout API because we
-      // know the offset is within the struct at this point.
+    } else if (StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty)) {
+      // If we end up with an offset that isn't valid for this struct type, we
+      // can't re-form this GEP in a regular form, so bail out. The pointer
+      // operand likely went through casts that are necessary to make the GEP
+      // sensible.
       const StructLayout &SL = *TD->getStructLayout(STy);
+      if (Offset.uge(SL.getSizeInBytes()))
+        break;
+
+      // Determine which field of the struct the offset points into. The
+      // getZExtValue is fine as we've already ensured that the offset is
+      // within the range representable by the StructLayout API.
       unsigned ElIdx = SL.getElementContainingOffset(Offset.getZExtValue());
       NewIdxs.push_back(ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(Ty->getContext()),
                                          ElIdx));
@@ -706,7 +762,7 @@ static Constant *SymbolicallyEvaluateGEP(Constant *const *Ops, unsigned NumOps,
 
   // Create a GEP.
   Constant *C =
-    ConstantExpr::getGetElementPtr(Ptr, &NewIdxs[0], NewIdxs.size());
+    ConstantExpr::getGetElementPtr(Ptr, NewIdxs);
   assert(cast<PointerType>(C->getType())->getElementType() == Ty &&
          "Computed GetElementPtr has unexpected type!");
 
@@ -729,7 +785,9 @@ static Constant *SymbolicallyEvaluateGEP(Constant *const *Ops, unsigned NumOps,
 /// Note that this fails if not all of the operands are constant.  Otherwise,
 /// this function can only fail when attempting to fold instructions like loads
 /// and stores, which have no constant expression form.
-Constant *llvm::ConstantFoldInstruction(Instruction *I, const TargetData *TD) {
+Constant *llvm::ConstantFoldInstruction(Instruction *I,
+                                        const DataLayout *TD,
+                                        const TargetLibraryInfo *TLI) {
   // Handle PHI nodes quickly here...
   if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(I)) {
     Constant *CommonValue = 0;
@@ -742,14 +800,21 @@ Constant *llvm::ConstantFoldInstruction(Instruction *I, const TargetData *TD) {
       // all operands are constants.
       if (isa<UndefValue>(Incoming))
         continue;
-      // If the incoming value is not a constant, or is a different constant to
-      // the one we saw previously, then give up.
+      // If the incoming value is not a constant, then give up.
       Constant *C = dyn_cast<Constant>(Incoming);
-      if (!C || (CommonValue && C != CommonValue))
+      if (!C)
+        return 0;
+      // Fold the PHI's operands.
+      if (ConstantExpr *NewC = dyn_cast<ConstantExpr>(C))
+        C = ConstantFoldConstantExpression(NewC, TD, TLI);
+      // If the incoming value is a different constant to
+      // the one we saw previously, then give up.
+      if (CommonValue && C != CommonValue)
         return 0;
       CommonValue = C;
     }
 
+
     // If we reach here, all incoming values are the same constant or undef.
     return CommonValue ? CommonValue : UndefValue::get(PN->getType());
   }
@@ -757,15 +822,21 @@ Constant *llvm::ConstantFoldInstruction(Instruction *I, const TargetData *TD) {
   // Scan the operand list, checking to see if they are all constants, if so,
   // hand off to ConstantFoldInstOperands.
   SmallVector<Constant*, 8> Ops;
-  for (User::op_iterator i = I->op_begin(), e = I->op_end(); i != e; ++i)
-    if (Constant *Op = dyn_cast<Constant>(*i))
-      Ops.push_back(Op);
-    else
+  for (User::op_iterator i = I->op_begin(), e = I->op_end(); i != e; ++i) {
+    Constant *Op = dyn_cast<Constant>(*i);
+    if (!Op)
       return 0;  // All operands not constant!
 
+    // Fold the Instruction's operands.
+    if (ConstantExpr *NewCE = dyn_cast<ConstantExpr>(Op))
+      Op = ConstantFoldConstantExpression(NewCE, TD, TLI);
+
+    Ops.push_back(Op);
+  }
+
   if (const CmpInst *CI = dyn_cast<CmpInst>(I))
     return ConstantFoldCompareInstOperands(CI->getPredicate(), Ops[0], Ops[1],
-                                           TD);
+                                           TD, TLI);
   
   if (const LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(I))
     return ConstantFoldLoadInst(LI, TD);
@@ -774,37 +845,36 @@ Constant *llvm::ConstantFoldInstruction(Instruction *I, const TargetData *TD) {
     return ConstantExpr::getInsertValue(
                                 cast<Constant>(IVI->getAggregateOperand()),
                                 cast<Constant>(IVI->getInsertedValueOperand()),
-                                IVI->idx_begin(), IVI->getNumIndices());
+                                IVI->getIndices());
 
   if (ExtractValueInst *EVI = dyn_cast<ExtractValueInst>(I))
     return ConstantExpr::getExtractValue(
                                     cast<Constant>(EVI->getAggregateOperand()),
-                                    EVI->idx_begin(), EVI->getNumIndices());
+                                    EVI->getIndices());
 
