]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - contrib/llvm/lib/CodeGen/SelectionDAG/DAGCombiner.cpp
Merge llvm, clang, lld and lldb release_40 branch r292009. Also update
[FreeBSD/FreeBSD.git] / contrib / llvm / lib / CodeGen / SelectionDAG / DAGCombiner.cpp
1 //===-- DAGCombiner.cpp - Implement a DAG node combiner -------------------===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
6 // License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 // This pass combines dag nodes to form fewer, simpler DAG nodes.  It can be run
11 // both before and after the DAG is legalized.
12 //
13 // This pass is not a substitute for the LLVM IR instcombine pass. This pass is
14 // primarily intended to handle simplification opportunities that are implicit
15 // in the LLVM IR and exposed by the various codegen lowering phases.
16 //
17 //===----------------------------------------------------------------------===//
18
19 #include "llvm/ADT/SetVector.h"
20 #include "llvm/ADT/SmallBitVector.h"
21 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
22 #include "llvm/ADT/SmallSet.h"
23 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
24 #include "llvm/Analysis/AliasAnalysis.h"
25 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
26 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
27 #include "llvm/CodeGen/SelectionDAG.h"
28 #include "llvm/CodeGen/SelectionDAGTargetInfo.h"
29 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
30 #include "llvm/IR/DerivedTypes.h"
31 #include "llvm/IR/Function.h"
32 #include "llvm/IR/LLVMContext.h"
33 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
34 #include "llvm/Support/Debug.h"
35 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
36 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
37 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
38 #include "llvm/Target/TargetLowering.h"
39 #include "llvm/Target/TargetOptions.h"
40 #include "llvm/Target/TargetRegisterInfo.h"
41 #include "llvm/Target/TargetSubtargetInfo.h"
42 #include <algorithm>
43 using namespace llvm;
44
45 #define DEBUG_TYPE "dagcombine"
46
47 STATISTIC(NodesCombined   , "Number of dag nodes combined");
48 STATISTIC(PreIndexedNodes , "Number of pre-indexed nodes created");
49 STATISTIC(PostIndexedNodes, "Number of post-indexed nodes created");
50 STATISTIC(OpsNarrowed     , "Number of load/op/store narrowed");
51 STATISTIC(LdStFP2Int      , "Number of fp load/store pairs transformed to int");
52 STATISTIC(SlicedLoads, "Number of load sliced");
53
54 namespace {
55   static cl::opt<bool>
56     CombinerAA("combiner-alias-analysis", cl::Hidden,
57                cl::desc("Enable DAG combiner alias-analysis heuristics"));
58
59   static cl::opt<bool>
60     CombinerGlobalAA("combiner-global-alias-analysis", cl::Hidden,
61                cl::desc("Enable DAG combiner's use of IR alias analysis"));
62
63   static cl::opt<bool>
64     UseTBAA("combiner-use-tbaa", cl::Hidden, cl::init(true),
65                cl::desc("Enable DAG combiner's use of TBAA"));
66
67 #ifndef NDEBUG
68   static cl::opt<std::string>
69     CombinerAAOnlyFunc("combiner-aa-only-func", cl::Hidden,
70                cl::desc("Only use DAG-combiner alias analysis in this"
71                         " function"));
72 #endif
73
74   /// Hidden option to stress test load slicing, i.e., when this option
75   /// is enabled, load slicing bypasses most of its profitability guards.
76   static cl::opt<bool>
77   StressLoadSlicing("combiner-stress-load-slicing", cl::Hidden,
78                     cl::desc("Bypass the profitability model of load "
79                              "slicing"),
80                     cl::init(false));
81
82   static cl::opt<bool>
83     MaySplitLoadIndex("combiner-split-load-index", cl::Hidden, cl::init(true),
84                       cl::desc("DAG combiner may split indexing from loads"));
85
86 //------------------------------ DAGCombiner ---------------------------------//
87
88   class DAGCombiner {
89     SelectionDAG &DAG;
90     const TargetLowering &TLI;
91     CombineLevel Level;
92     CodeGenOpt::Level OptLevel;
93     bool LegalOperations;
94     bool LegalTypes;
95     bool ForCodeSize;
96
97     /// \brief Worklist of all of the nodes that need to be simplified.
98     ///
99     /// This must behave as a stack -- new nodes to process are pushed onto the
100     /// back and when processing we pop off of the back.
101     ///
102     /// The worklist will not contain duplicates but may contain null entries
103     /// due to nodes being deleted from the underlying DAG.
104     SmallVector<SDNode *, 64> Worklist;
105
106     /// \brief Mapping from an SDNode to its position on the worklist.
107     ///
108     /// This is used to find and remove nodes from the worklist (by nulling
109     /// them) when they are deleted from the underlying DAG. It relies on
110     /// stable indices of nodes within the worklist.
111     DenseMap<SDNode *, unsigned> WorklistMap;
112
113     /// \brief Set of nodes which have been combined (at least once).
114     ///
115     /// This is used to allow us to reliably add any operands of a DAG node
116     /// which have not yet been combined to the worklist.
117     SmallPtrSet<SDNode *, 32> CombinedNodes;
118
119     // AA - Used for DAG load/store alias analysis.
120     AliasAnalysis &AA;
121
122     /// When an instruction is simplified, add all users of the instruction to
123     /// the work lists because they might get more simplified now.
124     void AddUsersToWorklist(SDNode *N) {
125       for (SDNode *Node : N->uses())
126         AddToWorklist(Node);
127     }
128
129     /// Call the node-specific routine that folds each particular type of node.
130     SDValue visit(SDNode *N);
131
132   public:
133     /// Add to the worklist making sure its instance is at the back (next to be
134     /// processed.)
135     void AddToWorklist(SDNode *N) {
136       // Skip handle nodes as they can't usefully be combined and confuse the
137       // zero-use deletion strategy.
138       if (N->getOpcode() == ISD::HANDLENODE)
139         return;
140
141       if (WorklistMap.insert(std::make_pair(N, Worklist.size())).second)
142         Worklist.push_back(N);
143     }
144
145     /// Remove all instances of N from the worklist.
146     void removeFromWorklist(SDNode *N) {
147       CombinedNodes.erase(N);
148
149       auto It = WorklistMap.find(N);
150       if (It == WorklistMap.end())
151         return; // Not in the worklist.
152
153       // Null out the entry rather than erasing it to avoid a linear operation.
154       Worklist[It->second] = nullptr;
155       WorklistMap.erase(It);
156     }
157
158     void deleteAndRecombine(SDNode *N);
159     bool recursivelyDeleteUnusedNodes(SDNode *N);
160
161     /// Replaces all uses of the results of one DAG node with new values.
162     SDValue CombineTo(SDNode *N, const SDValue *To, unsigned NumTo,
163                       bool AddTo = true);
164
165     /// Replaces all uses of the results of one DAG node with new values.
166     SDValue CombineTo(SDNode *N, SDValue Res, bool AddTo = true) {
167       return CombineTo(N, &Res, 1, AddTo);
168     }
169
170     /// Replaces all uses of the results of one DAG node with new values.
171     SDValue CombineTo(SDNode *N, SDValue Res0, SDValue Res1,
172                       bool AddTo = true) {
173       SDValue To[] = { Res0, Res1 };
174       return CombineTo(N, To, 2, AddTo);
175     }
176
177     void CommitTargetLoweringOpt(const TargetLowering::TargetLoweringOpt &TLO);
178
179   private:
180
181     /// Check the specified integer node value to see if it can be simplified or
182     /// if things it uses can be simplified by bit propagation.
183     /// If so, return true.
184     bool SimplifyDemandedBits(SDValue Op) {
185       unsigned BitWidth = Op.getScalarValueSizeInBits();
186       APInt Demanded = APInt::getAllOnesValue(BitWidth);
187       return SimplifyDemandedBits(Op, Demanded);
188     }
189
190     bool SimplifyDemandedBits(SDValue Op, const APInt &Demanded);
191
192     bool CombineToPreIndexedLoadStore(SDNode *N);
193     bool CombineToPostIndexedLoadStore(SDNode *N);
194     SDValue SplitIndexingFromLoad(LoadSDNode *LD);
195     bool SliceUpLoad(SDNode *N);
196
197     /// \brief Replace an ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT of a load with a narrowed
198     ///   load.
199     ///
200     /// \param EVE ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT to be replaced.
201     /// \param InVecVT type of the input vector to EVE with bitcasts resolved.
202     /// \param EltNo index of the vector element to load.
203     /// \param OriginalLoad load that EVE came from to be replaced.
204     /// \returns EVE on success SDValue() on failure.
205     SDValue ReplaceExtractVectorEltOfLoadWithNarrowedLoad(
206         SDNode *EVE, EVT InVecVT, SDValue EltNo, LoadSDNode *OriginalLoad);
207     void ReplaceLoadWithPromotedLoad(SDNode *Load, SDNode *ExtLoad);
208     SDValue PromoteOperand(SDValue Op, EVT PVT, bool &Replace);
209     SDValue SExtPromoteOperand(SDValue Op, EVT PVT);
210     SDValue ZExtPromoteOperand(SDValue Op, EVT PVT);
211     SDValue PromoteIntBinOp(SDValue Op);
212     SDValue PromoteIntShiftOp(SDValue Op);
213     SDValue PromoteExtend(SDValue Op);
214     bool PromoteLoad(SDValue Op);
215
216     void ExtendSetCCUses(const SmallVectorImpl<SDNode *> &SetCCs, SDValue Trunc,
217                          SDValue ExtLoad, const SDLoc &DL,
218                          ISD::NodeType ExtType);
219
220     /// Call the node-specific routine that knows how to fold each
221     /// particular type of node. If that doesn't do anything, try the
222     /// target-specific DAG combines.
223     SDValue combine(SDNode *N);
224
225     // Visitation implementation - Implement dag node combining for different
226     // node types.  The semantics are as follows:
227     // Return Value:
228     //   SDValue.getNode() == 0 - No change was made
229     //   SDValue.getNode() == N - N was replaced, is dead and has been handled.
230     //   otherwise              - N should be replaced by the returned Operand.
231     //
232     SDValue visitTokenFactor(SDNode *N);
233     SDValue visitMERGE_VALUES(SDNode *N);
234     SDValue visitADD(SDNode *N);
235     SDValue visitSUB(SDNode *N);
236     SDValue visitADDC(SDNode *N);
237     SDValue visitSUBC(SDNode *N);
238     SDValue visitADDE(SDNode *N);
239     SDValue visitSUBE(SDNode *N);
240     SDValue visitMUL(SDNode *N);
241     SDValue useDivRem(SDNode *N);
242     SDValue visitSDIV(SDNode *N);
243     SDValue visitUDIV(SDNode *N);
244     SDValue visitREM(SDNode *N);
245     SDValue visitMULHU(SDNode *N);
246     SDValue visitMULHS(SDNode *N);
247     SDValue visitSMUL_LOHI(SDNode *N);
248     SDValue visitUMUL_LOHI(SDNode *N);
249     SDValue visitSMULO(SDNode *N);
250     SDValue visitUMULO(SDNode *N);
251     SDValue visitIMINMAX(SDNode *N);
252     SDValue visitAND(SDNode *N);
253     SDValue visitANDLike(SDValue N0, SDValue N1, SDNode *LocReference);
254     SDValue visitOR(SDNode *N);
255     SDValue visitORLike(SDValue N0, SDValue N1, SDNode *LocReference);
256     SDValue visitXOR(SDNode *N);
257     SDValue SimplifyVBinOp(SDNode *N);
258     SDValue visitSHL(SDNode *N);
259     SDValue visitSRA(SDNode *N);
260     SDValue visitSRL(SDNode *N);
261     SDValue visitRotate(SDNode *N);
262     SDValue visitBSWAP(SDNode *N);
263     SDValue visitBITREVERSE(SDNode *N);
264     SDValue visitCTLZ(SDNode *N);
265     SDValue visitCTLZ_ZERO_UNDEF(SDNode *N);
266     SDValue visitCTTZ(SDNode *N);
267     SDValue visitCTTZ_ZERO_UNDEF(SDNode *N);
268     SDValue visitCTPOP(SDNode *N);
269     SDValue visitSELECT(SDNode *N);
270     SDValue visitVSELECT(SDNode *N);
271     SDValue visitSELECT_CC(SDNode *N);
272     SDValue visitSETCC(SDNode *N);
273     SDValue visitSETCCE(SDNode *N);
274     SDValue visitSIGN_EXTEND(SDNode *N);
275     SDValue visitZERO_EXTEND(SDNode *N);
276     SDValue visitANY_EXTEND(SDNode *N);
277     SDValue visitSIGN_EXTEND_INREG(SDNode *N);
278     SDValue visitSIGN_EXTEND_VECTOR_INREG(SDNode *N);
279     SDValue visitZERO_EXTEND_VECTOR_INREG(SDNode *N);
280     SDValue visitTRUNCATE(SDNode *N);
281     SDValue visitBITCAST(SDNode *N);
282     SDValue visitBUILD_PAIR(SDNode *N);
283     SDValue visitFADD(SDNode *N);
284     SDValue visitFSUB(SDNode *N);
285     SDValue visitFMUL(SDNode *N);
286     SDValue visitFMA(SDNode *N);
287     SDValue visitFDIV(SDNode *N);
288     SDValue visitFREM(SDNode *N);
289     SDValue visitFSQRT(SDNode *N);
290     SDValue visitFCOPYSIGN(SDNode *N);
291     SDValue visitSINT_TO_FP(SDNode *N);
292     SDValue visitUINT_TO_FP(SDNode *N);
293     SDValue visitFP_TO_SINT(SDNode *N);
294     SDValue visitFP_TO_UINT(SDNode *N);
295     SDValue visitFP_ROUND(SDNode *N);
296     SDValue visitFP_ROUND_INREG(SDNode *N);
297     SDValue visitFP_EXTEND(SDNode *N);
298     SDValue visitFNEG(SDNode *N);
299     SDValue visitFABS(SDNode *N);
300     SDValue visitFCEIL(SDNode *N);
301     SDValue visitFTRUNC(SDNode *N);
302     SDValue visitFFLOOR(SDNode *N);
303     SDValue visitFMINNUM(SDNode *N);
304     SDValue visitFMAXNUM(SDNode *N);
305     SDValue visitBRCOND(SDNode *N);
306     SDValue visitBR_CC(SDNode *N);
307     SDValue visitLOAD(SDNode *N);
308
309     SDValue replaceStoreChain(StoreSDNode *ST, SDValue BetterChain);
310     SDValue replaceStoreOfFPConstant(StoreSDNode *ST);
311
312     SDValue visitSTORE(SDNode *N);
313     SDValue visitINSERT_VECTOR_ELT(SDNode *N);
314     SDValue visitEXTRACT_VECTOR_ELT(SDNode *N);
315     SDValue visitBUILD_VECTOR(SDNode *N);
316     SDValue visitCONCAT_VECTORS(SDNode *N);
317     SDValue visitEXTRACT_SUBVECTOR(SDNode *N);
318     SDValue visitVECTOR_SHUFFLE(SDNode *N);
319     SDValue visitSCALAR_TO_VECTOR(SDNode *N);
320     SDValue visitINSERT_SUBVECTOR(SDNode *N);
321     SDValue visitMLOAD(SDNode *N);
322     SDValue visitMSTORE(SDNode *N);
323     SDValue visitMGATHER(SDNode *N);
324     SDValue visitMSCATTER(SDNode *N);
325     SDValue visitFP_TO_FP16(SDNode *N);
326     SDValue visitFP16_TO_FP(SDNode *N);
327
328     SDValue visitFADDForFMACombine(SDNode *N);
329     SDValue visitFSUBForFMACombine(SDNode *N);
330     SDValue visitFMULForFMADistributiveCombine(SDNode *N);
331
332     SDValue XformToShuffleWithZero(SDNode *N);
333     SDValue ReassociateOps(unsigned Opc, const SDLoc &DL, SDValue LHS,
334                            SDValue RHS);
335
336     SDValue visitShiftByConstant(SDNode *N, ConstantSDNode *Amt);
337
338     SDValue foldSelectOfConstants(SDNode *N);
339     bool SimplifySelectOps(SDNode *SELECT, SDValue LHS, SDValue RHS);
340     SDValue SimplifyBinOpWithSameOpcodeHands(SDNode *N);
341     SDValue SimplifySelect(const SDLoc &DL, SDValue N0, SDValue N1, SDValue N2);
342     SDValue SimplifySelectCC(const SDLoc &DL, SDValue N0, SDValue N1,
343                              SDValue N2, SDValue N3, ISD::CondCode CC,
344                              bool NotExtCompare = false);
345     SDValue foldSelectCCToShiftAnd(const SDLoc &DL, SDValue N0, SDValue N1,
346                                    SDValue N2, SDValue N3, ISD::CondCode CC);
347     SDValue SimplifySetCC(EVT VT, SDValue N0, SDValue N1, ISD::CondCode Cond,
348                           const SDLoc &DL, bool foldBooleans = true);
349
350     bool isSetCCEquivalent(SDValue N, SDValue &LHS, SDValue &RHS,
351                            SDValue &CC) const;
352     bool isOneUseSetCC(SDValue N) const;
353
354     SDValue SimplifyNodeWithTwoResults(SDNode *N, unsigned LoOp,
355                                          unsigned HiOp);
356     SDValue CombineConsecutiveLoads(SDNode *N, EVT VT);
357     SDValue CombineExtLoad(SDNode *N);
358     SDValue combineRepeatedFPDivisors(SDNode *N);
359     SDValue ConstantFoldBITCASTofBUILD_VECTOR(SDNode *, EVT);
360     SDValue BuildSDIV(SDNode *N);
361     SDValue BuildSDIVPow2(SDNode *N);
362     SDValue BuildUDIV(SDNode *N);
363     SDValue BuildLogBase2(SDValue Op, const SDLoc &DL);
364     SDValue BuildReciprocalEstimate(SDValue Op, SDNodeFlags *Flags);
365     SDValue buildRsqrtEstimate(SDValue Op, SDNodeFlags *Flags);
366     SDValue buildSqrtEstimate(SDValue Op, SDNodeFlags *Flags);
367     SDValue buildSqrtEstimateImpl(SDValue Op, SDNodeFlags *Flags, bool Recip);
368     SDValue buildSqrtNROneConst(SDValue Op, SDValue Est, unsigned Iterations,
369                                 SDNodeFlags *Flags, bool Reciprocal);
370     SDValue buildSqrtNRTwoConst(SDValue Op, SDValue Est, unsigned Iterations,
371                                 SDNodeFlags *Flags, bool Reciprocal);
372     SDValue MatchBSwapHWordLow(SDNode *N, SDValue N0, SDValue N1,
373                                bool DemandHighBits = true);
374     SDValue MatchBSwapHWord(SDNode *N, SDValue N0, SDValue N1);
375     SDNode *MatchRotatePosNeg(SDValue Shifted, SDValue Pos, SDValue Neg,
376                               SDValue InnerPos, SDValue InnerNeg,
377                               unsigned PosOpcode, unsigned NegOpcode,
378                               const SDLoc &DL);
379     SDNode *MatchRotate(SDValue LHS, SDValue RHS, const SDLoc &DL);
380     SDValue ReduceLoadWidth(SDNode *N);
381     SDValue ReduceLoadOpStoreWidth(SDNode *N);
382     SDValue splitMergedValStore(StoreSDNode *ST);
383     SDValue TransformFPLoadStorePair(SDNode *N);
384     SDValue reduceBuildVecExtToExtBuildVec(SDNode *N);
385     SDValue reduceBuildVecConvertToConvertBuildVec(SDNode *N);
386     SDValue reduceBuildVecToShuffle(SDNode *N);
387     SDValue createBuildVecShuffle(SDLoc DL, SDNode *N, ArrayRef<int> VectorMask,
388                                   SDValue VecIn1, SDValue VecIn2,
389                                   unsigned LeftIdx);
390
391     SDValue GetDemandedBits(SDValue V, const APInt &Mask);
392
393     /// Walk up chain skipping non-aliasing memory nodes,
394     /// looking for aliasing nodes and adding them to the Aliases vector.
395     void GatherAllAliases(SDNode *N, SDValue OriginalChain,
396                           SmallVectorImpl<SDValue> &Aliases);
397
398     /// Return true if there is any possibility that the two addresses overlap.
399     bool isAlias(LSBaseSDNode *Op0, LSBaseSDNode *Op1) const;
400
401     /// Walk up chain skipping non-aliasing memory nodes, looking for a better
402     /// chain (aliasing node.)
403     SDValue FindBetterChain(SDNode *N, SDValue Chain);
404
405     /// Try to replace a store and any possibly adjacent stores on
406     /// consecutive chains with better chains. Return true only if St is
407     /// replaced.
408     ///
409     /// Notice that other chains may still be replaced even if the function
410     /// returns false.
411     bool findBetterNeighborChains(StoreSDNode *St);
412
413     /// Match "(X shl/srl V1) & V2" where V2 may not be present.
414     bool MatchRotateHalf(SDValue Op, SDValue &Shift, SDValue &Mask);
415
416     /// Holds a pointer to an LSBaseSDNode as well as information on where it
417     /// is located in a sequence of memory operations connected by a chain.
418     struct MemOpLink {
419       MemOpLink (LSBaseSDNode *N, int64_t Offset, unsigned Seq):
420       MemNode(N), OffsetFromBase(Offset), SequenceNum(Seq) { }
421       // Ptr to the mem node.
422       LSBaseSDNode *MemNode;
423       // Offset from the base ptr.
424       int64_t OffsetFromBase;
425       // What is the sequence number of this mem node.
426       // Lowest mem operand in the DAG starts at zero.
427       unsigned SequenceNum;
428     };
429
430     /// This is a helper function for visitMUL to check the profitability
431     /// of folding (mul (add x, c1), c2) -> (add (mul x, c2), c1*c2).
432     /// MulNode is the original multiply, AddNode is (add x, c1),
433     /// and ConstNode is c2.
434     bool isMulAddWithConstProfitable(SDNode *MulNode,
435                                      SDValue &AddNode,
436                                      SDValue &ConstNode);
437
438     /// This is a helper function for MergeStoresOfConstantsOrVecElts. Returns a
439     /// constant build_vector of the stored constant values in Stores.
440     SDValue getMergedConstantVectorStore(SelectionDAG &DAG, const SDLoc &SL,
441                                          ArrayRef<MemOpLink> Stores,
442                                          SmallVectorImpl<SDValue> &Chains,
443                                          EVT Ty) const;
444
445     /// This is a helper function for visitAND and visitZERO_EXTEND.  Returns
446     /// true if the (and (load x) c) pattern matches an extload.  ExtVT returns
447     /// the type of the loaded value to be extended.  LoadedVT returns the type
448     /// of the original loaded value.  NarrowLoad returns whether the load would
449     /// need to be narrowed in order to match.
450     bool isAndLoadExtLoad(ConstantSDNode *AndC, LoadSDNode *LoadN,
451                           EVT LoadResultTy, EVT &ExtVT, EVT &LoadedVT,
452                           bool &NarrowLoad);
453
454     /// This is a helper function for MergeConsecutiveStores. When the source
455     /// elements of the consecutive stores are all constants or all extracted
456     /// vector elements, try to merge them into one larger store.
457     /// \return number of stores that were merged into a merged store (always
458     /// a prefix of \p StoreNode).
459     bool MergeStoresOfConstantsOrVecElts(
460         SmallVectorImpl<MemOpLink> &StoreNodes, EVT MemVT, unsigned NumStores,
461         bool IsConstantSrc, bool UseVector);
462
463     /// This is a helper function for MergeConsecutiveStores.
464     /// Stores that may be merged are placed in StoreNodes.
465     /// Loads that may alias with those stores are placed in AliasLoadNodes.
466     void getStoreMergeAndAliasCandidates(
467         StoreSDNode* St, SmallVectorImpl<MemOpLink> &StoreNodes,
468         SmallVectorImpl<LSBaseSDNode*> &AliasLoadNodes);
469
470     /// Helper function for MergeConsecutiveStores. Checks if
471     /// Candidate stores have indirect dependency through their
472     /// operands. \return True if safe to merge
473     bool checkMergeStoreCandidatesForDependencies(
474         SmallVectorImpl<MemOpLink> &StoreNodes);
475
476     /// Merge consecutive store operations into a wide store.
477     /// This optimization uses wide integers or vectors when possible.
478     /// \return number of stores that were merged into a merged store (the
479     /// affected nodes are stored as a prefix in \p StoreNodes).
480     bool MergeConsecutiveStores(StoreSDNode *N,
481                                 SmallVectorImpl<MemOpLink> &StoreNodes);
482
483     /// \brief Try to transform a truncation where C is a constant:
484     ///     (trunc (and X, C)) -> (and (trunc X), (trunc C))
485     ///
486     /// \p N needs to be a truncation and its first operand an AND. Other
487     /// requirements are checked by the function (e.g. that trunc is
488     /// single-use) and if missed an empty SDValue is returned.
489     SDValue distributeTruncateThroughAnd(SDNode *N);
490
491   public:
492     DAGCombiner(SelectionDAG &D, AliasAnalysis &A, CodeGenOpt::Level OL)
493         : DAG(D), TLI(D.getTargetLoweringInfo()), Level(BeforeLegalizeTypes),
494           OptLevel(OL), LegalOperations(false), LegalTypes(false), AA(A) {
495       ForCodeSize = DAG.getMachineFunction().getFunction()->optForSize();
496     }
497
498     /// Runs the dag combiner on all nodes in the work list
499     void Run(CombineLevel AtLevel);
500
501     SelectionDAG &getDAG() const { return DAG; }
502
503     /// Returns a type large enough to hold any valid shift amount - before type
504     /// legalization these can be huge.
505     EVT getShiftAmountTy(EVT LHSTy) {
506       assert(LHSTy.isInteger() && "Shift amount is not an integer type!");
507       if (LHSTy.isVector())
508         return LHSTy;
509       auto &DL = DAG.getDataLayout();
510       return LegalTypes ? TLI.getScalarShiftAmountTy(DL, LHSTy)
511                         : TLI.getPointerTy(DL);
512     }
513
514     /// This method returns true if we are running before type legalization or
515     /// if the specified VT is legal.
516     bool isTypeLegal(const EVT &VT) {
517       if (!LegalTypes) return true;
518       return TLI.isTypeLegal(VT);
519     }
520
521     /// Convenience wrapper around TargetLowering::getSetCCResultType
522     EVT getSetCCResultType(EVT VT) const {
523       return TLI.getSetCCResultType(DAG.getDataLayout(), *DAG.getContext(), VT);
524     }
525   };
526 }
527
528
529 namespace {
530 /// This class is a DAGUpdateListener that removes any deleted
531 /// nodes from the worklist.
532 class WorklistRemover : public SelectionDAG::DAGUpdateListener {
533   DAGCombiner &DC;
534 public:
535   explicit WorklistRemover(DAGCombiner &dc)
536     : SelectionDAG::DAGUpdateListener(dc.getDAG()), DC(dc) {}
537
538   void NodeDeleted(SDNode *N, SDNode *E) override {
539     DC.removeFromWorklist(N);
540   }
541 };
542 }
543
544 //===----------------------------------------------------------------------===//
545 //  TargetLowering::DAGCombinerInfo implementation
546 //===----------------------------------------------------------------------===//
547
548 void TargetLowering::DAGCombinerInfo::AddToWorklist(SDNode *N) {
549   ((DAGCombiner*)DC)->AddToWorklist(N);
550 }
551
552 SDValue TargetLowering::DAGCombinerInfo::
553 CombineTo(SDNode *N, ArrayRef<SDValue> To, bool AddTo) {
554   return ((DAGCombiner*)DC)->CombineTo(N, &To[0], To.size(), AddTo);
555 }
556
557 SDValue TargetLowering::DAGCombinerInfo::
558 CombineTo(SDNode *N, SDValue Res, bool AddTo) {
559   return ((DAGCombiner*)DC)->CombineTo(N, Res, AddTo);
560 }
561
562
563 SDValue TargetLowering::DAGCombinerInfo::
564 CombineTo(SDNode *N, SDValue Res0, SDValue Res1, bool AddTo) {
565   return ((DAGCombiner*)DC)->CombineTo(N, Res0, Res1, AddTo);
566 }
567
568 void TargetLowering::DAGCombinerInfo::
569 CommitTargetLoweringOpt(const TargetLowering::TargetLoweringOpt &TLO) {
570   return ((DAGCombiner*)DC)->CommitTargetLoweringOpt(TLO);
571 }
572
573 //===----------------------------------------------------------------------===//
574 // Helper Functions
575 //===----------------------------------------------------------------------===//
576
577 void DAGCombiner::deleteAndRecombine(SDNode *N) {
578   removeFromWorklist(N);
579
580   // If the operands of this node are only used by the node, they will now be
581   // dead. Make sure to re-visit them and recursively delete dead nodes.
582   for (const SDValue &Op : N->ops())
583     // For an operand generating multiple values, one of the values may
584     // become dead allowing further simplification (e.g. split index
585     // arithmetic from an indexed load).
586     if (Op->hasOneUse() || Op->getNumValues() > 1)
587       AddToWorklist(Op.getNode());
588
589   DAG.DeleteNode(N);
590 }
591
592 /// Return 1 if we can compute the negated form of the specified expression for
593 /// the same cost as the expression itself, or 2 if we can compute the negated
594 /// form more cheaply than the expression itself.
595 static char isNegatibleForFree(SDValue Op, bool LegalOperations,
596                                const TargetLowering &TLI,
597                                const TargetOptions *Options,
598                                unsigned Depth = 0) {
599   // fneg is removable even if it has multiple uses.
600   if (Op.getOpcode() == ISD::FNEG) return 2;
601
602   // Don't allow anything with multiple uses.
603   if (!Op.hasOneUse()) return 0;
604
605   // Don't recurse exponentially.
606   if (Depth > 6) return 0;
607
608   switch (Op.getOpcode()) {
609   default: return false;
610   case ISD::ConstantFP:
611     // Don't invert constant FP values after legalize.  The negated constant
612     // isn't necessarily legal.
613     return LegalOperations ? 0 : 1;
614   case ISD::FADD:
615     // FIXME: determine better conditions for this xform.
616     if (!Options->UnsafeFPMath) return 0;
617
618     // After operation legalization, it might not be legal to create new FSUBs.
619     if (LegalOperations &&
620         !TLI.isOperationLegalOrCustom(ISD::FSUB,  Op.getValueType()))
621       return 0;
622
623     // fold (fneg (fadd A, B)) -> (fsub (fneg A), B)
624     if (char V = isNegatibleForFree(Op.getOperand(0), LegalOperations, TLI,
625                                     Options, Depth + 1))
626       return V;
627     // fold (fneg (fadd A, B)) -> (fsub (fneg B), A)
628     return isNegatibleForFree(Op.getOperand(1), LegalOperations, TLI, Options,
629                               Depth + 1);
630   case ISD::FSUB:
631     // We can't turn -(A-B) into B-A when we honor signed zeros.
632     if (!Options->UnsafeFPMath && !Op.getNode()->getFlags()->hasNoSignedZeros())
633       return 0;
634
635     // fold (fneg (fsub A, B)) -> (fsub B, A)
636     return 1;
637
638   case ISD::FMUL:
639   case ISD::FDIV:
640     if (Options->HonorSignDependentRoundingFPMath()) return 0;
641
642     // fold (fneg (fmul X, Y)) -> (fmul (fneg X), Y) or (fmul X, (fneg Y))
643     if (char V = isNegatibleForFree(Op.getOperand(0), LegalOperations, TLI,
644                                     Options, Depth + 1))
645       return V;
646
647     return isNegatibleForFree(Op.getOperand(1), LegalOperations, TLI, Options,
648                               Depth + 1);
649
650   case ISD::FP_EXTEND:
651   case ISD::FP_ROUND:
652   case ISD::FSIN:
653     return isNegatibleForFree(Op.getOperand(0), LegalOperations, TLI, Options,
654                               Depth + 1);
655   }
656 }
657
658 /// If isNegatibleForFree returns true, return the newly negated expression.
659 static SDValue GetNegatedExpression(SDValue Op, SelectionDAG &DAG,
660                                     bool LegalOperations, unsigned Depth = 0) {
661   const TargetOptions &Options = DAG.getTarget().Options;
662   // fneg is removable even if it has multiple uses.
663   if (Op.getOpcode() == ISD::FNEG) return Op.getOperand(0);
664
665   // Don't allow anything with multiple uses.
666   assert(Op.hasOneUse() && "Unknown reuse!");
667
668   assert(Depth <= 6 && "GetNegatedExpression doesn't match isNegatibleForFree");
669
670   const SDNodeFlags *Flags = Op.getNode()->getFlags();
671
672   switch (Op.getOpcode()) {
673   default: llvm_unreachable("Unknown code");
674   case ISD::ConstantFP: {
675     APFloat V = cast<ConstantFPSDNode>(Op)->getValueAPF();
676     V.changeSign();
677     return DAG.getConstantFP(V, SDLoc(Op), Op.getValueType());
678   }
679   case ISD::FADD:
680     // FIXME: determine better conditions for this xform.
681     assert(Options.UnsafeFPMath);
682
683     // fold (fneg (fadd A, B)) -> (fsub (fneg A), B)
684     if (isNegatibleForFree(Op.getOperand(0), LegalOperations,
685                            DAG.getTargetLoweringInfo(), &Options, Depth+1))
686       return DAG.getNode(ISD::FSUB, SDLoc(Op), Op.getValueType(),
687                          GetNegatedExpression(Op.getOperand(0), DAG,
688                                               LegalOperations, Depth+1),
689                          Op.getOperand(1), Flags);
690     // fold (fneg (fadd A, B)) -> (fsub (fneg B), A)
691     return DAG.getNode(ISD::FSUB, SDLoc(Op), Op.getValueType(),
692                        GetNegatedExpression(Op.getOperand(1), DAG,
693                                             LegalOperations, Depth+1),
694                        Op.getOperand(0), Flags);
695   case ISD::FSUB:
696     // fold (fneg (fsub 0, B)) -> B
697     if (ConstantFPSDNode *N0CFP = dyn_cast<ConstantFPSDNode>(Op.getOperand(0)))
698       if (N0CFP->isZero())
699         return Op.getOperand(1);
700
701     // fold (fneg (fsub A, B)) -> (fsub B, A)
702     return DAG.getNode(ISD::FSUB, SDLoc(Op), Op.getValueType(),
703                        Op.getOperand(1), Op.getOperand(0), Flags);
704
705   case ISD::FMUL:
706   case ISD::FDIV:
707     assert(!Options.HonorSignDependentRoundingFPMath());
708
709     // fold (fneg (fmul X, Y)) -> (fmul (fneg X), Y)
710     if (isNegatibleForFree(Op.getOperand(0), LegalOperations,
711                            DAG.getTargetLoweringInfo(), &Options, Depth+1))
712       return DAG.getNode(Op.getOpcode(), SDLoc(Op), Op.getValueType(),
713                          GetNegatedExpression(Op.getOperand(0), DAG,
714                                               LegalOperations, Depth+1),
715                          Op.getOperand(1), Flags);
716
717     // fold (fneg (fmul X, Y)) -> (fmul X, (fneg Y))
718     return DAG.getNode(Op.getOpcode(), SDLoc(Op), Op.getValueType(),
719                        Op.getOperand(0),
720                        GetNegatedExpression(Op.getOperand(1), DAG,
721                                             LegalOperations, Depth+1), Flags);
722
723   case ISD::FP_EXTEND:
724   case ISD::FSIN:
725     return DAG.getNode(Op.getOpcode(), SDLoc(Op), Op.getValueType(),
726                        GetNegatedExpression(Op.getOperand(0), DAG,
727                                             LegalOperations, Depth+1));
728   case ISD::FP_ROUND:
729       return DAG.getNode(ISD::FP_ROUND, SDLoc(Op), Op.getValueType(),
730                          GetNegatedExpression(Op.getOperand(0), DAG,
731                                               LegalOperations, Depth+1),
732                          Op.getOperand(1));
733   }
734 }
735
736 // APInts must be the same size for most operations, this helper
737 // function zero extends the shorter of the pair so that they match.
738 // We provide an Offset so that we can create bitwidths that won't overflow.
739 static void zeroExtendToMatch(APInt &LHS, APInt &RHS, unsigned Offset = 0) {
740   unsigned Bits = Offset + std::max(LHS.getBitWidth(), RHS.getBitWidth());
741   LHS = LHS.zextOrSelf(Bits);
742   RHS = RHS.zextOrSelf(Bits);
743 }
744
745 // Return true if this node is a setcc, or is a select_cc
746 // that selects between the target values used for true and false, making it
747 // equivalent to a setcc. Also, set the incoming LHS, RHS, and CC references to
748 // the appropriate nodes based on the type of node we are checking. This
749 // simplifies life a bit for the callers.
750 bool DAGCombiner::isSetCCEquivalent(SDValue N, SDValue &LHS, SDValue &RHS,
751                                     SDValue &CC) const {
752   if (N.getOpcode() == ISD::SETCC) {
753     LHS = N.getOperand(0);
754     RHS = N.getOperand(1);
755     CC  = N.getOperand(2);
756     return true;
757   }
758
759   if (N.getOpcode() != ISD::SELECT_CC ||
760       !TLI.isConstTrueVal(N.getOperand(2).getNode()) ||
761       !TLI.isConstFalseVal(N.getOperand(3).getNode()))
762     return false;
763
764   if (TLI.getBooleanContents(N.getValueType()) ==
765       TargetLowering::UndefinedBooleanContent)
766     return false;
767
768   LHS = N.getOperand(0);
769   RHS = N.getOperand(1);
770   CC  = N.getOperand(4);
771   return true;
772 }
773
774 /// Return true if this is a SetCC-equivalent operation with only one use.
775 /// If this is true, it allows the users to invert the operation for free when
776 /// it is profitable to do so.
777 bool DAGCombiner::isOneUseSetCC(SDValue N) const {
778   SDValue N0, N1, N2;
779   if (isSetCCEquivalent(N, N0, N1, N2) && N.getNode()->hasOneUse())
780     return true;
781   return false;
782 }
783
784 // \brief Returns the SDNode if it is a constant float BuildVector
785 // or constant float.
786 static SDNode *isConstantFPBuildVectorOrConstantFP(SDValue N) {
787   if (isa<ConstantFPSDNode>(N))
788     return N.getNode();
789   if (ISD::isBuildVectorOfConstantFPSDNodes(N.getNode()))
790     return N.getNode();
791   return nullptr;
792 }
793
794 // Determines if it is a constant integer or a build vector of constant
795 // integers (and undefs).
796 // Do not permit build vector implicit truncation.
797 static bool isConstantOrConstantVector(SDValue N, bool NoOpaques = false) {
798   if (ConstantSDNode *Const = dyn_cast<ConstantSDNode>(N))
799     return !(Const->isOpaque() && NoOpaques);
800   if (N.getOpcode() != ISD::BUILD_VECTOR)
801     return false;
802   unsigned BitWidth = N.getScalarValueSizeInBits();
803   for (const SDValue &Op : N->op_values()) {
804     if (Op.isUndef())
805       continue;
806     ConstantSDNode *Const = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op);
807     if (!Const || Const->getAPIntValue().getBitWidth() != BitWidth ||
808         (Const->isOpaque() && NoOpaques))
809       return false;
810   }
811   return true;
812 }
813
814 // Determines if it is a constant null integer or a splatted vector of a
815 // constant null integer (with no undefs).
816 // Build vector implicit truncation is not an issue for null values.
817 static bool isNullConstantOrNullSplatConstant(SDValue N) {
818   if (ConstantSDNode *Splat = isConstOrConstSplat(N))
819     return Splat->isNullValue();
820   return false;
821 }
822
823 // Determines if it is a constant integer of one or a splatted vector of a
824 // constant integer of one (with no undefs).
825 // Do not permit build vector implicit truncation.
826 static bool isOneConstantOrOneSplatConstant(SDValue N) {
827   unsigned BitWidth = N.getScalarValueSizeInBits();
828   if (ConstantSDNode *Splat = isConstOrConstSplat(N))
829     return Splat->isOne() && Splat->getAPIntValue().getBitWidth() == BitWidth;
830   return false;
831 }
832
833 // Determines if it is a constant integer of all ones or a splatted vector of a
834 // constant integer of all ones (with no undefs).
835 // Do not permit build vector implicit truncation.
836 static bool isAllOnesConstantOrAllOnesSplatConstant(SDValue N) {
837   unsigned BitWidth = N.getScalarValueSizeInBits();
838   if (ConstantSDNode *Splat = isConstOrConstSplat(N))
839     return Splat->isAllOnesValue() &&
840            Splat->getAPIntValue().getBitWidth() == BitWidth;
841   return false;
842 }
843
844 // Determines if a BUILD_VECTOR is composed of all-constants possibly mixed with
845 // undef's.
846 static bool isAnyConstantBuildVector(const SDNode *N) {
847   return ISD::isBuildVectorOfConstantSDNodes(N) ||
848          ISD::isBuildVectorOfConstantFPSDNodes(N);
849 }
850
851 SDValue DAGCombiner::ReassociateOps(unsigned Opc, const SDLoc &DL, SDValue N0,
852                                     SDValue N1) {
853   EVT VT = N0.getValueType();
854   if (N0.getOpcode() == Opc) {
855     if (SDNode *L = DAG.isConstantIntBuildVectorOrConstantInt(N0.getOperand(1))) {
856       if (SDNode *R = DAG.isConstantIntBuildVectorOrConstantInt(N1)) {
857         // reassoc. (op (op x, c1), c2) -> (op x, (op c1, c2))
858         if (SDValue OpNode = DAG.FoldConstantArithmetic(Opc, DL, VT, L, R))
859           return DAG.getNode(Opc, DL, VT, N0.getOperand(0), OpNode);
860         return SDValue();
861       }
862       if (N0.hasOneUse()) {
863         // reassoc. (op (op x, c1), y) -> (op (op x, y), c1) iff x+c1 has one
864         // use
865         SDValue OpNode = DAG.getNode(Opc, SDLoc(N0), VT, N0.getOperand(0), N1);
866         if (!OpNode.getNode())
867           return SDValue();
868         AddToWorklist(OpNode.getNode());
869         return DAG.getNode(Opc, DL, VT, OpNode, N0.getOperand(1));
870       }
871     }
872   }
873
874   if (N1.getOpcode() == Opc) {
875     if (SDNode *R = DAG.isConstantIntBuildVectorOrConstantInt(N1.getOperand(1))) {
876       if (SDNode *L = DAG.isConstantIntBuildVectorOrConstantInt(N0)) {
877         // reassoc. (op c2, (op x, c1)) -> (op x, (op c1, c2))
878         if (SDValue OpNode = DAG.FoldConstantArithmetic(Opc, DL, VT, R, L))
879           return DAG.getNode(Opc, DL, VT, N1.getOperand(0), OpNode);
880         return SDValue();
881       }
882       if (N1.hasOneUse()) {
883         // reassoc. (op x, (op y, c1)) -> (op (op x, y), c1) iff x+c1 has one
884         // use
885         SDValue OpNode = DAG.getNode(Opc, SDLoc(N0), VT, N0, N1.getOperand(0));
886         if (!OpNode.getNode())
887           return SDValue();
888         AddToWorklist(OpNode.getNode());
889         return DAG.getNode(Opc, DL, VT, OpNode, N1.getOperand(1));
890       }
891     }
892   }
893
894   return SDValue();
895 }
896
897 SDValue DAGCombiner::CombineTo(SDNode *N, const SDValue *To, unsigned NumTo,
898                                bool AddTo) {
899   assert(N->getNumValues() == NumTo && "Broken CombineTo call!");
900   ++NodesCombined;
901   DEBUG(dbgs() << "\nReplacing.1 ";
902         N->dump(&DAG);
903         dbgs() << "\nWith: ";
904         To[0].getNode()->dump(&DAG);
905         dbgs() << " and " << NumTo-1 << " other values\n");
906   for (unsigned i = 0, e = NumTo; i != e; ++i)
907     assert((!To[i].getNode() ||
908             N->getValueType(i) == To[i].getValueType()) &&
909            "Cannot combine value to value of different type!");
910
911   WorklistRemover DeadNodes(*this);
912   DAG.ReplaceAllUsesWith(N, To);
913   if (AddTo) {
914     // Push the new nodes and any users onto the worklist
915     for (unsigned i = 0, e = NumTo; i != e; ++i) {
916       if (To[i].getNode()) {
917         AddToWorklist(To[i].getNode());
918         AddUsersToWorklist(To[i].getNode());
919       }
920     }
921   }
922
923   // Finally, if the node is now dead, remove it from the graph.  The node
924   // may not be dead if the replacement process recursively simplified to
925   // something else needing this node.
926   if (N->use_empty())
927     deleteAndRecombine(N);
928   return SDValue(N, 0);
929 }
930
931 void DAGCombiner::
932 CommitTargetLoweringOpt(const TargetLowering::TargetLoweringOpt &TLO) {
933   // Replace all uses.  If any nodes become isomorphic to other nodes and
934   // are deleted, make sure to remove them from our worklist.
935   WorklistRemover DeadNodes(*this);
936   DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(TLO.Old, TLO.New);
937
938   // Push the new node and any (possibly new) users onto the worklist.
939   AddToWorklist(TLO.New.getNode());
940   AddUsersToWorklist(TLO.New.getNode());
941
942   // Finally, if the node is now dead, remove it from the graph.  The node
943   // may not be dead if the replacement process recursively simplified to
944   // something else needing this node.
945   if (TLO.Old.getNode()->use_empty())
946     deleteAndRecombine(TLO.Old.getNode());
947 }
948
949 /// Check the specified integer node value to see if it can be simplified or if
950 /// things it uses can be simplified by bit propagation. If so, return true.
951 bool DAGCombiner::SimplifyDemandedBits(SDValue Op, const APInt &Demanded) {
952   TargetLowering::TargetLoweringOpt TLO(DAG, LegalTypes, LegalOperations);
953   APInt KnownZero, KnownOne;
954   if (!TLI.SimplifyDemandedBits(Op, Demanded, KnownZero, KnownOne, TLO))
955     return false;
956
957   // Revisit the node.
958   AddToWorklist(Op.getNode());
959
960   // Replace the old value with the new one.
961   ++NodesCombined;
962   DEBUG(dbgs() << "\nReplacing.2 ";
963         TLO.Old.getNode()->dump(&DAG);
964         dbgs() << "\nWith: ";
965         TLO.New.getNode()->dump(&DAG);
966         dbgs() << '\n');
967
968   CommitTargetLoweringOpt(TLO);
969   return true;
970 }
971
972 void DAGCombiner::ReplaceLoadWithPromotedLoad(SDNode *Load, SDNode *ExtLoad) {
973   SDLoc DL(Load);
974   EVT VT = Load->getValueType(0);
975   SDValue Trunc = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, VT, SDValue(ExtLoad, 0));
976
977   DEBUG(dbgs() << "\nReplacing.9 ";
978         Load->dump(&DAG);
979         dbgs() << "\nWith: ";
980         Trunc.getNode()->dump(&DAG);
981         dbgs() << '\n');
982   WorklistRemover DeadNodes(*this);
983   DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(SDValue(Load, 0), Trunc);
984   DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(SDValue(Load, 1), SDValue(ExtLoad, 1));
985   deleteAndRecombine(Load);
986   AddToWorklist(Trunc.getNode());
987 }
988
989 SDValue DAGCombiner::PromoteOperand(SDValue Op, EVT PVT, bool &Replace) {
990   Replace = false;
991   SDLoc DL(Op);
992   if (ISD::isUNINDEXEDLoad(Op.getNode())) {
993     LoadSDNode *LD = cast<LoadSDNode>(Op);
994     EVT MemVT = LD->getMemoryVT();
995     ISD::LoadExtType ExtType = ISD::isNON_EXTLoad(LD)
996       ? (TLI.isLoadExtLegal(ISD::ZEXTLOAD, PVT, MemVT) ? ISD::ZEXTLOAD
997                                                        : ISD::EXTLOAD)
998       : LD->getExtensionType();
999     Replace = true;
1000     return DAG.getExtLoad(ExtType, DL, PVT,
1001                           LD->getChain(), LD->getBasePtr(),
1002                           MemVT, LD->getMemOperand());
1003   }
1004
1005   unsigned Opc = Op.getOpcode();
1006   switch (Opc) {
1007   default: break;
1008   case ISD::AssertSext:
1009     return DAG.getNode(ISD::AssertSext, DL, PVT,
1010                        SExtPromoteOperand(Op.getOperand(0), PVT),
1011                        Op.getOperand(1));
1012   case ISD::AssertZext:
1013     return DAG.getNode(ISD::AssertZext, DL, PVT,
1014                        ZExtPromoteOperand(Op.getOperand(0), PVT),
1015                        Op.getOperand(1));
1016   case ISD::Constant: {
1017     unsigned ExtOpc =
1018       Op.getValueType().isByteSized() ? ISD::SIGN_EXTEND : ISD::ZERO_EXTEND;
1019     return DAG.getNode(ExtOpc, DL, PVT, Op);
1020   }
1021   }
1022
1023   if (!TLI.isOperationLegal(ISD::ANY_EXTEND, PVT))
1024     return SDValue();
1025   return DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, DL, PVT, Op);
1026 }
1027
1028 SDValue DAGCombiner::SExtPromoteOperand(SDValue Op, EVT PVT) {
1029   if (!TLI.isOperationLegal(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, PVT))
1030     return SDValue();
1031   EVT OldVT = Op.getValueType();
1032   SDLoc DL(Op);
1033   bool Replace = false;
1034   SDValue NewOp = PromoteOperand(Op, PVT, Replace);
1035   if (!NewOp.getNode())
1036     return SDValue();
1037   AddToWorklist(NewOp.getNode());
1038
1039   if (Replace)
1040     ReplaceLoadWithPromotedLoad(Op.getNode(), NewOp.getNode());
1041   return DAG.getNode(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, DL, NewOp.getValueType(), NewOp,
1042                      DAG.getValueType(OldVT));
1043 }
1044
1045 SDValue DAGCombiner::ZExtPromoteOperand(SDValue Op, EVT PVT) {
1046   EVT OldVT = Op.getValueType();
1047   SDLoc DL(Op);
1048   bool Replace = false;
1049   SDValue NewOp = PromoteOperand(Op, PVT, Replace);
1050   if (!NewOp.getNode())
1051     return SDValue();
1052   AddToWorklist(NewOp.getNode());
1053
1054   if (Replace)
1055     ReplaceLoadWithPromotedLoad(Op.getNode(), NewOp.getNode());
1056   return DAG.getZeroExtendInReg(NewOp, DL, OldVT);
1057 }
1058
1059 /// Promote the specified integer binary operation if the target indicates it is
1060 /// beneficial. e.g. On x86, it's usually better to promote i16 operations to
1061 /// i32 since i16 instructions are longer.
1062 SDValue DAGCombiner::PromoteIntBinOp(SDValue Op) {
1063   if (!LegalOperations)
1064     return SDValue();
1065
1066   EVT VT = Op.getValueType();
1067   if (VT.isVector() || !VT.isInteger())
1068     return SDValue();
1069
1070   // If operation type is 'undesirable', e.g. i16 on x86, consider
1071   // promoting it.
1072   unsigned Opc = Op.getOpcode();
1073   if (TLI.isTypeDesirableForOp(Opc, VT))
1074     return SDValue();
1075
1076   EVT PVT = VT;
1077   // Consult target whether it is a good idea to promote this operation and
1078   // what's the right type to promote it to.