-  return ConstantFoldInstOperands(I->getOpcode(), I->getType(),
-                                  Ops.data(), Ops.size(), TD);
+  return ConstantFoldInstOperands(I->getOpcode(), I->getType(), Ops, TD, TLI);
 }
 
 /// ConstantFoldConstantExpression - Attempt to fold the constant expression
-/// using the specified TargetData.  If successful, the constant result is
+/// using the specified DataLayout.  If successful, the constant result is
 /// result is returned, if not, null is returned.
 Constant *llvm::ConstantFoldConstantExpression(const ConstantExpr *CE,
-                                               const TargetData *TD) {
+                                               const DataLayout *TD,
+                                               const TargetLibraryInfo *TLI) {
   SmallVector<Constant*, 8> Ops;
   for (User::const_op_iterator i = CE->op_begin(), e = CE->op_end();
        i != e; ++i) {
     Constant *NewC = cast<Constant>(*i);
     // Recursively fold the ConstantExpr's operands.
     if (ConstantExpr *NewCE = dyn_cast<ConstantExpr>(NewC))
-      NewC = ConstantFoldConstantExpression(NewCE, TD);
+      NewC = ConstantFoldConstantExpression(NewCE, TD, TLI);
     Ops.push_back(NewC);
   }
 
   if (CE->isCompare())
     return ConstantFoldCompareInstOperands(CE->getPredicate(), Ops[0], Ops[1],
-                                           TD);
-  return ConstantFoldInstOperands(CE->getOpcode(), CE->getType(),
-                                  Ops.data(), Ops.size(), TD);
+                                           TD, TLI);
+  return ConstantFoldInstOperands(CE->getOpcode(), CE->getType(), Ops, TD, TLI);
 }
 
 /// ConstantFoldInstOperands - Attempt to constant fold an instruction with the
@@ -817,9 +887,10 @@ Constant *llvm::ConstantFoldConstantExpression(const ConstantExpr *CE,
 /// information, due to only being passed an opcode and operands. Constant
 /// folding using this function strips this information.
 ///
-Constant *llvm::ConstantFoldInstOperands(unsigned Opcode, const Type *DestTy, 
-                                         Constant* const* Ops, unsigned NumOps,
-                                         const TargetData *TD) {
+Constant *llvm::ConstantFoldInstOperands(unsigned Opcode, Type *DestTy, 
+                                         ArrayRef<Constant *> Ops,
+                                         const DataLayout *TD,
+                                         const TargetLibraryInfo *TLI) {                                         
   // Handle easy binops first.
   if (Instruction::isBinaryOp(Opcode)) {
     if (isa<ConstantExpr>(Ops[0]) || isa<ConstantExpr>(Ops[1]))
@@ -832,11 +903,11 @@ Constant *llvm::ConstantFoldInstOperands(unsigned Opcode, const Type *DestTy,
   switch (Opcode) {
   default: return 0;
   case Instruction::ICmp:
-  case Instruction::FCmp: assert(0 && "Invalid for compares");
+  case Instruction::FCmp: llvm_unreachable("Invalid for compares");
   case Instruction::Call:
-    if (Function *F = dyn_cast<Function>(Ops[NumOps - 1]))
+    if (Function *F = dyn_cast<Function>(Ops.back()))
       if (canConstantFoldCallTo(F))
-        return ConstantFoldCall(F, Ops, NumOps - 1);
+        return ConstantFoldCall(F, Ops.slice(0, Ops.size() - 1), TLI);
     return 0;
   case Instruction::PtrToInt:
     // If the input is a inttoptr, eliminate the pair.  This requires knowing
@@ -845,10 +916,11 @@ Constant *llvm::ConstantFoldInstOperands(unsigned Opcode, const Type *DestTy,
       if (TD && CE->getOpcode() == Instruction::IntToPtr) {
         Constant *Input = CE->getOperand(0);
         unsigned InWidth = Input->getType()->getScalarSizeInBits();
-        if (TD->getPointerSizeInBits() < InWidth) {
+        unsigned AS = cast<PointerType>(CE->getType())->getAddressSpace();
+        if (TD->getPointerSizeInBits(AS) < InWidth) {
           Constant *Mask = 
             ConstantInt::get(CE->getContext(), APInt::getLowBitsSet(InWidth,
-                                                  TD->getPointerSizeInBits()));
+                                                  TD->getPointerSizeInBits(AS)));
           Input = ConstantExpr::getAnd(Input, Mask);
         }
         // Do a zext or trunc to get to the dest size.
@@ -861,9 +933,10 @@ Constant *llvm::ConstantFoldInstOperands(unsigned Opcode, const Type *DestTy,
     // the int size is >= the ptr size.  This requires knowing the width of a
     // pointer, so it can't be done in ConstantExpr::getCast.
     if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(Ops[0]))
-      if (TD &&
-          TD->getPointerSizeInBits() <= CE->getType()->getScalarSizeInBits() &&
-          CE->getOpcode() == Instruction::PtrToInt)
+      if (TD && CE->getOpcode() == Instruction::PtrToInt &&
+          TD->getPointerSizeInBits(
+            cast<PointerType>(CE->getOperand(0)->getType())->getAddressSpace())
+          <= CE->getType()->getScalarSizeInBits())
         return FoldBitCast(CE->getOperand(0), DestTy, *TD);
 