1079   if (TLI.IsDesirableToPromoteOp(Op, PVT)) {
1080     assert(PVT != VT && "Don't know what type to promote to!");
1081
1082     bool Replace0 = false;
1083     SDValue N0 = Op.getOperand(0);
1084     SDValue NN0 = PromoteOperand(N0, PVT, Replace0);
1085     if (!NN0.getNode())
1086       return SDValue();
1087
1088     bool Replace1 = false;
1089     SDValue N1 = Op.getOperand(1);
1090     SDValue NN1;
1091     if (N0 == N1)
1092       NN1 = NN0;
1093     else {
1094       NN1 = PromoteOperand(N1, PVT, Replace1);
1095       if (!NN1.getNode())
1096         return SDValue();
1097     }
1098
1099     AddToWorklist(NN0.getNode());
1100     if (NN1.getNode())
1101       AddToWorklist(NN1.getNode());
1102
1103     if (Replace0)
1104       ReplaceLoadWithPromotedLoad(N0.getNode(), NN0.getNode());
1105     if (Replace1)
1106       ReplaceLoadWithPromotedLoad(N1.getNode(), NN1.getNode());
1107
1108     DEBUG(dbgs() << "\nPromoting ";
1109           Op.getNode()->dump(&DAG));
1110     SDLoc DL(Op);
1111     return DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, VT,
1112                        DAG.getNode(Opc, DL, PVT, NN0, NN1));
1113   }
1114   return SDValue();
1115 }
1116
1117 /// Promote the specified integer shift operation if the target indicates it is
1118 /// beneficial. e.g. On x86, it's usually better to promote i16 operations to
1119 /// i32 since i16 instructions are longer.
1120 SDValue DAGCombiner::PromoteIntShiftOp(SDValue Op) {
1121   if (!LegalOperations)
1122     return SDValue();
1123
1124   EVT VT = Op.getValueType();
1125   if (VT.isVector() || !VT.isInteger())
1126     return SDValue();
1127
1128   // If operation type is 'undesirable', e.g. i16 on x86, consider
1129   // promoting it.
1130   unsigned Opc = Op.getOpcode();
1131   if (TLI.isTypeDesirableForOp(Opc, VT))
1132     return SDValue();
1133
1134   EVT PVT = VT;
1135   // Consult target whether it is a good idea to promote this operation and
1136   // what's the right type to promote it to.
1137   if (TLI.IsDesirableToPromoteOp(Op, PVT)) {
1138     assert(PVT != VT && "Don't know what type to promote to!");
1139
1140     bool Replace = false;
1141     SDValue N0 = Op.getOperand(0);
1142     if (Opc == ISD::SRA)
1143       N0 = SExtPromoteOperand(Op.getOperand(0), PVT);
1144     else if (Opc == ISD::SRL)
1145       N0 = ZExtPromoteOperand(Op.getOperand(0), PVT);
1146     else
1147       N0 = PromoteOperand(N0, PVT, Replace);
1148     if (!N0.getNode())
1149       return SDValue();
1150
1151     AddToWorklist(N0.getNode());
1152     if (Replace)
1153       ReplaceLoadWithPromotedLoad(Op.getOperand(0).getNode(), N0.getNode());
1154
1155     DEBUG(dbgs() << "\nPromoting ";
1156           Op.getNode()->dump(&DAG));
1157     SDLoc DL(Op);
1158     return DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, VT,
1159                        DAG.getNode(Opc, DL, PVT, N0, Op.getOperand(1)));
1160   }
1161   return SDValue();
1162 }
1163
1164 SDValue DAGCombiner::PromoteExtend(SDValue Op) {
1165   if (!LegalOperations)
1166     return SDValue();
1167
1168   EVT VT = Op.getValueType();
1169   if (VT.isVector() || !VT.isInteger())
1170     return SDValue();
1171
1172   // If operation type is 'undesirable', e.g. i16 on x86, consider
1173   // promoting it.
1174   unsigned Opc = Op.getOpcode();
1175   if (TLI.isTypeDesirableForOp(Opc, VT))
1176     return SDValue();
1177
1178   EVT PVT = VT;
1179   // Consult target whether it is a good idea to promote this operation and
1180   // what's the right type to promote it to.
1181   if (TLI.IsDesirableToPromoteOp(Op, PVT)) {
1182     assert(PVT != VT && "Don't know what type to promote to!");
1183     // fold (aext (aext x)) -> (aext x)
1184     // fold (aext (zext x)) -> (zext x)
1185     // fold (aext (sext x)) -> (sext x)
1186     DEBUG(dbgs() << "\nPromoting ";
1187           Op.getNode()->dump(&DAG));
1188     return DAG.getNode(Op.getOpcode(), SDLoc(Op), VT, Op.getOperand(0));
1189   }
1190   return SDValue();
1191 }
1192
1193 bool DAGCombiner::PromoteLoad(SDValue Op) {
1194   if (!LegalOperations)
1195     return false;
1196
1197   if (!ISD::isUNINDEXEDLoad(Op.getNode()))
1198     return false;
1199
1200   EVT VT = Op.getValueType();
1201   if (VT.isVector() || !VT.isInteger())
1202     return false;
1203
1204   // If operation type is 'undesirable', e.g. i16 on x86, consider
1205   // promoting it.
1206   unsigned Opc = Op.getOpcode();
1207   if (TLI.isTypeDesirableForOp(Opc, VT))
1208     return false;
1209
1210   EVT PVT = VT;
1211   // Consult target whether it is a good idea to promote this operation and
1212   // what's the right type to promote it to.
1213   if (TLI.IsDesirableToPromoteOp(Op, PVT)) {
1214     assert(PVT != VT && "Don't know what type to promote to!");
1215
1216     SDLoc DL(Op);
1217     SDNode *N = Op.getNode();
1218     LoadSDNode *LD = cast<LoadSDNode>(N);
1219     EVT MemVT = LD->getMemoryVT();
1220     ISD::LoadExtType ExtType = ISD::isNON_EXTLoad(LD)
1221       ? (TLI.isLoadExtLegal(ISD::ZEXTLOAD, PVT, MemVT) ? ISD::ZEXTLOAD
1222                                                        : ISD::EXTLOAD)
1223       : LD->getExtensionType();
1224     SDValue NewLD = DAG.getExtLoad(ExtType, DL, PVT,
1225                                    LD->getChain(), LD->getBasePtr(),
1226                                    MemVT, LD->getMemOperand());
1227     SDValue Result = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, VT, NewLD);
1228
1229     DEBUG(dbgs() << "\nPromoting ";
1230           N->dump(&DAG);
1231           dbgs() << "\nTo: ";
1232           Result.getNode()->dump(&DAG);
1233           dbgs() << '\n');
1234     WorklistRemover DeadNodes(*this);
1235     DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(SDValue(N, 0), Result);
1236     DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(SDValue(N, 1), NewLD.getValue(1));
1237     deleteAndRecombine(N);
1238     AddToWorklist(Result.getNode());
1239     return true;
1240   }
1241   return false;
1242 }
1243
1244 /// \brief Recursively delete a node which has no uses and any operands for
1245 /// which it is the only use.
1246 ///
1247 /// Note that this both deletes the nodes and removes them from the worklist.
1248 /// It also adds any nodes who have had a user deleted to the worklist as they
1249 /// may now have only one use and subject to other combines.
1250 bool DAGCombiner::recursivelyDeleteUnusedNodes(SDNode *N) {
1251   if (!N->use_empty())
1252     return false;
1253
1254   SmallSetVector<SDNode *, 16> Nodes;
1255   Nodes.insert(N);
1256   do {
1257     N = Nodes.pop_back_val();
1258     if (!N)
1259       continue;
1260
1261     if (N->use_empty()) {
1262       for (const SDValue &ChildN : N->op_values())
1263         Nodes.insert(ChildN.getNode());
1264
1265       removeFromWorklist(N);
1266       DAG.DeleteNode(N);
1267     } else {
1268       AddToWorklist(N);
1269     }
1270   } while (!Nodes.empty());
1271   return true;
1272 }
1273
1274 //===----------------------------------------------------------------------===//
1275 //  Main DAG Combiner implementation
1276 //===----------------------------------------------------------------------===//
1277
1278 void DAGCombiner::Run(CombineLevel AtLevel) {
1279   // set the instance variables, so that the various visit routines may use it.
1280   Level = AtLevel;
1281   LegalOperations = Level >= AfterLegalizeVectorOps;
1282   LegalTypes = Level >= AfterLegalizeTypes;
1283
1284   // Add all the dag nodes to the worklist.
1285   for (SDNode &Node : DAG.allnodes())
1286     AddToWorklist(&Node);
1287
1288   // Create a dummy node (which is not added to allnodes), that adds a reference
1289   // to the root node, preventing it from being deleted, and tracking any
1290   // changes of the root.
1291   HandleSDNode Dummy(DAG.getRoot());
1292
1293   // While the worklist isn't empty, find a node and try to combine it.
1294   while (!WorklistMap.empty()) {
1295     SDNode *N;
1296     // The Worklist holds the SDNodes in order, but it may contain null entries.
1297     do {
1298       N = Worklist.pop_back_val();
1299     } while (!N);
1300
1301     bool GoodWorklistEntry = WorklistMap.erase(N);
1302     (void)GoodWorklistEntry;
1303     assert(GoodWorklistEntry &&
1304            "Found a worklist entry without a corresponding map entry!");
1305
1306     // If N has no uses, it is dead.  Make sure to revisit all N's operands once
1307     // N is deleted from the DAG, since they too may now be dead or may have a
1308     // reduced number of uses, allowing other xforms.
1309     if (recursivelyDeleteUnusedNodes(N))
1310       continue;
1311
1312     WorklistRemover DeadNodes(*this);
1313
1314     // If this combine is running after legalizing the DAG, re-legalize any
1315     // nodes pulled off the worklist.
1316     if (Level == AfterLegalizeDAG) {
1317       SmallSetVector<SDNode *, 16> UpdatedNodes;
1318       bool NIsValid = DAG.LegalizeOp(N, UpdatedNodes);
1319
1320       for (SDNode *LN : UpdatedNodes) {
1321         AddToWorklist(LN);
1322         AddUsersToWorklist(LN);
1323       }
1324       if (!NIsValid)
1325         continue;
1326     }
1327
1328     DEBUG(dbgs() << "\nCombining: "; N->dump(&DAG));
1329
1330     // Add any operands of the new node which have not yet been combined to the
1331     // worklist as well. Because the worklist uniques things already, this
1332     // won't repeatedly process the same operand.
1333     CombinedNodes.insert(N);
1334     for (const SDValue &ChildN : N->op_values())
1335       if (!CombinedNodes.count(ChildN.getNode()))
1336         AddToWorklist(ChildN.getNode());
1337
1338     SDValue RV = combine(N);
1339
1340     if (!RV.getNode())
1341       continue;
1342
1343     ++NodesCombined;
1344
1345     // If we get back the same node we passed in, rather than a new node or
1346     // zero, we know that the node must have defined multiple values and
1347     // CombineTo was used.  Since CombineTo takes care of the worklist
1348     // mechanics for us, we have no work to do in this case.
1349     if (RV.getNode() == N)
1350       continue;
1351
1352     assert(N->getOpcode() != ISD::DELETED_NODE &&
1353            RV.getOpcode() != ISD::DELETED_NODE &&
1354            "Node was deleted but visit returned new node!");
1355
1356     DEBUG(dbgs() << " ... into: ";
1357           RV.getNode()->dump(&DAG));
1358
1359     if (N->getNumValues() == RV.getNode()->getNumValues())
1360       DAG.ReplaceAllUsesWith(N, RV.getNode());
1361     else {
1362       assert(N->getValueType(0) == RV.getValueType() &&
1363              N->getNumValues() == 1 && "Type mismatch");
1364       SDValue OpV = RV;
1365       DAG.ReplaceAllUsesWith(N, &OpV);
1366     }
1367
1368     // Push the new node and any users onto the worklist
1369     AddToWorklist(RV.getNode());
1370     AddUsersToWorklist(RV.getNode());
1371
1372     // Finally, if the node is now dead, remove it from the graph.  The node
1373     // may not be dead if the replacement process recursively simplified to
1374     // something else needing this node. This will also take care of adding any
1375     // operands which have lost a user to the worklist.
1376     recursivelyDeleteUnusedNodes(N);
1377   }
1378
1379   // If the root changed (e.g. it was a dead load, update the root).
1380   DAG.setRoot(Dummy.getValue());
1381   DAG.RemoveDeadNodes();
1382 }
1383
1384 SDValue DAGCombiner::visit(SDNode *N) {
1385   switch (N->getOpcode()) {
1386   default: break;
1387   case ISD::TokenFactor:        return visitTokenFactor(N);
1388   case ISD::MERGE_VALUES:       return visitMERGE_VALUES(N);
1389   case ISD::ADD:                return visitADD(N);
1390   case ISD::SUB:                return visitSUB(N);
1391   case ISD::ADDC:               return visitADDC(N);
1392   case ISD::SUBC:               return visitSUBC(N);
1393   case ISD::ADDE:               return visitADDE(N);
1394   case ISD::SUBE:               return visitSUBE(N);
1395   case ISD::MUL:                return visitMUL(N);
1396   case ISD::SDIV:               return visitSDIV(N);
1397   case ISD::UDIV:               return visitUDIV(N);
1398   case ISD::SREM:
1399   case ISD::UREM:               return visitREM(N);
1400   case ISD::MULHU:              return visitMULHU(N);
1401   case ISD::MULHS:              return visitMULHS(N);
1402   case ISD::SMUL_LOHI:          return visitSMUL_LOHI(N);
1403   case ISD::UMUL_LOHI:          return visitUMUL_LOHI(N);
1404   case ISD::SMULO:              return visitSMULO(N);
1405   case ISD::UMULO:              return visitUMULO(N);
1406   case ISD::SMIN:
1407   case ISD::SMAX:
1408   case ISD::UMIN:
1409   case ISD::UMAX:               return visitIMINMAX(N);
1410   case ISD::AND:                return visitAND(N);
1411   case ISD::OR:                 return visitOR(N);
1412   case ISD::XOR:                return visitXOR(N);
1413   case ISD::SHL:                return visitSHL(N);
1414   case ISD::SRA:                return visitSRA(N);
1415   case ISD::SRL:                return visitSRL(N);
1416   case ISD::ROTR:
1417   case ISD::ROTL:               return visitRotate(N);
1418   case ISD::BSWAP:              return visitBSWAP(N);
1419   case ISD::BITREVERSE:         return visitBITREVERSE(N);
1420   case ISD::CTLZ:               return visitCTLZ(N);
1421   case ISD::CTLZ_ZERO_UNDEF:    return visitCTLZ_ZERO_UNDEF(N);
1422   case ISD::CTTZ:               return visitCTTZ(N);
1423   case ISD::CTTZ_ZERO_UNDEF:    return visitCTTZ_ZERO_UNDEF(N);
1424   case ISD::CTPOP:              return visitCTPOP(N);
1425   case ISD::SELECT:             return visitSELECT(N);
1426   case ISD::VSELECT:            return visitVSELECT(N);
1427   case ISD::SELECT_CC:          return visitSELECT_CC(N);
1428   case ISD::SETCC:              return visitSETCC(N);
1429   case ISD::SETCCE:             return visitSETCCE(N);
1430   case ISD::SIGN_EXTEND:        return visitSIGN_EXTEND(N);
1431   case ISD::ZERO_EXTEND:        return visitZERO_EXTEND(N);
1432   case ISD::ANY_EXTEND:         return visitANY_EXTEND(N);
1433   case ISD::SIGN_EXTEND_INREG:  return visitSIGN_EXTEND_INREG(N);
1434   case ISD::SIGN_EXTEND_VECTOR_INREG: return visitSIGN_EXTEND_VECTOR_INREG(N);
1435   case ISD::ZERO_EXTEND_VECTOR_INREG: return visitZERO_EXTEND_VECTOR_INREG(N);
1436   case ISD::TRUNCATE:           return visitTRUNCATE(N);
1437   case ISD::BITCAST:            return visitBITCAST(N);
1438   case ISD::BUILD_PAIR:         return visitBUILD_PAIR(N);
1439   case ISD::FADD:               return visitFADD(N);
1440   case ISD::FSUB:               return visitFSUB(N);
1441   case ISD::FMUL:               return visitFMUL(N);
1442   case ISD::FMA:                return visitFMA(N);
1443   case ISD::FDIV:               return visitFDIV(N);
1444   case ISD::FREM:               return visitFREM(N);
1445   case ISD::FSQRT:              return visitFSQRT(N);
1446   case ISD::FCOPYSIGN:          return visitFCOPYSIGN(N);
1447   case ISD::SINT_TO_FP:         return visitSINT_TO_FP(N);
1448   case ISD::UINT_TO_FP:         return visitUINT_TO_FP(N);
1449   case ISD::FP_TO_SINT:         return visitFP_TO_SINT(N);
1450   case ISD::FP_TO_UINT:         return visitFP_TO_UINT(N);
1451   case ISD::FP_ROUND:           return visitFP_ROUND(N);
1452   case ISD::FP_ROUND_INREG:     return visitFP_ROUND_INREG(N);
1453   case ISD::FP_EXTEND:          return visitFP_EXTEND(N);
1454   case ISD::FNEG:               return visitFNEG(N);
1455   case ISD::FABS:               return visitFABS(N);
1456   case ISD::FFLOOR:             return visitFFLOOR(N);
1457   case ISD::FMINNUM:            return visitFMINNUM(N);
1458   case ISD::FMAXNUM:            return visitFMAXNUM(N);
1459   case ISD::FCEIL:              return visitFCEIL(N);
1460   case ISD::FTRUNC:             return visitFTRUNC(N);
1461   case ISD::BRCOND:             return visitBRCOND(N);
1462   case ISD::BR_CC:              return visitBR_CC(N);
1463   case ISD::LOAD:               return visitLOAD(N);
1464   case ISD::STORE:              return visitSTORE(N);
1465   case ISD::INSERT_VECTOR_ELT:  return visitINSERT_VECTOR_ELT(N);
1466   case ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT: return visitEXTRACT_VECTOR_ELT(N);
1467   case ISD::BUILD_VECTOR:       return visitBUILD_VECTOR(N);
1468   case ISD::CONCAT_VECTORS:     return visitCONCAT_VECTORS(N);
1469   case ISD::EXTRACT_SUBVECTOR:  return visitEXTRACT_SUBVECTOR(N);
1470   case ISD::VECTOR_SHUFFLE:     return visitVECTOR_SHUFFLE(N);
1471   case ISD::SCALAR_TO_VECTOR:   return visitSCALAR_TO_VECTOR(N);
1472   case ISD::INSERT_SUBVECTOR:   return visitINSERT_SUBVECTOR(N);
1473   case ISD::MGATHER:            return visitMGATHER(N);
1474   case ISD::MLOAD:              return visitMLOAD(N);
1475   case ISD::MSCATTER:           return visitMSCATTER(N);
1476   case ISD::MSTORE:             return visitMSTORE(N);
1477   case ISD::FP_TO_FP16:         return visitFP_TO_FP16(N);
1478   case ISD::FP16_TO_FP:         return visitFP16_TO_FP(N);
1479   }
1480   return SDValue();
1481 }
1482
1483 SDValue DAGCombiner::combine(SDNode *N) {
1484   SDValue RV = visit(N);
1485
1486   // If nothing happened, try a target-specific DAG combine.
1487   if (!RV.getNode()) {
1488     assert(N->getOpcode() != ISD::DELETED_NODE &&
1489            "Node was deleted but visit returned NULL!");
1490
1491     if (N->getOpcode() >= ISD::BUILTIN_OP_END ||
1492         TLI.hasTargetDAGCombine((ISD::NodeType)N->getOpcode())) {
1493
1494       // Expose the DAG combiner to the target combiner impls.
1495       TargetLowering::DAGCombinerInfo
1496         DagCombineInfo(DAG, Level, false, this);
1497
1498       RV = TLI.PerformDAGCombine(N, DagCombineInfo);
1499     }
1500   }
1501
1502   // If nothing happened still, try promoting the operation.
1503   if (!RV.getNode()) {
1504     switch (N->getOpcode()) {
1505     default: break;
1506     case ISD::ADD:
1507     case ISD::SUB:
1508     case ISD::MUL:
1509     case ISD::AND:
1510     case ISD::OR:
1511     case ISD::XOR:
1512       RV = PromoteIntBinOp(SDValue(N, 0));
1513       break;
1514     case ISD::SHL:
1515     case ISD::SRA:
1516     case ISD::SRL:
1517       RV = PromoteIntShiftOp(SDValue(N, 0));
1518       break;
1519     case ISD::SIGN_EXTEND:
1520     case ISD::ZERO_EXTEND:
1521     case ISD::ANY_EXTEND:
1522       RV = PromoteExtend(SDValue(N, 0));
1523       break;
1524     case ISD::LOAD:
1525       if (PromoteLoad(SDValue(N, 0)))
1526         RV = SDValue(N, 0);
1527       break;
1528     }
1529   }
1530
1531   // If N is a commutative binary node, try commuting it to enable more
1532   // sdisel CSE.
1533   if (!RV.getNode() && SelectionDAG::isCommutativeBinOp(N->getOpcode()) &&
1534       N->getNumValues() == 1) {
1535     SDValue N0 = N->getOperand(0);
1536     SDValue N1 = N->getOperand(1);
1537
1538     // Constant operands are canonicalized to RHS.
1539     if (isa<ConstantSDNode>(N0) || !isa<ConstantSDNode>(N1)) {
1540       SDValue Ops[] = {N1, N0};
1541       SDNode *CSENode = DAG.getNodeIfExists(N->getOpcode(), N->getVTList(), Ops,
1542                                             N->getFlags());
1543       if (CSENode)
1544         return SDValue(CSENode, 0);
1545     }
1546   }
1547
1548   return RV;
1549 }
1550
1551 /// Given a node, return its input chain if it has one, otherwise return a null
1552 /// sd operand.
1553 static SDValue getInputChainForNode(SDNode *N) {
1554   if (unsigned NumOps = N->getNumOperands()) {
1555     if (N->getOperand(0).getValueType() == MVT::Other)
1556       return N->getOperand(0);
1557     if (N->getOperand(NumOps-1).getValueType() == MVT::Other)
1558       return N->getOperand(NumOps-1);
1559     for (unsigned i = 1; i < NumOps-1; ++i)
1560       if (N->getOperand(i).getValueType() == MVT::Other)
1561         return N->getOperand(i);
1562   }
1563   return SDValue();
1564 }
1565
1566 SDValue DAGCombiner::visitTokenFactor(SDNode *N) {
1567   // If N has two operands, where one has an input chain equal to the other,
1568   // the 'other' chain is redundant.
1569   if (N->getNumOperands() == 2) {
1570     if (getInputChainForNode(N->getOperand(0).getNode()) == N->getOperand(1))
1571       return N->getOperand(0);
1572     if (getInputChainForNode(N->getOperand(1).getNode()) == N->getOperand(0))
1573       return N->getOperand(1);
1574   }
1575
1576   SmallVector<SDNode *, 8> TFs;     // List of token factors to visit.
1577   SmallVector<SDValue, 8> Ops;    // Ops for replacing token factor.
1578   SmallPtrSet<SDNode*, 16> SeenOps;
1579   bool Changed = false;             // If we should replace this token factor.
1580
1581   // Start out with this token factor.
1582   TFs.push_back(N);
1583
1584   // Iterate through token factors.  The TFs grows when new token factors are
1585   // encountered.
1586   for (unsigned i = 0; i < TFs.size(); ++i) {
1587     SDNode *TF = TFs[i];
1588
1589     // Check each of the operands.
1590     for (const SDValue &Op : TF->op_values()) {
1591
1592       switch (Op.getOpcode()) {
1593       case ISD::EntryToken:
1594         // Entry tokens don't need to be added to the list. They are
1595         // redundant.
1596         Changed = true;
1597         break;
1598
1599       case ISD::TokenFactor:
1600         if (Op.hasOneUse() && !is_contained(TFs, Op.getNode())) {
1601           // Queue up for processing.
1602           TFs.push_back(Op.getNode());
1603           // Clean up in case the token factor is removed.
1604           AddToWorklist(Op.getNode());
1605           Changed = true;
1606           break;
1607         }
1608         LLVM_FALLTHROUGH;
1609
1610       default:
1611         // Only add if it isn't already in the list.
1612         if (SeenOps.insert(Op.getNode()).second)
1613           Ops.push_back(Op);
1614         else
1615           Changed = true;
1616         break;
1617       }
1618     }
1619   }
1620
1621   SDValue Result;
1622
1623   // If we've changed things around then replace token factor.
1624   if (Changed) {
1625     if (Ops.empty()) {
1626       // The entry token is the only possible outcome.
1627       Result = DAG.getEntryNode();
1628     } else {
1629       // New and improved token factor.
1630       Result = DAG.getNode(ISD::TokenFactor, SDLoc(N), MVT::Other, Ops);
1631     }
1632
1633     // Add users to worklist if AA is enabled, since it may introduce
1634     // a lot of new chained token factors while removing memory deps.
1635     bool UseAA = CombinerAA.getNumOccurrences() > 0 ? CombinerAA
1636       : DAG.getSubtarget().useAA();
1637     return CombineTo(N, Result, UseAA /*add to worklist*/);
1638   }
1639
1640   return Result;
1641 }
1642
1643 /// MERGE_VALUES can always be eliminated.
1644 SDValue DAGCombiner::visitMERGE_VALUES(SDNode *N) {
1645   WorklistRemover DeadNodes(*this);
1646   // Replacing results may cause a different MERGE_VALUES to suddenly
1647   // be CSE'd with N, and carry its uses with it. Iterate until no
1648   // uses remain, to ensure that the node can be safely deleted.
1649   // First add the users of this node to the work list so that they
1650   // can be tried again once they have new operands.
1651   AddUsersToWorklist(N);
1652   do {
1653     for (unsigned i = 0, e = N->getNumOperands(); i != e; ++i)
1654       DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(SDValue(N, i), N->getOperand(i));
1655   } while (!N->use_empty());
1656   deleteAndRecombine(N);
1657   return SDValue(N, 0);   // Return N so it doesn't get rechecked!
1658 }
1659
1660 /// If \p N is a ConstantSDNode with isOpaque() == false return it casted to a
1661 /// ConstantSDNode pointer else nullptr.
1662 static ConstantSDNode *getAsNonOpaqueConstant(SDValue N) {
1663   ConstantSDNode *Const = dyn_cast<ConstantSDNode>(N);
1664   return Const != nullptr && !Const->isOpaque() ? Const : nullptr;
1665 }
1666
1667 SDValue DAGCombiner::visitADD(SDNode *N) {
1668   SDValue N0 = N->getOperand(0);
1669   SDValue N1 = N->getOperand(1);
1670   EVT VT = N0.getValueType();
1671   SDLoc DL(N);
1672
1673   // fold vector ops
1674   if (VT.isVector()) {
1675     if (SDValue FoldedVOp = SimplifyVBinOp(N))
1676       return FoldedVOp;
1677
1678     // fold (add x, 0) -> x, vector edition
1679     if (ISD::isBuildVectorAllZeros(N1.getNode()))
1680       return N0;
1681     if (ISD::isBuildVectorAllZeros(N0.getNode()))
1682       return N1;
1683   }
1684
1685   // fold (add x, undef) -> undef
1686   if (N0.isUndef())
1687     return N0;
1688
1689   if (N1.isUndef())
1690     return N1;
1691
1692   if (DAG.isConstantIntBuildVectorOrConstantInt(N0)) {
1693     // canonicalize constant to RHS
1694     if (!DAG.isConstantIntBuildVectorOrConstantInt(N1))
1695       return DAG.getNode(ISD::ADD, DL, VT, N1, N0);
1696     // fold (add c1, c2) -> c1+c2
1697     return DAG.FoldConstantArithmetic(ISD::ADD, DL, VT, N0.getNode(),
1698                                       N1.getNode());
1699   }
1700
1701   // fold (add x, 0) -> x
1702   if (isNullConstant(N1))
1703     return N0;
1704
1705   // fold ((c1-A)+c2) -> (c1+c2)-A
1706   if (isConstantOrConstantVector(N1, /* NoOpaque */ true)) {
1707     if (N0.getOpcode() == ISD::SUB)
1708       if (isConstantOrConstantVector(N0.getOperand(0), /* NoOpaque */ true)) {
1709         return DAG.getNode(ISD::SUB, DL, VT,
1710                            DAG.getNode(ISD::ADD, DL, VT, N1, N0.getOperand(0)),
1711                            N0.getOperand(1));
1712       }
1713   }
1714
1715   // reassociate add
1716   if (SDValue RADD = ReassociateOps(ISD::ADD, DL, N0, N1))
1717     return RADD;
1718
1719   // fold ((0-A) + B) -> B-A
1720   if (N0.getOpcode() == ISD::SUB &&
1721       isNullConstantOrNullSplatConstant(N0.getOperand(0)))
1722     return DAG.getNode(ISD::SUB, DL, VT, N1, N0.getOperand(1));
1723
1724   // fold (A + (0-B)) -> A-B
1725   if (N1.getOpcode() == ISD::SUB &&
1726       isNullConstantOrNullSplatConstant(N1.getOperand(0)))
1727     return DAG.getNode(ISD::SUB, DL, VT, N0, N1.getOperand(1));
1728
1729   // fold (A+(B-A)) -> B
1730   if (N1.getOpcode() == ISD::SUB && N0 == N1.getOperand(1))
1731     return N1.getOperand(0);
1732
1733   // fold ((B-A)+A) -> B
1734   if (N0.getOpcode() == ISD::SUB && N1 == N0.getOperand(1))
1735     return N0.getOperand(0);
1736
1737   // fold (A+(B-(A+C))) to (B-C)
1738   if (N1.getOpcode() == ISD::SUB && N1.getOperand(1).getOpcode() == ISD::ADD &&
1739       N0 == N1.getOperand(1).getOperand(0))
1740     return DAG.getNode(ISD::SUB, DL, VT, N1.getOperand(0),
1741                        N1.getOperand(1).getOperand(1));
1742
1743   // fold (A+(B-(C+A))) to (B-C)
1744   if (N1.getOpcode() == ISD::SUB && N1.getOperand(1).getOpcode() == ISD::ADD &&
1745       N0 == N1.getOperand(1).getOperand(1))
1746     return DAG.getNode(ISD::SUB, DL, VT, N1.getOperand(0),
1747                        N1.getOperand(1).getOperand(0));
1748
1749   // fold (A+((B-A)+or-C)) to (B+or-C)
1750   if ((N1.getOpcode() == ISD::SUB || N1.getOpcode() == ISD::ADD) &&
1751       N1.getOperand(0).getOpcode() == ISD::SUB &&
1752       N0 == N1.getOperand(0).getOperand(1))
1753     return DAG.getNode(N1.getOpcode(), DL, VT, N1.getOperand(0).getOperand(0),
1754                        N1.getOperand(1));
1755
1756   // fold (A-B)+(C-D) to (A+C)-(B+D) when A or C is constant
1757   if (N0.getOpcode() == ISD::SUB && N1.getOpcode() == ISD::SUB) {
1758     SDValue N00 = N0.getOperand(0);
1759     SDValue N01 = N0.getOperand(1);
1760     SDValue N10 = N1.getOperand(0);
1761     SDValue N11 = N1.getOperand(1);
1762
1763     if (isConstantOrConstantVector(N00) || isConstantOrConstantVector(N10))
1764       return DAG.getNode(ISD::SUB, DL, VT,
1765                          DAG.getNode(ISD::ADD, SDLoc(N0), VT, N00, N10),
1766                          DAG.getNode(ISD::ADD, SDLoc(N1), VT, N01, N11));
1767   }
1768
1769   if (SimplifyDemandedBits(SDValue(N, 0)))
1770     return SDValue(N, 0);
1771
1772   // fold (a+b) -> (a|b) iff a and b share no bits.
1773   if ((!LegalOperations || TLI.isOperationLegal(ISD::OR, VT)) &&
1774       VT.isInteger() && DAG.haveNoCommonBitsSet(N0, N1))
1775     return DAG.getNode(ISD::OR, DL, VT, N0, N1);
1776
1777   // fold (add x, shl(0 - y, n)) -> sub(x, shl(y, n))
1778   if (N1.getOpcode() == ISD::SHL && N1.getOperand(0).getOpcode() == ISD::SUB &&
1779       isNullConstantOrNullSplatConstant(N1.getOperand(0).getOperand(0)))
1780     return DAG.getNode(ISD::SUB, DL, VT, N0,
1781                        DAG.getNode(ISD::SHL, DL, VT,
1782                                    N1.getOperand(0).getOperand(1),
1783                                    N1.getOperand(1)));
1784   if (N0.getOpcode() == ISD::SHL && N0.getOperand(0).getOpcode() == ISD::SUB &&
1785       isNullConstantOrNullSplatConstant(N0.getOperand(0).getOperand(0)))
1786     return DAG.getNode(ISD::SUB, DL, VT, N1,
1787                        DAG.getNode(ISD::SHL, DL, VT,
1788                                    N0.getOperand(0).getOperand(1),
1789                                    N0.getOperand(1)));
1790
1791   if (N1.getOpcode() == ISD::AND) {
1792     SDValue AndOp0 = N1.getOperand(0);
1793     unsigned NumSignBits = DAG.ComputeNumSignBits(AndOp0);
1794     unsigned DestBits = VT.getScalarSizeInBits();
1795
1796     // (add z, (and (sbbl x, x), 1)) -> (sub z, (sbbl x, x))
1797     // and similar xforms where the inner op is either ~0 or 0.
1798     if (NumSignBits == DestBits &&
1799         isOneConstantOrOneSplatConstant(N1->getOperand(1)))
1800       return DAG.getNode(ISD::SUB, DL, VT, N->getOperand(0), AndOp0);
1801   }
1802
1803   // add (sext i1), X -> sub X, (zext i1)
1804   if (N0.getOpcode() == ISD::SIGN_EXTEND &&
1805       N0.getOperand(0).getValueType() == MVT::i1 &&
1806       !TLI.isOperationLegal(ISD::SIGN_EXTEND, MVT::i1)) {
1807     SDValue ZExt = DAG.getNode(ISD::ZERO_EXTEND, DL, VT, N0.getOperand(0));
1808     return DAG.getNode(ISD::SUB, DL, VT, N1, ZExt);
1809   }
1810
1811   // add X, (sextinreg Y i1) -> sub X, (and Y 1)
1812   if (N1.getOpcode() == ISD::SIGN_EXTEND_INREG) {
1813     VTSDNode *TN = cast<VTSDNode>(N1.getOperand(1));
1814     if (TN->getVT() == MVT::i1) {
1815       SDValue ZExt = DAG.getNode(ISD::AND, DL, VT, N1.getOperand(0),
1816                                  DAG.getConstant(1, DL, VT));
1817       return DAG.getNode(ISD::SUB, DL, VT, N0, ZExt);
1818     }
1819   }
1820
1821   return SDValue();
1822 }
1823
1824 SDValue DAGCombiner::visitADDC(SDNode *N) {
1825   SDValue N0 = N->getOperand(0);
1826   SDValue N1 = N->getOperand(1);
1827   EVT VT = N0.getValueType();
1828
1829   // If the flag result is dead, turn this into an ADD.
1830   if (!N->hasAnyUseOfValue(1))
1831     return CombineTo(N, DAG.getNode(ISD::ADD, SDLoc(N), VT, N0, N1),
1832                      DAG.getNode(ISD::CARRY_FALSE,
1833                                  SDLoc(N), MVT::Glue));
1834
1835   // canonicalize constant to RHS.
1836   ConstantSDNode *N0C = dyn_cast<ConstantSDNode>(N0);
1837   ConstantSDNode *N1C = dyn_cast<ConstantSDNode>(N1);
1838   if (N0C && !N1C)
1839     return DAG.getNode(ISD::ADDC, SDLoc(N), N->getVTList(), N1, N0);
1840
1841   // fold (addc x, 0) -> x + no carry out
1842   if (isNullConstant(N1))
1843     return CombineTo(N, N0, DAG.getNode(ISD::CARRY_FALSE,
1844                                         SDLoc(N), MVT::Glue));
1845
1846   // fold (addc a, b) -> (or a, b), CARRY_FALSE iff a and b share no bits.
1847   APInt LHSZero, LHSOne;
1848   APInt RHSZero, RHSOne;
1849   DAG.computeKnownBits(N0, LHSZero, LHSOne);
1850
1851   if (LHSZero.getBoolValue()) {
1852     DAG.computeKnownBits(N1, RHSZero, RHSOne);
1853
1854     // If all possibly-set bits on the LHS are clear on the RHS, return an OR.
1855     // If all possibly-set bits on the RHS are clear on the LHS, return an OR.
1856     if ((RHSZero & ~LHSZero) == ~LHSZero || (LHSZero & ~RHSZero) == ~RHSZero)
1857       return CombineTo(N, DAG.getNode(ISD::OR, SDLoc(N), VT, N0, N1),
1858                        DAG.getNode(ISD::CARRY_FALSE,
1859                                    SDLoc(N), MVT::Glue));
1860   }
1861
1862   return SDValue();
1863 }
1864
1865 SDValue DAGCombiner::visitADDE(SDNode *N) {
1866   SDValue N0 = N->getOperand(0);
1867   SDValue N1 = N->getOperand(1);
1868   SDValue CarryIn = N->getOperand(2);
1869
1870   // canonicalize constant to RHS
1871   ConstantSDNode *N0C = dyn_cast<ConstantSDNode>(N0);
1872   ConstantSDNode *N1C = dyn_cast<ConstantSDNode>(N1);
1873   if (N0C && !N1C)
1874     return DAG.getNode(ISD::ADDE, SDLoc(N), N->getVTList(),
1875                        N1, N0, CarryIn);
1876
1877   // fold (adde x, y, false) -> (addc x, y)
1878   if (CarryIn.getOpcode() == ISD::CARRY_FALSE)
1879     return DAG.getNode(ISD::ADDC, SDLoc(N), N->getVTList(), N0, N1);
1880
1881   return SDValue();
1882 }
1883
1884 // Since it may not be valid to emit a fold to zero for vector initializers
1885 // check if we can before folding.
1886 static SDValue tryFoldToZero(const SDLoc &DL, const TargetLowering &TLI, EVT VT,
1887                              SelectionDAG &DAG, bool LegalOperations,
1888                              bool LegalTypes) {
1889   if (!VT.isVector())
1890     return DAG.getConstant(0, DL, VT);
1891   if (!LegalOperations || TLI.isOperationLegal(ISD::BUILD_VECTOR, VT))
1892     return DAG.getConstant(0, DL, VT);
1893   return SDValue();
1894 }
1895
1896 SDValue DAGCombiner::visitSUB(SDNode *N) {
1897   SDValue N0 = N->getOperand(0);
1898   SDValue N1 = N->getOperand(1);
1899   EVT VT = N0.getValueType();
1900   SDLoc DL(N);
1901
1902   // fold vector ops
1903   if (VT.isVector()) {
1904     if (SDValue FoldedVOp = SimplifyVBinOp(N))
1905       return FoldedVOp;
1906
1907     // fold (sub x, 0) -> x, vector edition
1908     if (ISD::isBuildVectorAllZeros(N1.getNode()))
1909       return N0;
1910   }
1911
1912   // fold (sub x, x) -> 0
1913   // FIXME: Refactor this and xor and other similar operations together.
1914   if (N0 == N1)
1915     return tryFoldToZero(DL, TLI, VT, DAG, LegalOperations, LegalTypes);
1916   if (DAG.isConstantIntBuildVectorOrConstantInt(N0) &&
1917       DAG.isConstantIntBuildVectorOrConstantInt(N1)) {
1918     // fold (sub c1, c2) -> c1-c2
1919     return DAG.FoldConstantArithmetic(ISD::SUB, DL, VT, N0.getNode(),
1920                                       N1.getNode());
1921   }
1922
1923   ConstantSDNode *N1C = getAsNonOpaqueConstant(N1);
1924
1925   // fold (sub x, c) -> (add x, -c)
1926   if (N1C) {
1927     return DAG.getNode(ISD::ADD, DL, VT, N0,
1928                        DAG.getConstant(-N1C->getAPIntValue(), DL, VT));
1929   }
1930
1931   if (isNullConstantOrNullSplatConstant(N0)) {
1932     unsigned BitWidth = VT.getScalarSizeInBits();
1933     // Right-shifting everything out but the sign bit followed by negation is
1934     // the same as flipping arithmetic/logical shift type without the negation:
1935     // -(X >>u 31) -> (X >>s 31)
1936     // -(X >>s 31) -> (X >>u 31)
1937     if (N1->getOpcode() == ISD::SRA || N1->getOpcode() == ISD::SRL) {
1938       ConstantSDNode *ShiftAmt = isConstOrConstSplat(N1.getOperand(1));
1939       if (ShiftAmt && ShiftAmt->getZExtValue() == BitWidth - 1) {
1940         auto NewSh = N1->getOpcode() == ISD::SRA ? ISD::SRL : ISD::SRA;
1941         if (!LegalOperations || TLI.isOperationLegal(NewSh, VT))
1942           return DAG.getNode(NewSh, DL, VT, N1.getOperand(0), N1.getOperand(1));
1943       }
1944     }
1945
1946     // 0 - X --> 0 if the sub is NUW.
1947     if (N->getFlags()->hasNoUnsignedWrap())
1948       return N0;
1949
1950     if (DAG.MaskedValueIsZero(N1, ~APInt::getSignBit(BitWidth))) {
1951       // N1 is either 0 or the minimum signed value. If the sub is NSW, then
1952       // N1 must be 0 because negating the minimum signed value is undefined.
1953       if (N->getFlags()->hasNoSignedWrap())
1954         return N0;
1955
1956       // 0 - X --> X if X is 0 or the minimum signed value.
1957       return N1;
1958     }
1959   }
1960
1961   // Canonicalize (sub -1, x) -> ~x, i.e. (xor x, -1)
1962   if (isAllOnesConstantOrAllOnesSplatConstant(N0))
1963     return DAG.getNode(ISD::XOR, DL, VT, N1, N0);
1964
1965   // fold A-(A-B) -> B
1966   if (N1.getOpcode() == ISD::SUB && N0 == N1.getOperand(0))
1967     return N1.getOperand(1);
1968
1969   // fold (A+B)-A -> B
1970   if (N0.getOpcode() == ISD::ADD && N0.getOperand(0) == N1)
1971     return N0.getOperand(1);
1972
1973   // fold (A+B)-B -> A
1974   if (N0.getOpcode() == ISD::ADD && N0.getOperand(1) == N1)
1975     return N0.getOperand(0);
1976
1977   // fold C2-(A+C1) -> (C2-C1)-A
1978   if (N1.getOpcode() == ISD::ADD) {
1979     SDValue N11 = N1.getOperand(1);
1980     if (isConstantOrConstantVector(N0, /* NoOpaques */ true) &&
1981         isConstantOrConstantVector(N11, /* NoOpaques */ true)) {
1982       SDValue NewC = DAG.getNode(ISD::SUB, DL, VT, N0, N11);
1983       return DAG.getNode(ISD::SUB, DL, VT, NewC, N1.getOperand(0));
1984     }
1985   }
1986
1987   // fold ((A+(B+or-C))-B) -> A+or-C
1988   if (N0.getOpcode() == ISD::ADD &&
1989       (N0.getOperand(1).getOpcode() == ISD::SUB ||
1990        N0.getOperand(1).getOpcode() == ISD::ADD) &&
1991       N0.getOperand(1).getOperand(0) == N1)
1992     return DAG.getNode(N0.getOperand(1).getOpcode(), DL, VT, N0.getOperand(0),
1993                        N0.getOperand(1).getOperand(1));
1994
1995   // fold ((A+(C+B))-B) -> A+C
1996   if (N0.getOpcode() == ISD::ADD && N0.getOperand(1).getOpcode() == ISD::ADD &&
1997       N0.getOperand(1).getOperand(1) == N1)
1998     return DAG.getNode(ISD::ADD, DL, VT, N0.getOperand(0),
1999                        N0.getOperand(1).getOperand(0));
2000
2001   // fold ((A-(B-C))-C) -> A-B
2002   if (N0.getOpcode() == ISD::SUB && N0.getOperand(1).getOpcode() == ISD::SUB &&
2003       N0.getOperand(1).getOperand(1) == N1)
2004     return DAG.getNode(ISD::SUB, DL, VT, N0.getOperand(0),
2005                        N0.getOperand(1).getOperand(0));
2006
2007   // If either operand of a sub is undef, the result is undef
2008   if (N0.isUndef())
2009     return N0;
2010   if (N1.isUndef())
2011     return N1;
2012
2013   // If the relocation model supports it, consider symbol offsets.
2014   if (GlobalAddressSDNode *GA = dyn_cast<GlobalAddressSDNode>(N0))
2015     if (!LegalOperations && TLI.isOffsetFoldingLegal(GA)) {
2016       // fold (sub Sym, c) -> Sym-c
2017       if (N1C && GA->getOpcode() == ISD::GlobalAddress)
2018         return DAG.getGlobalAddress(GA->getGlobal(), SDLoc(N1C), VT,
2019                                     GA->getOffset() -
2020                                         (uint64_t)N1C->getSExtValue());
2021       // fold (sub Sym+c1, Sym+c2) -> c1-c2
2022       if (GlobalAddressSDNode *GB = dyn_cast<GlobalAddressSDNode>(N1))
2023         if (GA->getGlobal() == GB->getGlobal())
2024           return DAG.getConstant((uint64_t)GA->getOffset() - GB->getOffset(),
2025                                  DL, VT);
2026     }
2027
2028   // sub X, (sextinreg Y i1) -> add X, (and Y 1)
2029   if (N1.getOpcode() == ISD::SIGN_EXTEND_INREG) {
2030     VTSDNode *TN = cast<VTSDNode>(N1.getOperand(1));
2031     if (TN->getVT() == MVT::i1) {
2032       SDValue ZExt = DAG.getNode(ISD::AND, DL, VT, N1.getOperand(0),
2033                                  DAG.getConstant(1, DL, VT));
2034       return DAG.getNode(ISD::ADD, DL, VT, N0, ZExt);
2035     }
2036   }
2037
2038   return SDValue();
2039 }
2040
2041 SDValue DAGCombiner::visitSUBC(SDNode *N) {
2042   SDValue N0 = N->getOperand(0);
2043   SDValue N1 = N->getOperand(1);
2044   EVT VT = N0.getValueType();
2045   SDLoc DL(N);
2046
2047   // If the flag result is dead, turn this into an SUB.
2048   if (!N->hasAnyUseOfValue(1))
2049     return CombineTo(N, DAG.getNode(ISD::SUB, DL, VT, N0, N1),
2050                      DAG.getNode(ISD::CARRY_FALSE, DL, MVT::Glue));
2051
2052   // fold (subc x, x) -> 0 + no borrow
2053   if (N0 == N1)
2054     return CombineTo(N, DAG.getConstant(0, DL, VT),
2055                      DAG.getNode(ISD::CARRY_FALSE, DL, MVT::Glue));
2056
2057   // fold (subc x, 0) -> x + no borrow
2058   if (isNullConstant(N1))
2059     return CombineTo(N, N0, DAG.getNode(ISD::CARRY_FALSE, DL, MVT::Glue));
2060
2061   // Canonicalize (sub -1, x) -> ~x, i.e. (xor x, -1) + no borrow
2062   if (isAllOnesConstant(N0))
2063     return CombineTo(N, DAG.getNode(ISD::XOR, DL, VT, N1, N0),
2064                      DAG.getNode(ISD::CARRY_FALSE, DL, MVT::Glue));
2065
2066   return SDValue();
2067 }
2068
2069 SDValue DAGCombiner::visitSUBE(SDNode *N) {
2070   SDValue N0 = N->getOperand(0);
2071   SDValue N1 = N->getOperand(1);
2072   SDValue CarryIn = N->getOperand(2);
2073
2074   // fold (sube x, y, false) -> (subc x, y)
2075   if (CarryIn.getOpcode() == ISD::CARRY_FALSE)
2076     return DAG.getNode(ISD::SUBC, SDLoc(N), N->getVTList(), N0, N1);
2077
2078   return SDValue();
2079 }
2080
2081 SDValue DAGCombiner::visitMUL(SDNode *N) {
2082   SDValue N0 = N->getOperand(0);
2083   SDValue N1 = N->getOperand(1);
2084   EVT VT = N0.getValueType();
2085
2086   // fold (mul x, undef) -> 0
2087   if (N0.isUndef() || N1.isUndef())
2088     return DAG.getConstant(0, SDLoc(N), VT);
2089
2090   bool N0IsConst = false;
2091   bool N1IsConst = false;
2092   bool N1IsOpaqueConst = false;
2093   bool N0IsOpaqueConst = false;
2094   APInt ConstValue0, ConstValue1;
2095   // fold vector ops
2096   if (VT.isVector()) {
2097     if (SDValue FoldedVOp = SimplifyVBinOp(N))
2098       return FoldedVOp;
2099
2100     N0IsConst = ISD::isConstantSplatVector(N0.getNode(), ConstValue0);
2101     N1IsConst = ISD::isConstantSplatVector(N1.getNode(), ConstValue1);
2102   } else {
2103     N0IsConst = isa<ConstantSDNode>(N0);
2104     if (N0IsConst) {
2105       ConstValue0 = cast<ConstantSDNode>(N0)->getAPIntValue();
2106       N0IsOpaqueConst = cast<ConstantSDNode>(N0)->isOpaque();
2107     }
2108     N1IsConst = isa<ConstantSDNode>(N1);
2109     if (N1IsConst) {
2110       ConstValue1 = cast<ConstantSDNode>(N1)->getAPIntValue();
2111       N1IsOpaqueConst = cast<ConstantSDNode>(N1)->isOpaque();
2112     }
2113   }
2114
2115   // fold (mul c1, c2) -> c1*c2
2116   if (N0IsConst && N1IsConst && !N0IsOpaqueConst && !N1IsOpaqueConst)
2117     return DAG.FoldConstantArithmetic(ISD::MUL, SDLoc(N), VT,
2118                                       N0.getNode(), N1.getNode());
2119
2120   // canonicalize constant to RHS (vector doesn't have to splat)
2121   if (DAG.isConstantIntBuildVectorOrConstantInt(N0) &&
2122      !DAG.isConstantIntBuildVectorOrConstantInt(N1))
2123     return DAG.getNode(ISD::MUL, SDLoc(N), VT, N1, N0);
2124   // fold (mul x, 0) -> 0
2125   if (N1IsConst && ConstValue1 == 0)
2126     return N1;
2127   // We require a splat of the entire scalar bit width for non-contiguous
2128   // bit patterns.
2129   bool IsFullSplat =
2130     ConstValue1.getBitWidth() == VT.getScalarSizeInBits();
2131   // fold (mul x, 1) -> x
2132   if (N1IsConst && ConstValue1 == 1 && IsFullSplat)
2133     return N0;
2134   // fold (mul x, -1) -> 0-x
2135   if (N1IsConst && ConstValue1.isAllOnesValue()) {
2136     SDLoc DL(N);
2137     return DAG.getNode(ISD::SUB, DL, VT,
2138                        DAG.getConstant(0, DL, VT), N0);
2139   }
2140   // fold (mul x, (1 << c)) -> x << c
2141   if (N1IsConst && !N1IsOpaqueConst && ConstValue1.isPowerOf2() &&
2142       IsFullSplat) {
2143     SDLoc DL(N);
2144     return DAG.getNode(ISD::SHL, DL, VT, N0,
2145                        DAG.getConstant(ConstValue1.logBase2(), DL,
2146                                        getShiftAmountTy(N0.getValueType())));
2147   }
2148   // fold (mul x, -(1 << c)) -> -(x << c) or (-x) << c
2149   if (N1IsConst && !N1IsOpaqueConst && (-ConstValue1).isPowerOf2() &&
2150       IsFullSplat) {
2151     unsigned Log2Val = (-ConstValue1).logBase2();
2152     SDLoc DL(N);
2153     // FIXME: If the input is something that is easily negated (e.g. a
2154     // single-use add), we should put the negate there.
2155     return DAG.getNode(ISD::SUB, DL, VT,
2156                        DAG.getConstant(0, DL, VT),
2157                        DAG.getNode(ISD::SHL, DL, VT, N0,
2158                             DAG.getConstant(Log2Val, DL,
2159                                       getShiftAmountTy(N0.getValueType()))));
2160   }
2161
2162   // (mul (shl X, c1), c2) -> (mul X, c2 << c1)
2163   if (N0.getOpcode() == ISD::SHL &&
2164       isConstantOrConstantVector(N1, /* NoOpaques */ true) &&
2165       isConstantOrConstantVector(N0.getOperand(1), /* NoOpaques */ true)) {
2166     SDValue C3 = DAG.getNode(ISD::SHL, SDLoc(N), VT, N1, N0.getOperand(1));
2167     if (isConstantOrConstantVector(C3))
2168       return DAG.getNode(ISD::MUL, SDLoc(N), VT, N0.getOperand(0), C3);
2169   }
2170
2171   // Change (mul (shl X, C), Y) -> (shl (mul X, Y), C) when the shift has one
2172   // use.
2173   {
2174     SDValue Sh(nullptr, 0), Y(nullptr, 0);
2175
2176     // Check for both (mul (shl X, C), Y)  and  (mul Y, (shl X, C)).
2177     if (N0.getOpcode() == ISD::SHL &&
2178         isConstantOrConstantVector(N0.getOperand(1)) &&
2179         N0.getNode()->hasOneUse()) {
2180       Sh = N0; Y = N1;
2181     } else if (N1.getOpcode() == ISD::SHL &&
2182                isConstantOrConstantVector(N1.getOperand(1)) &&
2183                N1.getNode()->hasOneUse()) {
2184       Sh = N1; Y = N0;
2185     }
2186
2187     if (Sh.getNode()) {
2188       SDValue Mul = DAG.getNode(ISD::MUL, SDLoc(N), VT, Sh.getOperand(0), Y);
2189       return DAG.getNode(ISD::SHL, SDLoc(N), VT, Mul, Sh.getOperand(1));
2190     }
2191   }
2192
2193   // fold (mul (add x, c1), c2) -> (add (mul x, c2), c1*c2)
2194   if (DAG.isConstantIntBuildVectorOrConstantInt(N1) &&
2195       N0.getOpcode() == ISD::ADD &&
2196       DAG.isConstantIntBuildVectorOrConstantInt(N0.getOperand(1)) &&
2197       isMulAddWithConstProfitable(N, N0, N1))
2198       return DAG.getNode(ISD::ADD, SDLoc(N), VT,
2199                          DAG.getNode(ISD::MUL, SDLoc(N0), VT,
2200                                      N0.getOperand(0), N1),
2201                          DAG.getNode(ISD::MUL, SDLoc(N1), VT,
2202                                      N0.getOperand(1), N1));
2203
2204   // reassociate mul
2205   if (SDValue RMUL = ReassociateOps(ISD::MUL, SDLoc(N), N0, N1))
2206     return RMUL;
2207
2208   return SDValue();
2209 }
2210
2211 /// Return true if divmod libcall is available.
2212 static bool isDivRemLibcallAvailable(SDNode *Node, bool isSigned,
2213                                      const TargetLowering &TLI) {
2214   RTLIB::Libcall LC;
2215   EVT NodeType = Node->getValueType(0);
2216   if (!NodeType.isSimple())
2217     return false;
2218   switch (NodeType.getSimpleVT().SimpleTy) {
2219   default: return false; // No libcall for vector types.
2220   case MVT::i8:   LC= isSigned ? RTLIB::SDIVREM_I8  : RTLIB::UDIVREM_I8;  break;
2221   case MVT::i16:  LC= isSigned ? RTLIB::SDIVREM_I16 : RTLIB::UDIVREM_I16; break;
2222   case MVT::i32:  LC= isSigned ? RTLIB::SDIVREM_I32 : RTLIB::UDIVREM_I32; break;
2223   case MVT::i64:  LC= isSigned ? RTLIB::SDIVREM_I64 : RTLIB::UDIVREM_I64; break;
2224   case MVT::i128: LC= isSigned ? RTLIB::SDIVREM_I128:RTLIB::UDIVREM_I128; break;
2225   }
2226
2227   return TLI.getLibcallName(LC) != nullptr;
2228 }
2229
2230 /// Issue divrem if both quotient and remainder are needed.
2231 SDValue DAGCombiner::useDivRem(SDNode *Node) {
2232   if (Node->use_empty())
2233     return SDValue(); // This is a dead node, leave it alone.
2234
2235   unsigned Opcode = Node->getOpcode();
2236   bool isSigned = (Opcode == ISD::SDIV) || (Opcode == ISD::SREM);
2237   unsigned DivRemOpc = isSigned ? ISD::SDIVREM : ISD::UDIVREM;
2238
2239   // DivMod lib calls can still work on non-legal types if using lib-calls.
2240   EVT VT = Node->getValueType(0);
2241   if (VT.isVector() || !VT.isInteger())
2242     return SDValue();
2243
2244   if (!TLI.isTypeLegal(VT) && !TLI.isOperationCustom(DivRemOpc, VT))
2245     return SDValue();
2246
2247   // If DIVREM is going to get expanded into a libcall,
2248   // but there is no libcall available, then don't combine.
2249   if (!TLI.isOperationLegalOrCustom(DivRemOpc, VT) &&
2250       !isDivRemLibcallAvailable(Node, isSigned, TLI))
2251     return SDValue();
2252
2253   // If div is legal, it's better to do the normal expansion
2254   unsigned OtherOpcode = 0;
2255   if ((Opcode == ISD::SDIV) || (Opcode == ISD::UDIV)) {
2256     OtherOpcode = isSigned ? ISD::SREM : ISD::UREM;
2257     if (TLI.isOperationLegalOrCustom(Opcode, VT))
2258       return SDValue();
2259   } else {
2260     OtherOpcode = isSigned ? ISD::SDIV : ISD::UDIV;
2261     if (TLI.isOperationLegalOrCustom(OtherOpcode, VT))
2262       return SDValue();
2263   }
2264
2265   SDValue Op0 = Node->getOperand(0);
2266   SDValue Op1 = Node->getOperand(1);
2267   SDValue combined;
2268   for (SDNode::use_iterator UI = Op0.getNode()->use_begin(),
2269          UE = Op0.getNode()->use_end(); UI != UE;) {
2270     SDNode *User = *UI++;
2271     if (User == Node || User->use_empty())
2272       continue;
2273     // Convert the other matching node(s), too;
2274     // otherwise, the DIVREM may get target-legalized into something
2275     // target-specific that we won't be able to recognize.
2276     unsigned UserOpc = User->getOpcode();
2277     if ((UserOpc == Opcode || UserOpc == OtherOpcode || UserOpc == DivRemOpc) &&
2278         User->getOperand(0) == Op0 &&
2279         User->getOperand(1) == Op1) {
2280       if (!combined) {
2281         if (UserOpc == OtherOpcode) {
2282           SDVTList VTs = DAG.getVTList(VT, VT);
2283           combined = DAG.getNode(DivRemOpc, SDLoc(Node), VTs, Op0, Op1);
2284         } else if (UserOpc == DivRemOpc) {
2285           combined = SDValue(User, 0);
2286         } else {
2287           assert(UserOpc == Opcode);
2288           continue;
2289         }
2290       }
2291       if (UserOpc == ISD::SDIV || UserOpc == ISD::UDIV)
2292         CombineTo(User, combined);
2293       else if (UserOpc == ISD::SREM || UserOpc == ISD::UREM)
2294         CombineTo(User, combined.getValue(1));
2295     }
2296   }
2297   return combined;
2298 }
2299
2300 SDValue DAGCombiner::visitSDIV(SDNode *N) {
2301   SDValue N0 = N->getOperand(0);
2302   SDValue N1 = N->getOperand(1);
2303   EVT VT = N->getValueType(0);
2304
2305   // fold vector ops
2306   if (VT.isVector())
2307     if (SDValue FoldedVOp = SimplifyVBinOp(N))
2308       return FoldedVOp;
2309
2310   SDLoc DL(N);
2311
2312   // fold (sdiv c1, c2) -> c1/c2
2313   ConstantSDNode *N0C = isConstOrConstSplat(N0);
2314   ConstantSDNode *N1C = isConstOrConstSplat(N1);
2315   if (N0C && N1C && !N0C->isOpaque() && !N1C->isOpaque())
2316     return DAG.FoldConstantArithmetic(ISD::SDIV, DL, VT, N0C, N1C);
2317   // fold (sdiv X, 1) -> X
2318   if (N1C && N1C->isOne())
2319     return N0;
2320   // fold (sdiv X, -1) -> 0-X
2321   if (N1C && N1C->isAllOnesValue())
2322     return DAG.getNode(ISD::SUB, DL, VT,
2323                        DAG.getConstant(0, DL, VT), N0);
2324
2325   // If we know the sign bits of both operands are zero, strength reduce to a
2326   // udiv instead.  Handles (X&15) /s 4 -> X&15 >> 2
2327   if (DAG.SignBitIsZero(N1) && DAG.SignBitIsZero(N0))
2328     return DAG.getNode(ISD::UDIV, DL, N1.getValueType(), N0, N1);
2329
2330   // fold (sdiv X, pow2) -> simple ops after legalize
2331   // FIXME: We check for the exact bit here because the generic lowering gives
2332   // better results in that case. The target-specific lowering should learn how
2333   // to handle exact sdivs efficiently.
2334   if (N1C && !N1C->isNullValue() && !N1C->isOpaque() &&
2335       !cast<BinaryWithFlagsSDNode>(N)->Flags.hasExact() &&
2336       (N1C->getAPIntValue().isPowerOf2() ||
2337        (-N1C->getAPIntValue()).isPowerOf2())) {
2338     // Target-specific implementation of sdiv x, pow2.
2339     if (SDValue Res = BuildSDIVPow2(N))
2340       return Res;
2341
2342     unsigned lg2 = N1C->getAPIntValue().countTrailingZeros();
2343
2344     // Splat the sign bit into the register
2345     SDValue SGN =
2346         DAG.getNode(ISD::SRA, DL, VT, N0,
2347                     DAG.getConstant(VT.getScalarSizeInBits() - 1, DL,
2348                                     getShiftAmountTy(N0.getValueType())));
2349     AddToWorklist(SGN.getNode());
2350
2351     // Add (N0 < 0) ? abs2 - 1 : 0;
2352     SDValue SRL =
2353         DAG.getNode(ISD::SRL, DL, VT, SGN,
2354                     DAG.getConstant(VT.getScalarSizeInBits() - lg2, DL,
2355                                     getShiftAmountTy(SGN.getValueType())));
2356     SDValue ADD = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, VT, N0, SRL);
2357     AddToWorklist(SRL.getNode());
2358     AddToWorklist(ADD.getNode());    // Divide by pow2
2359     SDValue SRA = DAG.getNode(ISD::SRA, DL, VT, ADD,
2360                   DAG.getConstant(lg2, DL,
2361                                   getShiftAmountTy(ADD.getValueType())));
2362
2363     // If we're dividing by a positive value, we're done.  Otherwise, we must
2364     // negate the result.
2365     if (N1C->getAPIntValue().isNonNegative())
2366       return SRA;
2367
2368     AddToWorklist(SRA.getNode());
2369     return DAG.getNode(ISD::SUB, DL, VT, DAG.getConstant(0, DL, VT), SRA);
2370   }
2371
2372   // If integer divide is expensive and we satisfy the requirements, emit an
2373   // alternate sequence.  Targets may check function attributes for size/speed
2374   // trade-offs.
2375   AttributeSet Attr = DAG.getMachineFunction().getFunction()->getAttributes();
2376   if (N1C && !TLI.isIntDivCheap(N->getValueType(0), Attr))
2377     if (SDValue Op = BuildSDIV(N))
2378       return Op;
2379
2380   // sdiv, srem -> sdivrem
2381   // If the divisor is constant, then return DIVREM only if isIntDivCheap() is
2382   // true.  Otherwise, we break the simplification logic in visitREM().
2383   if (!N1C || TLI.isIntDivCheap(N->getValueType(0), Attr))
2384     if (SDValue DivRem = useDivRem(N))
2385         return DivRem;
2386
2387   // undef / X -> 0
2388   if (N0.isUndef())
2389     return DAG.getConstant(0, DL, VT);
2390   // X / undef -> undef
2391   if (N1.isUndef())
2392     return N1;
2393
2394   return SDValue();
2395 }
2396
2397 SDValue DAGCombiner::visitUDIV(SDNode *N) {
2398   SDValue N0 = N->getOperand(0);
2399   SDValue N1 = N->getOperand(1);
2400   EVT VT = N->getValueType(0);
2401
2402   // fold vector ops
2403   if (VT.isVector())
2404     if (SDValue FoldedVOp = SimplifyVBinOp(N))
2405       return FoldedVOp;
2406
2407   SDLoc DL(N);
2408
2409   // fold (udiv c1, c2) -> c1/c2
2410   ConstantSDNode *N0C = isConstOrConstSplat(N0);
2411   ConstantSDNode *N1C = isConstOrConstSplat(N1);
2412   if (N0C && N1C)
2413     if (SDValue Folded = DAG.FoldConstantArithmetic(ISD::UDIV, DL, VT,
2414                                                     N0C, N1C))
2415       return Folded;
2416
2417   // fold (udiv x, (1 << c)) -> x >>u c
2418   if (isConstantOrConstantVector(N1, /*NoOpaques*/ true) &&
2419       DAG.isKnownToBeAPowerOfTwo(N1)) {
2420     SDValue LogBase2 = BuildLogBase2(N1, DL);
2421     AddToWorklist(LogBase2.getNode());
2422
2423     EVT ShiftVT = getShiftAmountTy(N0.getValueType());
2424     SDValue Trunc = DAG.getZExtOrTrunc(LogBase2, DL, ShiftVT);
2425     AddToWorklist(Trunc.getNode());
2426     return DAG.getNode(ISD::SRL, DL, VT, N0, Trunc);
2427   }
2428
2429   // fold (udiv x, (shl c, y)) -> x >>u (log2(c)+y) iff c is power of 2
2430   if (N1.getOpcode() == ISD::SHL) {
2431     SDValue N10 = N1.getOperand(0);
2432     if (isConstantOrConstantVector(N10, /*NoOpaques*/ true) &&
2433         DAG.isKnownToBeAPowerOfTwo(N10)) {
2434       SDValue LogBase2 = BuildLogBase2(N10, DL);
2435       AddToWorklist(LogBase2.getNode());
2436
2437       EVT ADDVT = N1.getOperand(1).getValueType();
2438       SDValue Trunc = DAG.getZExtOrTrunc(LogBase2, DL, ADDVT);
2439       AddToWorklist(Trunc.getNode());
2440       SDValue Add = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, ADDVT, N1.getOperand(1), Trunc);
2441       AddToWorklist(Add.getNode());
2442       return DAG.getNode(ISD::SRL, DL, VT, N0, Add);
2443     }
2444   }
2445
2446   // fold (udiv x, c) -> alternate
2447   AttributeSet Attr = DAG.getMachineFunction().getFunction()->getAttributes();
2448   if (N1C && !TLI.isIntDivCheap(N->getValueType(0), Attr))
2449     if (SDValue Op = BuildUDIV(N))
2450       return Op;
2451
2452   // sdiv, srem -> sdivrem
2453   // If the divisor is constant, then return DIVREM only if isIntDivCheap() is
2454   // true.  Otherwise, we break the simplification logic in visitREM().
2455   if (!N1C || TLI.isIntDivCheap(N->getValueType(0), Attr))
2456     if (SDValue DivRem = useDivRem(N))
2457         return DivRem;
2458
2459   // undef / X -> 0
2460   if (N0.isUndef())
2461     return DAG.getConstant(0, DL, VT);
2462   // X / undef -> undef
2463   if (N1.isUndef())
2464     return N1;
2465
2466   return SDValue();
2467 }
2468
2469 // handles ISD::SREM and ISD::UREM
2470 SDValue DAGCombiner::visitREM(SDNode *N) {
2471   unsigned Opcode = N->getOpcode();
2472   SDValue N0 = N->getOperand(0);
2473   SDValue N1 = N->getOperand(1);
2474   EVT VT = N->getValueType(0);
2475   bool isSigned = (Opcode == ISD::SREM);
2476   SDLoc DL(N);
2477
2478   // fold (rem c1, c2) -> c1%c2
2479   ConstantSDNode *N0C = isConstOrConstSplat(N0);
2480   ConstantSDNode *N1C = isConstOrConstSplat(N1);
2481   if (N0C && N1C)
2482     if (SDValue Folded = DAG.FoldConstantArithmetic(Opcode, DL, VT, N0C, N1C))
2483       return Folded;
2484
2485   if (isSigned) {
2486     // If we know the sign bits of both operands are zero, strength reduce to a
2487     // urem instead.  Handles (X & 0x0FFFFFFF) %s 16 -> X&15
2488     if (DAG.SignBitIsZero(N1) && DAG.SignBitIsZero(N0))
2489       return DAG.getNode(ISD::UREM, DL, VT, N0, N1);
2490   } else {
2491     // fold (urem x, pow2) -> (and x, pow2-1)
2492     if (DAG.isKnownToBeAPowerOfTwo(N1)) {
2493       APInt NegOne = APInt::getAllOnesValue(VT.getScalarSizeInBits());
2494       SDValue Add =
2495           DAG.getNode(ISD::ADD, DL, VT, N1, DAG.getConstant(NegOne, DL, VT));
2496       AddToWorklist(Add.getNode());
2497       return DAG.getNode(ISD::AND, DL, VT, N0, Add);
2498     }
2499     // fold (urem x, (shl pow2, y)) -> (and x, (add (shl pow2, y), -1))
2500     if (N1.getOpcode() == ISD::SHL &&
2501         DAG.isKnownToBeAPowerOfTwo(N1.getOperand(0))) {
2502       APInt NegOne = APInt::getAllOnesValue(VT.getScalarSizeInBits());
2503       SDValue Add =
2504           DAG.getNode(ISD::ADD, DL, VT, N1, DAG.getConstant(NegOne, DL, VT));
2505       AddToWorklist(Add.getNode());
2506       return DAG.getNode(ISD::AND, DL, VT, N0, Add);
2507     }
2508   }
2509
2510   AttributeSet Attr = DAG.getMachineFunction().getFunction()->getAttributes();
2511
2512   // If X/C can be simplified by the division-by-constant logic, lower
2513   // X%C to the equivalent of X-X/C*C.
2514   // To avoid mangling nodes, this simplification requires that the combine()
2515   // call for the speculative DIV must not cause a DIVREM conversion.  We guard
2516   // against this by skipping the simplification if isIntDivCheap().  When
2517   // div is not cheap, combine will not return a DIVREM.  Regardless,
2518   // checking cheapness here makes sense since the simplification results in
2519   // fatter code.
2520   if (N1C && !N1C->isNullValue() && !TLI.isIntDivCheap(VT, Attr)) {
2521     unsigned DivOpcode = isSigned ? ISD::SDIV : ISD::UDIV;
2522     SDValue Div = DAG.getNode(DivOpcode, DL, VT, N0, N1);
2523     AddToWorklist(Div.getNode());
2524     SDValue OptimizedDiv = combine(Div.getNode());
2525     if (OptimizedDiv.getNode() && OptimizedDiv.getNode() != Div.getNode()) {
2526       assert((OptimizedDiv.getOpcode() != ISD::UDIVREM) &&
2527              (OptimizedDiv.getOpcode() != ISD::SDIVREM));
2528       SDValue Mul = DAG.getNode(ISD::MUL, DL, VT, OptimizedDiv, N1);
2529       SDValue Sub = DAG.getNode(ISD::SUB, DL, VT, N0, Mul);
2530       AddToWorklist(Mul.getNode());
2531       return Sub;
2532     }
2533   }
2534
2535   // sdiv, srem -> sdivrem
2536   if (SDValue DivRem = useDivRem(N))
2537     return DivRem.getValue(1);
2538
2539   // undef % X -> 0
2540   if (N0.isUndef())
2541     return DAG.getConstant(0, DL, VT);
2542   // X % undef -> undef
2543   if (N1.isUndef())
2544     return N1;
2545
2546   return SDValue();
2547 }
2548
2549 SDValue DAGCombiner::visitMULHS(SDNode *N) {
2550   SDValue N0 = N->getOperand(0);
2551   SDValue N1 = N->getOperand(1);
2552   EVT VT = N->getValueType(0);
2553   SDLoc DL(N);
2554
2555   // fold (mulhs x, 0) -> 0
2556   if (isNullConstant(N1))
2557     return N1;
2558   // fold (mulhs x, 1) -> (sra x, size(x)-1)
2559   if (isOneConstant(N1)) {
2560     SDLoc DL(N);
2561     return DAG.getNode(ISD::SRA, DL, N0.getValueType(), N0,
2562                        DAG.getConstant(N0.getValueSizeInBits() - 1, DL,
2563                                        getShiftAmountTy(N0.getValueType())));
2564   }
2565   // fold (mulhs x, undef) -> 0
2566   if (N0.isUndef() || N1.isUndef())
2567     return DAG.getConstant(0, SDLoc(N), VT);
2568
2569   // If the type twice as wide is legal, transform the mulhs to a wider multiply
2570   // plus a shift.
2571   if (VT.isSimple() && !VT.isVector()) {
2572     MVT Simple = VT.getSimpleVT();
2573     unsigned SimpleSize = Simple.getSizeInBits();
2574     EVT NewVT = EVT::getIntegerVT(*DAG.getContext(), SimpleSize*2);
2575     if (TLI.isOperationLegal(ISD::MUL, NewVT)) {
2576       N0 = DAG.getNode(ISD::SIGN_EXTEND, DL, NewVT, N0);
2577       N1 = DAG.getNode(ISD::SIGN_EXTEND, DL, NewVT, N1);
2578       N1 = DAG.getNode(ISD::MUL, DL, NewVT, N0, N1);
2579       N1 = DAG.getNode(ISD::SRL, DL, NewVT, N1,
2580             DAG.getConstant(SimpleSize, DL,
2581                             getShiftAmountTy(N1.getValueType())));
2582       return DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, VT, N1);
2583     }
2584   }
2585
2586   return SDValue();
2587 }
2588
2589 SDValue DAGCombiner::visitMULHU(SDNode *N) {
2590   SDValue N0 = N->getOperand(0);
2591   SDValue N1 = N->getOperand(1);
2592   EVT VT = N->getValueType(0);
2593   SDLoc DL(N);
2594
2595   // fold (mulhu x, 0) -> 0
2596   if (isNullConstant(N1))
2597     return N1;
2598   // fold (mulhu x, 1) -> 0
2599   if (isOneConstant(N1))
2600     return DAG.getConstant(0, DL, N0.getValueType());
2601   // fold (mulhu x, undef) -> 0
2602   if (N0.isUndef() || N1.isUndef())
2603     return DAG.getConstant(0, DL, VT);
2604
2605   // If the type twice as wide is legal, transform the mulhu to a wider multiply
2606   // plus a shift.
2607   if (VT.isSimple() && !VT.isVector()) {
2608     MVT Simple = VT.getSimpleVT();
2609     unsigned SimpleSize = Simple.getSizeInBits();
2610     EVT NewVT = EVT::getIntegerVT(*DAG.getContext(), SimpleSize*2);
2611     if (TLI.isOperationLegal(ISD::MUL, NewVT)) {
2612       N0 = DAG.getNode(ISD::ZERO_EXTEND, DL, NewVT, N0);
2613       N1 = DAG.getNode(ISD::ZERO_EXTEND, DL, NewVT, N1);
2614       N1 = DAG.getNode(ISD::MUL, DL, NewVT, N0, N1);
2615       N1 = DAG.getNode(ISD::SRL, DL, NewVT, N1,
2616             DAG.getConstant(SimpleSize, DL,
2617                             getShiftAmountTy(N1.getValueType())));
2618       return DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, VT, N1);
2619     }
2620   }
2621
2622   return SDValue();
2623 }
2624
2625 /// Perform optimizations common to nodes that compute two values. LoOp and HiOp
2626 /// give the opcodes for the two computations that are being performed. Return
2627 /// true if a simplification was made.
2628 SDValue DAGCombiner::SimplifyNodeWithTwoResults(SDNode *N, unsigned LoOp,
2629                                                 unsigned HiOp) {
2630   // If the high half is not needed, just compute the low half.
2631   bool HiExists = N->hasAnyUseOfValue(1);
2632   if (!HiExists &&
2633       (!LegalOperations ||
2634        TLI.isOperationLegalOrCustom(LoOp, N->getValueType(0)))) {
2635     SDValue Res = DAG.getNode(LoOp, SDLoc(N), N->getValueType(0), N->ops());
2636     return CombineTo(N, Res, Res);
2637   }
2638
2639   // If the low half is not needed, just compute the high half.
2640   bool LoExists = N->hasAnyUseOfValue(0);
2641   if (!LoExists &&
2642       (!LegalOperations ||
2643        TLI.isOperationLegal(HiOp, N->getValueType(1)))) {
2644     SDValue Res = DAG.getNode(HiOp, SDLoc(N), N->getValueType(1), N->ops());
2645     return CombineTo(N, Res, Res);
2646   }
2647
2648   // If both halves are used, return as it is.
2649   if (LoExists && HiExists)
2650     return SDValue();
2651
2652   // If the two computed results can be simplified separately, separate them.
2653   if (LoExists) {
2654     SDValue Lo = DAG.getNode(LoOp, SDLoc(N), N->getValueType(0), N->ops());
2655     AddToWorklist(Lo.getNode());
2656     SDValue LoOpt = combine(Lo.getNode());
2657     if (LoOpt.getNode() && LoOpt.getNode() != Lo.getNode() &&
2658         (!LegalOperations ||
2659          TLI.isOperationLegal(LoOpt.getOpcode(), LoOpt.getValueType())))
2660       return CombineTo(N, LoOpt, LoOpt);
2661   }
2662
2663   if (HiExists) {
2664     SDValue Hi = DAG.getNode(HiOp, SDLoc(N), N->getValueType(1), N->ops());
2665     AddToWorklist(Hi.getNode());
2666     SDValue HiOpt = combine(Hi.getNode());
2667     if (HiOpt.getNode() && HiOpt != Hi &&
2668         (!LegalOperations ||
2669          TLI.isOperationLegal(HiOpt.getOpcode(), HiOpt.getValueType())))
2670       return CombineTo(N, HiOpt, HiOpt);
2671   }
2672
2673   return SDValue();
2674 }
2675
2676 SDValue DAGCombiner::visitSMUL_LOHI(SDNode *N) {
2677   if (SDValue Res = SimplifyNodeWithTwoResults(N, ISD::MUL, ISD::MULHS))
2678     return Res;
2679
2680   EVT VT = N->getValueType(0);
2681   SDLoc DL(N);
2682
2683   // If the type is twice as wide is legal, transform the mulhu to a wider
2684   // multiply plus a shift.
2685   if (VT.isSimple() && !VT.isVector()) {
2686     MVT Simple = VT.getSimpleVT();
2687     unsigned SimpleSize = Simple.getSizeInBits();
2688     EVT NewVT = EVT::getIntegerVT(*DAG.getContext(), SimpleSize*2);
2689     if (TLI.isOperationLegal(ISD::MUL, NewVT)) {
2690       SDValue Lo = DAG.getNode(ISD::SIGN_EXTEND, DL, NewVT, N->getOperand(0));
2691       SDValue Hi = DAG.getNode(ISD::SIGN_EXTEND, DL, NewVT, N->getOperand(1));
2692       Lo = DAG.getNode(ISD::MUL, DL, NewVT, Lo, Hi);
2693       // Compute the high part as N1.
2694       Hi = DAG.getNode(ISD::SRL, DL, NewVT, Lo,
2695             DAG.getConstant(SimpleSize, DL,
2696                             getShiftAmountTy(Lo.getValueType())));
2697       Hi = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, VT, Hi);
2698       // Compute the low part as N0.
2699       Lo = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, VT, Lo);
2700       return CombineTo(N, Lo, Hi);
2701     }
2702   }
2703
2704   return SDValue();
2705 }
2706
2707 SDValue DAGCombiner::visitUMUL_LOHI(SDNode *N) {
2708   if (SDValue Res = SimplifyNodeWithTwoResults(N, ISD::MUL, ISD::MULHU))
2709     return Res;
2710
2711   EVT VT = N->getValueType(0);
2712   SDLoc DL(N);
2713
2714   // If the type is twice as wide is legal, transform the mulhu to a wider
2715   // multiply plus a shift.
2716   if (VT.isSimple() && !VT.isVector()) {
2717     MVT Simple = VT.getSimpleVT();
2718     unsigned SimpleSize = Simple.getSizeInBits();
2719     EVT NewVT = EVT::getIntegerVT(*DAG.getContext(), SimpleSize*2);
2720     if (TLI.isOperationLegal(ISD::MUL, NewVT)) {
2721       SDValue Lo = DAG.getNode(ISD::ZERO_EXTEND, DL, NewVT, N->getOperand(0));
2722       SDValue Hi = DAG.getNode(ISD::ZERO_EXTEND, DL, NewVT, N->getOperand(1));
2723       Lo = DAG.getNode(ISD::MUL, DL, NewVT, Lo, Hi);
2724       // Compute the high part as N1.
2725       Hi = DAG.getNode(ISD::SRL, DL, NewVT, Lo,
2726             DAG.getConstant(SimpleSize, DL,
2727                             getShiftAmountTy(Lo.getValueType())));
2728       Hi = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, VT, Hi);
2729       // Compute the low part as N0.
2730       Lo = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, VT, Lo);
2731       return CombineTo(N, Lo, Hi);
2732     }
2733   }
2734
2735   return SDValue();
2736 }
2737
2738 SDValue DAGCombiner::visitSMULO(SDNode *N) {
2739   // (smulo x, 2) -> (saddo x, x)
2740   if (ConstantSDNode *C2 = dyn_cast<ConstantSDNode>(N->getOperand(1)))
2741     if (C2->getAPIntValue() == 2)
2742       return DAG.getNode(ISD::SADDO, SDLoc(N), N->getVTList(),
2743                          N->getOperand(0), N->getOperand(0));
2744
2745   return SDValue();
2746 }
2747
2748 SDValue DAGCombiner::visitUMULO(SDNode *N) {
2749   // (umulo x, 2) -> (uaddo x, x)
2750   if (ConstantSDNode *C2 = dyn_cast<ConstantSDNode>(N->getOperand(1)))
2751     if (C2->getAPIntValue() == 2)
2752       return DAG.getNode(ISD::UADDO, SDLoc(N), N->getVTList(),
2753                          N->getOperand(0), N->getOperand(0));
2754
2755   return SDValue();
2756 }
2757
2758 SDValue DAGCombiner::visitIMINMAX(SDNode *N) {
2759   SDValue N0 = N->getOperand(0);
2760   SDValue N1 = N->getOperand(1);
2761   EVT VT = N0.getValueType();
2762
2763   // fold vector ops
2764   if (VT.isVector())
2765     if (SDValue FoldedVOp = SimplifyVBinOp(N))
2766       return FoldedVOp;
2767
2768   // fold (add c1, c2) -> c1+c2
2769   ConstantSDNode *N0C = getAsNonOpaqueConstant(N0);
2770   ConstantSDNode *N1C = getAsNonOpaqueConstant(N1);
2771   if (N0C && N1C)
2772     return DAG.FoldConstantArithmetic(N->getOpcode(), SDLoc(N), VT, N0C, N1C);
2773
2774   // canonicalize constant to RHS
2775   if (DAG.isConstantIntBuildVectorOrConstantInt(N0) &&
2776      !DAG.isConstantIntBuildVectorOrConstantInt(N1))
2777     return DAG.getNode(N->getOpcode(), SDLoc(N), VT, N1, N0);
2778
2779   return SDValue();
2780 }
2781
2782 /// If this is a binary operator with two operands of the same opcode, try to
2783 /// simplify it.
2784 SDValue DAGCombiner::SimplifyBinOpWithSameOpcodeHands(SDNode *N) {
2785   SDValue N0 = N->getOperand(0), N1 = N->getOperand(1);
2786   EVT VT = N0.getValueType();
2787   assert(N0.getOpcode() == N1.getOpcode() && "Bad input!");
2788
2789   // Bail early if none of these transforms apply.
2790   if (N0.getNumOperands() == 0) return SDValue();
2791
2792   // For each of OP in AND/OR/XOR:
2793   // fold (OP (zext x), (zext y)) -> (zext (OP x, y))
2794   // fold (OP (sext x), (sext y)) -> (sext (OP x, y))
2795   // fold (OP (aext x), (aext y)) -> (aext (OP x, y))
2796   // fold (OP (bswap x), (bswap y)) -> (bswap (OP x, y))
2797   // fold (OP (trunc x), (trunc y)) -> (trunc (OP x, y)) (if trunc isn't free)
2798   //
2799   // do not sink logical op inside of a vector extend, since it may combine
2800   // into a vsetcc.
2801   EVT Op0VT = N0.getOperand(0).getValueType();
2802   if ((N0.getOpcode() == ISD::ZERO_EXTEND ||
2803        N0.getOpcode() == ISD::SIGN_EXTEND ||
2804        N0.getOpcode() == ISD::BSWAP ||
2805        // Avoid infinite looping with PromoteIntBinOp.
2806        (N0.getOpcode() == ISD::ANY_EXTEND &&
2807         (!LegalTypes || TLI.isTypeDesirableForOp(N->getOpcode(), Op0VT))) ||
2808        (N0.getOpcode() == ISD::TRUNCATE &&
2809         (!TLI.isZExtFree(VT, Op0VT) ||
2810          !TLI.isTruncateFree(Op0VT, VT)) &&
2811         TLI.isTypeLegal(Op0VT))) &&
2812       !VT.isVector() &&
2813       Op0VT == N1.getOperand(0).getValueType() &&
2814       (!LegalOperations || TLI.isOperationLegal(N->getOpcode(), Op0VT))) {
2815     SDValue ORNode = DAG.getNode(N->getOpcode(), SDLoc(N0),
2816                                  N0.getOperand(0).getValueType(),
2817                                  N0.getOperand(0), N1.getOperand(0));
2818     AddToWorklist(ORNode.getNode());
2819     return DAG.getNode(N0.getOpcode(), SDLoc(N), VT, ORNode);
2820   }
2821
2822   // For each of OP in SHL/SRL/SRA/AND...
2823   //   fold (and (OP x, z), (OP y, z)) -> (OP (and x, y), z)
2824   //   fold (or  (OP x, z), (OP y, z)) -> (OP (or  x, y), z)
2825   //   fold (xor (OP x, z), (OP y, z)) -> (OP (xor x, y), z)
2826   if ((N0.getOpcode() == ISD::SHL || N0.getOpcode() == ISD::SRL ||
2827        N0.getOpcode() == ISD::SRA || N0.getOpcode() == ISD::AND) &&
2828       N0.getOperand(1) == N1.getOperand(1)) {
2829     SDValue ORNode = DAG.getNode(N->getOpcode(), SDLoc(N0),
2830                                  N0.getOperand(0).getValueType(),
2831                                  N0.getOperand(0), N1.getOperand(0));
2832     AddToWorklist(ORNode.getNode());
2833     return DAG.getNode(N0.getOpcode(), SDLoc(N), VT,
2834                        ORNode, N0.getOperand(1));
2835   }
2836
2837   // Simplify xor/and/or (bitcast(A), bitcast(B)) -> bitcast(op (A,B))
2838   // Only perform this optimization up until type legalization, before
2839   // LegalizeVectorOprs. LegalizeVectorOprs promotes vector operations by
2840   // adding bitcasts. For example (xor v4i32) is promoted to (v2i64), and
2841   // we don't want to undo this promotion.
2842   // We also handle SCALAR_TO_VECTOR because xor/or/and operations are cheaper
2843   // on scalars.
2844   if ((N0.getOpcode() == ISD::BITCAST ||
2845        N0.getOpcode() == ISD::SCALAR_TO_VECTOR) &&
2846        Level <= AfterLegalizeTypes) {
2847     SDValue In0 = N0.getOperand(0);
2848     SDValue In1 = N1.getOperand(0);
2849     EVT In0Ty = In0.getValueType();
2850     EVT In1Ty = In1.getValueType();
2851     SDLoc DL(N);
2852     // If both incoming values are integers, and the original types are the
2853     // same.
2854     if (In0Ty.isInteger() && In1Ty.isInteger() && In0Ty == In1Ty) {
2855       SDValue Op = DAG.getNode(N->getOpcode(), DL, In0Ty, In0, In1);
2856       SDValue BC = DAG.getNode(N0.getOpcode(), DL, VT, Op);
2857       AddToWorklist(Op.getNode());
2858       return BC;
2859     }
2860   }
2861
2862   // Xor/and/or are indifferent to the swizzle operation (shuffle of one value).
2863   // Simplify xor/and/or (shuff(A), shuff(B)) -> shuff(op (A,B))
2864   // If both shuffles use the same mask, and both shuffle within a single
2865   // vector, then it is worthwhile to move the swizzle after the operation.
2866   // The type-legalizer generates this pattern when loading illegal
2867   // vector types from memory. In many cases this allows additional shuffle
2868   // optimizations.
2869   // There are other cases where moving the shuffle after the xor/and/or
2870   // is profitable even if shuffles don't perform a swizzle.
2871   // If both shuffles use the same mask, and both shuffles have the same first
2872   // or second operand, then it might still be profitable to move the shuffle
2873   // after the xor/and/or operation.
2874   if (N0.getOpcode() == ISD::VECTOR_SHUFFLE && Level < AfterLegalizeDAG) {
2875     ShuffleVectorSDNode *SVN0 = cast<ShuffleVectorSDNode>(N0);
2876     ShuffleVectorSDNode *SVN1 = cast<ShuffleVectorSDNode>(N1);
2877
2878     assert(N0.getOperand(0).getValueType() == N1.getOperand(0).getValueType() &&
2879            "Inputs to shuffles are not the same type");
2880
2881     // Check that both shuffles use the same mask. The masks are known to be of
2882     // the same length because the result vector type is the same.
2883     // Check also that shuffles have only one use to avoid introducing extra
2884     // instructions.
2885     if (SVN0->hasOneUse() && SVN1->hasOneUse() &&
2886         SVN0->getMask().equals(SVN1->getMask())) {
2887       SDValue ShOp = N0->getOperand(1);
2888
2889       // Don't try to fold this node if it requires introducing a
2890       // build vector of all zeros that might be illegal at this stage.
2891       if (N->getOpcode() == ISD::XOR && !ShOp.isUndef()) {
2892         if (!LegalTypes)
2893           ShOp = DAG.getConstant(0, SDLoc(N), VT);
2894         else
2895           ShOp = SDValue();
2896       }
2897
2898       // (AND (shuf (A, C), shuf (B, C)) -> shuf (AND (A, B), C)
2899       // (OR  (shuf (A, C), shuf (B, C)) -> shuf (OR  (A, B), C)
2900       // (XOR (shuf (A, C), shuf (B, C)) -> shuf (XOR (A, B), V_0)
2901       if (N0.getOperand(1) == N1.getOperand(1) && ShOp.getNode()) {
2902         SDValue NewNode = DAG.getNode(N->getOpcode(), SDLoc(N), VT,
2903                                       N0->getOperand(0), N1->getOperand(0));
2904         AddToWorklist(NewNode.getNode());
2905         return DAG.getVectorShuffle(VT, SDLoc(N), NewNode, ShOp,
2906                                     SVN0->getMask());
2907       }
2908
2909       // Don't try to fold this node if it requires introducing a
2910       // build vector of all zeros that might be illegal at this stage.
2911       ShOp = N0->getOperand(0);
2912       if (N->getOpcode() == ISD::XOR && !ShOp.isUndef()) {
2913         if (!LegalTypes)
2914           ShOp = DAG.getConstant(0, SDLoc(N), VT);
2915         else
2916           ShOp = SDValue();
2917       }
2918
2919       // (AND (shuf (C, A), shuf (C, B)) -> shuf (C, AND (A, B))
2920       // (OR  (shuf (C, A), shuf (C, B)) -> shuf (C, OR  (A, B))
2921       // (XOR (shuf (C, A), shuf (C, B)) -> shuf (V_0, XOR (A, B))
2922       if (N0->getOperand(0) == N1->getOperand(0) && ShOp.getNode()) {
2923         SDValue NewNode = DAG.getNode(N->getOpcode(), SDLoc(N), VT,
2924                                       N0->getOperand(1), N1->getOperand(1));
2925         AddToWorklist(NewNode.getNode());
2926         return DAG.getVectorShuffle(VT, SDLoc(N), ShOp, NewNode,
2927                                     SVN0->getMask());
2928       }
2929     }
2930   }
2931
2932   return SDValue();
2933 }
2934
2935 /// This contains all DAGCombine rules which reduce two values combined by
2936 /// an And operation to a single value. This makes them reusable in the context
2937 /// of visitSELECT(). Rules involving constants are not included as
2938 /// visitSELECT() already handles those cases.
2939 SDValue DAGCombiner::visitANDLike(SDValue N0, SDValue N1,
2940                                   SDNode *LocReference) {
2941   EVT VT = N1.getValueType();
2942
2943   // fold (and x, undef) -> 0
2944   if (N0.isUndef() || N1.isUndef())
2945     return DAG.getConstant(0, SDLoc(LocReference), VT);
2946   // fold (and (setcc x), (setcc y)) -> (setcc (and x, y))
2947   SDValue LL, LR, RL, RR, CC0, CC1;
2948   if (isSetCCEquivalent(N0, LL, LR, CC0) && isSetCCEquivalent(N1, RL, RR, CC1)){
2949     ISD::CondCode Op0 = cast<CondCodeSDNode>(CC0)->get();
2950     ISD::CondCode Op1 = cast<CondCodeSDNode>(CC1)->get();
2951
2952     if (LR == RR && isa<ConstantSDNode>(LR) && Op0 == Op1 &&
2953         LL.getValueType().isInteger()) {
2954       // fold (and (seteq X, 0), (seteq Y, 0)) -> (seteq (or X, Y), 0)
2955       if (isNullConstant(LR) && Op1 == ISD::SETEQ) {
2956         EVT CCVT = getSetCCResultType(LR.getValueType());
2957         if (VT == CCVT || (!LegalOperations && VT == MVT::i1)) {
2958           SDValue ORNode = DAG.getNode(ISD::OR, SDLoc(N0),
2959                                        LR.getValueType(), LL, RL);
2960           AddToWorklist(ORNode.getNode());
2961           return DAG.getSetCC(SDLoc(LocReference), VT, ORNode, LR, Op1);
2962         }
2963       }
2964       if (isAllOnesConstant(LR)) {
2965         // fold (and (seteq X, -1), (seteq Y, -1)) -> (seteq (and X, Y), -1)
2966         if (Op1 == ISD::SETEQ) {
2967           EVT CCVT = getSetCCResultType(LR.getValueType());
2968           if (VT == CCVT || (!LegalOperations && VT == MVT::i1)) {
2969             SDValue ANDNode = DAG.getNode(ISD::AND, SDLoc(N0),
2970                                           LR.getValueType(), LL, RL);
2971             AddToWorklist(ANDNode.getNode());
2972             return DAG.getSetCC(SDLoc(LocReference), VT, ANDNode, LR, Op1);
2973           }
2974         }
2975         // fold (and (setgt X, -1), (setgt Y, -1)) -> (setgt (or X, Y), -1)
2976         if (Op1 == ISD::SETGT) {
2977           EVT CCVT = getSetCCResultType(LR.getValueType());
2978           if (VT == CCVT || (!LegalOperations && VT == MVT::i1)) {
2979             SDValue ORNode = DAG.getNode(ISD::OR, SDLoc(N0),
2980                                          LR.getValueType(), LL, RL);
2981             AddToWorklist(ORNode.getNode());
2982             return DAG.getSetCC(SDLoc(LocReference), VT, ORNode, LR, Op1);
2983           }
2984         }
2985       }
2986     }
2987     // Simplify (and (setne X, 0), (setne X, -1)) -> (setuge (add X, 1), 2)
2988     if (LL == RL && isa<ConstantSDNode>(LR) && isa<ConstantSDNode>(RR) &&
2989         Op0 == Op1 && LL.getValueType().isInteger() &&
2990       Op0 == ISD::SETNE && ((isNullConstant(LR) && isAllOnesConstant(RR)) ||
2991                             (isAllOnesConstant(LR) && isNullConstant(RR)))) {
2992       EVT CCVT = getSetCCResultType(LL.getValueType());
2993       if (VT == CCVT || (!LegalOperations && VT == MVT::i1)) {
2994         SDLoc DL(N0);
2995         SDValue ADDNode = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, LL.getValueType(),
2996                                       LL, DAG.getConstant(1, DL,
2997                                                           LL.getValueType()));
2998         AddToWorklist(ADDNode.getNode());
2999         return DAG.getSetCC(SDLoc(LocReference), VT, ADDNode,
3000                             DAG.getConstant(2, DL, LL.getValueType()),
3001                             ISD::SETUGE);
3002       }
3003     }
3004     // canonicalize equivalent to ll == rl
3005     if (LL == RR && LR == RL) {
3006       Op1 = ISD::getSetCCSwappedOperands(Op1);
3007       std::swap(RL, RR);
3008     }
3009     if (LL == RL && LR == RR) {
3010       bool isInteger = LL.getValueType().isInteger();
3011       ISD::CondCode Result = ISD::getSetCCAndOperation(Op0, Op1, isInteger);
3012       if (Result != ISD::SETCC_INVALID &&
3013           (!LegalOperations ||
3014            (TLI.isCondCodeLegal(Result, LL.getSimpleValueType()) &&
3015             TLI.isOperationLegal(ISD::SETCC, LL.getValueType())))) {
3016         EVT CCVT = getSetCCResultType(LL.getValueType());
3017         if (N0.getValueType() == CCVT ||
3018             (!LegalOperations && N0.getValueType() == MVT::i1))
3019           return DAG.getSetCC(SDLoc(LocReference), N0.getValueType(),
3020                               LL, LR, Result);
3021       }
3022     }
3023   }
3024
3025   if (N0.getOpcode() == ISD::ADD && N1.getOpcode() == ISD::SRL &&
3026       VT.getSizeInBits() <= 64) {
3027     if (ConstantSDNode *ADDI = dyn_cast<ConstantSDNode>(N0.getOperand(1))) {
3028       APInt ADDC = ADDI->getAPIntValue();
3029       if (!TLI.isLegalAddImmediate(ADDC.getSExtValue())) {
3030         // Look for (and (add x, c1), (lshr y, c2)). If C1 wasn't a legal
3031         // immediate for an add, but it is legal if its top c2 bits are set,
3032         // transform the ADD so the immediate doesn't need to be materialized
3033         // in a register.
3034         if (ConstantSDNode *SRLI = dyn_cast<ConstantSDNode>(N1.getOperand(1))) {
3035           APInt Mask = APInt::getHighBitsSet(VT.getSizeInBits(),
3036                                              SRLI->getZExtValue());
3037           if (DAG.MaskedValueIsZero(N0.getOperand(1), Mask)) {
3038             ADDC |= Mask;
3039             if (TLI.isLegalAddImmediate(ADDC.getSExtValue())) {
3040               SDLoc DL(N0);
3041               SDValue NewAdd =
3042                 DAG.getNode(ISD::ADD, DL, VT,
3043                             N0.getOperand(0), DAG.getConstant(ADDC, DL, VT));
3044               CombineTo(N0.getNode(), NewAdd);
3045               // Return N so it doesn't get rechecked!
3046               return SDValue(LocReference, 0);
3047             }
3048           }
3049         }
3050       }
3051     }
3052   }
3053
3054   // Reduce bit extract of low half of an integer to the narrower type.
3055   // (and (srl i64:x, K), KMask) ->
3056   //   (i64 zero_extend (and (srl (i32 (trunc i64:x)), K)), KMask)
3057   if (N0.getOpcode() == ISD::SRL && N0.hasOneUse()) {
3058     if (ConstantSDNode *CAnd = dyn_cast<ConstantSDNode>(N1)) {
3059       if (ConstantSDNode *CShift = dyn_cast<ConstantSDNode>(N0.getOperand(1))) {
3060         unsigned Size = VT.getSizeInBits();
3061         const APInt &AndMask = CAnd->getAPIntValue();
3062         unsigned ShiftBits = CShift->getZExtValue();
3063
3064         // Bail out, this node will probably disappear anyway.
3065         if (ShiftBits == 0)
3066           return SDValue();
3067
3068         unsigned MaskBits = AndMask.countTrailingOnes();
3069         EVT HalfVT = EVT::getIntegerVT(*DAG.getContext(), Size / 2);
3070
3071         if (APIntOps::isMask(AndMask) &&
3072             // Required bits must not span the two halves of the integer and
3073             // must fit in the half size type.
3074             (ShiftBits + MaskBits <= Size / 2) &&
3075             TLI.isNarrowingProfitable(VT, HalfVT) &&
3076             TLI.isTypeDesirableForOp(ISD::AND, HalfVT) &&
3077             TLI.isTypeDesirableForOp(ISD::SRL, HalfVT) &&
3078             TLI.isTruncateFree(VT, HalfVT) &&
3079             TLI.isZExtFree(HalfVT, VT)) {
3080           // The isNarrowingProfitable is to avoid regressions on PPC and
3081           // AArch64 which match a few 64-bit bit insert / bit extract patterns
3082           // on downstream users of this. Those patterns could probably be
3083           // extended to handle extensions mixed in.
3084
3085           SDValue SL(N0);
3086           assert(MaskBits <= Size);
3087
3088           // Extracting the highest bit of the low half.
3089           EVT ShiftVT = TLI.getShiftAmountTy(HalfVT, DAG.getDataLayout());
3090           SDValue Trunc = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, SL, HalfVT,
3091                                       N0.getOperand(0));
3092
3093           SDValue NewMask = DAG.getConstant(AndMask.trunc(Size / 2), SL, HalfVT);
3094           SDValue ShiftK = DAG.getConstant(ShiftBits, SL, ShiftVT);
3095           SDValue Shift = DAG.getNode(ISD::SRL, SL, HalfVT, Trunc, ShiftK);
3096           SDValue And = DAG.getNode(ISD::AND, SL, HalfVT, Shift, NewMask);
3097           return DAG.getNode(ISD::ZERO_EXTEND, SL, VT, And);
3098         }
3099       }
3100     }
3101   }
3102
3103   return SDValue();
3104 }
3105
3106 bool DAGCombiner::isAndLoadExtLoad(ConstantSDNode *AndC, LoadSDNode *LoadN,
3107                                    EVT LoadResultTy, EVT &ExtVT, EVT &LoadedVT,
3108                                    bool &NarrowLoad) {
3109   uint32_t ActiveBits = AndC->getAPIntValue().getActiveBits();
3110
3111   if (ActiveBits == 0 || !APIntOps::isMask(ActiveBits, AndC->getAPIntValue()))
3112     return false;
3113
3114   ExtVT = EVT::getIntegerVT(*DAG.getContext(), ActiveBits);
3115   LoadedVT = LoadN->getMemoryVT();
3116
3117   if (ExtVT == LoadedVT &&
3118       (!LegalOperations ||
3119        TLI.isLoadExtLegal(ISD::ZEXTLOAD, LoadResultTy, ExtVT))) {
3120     // ZEXTLOAD will match without needing to change the size of the value being
3121     // loaded.
3122     NarrowLoad = false;
3123     return true;
3124   }
3125
3126   // Do not change the width of a volatile load.
3127   if (LoadN->isVolatile())
3128     return false;
3129
3130   // Do not generate loads of non-round integer types since these can
3131   // be expensive (and would be wrong if the type is not byte sized).