     return ConstantExpr::getCast(Opcode, Ops[0], DestTy);
@@ -890,12 +963,12 @@ Constant *llvm::ConstantFoldInstOperands(unsigned Opcode, const Type *DestTy,
   case Instruction::ShuffleVector:
     return ConstantExpr::getShuffleVector(Ops[0], Ops[1], Ops[2]);
   case Instruction::GetElementPtr:
-    if (Constant *C = CastGEPIndices(Ops, NumOps, DestTy, TD))
+    if (Constant *C = CastGEPIndices(Ops, DestTy, TD, TLI))
       return C;
-    if (Constant *C = SymbolicallyEvaluateGEP(Ops, NumOps, DestTy, TD))
+    if (Constant *C = SymbolicallyEvaluateGEP(Ops, DestTy, TD, TLI))
       return C;
     
-    return ConstantExpr::getGetElementPtr(Ops[0], Ops+1, NumOps-1);
+    return ConstantExpr::getGetElementPtr(Ops[0], Ops.slice(1));
   }
 }
 
@@ -905,7 +978,8 @@ Constant *llvm::ConstantFoldInstOperands(unsigned Opcode, const Type *DestTy,
 ///
 Constant *llvm::ConstantFoldCompareInstOperands(unsigned Predicate,
                                                 Constant *Ops0, Constant *Ops1, 
-                                                const TargetData *TD) {
+                                                const DataLayout *TD,
+                                                const TargetLibraryInfo *TLI) {
   // fold: icmp (inttoptr x), null         -> icmp x, 0
   // fold: icmp (ptrtoint x), 0            -> icmp x, null
   // fold: icmp (inttoptr x), (inttoptr y) -> icmp trunc/zext x, trunc/zext y
@@ -915,14 +989,14 @@ Constant *llvm::ConstantFoldCompareInstOperands(unsigned Predicate,
   // around to know if bit truncation is happening.
   if (ConstantExpr *CE0 = dyn_cast<ConstantExpr>(Ops0)) {
     if (TD && Ops1->isNullValue()) {
-      const Type *IntPtrTy = TD->getIntPtrType(CE0->getContext());
+      Type *IntPtrTy = TD->getIntPtrType(CE0->getContext());
       if (CE0->getOpcode() == Instruction::IntToPtr) {
         // Convert the integer value to the right size to ensure we get the
         // proper extension or truncation.
         Constant *C = ConstantExpr::getIntegerCast(CE0->getOperand(0),
                                                    IntPtrTy, false);
         Constant *Null = Constant::getNullValue(C->getType());
-        return ConstantFoldCompareInstOperands(Predicate, C, Null, TD);
+        return ConstantFoldCompareInstOperands(Predicate, C, Null, TD, TLI);
       }
       