3132   if (!LoadedVT.bitsGT(ExtVT) || !ExtVT.isRound())
3133     return false;
3134
3135   if (LegalOperations &&
3136       !TLI.isLoadExtLegal(ISD::ZEXTLOAD, LoadResultTy, ExtVT))
3137     return false;
3138
3139   if (!TLI.shouldReduceLoadWidth(LoadN, ISD::ZEXTLOAD, ExtVT))
3140     return false;
3141
3142   NarrowLoad = true;
3143   return true;
3144 }
3145
3146 SDValue DAGCombiner::visitAND(SDNode *N) {
3147   SDValue N0 = N->getOperand(0);
3148   SDValue N1 = N->getOperand(1);
3149   EVT VT = N1.getValueType();
3150
3151   // x & x --> x
3152   if (N0 == N1)
3153     return N0;
3154
3155   // fold vector ops
3156   if (VT.isVector()) {
3157     if (SDValue FoldedVOp = SimplifyVBinOp(N))
3158       return FoldedVOp;
3159
3160     // fold (and x, 0) -> 0, vector edition
3161     if (ISD::isBuildVectorAllZeros(N0.getNode()))
3162       // do not return N0, because undef node may exist in N0
3163       return DAG.getConstant(APInt::getNullValue(N0.getScalarValueSizeInBits()),
3164                              SDLoc(N), N0.getValueType());
3165     if (ISD::isBuildVectorAllZeros(N1.getNode()))
3166       // do not return N1, because undef node may exist in N1
3167       return DAG.getConstant(APInt::getNullValue(N1.getScalarValueSizeInBits()),
3168                              SDLoc(N), N1.getValueType());
3169
3170     // fold (and x, -1) -> x, vector edition
3171     if (ISD::isBuildVectorAllOnes(N0.getNode()))
3172       return N1;
3173     if (ISD::isBuildVectorAllOnes(N1.getNode()))
3174       return N0;
3175   }
3176
3177   // fold (and c1, c2) -> c1&c2
3178   ConstantSDNode *N0C = getAsNonOpaqueConstant(N0);
3179   ConstantSDNode *N1C = isConstOrConstSplat(N1);
3180   if (N0C && N1C && !N1C->isOpaque())
3181     return DAG.FoldConstantArithmetic(ISD::AND, SDLoc(N), VT, N0C, N1C);
3182   // canonicalize constant to RHS
3183   if (DAG.isConstantIntBuildVectorOrConstantInt(N0) &&
3184      !DAG.isConstantIntBuildVectorOrConstantInt(N1))
3185     return DAG.getNode(ISD::AND, SDLoc(N), VT, N1, N0);
3186   // fold (and x, -1) -> x
3187   if (isAllOnesConstant(N1))
3188     return N0;
3189   // if (and x, c) is known to be zero, return 0
3190   unsigned BitWidth = VT.getScalarSizeInBits();
3191   if (N1C && DAG.MaskedValueIsZero(SDValue(N, 0),
3192                                    APInt::getAllOnesValue(BitWidth)))
3193     return DAG.getConstant(0, SDLoc(N), VT);
3194   // reassociate and
3195   if (SDValue RAND = ReassociateOps(ISD::AND, SDLoc(N), N0, N1))
3196     return RAND;
3197   // fold (and (or x, C), D) -> D if (C & D) == D
3198   if (N1C && N0.getOpcode() == ISD::OR)
3199     if (ConstantSDNode *ORI = isConstOrConstSplat(N0.getOperand(1)))
3200       if ((ORI->getAPIntValue() & N1C->getAPIntValue()) == N1C->getAPIntValue())
3201         return N1;
3202   // fold (and (any_ext V), c) -> (zero_ext V) if 'and' only clears top bits.
3203   if (N1C && N0.getOpcode() == ISD::ANY_EXTEND) {
3204     SDValue N0Op0 = N0.getOperand(0);
3205     APInt Mask = ~N1C->getAPIntValue();
3206     Mask = Mask.trunc(N0Op0.getScalarValueSizeInBits());
3207     if (DAG.MaskedValueIsZero(N0Op0, Mask)) {
3208       SDValue Zext = DAG.getNode(ISD::ZERO_EXTEND, SDLoc(N),
3209                                  N0.getValueType(), N0Op0);
3210
3211       // Replace uses of the AND with uses of the Zero extend node.
3212       CombineTo(N, Zext);
3213
3214       // We actually want to replace all uses of the any_extend with the
3215       // zero_extend, to avoid duplicating things.  This will later cause this
3216       // AND to be folded.
3217       CombineTo(N0.getNode(), Zext);
3218       return SDValue(N, 0);   // Return N so it doesn't get rechecked!
3219     }
3220   }
3221   // similarly fold (and (X (load ([non_ext|any_ext|zero_ext] V))), c) ->
3222   // (X (load ([non_ext|zero_ext] V))) if 'and' only clears top bits which must
3223   // already be zero by virtue of the width of the base type of the load.
3224   //
3225   // the 'X' node here can either be nothing or an extract_vector_elt to catch
3226   // more cases.
3227   if ((N0.getOpcode() == ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT &&
3228        N0.getValueSizeInBits() == N0.getOperand(0).getScalarValueSizeInBits() &&
3229        N0.getOperand(0).getOpcode() == ISD::LOAD &&
3230        N0.getOperand(0).getResNo() == 0) ||
3231       (N0.getOpcode() == ISD::LOAD && N0.getResNo() == 0)) {
3232     LoadSDNode *Load = cast<LoadSDNode>( (N0.getOpcode() == ISD::LOAD) ?
3233                                          N0 : N0.getOperand(0) );
3234
3235     // Get the constant (if applicable) the zero'th operand is being ANDed with.
3236     // This can be a pure constant or a vector splat, in which case we treat the
3237     // vector as a scalar and use the splat value.
3238     APInt Constant = APInt::getNullValue(1);
3239     if (const ConstantSDNode *C = dyn_cast<ConstantSDNode>(N1)) {
3240       Constant = C->getAPIntValue();
3241     } else if (BuildVectorSDNode *Vector = dyn_cast<BuildVectorSDNode>(N1)) {
3242       APInt SplatValue, SplatUndef;
3243       unsigned SplatBitSize;
3244       bool HasAnyUndefs;
3245       bool IsSplat = Vector->isConstantSplat(SplatValue, SplatUndef,
3246                                              SplatBitSize, HasAnyUndefs);
3247       if (IsSplat) {
3248         // Undef bits can contribute to a possible optimisation if set, so
3249         // set them.
3250         SplatValue |= SplatUndef;
3251
3252         // The splat value may be something like "0x00FFFFFF", which means 0 for
3253         // the first vector value and FF for the rest, repeating. We need a mask
3254         // that will apply equally to all members of the vector, so AND all the
3255         // lanes of the constant together.
3256         EVT VT = Vector->getValueType(0);
3257         unsigned BitWidth = VT.getScalarSizeInBits();
3258
3259         // If the splat value has been compressed to a bitlength lower
3260         // than the size of the vector lane, we need to re-expand it to
3261         // the lane size.
3262         if (BitWidth > SplatBitSize)
3263           for (SplatValue = SplatValue.zextOrTrunc(BitWidth);
3264                SplatBitSize < BitWidth;
3265                SplatBitSize = SplatBitSize * 2)
3266             SplatValue |= SplatValue.shl(SplatBitSize);
3267
3268         // Make sure that variable 'Constant' is only set if 'SplatBitSize' is a
3269         // multiple of 'BitWidth'. Otherwise, we could propagate a wrong value.
3270         if (SplatBitSize % BitWidth == 0) {
3271           Constant = APInt::getAllOnesValue(BitWidth);
3272           for (unsigned i = 0, n = SplatBitSize/BitWidth; i < n; ++i)
3273             Constant &= SplatValue.lshr(i*BitWidth).zextOrTrunc(BitWidth);
3274         }
3275       }
3276     }
3277
3278     // If we want to change an EXTLOAD to a ZEXTLOAD, ensure a ZEXTLOAD is
3279     // actually legal and isn't going to get expanded, else this is a false
3280     // optimisation.
3281     bool CanZextLoadProfitably = TLI.isLoadExtLegal(ISD::ZEXTLOAD,
3282                                                     Load->getValueType(0),
3283                                                     Load->getMemoryVT());
3284
3285     // Resize the constant to the same size as the original memory access before
3286     // extension. If it is still the AllOnesValue then this AND is completely
3287     // unneeded.
3288     Constant = Constant.zextOrTrunc(Load->getMemoryVT().getScalarSizeInBits());
3289
3290     bool B;
3291     switch (Load->getExtensionType()) {
3292     default: B = false; break;
3293     case ISD::EXTLOAD: B = CanZextLoadProfitably; break;
3294     case ISD::ZEXTLOAD:
3295     case ISD::NON_EXTLOAD: B = true; break;
3296     }
3297
3298     if (B && Constant.isAllOnesValue()) {
3299       // If the load type was an EXTLOAD, convert to ZEXTLOAD in order to
3300       // preserve semantics once we get rid of the AND.
3301       SDValue NewLoad(Load, 0);
3302       if (Load->getExtensionType() == ISD::EXTLOAD) {
3303         NewLoad = DAG.getLoad(Load->getAddressingMode(), ISD::ZEXTLOAD,
3304                               Load->getValueType(0), SDLoc(Load),
3305                               Load->getChain(), Load->getBasePtr(),
3306                               Load->getOffset(), Load->getMemoryVT(),
3307                               Load->getMemOperand());
3308         // Replace uses of the EXTLOAD with the new ZEXTLOAD.
3309         if (Load->getNumValues() == 3) {
3310           // PRE/POST_INC loads have 3 values.
3311           SDValue To[] = { NewLoad.getValue(0), NewLoad.getValue(1),
3312                            NewLoad.getValue(2) };
3313           CombineTo(Load, To, 3, true);
3314         } else {
3315           CombineTo(Load, NewLoad.getValue(0), NewLoad.getValue(1));
3316         }
3317       }
3318
3319       // Fold the AND away, taking care not to fold to the old load node if we
3320       // replaced it.
3321       CombineTo(N, (N0.getNode() == Load) ? NewLoad : N0);
3322
3323       return SDValue(N, 0); // Return N so it doesn't get rechecked!
3324     }
3325   }
3326
3327   // fold (and (load x), 255) -> (zextload x, i8)
3328   // fold (and (extload x, i16), 255) -> (zextload x, i8)
3329   // fold (and (any_ext (extload x, i16)), 255) -> (zextload x, i8)
3330   if (!VT.isVector() && N1C && (N0.getOpcode() == ISD::LOAD ||
3331                                 (N0.getOpcode() == ISD::ANY_EXTEND &&
3332                                  N0.getOperand(0).getOpcode() == ISD::LOAD))) {
3333     bool HasAnyExt = N0.getOpcode() == ISD::ANY_EXTEND;
3334     LoadSDNode *LN0 = HasAnyExt
3335       ? cast<LoadSDNode>(N0.getOperand(0))
3336       : cast<LoadSDNode>(N0);
3337     if (LN0->getExtensionType() != ISD::SEXTLOAD &&
3338         LN0->isUnindexed() && N0.hasOneUse() && SDValue(LN0, 0).hasOneUse()) {
3339       auto NarrowLoad = false;
3340       EVT LoadResultTy = HasAnyExt ? LN0->getValueType(0) : VT;
3341       EVT ExtVT, LoadedVT;
3342       if (isAndLoadExtLoad(N1C, LN0, LoadResultTy, ExtVT, LoadedVT,
3343                            NarrowLoad)) {
3344         if (!NarrowLoad) {
3345           SDValue NewLoad =
3346             DAG.getExtLoad(ISD::ZEXTLOAD, SDLoc(LN0), LoadResultTy,
3347                            LN0->getChain(), LN0->getBasePtr(), ExtVT,
3348                            LN0->getMemOperand());
3349           AddToWorklist(N);
3350           CombineTo(LN0, NewLoad, NewLoad.getValue(1));
3351           return SDValue(N, 0);   // Return N so it doesn't get rechecked!
3352         } else {
3353           EVT PtrType = LN0->getOperand(1).getValueType();
3354
3355           unsigned Alignment = LN0->getAlignment();
3356           SDValue NewPtr = LN0->getBasePtr();
3357
3358           // For big endian targets, we need to add an offset to the pointer
3359           // to load the correct bytes.  For little endian systems, we merely
3360           // need to read fewer bytes from the same pointer.
3361           if (DAG.getDataLayout().isBigEndian()) {
3362             unsigned LVTStoreBytes = LoadedVT.getStoreSize();
3363             unsigned EVTStoreBytes = ExtVT.getStoreSize();
3364             unsigned PtrOff = LVTStoreBytes - EVTStoreBytes;
3365             SDLoc DL(LN0);
3366             NewPtr = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, PtrType,
3367                                  NewPtr, DAG.getConstant(PtrOff, DL, PtrType));
3368             Alignment = MinAlign(Alignment, PtrOff);
3369           }
3370
3371           AddToWorklist(NewPtr.getNode());
3372
3373           SDValue Load = DAG.getExtLoad(
3374               ISD::ZEXTLOAD, SDLoc(LN0), LoadResultTy, LN0->getChain(), NewPtr,
3375               LN0->getPointerInfo(), ExtVT, Alignment,
3376               LN0->getMemOperand()->getFlags(), LN0->getAAInfo());
3377           AddToWorklist(N);
3378           CombineTo(LN0, Load, Load.getValue(1));
3379           return SDValue(N, 0);   // Return N so it doesn't get rechecked!
3380         }
3381       }
3382     }
3383   }
3384
3385   if (SDValue Combined = visitANDLike(N0, N1, N))
3386     return Combined;
3387
3388   // Simplify: (and (op x...), (op y...))  -> (op (and x, y))
3389   if (N0.getOpcode() == N1.getOpcode())
3390     if (SDValue Tmp = SimplifyBinOpWithSameOpcodeHands(N))
3391       return Tmp;
3392
3393   // Masking the negated extension of a boolean is just the zero-extended
3394   // boolean:
3395   // and (sub 0, zext(bool X)), 1 --> zext(bool X)
3396   // and (sub 0, sext(bool X)), 1 --> zext(bool X)
3397   //
3398   // Note: the SimplifyDemandedBits fold below can make an information-losing
3399   // transform, and then we have no way to find this better fold.
3400   if (N1C && N1C->isOne() && N0.getOpcode() == ISD::SUB) {
3401     ConstantSDNode *SubLHS = isConstOrConstSplat(N0.getOperand(0));
3402     SDValue SubRHS = N0.getOperand(1);
3403     if (SubLHS && SubLHS->isNullValue()) {
3404       if (SubRHS.getOpcode() == ISD::ZERO_EXTEND &&
3405           SubRHS.getOperand(0).getScalarValueSizeInBits() == 1)
3406         return SubRHS;
3407       if (SubRHS.getOpcode() == ISD::SIGN_EXTEND &&
3408           SubRHS.getOperand(0).getScalarValueSizeInBits() == 1)
3409         return DAG.getNode(ISD::ZERO_EXTEND, SDLoc(N), VT, SubRHS.getOperand(0));
3410     }
3411   }
3412
3413   // fold (and (sign_extend_inreg x, i16 to i32), 1) -> (and x, 1)
3414   // fold (and (sra)) -> (and (srl)) when possible.
3415   if (!VT.isVector() && SimplifyDemandedBits(SDValue(N, 0)))
3416     return SDValue(N, 0);
3417
3418   // fold (zext_inreg (extload x)) -> (zextload x)
3419   if (ISD::isEXTLoad(N0.getNode()) && ISD::isUNINDEXEDLoad(N0.getNode())) {
3420     LoadSDNode *LN0 = cast<LoadSDNode>(N0);
3421     EVT MemVT = LN0->getMemoryVT();
3422     // If we zero all the possible extended bits, then we can turn this into
3423     // a zextload if we are running before legalize or the operation is legal.
3424     unsigned BitWidth = N1.getScalarValueSizeInBits();
3425     if (DAG.MaskedValueIsZero(N1, APInt::getHighBitsSet(BitWidth,
3426                            BitWidth - MemVT.getScalarSizeInBits())) &&
3427         ((!LegalOperations && !LN0->isVolatile()) ||
3428          TLI.isLoadExtLegal(ISD::ZEXTLOAD, VT, MemVT))) {
3429       SDValue ExtLoad = DAG.getExtLoad(ISD::ZEXTLOAD, SDLoc(N0), VT,
3430                                        LN0->getChain(), LN0->getBasePtr(),
3431                                        MemVT, LN0->getMemOperand());
3432       AddToWorklist(N);
3433       CombineTo(N0.getNode(), ExtLoad, ExtLoad.getValue(1));
3434       return SDValue(N, 0);   // Return N so it doesn't get rechecked!
3435     }
3436   }
3437   // fold (zext_inreg (sextload x)) -> (zextload x) iff load has one use
3438   if (ISD::isSEXTLoad(N0.getNode()) && ISD::isUNINDEXEDLoad(N0.getNode()) &&
3439       N0.hasOneUse()) {
3440     LoadSDNode *LN0 = cast<LoadSDNode>(N0);
3441     EVT MemVT = LN0->getMemoryVT();
3442     // If we zero all the possible extended bits, then we can turn this into
3443     // a zextload if we are running before legalize or the operation is legal.
3444     unsigned BitWidth = N1.getScalarValueSizeInBits();
3445     if (DAG.MaskedValueIsZero(N1, APInt::getHighBitsSet(BitWidth,
3446                            BitWidth - MemVT.getScalarSizeInBits())) &&
3447         ((!LegalOperations && !LN0->isVolatile()) ||
3448          TLI.isLoadExtLegal(ISD::ZEXTLOAD, VT, MemVT))) {
3449       SDValue ExtLoad = DAG.getExtLoad(ISD::ZEXTLOAD, SDLoc(N0), VT,
3450                                        LN0->getChain(), LN0->getBasePtr(),
3451                                        MemVT, LN0->getMemOperand());
3452       AddToWorklist(N);
3453       CombineTo(N0.getNode(), ExtLoad, ExtLoad.getValue(1));
3454       return SDValue(N, 0);   // Return N so it doesn't get rechecked!
3455     }
3456   }
3457   // fold (and (or (srl N, 8), (shl N, 8)), 0xffff) -> (srl (bswap N), const)
3458   if (N1C && N1C->getAPIntValue() == 0xffff && N0.getOpcode() == ISD::OR) {
3459     if (SDValue BSwap = MatchBSwapHWordLow(N0.getNode(), N0.getOperand(0),
3460                                            N0.getOperand(1), false))
3461       return BSwap;
3462   }
3463
3464   return SDValue();
3465 }
3466
3467 /// Match (a >> 8) | (a << 8) as (bswap a) >> 16.
3468 SDValue DAGCombiner::MatchBSwapHWordLow(SDNode *N, SDValue N0, SDValue N1,
3469                                         bool DemandHighBits) {
3470   if (!LegalOperations)
3471     return SDValue();
3472
3473   EVT VT = N->getValueType(0);
3474   if (VT != MVT::i64 && VT != MVT::i32 && VT != MVT::i16)
3475     return SDValue();
3476   if (!TLI.isOperationLegal(ISD::BSWAP, VT))
3477     return SDValue();
3478
3479   // Recognize (and (shl a, 8), 0xff), (and (srl a, 8), 0xff00)
3480   bool LookPassAnd0 = false;
3481   bool LookPassAnd1 = false;
3482   if (N0.getOpcode() == ISD::AND && N0.getOperand(0).getOpcode() == ISD::SRL)
3483       std::swap(N0, N1);
3484   if (N1.getOpcode() == ISD::AND && N1.getOperand(0).getOpcode() == ISD::SHL)
3485       std::swap(N0, N1);
3486   if (N0.getOpcode() == ISD::AND) {
3487     if (!N0.getNode()->hasOneUse())
3488       return SDValue();
3489     ConstantSDNode *N01C = dyn_cast<ConstantSDNode>(N0.getOperand(1));
3490     if (!N01C || N01C->getZExtValue() != 0xFF00)
3491       return SDValue();
3492     N0 = N0.getOperand(0);
3493     LookPassAnd0 = true;
3494   }
3495
3496   if (N1.getOpcode() == ISD::AND) {
3497     if (!N1.getNode()->hasOneUse())
3498       return SDValue();
3499     ConstantSDNode *N11C = dyn_cast<ConstantSDNode>(N1.getOperand(1));
3500     if (!N11C || N11C->getZExtValue() != 0xFF)
3501       return SDValue();
3502     N1 = N1.getOperand(0);
3503     LookPassAnd1 = true;
3504   }
3505
3506   if (N0.getOpcode() == ISD::SRL && N1.getOpcode() == ISD::SHL)
3507     std::swap(N0, N1);
3508   if (N0.getOpcode() != ISD::SHL || N1.getOpcode() != ISD::SRL)
3509     return SDValue();
3510   if (!N0.getNode()->hasOneUse() || !N1.getNode()->hasOneUse())
3511     return SDValue();
3512
3513   ConstantSDNode *N01C = dyn_cast<ConstantSDNode>(N0.getOperand(1));
3514   ConstantSDNode *N11C = dyn_cast<ConstantSDNode>(N1.getOperand(1));
3515   if (!N01C || !N11C)
3516     return SDValue();
3517   if (N01C->getZExtValue() != 8 || N11C->getZExtValue() != 8)
3518     return SDValue();
3519
3520   // Look for (shl (and a, 0xff), 8), (srl (and a, 0xff00), 8)
3521   SDValue N00 = N0->getOperand(0);
3522   if (!LookPassAnd0 && N00.getOpcode() == ISD::AND) {
3523     if (!N00.getNode()->hasOneUse())
3524       return SDValue();
3525     ConstantSDNode *N001C = dyn_cast<ConstantSDNode>(N00.getOperand(1));
3526     if (!N001C || N001C->getZExtValue() != 0xFF)
3527       return SDValue();
3528     N00 = N00.getOperand(0);
3529     LookPassAnd0 = true;
3530   }
3531
3532   SDValue N10 = N1->getOperand(0);
3533   if (!LookPassAnd1 && N10.getOpcode() == ISD::AND) {
3534     if (!N10.getNode()->hasOneUse())
3535       return SDValue();
3536     ConstantSDNode *N101C = dyn_cast<ConstantSDNode>(N10.getOperand(1));
3537     if (!N101C || N101C->getZExtValue() != 0xFF00)
3538       return SDValue();
3539     N10 = N10.getOperand(0);
3540     LookPassAnd1 = true;
3541   }
3542
3543   if (N00 != N10)
3544     return SDValue();
3545
3546   // Make sure everything beyond the low halfword gets set to zero since the SRL
3547   // 16 will clear the top bits.
3548   unsigned OpSizeInBits = VT.getSizeInBits();
3549   if (DemandHighBits && OpSizeInBits > 16) {
3550     // If the left-shift isn't masked out then the only way this is a bswap is
3551     // if all bits beyond the low 8 are 0. In that case the entire pattern
3552     // reduces to a left shift anyway: leave it for other parts of the combiner.
3553     if (!LookPassAnd0)
3554       return SDValue();
3555
3556     // However, if the right shift isn't masked out then it might be because
3557     // it's not needed. See if we can spot that too.
3558     if (!LookPassAnd1 &&
3559         !DAG.MaskedValueIsZero(
3560             N10, APInt::getHighBitsSet(OpSizeInBits, OpSizeInBits - 16)))
3561       return SDValue();
3562   }
3563
3564   SDValue Res = DAG.getNode(ISD::BSWAP, SDLoc(N), VT, N00);
3565   if (OpSizeInBits > 16) {
3566     SDLoc DL(N);
3567     Res = DAG.getNode(ISD::SRL, DL, VT, Res,
3568                       DAG.getConstant(OpSizeInBits - 16, DL,
3569                                       getShiftAmountTy(VT)));
3570   }
3571   return Res;
3572 }
3573
3574 /// Return true if the specified node is an element that makes up a 32-bit
3575 /// packed halfword byteswap.
3576 /// ((x & 0x000000ff) << 8) |
3577 /// ((x & 0x0000ff00) >> 8) |
3578 /// ((x & 0x00ff0000) << 8) |
3579 /// ((x & 0xff000000) >> 8)
3580 static bool isBSwapHWordElement(SDValue N, MutableArrayRef<SDNode *> Parts) {
3581   if (!N.getNode()->hasOneUse())
3582     return false;
3583
3584   unsigned Opc = N.getOpcode();
3585   if (Opc != ISD::AND && Opc != ISD::SHL && Opc != ISD::SRL)
3586     return false;
3587
3588   ConstantSDNode *N1C = dyn_cast<ConstantSDNode>(N.getOperand(1));
3589   if (!N1C)
3590     return false;
3591
3592   unsigned Num;
3593   switch (N1C->getZExtValue()) {
3594   default:
3595     return false;
3596   case 0xFF:       Num = 0; break;
3597   case 0xFF00:     Num = 1; break;
3598   case 0xFF0000:   Num = 2; break;
3599   case 0xFF000000: Num = 3; break;
3600   }
3601
3602   // Look for (x & 0xff) << 8 as well as ((x << 8) & 0xff00).
3603   SDValue N0 = N.getOperand(0);
3604   if (Opc == ISD::AND) {
3605     if (Num == 0 || Num == 2) {
3606       // (x >> 8) & 0xff
3607       // (x >> 8) & 0xff0000
3608       if (N0.getOpcode() != ISD::SRL)
3609         return false;
3610       ConstantSDNode *C = dyn_cast<ConstantSDNode>(N0.getOperand(1));
3611       if (!C || C->getZExtValue() != 8)
3612         return false;
3613     } else {
3614       // (x << 8) & 0xff00
3615       // (x << 8) & 0xff000000
3616       if (N0.getOpcode() != ISD::SHL)
3617         return false;
3618       ConstantSDNode *C = dyn_cast<ConstantSDNode>(N0.getOperand(1));
3619       if (!C || C->getZExtValue() != 8)
3620         return false;
3621     }
3622   } else if (Opc == ISD::SHL) {
3623     // (x & 0xff) << 8
3624     // (x & 0xff0000) << 8
3625     if (Num != 0 && Num != 2)
3626       return false;
3627     ConstantSDNode *C = dyn_cast<ConstantSDNode>(N.getOperand(1));
3628     if (!C || C->getZExtValue() != 8)
3629       return false;
3630   } else { // Opc == ISD::SRL
3631     // (x & 0xff00) >> 8
3632     // (x & 0xff000000) >> 8
3633     if (Num != 1 && Num != 3)
3634       return false;
3635     ConstantSDNode *C = dyn_cast<ConstantSDNode>(N.getOperand(1));
3636     if (!C || C->getZExtValue() != 8)
3637       return false;
3638   }
3639
3640   if (Parts[Num])
3641     return false;
3642
3643   Parts[Num] = N0.getOperand(0).getNode();
3644   return true;
3645 }
3646
3647 /// Match a 32-bit packed halfword bswap. That is
3648 /// ((x & 0x000000ff) << 8) |
3649 /// ((x & 0x0000ff00) >> 8) |
3650 /// ((x & 0x00ff0000) << 8) |
3651 /// ((x & 0xff000000) >> 8)
3652 /// => (rotl (bswap x), 16)
3653 SDValue DAGCombiner::MatchBSwapHWord(SDNode *N, SDValue N0, SDValue N1) {
3654   if (!LegalOperations)
3655     return SDValue();
3656
3657   EVT VT = N->getValueType(0);
3658   if (VT != MVT::i32)
3659     return SDValue();
3660   if (!TLI.isOperationLegal(ISD::BSWAP, VT))
3661     return SDValue();
3662
3663   // Look for either
3664   // (or (or (and), (and)), (or (and), (and)))
3665   // (or (or (or (and), (and)), (and)), (and))
3666   if (N0.getOpcode() != ISD::OR)
3667     return SDValue();
3668   SDValue N00 = N0.getOperand(0);
3669   SDValue N01 = N0.getOperand(1);
3670   SDNode *Parts[4] = {};
3671
3672   if (N1.getOpcode() == ISD::OR &&
3673       N00.getNumOperands() == 2 && N01.getNumOperands() == 2) {
3674     // (or (or (and), (and)), (or (and), (and)))
3675     SDValue N000 = N00.getOperand(0);
3676     if (!isBSwapHWordElement(N000, Parts))
3677       return SDValue();
3678
3679     SDValue N001 = N00.getOperand(1);
3680     if (!isBSwapHWordElement(N001, Parts))
3681       return SDValue();
3682     SDValue N010 = N01.getOperand(0);
3683     if (!isBSwapHWordElement(N010, Parts))
3684       return SDValue();
3685     SDValue N011 = N01.getOperand(1);
3686     if (!isBSwapHWordElement(N011, Parts))
3687       return SDValue();
3688   } else {
3689     // (or (or (or (and), (and)), (and)), (and))
3690     if (!isBSwapHWordElement(N1, Parts))
3691       return SDValue();
3692     if (!isBSwapHWordElement(N01, Parts))
3693       return SDValue();
3694     if (N00.getOpcode() != ISD::OR)
3695       return SDValue();
3696     SDValue N000 = N00.getOperand(0);
3697     if (!isBSwapHWordElement(N000, Parts))
3698       return SDValue();
3699     SDValue N001 = N00.getOperand(1);
3700     if (!isBSwapHWordElement(N001, Parts))
3701       return SDValue();
3702   }
3703
3704   // Make sure the parts are all coming from the same node.
3705   if (Parts[0] != Parts[1] || Parts[0] != Parts[2] || Parts[0] != Parts[3])
3706     return SDValue();
3707
3708   SDLoc DL(N);
3709   SDValue BSwap = DAG.getNode(ISD::BSWAP, DL, VT,
3710                               SDValue(Parts[0], 0));
3711
3712   // Result of the bswap should be rotated by 16. If it's not legal, then
3713   // do  (x << 16) | (x >> 16).
3714   SDValue ShAmt = DAG.getConstant(16, DL, getShiftAmountTy(VT));
3715   if (TLI.isOperationLegalOrCustom(ISD::ROTL, VT))
3716     return DAG.getNode(ISD::ROTL, DL, VT, BSwap, ShAmt);
3717   if (TLI.isOperationLegalOrCustom(ISD::ROTR, VT))
3718     return DAG.getNode(ISD::ROTR, DL, VT, BSwap, ShAmt);
3719   return DAG.getNode(ISD::OR, DL, VT,
3720                      DAG.getNode(ISD::SHL, DL, VT, BSwap, ShAmt),
3721                      DAG.getNode(ISD::SRL, DL, VT, BSwap, ShAmt));
3722 }
3723
3724 /// This contains all DAGCombine rules which reduce two values combined by
3725 /// an Or operation to a single value \see visitANDLike().
3726 SDValue DAGCombiner::visitORLike(SDValue N0, SDValue N1, SDNode *LocReference) {
3727   EVT VT = N1.getValueType();
3728   // fold (or x, undef) -> -1
3729   if (!LegalOperations &&
3730       (N0.isUndef() || N1.isUndef())) {
3731     EVT EltVT = VT.isVector() ? VT.getVectorElementType() : VT;
3732     return DAG.getConstant(APInt::getAllOnesValue(EltVT.getSizeInBits()),
3733                            SDLoc(LocReference), VT);
3734   }
3735   // fold (or (setcc x), (setcc y)) -> (setcc (or x, y))
3736   SDValue LL, LR, RL, RR, CC0, CC1;
3737   if (isSetCCEquivalent(N0, LL, LR, CC0) && isSetCCEquivalent(N1, RL, RR, CC1)){
3738     ISD::CondCode Op0 = cast<CondCodeSDNode>(CC0)->get();
3739     ISD::CondCode Op1 = cast<CondCodeSDNode>(CC1)->get();
3740
3741     if (LR == RR && Op0 == Op1 && LL.getValueType().isInteger()) {
3742       // fold (or (setne X, 0), (setne Y, 0)) -> (setne (or X, Y), 0)
3743       // fold (or (setlt X, 0), (setlt Y, 0)) -> (setne (or X, Y), 0)
3744       if (isNullConstant(LR) && (Op1 == ISD::SETNE || Op1 == ISD::SETLT)) {
3745         EVT CCVT = getSetCCResultType(LR.getValueType());
3746         if (VT == CCVT || (!LegalOperations && VT == MVT::i1)) {
3747           SDValue ORNode = DAG.getNode(ISD::OR, SDLoc(LR),
3748                                        LR.getValueType(), LL, RL);
3749           AddToWorklist(ORNode.getNode());
3750           return DAG.getSetCC(SDLoc(LocReference), VT, ORNode, LR, Op1);
3751         }
3752       }
3753       // fold (or (setne X, -1), (setne Y, -1)) -> (setne (and X, Y), -1)
3754       // fold (or (setgt X, -1), (setgt Y  -1)) -> (setgt (and X, Y), -1)
3755       if (isAllOnesConstant(LR) && (Op1 == ISD::SETNE || Op1 == ISD::SETGT)) {
3756         EVT CCVT = getSetCCResultType(LR.getValueType());
3757         if (VT == CCVT || (!LegalOperations && VT == MVT::i1)) {
3758           SDValue ANDNode = DAG.getNode(ISD::AND, SDLoc(LR),
3759                                         LR.getValueType(), LL, RL);
3760           AddToWorklist(ANDNode.getNode());
3761           return DAG.getSetCC(SDLoc(LocReference), VT, ANDNode, LR, Op1);
3762         }
3763       }
3764     }
3765     // canonicalize equivalent to ll == rl
3766     if (LL == RR && LR == RL) {
3767       Op1 = ISD::getSetCCSwappedOperands(Op1);
3768       std::swap(RL, RR);
3769     }
3770     if (LL == RL && LR == RR) {
3771       bool isInteger = LL.getValueType().isInteger();
3772       ISD::CondCode Result = ISD::getSetCCOrOperation(Op0, Op1, isInteger);
3773       if (Result != ISD::SETCC_INVALID &&
3774           (!LegalOperations ||
3775            (TLI.isCondCodeLegal(Result, LL.getSimpleValueType()) &&
3776             TLI.isOperationLegal(ISD::SETCC, LL.getValueType())))) {
3777         EVT CCVT = getSetCCResultType(LL.getValueType());
3778         if (N0.getValueType() == CCVT ||
3779             (!LegalOperations && N0.getValueType() == MVT::i1))
3780           return DAG.getSetCC(SDLoc(LocReference), N0.getValueType(),
3781                               LL, LR, Result);
3782       }
3783     }
3784   }
3785
3786   // (or (and X, C1), (and Y, C2))  -> (and (or X, Y), C3) if possible.
3787   if (N0.getOpcode() == ISD::AND && N1.getOpcode() == ISD::AND &&
3788       // Don't increase # computations.
3789       (N0.getNode()->hasOneUse() || N1.getNode()->hasOneUse())) {
3790     // We can only do this xform if we know that bits from X that are set in C2
3791     // but not in C1 are already zero.  Likewise for Y.
3792     if (const ConstantSDNode *N0O1C =
3793         getAsNonOpaqueConstant(N0.getOperand(1))) {
3794       if (const ConstantSDNode *N1O1C =
3795           getAsNonOpaqueConstant(N1.getOperand(1))) {
3796         // We can only do this xform if we know that bits from X that are set in
3797         // C2 but not in C1 are already zero.  Likewise for Y.
3798         const APInt &LHSMask = N0O1C->getAPIntValue();
3799         const APInt &RHSMask = N1O1C->getAPIntValue();
3800
3801         if (DAG.MaskedValueIsZero(N0.getOperand(0), RHSMask&~LHSMask) &&
3802             DAG.MaskedValueIsZero(N1.getOperand(0), LHSMask&~RHSMask)) {
3803           SDValue X = DAG.getNode(ISD::OR, SDLoc(N0), VT,
3804                                   N0.getOperand(0), N1.getOperand(0));
3805           SDLoc DL(LocReference);
3806           return DAG.getNode(ISD::AND, DL, VT, X,
3807                              DAG.getConstant(LHSMask | RHSMask, DL, VT));
3808         }
3809       }
3810     }
3811   }
3812
3813   // (or (and X, M), (and X, N)) -> (and X, (or M, N))
3814   if (N0.getOpcode() == ISD::AND &&
3815       N1.getOpcode() == ISD::AND &&
3816       N0.getOperand(0) == N1.getOperand(0) &&
3817       // Don't increase # computations.
3818       (N0.getNode()->hasOneUse() || N1.getNode()->hasOneUse())) {
3819     SDValue X = DAG.getNode(ISD::OR, SDLoc(N0), VT,
3820                             N0.getOperand(1), N1.getOperand(1));
3821     return DAG.getNode(ISD::AND, SDLoc(LocReference), VT, N0.getOperand(0), X);
3822   }
3823
3824   return SDValue();
3825 }
3826
3827 SDValue DAGCombiner::visitOR(SDNode *N) {
3828   SDValue N0 = N->getOperand(0);
3829   SDValue N1 = N->getOperand(1);
3830   EVT VT = N1.getValueType();
3831
3832   // x | x --> x
3833   if (N0 == N1)
3834     return N0;
3835
3836   // fold vector ops
3837   if (VT.isVector()) {
3838     if (SDValue FoldedVOp = SimplifyVBinOp(N))
3839       return FoldedVOp;
3840
3841     // fold (or x, 0) -> x, vector edition
3842     if (ISD::isBuildVectorAllZeros(N0.getNode()))
3843       return N1;
3844     if (ISD::isBuildVectorAllZeros(N1.getNode()))
3845       return N0;
3846
3847     // fold (or x, -1) -> -1, vector edition
3848     if (ISD::isBuildVectorAllOnes(N0.getNode()))
3849       // do not return N0, because undef node may exist in N0
3850       return DAG.getConstant(
3851           APInt::getAllOnesValue(N0.getScalarValueSizeInBits()), SDLoc(N),
3852           N0.getValueType());
3853     if (ISD::isBuildVectorAllOnes(N1.getNode()))
3854       // do not return N1, because undef node may exist in N1
3855       return DAG.getConstant(
3856           APInt::getAllOnesValue(N1.getScalarValueSizeInBits()), SDLoc(N),
3857           N1.getValueType());
3858
3859     // fold (or (shuf A, V_0, MA), (shuf B, V_0, MB)) -> (shuf A, B, Mask)
3860     // Do this only if the resulting shuffle is legal.
3861     if (isa<ShuffleVectorSDNode>(N0) &&
3862         isa<ShuffleVectorSDNode>(N1) &&
3863         // Avoid folding a node with illegal type.
3864         TLI.isTypeLegal(VT)) {
3865       bool ZeroN00 = ISD::isBuildVectorAllZeros(N0.getOperand(0).getNode());
3866       bool ZeroN01 = ISD::isBuildVectorAllZeros(N0.getOperand(1).getNode());
3867       bool ZeroN10 = ISD::isBuildVectorAllZeros(N1.getOperand(0).getNode());
3868       bool ZeroN11 = ISD::isBuildVectorAllZeros(N1.getOperand(1).getNode());
3869       // Ensure both shuffles have a zero input.
3870       if ((ZeroN00 || ZeroN01) && (ZeroN10 || ZeroN11)) {
3871         assert((!ZeroN00 || !ZeroN01) && "Both inputs zero!");
3872         assert((!ZeroN10 || !ZeroN11) && "Both inputs zero!");
3873         const ShuffleVectorSDNode *SV0 = cast<ShuffleVectorSDNode>(N0);
3874         const ShuffleVectorSDNode *SV1 = cast<ShuffleVectorSDNode>(N1);
3875         bool CanFold = true;
3876         int NumElts = VT.getVectorNumElements();
3877         SmallVector<int, 4> Mask(NumElts);
3878
3879         for (int i = 0; i != NumElts; ++i) {
3880           int M0 = SV0->getMaskElt(i);
3881           int M1 = SV1->getMaskElt(i);
3882
3883           // Determine if either index is pointing to a zero vector.
3884           bool M0Zero = M0 < 0 || (ZeroN00 == (M0 < NumElts));
3885           bool M1Zero = M1 < 0 || (ZeroN10 == (M1 < NumElts));
3886
3887           // If one element is zero and the otherside is undef, keep undef.
3888           // This also handles the case that both are undef.
3889           if ((M0Zero && M1 < 0) || (M1Zero && M0 < 0)) {
3890             Mask[i] = -1;
3891             continue;
3892           }
3893
3894           // Make sure only one of the elements is zero.
3895           if (M0Zero == M1Zero) {
3896             CanFold = false;
3897             break;
3898           }
3899
3900           assert((M0 >= 0 || M1 >= 0) && "Undef index!");
3901
3902           // We have a zero and non-zero element. If the non-zero came from
3903           // SV0 make the index a LHS index. If it came from SV1, make it
3904           // a RHS index. We need to mod by NumElts because we don't care
3905           // which operand it came from in the original shuffles.
3906           Mask[i] = M1Zero ? M0 % NumElts : (M1 % NumElts) + NumElts;
3907         }
3908
3909         if (CanFold) {
3910           SDValue NewLHS = ZeroN00 ? N0.getOperand(1) : N0.getOperand(0);
3911           SDValue NewRHS = ZeroN10 ? N1.getOperand(1) : N1.getOperand(0);
3912
3913           bool LegalMask = TLI.isShuffleMaskLegal(Mask, VT);
3914           if (!LegalMask) {
3915             std::swap(NewLHS, NewRHS);
3916             ShuffleVectorSDNode::commuteMask(Mask);
3917             LegalMask = TLI.isShuffleMaskLegal(Mask, VT);
3918           }
3919
3920           if (LegalMask)
3921             return DAG.getVectorShuffle(VT, SDLoc(N), NewLHS, NewRHS, Mask);
3922         }
3923       }
3924     }
3925   }
3926
3927   // fold (or c1, c2) -> c1|c2
3928   ConstantSDNode *N0C = getAsNonOpaqueConstant(N0);
3929   ConstantSDNode *N1C = dyn_cast<ConstantSDNode>(N1);
3930   if (N0C && N1C && !N1C->isOpaque())
3931     return DAG.FoldConstantArithmetic(ISD::OR, SDLoc(N), VT, N0C, N1C);
3932   // canonicalize constant to RHS
3933   if (DAG.isConstantIntBuildVectorOrConstantInt(N0) &&
3934      !DAG.isConstantIntBuildVectorOrConstantInt(N1))
3935     return DAG.getNode(ISD::OR, SDLoc(N), VT, N1, N0);
3936   // fold (or x, 0) -> x
3937   if (isNullConstant(N1))
3938     return N0;
3939   // fold (or x, -1) -> -1
3940   if (isAllOnesConstant(N1))
3941     return N1;
3942   // fold (or x, c) -> c iff (x & ~c) == 0
3943   if (N1C && DAG.MaskedValueIsZero(N0, ~N1C->getAPIntValue()))
3944     return N1;
3945
3946   if (SDValue Combined = visitORLike(N0, N1, N))
3947     return Combined;
3948
3949   // Recognize halfword bswaps as (bswap + rotl 16) or (bswap + shl 16)
3950   if (SDValue BSwap = MatchBSwapHWord(N, N0, N1))
3951     return BSwap;
3952   if (SDValue BSwap = MatchBSwapHWordLow(N, N0, N1))
3953     return BSwap;
3954
3955   // reassociate or
3956   if (SDValue ROR = ReassociateOps(ISD::OR, SDLoc(N), N0, N1))
3957     return ROR;
3958   // Canonicalize (or (and X, c1), c2) -> (and (or X, c2), c1|c2)
3959   // iff (c1 & c2) == 0.
3960   if (N1C && N0.getOpcode() == ISD::AND && N0.getNode()->hasOneUse() &&
3961              isa<ConstantSDNode>(N0.getOperand(1))) {
3962     ConstantSDNode *C1 = cast<ConstantSDNode>(N0.getOperand(1));
3963     if ((C1->getAPIntValue() & N1C->getAPIntValue()) != 0) {
3964       if (SDValue COR = DAG.FoldConstantArithmetic(ISD::OR, SDLoc(N1), VT,
3965                                                    N1C, C1))
3966         return DAG.getNode(
3967             ISD::AND, SDLoc(N), VT,
3968             DAG.getNode(ISD::OR, SDLoc(N0), VT, N0.getOperand(0), N1), COR);
3969       return SDValue();
3970     }
3971   }
3972   // Simplify: (or (op x...), (op y...))  -> (op (or x, y))
3973   if (N0.getOpcode() == N1.getOpcode())
3974     if (SDValue Tmp = SimplifyBinOpWithSameOpcodeHands(N))
3975       return Tmp;
3976
3977   // See if this is some rotate idiom.
3978   if (SDNode *Rot = MatchRotate(N0, N1, SDLoc(N)))
3979     return SDValue(Rot, 0);
3980
3981   // Simplify the operands using demanded-bits information.
3982   if (!VT.isVector() &&
3983       SimplifyDemandedBits(SDValue(N, 0)))
3984     return SDValue(N, 0);
3985
3986   return SDValue();
3987 }
3988
3989 /// Match "(X shl/srl V1) & V2" where V2 may not be present.
3990 bool DAGCombiner::MatchRotateHalf(SDValue Op, SDValue &Shift, SDValue &Mask) {
3991   if (Op.getOpcode() == ISD::AND) {
3992     if (DAG.isConstantIntBuildVectorOrConstantInt(Op.getOperand(1))) {
3993       Mask = Op.getOperand(1);
3994       Op = Op.getOperand(0);
3995     } else {
3996       return false;
3997     }
3998   }
3999
4000   if (Op.getOpcode() == ISD::SRL || Op.getOpcode() == ISD::SHL) {
4001     Shift = Op;
4002     return true;
4003   }
4004
4005   return false;
4006 }
4007
4008 // Return true if we can prove that, whenever Neg and Pos are both in the
4009 // range [0, EltSize), Neg == (Pos == 0 ? 0 : EltSize - Pos).  This means that
4010 // for two opposing shifts shift1 and shift2 and a value X with OpBits bits:
4011 //
4012 //     (or (shift1 X, Neg), (shift2 X, Pos))
4013 //
4014 // reduces to a rotate in direction shift2 by Pos or (equivalently) a rotate
4015 // in direction shift1 by Neg.  The range [0, EltSize) means that we only need
4016 // to consider shift amounts with defined behavior.
4017 static bool matchRotateSub(SDValue Pos, SDValue Neg, unsigned EltSize) {
4018   // If EltSize is a power of 2 then:
4019   //
4020   //  (a) (Pos == 0 ? 0 : EltSize - Pos) == (EltSize - Pos) & (EltSize - 1)
4021   //  (b) Neg == Neg & (EltSize - 1) whenever Neg is in [0, EltSize).
4022   //
4023   // So if EltSize is a power of 2 and Neg is (and Neg', EltSize-1), we check
4024   // for the stronger condition:
4025   //
4026   //     Neg & (EltSize - 1) == (EltSize - Pos) & (EltSize - 1)    [A]
4027   //
4028   // for all Neg and Pos.  Since Neg & (EltSize - 1) == Neg' & (EltSize - 1)
4029   // we can just replace Neg with Neg' for the rest of the function.
4030   //
4031   // In other cases we check for the even stronger condition:
4032   //
4033   //     Neg == EltSize - Pos                                    [B]
4034   //
4035   // for all Neg and Pos.  Note that the (or ...) then invokes undefined
4036   // behavior if Pos == 0 (and consequently Neg == EltSize).
4037   //
4038   // We could actually use [A] whenever EltSize is a power of 2, but the
4039   // only extra cases that it would match are those uninteresting ones
4040   // where Neg and Pos are never in range at the same time.  E.g. for
4041   // EltSize == 32, using [A] would allow a Neg of the form (sub 64, Pos)
4042   // as well as (sub 32, Pos), but:
4043   //
4044   //     (or (shift1 X, (sub 64, Pos)), (shift2 X, Pos))
4045   //
4046   // always invokes undefined behavior for 32-bit X.
4047   //
4048   // Below, Mask == EltSize - 1 when using [A] and is all-ones otherwise.
4049   unsigned MaskLoBits = 0;
4050   if (Neg.getOpcode() == ISD::AND && isPowerOf2_64(EltSize)) {
4051     if (ConstantSDNode *NegC = isConstOrConstSplat(Neg.getOperand(1))) {
4052       if (NegC->getAPIntValue() == EltSize - 1) {
4053         Neg = Neg.getOperand(0);
4054         MaskLoBits = Log2_64(EltSize);
4055       }
4056     }
4057   }
4058
4059   // Check whether Neg has the form (sub NegC, NegOp1) for some NegC and NegOp1.
4060   if (Neg.getOpcode() != ISD::SUB)
4061     return false;
4062   ConstantSDNode *NegC = isConstOrConstSplat(Neg.getOperand(0));
4063   if (!NegC)
4064     return false;
4065   SDValue NegOp1 = Neg.getOperand(1);
4066
4067   // On the RHS of [A], if Pos is Pos' & (EltSize - 1), just replace Pos with
4068   // Pos'.  The truncation is redundant for the purpose of the equality.
4069   if (MaskLoBits && Pos.getOpcode() == ISD::AND)
4070     if (ConstantSDNode *PosC = isConstOrConstSplat(Pos.getOperand(1)))
4071       if (PosC->getAPIntValue() == EltSize - 1)
4072         Pos = Pos.getOperand(0);
4073
4074   // The condition we need is now:
4075   //
4076   //     (NegC - NegOp1) & Mask == (EltSize - Pos) & Mask
4077   //
4078   // If NegOp1 == Pos then we need:
4079   //
4080   //              EltSize & Mask == NegC & Mask
4081   //
4082   // (because "x & Mask" is a truncation and distributes through subtraction).
4083   APInt Width;
4084   if (Pos == NegOp1)
4085     Width = NegC->getAPIntValue();
4086
4087   // Check for cases where Pos has the form (add NegOp1, PosC) for some PosC.
4088   // Then the condition we want to prove becomes:
4089   //
4090   //     (NegC - NegOp1) & Mask == (EltSize - (NegOp1 + PosC)) & Mask
4091   //
4092   // which, again because "x & Mask" is a truncation, becomes:
4093   //
4094   //                NegC & Mask == (EltSize - PosC) & Mask
4095   //             EltSize & Mask == (NegC + PosC) & Mask
4096   else if (Pos.getOpcode() == ISD::ADD && Pos.getOperand(0) == NegOp1) {
4097     if (ConstantSDNode *PosC = isConstOrConstSplat(Pos.getOperand(1)))
4098       Width = PosC->getAPIntValue() + NegC->getAPIntValue();
4099     else
4100       return false;
4101   } else
4102     return false;
4103
4104   // Now we just need to check that EltSize & Mask == Width & Mask.
4105   if (MaskLoBits)
4106     // EltSize & Mask is 0 since Mask is EltSize - 1.
4107     return Width.getLoBits(MaskLoBits) == 0;
4108   return Width == EltSize;
4109 }
4110
4111 // A subroutine of MatchRotate used once we have found an OR of two opposite
4112 // shifts of Shifted.  If Neg == <operand size> - Pos then the OR reduces
4113 // to both (PosOpcode Shifted, Pos) and (NegOpcode Shifted, Neg), with the
4114 // former being preferred if supported.  InnerPos and InnerNeg are Pos and
4115 // Neg with outer conversions stripped away.
4116 SDNode *DAGCombiner::MatchRotatePosNeg(SDValue Shifted, SDValue Pos,
4117                                        SDValue Neg, SDValue InnerPos,
4118                                        SDValue InnerNeg, unsigned PosOpcode,
4119                                        unsigned NegOpcode, const SDLoc &DL) {
4120   // fold (or (shl x, (*ext y)),
4121   //          (srl x, (*ext (sub 32, y)))) ->
4122   //   (rotl x, y) or (rotr x, (sub 32, y))
4123   //
4124   // fold (or (shl x, (*ext (sub 32, y))),
4125   //          (srl x, (*ext y))) ->
4126   //   (rotr x, y) or (rotl x, (sub 32, y))
4127   EVT VT = Shifted.getValueType();
4128   if (matchRotateSub(InnerPos, InnerNeg, VT.getScalarSizeInBits())) {
4129     bool HasPos = TLI.isOperationLegalOrCustom(PosOpcode, VT);
4130     return DAG.getNode(HasPos ? PosOpcode : NegOpcode, DL, VT, Shifted,
4131                        HasPos ? Pos : Neg).getNode();
4132   }
4133
4134   return nullptr;
4135 }
4136
4137 // MatchRotate - Handle an 'or' of two operands.  If this is one of the many
4138 // idioms for rotate, and if the target supports rotation instructions, generate
4139 // a rot[lr].