       // Only do this transformation if the int is intptrty in size, otherwise
@@ -931,13 +1005,13 @@ Constant *llvm::ConstantFoldCompareInstOperands(unsigned Predicate,
           CE0->getType() == IntPtrTy) {
         Constant *C = CE0->getOperand(0);
         Constant *Null = Constant::getNullValue(C->getType());
-        return ConstantFoldCompareInstOperands(Predicate, C, Null, TD);
+        return ConstantFoldCompareInstOperands(Predicate, C, Null, TD, TLI);
       }
     }
     
     if (ConstantExpr *CE1 = dyn_cast<ConstantExpr>(Ops1)) {
       if (TD && CE0->getOpcode() == CE1->getOpcode()) {
-        const Type *IntPtrTy = TD->getIntPtrType(CE0->getContext());
+        Type *IntPtrTy = TD->getIntPtrType(CE0->getContext());
 
         if (CE0->getOpcode() == Instruction::IntToPtr) {
           // Convert the integer value to the right size to ensure we get the
@@ -946,7 +1020,7 @@ Constant *llvm::ConstantFoldCompareInstOperands(unsigned Predicate,
                                                       IntPtrTy, false);
           Constant *C1 = ConstantExpr::getIntegerCast(CE1->getOperand(0),
                                                       IntPtrTy, false);
-          return ConstantFoldCompareInstOperands(Predicate, C0, C1, TD);
+          return ConstantFoldCompareInstOperands(Predicate, C0, C1, TD, TLI);
         }
 
         // Only do this transformation if the int is intptrty in size, otherwise
@@ -955,7 +1029,7 @@ Constant *llvm::ConstantFoldCompareInstOperands(unsigned Predicate,
              CE0->getType() == IntPtrTy &&
              CE0->getOperand(0)->getType() == CE1->getOperand(0)->getType()))
           return ConstantFoldCompareInstOperands(Predicate, CE0->getOperand(0),
-                                                 CE1->getOperand(0), TD);
+                                                 CE1->getOperand(0), TD, TLI);
       }
     }
     
@@ -964,13 +1038,15 @@ Constant *llvm::ConstantFoldCompareInstOperands(unsigned Predicate,
     if ((Predicate == ICmpInst::ICMP_EQ || Predicate == ICmpInst::ICMP_NE) &&
         CE0->getOpcode() == Instruction::Or && Ops1->isNullValue()) {
       Constant *LHS = 
-        ConstantFoldCompareInstOperands(Predicate, CE0->getOperand(0), Ops1,TD);
+        ConstantFoldCompareInstOperands(Predicate, CE0->getOperand(0), Ops1,
+                                        TD, TLI);
       Constant *RHS = 
-        ConstantFoldCompareInstOperands(Predicate, CE0->getOperand(1), Ops1,TD);
+        ConstantFoldCompareInstOperands(Predicate, CE0->getOperand(1), Ops1,
+                                        TD, TLI);
       unsigned OpC = 
         Predicate == ICmpInst::ICMP_EQ ? Instruction::And : Instruction::Or;
       Constant *Ops[] = { LHS, RHS };
-      return ConstantFoldInstOperands(OpC, LHS->getType(), Ops, 2, TD);
+      return ConstantFoldInstOperands(OpC, LHS->getType(), Ops, TD, TLI);
     }
   }
   