4140 SDNode *DAGCombiner::MatchRotate(SDValue LHS, SDValue RHS, const SDLoc &DL) {
4141   // Must be a legal type.  Expanded 'n promoted things won't work with rotates.
4142   EVT VT = LHS.getValueType();
4143   if (!TLI.isTypeLegal(VT)) return nullptr;
4144
4145   // The target must have at least one rotate flavor.
4146   bool HasROTL = TLI.isOperationLegalOrCustom(ISD::ROTL, VT);
4147   bool HasROTR = TLI.isOperationLegalOrCustom(ISD::ROTR, VT);
4148   if (!HasROTL && !HasROTR) return nullptr;
4149
4150   // Match "(X shl/srl V1) & V2" where V2 may not be present.
4151   SDValue LHSShift;   // The shift.
4152   SDValue LHSMask;    // AND value if any.
4153   if (!MatchRotateHalf(LHS, LHSShift, LHSMask))
4154     return nullptr; // Not part of a rotate.
4155
4156   SDValue RHSShift;   // The shift.
4157   SDValue RHSMask;    // AND value if any.
4158   if (!MatchRotateHalf(RHS, RHSShift, RHSMask))
4159     return nullptr; // Not part of a rotate.
4160
4161   if (LHSShift.getOperand(0) != RHSShift.getOperand(0))
4162     return nullptr;   // Not shifting the same value.
4163
4164   if (LHSShift.getOpcode() == RHSShift.getOpcode())
4165     return nullptr;   // Shifts must disagree.
4166
4167   // Canonicalize shl to left side in a shl/srl pair.
4168   if (RHSShift.getOpcode() == ISD::SHL) {
4169     std::swap(LHS, RHS);
4170     std::swap(LHSShift, RHSShift);
4171     std::swap(LHSMask, RHSMask);
4172   }
4173
4174   unsigned EltSizeInBits = VT.getScalarSizeInBits();
4175   SDValue LHSShiftArg = LHSShift.getOperand(0);
4176   SDValue LHSShiftAmt = LHSShift.getOperand(1);
4177   SDValue RHSShiftArg = RHSShift.getOperand(0);
4178   SDValue RHSShiftAmt = RHSShift.getOperand(1);
4179
4180   // fold (or (shl x, C1), (srl x, C2)) -> (rotl x, C1)
4181   // fold (or (shl x, C1), (srl x, C2)) -> (rotr x, C2)
4182   if (isConstOrConstSplat(LHSShiftAmt) && isConstOrConstSplat(RHSShiftAmt)) {
4183     uint64_t LShVal = isConstOrConstSplat(LHSShiftAmt)->getZExtValue();
4184     uint64_t RShVal = isConstOrConstSplat(RHSShiftAmt)->getZExtValue();
4185     if ((LShVal + RShVal) != EltSizeInBits)
4186       return nullptr;
4187
4188     SDValue Rot = DAG.getNode(HasROTL ? ISD::ROTL : ISD::ROTR, DL, VT,
4189                               LHSShiftArg, HasROTL ? LHSShiftAmt : RHSShiftAmt);
4190
4191     // If there is an AND of either shifted operand, apply it to the result.
4192     if (LHSMask.getNode() || RHSMask.getNode()) {
4193       APInt AllBits = APInt::getAllOnesValue(EltSizeInBits);
4194       SDValue Mask = DAG.getConstant(AllBits, DL, VT);
4195
4196       if (LHSMask.getNode()) {
4197         APInt RHSBits = APInt::getLowBitsSet(EltSizeInBits, LShVal);
4198         Mask = DAG.getNode(ISD::AND, DL, VT, Mask,
4199                            DAG.getNode(ISD::OR, DL, VT, LHSMask,
4200                                        DAG.getConstant(RHSBits, DL, VT)));
4201       }
4202       if (RHSMask.getNode()) {
4203         APInt LHSBits = APInt::getHighBitsSet(EltSizeInBits, RShVal);
4204         Mask = DAG.getNode(ISD::AND, DL, VT, Mask,
4205                            DAG.getNode(ISD::OR, DL, VT, RHSMask,
4206                                        DAG.getConstant(LHSBits, DL, VT)));
4207       }
4208
4209       Rot = DAG.getNode(ISD::AND, DL, VT, Rot, Mask);
4210     }
4211
4212     return Rot.getNode();
4213   }
4214
4215   // If there is a mask here, and we have a variable shift, we can't be sure
4216   // that we're masking out the right stuff.
4217   if (LHSMask.getNode() || RHSMask.getNode())
4218     return nullptr;
4219
4220   // If the shift amount is sign/zext/any-extended just peel it off.
4221   SDValue LExtOp0 = LHSShiftAmt;
4222   SDValue RExtOp0 = RHSShiftAmt;
4223   if ((LHSShiftAmt.getOpcode() == ISD::SIGN_EXTEND ||
4224        LHSShiftAmt.getOpcode() == ISD::ZERO_EXTEND ||
4225        LHSShiftAmt.getOpcode() == ISD::ANY_EXTEND ||
4226        LHSShiftAmt.getOpcode() == ISD::TRUNCATE) &&
4227       (RHSShiftAmt.getOpcode() == ISD::SIGN_EXTEND ||
4228        RHSShiftAmt.getOpcode() == ISD::ZERO_EXTEND ||
4229        RHSShiftAmt.getOpcode() == ISD::ANY_EXTEND ||
4230        RHSShiftAmt.getOpcode() == ISD::TRUNCATE)) {
4231     LExtOp0 = LHSShiftAmt.getOperand(0);
4232     RExtOp0 = RHSShiftAmt.getOperand(0);
4233   }
4234
4235   SDNode *TryL = MatchRotatePosNeg(LHSShiftArg, LHSShiftAmt, RHSShiftAmt,
4236                                    LExtOp0, RExtOp0, ISD::ROTL, ISD::ROTR, DL);
4237   if (TryL)
4238     return TryL;
4239
4240   SDNode *TryR = MatchRotatePosNeg(RHSShiftArg, RHSShiftAmt, LHSShiftAmt,
4241                                    RExtOp0, LExtOp0, ISD::ROTR, ISD::ROTL, DL);
4242   if (TryR)
4243     return TryR;
4244
4245   return nullptr;
4246 }
4247
4248 namespace {
4249 /// Helper struct to parse and store a memory address as base + index + offset.
4250 /// We ignore sign extensions when it is safe to do so.
4251 /// The following two expressions are not equivalent. To differentiate we need
4252 /// to store whether there was a sign extension involved in the index
4253 /// computation.
4254 ///  (load (i64 add (i64 copyfromreg %c)
4255 ///                 (i64 signextend (add (i8 load %index)
4256 ///                                      (i8 1))))
4257 /// vs
4258 ///
4259 /// (load (i64 add (i64 copyfromreg %c)
4260 ///                (i64 signextend (i32 add (i32 signextend (i8 load %index))
4261 ///                                         (i32 1)))))
4262 struct BaseIndexOffset {
4263   SDValue Base;
4264   SDValue Index;
4265   int64_t Offset;
4266   bool IsIndexSignExt;
4267
4268   BaseIndexOffset() : Offset(0), IsIndexSignExt(false) {}
4269
4270   BaseIndexOffset(SDValue Base, SDValue Index, int64_t Offset,
4271                   bool IsIndexSignExt) :
4272     Base(Base), Index(Index), Offset(Offset), IsIndexSignExt(IsIndexSignExt) {}
4273
4274   bool equalBaseIndex(const BaseIndexOffset &Other) {
4275     return Other.Base == Base && Other.Index == Index &&
4276       Other.IsIndexSignExt == IsIndexSignExt;
4277   }
4278
4279   /// Parses tree in Ptr for base, index, offset addresses.
4280   static BaseIndexOffset match(SDValue Ptr, SelectionDAG &DAG,
4281                                int64_t PartialOffset = 0) {
4282     bool IsIndexSignExt = false;
4283
4284     // Split up a folded GlobalAddress+Offset into its component parts.
4285     if (GlobalAddressSDNode *GA = dyn_cast<GlobalAddressSDNode>(Ptr))
4286       if (GA->getOpcode() == ISD::GlobalAddress && GA->getOffset() != 0) {
4287         return BaseIndexOffset(DAG.getGlobalAddress(GA->getGlobal(),
4288                                                     SDLoc(GA),
4289                                                     GA->getValueType(0),
4290                                                     /*Offset=*/PartialOffset,
4291                                                     /*isTargetGA=*/false,
4292                                                     GA->getTargetFlags()),
4293                                SDValue(),
4294                                GA->getOffset(),
4295                                IsIndexSignExt);
4296       }
4297
4298     // We only can pattern match BASE + INDEX + OFFSET. If Ptr is not an ADD
4299     // instruction, then it could be just the BASE or everything else we don't
4300     // know how to handle. Just use Ptr as BASE and give up.
4301     if (Ptr->getOpcode() != ISD::ADD)
4302       return BaseIndexOffset(Ptr, SDValue(), PartialOffset, IsIndexSignExt);
4303
4304     // We know that we have at least an ADD instruction. Try to pattern match
4305     // the simple case of BASE + OFFSET.
4306     if (isa<ConstantSDNode>(Ptr->getOperand(1))) {
4307       int64_t Offset = cast<ConstantSDNode>(Ptr->getOperand(1))->getSExtValue();
4308       return match(Ptr->getOperand(0), DAG, Offset + PartialOffset);
4309     }
4310
4311     // Inside a loop the current BASE pointer is calculated using an ADD and a
4312     // MUL instruction. In this case Ptr is the actual BASE pointer.
4313     // (i64 add (i64 %array_ptr)
4314     //          (i64 mul (i64 %induction_var)
4315     //                   (i64 %element_size)))
4316     if (Ptr->getOperand(1)->getOpcode() == ISD::MUL)
4317       return BaseIndexOffset(Ptr, SDValue(), PartialOffset, IsIndexSignExt);
4318
4319     // Look at Base + Index + Offset cases.
4320     SDValue Base = Ptr->getOperand(0);
4321     SDValue IndexOffset = Ptr->getOperand(1);
4322
4323     // Skip signextends.
4324     if (IndexOffset->getOpcode() == ISD::SIGN_EXTEND) {
4325       IndexOffset = IndexOffset->getOperand(0);
4326       IsIndexSignExt = true;
4327     }
4328
4329     // Either the case of Base + Index (no offset) or something else.
4330     if (IndexOffset->getOpcode() != ISD::ADD)
4331       return BaseIndexOffset(Base, IndexOffset, PartialOffset, IsIndexSignExt);
4332
4333     // Now we have the case of Base + Index + offset.
4334     SDValue Index = IndexOffset->getOperand(0);
4335     SDValue Offset = IndexOffset->getOperand(1);
4336
4337     if (!isa<ConstantSDNode>(Offset))
4338       return BaseIndexOffset(Ptr, SDValue(), PartialOffset, IsIndexSignExt);
4339
4340     // Ignore signextends.
4341     if (Index->getOpcode() == ISD::SIGN_EXTEND) {
4342       Index = Index->getOperand(0);
4343       IsIndexSignExt = true;
4344     } else IsIndexSignExt = false;
4345
4346     int64_t Off = cast<ConstantSDNode>(Offset)->getSExtValue();
4347     return BaseIndexOffset(Base, Index, Off + PartialOffset, IsIndexSignExt);
4348   }
4349 };
4350 } // namespace
4351
4352 SDValue DAGCombiner::visitXOR(SDNode *N) {
4353   SDValue N0 = N->getOperand(0);
4354   SDValue N1 = N->getOperand(1);
4355   EVT VT = N0.getValueType();
4356
4357   // fold vector ops
4358   if (VT.isVector()) {
4359     if (SDValue FoldedVOp = SimplifyVBinOp(N))
4360       return FoldedVOp;
4361
4362     // fold (xor x, 0) -> x, vector edition
4363     if (ISD::isBuildVectorAllZeros(N0.getNode()))
4364       return N1;
4365     if (ISD::isBuildVectorAllZeros(N1.getNode()))
4366       return N0;
4367   }
4368
4369   // fold (xor undef, undef) -> 0. This is a common idiom (misuse).
4370   if (N0.isUndef() && N1.isUndef())
4371     return DAG.getConstant(0, SDLoc(N), VT);
4372   // fold (xor x, undef) -> undef
4373   if (N0.isUndef())
4374     return N0;
4375   if (N1.isUndef())
4376     return N1;
4377   // fold (xor c1, c2) -> c1^c2
4378   ConstantSDNode *N0C = getAsNonOpaqueConstant(N0);
4379   ConstantSDNode *N1C = getAsNonOpaqueConstant(N1);
4380   if (N0C && N1C)
4381     return DAG.FoldConstantArithmetic(ISD::XOR, SDLoc(N), VT, N0C, N1C);
4382   // canonicalize constant to RHS
4383   if (DAG.isConstantIntBuildVectorOrConstantInt(N0) &&
4384      !DAG.isConstantIntBuildVectorOrConstantInt(N1))
4385     return DAG.getNode(ISD::XOR, SDLoc(N), VT, N1, N0);
4386   // fold (xor x, 0) -> x
4387   if (isNullConstant(N1))
4388     return N0;
4389   // reassociate xor
4390   if (SDValue RXOR = ReassociateOps(ISD::XOR, SDLoc(N), N0, N1))
4391     return RXOR;
4392
4393   // fold !(x cc y) -> (x !cc y)
4394   SDValue LHS, RHS, CC;
4395   if (TLI.isConstTrueVal(N1.getNode()) && isSetCCEquivalent(N0, LHS, RHS, CC)) {
4396     bool isInt = LHS.getValueType().isInteger();
4397     ISD::CondCode NotCC = ISD::getSetCCInverse(cast<CondCodeSDNode>(CC)->get(),
4398                                                isInt);
4399
4400     if (!LegalOperations ||
4401         TLI.isCondCodeLegal(NotCC, LHS.getSimpleValueType())) {
4402       switch (N0.getOpcode()) {
4403       default:
4404         llvm_unreachable("Unhandled SetCC Equivalent!");
4405       case ISD::SETCC:
4406         return DAG.getSetCC(SDLoc(N), VT, LHS, RHS, NotCC);
4407       case ISD::SELECT_CC:
4408         return DAG.getSelectCC(SDLoc(N), LHS, RHS, N0.getOperand(2),
4409                                N0.getOperand(3), NotCC);
4410       }
4411     }
4412   }
4413
4414   // fold (not (zext (setcc x, y))) -> (zext (not (setcc x, y)))
4415   if (isOneConstant(N1) && N0.getOpcode() == ISD::ZERO_EXTEND &&
4416       N0.getNode()->hasOneUse() &&
4417       isSetCCEquivalent(N0.getOperand(0), LHS, RHS, CC)){
4418     SDValue V = N0.getOperand(0);
4419     SDLoc DL(N0);
4420     V = DAG.getNode(ISD::XOR, DL, V.getValueType(), V,
4421                     DAG.getConstant(1, DL, V.getValueType()));
4422     AddToWorklist(V.getNode());
4423     return DAG.getNode(ISD::ZERO_EXTEND, SDLoc(N), VT, V);
4424   }
4425
4426   // fold (not (or x, y)) -> (and (not x), (not y)) iff x or y are setcc
4427   if (isOneConstant(N1) && VT == MVT::i1 &&
4428       (N0.getOpcode() == ISD::OR || N0.getOpcode() == ISD::AND)) {
4429     SDValue LHS = N0.getOperand(0), RHS = N0.getOperand(1);
4430     if (isOneUseSetCC(RHS) || isOneUseSetCC(LHS)) {
4431       unsigned NewOpcode = N0.getOpcode() == ISD::AND ? ISD::OR : ISD::AND;
4432       LHS = DAG.getNode(ISD::XOR, SDLoc(LHS), VT, LHS, N1); // LHS = ~LHS
4433       RHS = DAG.getNode(ISD::XOR, SDLoc(RHS), VT, RHS, N1); // RHS = ~RHS
4434       AddToWorklist(LHS.getNode()); AddToWorklist(RHS.getNode());
4435       return DAG.getNode(NewOpcode, SDLoc(N), VT, LHS, RHS);
4436     }
4437   }
4438   // fold (not (or x, y)) -> (and (not x), (not y)) iff x or y are constants
4439   if (isAllOnesConstant(N1) &&
4440       (N0.getOpcode() == ISD::OR || N0.getOpcode() == ISD::AND)) {
4441     SDValue LHS = N0.getOperand(0), RHS = N0.getOperand(1);
4442     if (isa<ConstantSDNode>(RHS) || isa<ConstantSDNode>(LHS)) {
4443       unsigned NewOpcode = N0.getOpcode() == ISD::AND ? ISD::OR : ISD::AND;
4444       LHS = DAG.getNode(ISD::XOR, SDLoc(LHS), VT, LHS, N1); // LHS = ~LHS
4445       RHS = DAG.getNode(ISD::XOR, SDLoc(RHS), VT, RHS, N1); // RHS = ~RHS
4446       AddToWorklist(LHS.getNode()); AddToWorklist(RHS.getNode());
4447       return DAG.getNode(NewOpcode, SDLoc(N), VT, LHS, RHS);
4448     }
4449   }
4450   // fold (xor (and x, y), y) -> (and (not x), y)
4451   if (N0.getOpcode() == ISD::AND && N0.getNode()->hasOneUse() &&
4452       N0->getOperand(1) == N1) {
4453     SDValue X = N0->getOperand(0);
4454     SDValue NotX = DAG.getNOT(SDLoc(X), X, VT);
4455     AddToWorklist(NotX.getNode());
4456     return DAG.getNode(ISD::AND, SDLoc(N), VT, NotX, N1);
4457   }
4458   // fold (xor (xor x, c1), c2) -> (xor x, (xor c1, c2))
4459   if (N1C && N0.getOpcode() == ISD::XOR) {
4460     if (const ConstantSDNode *N00C = getAsNonOpaqueConstant(N0.getOperand(0))) {
4461       SDLoc DL(N);
4462       return DAG.getNode(ISD::XOR, DL, VT, N0.getOperand(1),
4463                          DAG.getConstant(N1C->getAPIntValue() ^
4464                                          N00C->getAPIntValue(), DL, VT));
4465     }
4466     if (const ConstantSDNode *N01C = getAsNonOpaqueConstant(N0.getOperand(1))) {
4467       SDLoc DL(N);
4468       return DAG.getNode(ISD::XOR, DL, VT, N0.getOperand(0),
4469                          DAG.getConstant(N1C->getAPIntValue() ^
4470                                          N01C->getAPIntValue(), DL, VT));
4471     }
4472   }
4473   // fold (xor x, x) -> 0
4474   if (N0 == N1)
4475     return tryFoldToZero(SDLoc(N), TLI, VT, DAG, LegalOperations, LegalTypes);
4476
4477   // fold (xor (shl 1, x), -1) -> (rotl ~1, x)
4478   // Here is a concrete example of this equivalence:
4479   // i16   x ==  14
4480   // i16 shl ==   1 << 14  == 16384 == 0b0100000000000000
4481   // i16 xor == ~(1 << 14) == 49151 == 0b1011111111111111
4482   //
4483   // =>
4484   //
4485   // i16     ~1      == 0b1111111111111110
4486   // i16 rol(~1, 14) == 0b1011111111111111
4487   //
4488   // Some additional tips to help conceptualize this transform:
4489   // - Try to see the operation as placing a single zero in a value of all ones.
4490   // - There exists no value for x which would allow the result to contain zero.
4491   // - Values of x larger than the bitwidth are undefined and do not require a
4492   //   consistent result.
4493   // - Pushing the zero left requires shifting one bits in from the right.
4494   // A rotate left of ~1 is a nice way of achieving the desired result.
4495   if (TLI.isOperationLegalOrCustom(ISD::ROTL, VT) && N0.getOpcode() == ISD::SHL
4496       && isAllOnesConstant(N1) && isOneConstant(N0.getOperand(0))) {
4497     SDLoc DL(N);
4498     return DAG.getNode(ISD::ROTL, DL, VT, DAG.getConstant(~1, DL, VT),
4499                        N0.getOperand(1));
4500   }
4501
4502   // Simplify: xor (op x...), (op y...)  -> (op (xor x, y))
4503   if (N0.getOpcode() == N1.getOpcode())
4504     if (SDValue Tmp = SimplifyBinOpWithSameOpcodeHands(N))
4505       return Tmp;
4506
4507   // Simplify the expression using non-local knowledge.
4508   if (!VT.isVector() &&
4509       SimplifyDemandedBits(SDValue(N, 0)))
4510     return SDValue(N, 0);
4511
4512   return SDValue();
4513 }
4514
4515 /// Handle transforms common to the three shifts, when the shift amount is a
4516 /// constant.
4517 SDValue DAGCombiner::visitShiftByConstant(SDNode *N, ConstantSDNode *Amt) {
4518   SDNode *LHS = N->getOperand(0).getNode();
4519   if (!LHS->hasOneUse()) return SDValue();
4520
4521   // We want to pull some binops through shifts, so that we have (and (shift))
4522   // instead of (shift (and)), likewise for add, or, xor, etc.  This sort of
4523   // thing happens with address calculations, so it's important to canonicalize
4524   // it.
4525   bool HighBitSet = false;  // Can we transform this if the high bit is set?
4526
4527   switch (LHS->getOpcode()) {
4528   default: return SDValue();
4529   case ISD::OR:
4530   case ISD::XOR:
4531     HighBitSet = false; // We can only transform sra if the high bit is clear.
4532     break;
4533   case ISD::AND:
4534     HighBitSet = true;  // We can only transform sra if the high bit is set.
4535     break;
4536   case ISD::ADD:
4537     if (N->getOpcode() != ISD::SHL)
4538       return SDValue(); // only shl(add) not sr[al](add).
4539     HighBitSet = false; // We can only transform sra if the high bit is clear.
4540     break;
4541   }
4542
4543   // We require the RHS of the binop to be a constant and not opaque as well.
4544   ConstantSDNode *BinOpCst = getAsNonOpaqueConstant(LHS->getOperand(1));
4545   if (!BinOpCst) return SDValue();
4546
4547   // FIXME: disable this unless the input to the binop is a shift by a constant
4548   // or is copy/select.Enable this in other cases when figure out it's exactly profitable.
4549   SDNode *BinOpLHSVal = LHS->getOperand(0).getNode();
4550   bool isShift = BinOpLHSVal->getOpcode() == ISD::SHL ||
4551                  BinOpLHSVal->getOpcode() == ISD::SRA ||
4552                  BinOpLHSVal->getOpcode() == ISD::SRL;
4553   bool isCopyOrSelect = BinOpLHSVal->getOpcode() == ISD::CopyFromReg ||
4554                         BinOpLHSVal->getOpcode() == ISD::SELECT;
4555
4556   if ((!isShift || !isa<ConstantSDNode>(BinOpLHSVal->getOperand(1))) &&
4557       !isCopyOrSelect)
4558     return SDValue();
4559
4560   if (isCopyOrSelect && N->hasOneUse())
4561     return SDValue();
4562
4563   EVT VT = N->getValueType(0);
4564
4565   // If this is a signed shift right, and the high bit is modified by the
4566   // logical operation, do not perform the transformation. The highBitSet
4567   // boolean indicates the value of the high bit of the constant which would
4568   // cause it to be modified for this operation.
4569   if (N->getOpcode() == ISD::SRA) {
4570     bool BinOpRHSSignSet = BinOpCst->getAPIntValue().isNegative();
4571     if (BinOpRHSSignSet != HighBitSet)
4572       return SDValue();
4573   }
4574
4575   if (!TLI.isDesirableToCommuteWithShift(LHS))
4576     return SDValue();
4577
4578   // Fold the constants, shifting the binop RHS by the shift amount.
4579   SDValue NewRHS = DAG.getNode(N->getOpcode(), SDLoc(LHS->getOperand(1)),
4580                                N->getValueType(0),
4581                                LHS->getOperand(1), N->getOperand(1));
4582   assert(isa<ConstantSDNode>(NewRHS) && "Folding was not successful!");
4583
4584   // Create the new shift.
4585   SDValue NewShift = DAG.getNode(N->getOpcode(),
4586                                  SDLoc(LHS->getOperand(0)),
4587                                  VT, LHS->getOperand(0), N->getOperand(1));
4588
4589   // Create the new binop.
4590   return DAG.getNode(LHS->getOpcode(), SDLoc(N), VT, NewShift, NewRHS);
4591 }
4592
4593 SDValue DAGCombiner::distributeTruncateThroughAnd(SDNode *N) {
4594   assert(N->getOpcode() == ISD::TRUNCATE);
4595   assert(N->getOperand(0).getOpcode() == ISD::AND);
4596
4597   // (truncate:TruncVT (and N00, N01C)) -> (and (truncate:TruncVT N00), TruncC)
4598   if (N->hasOneUse() && N->getOperand(0).hasOneUse()) {
4599     SDValue N01 = N->getOperand(0).getOperand(1);
4600     if (isConstantOrConstantVector(N01, /* NoOpaques */ true)) {
4601       SDLoc DL(N);
4602       EVT TruncVT = N->getValueType(0);
4603       SDValue N00 = N->getOperand(0).getOperand(0);
4604       SDValue Trunc00 = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, TruncVT, N00);
4605       SDValue Trunc01 = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, TruncVT, N01);
4606       AddToWorklist(Trunc00.getNode());
4607       AddToWorklist(Trunc01.getNode());
4608       return DAG.getNode(ISD::AND, DL, TruncVT, Trunc00, Trunc01);
4609     }
4610   }
4611
4612   return SDValue();
4613 }
4614
4615 SDValue DAGCombiner::visitRotate(SDNode *N) {
4616   // fold (rot* x, (trunc (and y, c))) -> (rot* x, (and (trunc y), (trunc c))).
4617   if (N->getOperand(1).getOpcode() == ISD::TRUNCATE &&
4618       N->getOperand(1).getOperand(0).getOpcode() == ISD::AND) {
4619     if (SDValue NewOp1 =
4620             distributeTruncateThroughAnd(N->getOperand(1).getNode()))
4621       return DAG.getNode(N->getOpcode(), SDLoc(N), N->getValueType(0),
4622                          N->getOperand(0), NewOp1);
4623   }
4624   return SDValue();
4625 }
4626
4627 SDValue DAGCombiner::visitSHL(SDNode *N) {
4628   SDValue N0 = N->getOperand(0);
4629   SDValue N1 = N->getOperand(1);
4630   EVT VT = N0.getValueType();
4631   unsigned OpSizeInBits = VT.getScalarSizeInBits();
4632
4633   // fold vector ops
4634   if (VT.isVector()) {
4635     if (SDValue FoldedVOp = SimplifyVBinOp(N))
4636       return FoldedVOp;
4637
4638     BuildVectorSDNode *N1CV = dyn_cast<BuildVectorSDNode>(N1);
4639     // If setcc produces all-one true value then:
4640     // (shl (and (setcc) N01CV) N1CV) -> (and (setcc) N01CV<<N1CV)
4641     if (N1CV && N1CV->isConstant()) {
4642       if (N0.getOpcode() == ISD::AND) {
4643         SDValue N00 = N0->getOperand(0);
4644         SDValue N01 = N0->getOperand(1);
4645         BuildVectorSDNode *N01CV = dyn_cast<BuildVectorSDNode>(N01);
4646
4647         if (N01CV && N01CV->isConstant() && N00.getOpcode() == ISD::SETCC &&
4648             TLI.getBooleanContents(N00.getOperand(0).getValueType()) ==
4649                 TargetLowering::ZeroOrNegativeOneBooleanContent) {
4650           if (SDValue C = DAG.FoldConstantArithmetic(ISD::SHL, SDLoc(N), VT,
4651                                                      N01CV, N1CV))
4652             return DAG.getNode(ISD::AND, SDLoc(N), VT, N00, C);
4653         }
4654       }
4655     }
4656   }
4657
4658   ConstantSDNode *N1C = isConstOrConstSplat(N1);
4659
4660   // fold (shl c1, c2) -> c1<<c2
4661   ConstantSDNode *N0C = getAsNonOpaqueConstant(N0);
4662   if (N0C && N1C && !N1C->isOpaque())
4663     return DAG.FoldConstantArithmetic(ISD::SHL, SDLoc(N), VT, N0C, N1C);
4664   // fold (shl 0, x) -> 0
4665   if (isNullConstant(N0))
4666     return N0;
4667   // fold (shl x, c >= size(x)) -> undef
4668   if (N1C && N1C->getAPIntValue().uge(OpSizeInBits))
4669     return DAG.getUNDEF(VT);
4670   // fold (shl x, 0) -> x
4671   if (N1C && N1C->isNullValue())
4672     return N0;
4673   // fold (shl undef, x) -> 0
4674   if (N0.isUndef())
4675     return DAG.getConstant(0, SDLoc(N), VT);
4676   // if (shl x, c) is known to be zero, return 0
4677   if (DAG.MaskedValueIsZero(SDValue(N, 0),
4678                             APInt::getAllOnesValue(OpSizeInBits)))
4679     return DAG.getConstant(0, SDLoc(N), VT);
4680   // fold (shl x, (trunc (and y, c))) -> (shl x, (and (trunc y), (trunc c))).
4681   if (N1.getOpcode() == ISD::TRUNCATE &&
4682       N1.getOperand(0).getOpcode() == ISD::AND) {
4683     if (SDValue NewOp1 = distributeTruncateThroughAnd(N1.getNode()))
4684       return DAG.getNode(ISD::SHL, SDLoc(N), VT, N0, NewOp1);
4685   }
4686
4687   if (N1C && SimplifyDemandedBits(SDValue(N, 0)))
4688     return SDValue(N, 0);
4689
4690   // fold (shl (shl x, c1), c2) -> 0 or (shl x, (add c1, c2))
4691   if (N1C && N0.getOpcode() == ISD::SHL) {
4692     if (ConstantSDNode *N0C1 = isConstOrConstSplat(N0.getOperand(1))) {
4693       SDLoc DL(N);
4694       APInt c1 = N0C1->getAPIntValue();
4695       APInt c2 = N1C->getAPIntValue();
4696       zeroExtendToMatch(c1, c2, 1 /* Overflow Bit */);
4697
4698       APInt Sum = c1 + c2;
4699       if (Sum.uge(OpSizeInBits))
4700         return DAG.getConstant(0, DL, VT);
4701
4702       return DAG.getNode(
4703           ISD::SHL, DL, VT, N0.getOperand(0),
4704           DAG.getConstant(Sum.getZExtValue(), DL, N1.getValueType()));
4705     }
4706   }
4707
4708   // fold (shl (ext (shl x, c1)), c2) -> (ext (shl x, (add c1, c2)))
4709   // For this to be valid, the second form must not preserve any of the bits
4710   // that are shifted out by the inner shift in the first form.  This means
4711   // the outer shift size must be >= the number of bits added by the ext.
4712   // As a corollary, we don't care what kind of ext it is.
4713   if (N1C && (N0.getOpcode() == ISD::ZERO_EXTEND ||
4714               N0.getOpcode() == ISD::ANY_EXTEND ||
4715               N0.getOpcode() == ISD::SIGN_EXTEND) &&
4716       N0.getOperand(0).getOpcode() == ISD::SHL) {
4717     SDValue N0Op0 = N0.getOperand(0);
4718     if (ConstantSDNode *N0Op0C1 = isConstOrConstSplat(N0Op0.getOperand(1))) {
4719       APInt c1 = N0Op0C1->getAPIntValue();
4720       APInt c2 = N1C->getAPIntValue();
4721       zeroExtendToMatch(c1, c2, 1 /* Overflow Bit */);
4722
4723       EVT InnerShiftVT = N0Op0.getValueType();
4724       uint64_t InnerShiftSize = InnerShiftVT.getScalarSizeInBits();
4725       if (c2.uge(OpSizeInBits - InnerShiftSize)) {
4726         SDLoc DL(N0);
4727         APInt Sum = c1 + c2;
4728         if (Sum.uge(OpSizeInBits))
4729           return DAG.getConstant(0, DL, VT);
4730
4731         return DAG.getNode(
4732             ISD::SHL, DL, VT,
4733             DAG.getNode(N0.getOpcode(), DL, VT, N0Op0->getOperand(0)),
4734             DAG.getConstant(Sum.getZExtValue(), DL, N1.getValueType()));
4735       }
4736     }
4737   }
4738
4739   // fold (shl (zext (srl x, C)), C) -> (zext (shl (srl x, C), C))
4740   // Only fold this if the inner zext has no other uses to avoid increasing
4741   // the total number of instructions.
4742   if (N1C && N0.getOpcode() == ISD::ZERO_EXTEND && N0.hasOneUse() &&
4743       N0.getOperand(0).getOpcode() == ISD::SRL) {
4744     SDValue N0Op0 = N0.getOperand(0);
4745     if (ConstantSDNode *N0Op0C1 = isConstOrConstSplat(N0Op0.getOperand(1))) {
4746       if (N0Op0C1->getAPIntValue().ult(VT.getScalarSizeInBits())) {
4747         uint64_t c1 = N0Op0C1->getZExtValue();
4748         uint64_t c2 = N1C->getZExtValue();
4749         if (c1 == c2) {
4750           SDValue NewOp0 = N0.getOperand(0);
4751           EVT CountVT = NewOp0.getOperand(1).getValueType();
4752           SDLoc DL(N);
4753           SDValue NewSHL = DAG.getNode(ISD::SHL, DL, NewOp0.getValueType(),
4754                                        NewOp0,
4755                                        DAG.getConstant(c2, DL, CountVT));
4756           AddToWorklist(NewSHL.getNode());
4757           return DAG.getNode(ISD::ZERO_EXTEND, SDLoc(N0), VT, NewSHL);
4758         }
4759       }
4760     }
4761   }
4762
4763   // fold (shl (sr[la] exact X,  C1), C2) -> (shl    X, (C2-C1)) if C1 <= C2
4764   // fold (shl (sr[la] exact X,  C1), C2) -> (sr[la] X, (C2-C1)) if C1  > C2
4765   if (N1C && (N0.getOpcode() == ISD::SRL || N0.getOpcode() == ISD::SRA) &&
4766       cast<BinaryWithFlagsSDNode>(N0)->Flags.hasExact()) {
4767     if (ConstantSDNode *N0C1 = isConstOrConstSplat(N0.getOperand(1))) {
4768       uint64_t C1 = N0C1->getZExtValue();
4769       uint64_t C2 = N1C->getZExtValue();
4770       SDLoc DL(N);
4771       if (C1 <= C2)
4772         return DAG.getNode(ISD::SHL, DL, VT, N0.getOperand(0),
4773                            DAG.getConstant(C2 - C1, DL, N1.getValueType()));
4774       return DAG.getNode(N0.getOpcode(), DL, VT, N0.getOperand(0),
4775                          DAG.getConstant(C1 - C2, DL, N1.getValueType()));
4776     }
4777   }
4778
4779   // fold (shl (srl x, c1), c2) -> (and (shl x, (sub c2, c1), MASK) or
4780   //                               (and (srl x, (sub c1, c2), MASK)
4781   // Only fold this if the inner shift has no other uses -- if it does, folding
4782   // this will increase the total number of instructions.
4783   if (N1C && N0.getOpcode() == ISD::SRL && N0.hasOneUse()) {
4784     if (ConstantSDNode *N0C1 = isConstOrConstSplat(N0.getOperand(1))) {
4785       uint64_t c1 = N0C1->getZExtValue();
4786       if (c1 < OpSizeInBits) {
4787         uint64_t c2 = N1C->getZExtValue();
4788         APInt Mask = APInt::getHighBitsSet(OpSizeInBits, OpSizeInBits - c1);
4789         SDValue Shift;
4790         if (c2 > c1) {
4791           Mask = Mask.shl(c2 - c1);
4792           SDLoc DL(N);
4793           Shift = DAG.getNode(ISD::SHL, DL, VT, N0.getOperand(0),
4794                               DAG.getConstant(c2 - c1, DL, N1.getValueType()));
4795         } else {
4796           Mask = Mask.lshr(c1 - c2);
4797           SDLoc DL(N);
4798           Shift = DAG.getNode(ISD::SRL, DL, VT, N0.getOperand(0),
4799                               DAG.getConstant(c1 - c2, DL, N1.getValueType()));
4800         }
4801         SDLoc DL(N0);
4802         return DAG.getNode(ISD::AND, DL, VT, Shift,
4803                            DAG.getConstant(Mask, DL, VT));
4804       }
4805     }
4806   }
4807
4808   // fold (shl (sra x, c1), c1) -> (and x, (shl -1, c1))
4809   if (N0.getOpcode() == ISD::SRA && N1 == N0.getOperand(1) &&
4810       isConstantOrConstantVector(N1, /* No Opaques */ true)) {
4811     unsigned BitSize = VT.getScalarSizeInBits();
4812     SDLoc DL(N);
4813     SDValue AllBits = DAG.getConstant(APInt::getAllOnesValue(BitSize), DL, VT);
4814     SDValue HiBitsMask = DAG.getNode(ISD::SHL, DL, VT, AllBits, N1);
4815     return DAG.getNode(ISD::AND, DL, VT, N0.getOperand(0), HiBitsMask);
4816   }
4817
4818   // fold (shl (add x, c1), c2) -> (add (shl x, c2), c1 << c2)
4819   // Variant of version done on multiply, except mul by a power of 2 is turned
4820   // into a shift.
4821   if (N0.getOpcode() == ISD::ADD && N0.getNode()->hasOneUse() &&
4822       isConstantOrConstantVector(N1, /* No Opaques */ true) &&
4823       isConstantOrConstantVector(N0.getOperand(1), /* No Opaques */ true)) {
4824     SDValue Shl0 = DAG.getNode(ISD::SHL, SDLoc(N0), VT, N0.getOperand(0), N1);
4825     SDValue Shl1 = DAG.getNode(ISD::SHL, SDLoc(N1), VT, N0.getOperand(1), N1);
4826     AddToWorklist(Shl0.getNode());
4827     AddToWorklist(Shl1.getNode());
4828     return DAG.getNode(ISD::ADD, SDLoc(N), VT, Shl0, Shl1);
4829   }
4830
4831   // fold (shl (mul x, c1), c2) -> (mul x, c1 << c2)
4832   if (N0.getOpcode() == ISD::MUL && N0.getNode()->hasOneUse() &&
4833       isConstantOrConstantVector(N1, /* No Opaques */ true) &&
4834       isConstantOrConstantVector(N0.getOperand(1), /* No Opaques */ true)) {
4835     SDValue Shl = DAG.getNode(ISD::SHL, SDLoc(N1), VT, N0.getOperand(1), N1);
4836     if (isConstantOrConstantVector(Shl))
4837       return DAG.getNode(ISD::MUL, SDLoc(N), VT, N0.getOperand(0), Shl);
4838   }
4839
4840   if (N1C && !N1C->isOpaque())
4841     if (SDValue NewSHL = visitShiftByConstant(N, N1C))
4842       return NewSHL;
4843
4844   return SDValue();
4845 }
4846
4847 SDValue DAGCombiner::visitSRA(SDNode *N) {
4848   SDValue N0 = N->getOperand(0);
4849   SDValue N1 = N->getOperand(1);
4850   EVT VT = N0.getValueType();
4851   unsigned OpSizeInBits = VT.getScalarSizeInBits();
4852
4853   // Arithmetic shifting an all-sign-bit value is a no-op.
4854   if (DAG.ComputeNumSignBits(N0) == OpSizeInBits)
4855     return N0;
4856
4857   // fold vector ops
4858   if (VT.isVector())
4859     if (SDValue FoldedVOp = SimplifyVBinOp(N))
4860       return FoldedVOp;
4861
4862   ConstantSDNode *N1C = isConstOrConstSplat(N1);
4863
4864   // fold (sra c1, c2) -> (sra c1, c2)
4865   ConstantSDNode *N0C = getAsNonOpaqueConstant(N0);
4866   if (N0C && N1C && !N1C->isOpaque())
4867     return DAG.FoldConstantArithmetic(ISD::SRA, SDLoc(N), VT, N0C, N1C);
4868   // fold (sra 0, x) -> 0
4869   if (isNullConstant(N0))
4870     return N0;
4871   // fold (sra -1, x) -> -1
4872   if (isAllOnesConstant(N0))
4873     return N0;
4874   // fold (sra x, c >= size(x)) -> undef
4875   if (N1C && N1C->getAPIntValue().uge(OpSizeInBits))
4876     return DAG.getUNDEF(VT);
4877   // fold (sra x, 0) -> x
4878   if (N1C && N1C->isNullValue())
4879     return N0;
4880   // fold (sra (shl x, c1), c1) -> sext_inreg for some c1 and target supports
4881   // sext_inreg.
4882   if (N1C && N0.getOpcode() == ISD::SHL && N1 == N0.getOperand(1)) {
4883     unsigned LowBits = OpSizeInBits - (unsigned)N1C->getZExtValue();
4884     EVT ExtVT = EVT::getIntegerVT(*DAG.getContext(), LowBits);
4885     if (VT.isVector())
4886       ExtVT = EVT::getVectorVT(*DAG.getContext(),
4887                                ExtVT, VT.getVectorNumElements());
4888     if ((!LegalOperations ||
4889          TLI.isOperationLegal(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, ExtVT)))
4890       return DAG.getNode(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, SDLoc(N), VT,
4891                          N0.getOperand(0), DAG.getValueType(ExtVT));
4892   }
4893
4894   // fold (sra (sra x, c1), c2) -> (sra x, (add c1, c2))
4895   if (N1C && N0.getOpcode() == ISD::SRA) {
4896     if (ConstantSDNode *N0C1 = isConstOrConstSplat(N0.getOperand(1))) {
4897       SDLoc DL(N);
4898       APInt c1 = N0C1->getAPIntValue();
4899       APInt c2 = N1C->getAPIntValue();
4900       zeroExtendToMatch(c1, c2, 1 /* Overflow Bit */);
4901
4902       APInt Sum = c1 + c2;
4903       if (Sum.uge(OpSizeInBits))
4904         Sum = APInt(OpSizeInBits, OpSizeInBits - 1);
4905
4906       return DAG.getNode(
4907           ISD::SRA, DL, VT, N0.getOperand(0),
4908           DAG.getConstant(Sum.getZExtValue(), DL, N1.getValueType()));
4909     }
4910   }
4911
4912   // fold (sra (shl X, m), (sub result_size, n))
4913   // -> (sign_extend (trunc (shl X, (sub (sub result_size, n), m)))) for
4914   // result_size - n != m.
4915   // If truncate is free for the target sext(shl) is likely to result in better
4916   // code.
4917   if (N0.getOpcode() == ISD::SHL && N1C) {
4918     // Get the two constanst of the shifts, CN0 = m, CN = n.
4919     const ConstantSDNode *N01C = isConstOrConstSplat(N0.getOperand(1));
4920     if (N01C) {
4921       LLVMContext &Ctx = *DAG.getContext();
4922       // Determine what the truncate's result bitsize and type would be.
4923       EVT TruncVT = EVT::getIntegerVT(Ctx, OpSizeInBits - N1C->getZExtValue());
4924
4925       if (VT.isVector())
4926         TruncVT = EVT::getVectorVT(Ctx, TruncVT, VT.getVectorNumElements());
4927
4928       // Determine the residual right-shift amount.
4929       int ShiftAmt = N1C->getZExtValue() - N01C->getZExtValue();
4930
4931       // If the shift is not a no-op (in which case this should be just a sign
4932       // extend already), the truncated to type is legal, sign_extend is legal
4933       // on that type, and the truncate to that type is both legal and free,
4934       // perform the transform.
4935       if ((ShiftAmt > 0) &&
4936           TLI.isOperationLegalOrCustom(ISD::SIGN_EXTEND, TruncVT) &&
4937           TLI.isOperationLegalOrCustom(ISD::TRUNCATE, VT) &&
4938           TLI.isTruncateFree(VT, TruncVT)) {
4939
4940         SDLoc DL(N);
4941         SDValue Amt = DAG.getConstant(ShiftAmt, DL,
4942             getShiftAmountTy(N0.getOperand(0).getValueType()));
4943         SDValue Shift = DAG.getNode(ISD::SRL, DL, VT,
4944                                     N0.getOperand(0), Amt);
4945         SDValue Trunc = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, TruncVT,
4946                                     Shift);
4947         return DAG.getNode(ISD::SIGN_EXTEND, DL,
4948                            N->getValueType(0), Trunc);
4949       }
4950     }
4951   }
4952
4953   // fold (sra x, (trunc (and y, c))) -> (sra x, (and (trunc y), (trunc c))).
4954   if (N1.getOpcode() == ISD::TRUNCATE &&
4955       N1.getOperand(0).getOpcode() == ISD::AND) {
4956     if (SDValue NewOp1 = distributeTruncateThroughAnd(N1.getNode()))
4957       return DAG.getNode(ISD::SRA, SDLoc(N), VT, N0, NewOp1);
4958   }
4959
4960   // fold (sra (trunc (srl x, c1)), c2) -> (trunc (sra x, c1 + c2))
4961   //      if c1 is equal to the number of bits the trunc removes
4962   if (N0.getOpcode() == ISD::TRUNCATE &&
4963       (N0.getOperand(0).getOpcode() == ISD::SRL ||
4964        N0.getOperand(0).getOpcode() == ISD::SRA) &&
4965       N0.getOperand(0).hasOneUse() &&
4966       N0.getOperand(0).getOperand(1).hasOneUse() &&
4967       N1C) {
4968     SDValue N0Op0 = N0.getOperand(0);
4969     if (ConstantSDNode *LargeShift = isConstOrConstSplat(N0Op0.getOperand(1))) {
4970       unsigned LargeShiftVal = LargeShift->getZExtValue();
4971       EVT LargeVT = N0Op0.getValueType();
4972
4973       if (LargeVT.getScalarSizeInBits() - OpSizeInBits == LargeShiftVal) {
4974         SDLoc DL(N);
4975         SDValue Amt =
4976           DAG.getConstant(LargeShiftVal + N1C->getZExtValue(), DL,
4977                           getShiftAmountTy(N0Op0.getOperand(0).getValueType()));
4978         SDValue SRA = DAG.getNode(ISD::SRA, DL, LargeVT,
4979                                   N0Op0.getOperand(0), Amt);
4980         return DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, VT, SRA);
4981       }
4982     }
4983   }
4984
4985   // Simplify, based on bits shifted out of the LHS.
4986   if (N1C && SimplifyDemandedBits(SDValue(N, 0)))
4987     return SDValue(N, 0);
4988
4989
4990   // If the sign bit is known to be zero, switch this to a SRL.
4991   if (DAG.SignBitIsZero(N0))
4992     return DAG.getNode(ISD::SRL, SDLoc(N), VT, N0, N1);
4993
4994   if (N1C && !N1C->isOpaque())
4995     if (SDValue NewSRA = visitShiftByConstant(N, N1C))
4996       return NewSRA;
4997
4998   return SDValue();
4999 }
5000
5001 SDValue DAGCombiner::visitSRL(SDNode *N) {
5002   SDValue N0 = N->getOperand(0);
5003   SDValue N1 = N->getOperand(1);
5004   EVT VT = N0.getValueType();
5005   unsigned OpSizeInBits = VT.getScalarSizeInBits();
5006
5007   // fold vector ops
5008   if (VT.isVector())
5009     if (SDValue FoldedVOp = SimplifyVBinOp(N))
5010       return FoldedVOp;
5011
5012   ConstantSDNode *N1C = isConstOrConstSplat(N1);
5013
5014   // fold (srl c1, c2) -> c1 >>u c2
5015   ConstantSDNode *N0C = getAsNonOpaqueConstant(N0);
5016   if (N0C && N1C && !N1C->isOpaque())
5017     return DAG.FoldConstantArithmetic(ISD::SRL, SDLoc(N), VT, N0C, N1C);
5018   // fold (srl 0, x) -> 0
5019   if (isNullConstant(N0))
5020     return N0;
5021   // fold (srl x, c >= size(x)) -> undef
5022   if (N1C && N1C->getAPIntValue().uge(OpSizeInBits))
5023     return DAG.getUNDEF(VT);
5024   // fold (srl x, 0) -> x
5025   if (N1C && N1C->isNullValue())
5026     return N0;
5027   // if (srl x, c) is known to be zero, return 0
5028   if (N1C && DAG.MaskedValueIsZero(SDValue(N, 0),
5029                                    APInt::getAllOnesValue(OpSizeInBits)))
5030     return DAG.getConstant(0, SDLoc(N), VT);
5031
5032   // fold (srl (srl x, c1), c2) -> 0 or (srl x, (add c1, c2))
5033   if (N1C && N0.getOpcode() == ISD::SRL) {
5034     if (ConstantSDNode *N0C1 = isConstOrConstSplat(N0.getOperand(1))) {
5035       SDLoc DL(N);
5036       APInt c1 = N0C1->getAPIntValue();
5037       APInt c2 = N1C->getAPIntValue();
5038       zeroExtendToMatch(c1, c2, 1 /* Overflow Bit */);
5039
5040       APInt Sum = c1 + c2;
5041       if (Sum.uge(OpSizeInBits))
5042         return DAG.getConstant(0, DL, VT);
5043
5044       return DAG.getNode(
5045           ISD::SRL, DL, VT, N0.getOperand(0),
5046           DAG.getConstant(Sum.getZExtValue(), DL, N1.getValueType()));
5047     }
5048   }
5049
5050   // fold (srl (trunc (srl x, c1)), c2) -> 0 or (trunc (srl x, (add c1, c2)))
5051   if (N1C && N0.getOpcode() == ISD::TRUNCATE &&
5052       N0.getOperand(0).getOpcode() == ISD::SRL &&
5053       isa<ConstantSDNode>(N0.getOperand(0)->getOperand(1))) {
5054     uint64_t c1 =
5055       cast<ConstantSDNode>(N0.getOperand(0)->getOperand(1))->getZExtValue();
5056     uint64_t c2 = N1C->getZExtValue();
5057     EVT InnerShiftVT = N0.getOperand(0).getValueType();
5058     EVT ShiftCountVT = N0.getOperand(0)->getOperand(1).getValueType();
5059     uint64_t InnerShiftSize = InnerShiftVT.getScalarSizeInBits();
5060     // This is only valid if the OpSizeInBits + c1 = size of inner shift.
5061     if (c1 + OpSizeInBits == InnerShiftSize) {
5062       SDLoc DL(N0);
5063       if (c1 + c2 >= InnerShiftSize)
5064         return DAG.getConstant(0, DL, VT);
5065       return DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, VT,
5066                          DAG.getNode(ISD::SRL, DL, InnerShiftVT,
5067                                      N0.getOperand(0)->getOperand(0),
5068                                      DAG.getConstant(c1 + c2, DL,
5069                                                      ShiftCountVT)));
5070     }
5071   }
5072
5073   // fold (srl (shl x, c), c) -> (and x, cst2)
5074   if (N0.getOpcode() == ISD::SHL && N0.getOperand(1) == N1 &&
5075       isConstantOrConstantVector(N1, /* NoOpaques */ true)) {
5076     SDLoc DL(N);
5077     APInt AllBits = APInt::getAllOnesValue(N0.getScalarValueSizeInBits());
5078     SDValue Mask =
5079         DAG.getNode(ISD::SRL, DL, VT, DAG.getConstant(AllBits, DL, VT), N1);
5080     AddToWorklist(Mask.getNode());
5081     return DAG.getNode(ISD::AND, DL, VT, N0.getOperand(0), Mask);
5082   }
5083
5084   // fold (srl (anyextend x), c) -> (and (anyextend (srl x, c)), mask)
5085   if (N1C && N0.getOpcode() == ISD::ANY_EXTEND) {
5086     // Shifting in all undef bits?
5087     EVT SmallVT = N0.getOperand(0).getValueType();
5088     unsigned BitSize = SmallVT.getScalarSizeInBits();
5089     if (N1C->getZExtValue() >= BitSize)
5090       return DAG.getUNDEF(VT);
5091
5092     if (!LegalTypes || TLI.isTypeDesirableForOp(ISD::SRL, SmallVT)) {
5093       uint64_t ShiftAmt = N1C->getZExtValue();
5094       SDLoc DL0(N0);
5095       SDValue SmallShift = DAG.getNode(ISD::SRL, DL0, SmallVT,
5096                                        N0.getOperand(0),
5097                           DAG.getConstant(ShiftAmt, DL0,
5098                                           getShiftAmountTy(SmallVT)));
5099       AddToWorklist(SmallShift.getNode());
5100       APInt Mask = APInt::getAllOnesValue(OpSizeInBits).lshr(ShiftAmt);
5101       SDLoc DL(N);
5102       return DAG.getNode(ISD::AND, DL, VT,
5103                          DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, DL, VT, SmallShift),
5104                          DAG.getConstant(Mask, DL, VT));
5105     }
5106   }
5107
5108   // fold (srl (sra X, Y), 31) -> (srl X, 31).  This srl only looks at the sign
5109   // bit, which is unmodified by sra.
5110   if (N1C && N1C->getZExtValue() + 1 == OpSizeInBits) {
5111     if (N0.getOpcode() == ISD::SRA)
5112       return DAG.getNode(ISD::SRL, SDLoc(N), VT, N0.getOperand(0), N1);
5113   }
5114
5115   // fold (srl (ctlz x), "5") -> x  iff x has one bit set (the low bit).
5116   if (N1C && N0.getOpcode() == ISD::CTLZ &&
5117       N1C->getAPIntValue() == Log2_32(OpSizeInBits)) {
5118     APInt KnownZero, KnownOne;
5119     DAG.computeKnownBits(N0.getOperand(0), KnownZero, KnownOne);
5120
5121     // If any of the input bits are KnownOne, then the input couldn't be all
5122     // zeros, thus the result of the srl will always be zero.
5123     if (KnownOne.getBoolValue()) return DAG.getConstant(0, SDLoc(N0), VT);
5124
5125     // If all of the bits input the to ctlz node are known to be zero, then
5126     // the result of the ctlz is "32" and the result of the shift is one.
5127     APInt UnknownBits = ~KnownZero;
5128     if (UnknownBits == 0) return DAG.getConstant(1, SDLoc(N0), VT);
5129
5130     // Otherwise, check to see if there is exactly one bit input to the ctlz.
5131     if ((UnknownBits & (UnknownBits - 1)) == 0) {
5132       // Okay, we know that only that the single bit specified by UnknownBits
5133       // could be set on input to the CTLZ node. If this bit is set, the SRL
5134       // will return 0, if it is clear, it returns 1. Change the CTLZ/SRL pair
5135       // to an SRL/XOR pair, which is likely to simplify more.
5136       unsigned ShAmt = UnknownBits.countTrailingZeros();
5137       SDValue Op = N0.getOperand(0);
5138
5139       if (ShAmt) {
5140         SDLoc DL(N0);
5141         Op = DAG.getNode(ISD::SRL, DL, VT, Op,
5142                   DAG.getConstant(ShAmt, DL,
5143                                   getShiftAmountTy(Op.getValueType())));
5144         AddToWorklist(Op.getNode());
5145       }
5146
5147       SDLoc DL(N);
5148       return DAG.getNode(ISD::XOR, DL, VT,
5149                          Op, DAG.getConstant(1, DL, VT));
5150     }
5151   }
5152
5153   // fold (srl x, (trunc (and y, c))) -> (srl x, (and (trunc y), (trunc c))).
5154   if (N1.getOpcode() == ISD::TRUNCATE &&
5155       N1.getOperand(0).getOpcode() == ISD::AND) {
5156     if (SDValue NewOp1 = distributeTruncateThroughAnd(N1.getNode()))
5157       return DAG.getNode(ISD::SRL, SDLoc(N), VT, N0, NewOp1);
5158   }
5159
5160   // fold operands of srl based on knowledge that the low bits are not
5161   // demanded.
5162   if (N1C && SimplifyDemandedBits(SDValue(N, 0)))
5163     return SDValue(N, 0);
5164
5165   if (N1C && !N1C->isOpaque())
5166     if (SDValue NewSRL = visitShiftByConstant(N, N1C))
5167       return NewSRL;
5168
5169   // Attempt to convert a srl of a load into a narrower zero-extending load.
5170   if (SDValue NarrowLoad = ReduceLoadWidth(N))
5171     return NarrowLoad;
5172
5173   // Here is a common situation. We want to optimize:
5174   //
5175   //   %a = ...
5176   //   %b = and i32 %a, 2
5177   //   %c = srl i32 %b, 1
5178   //   brcond i32 %c ...
5179   //
5180   // into
5181   //
5182   //   %a = ...
5183   //   %b = and %a, 2
5184   //   %c = setcc eq %b, 0
5185   //   brcond %c ...
5186   //
5187   // However when after the source operand of SRL is optimized into AND, the SRL
5188   // itself may not be optimized further. Look for it and add the BRCOND into
5189   // the worklist.
5190   if (N->hasOneUse()) {
5191     SDNode *Use = *N->use_begin();
5192     if (Use->getOpcode() == ISD::BRCOND)
5193       AddToWorklist(Use);
5194     else if (Use->getOpcode() == ISD::TRUNCATE && Use->hasOneUse()) {
5195       // Also look pass the truncate.
5196       Use = *Use->use_begin();
5197       if (Use->getOpcode() == ISD::BRCOND)
5198         AddToWorklist(Use);
5199     }
5200   }
5201
5202   return SDValue();
5203 }
5204
5205 SDValue DAGCombiner::visitBSWAP(SDNode *N) {
5206   SDValue N0 = N->getOperand(0);
5207   EVT VT = N->getValueType(0);
5208
5209   // fold (bswap c1) -> c2
5210   if (DAG.isConstantIntBuildVectorOrConstantInt(N0))
5211     return DAG.getNode(ISD::BSWAP, SDLoc(N), VT, N0);
5212   // fold (bswap (bswap x)) -> x
5213   if (N0.getOpcode() == ISD::BSWAP)
5214     return N0->getOperand(0);
5215   return SDValue();
5216 }
5217
5218 SDValue DAGCombiner::visitBITREVERSE(SDNode *N) {
5219   SDValue N0 = N->getOperand(0);
5220
5221   // fold (bitreverse (bitreverse x)) -> x
5222   if (N0.getOpcode() == ISD::BITREVERSE)
5223     return N0.getOperand(0);
5224   return SDValue();
5225 }
5226
5227 SDValue DAGCombiner::visitCTLZ(SDNode *N) {
5228   SDValue N0 = N->getOperand(0);
5229   EVT VT = N->getValueType(0);
5230
5231   // fold (ctlz c1) -> c2
5232   if (DAG.isConstantIntBuildVectorOrConstantInt(N0))
5233     return DAG.getNode(ISD::CTLZ, SDLoc(N), VT, N0);
5234   return SDValue();
5235 }
5236
5237 SDValue DAGCombiner::visitCTLZ_ZERO_UNDEF(SDNode *N) {
5238   SDValue N0 = N->getOperand(0);
5239   EVT VT = N->getValueType(0);
5240
5241   // fold (ctlz_zero_undef c1) -> c2
5242   if (DAG.isConstantIntBuildVectorOrConstantInt(N0))
5243     return DAG.getNode(ISD::CTLZ_ZERO_UNDEF, SDLoc(N), VT, N0);
5244   return SDValue();
5245 }
5246
5247 SDValue DAGCombiner::visitCTTZ(SDNode *N) {
5248   SDValue N0 = N->getOperand(0);
5249   EVT VT = N->getValueType(0);
5250
5251   // fold (cttz c1) -> c2
5252   if (DAG.isConstantIntBuildVectorOrConstantInt(N0))
5253     return DAG.getNode(ISD::CTTZ, SDLoc(N), VT, N0);
5254   return SDValue();
5255 }
5256
5257 SDValue DAGCombiner::visitCTTZ_ZERO_UNDEF(SDNode *N) {
5258   SDValue N0 = N->getOperand(0);
5259   EVT VT = N->getValueType(0);
5260
5261   // fold (cttz_zero_undef c1) -> c2
5262   if (DAG.isConstantIntBuildVectorOrConstantInt(N0))
5263     return DAG.getNode(ISD::CTTZ_ZERO_UNDEF, SDLoc(N), VT, N0);
5264   return SDValue();
5265 }
5266
5267 SDValue DAGCombiner::visitCTPOP(SDNode *N) {
5268   SDValue N0 = N->getOperand(0);
5269   EVT VT = N->getValueType(0);
5270
5271   // fold (ctpop c1) -> c2
5272   if (DAG.isConstantIntBuildVectorOrConstantInt(N0))
5273     return DAG.getNode(ISD::CTPOP, SDLoc(N), VT, N0);
5274   return SDValue();
5275 }
5276
5277
5278 /// \brief Generate Min/Max node
5279 static SDValue combineMinNumMaxNum(const SDLoc &DL, EVT VT, SDValue LHS,
5280                                    SDValue RHS, SDValue True, SDValue False,
5281                                    ISD::CondCode CC, const TargetLowering &TLI,
5282                                    SelectionDAG &DAG) {
5283   if (!(LHS == True && RHS == False) && !(LHS == False && RHS == True))
5284     return SDValue();
5285
5286   switch (CC) {
5287   case ISD::SETOLT:
5288   case ISD::SETOLE:
5289   case ISD::SETLT:
5290   case ISD::SETLE:
5291   case ISD::SETULT:
5292   case ISD::SETULE: {
5293     unsigned Opcode = (LHS == True) ? ISD::FMINNUM : ISD::FMAXNUM;
5294     if (TLI.isOperationLegal(Opcode, VT))
5295       return DAG.getNode(Opcode, DL, VT, LHS, RHS);
5296     return SDValue();
5297   }
5298   case ISD::SETOGT:
5299   case ISD::SETOGE:
5300   case ISD::SETGT:
5301   case ISD::SETGE:
5302   case ISD::SETUGT:
5303   case ISD::SETUGE: {
5304     unsigned Opcode = (LHS == True) ? ISD::FMAXNUM : ISD::FMINNUM;
5305     if (TLI.isOperationLegal(Opcode, VT))
5306       return DAG.getNode(Opcode, DL, VT, LHS, RHS);
5307     return SDValue();
5308   }
5309   default:
5310     return SDValue();
5311   }
5312 }
5313
5314 // TODO: We should handle other cases of selecting between {-1,0,1} here.
5315 SDValue DAGCombiner::foldSelectOfConstants(SDNode *N) {
5316   SDValue Cond = N->getOperand(0);
5317   SDValue N1 = N->getOperand(1);
5318   SDValue N2 = N->getOperand(2);
5319   EVT VT = N->getValueType(0);
5320   EVT CondVT = Cond.getValueType();
5321   SDLoc DL(N);
5322
5323   // fold (select Cond, 0, 1) -> (xor Cond, 1)
5324   // We can't do this reliably if integer based booleans have different contents
5325   // to floating point based booleans. This is because we can't tell whether we
5326   // have an integer-based boolean or a floating-point-based boolean unless we
5327   // can find the SETCC that produced it and inspect its operands. This is
5328   // fairly easy if C is the SETCC node, but it can potentially be
5329   // undiscoverable (or not reasonably discoverable). For example, it could be
5330   // in another basic block or it could require searching a complicated
5331   // expression.
5332   if (VT.isInteger() &&
5333       (CondVT == MVT::i1 || (CondVT.isInteger() &&
5334                              TLI.getBooleanContents(false, true) ==
5335                                  TargetLowering::ZeroOrOneBooleanContent &&
5336                              TLI.getBooleanContents(false, false) ==
5337                                  TargetLowering::ZeroOrOneBooleanContent)) &&
5338       isNullConstant(N1) && isOneConstant(N2)) {
5339     SDValue NotCond = DAG.getNode(ISD::XOR, DL, CondVT, Cond,
5340                                   DAG.getConstant(1, DL, CondVT));
5341     if (VT.bitsEq(CondVT))
5342       return NotCond;
5343     return DAG.getZExtOrTrunc(NotCond, DL, VT);
5344   }
5345
5346   return SDValue();
5347 }
5348
5349 SDValue DAGCombiner::visitSELECT(SDNode *N) {
5350   SDValue N0 = N->getOperand(0);
5351   SDValue N1 = N->getOperand(1);
5352   SDValue N2 = N->getOperand(2);
5353   EVT VT = N->getValueType(0);
5354   EVT VT0 = N0.getValueType();
5355
5356   // fold (select C, X, X) -> X
5357   if (N1 == N2)
5358     return N1;
5359   if (const ConstantSDNode *N0C = dyn_cast<const ConstantSDNode>(N0)) {
5360     // fold (select true, X, Y) -> X
5361     // fold (select false, X, Y) -> Y
5362     return !N0C->isNullValue() ? N1 : N2;
5363   }
5364   // fold (select X, X, Y) -> (or X, Y)
5365   // fold (select X, 1, Y) -> (or C, Y)
5366   if (VT == VT0 && VT == MVT::i1 && (N0 == N1 || isOneConstant(N1)))
5367     return DAG.getNode(ISD::OR, SDLoc(N), VT, N0, N2);
5368
5369   if (SDValue V = foldSelectOfConstants(N))
5370     return V;
5371
5372   // fold (select C, 0, X) -> (and (not C), X)
5373   if (VT == VT0 && VT == MVT::i1 && isNullConstant(N1)) {
5374     SDValue NOTNode = DAG.getNOT(SDLoc(N0), N0, VT);
5375     AddToWorklist(NOTNode.getNode());
5376     return DAG.getNode(ISD::AND, SDLoc(N), VT, NOTNode, N2);
5377   }
5378   // fold (select C, X, 1) -> (or (not C), X)
5379   if (VT == VT0 && VT == MVT::i1 && isOneConstant(N2)) {
5380     SDValue NOTNode = DAG.getNOT(SDLoc(N0), N0, VT);
5381     AddToWorklist(NOTNode.getNode());
5382     return DAG.getNode(ISD::OR, SDLoc(N), VT, NOTNode, N1);
5383   }
5384   // fold (select X, Y, X) -> (and X, Y)
5385   // fold (select X, Y, 0) -> (and X, Y)
5386   if (VT == VT0 && VT == MVT::i1 && (N0 == N2 || isNullConstant(N2)))
5387     return DAG.getNode(ISD::AND, SDLoc(N), VT, N0, N1);
5388
5389   // If we can fold this based on the true/false value, do so.
5390   if (SimplifySelectOps(N, N1, N2))
5391     return SDValue(N, 0);  // Don't revisit N.
5392
5393   if (VT0 == MVT::i1) {
5394     // The code in this block deals with the following 2 equivalences:
5395     //    select(C0|C1, x, y) <=> select(C0, x, select(C1, x, y))
5396     //    select(C0&C1, x, y) <=> select(C0, select(C1, x, y), y)
5397     // The target can specify its preferred form with the
5398     // shouldNormalizeToSelectSequence() callback. However we always transform
5399     // to the right anyway if we find the inner select exists in the DAG anyway
5400     // and we always transform to the left side if we know that we can further
5401     // optimize the combination of the conditions.
5402     bool normalizeToSequence
5403       = TLI.shouldNormalizeToSelectSequence(*DAG.getContext(), VT);
5404     // select (and Cond0, Cond1), X, Y
5405     //   -> select Cond0, (select Cond1, X, Y), Y
5406     if (N0->getOpcode() == ISD::AND && N0->hasOneUse()) {
5407       SDValue Cond0 = N0->getOperand(0);
5408       SDValue Cond1 = N0->getOperand(1);
5409       SDValue InnerSelect = DAG.getNode(ISD::SELECT, SDLoc(N),
5410                                         N1.getValueType(), Cond1, N1, N2);
5411       if (normalizeToSequence || !InnerSelect.use_empty())
5412         return DAG.getNode(ISD::SELECT, SDLoc(N), N1.getValueType(), Cond0,
5413                            InnerSelect, N2);
5414     }
5415     // select (or Cond0, Cond1), X, Y -> select Cond0, X, (select Cond1, X, Y)
5416     if (N0->getOpcode() == ISD::OR && N0->hasOneUse()) {
5417       SDValue Cond0 = N0->getOperand(0);
5418       SDValue Cond1 = N0->getOperand(1);
5419       SDValue InnerSelect = DAG.getNode(ISD::SELECT, SDLoc(N),
5420                                         N1.getValueType(), Cond1, N1, N2);
5421       if (normalizeToSequence || !InnerSelect.use_empty())
5422         return DAG.getNode(ISD::SELECT, SDLoc(N), N1.getValueType(), Cond0, N1,
5423                            InnerSelect);
5424     }
5425
5426     // select Cond0, (select Cond1, X, Y), Y -> select (and Cond0, Cond1), X, Y
5427     if (N1->getOpcode() == ISD::SELECT && N1->hasOneUse()) {
5428       SDValue N1_0 = N1->getOperand(0);
5429       SDValue N1_1 = N1->getOperand(1);
5430       SDValue N1_2 = N1->getOperand(2);
5431       if (N1_2 == N2 && N0.getValueType() == N1_0.getValueType()) {
5432         // Create the actual and node if we can generate good code for it.
5433         if (!normalizeToSequence) {
5434           SDValue And = DAG.getNode(ISD::AND, SDLoc(N), N0.getValueType(),
5435                                     N0, N1_0);
5436           return DAG.getNode(ISD::SELECT, SDLoc(N), N1.getValueType(), And,
5437                              N1_1, N2);
5438         }
5439         // Otherwise see if we can optimize the "and" to a better pattern.
5440         if (SDValue Combined = visitANDLike(N0, N1_0, N))
5441           return DAG.getNode(ISD::SELECT, SDLoc(N), N1.getValueType(), Combined,
5442                              N1_1, N2);
5443       }
5444     }
5445     // select Cond0, X, (select Cond1, X, Y) -> select (or Cond0, Cond1), X, Y
5446     if (N2->getOpcode() == ISD::SELECT && N2->hasOneUse()) {
5447       SDValue N2_0 = N2->getOperand(0);
5448       SDValue N2_1 = N2->getOperand(1);
5449       SDValue N2_2 = N2->getOperand(2);
5450       if (N2_1 == N1 && N0.getValueType() == N2_0.getValueType()) {
5451         // Create the actual or node if we can generate good code for it.
5452         if (!normalizeToSequence) {
5453           SDValue Or = DAG.getNode(ISD::OR, SDLoc(N), N0.getValueType(),
5454                                    N0, N2_0);
5455           return DAG.getNode(ISD::SELECT, SDLoc(N), N1.getValueType(), Or,
5456                              N1, N2_2);
5457         }
5458         // Otherwise see if we can optimize to a better pattern.
5459         if (SDValue Combined = visitORLike(N0, N2_0, N))
5460           return DAG.getNode(ISD::SELECT, SDLoc(N), N1.getValueType(), Combined,
5461                              N1, N2_2);
5462       }
5463     }
5464   }
5465
5466   // select (xor Cond, 1), X, Y -> select Cond, Y, X
5467   if (VT0 == MVT::i1) {
5468     if (N0->getOpcode() == ISD::XOR) {
5469       if (auto *C = dyn_cast<ConstantSDNode>(N0->getOperand(1))) {
5470         SDValue Cond0 = N0->getOperand(0);
5471         if (C->isOne())
5472           return DAG.getNode(ISD::SELECT, SDLoc(N), N1.getValueType(),
5473                              Cond0, N2, N1);
5474       }
5475     }
5476   }
5477
5478   // fold selects based on a setcc into other things, such as min/max/abs
5479   if (N0.getOpcode() == ISD::SETCC) {
5480     // select x, y (fcmp lt x, y) -> fminnum x, y
5481     // select x, y (fcmp gt x, y) -> fmaxnum x, y
5482     //
5483     // This is OK if we don't care about what happens if either operand is a
5484     // NaN.
5485     //
5486
5487     // FIXME: Instead of testing for UnsafeFPMath, this should be checking for
5488     // no signed zeros as well as no nans.
5489     const TargetOptions &Options = DAG.getTarget().Options;
5490     if (Options.UnsafeFPMath &&
5491         VT.isFloatingPoint() && N0.hasOneUse() &&
5492         DAG.isKnownNeverNaN(N1) && DAG.isKnownNeverNaN(N2)) {
5493       ISD::CondCode CC = cast<CondCodeSDNode>(N0.getOperand(2))->get();
5494
5495       if (SDValue FMinMax = combineMinNumMaxNum(SDLoc(N), VT, N0.getOperand(0),
5496                                                 N0.getOperand(1), N1, N2, CC,
5497                                                 TLI, DAG))
5498         return FMinMax;
5499     }
5500
5501     if ((!LegalOperations &&
5502          TLI.isOperationLegalOrCustom(ISD::SELECT_CC, VT)) ||
5503         TLI.isOperationLegal(ISD::SELECT_CC, VT))
5504       return DAG.getNode(ISD::SELECT_CC, SDLoc(N), VT,
5505                          N0.getOperand(0), N0.getOperand(1),
5506                          N1, N2, N0.getOperand(2));
5507     return SimplifySelect(SDLoc(N), N0, N1, N2);
5508   }
5509
5510   return SDValue();
5511 }
5512
5513 static
5514 std::pair<SDValue, SDValue> SplitVSETCC(const SDNode *N, SelectionDAG &DAG) {
5515   SDLoc DL(N);
5516   EVT LoVT, HiVT;
5517   std::tie(LoVT, HiVT) = DAG.GetSplitDestVTs(N->getValueType(0));
5518
5519   // Split the inputs.
5520   SDValue Lo, Hi, LL, LH, RL, RH;
5521   std::tie(LL, LH) = DAG.SplitVectorOperand(N, 0);
5522   std::tie(RL, RH) = DAG.SplitVectorOperand(N, 1);
5523
5524   Lo = DAG.getNode(N->getOpcode(), DL, LoVT, LL, RL, N->getOperand(2));
5525   Hi = DAG.getNode(N->getOpcode(), DL, HiVT, LH, RH, N->getOperand(2));
5526
5527   return std::make_pair(Lo, Hi);
5528 }
5529
5530 // This function assumes all the vselect's arguments are CONCAT_VECTOR
5531 // nodes and that the condition is a BV of ConstantSDNodes (or undefs).
5532 static SDValue ConvertSelectToConcatVector(SDNode *N, SelectionDAG &DAG) {
5533   SDLoc DL(N);
5534   SDValue Cond = N->getOperand(0);
5535   SDValue LHS = N->getOperand(1);
5536   SDValue RHS = N->getOperand(2);
5537   EVT VT = N->getValueType(0);
5538   int NumElems = VT.getVectorNumElements();
5539   assert(LHS.getOpcode() == ISD::CONCAT_VECTORS &&
5540          RHS.getOpcode() == ISD::CONCAT_VECTORS &&
5541          Cond.getOpcode() == ISD::BUILD_VECTOR);
5542
5543   // CONCAT_VECTOR can take an arbitrary number of arguments. We only care about
5544   // binary ones here.
5545   if (LHS->getNumOperands() != 2 || RHS->getNumOperands() != 2)
5546     return SDValue();
5547
5548   // We're sure we have an even number of elements due to the
5549   // concat_vectors we have as arguments to vselect.
5550   // Skip BV elements until we find one that's not an UNDEF
5551   // After we find an UNDEF element, keep looping until we get to half the
5552   // length of the BV and see if all the non-undef nodes are the same.
5553   ConstantSDNode *BottomHalf = nullptr;
5554   for (int i = 0; i < NumElems / 2; ++i) {
5555     if (Cond->getOperand(i)->isUndef())
5556       continue;
5557
5558     if (BottomHalf == nullptr)
5559       BottomHalf = cast<ConstantSDNode>(Cond.getOperand(i));
5560     else if (Cond->getOperand(i).getNode() != BottomHalf)
5561       return SDValue();
5562   }
5563
5564   // Do the same for the second half of the BuildVector
5565   ConstantSDNode *TopHalf = nullptr;
5566   for (int i = NumElems / 2; i < NumElems; ++i) {
5567     if (Cond->getOperand(i)->isUndef())
5568       continue;
5569
5570     if (TopHalf == nullptr)
5571       TopHalf = cast<ConstantSDNode>(Cond.getOperand(i));
5572     else if (Cond->getOperand(i).getNode() != TopHalf)
5573       return SDValue();
5574   }
5575
5576   assert(TopHalf && BottomHalf &&
5577          "One half of the selector was all UNDEFs and the other was all the "
5578          "same value. This should have been addressed before this function.");
5579   return DAG.getNode(
5580       ISD::CONCAT_VECTORS, DL, VT,
5581       BottomHalf->isNullValue() ? RHS->getOperand(0) : LHS->getOperand(0),
5582       TopHalf->isNullValue() ? RHS->getOperand(1) : LHS->getOperand(1));
5583 }
5584
5585 SDValue DAGCombiner::visitMSCATTER(SDNode *N) {
5586
5587   if (Level >= AfterLegalizeTypes)
5588     return SDValue();
5589
5590   MaskedScatterSDNode *MSC = cast<MaskedScatterSDNode>(N);
5591   SDValue Mask = MSC->getMask();
5592   SDValue Data  = MSC->getValue();
5593   SDLoc DL(N);
5594
5595   // If the MSCATTER data type requires splitting and the mask is provided by a
5596   // SETCC, then split both nodes and its operands before legalization. This
5597   // prevents the type legalizer from unrolling SETCC into scalar comparisons
5598   // and enables future optimizations (e.g. min/max pattern matching on X86).
5599   if (Mask.getOpcode() != ISD::SETCC)
5600     return SDValue();
5601
5602   // Check if any splitting is required.
5603   if (TLI.getTypeAction(*DAG.getContext(), Data.getValueType()) !=
5604       TargetLowering::TypeSplitVector)
5605     return SDValue();
5606   SDValue MaskLo, MaskHi, Lo, Hi;
5607   std::tie(MaskLo, MaskHi) = SplitVSETCC(Mask.getNode(), DAG);
5608
5609   EVT LoVT, HiVT;
5610   std::tie(LoVT, HiVT) = DAG.GetSplitDestVTs(MSC->getValueType(0));
5611
5612   SDValue Chain = MSC->getChain();
5613
5614   EVT MemoryVT = MSC->getMemoryVT();
5615   unsigned Alignment = MSC->getOriginalAlignment();
5616
5617   EVT LoMemVT, HiMemVT;
5618   std::tie(LoMemVT, HiMemVT) = DAG.GetSplitDestVTs(MemoryVT);
5619
5620   SDValue DataLo, DataHi;
5621   std::tie(DataLo, DataHi) = DAG.SplitVector(Data, DL);
5622
5623   SDValue BasePtr = MSC->getBasePtr();
5624   SDValue IndexLo, IndexHi;
5625   std::tie(IndexLo, IndexHi) = DAG.SplitVector(MSC->getIndex(), DL);
5626
5627   MachineMemOperand *MMO = DAG.getMachineFunction().
5628     getMachineMemOperand(MSC->getPointerInfo(),
5629                           MachineMemOperand::MOStore,  LoMemVT.getStoreSize(),
5630                           Alignment, MSC->getAAInfo(), MSC->getRanges());
5631
5632   SDValue OpsLo[] = { Chain, DataLo, MaskLo, BasePtr, IndexLo };
5633   Lo = DAG.getMaskedScatter(DAG.getVTList(MVT::Other), DataLo.getValueType(),
5634                             DL, OpsLo, MMO);
5635
5636   SDValue OpsHi[] = {Chain, DataHi, MaskHi, BasePtr, IndexHi};
5637   Hi = DAG.getMaskedScatter(DAG.getVTList(MVT::Other), DataHi.getValueType(),
5638                             DL, OpsHi, MMO);
5639
5640   AddToWorklist(Lo.getNode());
5641   AddToWorklist(Hi.getNode());
5642
5643   return DAG.getNode(ISD::TokenFactor, DL, MVT::Other, Lo, Hi);
5644 }
5645
5646 SDValue DAGCombiner::visitMSTORE(SDNode *N) {
5647
5648   if (Level >= AfterLegalizeTypes)
5649     return SDValue();
5650
5651   MaskedStoreSDNode *MST = dyn_cast<MaskedStoreSDNode>(N);
5652   SDValue Mask = MST->getMask();
5653   SDValue Data  = MST->getValue();
5654   EVT VT = Data.getValueType();
5655   SDLoc DL(N);
5656
5657   // If the MSTORE data type requires splitting and the mask is provided by a
5658   // SETCC, then split both nodes and its operands before legalization. This
5659   // prevents the type legalizer from unrolling SETCC into scalar comparisons
5660   // and enables future optimizations (e.g. min/max pattern matching on X86).
5661   if (Mask.getOpcode() == ISD::SETCC) {
5662
5663     // Check if any splitting is required.
5664     if (TLI.getTypeAction(*DAG.getContext(), VT) !=
5665         TargetLowering::TypeSplitVector)
5666       return SDValue();
5667
5668     SDValue MaskLo, MaskHi, Lo, Hi;
5669     std::tie(MaskLo, MaskHi) = SplitVSETCC(Mask.getNode(), DAG);
5670
5671     SDValue Chain = MST->getChain();
5672     SDValue Ptr   = MST->getBasePtr();
5673
5674     EVT MemoryVT = MST->getMemoryVT();
5675     unsigned Alignment = MST->getOriginalAlignment();
5676
5677     // if Alignment is equal to the vector size,
5678     // take the half of it for the second part
5679     unsigned SecondHalfAlignment =
5680       (Alignment == VT.getSizeInBits() / 8) ? Alignment / 2 : Alignment;
5681
5682     EVT LoMemVT, HiMemVT;
5683     std::tie(LoMemVT, HiMemVT) = DAG.GetSplitDestVTs(MemoryVT);
5684
5685     SDValue DataLo, DataHi;
5686     std::tie(DataLo, DataHi) = DAG.SplitVector(Data, DL);
5687
5688     MachineMemOperand *MMO = DAG.getMachineFunction().
5689       getMachineMemOperand(MST->getPointerInfo(),
5690                            MachineMemOperand::MOStore,  LoMemVT.getStoreSize(),
5691                            Alignment, MST->getAAInfo(), MST->getRanges());
5692
5693     Lo = DAG.getMaskedStore(Chain, DL, DataLo, Ptr, MaskLo, LoMemVT, MMO,
5694                             MST->isTruncatingStore(),
5695                             MST->isCompressingStore());
5696
5697     Ptr = TLI.IncrementMemoryAddress(Ptr, MaskLo, DL, LoMemVT, DAG,
5698                                      MST->isCompressingStore());
5699
5700     MMO = DAG.getMachineFunction().
5701       getMachineMemOperand(MST->getPointerInfo(),
5702                            MachineMemOperand::MOStore,  HiMemVT.getStoreSize(),
5703                            SecondHalfAlignment, MST->getAAInfo(),
5704                            MST->getRanges());
5705
5706     Hi = DAG.getMaskedStore(Chain, DL, DataHi, Ptr, MaskHi, HiMemVT, MMO,
5707                             MST->isTruncatingStore(),
5708                             MST->isCompressingStore());
5709
5710     AddToWorklist(Lo.getNode());
5711     AddToWorklist(Hi.getNode());
5712
5713     return DAG.getNode(ISD::TokenFactor, DL, MVT::Other, Lo, Hi);
5714   }
5715   return SDValue();
5716 }
5717
5718 SDValue DAGCombiner::visitMGATHER(SDNode *N) {
5719
5720   if (Level >= AfterLegalizeTypes)
5721     return SDValue();
5722
5723   MaskedGatherSDNode *MGT = dyn_cast<MaskedGatherSDNode>(N);
5724   SDValue Mask = MGT->getMask();
5725   SDLoc DL(N);
5726
5727   // If the MGATHER result requires splitting and the mask is provided by a
5728   // SETCC, then split both nodes and its operands before legalization. This
5729   // prevents the type legalizer from unrolling SETCC into scalar comparisons
5730   // and enables future optimizations (e.g. min/max pattern matching on X86).
5731
5732   if (Mask.getOpcode() != ISD::SETCC)
5733     return SDValue();
5734
5735   EVT VT = N->getValueType(0);
5736
5737   // Check if any splitting is required.
5738   if (TLI.getTypeAction(*DAG.getContext(), VT) !=
5739       TargetLowering::TypeSplitVector)
5740     return SDValue();
5741
5742   SDValue MaskLo, MaskHi, Lo, Hi;
5743   std::tie(MaskLo, MaskHi) = SplitVSETCC(Mask.getNode(), DAG);
5744
5745   SDValue Src0 = MGT->getValue();
5746   SDValue Src0Lo, Src0Hi;
5747   std::tie(Src0Lo, Src0Hi) = DAG.SplitVector(Src0, DL);
5748
5749   EVT LoVT, HiVT;
5750   std::tie(LoVT, HiVT) = DAG.GetSplitDestVTs(VT);
5751
5752   SDValue Chain = MGT->getChain();
5753   EVT MemoryVT = MGT->getMemoryVT();
5754   unsigned Alignment = MGT->getOriginalAlignment();
5755
5756   EVT LoMemVT, HiMemVT;
5757   std::tie(LoMemVT, HiMemVT) = DAG.GetSplitDestVTs(MemoryVT);
5758
5759   SDValue BasePtr = MGT->getBasePtr();
5760   SDValue Index = MGT->getIndex();
5761   SDValue IndexLo, IndexHi;
5762   std::tie(IndexLo, IndexHi) = DAG.SplitVector(Index, DL);
5763
5764   MachineMemOperand *MMO = DAG.getMachineFunction().
5765     getMachineMemOperand(MGT->getPointerInfo(),
5766                           MachineMemOperand::MOLoad,  LoMemVT.getStoreSize(),
5767                           Alignment, MGT->getAAInfo(), MGT->getRanges());
5768
5769   SDValue OpsLo[] = { Chain, Src0Lo, MaskLo, BasePtr, IndexLo };
5770   Lo = DAG.getMaskedGather(DAG.getVTList(LoVT, MVT::Other), LoVT, DL, OpsLo,
5771                             MMO);
5772
5773   SDValue OpsHi[] = {Chain, Src0Hi, MaskHi, BasePtr, IndexHi};
5774   Hi = DAG.getMaskedGather(DAG.getVTList(HiVT, MVT::Other), HiVT, DL, OpsHi,
5775                             MMO);
5776
5777   AddToWorklist(Lo.getNode());
5778   AddToWorklist(Hi.getNode());
5779
5780   // Build a factor node to remember that this load is independent of the
5781   // other one.
5782   Chain = DAG.getNode(ISD::TokenFactor, DL, MVT::Other, Lo.getValue(1),
5783                       Hi.getValue(1));
5784
5785   // Legalized the chain result - switch anything that used the old chain to
5786   // use the new one.
5787   DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(SDValue(MGT, 1), Chain);
5788
5789   SDValue GatherRes = DAG.getNode(ISD::CONCAT_VECTORS, DL, VT, Lo, Hi);
5790
5791   SDValue RetOps[] = { GatherRes, Chain };
5792   return DAG.getMergeValues(RetOps, DL);
5793 }
5794
5795 SDValue DAGCombiner::visitMLOAD(SDNode *N) {
5796
5797   if (Level >= AfterLegalizeTypes)
5798     return SDValue();
5799
5800   MaskedLoadSDNode *MLD = dyn_cast<MaskedLoadSDNode>(N);
5801   SDValue Mask = MLD->getMask();
5802   SDLoc DL(N);
5803
5804   // If the MLOAD result requires splitting and the mask is provided by a
5805   // SETCC, then split both nodes and its operands before legalization. This
5806   // prevents the type legalizer from unrolling SETCC into scalar comparisons
5807   // and enables future optimizations (e.g. min/max pattern matching on X86).
5808
5809   if (Mask.getOpcode() == ISD::SETCC) {
5810     EVT VT = N->getValueType(0);
5811
5812     // Check if any splitting is required.
5813     if (TLI.getTypeAction(*DAG.getContext(), VT) !=
5814         TargetLowering::TypeSplitVector)
5815       return SDValue();
5816
5817     SDValue MaskLo, MaskHi, Lo, Hi;
5818     std::tie(MaskLo, MaskHi) = SplitVSETCC(Mask.getNode(), DAG);
5819
5820     SDValue Src0 = MLD->getSrc0();
5821     SDValue Src0Lo, Src0Hi;
5822     std::tie(Src0Lo, Src0Hi) = DAG.SplitVector(Src0, DL);
5823
5824     EVT LoVT, HiVT;
5825     std::tie(LoVT, HiVT) = DAG.GetSplitDestVTs(MLD->getValueType(0));
5826
5827     SDValue Chain = MLD->getChain();
5828     SDValue Ptr   = MLD->getBasePtr();
5829     EVT MemoryVT = MLD->getMemoryVT();
5830     unsigned Alignment = MLD->getOriginalAlignment();
5831
5832     // if Alignment is equal to the vector size,
5833     // take the half of it for the second part
5834     unsigned SecondHalfAlignment =
5835       (Alignment == MLD->getValueType(0).getSizeInBits()/8) ?
5836          Alignment/2 : Alignment;
5837
5838     EVT LoMemVT, HiMemVT;
5839     std::tie(LoMemVT, HiMemVT) = DAG.GetSplitDestVTs(MemoryVT);
5840
5841     MachineMemOperand *MMO = DAG.getMachineFunction().
5842     getMachineMemOperand(MLD->getPointerInfo(),
5843                          MachineMemOperand::MOLoad,  LoMemVT.getStoreSize(),
5844                          Alignment, MLD->getAAInfo(), MLD->getRanges());
5845
5846     Lo = DAG.getMaskedLoad(LoVT, DL, Chain, Ptr, MaskLo, Src0Lo, LoMemVT, MMO,
5847                            ISD::NON_EXTLOAD, MLD->isExpandingLoad());
5848
5849     Ptr = TLI.IncrementMemoryAddress(Ptr, MaskLo, DL, LoMemVT, DAG,
5850                                      MLD->isExpandingLoad()); 
5851
5852     MMO = DAG.getMachineFunction().
5853     getMachineMemOperand(MLD->getPointerInfo(),
5854                          MachineMemOperand::MOLoad,  HiMemVT.getStoreSize(),
5855                          SecondHalfAlignment, MLD->getAAInfo(), MLD->getRanges());
5856
5857     Hi = DAG.getMaskedLoad(HiVT, DL, Chain, Ptr, MaskHi, Src0Hi, HiMemVT, MMO,
5858                            ISD::NON_EXTLOAD, MLD->isExpandingLoad());
5859
5860     AddToWorklist(Lo.getNode());
5861     AddToWorklist(Hi.getNode());
5862
5863     // Build a factor node to remember that this load is independent of the
5864     // other one.
5865     Chain = DAG.getNode(ISD::TokenFactor, DL, MVT::Other, Lo.getValue(1),
5866                         Hi.getValue(1));
5867
5868     // Legalized the chain result - switch anything that used the old chain to
5869     // use the new one.
5870     DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(SDValue(MLD, 1), Chain);
5871
5872     SDValue LoadRes = DAG.getNode(ISD::CONCAT_VECTORS, DL, VT, Lo, Hi);
5873
5874     SDValue RetOps[] = { LoadRes, Chain };
5875     return DAG.getMergeValues(RetOps, DL);
5876   }
5877   return SDValue();
5878 }
5879
5880 SDValue DAGCombiner::visitVSELECT(SDNode *N) {
5881   SDValue N0 = N->getOperand(0);
5882   SDValue N1 = N->getOperand(1);
5883   SDValue N2 = N->getOperand(2);
5884   SDLoc DL(N);
5885
5886   // fold (vselect C, X, X) -> X
5887   if (N1 == N2)
5888     return N1;
5889
5890   // Canonicalize integer abs.
5891   // vselect (setg[te] X,  0),  X, -X ->
5892   // vselect (setgt    X, -1),  X, -X ->
5893   // vselect (setl[te] X,  0), -X,  X ->
5894   // Y = sra (X, size(X)-1); xor (add (X, Y), Y)
5895   if (N0.getOpcode() == ISD::SETCC) {
5896     SDValue LHS = N0.getOperand(0), RHS = N0.getOperand(1);
5897     ISD::CondCode CC = cast<CondCodeSDNode>(N0.getOperand(2))->get();
5898     bool isAbs = false;
5899     bool RHSIsAllZeros = ISD::isBuildVectorAllZeros(RHS.getNode());
5900
5901     if (((RHSIsAllZeros && (CC == ISD::SETGT || CC == ISD::SETGE)) ||
5902          (ISD::isBuildVectorAllOnes(RHS.getNode()) && CC == ISD::SETGT)) &&
5903         N1 == LHS && N2.getOpcode() == ISD::SUB && N1 == N2.getOperand(1))
5904       isAbs = ISD::isBuildVectorAllZeros(N2.getOperand(0).getNode());
5905     else if ((RHSIsAllZeros && (CC == ISD::SETLT || CC == ISD::SETLE)) &&
5906              N2 == LHS && N1.getOpcode() == ISD::SUB && N2 == N1.getOperand(1))
5907       isAbs = ISD::isBuildVectorAllZeros(N1.getOperand(0).getNode());
5908
5909     if (isAbs) {
5910       EVT VT = LHS.getValueType();
5911       SDValue Shift = DAG.getNode(
5912           ISD::SRA, DL, VT, LHS,
5913           DAG.getConstant(VT.getScalarSizeInBits() - 1, DL, VT));
5914       SDValue Add = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, VT, LHS, Shift);
5915       AddToWorklist(Shift.getNode());
5916       AddToWorklist(Add.getNode());
5917       return DAG.getNode(ISD::XOR, DL, VT, Add, Shift);
5918     }
5919   }
5920
5921   if (SimplifySelectOps(N, N1, N2))
5922     return SDValue(N, 0);  // Don't revisit N.
5923
5924   // If the VSELECT result requires splitting and the mask is provided by a
5925   // SETCC, then split both nodes and its operands before legalization. This
5926   // prevents the type legalizer from unrolling SETCC into scalar comparisons
5927   // and enables future optimizations (e.g. min/max pattern matching on X86).
5928   if (N0.getOpcode() == ISD::SETCC) {
5929     EVT VT = N->getValueType(0);
5930
5931     // Check if any splitting is required.
5932     if (TLI.getTypeAction(*DAG.getContext(), VT) !=
5933         TargetLowering::TypeSplitVector)
5934       return SDValue();
5935
5936     SDValue Lo, Hi, CCLo, CCHi, LL, LH, RL, RH;
5937     std::tie(CCLo, CCHi) = SplitVSETCC(N0.getNode(), DAG);
5938     std::tie(LL, LH) = DAG.SplitVectorOperand(N, 1);
5939     std::tie(RL, RH) = DAG.SplitVectorOperand(N, 2);
5940
5941     Lo = DAG.getNode(N->getOpcode(), DL, LL.getValueType(), CCLo, LL, RL);
5942     Hi = DAG.getNode(N->getOpcode(), DL, LH.getValueType(), CCHi, LH, RH);
5943
5944     // Add the new VSELECT nodes to the work list in case they need to be split
5945     // again.
5946     AddToWorklist(Lo.getNode());
5947     AddToWorklist(Hi.getNode());
5948
5949     return DAG.getNode(ISD::CONCAT_VECTORS, DL, VT, Lo, Hi);
5950   }
5951
5952   // Fold (vselect (build_vector all_ones), N1, N2) -> N1
5953   if (ISD::isBuildVectorAllOnes(N0.getNode()))
5954     return N1;
5955   // Fold (vselect (build_vector all_zeros), N1, N2) -> N2
5956   if (ISD::isBuildVectorAllZeros(N0.getNode()))
5957     return N2;
5958
5959   // The ConvertSelectToConcatVector function is assuming both the above
5960   // checks for (vselect (build_vector all{ones,zeros) ...) have been made
5961   // and addressed.
5962   if (N1.getOpcode() == ISD::CONCAT_VECTORS &&
5963       N2.getOpcode() == ISD::CONCAT_VECTORS &&
5964       ISD::isBuildVectorOfConstantSDNodes(N0.getNode())) {
5965     if (SDValue CV = ConvertSelectToConcatVector(N, DAG))
5966       return CV;
5967   }
5968
5969   return SDValue();
5970 }
5971
5972 SDValue DAGCombiner::visitSELECT_CC(SDNode *N) {
5973   SDValue N0 = N->getOperand(0);
5974   SDValue N1 = N->getOperand(1);
5975   SDValue N2 = N->getOperand(2);
5976   SDValue N3 = N->getOperand(3);
5977   SDValue N4 = N->getOperand(4);
5978   ISD::CondCode CC = cast<CondCodeSDNode>(N4)->get();
5979
5980   // fold select_cc lhs, rhs, x, x, cc -> x
5981   if (N2 == N3)
5982     return N2;
5983
5984   // Determine if the condition we're dealing with is constant
5985   if (SDValue SCC = SimplifySetCC(getSetCCResultType(N0.getValueType()), N0, N1,
5986                                   CC, SDLoc(N), false)) {
5987     AddToWorklist(SCC.getNode());
5988
5989     if (ConstantSDNode *SCCC = dyn_cast<ConstantSDNode>(SCC.getNode())) {
5990       if (!SCCC->isNullValue())
5991         return N2;    // cond always true -> true val
5992       else
5993         return N3;    // cond always false -> false val
5994     } else if (SCC->isUndef()) {
5995       // When the condition is UNDEF, just return the first operand. This is
5996       // coherent the DAG creation, no setcc node is created in this case
5997       return N2;
5998     } else if (SCC.getOpcode() == ISD::SETCC) {
5999       // Fold to a simpler select_cc
6000       return DAG.getNode(ISD::SELECT_CC, SDLoc(N), N2.getValueType(),
6001                          SCC.getOperand(0), SCC.getOperand(1), N2, N3,
6002                          SCC.getOperand(2));
6003     }
6004   }
6005
6006   // If we can fold this based on the true/false value, do so.
6007   if (SimplifySelectOps(N, N2, N3))
6008     return SDValue(N, 0);  // Don't revisit N.
6009
6010   // fold select_cc into other things, such as min/max/abs
6011   return SimplifySelectCC(SDLoc(N), N0, N1, N2, N3, CC);
6012 }
6013
6014 SDValue DAGCombiner::visitSETCC(SDNode *N) {
6015   return SimplifySetCC(N->getValueType(0), N->getOperand(0), N->getOperand(1),
6016                        cast<CondCodeSDNode>(N->getOperand(2))->get(),
6017                        SDLoc(N));
6018 }
6019
6020 SDValue DAGCombiner::visitSETCCE(SDNode *N) {
6021   SDValue LHS = N->getOperand(0);
6022   SDValue RHS = N->getOperand(1);
6023   SDValue Carry = N->getOperand(2);
6024   SDValue Cond = N->getOperand(3);
6025
6026   // If Carry is false, fold to a regular SETCC.
6027   if (Carry.getOpcode() == ISD::CARRY_FALSE)
6028     return DAG.getNode(ISD::SETCC, SDLoc(N), N->getVTList(), LHS, RHS, Cond);
6029
6030   return SDValue();
6031 }
6032
6033 /// Try to fold a sext/zext/aext dag node into a ConstantSDNode or
6034 /// a build_vector of constants.
6035 /// This function is called by the DAGCombiner when visiting sext/zext/aext
6036 /// dag nodes (see for example method DAGCombiner::visitSIGN_EXTEND).
6037 /// Vector extends are not folded if operations are legal; this is to
6038 /// avoid introducing illegal build_vector dag nodes.
6039 static SDNode *tryToFoldExtendOfConstant(SDNode *N, const TargetLowering &TLI,
6040                                          SelectionDAG &DAG, bool LegalTypes,
6041                                          bool LegalOperations) {
6042   unsigned Opcode = N->getOpcode();
6043   SDValue N0 = N->getOperand(0);
6044   EVT VT = N->getValueType(0);
6045
6046   assert((Opcode == ISD::SIGN_EXTEND || Opcode == ISD::ZERO_EXTEND ||
6047          Opcode == ISD::ANY_EXTEND || Opcode == ISD::SIGN_EXTEND_VECTOR_INREG ||
6048          Opcode == ISD::ZERO_EXTEND_VECTOR_INREG)
6049          && "Expected EXTEND dag node in input!");
6050
6051   // fold (sext c1) -> c1
6052   // fold (zext c1) -> c1
6053   // fold (aext c1) -> c1
6054   if (isa<ConstantSDNode>(N0))
6055     return DAG.getNode(Opcode, SDLoc(N), VT, N0).getNode();
6056
6057   // fold (sext (build_vector AllConstants) -> (build_vector AllConstants)
6058   // fold (zext (build_vector AllConstants) -> (build_vector AllConstants)
6059   // fold (aext (build_vector AllConstants) -> (build_vector AllConstants)
6060   EVT SVT = VT.getScalarType();
6061   if (!(VT.isVector() &&
6062       (!LegalTypes || (!LegalOperations && TLI.isTypeLegal(SVT))) &&
6063       ISD::isBuildVectorOfConstantSDNodes(N0.getNode())))
6064     return nullptr;
6065
6066   // We can fold this node into a build_vector.
6067   unsigned VTBits = SVT.getSizeInBits();
6068   unsigned EVTBits = N0->getValueType(0).getScalarSizeInBits();
6069   SmallVector<SDValue, 8> Elts;
6070   unsigned NumElts = VT.getVectorNumElements();
6071   SDLoc DL(N);
6072
6073   for (unsigned i=0; i != NumElts; ++i) {
6074     SDValue Op = N0->getOperand(i);
6075     if (Op->isUndef()) {
6076       Elts.push_back(DAG.getUNDEF(SVT));
6077       continue;
6078     }
6079
6080     SDLoc DL(Op);
6081     // Get the constant value and if needed trunc it to the size of the type.
6082     // Nodes like build_vector might have constants wider than the scalar type.
6083     APInt C = cast<ConstantSDNode>(Op)->getAPIntValue().zextOrTrunc(EVTBits);
6084     if (Opcode == ISD::SIGN_EXTEND || Opcode == ISD::SIGN_EXTEND_VECTOR_INREG)
6085       Elts.push_back(DAG.getConstant(C.sext(VTBits), DL, SVT));
6086     else
6087       Elts.push_back(DAG.getConstant(C.zext(VTBits), DL, SVT));
6088   }
6089
6090   return DAG.getBuildVector(VT, DL, Elts).getNode();
6091 }
6092
6093 // ExtendUsesToFormExtLoad - Trying to extend uses of a load to enable this:
6094 // "fold ({s|z|a}ext (load x)) -> ({s|z|a}ext (truncate ({s|z|a}extload x)))"
6095 // transformation. Returns true if extension are possible and the above
6096 // mentioned transformation is profitable.
6097 static bool ExtendUsesToFormExtLoad(SDNode *N, SDValue N0,
6098                                     unsigned ExtOpc,
6099                                     SmallVectorImpl<SDNode *> &ExtendNodes,
6100                                     const TargetLowering &TLI) {
6101   bool HasCopyToRegUses = false;
6102   bool isTruncFree = TLI.isTruncateFree(N->getValueType(0), N0.getValueType());
6103   for (SDNode::use_iterator UI = N0.getNode()->use_begin(),
6104                             UE = N0.getNode()->use_end();
6105        UI != UE; ++UI) {
6106     SDNode *User = *UI;
6107     if (User == N)
6108       continue;
6109     if (UI.getUse().getResNo() != N0.getResNo())
6110       continue;
6111     // FIXME: Only extend SETCC N, N and SETCC N, c for now.