@@ -983,56 +1059,30 @@ Constant *llvm::ConstantFoldCompareInstOperands(unsigned Predicate,
 /// constant expression, or null if something is funny and we can't decide.
 Constant *llvm::ConstantFoldLoadThroughGEPConstantExpr(Constant *C, 
                                                        ConstantExpr *CE) {
-  if (CE->getOperand(1) != Constant::getNullValue(CE->getOperand(1)->getType()))
+  if (!CE->getOperand(1)->isNullValue())
     return 0;  // Do not allow stepping over the value!
-  
+
   // Loop over all of the operands, tracking down which value we are
-  // addressing...
-  gep_type_iterator I = gep_type_begin(CE), E = gep_type_end(CE);
-  for (++I; I != E; ++I)
-    if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(*I)) {
-      ConstantInt *CU = cast<ConstantInt>(I.getOperand());
-      assert(CU->getZExtValue() < STy->getNumElements() &&
-             "Struct index out of range!");
-      unsigned El = (unsigned)CU->getZExtValue();
-      if (ConstantStruct *CS = dyn_cast<ConstantStruct>(C)) {
-        C = CS->getOperand(El);
-      } else if (isa<ConstantAggregateZero>(C)) {
-        C = Constant::getNullValue(STy->getElementType(El));
-      } else if (isa<UndefValue>(C)) {
-        C = UndefValue::get(STy->getElementType(El));
-      } else {
-        return 0;
-      }
-    } else if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(I.getOperand())) {
-      if (const ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(*I)) {
-        if (CI->getZExtValue() >= ATy->getNumElements())
-         return 0;
-        if (ConstantArray *CA = dyn_cast<ConstantArray>(C))
-          C = CA->getOperand(CI->getZExtValue());
-        else if (isa<ConstantAggregateZero>(C))
-          C = Constant::getNullValue(ATy->getElementType());
-        else if (isa<UndefValue>(C))
-          C = UndefValue::get(ATy->getElementType());
-        else
-          return 0;
-      } else if (const VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(*I)) {
-        if (CI->getZExtValue() >= VTy->getNumElements())
-          return 0;
-        if (ConstantVector *CP = dyn_cast<ConstantVector>(C))
-          C = CP->getOperand(CI->getZExtValue());
-        else if (isa<ConstantAggregateZero>(C))
-          C = Constant::getNullValue(VTy->getElementType());
-        else if (isa<UndefValue>(C))
-          C = UndefValue::get(VTy->getElementType());
-        else
-          return 0;
-      } else {
-        return 0;
-      }
-    } else {
-      return 0;
-    }
+  // addressing.
+  for (unsigned i = 2, e = CE->getNumOperands(); i != e; ++i) {
+    C = C->getAggregateElement(CE->getOperand(i));
+    if (C == 0) return 0;
+  }
+  return C;
+}
+
+/// ConstantFoldLoadThroughGEPIndices - Given a constant and getelementptr
+/// indices (with an *implied* zero pointer index that is not in the list),
+/// return the constant value being addressed by a virtual load, or null if
+/// something is funny and we can't decide.
+Constant *llvm::ConstantFoldLoadThroughGEPIndices(Constant *C,
+                                                  ArrayRef<Constant*> Indices) {
+  // Loop over all of the operands, tracking down which value we are
+  // addressing.
+  for (unsigned i = 0, e = Indices.size(); i != e; ++i) {
+    C = C->getAggregateElement(Indices[i]);
+    if (C == 0) return 0;
+  }
   return C;
 }
 
@@ -1047,16 +1097,18 @@ bool
 llvm::canConstantFoldCallTo(const Function *F) {
   switch (F->getIntrinsicID()) {
   case Intrinsic::sqrt:
+  case Intrinsic::pow:
   case Intrinsic::powi:
   case Intrinsic::bswap:
   case Intrinsic::ctpop:
   case Intrinsic::ctlz:
   case Intrinsic::cttz:
-  case Intrinsic::uadd_with_overflow:
-  case Intrinsic::usub_with_overflow:
   case Intrinsic::sadd_with_overflow:
+  case Intrinsic::uadd_with_overflow:
   case Intrinsic::ssub_with_overflow:
+  case Intrinsic::usub_with_overflow:
   case Intrinsic::smul_with_overflow:
+  case Intrinsic::umul_with_overflow:
   case Intrinsic::convert_from_fp16:
   case Intrinsic::convert_to_fp16:
   case Intrinsic::x86_sse_cvtss2si:
@@ -1087,7 +1139,7 @@ llvm::canConstantFoldCallTo(const Function *F) {
   case 'c':
     return Name == "cos" || Name == "ceil" || Name == "cosf" || Name == "cosh";
   case 'e':
-    return Name == "exp";
+    return Name == "exp" || Name == "exp2";
   case 'f':
     return Name == "fabs" || Name == "fmod" || Name == "floor";
   case 'l':
@@ -1103,7 +1155,7 @@ llvm::canConstantFoldCallTo(const Function *F) {
 }
 
 static Constant *ConstantFoldFP(double (*NativeFP)(double), double V, 
-                                const Type *Ty) {
+                                Type *Ty) {
   sys::llvm_fenv_clearexcept();
   V = NativeFP(V);
   if (sys::llvm_fenv_testexcept()) {
@@ -1116,11 +1168,10 @@ static Constant *ConstantFoldFP(double (*NativeFP)(double), double V,
   if (Ty->isDoubleTy())
     return ConstantFP::get(Ty->getContext(), APFloat(V));
   llvm_unreachable("Can only constant fold float/double");
-  return 0; // dummy return to suppress warning
 }
 
 static Constant *ConstantFoldBinaryFP(double (*NativeFP)(double, double),
-                                      double V, double W, const Type *Ty) {
+                                      double V, double W, Type *Ty) {
   sys::llvm_fenv_clearexcept();
   V = NativeFP(V, W);
   if (sys::llvm_fenv_testexcept()) {
@@ -1133,7 +1184,6 @@ static Constant *ConstantFoldBinaryFP(double (*NativeFP)(double, double),
   if (Ty->isDoubleTy())
     return ConstantFP::get(Ty->getContext(), APFloat(V));
   llvm_unreachable("Can only constant fold float/double");
-  return 0; // dummy return to suppress warning
 }
 