6112     if (ExtOpc != ISD::ANY_EXTEND && User->getOpcode() == ISD::SETCC) {
6113       ISD::CondCode CC = cast<CondCodeSDNode>(User->getOperand(2))->get();
6114       if (ExtOpc == ISD::ZERO_EXTEND && ISD::isSignedIntSetCC(CC))
6115         // Sign bits will be lost after a zext.
6116         return false;
6117       bool Add = false;
6118       for (unsigned i = 0; i != 2; ++i) {
6119         SDValue UseOp = User->getOperand(i);
6120         if (UseOp == N0)
6121           continue;
6122         if (!isa<ConstantSDNode>(UseOp))
6123           return false;
6124         Add = true;
6125       }
6126       if (Add)
6127         ExtendNodes.push_back(User);
6128       continue;
6129     }
6130     // If truncates aren't free and there are users we can't
6131     // extend, it isn't worthwhile.
6132     if (!isTruncFree)
6133       return false;
6134     // Remember if this value is live-out.
6135     if (User->getOpcode() == ISD::CopyToReg)
6136       HasCopyToRegUses = true;
6137   }
6138
6139   if (HasCopyToRegUses) {
6140     bool BothLiveOut = false;
6141     for (SDNode::use_iterator UI = N->use_begin(), UE = N->use_end();
6142          UI != UE; ++UI) {
6143       SDUse &Use = UI.getUse();
6144       if (Use.getResNo() == 0 && Use.getUser()->getOpcode() == ISD::CopyToReg) {
6145         BothLiveOut = true;
6146         break;
6147       }
6148     }
6149     if (BothLiveOut)
6150       // Both unextended and extended values are live out. There had better be
6151       // a good reason for the transformation.
6152       return ExtendNodes.size();
6153   }
6154   return true;
6155 }
6156
6157 void DAGCombiner::ExtendSetCCUses(const SmallVectorImpl<SDNode *> &SetCCs,
6158                                   SDValue Trunc, SDValue ExtLoad,
6159                                   const SDLoc &DL, ISD::NodeType ExtType) {
6160   // Extend SetCC uses if necessary.
6161   for (unsigned i = 0, e = SetCCs.size(); i != e; ++i) {
6162     SDNode *SetCC = SetCCs[i];
6163     SmallVector<SDValue, 4> Ops;
6164
6165     for (unsigned j = 0; j != 2; ++j) {
6166       SDValue SOp = SetCC->getOperand(j);
6167       if (SOp == Trunc)
6168         Ops.push_back(ExtLoad);
6169       else
6170         Ops.push_back(DAG.getNode(ExtType, DL, ExtLoad->getValueType(0), SOp));
6171     }
6172
6173     Ops.push_back(SetCC->getOperand(2));
6174     CombineTo(SetCC, DAG.getNode(ISD::SETCC, DL, SetCC->getValueType(0), Ops));
6175   }
6176 }
6177
6178 // FIXME: Bring more similar combines here, common to sext/zext (maybe aext?).
6179 SDValue DAGCombiner::CombineExtLoad(SDNode *N) {
6180   SDValue N0 = N->getOperand(0);
6181   EVT DstVT = N->getValueType(0);
6182   EVT SrcVT = N0.getValueType();
6183
6184   assert((N->getOpcode() == ISD::SIGN_EXTEND ||
6185           N->getOpcode() == ISD::ZERO_EXTEND) &&
6186          "Unexpected node type (not an extend)!");
6187
6188   // fold (sext (load x)) to multiple smaller sextloads; same for zext.
6189   // For example, on a target with legal v4i32, but illegal v8i32, turn:
6190   //   (v8i32 (sext (v8i16 (load x))))
6191   // into:
6192   //   (v8i32 (concat_vectors (v4i32 (sextload x)),
6193   //                          (v4i32 (sextload (x + 16)))))
6194   // Where uses of the original load, i.e.:
6195   //   (v8i16 (load x))
6196   // are replaced with:
6197   //   (v8i16 (truncate
6198   //     (v8i32 (concat_vectors (v4i32 (sextload x)),
6199   //                            (v4i32 (sextload (x + 16)))))))
6200   //
6201   // This combine is only applicable to illegal, but splittable, vectors.
6202   // All legal types, and illegal non-vector types, are handled elsewhere.
6203   // This combine is controlled by TargetLowering::isVectorLoadExtDesirable.
6204   //
6205   if (N0->getOpcode() != ISD::LOAD)
6206     return SDValue();
6207
6208   LoadSDNode *LN0 = cast<LoadSDNode>(N0);
6209
6210   if (!ISD::isNON_EXTLoad(LN0) || !ISD::isUNINDEXEDLoad(LN0) ||
6211       !N0.hasOneUse() || LN0->isVolatile() || !DstVT.isVector() ||
6212       !DstVT.isPow2VectorType() || !TLI.isVectorLoadExtDesirable(SDValue(N, 0)))
6213     return SDValue();
6214
6215   SmallVector<SDNode *, 4> SetCCs;
6216   if (!ExtendUsesToFormExtLoad(N, N0, N->getOpcode(), SetCCs, TLI))
6217     return SDValue();
6218
6219   ISD::LoadExtType ExtType =
6220       N->getOpcode() == ISD::SIGN_EXTEND ? ISD::SEXTLOAD : ISD::ZEXTLOAD;
6221
6222   // Try to split the vector types to get down to legal types.
6223   EVT SplitSrcVT = SrcVT;
6224   EVT SplitDstVT = DstVT;
6225   while (!TLI.isLoadExtLegalOrCustom(ExtType, SplitDstVT, SplitSrcVT) &&
6226          SplitSrcVT.getVectorNumElements() > 1) {
6227     SplitDstVT = DAG.GetSplitDestVTs(SplitDstVT).first;
6228     SplitSrcVT = DAG.GetSplitDestVTs(SplitSrcVT).first;
6229   }
6230
6231   if (!TLI.isLoadExtLegalOrCustom(ExtType, SplitDstVT, SplitSrcVT))
6232     return SDValue();
6233
6234   SDLoc DL(N);
6235   const unsigned NumSplits =
6236       DstVT.getVectorNumElements() / SplitDstVT.getVectorNumElements();
6237   const unsigned Stride = SplitSrcVT.getStoreSize();
6238   SmallVector<SDValue, 4> Loads;
6239   SmallVector<SDValue, 4> Chains;
6240
6241   SDValue BasePtr = LN0->getBasePtr();
6242   for (unsigned Idx = 0; Idx < NumSplits; Idx++) {
6243     const unsigned Offset = Idx * Stride;
6244     const unsigned Align = MinAlign(LN0->getAlignment(), Offset);
6245
6246     SDValue SplitLoad = DAG.getExtLoad(
6247         ExtType, DL, SplitDstVT, LN0->getChain(), BasePtr,
6248         LN0->getPointerInfo().getWithOffset(Offset), SplitSrcVT, Align,
6249         LN0->getMemOperand()->getFlags(), LN0->getAAInfo());
6250
6251     BasePtr = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, BasePtr.getValueType(), BasePtr,
6252                           DAG.getConstant(Stride, DL, BasePtr.getValueType()));
6253
6254     Loads.push_back(SplitLoad.getValue(0));
6255     Chains.push_back(SplitLoad.getValue(1));
6256   }
6257
6258   SDValue NewChain = DAG.getNode(ISD::TokenFactor, DL, MVT::Other, Chains);
6259   SDValue NewValue = DAG.getNode(ISD::CONCAT_VECTORS, DL, DstVT, Loads);
6260
6261   CombineTo(N, NewValue);
6262
6263   // Replace uses of the original load (before extension)
6264   // with a truncate of the concatenated sextloaded vectors.
6265   SDValue Trunc =
6266       DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, SDLoc(N0), N0.getValueType(), NewValue);
6267   CombineTo(N0.getNode(), Trunc, NewChain);
6268   ExtendSetCCUses(SetCCs, Trunc, NewValue, DL,
6269                   (ISD::NodeType)N->getOpcode());
6270   return SDValue(N, 0); // Return N so it doesn't get rechecked!
6271 }
6272
6273 SDValue DAGCombiner::visitSIGN_EXTEND(SDNode *N) {
6274   SDValue N0 = N->getOperand(0);
6275   EVT VT = N->getValueType(0);
6276
6277   if (SDNode *Res = tryToFoldExtendOfConstant(N, TLI, DAG, LegalTypes,
6278                                               LegalOperations))
6279     return SDValue(Res, 0);
6280
6281   // fold (sext (sext x)) -> (sext x)
6282   // fold (sext (aext x)) -> (sext x)
6283   if (N0.getOpcode() == ISD::SIGN_EXTEND || N0.getOpcode() == ISD::ANY_EXTEND)
6284     return DAG.getNode(ISD::SIGN_EXTEND, SDLoc(N), VT,
6285                        N0.getOperand(0));
6286
6287   if (N0.getOpcode() == ISD::TRUNCATE) {
6288     // fold (sext (truncate (load x))) -> (sext (smaller load x))
6289     // fold (sext (truncate (srl (load x), c))) -> (sext (smaller load (x+c/n)))
6290     if (SDValue NarrowLoad = ReduceLoadWidth(N0.getNode())) {
6291       SDNode *oye = N0.getOperand(0).getNode();
6292       if (NarrowLoad.getNode() != N0.getNode()) {
6293         CombineTo(N0.getNode(), NarrowLoad);
6294         // CombineTo deleted the truncate, if needed, but not what's under it.
6295         AddToWorklist(oye);
6296       }
6297       return SDValue(N, 0);   // Return N so it doesn't get rechecked!
6298     }
6299
6300     // See if the value being truncated is already sign extended.  If so, just
6301     // eliminate the trunc/sext pair.
6302     SDValue Op = N0.getOperand(0);
6303     unsigned OpBits   = Op.getScalarValueSizeInBits();
6304     unsigned MidBits  = N0.getScalarValueSizeInBits();
6305     unsigned DestBits = VT.getScalarSizeInBits();
6306     unsigned NumSignBits = DAG.ComputeNumSignBits(Op);
6307
6308     if (OpBits == DestBits) {
6309       // Op is i32, Mid is i8, and Dest is i32.  If Op has more than 24 sign
6310       // bits, it is already ready.
6311       if (NumSignBits > DestBits-MidBits)
6312         return Op;
6313     } else if (OpBits < DestBits) {
6314       // Op is i32, Mid is i8, and Dest is i64.  If Op has more than 24 sign
6315       // bits, just sext from i32.
6316       if (NumSignBits > OpBits-MidBits)
6317         return DAG.getNode(ISD::SIGN_EXTEND, SDLoc(N), VT, Op);
6318     } else {
6319       // Op is i64, Mid is i8, and Dest is i32.  If Op has more than 56 sign
6320       // bits, just truncate to i32.
6321       if (NumSignBits > OpBits-MidBits)
6322         return DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, SDLoc(N), VT, Op);
6323     }
6324
6325     // fold (sext (truncate x)) -> (sextinreg x).
6326     if (!LegalOperations || TLI.isOperationLegal(ISD::SIGN_EXTEND_INREG,
6327                                                  N0.getValueType())) {
6328       if (OpBits < DestBits)
6329         Op = DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, SDLoc(N0), VT, Op);
6330       else if (OpBits > DestBits)
6331         Op = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, SDLoc(N0), VT, Op);
6332       return DAG.getNode(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, SDLoc(N), VT, Op,
6333                          DAG.getValueType(N0.getValueType()));
6334     }
6335   }
6336
6337   // fold (sext (load x)) -> (sext (truncate (sextload x)))
6338   // Only generate vector extloads when 1) they're legal, and 2) they are
6339   // deemed desirable by the target.
6340   if (ISD::isNON_EXTLoad(N0.getNode()) && ISD::isUNINDEXEDLoad(N0.getNode()) &&
6341       ((!LegalOperations && !VT.isVector() &&
6342         !cast<LoadSDNode>(N0)->isVolatile()) ||
6343        TLI.isLoadExtLegal(ISD::SEXTLOAD, VT, N0.getValueType()))) {
6344     bool DoXform = true;
6345     SmallVector<SDNode*, 4> SetCCs;
6346     if (!N0.hasOneUse())
6347       DoXform = ExtendUsesToFormExtLoad(N, N0, ISD::SIGN_EXTEND, SetCCs, TLI);
6348     if (VT.isVector())
6349       DoXform &= TLI.isVectorLoadExtDesirable(SDValue(N, 0));
6350     if (DoXform) {
6351       LoadSDNode *LN0 = cast<LoadSDNode>(N0);
6352       SDValue ExtLoad = DAG.getExtLoad(ISD::SEXTLOAD, SDLoc(N), VT,
6353                                        LN0->getChain(),
6354                                        LN0->getBasePtr(), N0.getValueType(),
6355                                        LN0->getMemOperand());
6356       CombineTo(N, ExtLoad);
6357       SDValue Trunc = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, SDLoc(N0),
6358                                   N0.getValueType(), ExtLoad);
6359       CombineTo(N0.getNode(), Trunc, ExtLoad.getValue(1));
6360       ExtendSetCCUses(SetCCs, Trunc, ExtLoad, SDLoc(N),
6361                       ISD::SIGN_EXTEND);
6362       return SDValue(N, 0);   // Return N so it doesn't get rechecked!
6363     }
6364   }
6365
6366   // fold (sext (load x)) to multiple smaller sextloads.
6367   // Only on illegal but splittable vectors.
6368   if (SDValue ExtLoad = CombineExtLoad(N))
6369     return ExtLoad;
6370
6371   // fold (sext (sextload x)) -> (sext (truncate (sextload x)))
6372   // fold (sext ( extload x)) -> (sext (truncate (sextload x)))
6373   if ((ISD::isSEXTLoad(N0.getNode()) || ISD::isEXTLoad(N0.getNode())) &&
6374       ISD::isUNINDEXEDLoad(N0.getNode()) && N0.hasOneUse()) {
6375     LoadSDNode *LN0 = cast<LoadSDNode>(N0);
6376     EVT MemVT = LN0->getMemoryVT();
6377     if ((!LegalOperations && !LN0->isVolatile()) ||
6378         TLI.isLoadExtLegal(ISD::SEXTLOAD, VT, MemVT)) {
6379       SDValue ExtLoad = DAG.getExtLoad(ISD::SEXTLOAD, SDLoc(N), VT,
6380                                        LN0->getChain(),
6381                                        LN0->getBasePtr(), MemVT,
6382                                        LN0->getMemOperand());
6383       CombineTo(N, ExtLoad);
6384       CombineTo(N0.getNode(),
6385                 DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, SDLoc(N0),
6386                             N0.getValueType(), ExtLoad),
6387                 ExtLoad.getValue(1));
6388       return SDValue(N, 0);   // Return N so it doesn't get rechecked!
6389     }
6390   }
6391
6392   // fold (sext (and/or/xor (load x), cst)) ->
6393   //      (and/or/xor (sextload x), (sext cst))
6394   if ((N0.getOpcode() == ISD::AND || N0.getOpcode() == ISD::OR ||
6395        N0.getOpcode() == ISD::XOR) &&
6396       isa<LoadSDNode>(N0.getOperand(0)) &&
6397       N0.getOperand(1).getOpcode() == ISD::Constant &&
6398       TLI.isLoadExtLegal(ISD::SEXTLOAD, VT, N0.getValueType()) &&
6399       (!LegalOperations && TLI.isOperationLegal(N0.getOpcode(), VT))) {
6400     LoadSDNode *LN0 = cast<LoadSDNode>(N0.getOperand(0));
6401     if (LN0->getExtensionType() != ISD::ZEXTLOAD && LN0->isUnindexed()) {
6402       bool DoXform = true;
6403       SmallVector<SDNode*, 4> SetCCs;
6404       if (!N0.hasOneUse())
6405         DoXform = ExtendUsesToFormExtLoad(N, N0.getOperand(0), ISD::SIGN_EXTEND,
6406                                           SetCCs, TLI);
6407       if (DoXform) {
6408         SDValue ExtLoad = DAG.getExtLoad(ISD::SEXTLOAD, SDLoc(LN0), VT,
6409                                          LN0->getChain(), LN0->getBasePtr(),
6410                                          LN0->getMemoryVT(),
6411                                          LN0->getMemOperand());
6412         APInt Mask = cast<ConstantSDNode>(N0.getOperand(1))->getAPIntValue();
6413         Mask = Mask.sext(VT.getSizeInBits());
6414         SDLoc DL(N);
6415         SDValue And = DAG.getNode(N0.getOpcode(), DL, VT,
6416                                   ExtLoad, DAG.getConstant(Mask, DL, VT));
6417         SDValue Trunc = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE,
6418                                     SDLoc(N0.getOperand(0)),
6419                                     N0.getOperand(0).getValueType(), ExtLoad);
6420         CombineTo(N, And);
6421         CombineTo(N0.getOperand(0).getNode(), Trunc, ExtLoad.getValue(1));
6422         ExtendSetCCUses(SetCCs, Trunc, ExtLoad, DL,
6423                         ISD::SIGN_EXTEND);
6424         return SDValue(N, 0);   // Return N so it doesn't get rechecked!
6425       }
6426     }
6427   }
6428
6429   if (N0.getOpcode() == ISD::SETCC) {
6430     EVT N0VT = N0.getOperand(0).getValueType();
6431     // sext(setcc) -> sext_in_reg(vsetcc) for vectors.
6432     // Only do this before legalize for now.
6433     if (VT.isVector() && !LegalOperations &&
6434         TLI.getBooleanContents(N0VT) ==
6435             TargetLowering::ZeroOrNegativeOneBooleanContent) {
6436       // On some architectures (such as SSE/NEON/etc) the SETCC result type is
6437       // of the same size as the compared operands. Only optimize sext(setcc())
6438       // if this is the case.
6439       EVT SVT = getSetCCResultType(N0VT);
6440
6441       // We know that the # elements of the results is the same as the
6442       // # elements of the compare (and the # elements of the compare result
6443       // for that matter).  Check to see that they are the same size.  If so,
6444       // we know that the element size of the sext'd result matches the
6445       // element size of the compare operands.
6446       if (VT.getSizeInBits() == SVT.getSizeInBits())
6447         return DAG.getSetCC(SDLoc(N), VT, N0.getOperand(0),
6448                              N0.getOperand(1),
6449                              cast<CondCodeSDNode>(N0.getOperand(2))->get());
6450
6451       // If the desired elements are smaller or larger than the source
6452       // elements we can use a matching integer vector type and then
6453       // truncate/sign extend
6454       EVT MatchingVectorType = N0VT.changeVectorElementTypeToInteger();
6455       if (SVT == MatchingVectorType) {
6456         SDValue VsetCC = DAG.getSetCC(SDLoc(N), MatchingVectorType,
6457                                N0.getOperand(0), N0.getOperand(1),
6458                                cast<CondCodeSDNode>(N0.getOperand(2))->get());
6459         return DAG.getSExtOrTrunc(VsetCC, SDLoc(N), VT);
6460       }
6461     }
6462
6463     // sext(setcc x, y, cc) -> (select (setcc x, y, cc), T, 0)
6464     // Here, T can be 1 or -1, depending on the type of the setcc and
6465     // getBooleanContents().
6466     unsigned SetCCWidth = N0.getScalarValueSizeInBits();
6467
6468     SDLoc DL(N);
6469     // To determine the "true" side of the select, we need to know the high bit
6470     // of the value returned by the setcc if it evaluates to true.
6471     // If the type of the setcc is i1, then the true case of the select is just
6472     // sext(i1 1), that is, -1.
6473     // If the type of the setcc is larger (say, i8) then the value of the high
6474     // bit depends on getBooleanContents(). So, ask TLI for a real "true" value
6475     // of the appropriate width.
6476     SDValue ExtTrueVal =
6477         (SetCCWidth == 1)
6478             ? DAG.getConstant(APInt::getAllOnesValue(VT.getScalarSizeInBits()),
6479                               DL, VT)
6480             : TLI.getConstTrueVal(DAG, VT, DL);
6481
6482     if (SDValue SCC = SimplifySelectCC(
6483             DL, N0.getOperand(0), N0.getOperand(1), ExtTrueVal,
6484             DAG.getConstant(0, DL, VT),
6485             cast<CondCodeSDNode>(N0.getOperand(2))->get(), true))
6486       return SCC;
6487
6488     if (!VT.isVector()) {
6489       EVT SetCCVT = getSetCCResultType(N0.getOperand(0).getValueType());
6490       if (!LegalOperations ||
6491           TLI.isOperationLegal(ISD::SETCC, N0.getOperand(0).getValueType())) {
6492         SDLoc DL(N);
6493         ISD::CondCode CC = cast<CondCodeSDNode>(N0.getOperand(2))->get();
6494         SDValue SetCC =
6495             DAG.getSetCC(DL, SetCCVT, N0.getOperand(0), N0.getOperand(1), CC);
6496         return DAG.getSelect(DL, VT, SetCC, ExtTrueVal,
6497                              DAG.getConstant(0, DL, VT));
6498       }
6499     }
6500   }
6501
6502   // fold (sext x) -> (zext x) if the sign bit is known zero.
6503   if ((!LegalOperations || TLI.isOperationLegal(ISD::ZERO_EXTEND, VT)) &&
6504       DAG.SignBitIsZero(N0))
6505     return DAG.getNode(ISD::ZERO_EXTEND, SDLoc(N), VT, N0);
6506
6507   return SDValue();
6508 }
6509
6510 // isTruncateOf - If N is a truncate of some other value, return true, record
6511 // the value being truncated in Op and which of Op's bits are zero in KnownZero.
6512 // This function computes KnownZero to avoid a duplicated call to
6513 // computeKnownBits in the caller.
6514 static bool isTruncateOf(SelectionDAG &DAG, SDValue N, SDValue &Op,
6515                          APInt &KnownZero) {
6516   APInt KnownOne;
6517   if (N->getOpcode() == ISD::TRUNCATE) {
6518     Op = N->getOperand(0);
6519     DAG.computeKnownBits(Op, KnownZero, KnownOne);
6520     return true;
6521   }
6522
6523   if (N->getOpcode() != ISD::SETCC || N->getValueType(0) != MVT::i1 ||
6524       cast<CondCodeSDNode>(N->getOperand(2))->get() != ISD::SETNE)
6525     return false;
6526
6527   SDValue Op0 = N->getOperand(0);
6528   SDValue Op1 = N->getOperand(1);
6529   assert(Op0.getValueType() == Op1.getValueType());
6530
6531   if (isNullConstant(Op0))
6532     Op = Op1;
6533   else if (isNullConstant(Op1))
6534     Op = Op0;
6535   else
6536     return false;
6537
6538   DAG.computeKnownBits(Op, KnownZero, KnownOne);
6539
6540   if (!(KnownZero | APInt(Op.getValueSizeInBits(), 1)).isAllOnesValue())
6541     return false;
6542
6543   return true;
6544 }
6545
6546 SDValue DAGCombiner::visitZERO_EXTEND(SDNode *N) {
6547   SDValue N0 = N->getOperand(0);
6548   EVT VT = N->getValueType(0);
6549
6550   if (SDNode *Res = tryToFoldExtendOfConstant(N, TLI, DAG, LegalTypes,
6551                                               LegalOperations))
6552     return SDValue(Res, 0);
6553
6554   // fold (zext (zext x)) -> (zext x)
6555   // fold (zext (aext x)) -> (zext x)
6556   if (N0.getOpcode() == ISD::ZERO_EXTEND || N0.getOpcode() == ISD::ANY_EXTEND)
6557     return DAG.getNode(ISD::ZERO_EXTEND, SDLoc(N), VT,
6558                        N0.getOperand(0));
6559
6560   // fold (zext (truncate x)) -> (zext x) or
6561   //      (zext (truncate x)) -> (truncate x)
6562   // This is valid when the truncated bits of x are already zero.
6563   // FIXME: We should extend this to work for vectors too.
6564   SDValue Op;
6565   APInt KnownZero;
6566   if (!VT.isVector() && isTruncateOf(DAG, N0, Op, KnownZero)) {
6567     APInt TruncatedBits =
6568       (Op.getValueSizeInBits() == N0.getValueSizeInBits()) ?
6569       APInt(Op.getValueSizeInBits(), 0) :
6570       APInt::getBitsSet(Op.getValueSizeInBits(),
6571                         N0.getValueSizeInBits(),
6572                         std::min(Op.getValueSizeInBits(),
6573                                  VT.getSizeInBits()));
6574     if (TruncatedBits == (KnownZero & TruncatedBits)) {
6575       if (VT.bitsGT(Op.getValueType()))
6576         return DAG.getNode(ISD::ZERO_EXTEND, SDLoc(N), VT, Op);
6577       if (VT.bitsLT(Op.getValueType()))
6578         return DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, SDLoc(N), VT, Op);
6579
6580       return Op;
6581     }
6582   }
6583
6584   // fold (zext (truncate (load x))) -> (zext (smaller load x))
6585   // fold (zext (truncate (srl (load x), c))) -> (zext (small load (x+c/n)))
6586   if (N0.getOpcode() == ISD::TRUNCATE) {
6587     if (SDValue NarrowLoad = ReduceLoadWidth(N0.getNode())) {
6588       SDNode *oye = N0.getOperand(0).getNode();
6589       if (NarrowLoad.getNode() != N0.getNode()) {
6590         CombineTo(N0.getNode(), NarrowLoad);
6591         // CombineTo deleted the truncate, if needed, but not what's under it.
6592         AddToWorklist(oye);
6593       }
6594       return SDValue(N, 0);   // Return N so it doesn't get rechecked!
6595     }
6596   }
6597
6598   // fold (zext (truncate x)) -> (and x, mask)
6599   if (N0.getOpcode() == ISD::TRUNCATE) {
6600     // fold (zext (truncate (load x))) -> (zext (smaller load x))
6601     // fold (zext (truncate (srl (load x), c))) -> (zext (smaller load (x+c/n)))
6602     if (SDValue NarrowLoad = ReduceLoadWidth(N0.getNode())) {
6603       SDNode *oye = N0.getOperand(0).getNode();
6604       if (NarrowLoad.getNode() != N0.getNode()) {
6605         CombineTo(N0.getNode(), NarrowLoad);
6606         // CombineTo deleted the truncate, if needed, but not what's under it.
6607         AddToWorklist(oye);
6608       }
6609       return SDValue(N, 0); // Return N so it doesn't get rechecked!
6610     }
6611
6612     EVT SrcVT = N0.getOperand(0).getValueType();
6613     EVT MinVT = N0.getValueType();
6614
6615     // Try to mask before the extension to avoid having to generate a larger mask,
6616     // possibly over several sub-vectors.
6617     if (SrcVT.bitsLT(VT)) {
6618       if (!LegalOperations || (TLI.isOperationLegal(ISD::AND, SrcVT) &&
6619                                TLI.isOperationLegal(ISD::ZERO_EXTEND, VT))) {
6620         SDValue Op = N0.getOperand(0);
6621         Op = DAG.getZeroExtendInReg(Op, SDLoc(N), MinVT.getScalarType());
6622         AddToWorklist(Op.getNode());
6623         return DAG.getZExtOrTrunc(Op, SDLoc(N), VT);
6624       }
6625     }
6626
6627     if (!LegalOperations || TLI.isOperationLegal(ISD::AND, VT)) {
6628       SDValue Op = N0.getOperand(0);
6629       if (SrcVT.bitsLT(VT)) {
6630         Op = DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, SDLoc(N), VT, Op);
6631         AddToWorklist(Op.getNode());
6632       } else if (SrcVT.bitsGT(VT)) {
6633         Op = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, SDLoc(N), VT, Op);
6634         AddToWorklist(Op.getNode());
6635       }
6636       return DAG.getZeroExtendInReg(Op, SDLoc(N), MinVT.getScalarType());
6637     }
6638   }
6639
6640   // Fold (zext (and (trunc x), cst)) -> (and x, cst),
6641   // if either of the casts is not free.
6642   if (N0.getOpcode() == ISD::AND &&
6643       N0.getOperand(0).getOpcode() == ISD::TRUNCATE &&
6644       N0.getOperand(1).getOpcode() == ISD::Constant &&
6645       (!TLI.isTruncateFree(N0.getOperand(0).getOperand(0).getValueType(),
6646                            N0.getValueType()) ||
6647        !TLI.isZExtFree(N0.getValueType(), VT))) {
6648     SDValue X = N0.getOperand(0).getOperand(0);
6649     if (X.getValueType().bitsLT(VT)) {
6650       X = DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, SDLoc(X), VT, X);
6651     } else if (X.getValueType().bitsGT(VT)) {
6652       X = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, SDLoc(X), VT, X);
6653     }
6654     APInt Mask = cast<ConstantSDNode>(N0.getOperand(1))->getAPIntValue();
6655     Mask = Mask.zext(VT.getSizeInBits());
6656     SDLoc DL(N);
6657     return DAG.getNode(ISD::AND, DL, VT,
6658                        X, DAG.getConstant(Mask, DL, VT));
6659   }
6660
6661   // fold (zext (load x)) -> (zext (truncate (zextload x)))
6662   // Only generate vector extloads when 1) they're legal, and 2) they are
6663   // deemed desirable by the target.
6664   if (ISD::isNON_EXTLoad(N0.getNode()) && ISD::isUNINDEXEDLoad(N0.getNode()) &&
6665       ((!LegalOperations && !VT.isVector() &&
6666         !cast<LoadSDNode>(N0)->isVolatile()) ||
6667        TLI.isLoadExtLegal(ISD::ZEXTLOAD, VT, N0.getValueType()))) {
6668     bool DoXform = true;
6669     SmallVector<SDNode*, 4> SetCCs;
6670     if (!N0.hasOneUse())
6671       DoXform = ExtendUsesToFormExtLoad(N, N0, ISD::ZERO_EXTEND, SetCCs, TLI);
6672     if (VT.isVector())
6673       DoXform &= TLI.isVectorLoadExtDesirable(SDValue(N, 0));
6674     if (DoXform) {
6675       LoadSDNode *LN0 = cast<LoadSDNode>(N0);
6676       SDValue ExtLoad = DAG.getExtLoad(ISD::ZEXTLOAD, SDLoc(N), VT,
6677                                        LN0->getChain(),
6678                                        LN0->getBasePtr(), N0.getValueType(),
6679                                        LN0->getMemOperand());
6680       CombineTo(N, ExtLoad);
6681       SDValue Trunc = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, SDLoc(N0),
6682                                   N0.getValueType(), ExtLoad);
6683       CombineTo(N0.getNode(), Trunc, ExtLoad.getValue(1));
6684
6685       ExtendSetCCUses(SetCCs, Trunc, ExtLoad, SDLoc(N),
6686                       ISD::ZERO_EXTEND);
6687       return SDValue(N, 0);   // Return N so it doesn't get rechecked!
6688     }
6689   }
6690
6691   // fold (zext (load x)) to multiple smaller zextloads.
6692   // Only on illegal but splittable vectors.
6693   if (SDValue ExtLoad = CombineExtLoad(N))
6694     return ExtLoad;
6695
6696   // fold (zext (and/or/xor (load x), cst)) ->
6697   //      (and/or/xor (zextload x), (zext cst))
6698   // Unless (and (load x) cst) will match as a zextload already and has
6699   // additional users.
6700   if ((N0.getOpcode() == ISD::AND || N0.getOpcode() == ISD::OR ||
6701        N0.getOpcode() == ISD::XOR) &&
6702       isa<LoadSDNode>(N0.getOperand(0)) &&
6703       N0.getOperand(1).getOpcode() == ISD::Constant &&
6704       TLI.isLoadExtLegal(ISD::ZEXTLOAD, VT, N0.getValueType()) &&
6705       (!LegalOperations && TLI.isOperationLegal(N0.getOpcode(), VT))) {
6706     LoadSDNode *LN0 = cast<LoadSDNode>(N0.getOperand(0));
6707     if (LN0->getExtensionType() != ISD::SEXTLOAD && LN0->isUnindexed()) {
6708       bool DoXform = true;
6709       SmallVector<SDNode*, 4> SetCCs;
6710       if (!N0.hasOneUse()) {
6711         if (N0.getOpcode() == ISD::AND) {
6712           auto *AndC = cast<ConstantSDNode>(N0.getOperand(1));
6713           auto NarrowLoad = false;
6714           EVT LoadResultTy = AndC->getValueType(0);
6715           EVT ExtVT, LoadedVT;
6716           if (isAndLoadExtLoad(AndC, LN0, LoadResultTy, ExtVT, LoadedVT,
6717                                NarrowLoad))
6718             DoXform = false;
6719         }
6720         if (DoXform)
6721           DoXform = ExtendUsesToFormExtLoad(N, N0.getOperand(0),
6722                                             ISD::ZERO_EXTEND, SetCCs, TLI);
6723       }
6724       if (DoXform) {
6725         SDValue ExtLoad = DAG.getExtLoad(ISD::ZEXTLOAD, SDLoc(LN0), VT,
6726                                          LN0->getChain(), LN0->getBasePtr(),
6727                                          LN0->getMemoryVT(),
6728                                          LN0->getMemOperand());
6729         APInt Mask = cast<ConstantSDNode>(N0.getOperand(1))->getAPIntValue();
6730         Mask = Mask.zext(VT.getSizeInBits());
6731         SDLoc DL(N);
6732         SDValue And = DAG.getNode(N0.getOpcode(), DL, VT,
6733                                   ExtLoad, DAG.getConstant(Mask, DL, VT));
6734         SDValue Trunc = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE,
6735                                     SDLoc(N0.getOperand(0)),
6736                                     N0.getOperand(0).getValueType(), ExtLoad);
6737         CombineTo(N, And);
6738         CombineTo(N0.getOperand(0).getNode(), Trunc, ExtLoad.getValue(1));
6739         ExtendSetCCUses(SetCCs, Trunc, ExtLoad, DL,
6740                         ISD::ZERO_EXTEND);
6741         return SDValue(N, 0);   // Return N so it doesn't get rechecked!
6742       }
6743     }
6744   }
6745
6746   // fold (zext (zextload x)) -> (zext (truncate (zextload x)))
6747   // fold (zext ( extload x)) -> (zext (truncate (zextload x)))
6748   if ((ISD::isZEXTLoad(N0.getNode()) || ISD::isEXTLoad(N0.getNode())) &&
6749       ISD::isUNINDEXEDLoad(N0.getNode()) && N0.hasOneUse()) {
6750     LoadSDNode *LN0 = cast<LoadSDNode>(N0);
6751     EVT MemVT = LN0->getMemoryVT();
6752     if ((!LegalOperations && !LN0->isVolatile()) ||
6753         TLI.isLoadExtLegal(ISD::ZEXTLOAD, VT, MemVT)) {
6754       SDValue ExtLoad = DAG.getExtLoad(ISD::ZEXTLOAD, SDLoc(N), VT,
6755                                        LN0->getChain(),
6756                                        LN0->getBasePtr(), MemVT,
6757                                        LN0->getMemOperand());
6758       CombineTo(N, ExtLoad);
6759       CombineTo(N0.getNode(),
6760                 DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, SDLoc(N0), N0.getValueType(),
6761                             ExtLoad),
6762                 ExtLoad.getValue(1));
6763       return SDValue(N, 0);   // Return N so it doesn't get rechecked!
6764     }
6765   }
6766
6767   if (N0.getOpcode() == ISD::SETCC) {
6768     // Only do this before legalize for now.
6769     if (!LegalOperations && VT.isVector() &&
6770         N0.getValueType().getVectorElementType() == MVT::i1) {
6771       EVT N00VT = N0.getOperand(0).getValueType();
6772       if (getSetCCResultType(N00VT) == N0.getValueType())
6773         return SDValue();
6774
6775       // We know that the # elements of the results is the same as the #
6776       // elements of the compare (and the # elements of the compare result for
6777       // that matter). Check to see that they are the same size. If so, we know
6778       // that the element size of the sext'd result matches the element size of
6779       // the compare operands.
6780       SDLoc DL(N);
6781       SDValue VecOnes = DAG.getConstant(1, DL, VT);
6782       if (VT.getSizeInBits() == N00VT.getSizeInBits()) {
6783         // zext(setcc) -> (and (vsetcc), (1, 1, ...) for vectors.
6784         SDValue VSetCC = DAG.getNode(ISD::SETCC, DL, VT, N0.getOperand(0),
6785                                      N0.getOperand(1), N0.getOperand(2));
6786         return DAG.getNode(ISD::AND, DL, VT, VSetCC, VecOnes);
6787       }
6788
6789       // If the desired elements are smaller or larger than the source
6790       // elements we can use a matching integer vector type and then
6791       // truncate/sign extend.
6792       EVT MatchingElementType = EVT::getIntegerVT(
6793           *DAG.getContext(), N00VT.getScalarSizeInBits());
6794       EVT MatchingVectorType = EVT::getVectorVT(
6795           *DAG.getContext(), MatchingElementType, N00VT.getVectorNumElements());
6796       SDValue VsetCC =
6797           DAG.getNode(ISD::SETCC, DL, MatchingVectorType, N0.getOperand(0),
6798                       N0.getOperand(1), N0.getOperand(2));
6799       return DAG.getNode(ISD::AND, DL, VT, DAG.getSExtOrTrunc(VsetCC, DL, VT),
6800                          VecOnes);
6801     }
6802
6803     // zext(setcc x,y,cc) -> select_cc x, y, 1, 0, cc
6804     SDLoc DL(N);
6805     if (SDValue SCC = SimplifySelectCC(
6806             DL, N0.getOperand(0), N0.getOperand(1), DAG.getConstant(1, DL, VT),
6807             DAG.getConstant(0, DL, VT),
6808             cast<CondCodeSDNode>(N0.getOperand(2))->get(), true))
6809       return SCC;
6810   }
6811
6812   // (zext (shl (zext x), cst)) -> (shl (zext x), cst)
6813   if ((N0.getOpcode() == ISD::SHL || N0.getOpcode() == ISD::SRL) &&
6814       isa<ConstantSDNode>(N0.getOperand(1)) &&
6815       N0.getOperand(0).getOpcode() == ISD::ZERO_EXTEND &&
6816       N0.hasOneUse()) {
6817     SDValue ShAmt = N0.getOperand(1);
6818     unsigned ShAmtVal = cast<ConstantSDNode>(ShAmt)->getZExtValue();
6819     if (N0.getOpcode() == ISD::SHL) {
6820       SDValue InnerZExt = N0.getOperand(0);
6821       // If the original shl may be shifting out bits, do not perform this
6822       // transformation.
6823       unsigned KnownZeroBits = InnerZExt.getValueSizeInBits() -
6824         InnerZExt.getOperand(0).getValueSizeInBits();
6825       if (ShAmtVal > KnownZeroBits)
6826         return SDValue();
6827     }
6828
6829     SDLoc DL(N);
6830
6831     // Ensure that the shift amount is wide enough for the shifted value.
6832     if (VT.getSizeInBits() >= 256)
6833       ShAmt = DAG.getNode(ISD::ZERO_EXTEND, DL, MVT::i32, ShAmt);
6834
6835     return DAG.getNode(N0.getOpcode(), DL, VT,
6836                        DAG.getNode(ISD::ZERO_EXTEND, DL, VT, N0.getOperand(0)),
6837                        ShAmt);
6838   }
6839
6840   return SDValue();
6841 }
6842
6843 SDValue DAGCombiner::visitANY_EXTEND(SDNode *N) {
6844   SDValue N0 = N->getOperand(0);
6845   EVT VT = N->getValueType(0);
6846
6847   if (SDNode *Res = tryToFoldExtendOfConstant(N, TLI, DAG, LegalTypes,
6848                                               LegalOperations))
6849     return SDValue(Res, 0);
6850
6851   // fold (aext (aext x)) -> (aext x)
6852   // fold (aext (zext x)) -> (zext x)
6853   // fold (aext (sext x)) -> (sext x)
6854   if (N0.getOpcode() == ISD::ANY_EXTEND  ||
6855       N0.getOpcode() == ISD::ZERO_EXTEND ||
6856       N0.getOpcode() == ISD::SIGN_EXTEND)
6857     return DAG.getNode(N0.getOpcode(), SDLoc(N), VT, N0.getOperand(0));
6858
6859   // fold (aext (truncate (load x))) -> (aext (smaller load x))
6860   // fold (aext (truncate (srl (load x), c))) -> (aext (small load (x+c/n)))
6861   if (N0.getOpcode() == ISD::TRUNCATE) {
6862     if (SDValue NarrowLoad = ReduceLoadWidth(N0.getNode())) {
6863       SDNode *oye = N0.getOperand(0).getNode();
6864       if (NarrowLoad.getNode() != N0.getNode()) {
6865         CombineTo(N0.getNode(), NarrowLoad);
6866         // CombineTo deleted the truncate, if needed, but not what's under it.
6867         AddToWorklist(oye);
6868       }
6869       return SDValue(N, 0);   // Return N so it doesn't get rechecked!
6870     }
6871   }
6872
6873   // fold (aext (truncate x))
6874   if (N0.getOpcode() == ISD::TRUNCATE) {
6875     SDValue TruncOp = N0.getOperand(0);
6876     if (TruncOp.getValueType() == VT)
6877       return TruncOp; // x iff x size == zext size.
6878     if (TruncOp.getValueType().bitsGT(VT))
6879       return DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, SDLoc(N), VT, TruncOp);
6880     return DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, SDLoc(N), VT, TruncOp);
6881   }
6882
6883   // Fold (aext (and (trunc x), cst)) -> (and x, cst)
6884   // if the trunc is not free.
6885   if (N0.getOpcode() == ISD::AND &&
6886       N0.getOperand(0).getOpcode() == ISD::TRUNCATE &&
6887       N0.getOperand(1).getOpcode() == ISD::Constant &&
6888       !TLI.isTruncateFree(N0.getOperand(0).getOperand(0).getValueType(),
6889                           N0.getValueType())) {
6890     SDLoc DL(N);
6891     SDValue X = N0.getOperand(0).getOperand(0);
6892     if (X.getValueType().bitsLT(VT)) {
6893       X = DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, DL, VT, X);
6894     } else if (X.getValueType().bitsGT(VT)) {
6895       X = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, VT, X);
6896     }
6897     APInt Mask = cast<ConstantSDNode>(N0.getOperand(1))->getAPIntValue();
6898     Mask = Mask.zext(VT.getSizeInBits());
6899     return DAG.getNode(ISD::AND, DL, VT,
6900                        X, DAG.getConstant(Mask, DL, VT));
6901   }
6902
6903   // fold (aext (load x)) -> (aext (truncate (extload x)))
6904   // None of the supported targets knows how to perform load and any_ext
6905   // on vectors in one instruction.  We only perform this transformation on
6906   // scalars.
6907   if (ISD::isNON_EXTLoad(N0.getNode()) && !VT.isVector() &&
6908       ISD::isUNINDEXEDLoad(N0.getNode()) &&
6909       TLI.isLoadExtLegal(ISD::EXTLOAD, VT, N0.getValueType())) {
6910     bool DoXform = true;
6911     SmallVector<SDNode*, 4> SetCCs;
6912     if (!N0.hasOneUse())
6913       DoXform = ExtendUsesToFormExtLoad(N, N0, ISD::ANY_EXTEND, SetCCs, TLI);
6914     if (DoXform) {
6915       LoadSDNode *LN0 = cast<LoadSDNode>(N0);
6916       SDValue ExtLoad = DAG.getExtLoad(ISD::EXTLOAD, SDLoc(N), VT,
6917                                        LN0->getChain(),
6918                                        LN0->getBasePtr(), N0.getValueType(),
6919                                        LN0->getMemOperand());
6920       CombineTo(N, ExtLoad);
6921       SDValue Trunc = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, SDLoc(N0),
6922                                   N0.getValueType(), ExtLoad);
6923       CombineTo(N0.getNode(), Trunc, ExtLoad.getValue(1));
6924       ExtendSetCCUses(SetCCs, Trunc, ExtLoad, SDLoc(N),
6925                       ISD::ANY_EXTEND);
6926       return SDValue(N, 0);   // Return N so it doesn't get rechecked!
6927     }
6928   }
6929
6930   // fold (aext (zextload x)) -> (aext (truncate (zextload x)))
6931   // fold (aext (sextload x)) -> (aext (truncate (sextload x)))
6932   // fold (aext ( extload x)) -> (aext (truncate (extload  x)))
6933   if (N0.getOpcode() == ISD::LOAD &&
6934       !ISD::isNON_EXTLoad(N0.getNode()) && ISD::isUNINDEXEDLoad(N0.getNode()) &&
6935       N0.hasOneUse()) {
6936     LoadSDNode *LN0 = cast<LoadSDNode>(N0);
6937     ISD::LoadExtType ExtType = LN0->getExtensionType();
6938     EVT MemVT = LN0->getMemoryVT();
6939     if (!LegalOperations || TLI.isLoadExtLegal(ExtType, VT, MemVT)) {
6940       SDValue ExtLoad = DAG.getExtLoad(ExtType, SDLoc(N),
6941                                        VT, LN0->getChain(), LN0->getBasePtr(),
6942                                        MemVT, LN0->getMemOperand());
6943       CombineTo(N, ExtLoad);
6944       CombineTo(N0.getNode(),
6945                 DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, SDLoc(N0),
6946                             N0.getValueType(), ExtLoad),
6947                 ExtLoad.getValue(1));
6948       return SDValue(N, 0);   // Return N so it doesn't get rechecked!
6949     }
6950   }
6951
6952   if (N0.getOpcode() == ISD::SETCC) {
6953     // For vectors:
6954     // aext(setcc) -> vsetcc
6955     // aext(setcc) -> truncate(vsetcc)
6956     // aext(setcc) -> aext(vsetcc)
6957     // Only do this before legalize for now.
6958     if (VT.isVector() && !LegalOperations) {
6959       EVT N0VT = N0.getOperand(0).getValueType();
6960         // We know that the # elements of the results is the same as the
6961         // # elements of the compare (and the # elements of the compare result
6962         // for that matter).  Check to see that they are the same size.  If so,
6963         // we know that the element size of the sext'd result matches the
6964         // element size of the compare operands.
6965       if (VT.getSizeInBits() == N0VT.getSizeInBits())
6966         return DAG.getSetCC(SDLoc(N), VT, N0.getOperand(0),
6967                              N0.getOperand(1),
6968                              cast<CondCodeSDNode>(N0.getOperand(2))->get());
6969       // If the desired elements are smaller or larger than the source
6970       // elements we can use a matching integer vector type and then
6971       // truncate/any extend
6972       else {
6973         EVT MatchingVectorType = N0VT.changeVectorElementTypeToInteger();
6974         SDValue VsetCC =
6975           DAG.getSetCC(SDLoc(N), MatchingVectorType, N0.getOperand(0),
6976                         N0.getOperand(1),
6977                         cast<CondCodeSDNode>(N0.getOperand(2))->get());
6978         return DAG.getAnyExtOrTrunc(VsetCC, SDLoc(N), VT);
6979       }
6980     }
6981
6982     // aext(setcc x,y,cc) -> select_cc x, y, 1, 0, cc
6983     SDLoc DL(N);
6984     if (SDValue SCC = SimplifySelectCC(
6985             DL, N0.getOperand(0), N0.getOperand(1), DAG.getConstant(1, DL, VT),
6986             DAG.getConstant(0, DL, VT),
6987             cast<CondCodeSDNode>(N0.getOperand(2))->get(), true))
6988       return SCC;
6989   }
6990
6991   return SDValue();
6992 }
6993
6994 /// See if the specified operand can be simplified with the knowledge that only
6995 /// the bits specified by Mask are used.  If so, return the simpler operand,
6996 /// otherwise return a null SDValue.
6997 SDValue DAGCombiner::GetDemandedBits(SDValue V, const APInt &Mask) {
6998   switch (V.getOpcode()) {
6999   default: break;
7000   case ISD::Constant: {
7001     const ConstantSDNode *CV = cast<ConstantSDNode>(V.getNode());
7002     assert(CV && "Const value should be ConstSDNode.");
7003     const APInt &CVal = CV->getAPIntValue();
7004     APInt NewVal = CVal & Mask;
7005     if (NewVal != CVal)
7006       return DAG.getConstant(NewVal, SDLoc(V), V.getValueType());
7007     break;
7008   }
7009   case ISD::OR:
7010   case ISD::XOR:
7011     // If the LHS or RHS don't contribute bits to the or, drop them.
7012     if (DAG.MaskedValueIsZero(V.getOperand(0), Mask))
7013       return V.getOperand(1);
7014     if (DAG.MaskedValueIsZero(V.getOperand(1), Mask))
7015       return V.getOperand(0);
7016     break;
7017   case ISD::SRL:
7018     // Only look at single-use SRLs.
7019     if (!V.getNode()->hasOneUse())
7020       break;
7021     if (ConstantSDNode *RHSC = getAsNonOpaqueConstant(V.getOperand(1))) {
7022       // See if we can recursively simplify the LHS.
7023       unsigned Amt = RHSC->getZExtValue();
7024
7025       // Watch out for shift count overflow though.
7026       if (Amt >= Mask.getBitWidth()) break;
7027       APInt NewMask = Mask << Amt;
7028       if (SDValue SimplifyLHS = GetDemandedBits(V.getOperand(0), NewMask))
7029         return DAG.getNode(ISD::SRL, SDLoc(V), V.getValueType(),
7030                            SimplifyLHS, V.getOperand(1));
7031     }
7032   }
7033   return SDValue();
7034 }
7035
7036 /// If the result of a wider load is shifted to right of N  bits and then
7037 /// truncated to a narrower type and where N is a multiple of number of bits of
7038 /// the narrower type, transform it to a narrower load from address + N / num of
7039 /// bits of new type. If the result is to be extended, also fold the extension
7040 /// to form a extending load.
7041 SDValue DAGCombiner::ReduceLoadWidth(SDNode *N) {
7042   unsigned Opc = N->getOpcode();
7043
7044   ISD::LoadExtType ExtType = ISD::NON_EXTLOAD;
7045   SDValue N0 = N->getOperand(0);
7046   EVT VT = N->getValueType(0);
7047   EVT ExtVT = VT;
7048
7049   // This transformation isn't valid for vector loads.
7050   if (VT.isVector())
7051     return SDValue();
7052
7053   // Special case: SIGN_EXTEND_INREG is basically truncating to ExtVT then
7054   // extended to VT.
7055   if (Opc == ISD::SIGN_EXTEND_INREG) {
7056     ExtType = ISD::SEXTLOAD;
7057     ExtVT = cast<VTSDNode>(N->getOperand(1))->getVT();
7058   } else if (Opc == ISD::SRL) {
7059     // Another special-case: SRL is basically zero-extending a narrower value.
7060     ExtType = ISD::ZEXTLOAD;
7061     N0 = SDValue(N, 0);
7062     ConstantSDNode *N01 = dyn_cast<ConstantSDNode>(N0.getOperand(1));
7063     if (!N01) return SDValue();
7064     ExtVT = EVT::getIntegerVT(*DAG.getContext(),
7065                               VT.getSizeInBits() - N01->getZExtValue());
7066   }
7067   if (LegalOperations && !TLI.isLoadExtLegal(ExtType, VT, ExtVT))
7068     return SDValue();
7069
7070   unsigned EVTBits = ExtVT.getSizeInBits();
7071
7072   // Do not generate loads of non-round integer types since these can
7073   // be expensive (and would be wrong if the type is not byte sized).
7074   if (!ExtVT.isRound())
7075     return SDValue();
7076
7077   unsigned ShAmt = 0;
7078   if (N0.getOpcode() == ISD::SRL && N0.hasOneUse()) {
7079     if (ConstantSDNode *N01 = dyn_cast<ConstantSDNode>(N0.getOperand(1))) {
7080       ShAmt = N01->getZExtValue();
7081       // Is the shift amount a multiple of size of VT?