 /// ConstantFoldConvertToInt - Attempt to an SSE floating point to integer
@@ -1144,11 +1194,8 @@ static Constant *ConstantFoldBinaryFP(double (*NativeFP)(double, double),
 /// available for the result. Returns null if the conversion cannot be
 /// performed, otherwise returns the Constant value resulting from the
 /// conversion.
-static Constant *ConstantFoldConvertToInt(ConstantFP *Op, bool roundTowardZero,
-                                          const Type *Ty) {
-  assert(Op && "Called with NULL operand");
-  APFloat Val(Op->getValueAPF());
-
+static Constant *ConstantFoldConvertToInt(const APFloat &Val,
+                                          bool roundTowardZero, Type *Ty) {
   // All of these conversion intrinsics form an integer of at most 64bits.
   unsigned ResultWidth = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth();
   assert(ResultWidth <= 64 &&
@@ -1169,13 +1216,13 @@ static Constant *ConstantFoldConvertToInt(ConstantFP *Op, bool roundTowardZero,
 /// ConstantFoldCall - Attempt to constant fold a call to the specified function
 /// with the specified arguments, returning null if unsuccessful.
 Constant *
-llvm::ConstantFoldCall(Function *F, 
-                       Constant *const *Operands, unsigned NumOperands) {
+llvm::ConstantFoldCall(Function *F, ArrayRef<Constant *> Operands,
+                       const TargetLibraryInfo *TLI) {
   if (!F->hasName()) return 0;
   StringRef Name = F->getName();
 
-  const Type *Ty = F->getReturnType();
-  if (NumOperands == 1) {
+  Type *Ty = F->getReturnType();
+  if (Operands.size() == 1) {
     if (ConstantFP *Op = dyn_cast<ConstantFP>(Operands[0])) {
       if (F->getIntrinsicID() == Intrinsic::convert_to_fp16) {
         APFloat Val(Op->getValueAPF());
@@ -1185,6 +1232,8 @@ llvm::ConstantFoldCall(Function *F,
 
         return ConstantInt::get(F->getContext(), Val.bitcastToAPInt());
       }
+      if (!TLI)
+        return 0;
 
       if (!Ty->isFloatTy() && !Ty->isDoubleTy())
         return 0;
@@ -1203,37 +1252,43 @@ llvm::ConstantFoldCall(Function *F,
                                      Op->getValueAPF().convertToDouble();
       switch (Name[0]) {
       case 'a':
-        if (Name == "acos")
+        if (Name == "acos" && TLI->has(LibFunc::acos))
           return ConstantFoldFP(acos, V, Ty);
-        else if (Name == "asin")
+        else if (Name == "asin" && TLI->has(LibFunc::asin))
           return ConstantFoldFP(asin, V, Ty);
-        else if (Name == "atan")
+        else if (Name == "atan" && TLI->has(LibFunc::atan))
           return ConstantFoldFP(atan, V, Ty);
         break;
       case 'c':
-        if (Name == "ceil")
+        if (Name == "ceil" && TLI->has(LibFunc::ceil))
           return ConstantFoldFP(ceil, V, Ty);
-        else if (Name == "cos")
+        else if (Name == "cos" && TLI->has(LibFunc::cos))
           return ConstantFoldFP(cos, V, Ty);
-        else if (Name == "cosh")
+        else if (Name == "cosh" && TLI->has(LibFunc::cosh))
           return ConstantFoldFP(cosh, V, Ty);
-        else if (Name == "cosf")
+        else if (Name == "cosf" && TLI->has(LibFunc::cosf))
           return ConstantFoldFP(cos, V, Ty);
         break;
       case 'e':
-        if (Name == "exp")
+        if (Name == "exp" && TLI->has(LibFunc::exp))
           return ConstantFoldFP(exp, V, Ty);
+  
+        if (Name == "exp2" && TLI->has(LibFunc::exp2)) {
+          // Constant fold exp2(x) as pow(2,x) in case the host doesn't have a
+          // C99 library.
+          return ConstantFoldBinaryFP(pow, 2.0, V, Ty);
+        }
         break;
       case 'f':
-        if (Name == "fabs")
+        if (Name == "fabs" && TLI->has(LibFunc::fabs))
           return ConstantFoldFP(fabs, V, Ty);
-        else if (Name == "floor")
+        else if (Name == "floor" && TLI->has(LibFunc::floor))
           return ConstantFoldFP(floor, V, Ty);
         break;
       case 'l':
-        if (Name == "log" && V > 0)
+        if (Name == "log" && V > 0 && TLI->has(LibFunc::log))
           return ConstantFoldFP(log, V, Ty);
-        else if (Name == "log10" && V > 0)
+        else if (Name == "log10" && V > 0 && TLI->has(LibFunc::log10))
           return ConstantFoldFP(log10, V, Ty);
         else if (F->getIntrinsicID() == Intrinsic::sqrt &&
                  (Ty->isFloatTy() || Ty->isDoubleTy())) {
@@ -1244,21 +1299,21 @@ llvm::ConstantFoldCall(Function *F,
         }
         break;
       case 's':
-        if (Name == "sin")
+        if (Name == "sin" && TLI->has(LibFunc::sin))
           return ConstantFoldFP(sin, V, Ty);
-        else if (Name == "sinh")
+        else if (Name == "sinh" && TLI->has(LibFunc::sinh))
           return ConstantFoldFP(sinh, V, Ty);
-        else if (Name == "sqrt" && V >= 0)
+        else if (Name == "sqrt" && V >= 0 && TLI->has(LibFunc::sqrt))
           return ConstantFoldFP(sqrt, V, Ty);
-        else if (Name == "sqrtf" && V >= 0)
+        else if (Name == "sqrtf" && V >= 0 && TLI->has(LibFunc::sqrtf))
           return ConstantFoldFP(sqrt, V, Ty);
-        else if (Name == "sinf")
+        else if (Name == "sinf" && TLI->has(LibFunc::sinf))
           return ConstantFoldFP(sin, V, Ty);
         break;
       case 't':
-        if (Name == "tan")
+        if (Name == "tan" && TLI->has(LibFunc::tan))
           return ConstantFoldFP(tan, V, Ty);
-        else if (Name == "tanh")
+        else if (Name == "tanh" && TLI->has(LibFunc::tanh))
           return ConstantFoldFP(tanh, V, Ty);
         break;
       default:
@@ -1273,10 +1328,6 @@ llvm::ConstantFoldCall(Function *F,
         return ConstantInt::get(F->getContext(), Op->getValue().byteSwap());
       case Intrinsic::ctpop:
         return ConstantInt::get(Ty, Op->getValue().countPopulation());
-      case Intrinsic::cttz:
-        return ConstantInt::get(Ty, Op->getValue().countTrailingZeros());
-      case Intrinsic::ctlz:
-        return ConstantInt::get(Ty, Op->getValue().countLeadingZeros());
       case Intrinsic::convert_from_fp16: {
         APFloat Val(Op->getValue());
 
@@ -1296,24 +1347,31 @@ llvm::ConstantFoldCall(Function *F,
       }
     }
 
-    if (ConstantVector *Op = dyn_cast<ConstantVector>(Operands[0])) {
+    // Support ConstantVector in case we have an Undef in the top.
+    if (isa<ConstantVector>(Operands[0]) || 
+        isa<ConstantDataVector>(Operands[0])) {
+      Constant *Op = cast<Constant>(Operands[0]);
       switch (F->getIntrinsicID()) {
       default: break;
       case Intrinsic::x86_sse_cvtss2si:
       case Intrinsic::x86_sse_cvtss2si64:
       case Intrinsic::x86_sse2_cvtsd2si:
       case Intrinsic::x86_sse2_cvtsd2si64:
-        if (ConstantFP *FPOp = dyn_cast<ConstantFP>(Op->getOperand(0)))
-          return ConstantFoldConvertToInt(FPOp, /*roundTowardZero=*/false, Ty);
+        if (ConstantFP *FPOp =
+              dyn_cast_or_null<ConstantFP>(Op->getAggregateElement(0U)))
+          return ConstantFoldConvertToInt(FPOp->getValueAPF(),
+                                          /*roundTowardZero=*/false, Ty);
       case Intrinsic::x86_sse_cvttss2si:
       case Intrinsic::x86_sse_cvttss2si64:
       case Intrinsic::x86_sse2_cvttsd2si:
       case Intrinsic::x86_sse2_cvttsd2si64:
-        if (ConstantFP *FPOp = dyn_cast<ConstantFP>(Op->getOperand(0)))
-          return ConstantFoldConvertToInt(FPOp, /*roundTowardZero=*/true, Ty);
+        if (ConstantFP *FPOp =
+              dyn_cast_or_null<ConstantFP>(Op->getAggregateElement(0U)))
+          return ConstantFoldConvertToInt(FPOp->getValueAPF(), 
+                                          /*roundTowardZero=*/true, Ty);
       }
     }
-
+  
     if (isa<UndefValue>(Operands[0])) {
       if (F->getIntrinsicID() == Intrinsic::bswap)
         return Operands[0];
@@ -1323,7 +1381,7 @@ llvm::ConstantFoldCall(Function *F,
     return 0;
   }
 
-  if (NumOperands == 2) {
+  if (Operands.size() == 2) {
     if (ConstantFP *Op1 = dyn_cast<ConstantFP>(Operands[0])) {
       if (!Ty->isFloatTy() && !Ty->isDoubleTy())
         return 0;
@@ -1333,16 +1391,21 @@ llvm::ConstantFoldCall(Function *F,
       if (ConstantFP *Op2 = dyn_cast<ConstantFP>(Operands[1])) {
         if (Op2->getType() != Op1->getType())
           return 0;
-        
+
         double Op2V = Ty->isFloatTy() ? 
                       (double)Op2->getValueAPF().convertToFloat():
                       Op2->getValueAPF().convertToDouble();
 
-        if (Name == "pow")
+        if (F->getIntrinsicID() == Intrinsic::pow) {
           return ConstantFoldBinaryFP(pow, Op1V, Op2V, Ty);
-        if (Name == "fmod")
+        }
+        if (!TLI)
+          return 0;
+        if (Name == "pow" && TLI->has(LibFunc::pow))
+          return ConstantFoldBinaryFP(pow, Op1V, Op2V, Ty);
+        if (Name == "fmod" && TLI->has(LibFunc::fmod))
           return ConstantFoldBinaryFP(fmod, Op1V, Op2V, Ty);
-        if (Name == "atan2")
+        if (Name == "atan2" && TLI->has(LibFunc::atan2))
           return ConstantFoldBinaryFP(atan2, Op1V, Op2V, Ty);
       } else if (ConstantInt *Op2C = dyn_cast<ConstantInt>(Operands[1])) {
         if (F->getIntrinsicID() == Intrinsic::powi && Ty->isFloatTy())
@@ -1357,7 +1420,6 @@ llvm::ConstantFoldCall(Function *F,
       return 0;
     }
     
-    
     if (ConstantInt *Op1 = dyn_cast<ConstantInt>(Operands[0])) {
       if (ConstantInt *Op2 = dyn_cast<ConstantInt>(Operands[1])) {
         switch (F->getIntrinsicID()) {
@@ -1366,11 +1428,12 @@ llvm::ConstantFoldCall(Function *F,
         case Intrinsic::uadd_with_overflow:
         case Intrinsic::ssub_with_overflow:
         case Intrinsic::usub_with_overflow:
-        case Intrinsic::smul_with_overflow: {
+        case Intrinsic::smul_with_overflow:
+        case Intrinsic::umul_with_overflow: {
           APInt Res;
           bool Overflow;
           switch (F->getIntrinsicID()) {
-          default: assert(0 && "Invalid case");
+          default: llvm_unreachable("Invalid case");
           case Intrinsic::sadd_with_overflow:
             Res = Op1->getValue().sadd_ov(Op2->getValue(), Overflow);
             break;
@@ -1386,13 +1449,24 @@ llvm::ConstantFoldCall(Function *F,
           case Intrinsic::smul_with_overflow:
             Res = Op1->getValue().smul_ov(Op2->getValue(), Overflow);
             break;
+          case Intrinsic::umul_with_overflow:
+            Res = Op1->getValue().umul_ov(Op2->getValue(), Overflow);
+            break;
           }
           Constant *Ops[] = {
             ConstantInt::get(F->getContext(), Res),
             ConstantInt::get(Type::getInt1Ty(F->getContext()), Overflow)
           };
-          return ConstantStruct::get(F->getContext(), Ops, 2, false);
+          return ConstantStruct::get(cast<StructType>(F->getReturnType()), Ops);
         }
+        case Intrinsic::cttz:
+          // FIXME: This should check for Op2 == 1, and become unreachable if
+          // Op1 == 0.
+          return ConstantInt::get(Ty, Op1->getValue().countTrailingZeros());
+        case Intrinsic::ctlz:
+          // FIXME: This should check for Op2 == 1, and become unreachable if
+          // Op1 == 0.
+          return ConstantInt::get(Ty, Op1->getValue().countLeadingZeros());
         }
       }