7082       if ((ShAmt & (EVTBits-1)) == 0) {
7083         N0 = N0.getOperand(0);
7084         // Is the load width a multiple of size of VT?
7085         if ((N0.getValueSizeInBits() & (EVTBits-1)) != 0)
7086           return SDValue();
7087       }
7088
7089       // At this point, we must have a load or else we can't do the transform.
7090       if (!isa<LoadSDNode>(N0)) return SDValue();
7091
7092       // Because a SRL must be assumed to *need* to zero-extend the high bits
7093       // (as opposed to anyext the high bits), we can't combine the zextload
7094       // lowering of SRL and an sextload.
7095       if (cast<LoadSDNode>(N0)->getExtensionType() == ISD::SEXTLOAD)
7096         return SDValue();
7097
7098       // If the shift amount is larger than the input type then we're not
7099       // accessing any of the loaded bytes.  If the load was a zextload/extload
7100       // then the result of the shift+trunc is zero/undef (handled elsewhere).
7101       if (ShAmt >= cast<LoadSDNode>(N0)->getMemoryVT().getSizeInBits())
7102         return SDValue();
7103     }
7104   }
7105
7106   // If the load is shifted left (and the result isn't shifted back right),
7107   // we can fold the truncate through the shift.
7108   unsigned ShLeftAmt = 0;
7109   if (ShAmt == 0 && N0.getOpcode() == ISD::SHL && N0.hasOneUse() &&
7110       ExtVT == VT && TLI.isNarrowingProfitable(N0.getValueType(), VT)) {
7111     if (ConstantSDNode *N01 = dyn_cast<ConstantSDNode>(N0.getOperand(1))) {
7112       ShLeftAmt = N01->getZExtValue();
7113       N0 = N0.getOperand(0);
7114     }
7115   }
7116
7117   // If we haven't found a load, we can't narrow it.  Don't transform one with
7118   // multiple uses, this would require adding a new load.
7119   if (!isa<LoadSDNode>(N0) || !N0.hasOneUse())
7120     return SDValue();
7121
7122   // Don't change the width of a volatile load.
7123   LoadSDNode *LN0 = cast<LoadSDNode>(N0);
7124   if (LN0->isVolatile())
7125     return SDValue();
7126
7127   // Verify that we are actually reducing a load width here.
7128   if (LN0->getMemoryVT().getSizeInBits() < EVTBits)
7129     return SDValue();
7130
7131   // For the transform to be legal, the load must produce only two values
7132   // (the value loaded and the chain).  Don't transform a pre-increment
7133   // load, for example, which produces an extra value.  Otherwise the
7134   // transformation is not equivalent, and the downstream logic to replace
7135   // uses gets things wrong.
7136   if (LN0->getNumValues() > 2)
7137     return SDValue();
7138
7139   // If the load that we're shrinking is an extload and we're not just
7140   // discarding the extension we can't simply shrink the load. Bail.
7141   // TODO: It would be possible to merge the extensions in some cases.
7142   if (LN0->getExtensionType() != ISD::NON_EXTLOAD &&
7143       LN0->getMemoryVT().getSizeInBits() < ExtVT.getSizeInBits() + ShAmt)
7144     return SDValue();
7145
7146   if (!TLI.shouldReduceLoadWidth(LN0, ExtType, ExtVT))
7147     return SDValue();
7148
7149   EVT PtrType = N0.getOperand(1).getValueType();
7150
7151   if (PtrType == MVT::Untyped || PtrType.isExtended())
7152     // It's not possible to generate a constant of extended or untyped type.
7153     return SDValue();
7154
7155   // For big endian targets, we need to adjust the offset to the pointer to
7156   // load the correct bytes.
7157   if (DAG.getDataLayout().isBigEndian()) {
7158     unsigned LVTStoreBits = LN0->getMemoryVT().getStoreSizeInBits();
7159     unsigned EVTStoreBits = ExtVT.getStoreSizeInBits();
7160     ShAmt = LVTStoreBits - EVTStoreBits - ShAmt;
7161   }
7162
7163   uint64_t PtrOff = ShAmt / 8;
7164   unsigned NewAlign = MinAlign(LN0->getAlignment(), PtrOff);
7165   SDLoc DL(LN0);
7166   // The original load itself didn't wrap, so an offset within it doesn't.
7167   SDNodeFlags Flags;
7168   Flags.setNoUnsignedWrap(true);
7169   SDValue NewPtr = DAG.getNode(ISD::ADD, DL,
7170                                PtrType, LN0->getBasePtr(),
7171                                DAG.getConstant(PtrOff, DL, PtrType),
7172                                &Flags);
7173   AddToWorklist(NewPtr.getNode());
7174
7175   SDValue Load;
7176   if (ExtType == ISD::NON_EXTLOAD)
7177     Load = DAG.getLoad(VT, SDLoc(N0), LN0->getChain(), NewPtr,
7178                        LN0->getPointerInfo().getWithOffset(PtrOff), NewAlign,
7179                        LN0->getMemOperand()->getFlags(), LN0->getAAInfo());
7180   else
7181     Load = DAG.getExtLoad(ExtType, SDLoc(N0), VT, LN0->getChain(), NewPtr,
7182                           LN0->getPointerInfo().getWithOffset(PtrOff), ExtVT,
7183                           NewAlign, LN0->getMemOperand()->getFlags(),
7184                           LN0->getAAInfo());
7185
7186   // Replace the old load's chain with the new load's chain.
7187   WorklistRemover DeadNodes(*this);
7188   DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(N0.getValue(1), Load.getValue(1));
7189
7190   // Shift the result left, if we've swallowed a left shift.
7191   SDValue Result = Load;
7192   if (ShLeftAmt != 0) {
7193     EVT ShImmTy = getShiftAmountTy(Result.getValueType());
7194     if (!isUIntN(ShImmTy.getSizeInBits(), ShLeftAmt))
7195       ShImmTy = VT;
7196     // If the shift amount is as large as the result size (but, presumably,
7197     // no larger than the source) then the useful bits of the result are
7198     // zero; we can't simply return the shortened shift, because the result
7199     // of that operation is undefined.
7200     SDLoc DL(N0);
7201     if (ShLeftAmt >= VT.getSizeInBits())
7202       Result = DAG.getConstant(0, DL, VT);
7203     else
7204       Result = DAG.getNode(ISD::SHL, DL, VT,
7205                           Result, DAG.getConstant(ShLeftAmt, DL, ShImmTy));
7206   }
7207
7208   // Return the new loaded value.
7209   return Result;
7210 }
7211
7212 SDValue DAGCombiner::visitSIGN_EXTEND_INREG(SDNode *N) {
7213   SDValue N0 = N->getOperand(0);
7214   SDValue N1 = N->getOperand(1);
7215   EVT VT = N->getValueType(0);
7216   EVT EVT = cast<VTSDNode>(N1)->getVT();
7217   unsigned VTBits = VT.getScalarSizeInBits();
7218   unsigned EVTBits = EVT.getScalarSizeInBits();
7219
7220   if (N0.isUndef())
7221     return DAG.getUNDEF(VT);
7222
7223   // fold (sext_in_reg c1) -> c1
7224   if (DAG.isConstantIntBuildVectorOrConstantInt(N0))
7225     return DAG.getNode(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, SDLoc(N), VT, N0, N1);
7226
7227   // If the input is already sign extended, just drop the extension.
7228   if (DAG.ComputeNumSignBits(N0) >= VTBits-EVTBits+1)
7229     return N0;
7230
7231   // fold (sext_in_reg (sext_in_reg x, VT2), VT1) -> (sext_in_reg x, minVT) pt2
7232   if (N0.getOpcode() == ISD::SIGN_EXTEND_INREG &&
7233       EVT.bitsLT(cast<VTSDNode>(N0.getOperand(1))->getVT()))
7234     return DAG.getNode(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, SDLoc(N), VT,
7235                        N0.getOperand(0), N1);
7236
7237   // fold (sext_in_reg (sext x)) -> (sext x)
7238   // fold (sext_in_reg (aext x)) -> (sext x)
7239   // if x is small enough.
7240   if (N0.getOpcode() == ISD::SIGN_EXTEND || N0.getOpcode() == ISD::ANY_EXTEND) {
7241     SDValue N00 = N0.getOperand(0);
7242     if (N00.getScalarValueSizeInBits() <= EVTBits &&
7243         (!LegalOperations || TLI.isOperationLegal(ISD::SIGN_EXTEND, VT)))
7244       return DAG.getNode(ISD::SIGN_EXTEND, SDLoc(N), VT, N00, N1);
7245   }
7246
7247   // fold (sext_in_reg (zext x)) -> (sext x)
7248   // iff we are extending the source sign bit.
7249   if (N0.getOpcode() == ISD::ZERO_EXTEND) {
7250     SDValue N00 = N0.getOperand(0);
7251     if (N00.getScalarValueSizeInBits() == EVTBits &&
7252         (!LegalOperations || TLI.isOperationLegal(ISD::SIGN_EXTEND, VT)))
7253       return DAG.getNode(ISD::SIGN_EXTEND, SDLoc(N), VT, N00, N1);
7254   }
7255
7256   // fold (sext_in_reg x) -> (zext_in_reg x) if the sign bit is known zero.
7257   if (DAG.MaskedValueIsZero(N0, APInt::getBitsSet(VTBits, EVTBits-1, EVTBits)))
7258     return DAG.getZeroExtendInReg(N0, SDLoc(N), EVT.getScalarType());
7259
7260   // fold operands of sext_in_reg based on knowledge that the top bits are not
7261   // demanded.
7262   if (SimplifyDemandedBits(SDValue(N, 0)))
7263     return SDValue(N, 0);
7264
7265   // fold (sext_in_reg (load x)) -> (smaller sextload x)
7266   // fold (sext_in_reg (srl (load x), c)) -> (smaller sextload (x+c/evtbits))
7267   if (SDValue NarrowLoad = ReduceLoadWidth(N))
7268     return NarrowLoad;
7269
7270   // fold (sext_in_reg (srl X, 24), i8) -> (sra X, 24)
7271   // fold (sext_in_reg (srl X, 23), i8) -> (sra X, 23) iff possible.
7272   // We already fold "(sext_in_reg (srl X, 25), i8) -> srl X, 25" above.
7273   if (N0.getOpcode() == ISD::SRL) {
7274     if (ConstantSDNode *ShAmt = dyn_cast<ConstantSDNode>(N0.getOperand(1)))
7275       if (ShAmt->getZExtValue()+EVTBits <= VTBits) {
7276         // We can turn this into an SRA iff the input to the SRL is already sign
7277         // extended enough.
7278         unsigned InSignBits = DAG.ComputeNumSignBits(N0.getOperand(0));
7279         if (VTBits-(ShAmt->getZExtValue()+EVTBits) < InSignBits)
7280           return DAG.getNode(ISD::SRA, SDLoc(N), VT,
7281                              N0.getOperand(0), N0.getOperand(1));
7282       }
7283   }
7284
7285   // fold (sext_inreg (extload x)) -> (sextload x)
7286   if (ISD::isEXTLoad(N0.getNode()) &&
7287       ISD::isUNINDEXEDLoad(N0.getNode()) &&
7288       EVT == cast<LoadSDNode>(N0)->getMemoryVT() &&
7289       ((!LegalOperations && !cast<LoadSDNode>(N0)->isVolatile()) ||
7290        TLI.isLoadExtLegal(ISD::SEXTLOAD, VT, EVT))) {
7291     LoadSDNode *LN0 = cast<LoadSDNode>(N0);
7292     SDValue ExtLoad = DAG.getExtLoad(ISD::SEXTLOAD, SDLoc(N), VT,
7293                                      LN0->getChain(),
7294                                      LN0->getBasePtr(), EVT,
7295                                      LN0->getMemOperand());
7296     CombineTo(N, ExtLoad);
7297     CombineTo(N0.getNode(), ExtLoad, ExtLoad.getValue(1));
7298     AddToWorklist(ExtLoad.getNode());
7299     return SDValue(N, 0);   // Return N so it doesn't get rechecked!
7300   }
7301   // fold (sext_inreg (zextload x)) -> (sextload x) iff load has one use
7302   if (ISD::isZEXTLoad(N0.getNode()) && ISD::isUNINDEXEDLoad(N0.getNode()) &&
7303       N0.hasOneUse() &&
7304       EVT == cast<LoadSDNode>(N0)->getMemoryVT() &&
7305       ((!LegalOperations && !cast<LoadSDNode>(N0)->isVolatile()) ||
7306        TLI.isLoadExtLegal(ISD::SEXTLOAD, VT, EVT))) {
7307     LoadSDNode *LN0 = cast<LoadSDNode>(N0);
7308     SDValue ExtLoad = DAG.getExtLoad(ISD::SEXTLOAD, SDLoc(N), VT,
7309                                      LN0->getChain(),
7310                                      LN0->getBasePtr(), EVT,
7311                                      LN0->getMemOperand());
7312     CombineTo(N, ExtLoad);
7313     CombineTo(N0.getNode(), ExtLoad, ExtLoad.getValue(1));
7314     return SDValue(N, 0);   // Return N so it doesn't get rechecked!
7315   }
7316
7317   // Form (sext_inreg (bswap >> 16)) or (sext_inreg (rotl (bswap) 16))
7318   if (EVTBits <= 16 && N0.getOpcode() == ISD::OR) {
7319     if (SDValue BSwap = MatchBSwapHWordLow(N0.getNode(), N0.getOperand(0),
7320                                            N0.getOperand(1), false))
7321       return DAG.getNode(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, SDLoc(N), VT,
7322                          BSwap, N1);
7323   }
7324
7325   return SDValue();
7326 }
7327
7328 SDValue DAGCombiner::visitSIGN_EXTEND_VECTOR_INREG(SDNode *N) {
7329   SDValue N0 = N->getOperand(0);
7330   EVT VT = N->getValueType(0);
7331
7332   if (N0.isUndef())
7333     return DAG.getUNDEF(VT);
7334
7335   if (SDNode *Res = tryToFoldExtendOfConstant(N, TLI, DAG, LegalTypes,
7336                                               LegalOperations))
7337     return SDValue(Res, 0);
7338
7339   return SDValue();
7340 }
7341
7342 SDValue DAGCombiner::visitZERO_EXTEND_VECTOR_INREG(SDNode *N) {
7343   SDValue N0 = N->getOperand(0);
7344   EVT VT = N->getValueType(0);
7345
7346   if (N0.isUndef())
7347     return DAG.getUNDEF(VT);
7348
7349   if (SDNode *Res = tryToFoldExtendOfConstant(N, TLI, DAG, LegalTypes,
7350                                               LegalOperations))
7351     return SDValue(Res, 0);
7352
7353   return SDValue();
7354 }
7355
7356 SDValue DAGCombiner::visitTRUNCATE(SDNode *N) {
7357   SDValue N0 = N->getOperand(0);
7358   EVT VT = N->getValueType(0);
7359   bool isLE = DAG.getDataLayout().isLittleEndian();
7360
7361   // noop truncate
7362   if (N0.getValueType() == N->getValueType(0))
7363     return N0;
7364   // fold (truncate c1) -> c1
7365   if (DAG.isConstantIntBuildVectorOrConstantInt(N0))
7366     return DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, SDLoc(N), VT, N0);
7367   // fold (truncate (truncate x)) -> (truncate x)
7368   if (N0.getOpcode() == ISD::TRUNCATE)
7369     return DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, SDLoc(N), VT, N0.getOperand(0));
7370   // fold (truncate (ext x)) -> (ext x) or (truncate x) or x
7371   if (N0.getOpcode() == ISD::ZERO_EXTEND ||
7372       N0.getOpcode() == ISD::SIGN_EXTEND ||
7373       N0.getOpcode() == ISD::ANY_EXTEND) {
7374     // if the source is smaller than the dest, we still need an extend.
7375     if (N0.getOperand(0).getValueType().bitsLT(VT))
7376       return DAG.getNode(N0.getOpcode(), SDLoc(N), VT, N0.getOperand(0));
7377     // if the source is larger than the dest, than we just need the truncate.
7378     if (N0.getOperand(0).getValueType().bitsGT(VT))
7379       return DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, SDLoc(N), VT, N0.getOperand(0));
7380     // if the source and dest are the same type, we can drop both the extend
7381     // and the truncate.
7382     return N0.getOperand(0);
7383   }
7384
7385   // If this is anyext(trunc), don't fold it, allow ourselves to be folded.
7386   if (N->hasOneUse() && (N->use_begin()->getOpcode() == ISD::ANY_EXTEND))
7387     return SDValue();
7388
7389   // Fold extract-and-trunc into a narrow extract. For example:
7390   //   i64 x = EXTRACT_VECTOR_ELT(v2i64 val, i32 1)
7391   //   i32 y = TRUNCATE(i64 x)
7392   //        -- becomes --
7393   //   v16i8 b = BITCAST (v2i64 val)
7394   //   i8 x = EXTRACT_VECTOR_ELT(v16i8 b, i32 8)
7395   //
7396   // Note: We only run this optimization after type legalization (which often
7397   // creates this pattern) and before operation legalization after which
7398   // we need to be more careful about the vector instructions that we generate.
7399   if (N0.getOpcode() == ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT &&
7400       LegalTypes && !LegalOperations && N0->hasOneUse() && VT != MVT::i1) {
7401
7402     EVT VecTy = N0.getOperand(0).getValueType();
7403     EVT ExTy = N0.getValueType();
7404     EVT TrTy = N->getValueType(0);
7405
7406     unsigned NumElem = VecTy.getVectorNumElements();
7407     unsigned SizeRatio = ExTy.getSizeInBits()/TrTy.getSizeInBits();
7408
7409     EVT NVT = EVT::getVectorVT(*DAG.getContext(), TrTy, SizeRatio * NumElem);
7410     assert(NVT.getSizeInBits() == VecTy.getSizeInBits() && "Invalid Size");
7411
7412     SDValue EltNo = N0->getOperand(1);
7413     if (isa<ConstantSDNode>(EltNo) && isTypeLegal(NVT)) {
7414       int Elt = cast<ConstantSDNode>(EltNo)->getZExtValue();
7415       EVT IndexTy = TLI.getVectorIdxTy(DAG.getDataLayout());
7416       int Index = isLE ? (Elt*SizeRatio) : (Elt*SizeRatio + (SizeRatio-1));
7417
7418       SDLoc DL(N);
7419       return DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, DL, TrTy,
7420                          DAG.getBitcast(NVT, N0.getOperand(0)),
7421                          DAG.getConstant(Index, DL, IndexTy));
7422     }
7423   }
7424
7425   // trunc (select c, a, b) -> select c, (trunc a), (trunc b)
7426   if (N0.getOpcode() == ISD::SELECT && N0.hasOneUse()) {
7427     EVT SrcVT = N0.getValueType();
7428     if ((!LegalOperations || TLI.isOperationLegal(ISD::SELECT, SrcVT)) &&
7429         TLI.isTruncateFree(SrcVT, VT)) {
7430       SDLoc SL(N0);
7431       SDValue Cond = N0.getOperand(0);
7432       SDValue TruncOp0 = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, SL, VT, N0.getOperand(1));
7433       SDValue TruncOp1 = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, SL, VT, N0.getOperand(2));
7434       return DAG.getNode(ISD::SELECT, SDLoc(N), VT, Cond, TruncOp0, TruncOp1);
7435     }
7436   }
7437
7438   // trunc (shl x, K) -> shl (trunc x), K => K < VT.getScalarSizeInBits()
7439   if (N0.getOpcode() == ISD::SHL && N0.hasOneUse() &&
7440       (!LegalOperations || TLI.isOperationLegalOrCustom(ISD::SHL, VT)) &&
7441       TLI.isTypeDesirableForOp(ISD::SHL, VT)) {
7442     if (const ConstantSDNode *CAmt = isConstOrConstSplat(N0.getOperand(1))) {
7443       uint64_t Amt = CAmt->getZExtValue();
7444       unsigned Size = VT.getScalarSizeInBits();
7445
7446       if (Amt < Size) {
7447         SDLoc SL(N);
7448         EVT AmtVT = TLI.getShiftAmountTy(VT, DAG.getDataLayout());
7449
7450         SDValue Trunc = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, SL, VT, N0.getOperand(0));
7451         return DAG.getNode(ISD::SHL, SL, VT, Trunc,
7452                            DAG.getConstant(Amt, SL, AmtVT));
7453       }
7454     }
7455   }
7456
7457   // Fold a series of buildvector, bitcast, and truncate if possible.
7458   // For example fold
7459   //   (2xi32 trunc (bitcast ((4xi32)buildvector x, x, y, y) 2xi64)) to
7460   //   (2xi32 (buildvector x, y)).
7461   if (Level == AfterLegalizeVectorOps && VT.isVector() &&
7462       N0.getOpcode() == ISD::BITCAST && N0.hasOneUse() &&
7463       N0.getOperand(0).getOpcode() == ISD::BUILD_VECTOR &&
7464       N0.getOperand(0).hasOneUse()) {
7465
7466     SDValue BuildVect = N0.getOperand(0);
7467     EVT BuildVectEltTy = BuildVect.getValueType().getVectorElementType();
7468     EVT TruncVecEltTy = VT.getVectorElementType();
7469
7470     // Check that the element types match.
7471     if (BuildVectEltTy == TruncVecEltTy) {
7472       // Now we only need to compute the offset of the truncated elements.
7473       unsigned BuildVecNumElts =  BuildVect.getNumOperands();
7474       unsigned TruncVecNumElts = VT.getVectorNumElements();
7475       unsigned TruncEltOffset = BuildVecNumElts / TruncVecNumElts;
7476
7477       assert((BuildVecNumElts % TruncVecNumElts) == 0 &&
7478              "Invalid number of elements");
7479
7480       SmallVector<SDValue, 8> Opnds;
7481       for (unsigned i = 0, e = BuildVecNumElts; i != e; i += TruncEltOffset)
7482         Opnds.push_back(BuildVect.getOperand(i));
7483
7484       return DAG.getBuildVector(VT, SDLoc(N), Opnds);
7485     }
7486   }
7487
7488   // See if we can simplify the input to this truncate through knowledge that
7489   // only the low bits are being used.
7490   // For example "trunc (or (shl x, 8), y)" // -> trunc y
7491   // Currently we only perform this optimization on scalars because vectors
7492   // may have different active low bits.
7493   if (!VT.isVector()) {
7494     if (SDValue Shorter =
7495             GetDemandedBits(N0, APInt::getLowBitsSet(N0.getValueSizeInBits(),
7496                                                      VT.getSizeInBits())))
7497       return DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, SDLoc(N), VT, Shorter);
7498   }
7499   // fold (truncate (load x)) -> (smaller load x)
7500   // fold (truncate (srl (load x), c)) -> (smaller load (x+c/evtbits))
7501   if (!LegalTypes || TLI.isTypeDesirableForOp(N0.getOpcode(), VT)) {
7502     if (SDValue Reduced = ReduceLoadWidth(N))
7503       return Reduced;
7504
7505     // Handle the case where the load remains an extending load even
7506     // after truncation.
7507     if (N0.hasOneUse() && ISD::isUNINDEXEDLoad(N0.getNode())) {
7508       LoadSDNode *LN0 = cast<LoadSDNode>(N0);
7509       if (!LN0->isVolatile() &&
7510           LN0->getMemoryVT().getStoreSizeInBits() < VT.getSizeInBits()) {
7511         SDValue NewLoad = DAG.getExtLoad(LN0->getExtensionType(), SDLoc(LN0),
7512                                          VT, LN0->getChain(), LN0->getBasePtr(),
7513                                          LN0->getMemoryVT(),
7514                                          LN0->getMemOperand());
7515         DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(N0.getValue(1), NewLoad.getValue(1));
7516         return NewLoad;
7517       }
7518     }
7519   }
7520   // fold (trunc (concat ... x ...)) -> (concat ..., (trunc x), ...)),
7521   // where ... are all 'undef'.
7522   if (N0.getOpcode() == ISD::CONCAT_VECTORS && !LegalTypes) {
7523     SmallVector<EVT, 8> VTs;
7524     SDValue V;
7525     unsigned Idx = 0;
7526     unsigned NumDefs = 0;
7527
7528     for (unsigned i = 0, e = N0.getNumOperands(); i != e; ++i) {
7529       SDValue X = N0.getOperand(i);
7530       if (!X.isUndef()) {
7531         V = X;
7532         Idx = i;
7533         NumDefs++;
7534       }
7535       // Stop if more than one members are non-undef.
7536       if (NumDefs > 1)
7537         break;
7538       VTs.push_back(EVT::getVectorVT(*DAG.getContext(),
7539                                      VT.getVectorElementType(),
7540                                      X.getValueType().getVectorNumElements()));
7541     }
7542
7543     if (NumDefs == 0)
7544       return DAG.getUNDEF(VT);
7545
7546     if (NumDefs == 1) {
7547       assert(V.getNode() && "The single defined operand is empty!");
7548       SmallVector<SDValue, 8> Opnds;
7549       for (unsigned i = 0, e = VTs.size(); i != e; ++i) {
7550         if (i != Idx) {
7551           Opnds.push_back(DAG.getUNDEF(VTs[i]));
7552           continue;
7553         }
7554         SDValue NV = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, SDLoc(V), VTs[i], V);
7555         AddToWorklist(NV.getNode());
7556         Opnds.push_back(NV);
7557       }
7558       return DAG.getNode(ISD::CONCAT_VECTORS, SDLoc(N), VT, Opnds);
7559     }
7560   }
7561
7562   // Fold truncate of a bitcast of a vector to an extract of the low vector
7563   // element.
7564   //
7565   // e.g. trunc (i64 (bitcast v2i32:x)) -> extract_vector_elt v2i32:x, 0
7566   if (N0.getOpcode() == ISD::BITCAST && !VT.isVector()) {
7567     SDValue VecSrc = N0.getOperand(0);
7568     EVT SrcVT = VecSrc.getValueType();
7569     if (SrcVT.isVector() && SrcVT.getScalarType() == VT &&
7570         (!LegalOperations ||
7571          TLI.isOperationLegal(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, SrcVT))) {
7572       SDLoc SL(N);
7573
7574       EVT IdxVT = TLI.getVectorIdxTy(DAG.getDataLayout());
7575       return DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, SL, VT,
7576                          VecSrc, DAG.getConstant(0, SL, IdxVT));
7577     }
7578   }
7579
7580   // Simplify the operands using demanded-bits information.
7581   if (!VT.isVector() &&
7582       SimplifyDemandedBits(SDValue(N, 0)))
7583     return SDValue(N, 0);
7584
7585   return SDValue();
7586 }
7587
7588 static SDNode *getBuildPairElt(SDNode *N, unsigned i) {
7589   SDValue Elt = N->getOperand(i);
7590   if (Elt.getOpcode() != ISD::MERGE_VALUES)
7591     return Elt.getNode();
7592   return Elt.getOperand(Elt.getResNo()).getNode();
7593 }
7594
7595 /// build_pair (load, load) -> load
7596 /// if load locations are consecutive.
7597 SDValue DAGCombiner::CombineConsecutiveLoads(SDNode *N, EVT VT) {
7598   assert(N->getOpcode() == ISD::BUILD_PAIR);
7599
7600   LoadSDNode *LD1 = dyn_cast<LoadSDNode>(getBuildPairElt(N, 0));
7601   LoadSDNode *LD2 = dyn_cast<LoadSDNode>(getBuildPairElt(N, 1));
7602   if (!LD1 || !LD2 || !ISD::isNON_EXTLoad(LD1) || !LD1->hasOneUse() ||
7603       LD1->getAddressSpace() != LD2->getAddressSpace())
7604     return SDValue();
7605   EVT LD1VT = LD1->getValueType(0);
7606   unsigned LD1Bytes = LD1VT.getSizeInBits() / 8;
7607   if (ISD::isNON_EXTLoad(LD2) && LD2->hasOneUse() &&
7608       DAG.areNonVolatileConsecutiveLoads(LD2, LD1, LD1Bytes, 1)) {
7609     unsigned Align = LD1->getAlignment();
7610     unsigned NewAlign = DAG.getDataLayout().getABITypeAlignment(
7611         VT.getTypeForEVT(*DAG.getContext()));
7612
7613     if (NewAlign <= Align &&
7614         (!LegalOperations || TLI.isOperationLegal(ISD::LOAD, VT)))
7615       return DAG.getLoad(VT, SDLoc(N), LD1->getChain(), LD1->getBasePtr(),
7616                          LD1->getPointerInfo(), Align);
7617   }
7618
7619   return SDValue();
7620 }
7621
7622 static unsigned getPPCf128HiElementSelector(const SelectionDAG &DAG) {
7623   // On little-endian machines, bitcasting from ppcf128 to i128 does swap the Hi
7624   // and Lo parts; on big-endian machines it doesn't.
7625   return DAG.getDataLayout().isBigEndian() ? 1 : 0;
7626 }
7627
7628 static SDValue foldBitcastedFPLogic(SDNode *N, SelectionDAG &DAG,
7629                                     const TargetLowering &TLI) {
7630   // If this is not a bitcast to an FP type or if the target doesn't have
7631   // IEEE754-compliant FP logic, we're done.
7632   EVT VT = N->getValueType(0);
7633   if (!VT.isFloatingPoint() || !TLI.hasBitPreservingFPLogic(VT))
7634     return SDValue();
7635
7636   // TODO: Use splat values for the constant-checking below and remove this
7637   // restriction.
7638   SDValue N0 = N->getOperand(0);
7639   EVT SourceVT = N0.getValueType();
7640   if (SourceVT.isVector())
7641     return SDValue();
7642
7643   unsigned FPOpcode;
7644   APInt SignMask;
7645   switch (N0.getOpcode()) {
7646   case ISD::AND:
7647     FPOpcode = ISD::FABS;
7648     SignMask = ~APInt::getSignBit(SourceVT.getSizeInBits());
7649     break;
7650   case ISD::XOR:
7651     FPOpcode = ISD::FNEG;
7652     SignMask = APInt::getSignBit(SourceVT.getSizeInBits());
7653     break;
7654   // TODO: ISD::OR --> ISD::FNABS?
7655   default:
7656     return SDValue();
7657   }
7658
7659   // Fold (bitcast int (and (bitcast fp X to int), 0x7fff...) to fp) -> fabs X
7660   // Fold (bitcast int (xor (bitcast fp X to int), 0x8000...) to fp) -> fneg X
7661   SDValue LogicOp0 = N0.getOperand(0);
7662   ConstantSDNode *LogicOp1 = dyn_cast<ConstantSDNode>(N0.getOperand(1));
7663   if (LogicOp1 && LogicOp1->getAPIntValue() == SignMask &&
7664       LogicOp0.getOpcode() == ISD::BITCAST &&
7665       LogicOp0->getOperand(0).getValueType() == VT)
7666     return DAG.getNode(FPOpcode, SDLoc(N), VT, LogicOp0->getOperand(0));
7667
7668   return SDValue();
7669 }
7670
7671 SDValue DAGCombiner::visitBITCAST(SDNode *N) {
7672   SDValue N0 = N->getOperand(0);
7673   EVT VT = N->getValueType(0);
7674
7675   // If the input is a BUILD_VECTOR with all constant elements, fold this now.
7676   // Only do this before legalize, since afterward the target may be depending
7677   // on the bitconvert.
7678   // First check to see if this is all constant.
7679   if (!LegalTypes &&
7680       N0.getOpcode() == ISD::BUILD_VECTOR && N0.getNode()->hasOneUse() &&
7681       VT.isVector()) {
7682     bool isSimple = cast<BuildVectorSDNode>(N0)->isConstant();
7683
7684     EVT DestEltVT = N->getValueType(0).getVectorElementType();
7685     assert(!DestEltVT.isVector() &&
7686            "Element type of vector ValueType must not be vector!");
7687     if (isSimple)
7688       return ConstantFoldBITCASTofBUILD_VECTOR(N0.getNode(), DestEltVT);
7689   }
7690
7691   // If the input is a constant, let getNode fold it.
7692   if (isa<ConstantSDNode>(N0) || isa<ConstantFPSDNode>(N0)) {
7693     // If we can't allow illegal operations, we need to check that this is just
7694     // a fp -> int or int -> conversion and that the resulting operation will
7695     // be legal.
7696     if (!LegalOperations ||
7697         (isa<ConstantSDNode>(N0) && VT.isFloatingPoint() && !VT.isVector() &&
7698          TLI.isOperationLegal(ISD::ConstantFP, VT)) ||
7699         (isa<ConstantFPSDNode>(N0) && VT.isInteger() && !VT.isVector() &&
7700          TLI.isOperationLegal(ISD::Constant, VT)))
7701       return DAG.getBitcast(VT, N0);
7702   }
7703
7704   // (conv (conv x, t1), t2) -> (conv x, t2)
7705   if (N0.getOpcode() == ISD::BITCAST)
7706     return DAG.getBitcast(VT, N0.getOperand(0));
7707
7708   // fold (conv (load x)) -> (load (conv*)x)
7709   // If the resultant load doesn't need a higher alignment than the original!
7710   if (ISD::isNormalLoad(N0.getNode()) && N0.hasOneUse() &&
7711       // Do not change the width of a volatile load.
7712       !cast<LoadSDNode>(N0)->isVolatile() &&
7713       // Do not remove the cast if the types differ in endian layout.
7714       TLI.hasBigEndianPartOrdering(N0.getValueType(), DAG.getDataLayout()) ==
7715           TLI.hasBigEndianPartOrdering(VT, DAG.getDataLayout()) &&
7716       (!LegalOperations || TLI.isOperationLegal(ISD::LOAD, VT)) &&
7717       TLI.isLoadBitCastBeneficial(N0.getValueType(), VT)) {
7718     LoadSDNode *LN0 = cast<LoadSDNode>(N0);
7719     unsigned OrigAlign = LN0->getAlignment();
7720
7721     bool Fast = false;
7722     if (TLI.allowsMemoryAccess(*DAG.getContext(), DAG.getDataLayout(), VT,
7723                                LN0->getAddressSpace(), OrigAlign, &Fast) &&
7724         Fast) {
7725       SDValue Load =
7726           DAG.getLoad(VT, SDLoc(N), LN0->getChain(), LN0->getBasePtr(),
7727                       LN0->getPointerInfo(), OrigAlign,
7728                       LN0->getMemOperand()->getFlags(), LN0->getAAInfo());
7729       DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(N0.getValue(1), Load.getValue(1));
7730       return Load;
7731     }
7732   }
7733
7734   if (SDValue V = foldBitcastedFPLogic(N, DAG, TLI))
7735     return V;
7736
7737   // fold (bitconvert (fneg x)) -> (xor (bitconvert x), signbit)
7738   // fold (bitconvert (fabs x)) -> (and (bitconvert x), (not signbit))
7739   //
7740   // For ppc_fp128:
7741   // fold (bitcast (fneg x)) ->
7742   //     flipbit = signbit
7743   //     (xor (bitcast x) (build_pair flipbit, flipbit))
7744   //
7745   // fold (bitcast (fabs x)) ->
7746   //     flipbit = (and (extract_element (bitcast x), 0), signbit)
7747   //     (xor (bitcast x) (build_pair flipbit, flipbit))
7748   // This often reduces constant pool loads.
7749   if (((N0.getOpcode() == ISD::FNEG && !TLI.isFNegFree(N0.getValueType())) ||
7750        (N0.getOpcode() == ISD::FABS && !TLI.isFAbsFree(N0.getValueType()))) &&
7751       N0.getNode()->hasOneUse() && VT.isInteger() &&
7752       !VT.isVector() && !N0.getValueType().isVector()) {
7753     SDValue NewConv = DAG.getBitcast(VT, N0.getOperand(0));
7754     AddToWorklist(NewConv.getNode());
7755
7756     SDLoc DL(N);
7757     if (N0.getValueType() == MVT::ppcf128 && !LegalTypes) {
7758       assert(VT.getSizeInBits() == 128);
7759       SDValue SignBit = DAG.getConstant(
7760           APInt::getSignBit(VT.getSizeInBits() / 2), SDLoc(N0), MVT::i64);
7761       SDValue FlipBit;
7762       if (N0.getOpcode() == ISD::FNEG) {
7763         FlipBit = SignBit;
7764         AddToWorklist(FlipBit.getNode());
7765       } else {
7766         assert(N0.getOpcode() == ISD::FABS);
7767         SDValue Hi =
7768             DAG.getNode(ISD::EXTRACT_ELEMENT, SDLoc(NewConv), MVT::i64, NewConv,
7769                         DAG.getIntPtrConstant(getPPCf128HiElementSelector(DAG),
7770                                               SDLoc(NewConv)));
7771         AddToWorklist(Hi.getNode());
7772         FlipBit = DAG.getNode(ISD::AND, SDLoc(N0), MVT::i64, Hi, SignBit);
7773         AddToWorklist(FlipBit.getNode());
7774       }
7775       SDValue FlipBits =
7776           DAG.getNode(ISD::BUILD_PAIR, SDLoc(N0), VT, FlipBit, FlipBit);
7777       AddToWorklist(FlipBits.getNode());
7778       return DAG.getNode(ISD::XOR, DL, VT, NewConv, FlipBits);
7779     }
7780     APInt SignBit = APInt::getSignBit(VT.getSizeInBits());
7781     if (N0.getOpcode() == ISD::FNEG)
7782       return DAG.getNode(ISD::XOR, DL, VT,
7783                          NewConv, DAG.getConstant(SignBit, DL, VT));
7784     assert(N0.getOpcode() == ISD::FABS);
7785     return DAG.getNode(ISD::AND, DL, VT,
7786                        NewConv, DAG.getConstant(~SignBit, DL, VT));
7787   }
7788
7789   // fold (bitconvert (fcopysign cst, x)) ->
7790   //         (or (and (bitconvert x), sign), (and cst, (not sign)))
7791   // Note that we don't handle (copysign x, cst) because this can always be
7792   // folded to an fneg or fabs.
7793   //
7794   // For ppc_fp128:
7795   // fold (bitcast (fcopysign cst, x)) ->
7796   //     flipbit = (and (extract_element
7797   //                     (xor (bitcast cst), (bitcast x)), 0),
7798   //                    signbit)
7799   //     (xor (bitcast cst) (build_pair flipbit, flipbit))
7800   if (N0.getOpcode() == ISD::FCOPYSIGN && N0.getNode()->hasOneUse() &&
7801       isa<ConstantFPSDNode>(N0.getOperand(0)) &&
7802       VT.isInteger() && !VT.isVector()) {
7803     unsigned OrigXWidth = N0.getOperand(1).getValueSizeInBits();
7804     EVT IntXVT = EVT::getIntegerVT(*DAG.getContext(), OrigXWidth);
7805     if (isTypeLegal(IntXVT)) {
7806       SDValue X = DAG.getBitcast(IntXVT, N0.getOperand(1));
7807       AddToWorklist(X.getNode());
7808
7809       // If X has a different width than the result/lhs, sext it or truncate it.
7810       unsigned VTWidth = VT.getSizeInBits();
7811       if (OrigXWidth < VTWidth) {
7812         X = DAG.getNode(ISD::SIGN_EXTEND, SDLoc(N), VT, X);
7813         AddToWorklist(X.getNode());
7814       } else if (OrigXWidth > VTWidth) {
7815         // To get the sign bit in the right place, we have to shift it right
7816         // before truncating.
7817         SDLoc DL(X);
7818         X = DAG.getNode(ISD::SRL, DL,
7819                         X.getValueType(), X,
7820                         DAG.getConstant(OrigXWidth-VTWidth, DL,
7821                                         X.getValueType()));
7822         AddToWorklist(X.getNode());
7823         X = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, SDLoc(X), VT, X);
7824         AddToWorklist(X.getNode());
7825       }
7826
7827       if (N0.getValueType() == MVT::ppcf128 && !LegalTypes) {
7828         APInt SignBit = APInt::getSignBit(VT.getSizeInBits() / 2);
7829         SDValue Cst = DAG.getBitcast(VT, N0.getOperand(0));
7830         AddToWorklist(Cst.getNode());
7831         SDValue X = DAG.getBitcast(VT, N0.getOperand(1));
7832         AddToWorklist(X.getNode());
7833         SDValue XorResult = DAG.getNode(ISD::XOR, SDLoc(N0), VT, Cst, X);
7834         AddToWorklist(XorResult.getNode());
7835         SDValue XorResult64 = DAG.getNode(
7836             ISD::EXTRACT_ELEMENT, SDLoc(XorResult), MVT::i64, XorResult,
7837             DAG.getIntPtrConstant(getPPCf128HiElementSelector(DAG),
7838                                   SDLoc(XorResult)));
7839         AddToWorklist(XorResult64.getNode());
7840         SDValue FlipBit =
7841             DAG.getNode(ISD::AND, SDLoc(XorResult64), MVT::i64, XorResult64,
7842                         DAG.getConstant(SignBit, SDLoc(XorResult64), MVT::i64));
7843         AddToWorklist(FlipBit.getNode());
7844         SDValue FlipBits =
7845             DAG.getNode(ISD::BUILD_PAIR, SDLoc(N0), VT, FlipBit, FlipBit);
7846         AddToWorklist(FlipBits.getNode());
7847         return DAG.getNode(ISD::XOR, SDLoc(N), VT, Cst, FlipBits);
7848       }
7849       APInt SignBit = APInt::getSignBit(VT.getSizeInBits());
7850       X = DAG.getNode(ISD::AND, SDLoc(X), VT,
7851                       X, DAG.getConstant(SignBit, SDLoc(X), VT));
7852       AddToWorklist(X.getNode());
7853
7854       SDValue Cst = DAG.getBitcast(VT, N0.getOperand(0));
7855       Cst = DAG.getNode(ISD::AND, SDLoc(Cst), VT,
7856                         Cst, DAG.getConstant(~SignBit, SDLoc(Cst), VT));
7857       AddToWorklist(Cst.getNode());
7858
7859       return DAG.getNode(ISD::OR, SDLoc(N), VT, X, Cst);
7860     }
7861   }
7862
7863   // bitconvert(build_pair(ld, ld)) -> ld iff load locations are consecutive.
7864   if (N0.getOpcode() == ISD::BUILD_PAIR)
7865     if (SDValue CombineLD = CombineConsecutiveLoads(N0.getNode(), VT))
7866       return CombineLD;
7867
7868   // Remove double bitcasts from shuffles - this is often a legacy of
7869   // XformToShuffleWithZero being used to combine bitmaskings (of
7870   // float vectors bitcast to integer vectors) into shuffles.
7871   // bitcast(shuffle(bitcast(s0),bitcast(s1))) -> shuffle(s0,s1)
7872   if (Level < AfterLegalizeDAG && TLI.isTypeLegal(VT) && VT.isVector() &&
7873       N0->getOpcode() == ISD::VECTOR_SHUFFLE &&
7874       VT.getVectorNumElements() >= N0.getValueType().getVectorNumElements() &&
7875       !(VT.getVectorNumElements() % N0.getValueType().getVectorNumElements())) {
7876     ShuffleVectorSDNode *SVN = cast<ShuffleVectorSDNode>(N0);
7877
7878     // If operands are a bitcast, peek through if it casts the original VT.
7879     // If operands are a constant, just bitcast back to original VT.
7880     auto PeekThroughBitcast = [&](SDValue Op) {
7881       if (Op.getOpcode() == ISD::BITCAST &&
7882           Op.getOperand(0).getValueType() == VT)
7883         return SDValue(Op.getOperand(0));
7884       if (ISD::isBuildVectorOfConstantSDNodes(Op.getNode()) ||
7885           ISD::isBuildVectorOfConstantFPSDNodes(Op.getNode()))
7886         return DAG.getBitcast(VT, Op);
7887       return SDValue();
7888     };
7889
7890     SDValue SV0 = PeekThroughBitcast(N0->getOperand(0));
7891     SDValue SV1 = PeekThroughBitcast(N0->getOperand(1));
7892     if (!(SV0 && SV1))
7893       return SDValue();
7894
7895     int MaskScale =
7896         VT.getVectorNumElements() / N0.getValueType().getVectorNumElements();
7897     SmallVector<int, 8> NewMask;
7898     for (int M : SVN->getMask())
7899       for (int i = 0; i != MaskScale; ++i)
7900         NewMask.push_back(M < 0 ? -1 : M * MaskScale + i);
7901
7902     bool LegalMask = TLI.isShuffleMaskLegal(NewMask, VT);
7903     if (!LegalMask) {
7904       std::swap(SV0, SV1);
7905       ShuffleVectorSDNode::commuteMask(NewMask);
7906       LegalMask = TLI.isShuffleMaskLegal(NewMask, VT);
7907     }
7908
7909     if (LegalMask)
7910       return DAG.getVectorShuffle(VT, SDLoc(N), SV0, SV1, NewMask);
7911   }
7912
7913   return SDValue();
7914 }
7915
7916 SDValue DAGCombiner::visitBUILD_PAIR(SDNode *N) {
7917   EVT VT = N->getValueType(0);
7918   return CombineConsecutiveLoads(N, VT);
7919 }
7920
7921 /// We know that BV is a build_vector node with Constant, ConstantFP or Undef
7922 /// operands. DstEltVT indicates the destination element value type.
7923 SDValue DAGCombiner::
7924 ConstantFoldBITCASTofBUILD_VECTOR(SDNode *BV, EVT DstEltVT) {
7925   EVT SrcEltVT = BV->getValueType(0).getVectorElementType();
7926
7927   // If this is already the right type, we're done.
7928   if (SrcEltVT == DstEltVT) return SDValue(BV, 0);
7929
7930   unsigned SrcBitSize = SrcEltVT.getSizeInBits();
7931   unsigned DstBitSize = DstEltVT.getSizeInBits();
7932
7933   // If this is a conversion of N elements of one type to N elements of another
7934   // type, convert each element.  This handles FP<->INT cases.
7935   if (SrcBitSize == DstBitSize) {
7936     EVT VT = EVT::getVectorVT(*DAG.getContext(), DstEltVT,
7937                               BV->getValueType(0).getVectorNumElements());
7938
7939     // Due to the FP element handling below calling this routine recursively,
7940     // we can end up with a scalar-to-vector node here.
7941     if (BV->getOpcode() == ISD::SCALAR_TO_VECTOR)
7942       return DAG.getNode(ISD::SCALAR_TO_VECTOR, SDLoc(BV), VT,
7943                          DAG.getBitcast(DstEltVT, BV->getOperand(0)));
7944
7945     SmallVector<SDValue, 8> Ops;
7946     for (SDValue Op : BV->op_values()) {
7947       // If the vector element type is not legal, the BUILD_VECTOR operands
7948       // are promoted and implicitly truncated.  Make that explicit here.
7949       if (Op.getValueType() != SrcEltVT)
7950         Op = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, SDLoc(BV), SrcEltVT, Op);
7951       Ops.push_back(DAG.getBitcast(DstEltVT, Op));
7952       AddToWorklist(Ops.back().getNode());
7953     }
7954     return DAG.getBuildVector(VT, SDLoc(BV), Ops);
7955   }
7956
7957   // Otherwise, we're growing or shrinking the elements.  To avoid having to
7958   // handle annoying details of growing/shrinking FP values, we convert them to
7959   // int first.
7960   if (SrcEltVT.isFloatingPoint()) {
7961     // Convert the input float vector to a int vector where the elements are the
7962     // same sizes.
7963     EVT IntVT = EVT::getIntegerVT(*DAG.getContext(), SrcEltVT.getSizeInBits());
7964     BV = ConstantFoldBITCASTofBUILD_VECTOR(BV, IntVT).getNode();
7965     SrcEltVT = IntVT;
7966   }
7967
7968   // Now we know the input is an integer vector.  If the output is a FP type,
7969   // convert to integer first, then to FP of the right size.
7970   if (DstEltVT.isFloatingPoint()) {
7971     EVT TmpVT = EVT::getIntegerVT(*DAG.getContext(), DstEltVT.getSizeInBits());
7972     SDNode *Tmp = ConstantFoldBITCASTofBUILD_VECTOR(BV, TmpVT).getNode();
7973
7974     // Next, convert to FP elements of the same size.
7975     return ConstantFoldBITCASTofBUILD_VECTOR(Tmp, DstEltVT);
7976   }
7977
7978   SDLoc DL(BV);
7979
7980   // Okay, we know the src/dst types are both integers of differing types.
7981   // Handling growing first.
7982   assert(SrcEltVT.isInteger() && DstEltVT.isInteger());
7983   if (SrcBitSize < DstBitSize) {
7984     unsigned NumInputsPerOutput = DstBitSize/SrcBitSize;
7985
7986     SmallVector<SDValue, 8> Ops;
7987     for (unsigned i = 0, e = BV->getNumOperands(); i != e;
7988          i += NumInputsPerOutput) {
7989       bool isLE = DAG.getDataLayout().isLittleEndian();
7990       APInt NewBits = APInt(DstBitSize, 0);
7991       bool EltIsUndef = true;
7992       for (unsigned j = 0; j != NumInputsPerOutput; ++j) {
7993         // Shift the previously computed bits over.
7994         NewBits <<= SrcBitSize;
7995         SDValue Op = BV->getOperand(i+ (isLE ? (NumInputsPerOutput-j-1) : j));
7996         if (Op.isUndef()) continue;
7997         EltIsUndef = false;
7998
7999         NewBits |= cast<ConstantSDNode>(Op)->getAPIntValue().
8000                    zextOrTrunc(SrcBitSize).zext(DstBitSize);
8001       }
8002
8003       if (EltIsUndef)
8004         Ops.push_back(DAG.getUNDEF(DstEltVT));
8005       else
8006         Ops.push_back(DAG.getConstant(NewBits, DL, DstEltVT));
8007     }
8008
8009     EVT VT = EVT::getVectorVT(*DAG.getContext(), DstEltVT, Ops.size());
8010     return DAG.getBuildVector(VT, DL, Ops);
8011   }
8012
8013   // Finally, this must be the case where we are shrinking elements: each input
8014   // turns into multiple outputs.
8015   unsigned NumOutputsPerInput = SrcBitSize/DstBitSize;
8016   EVT VT = EVT::getVectorVT(*DAG.getContext(), DstEltVT,
8017                             NumOutputsPerInput*BV->getNumOperands());
8018   SmallVector<SDValue, 8> Ops;
8019
8020   for (const SDValue &Op : BV->op_values()) {
8021     if (Op.isUndef()) {
8022       Ops.append(NumOutputsPerInput, DAG.getUNDEF(DstEltVT));
8023       continue;
8024     }
8025
8026     APInt OpVal = cast<ConstantSDNode>(Op)->
8027                   getAPIntValue().zextOrTrunc(SrcBitSize);
8028
8029     for (unsigned j = 0; j != NumOutputsPerInput; ++j) {
8030       APInt ThisVal = OpVal.trunc(DstBitSize);
8031       Ops.push_back(DAG.getConstant(ThisVal, DL, DstEltVT));
8032       OpVal = OpVal.lshr(DstBitSize);
8033     }
8034
8035     // For big endian targets, swap the order of the pieces of each element.
8036     if (DAG.getDataLayout().isBigEndian())
8037       std::reverse(Ops.end()-NumOutputsPerInput, Ops.end());
8038   }
8039
8040   return DAG.getBuildVector(VT, DL, Ops);
8041 }
8042
8043 /// Try to perform FMA combining on a given FADD node.
8044 SDValue DAGCombiner::visitFADDForFMACombine(SDNode *N) {
8045   SDValue N0 = N->getOperand(0);
8046   SDValue N1 = N->getOperand(1);
8047   EVT VT = N->getValueType(0);
8048   SDLoc SL(N);
8049
8050   const TargetOptions &Options = DAG.getTarget().Options;
8051   bool AllowFusion =
8052       (Options.AllowFPOpFusion == FPOpFusion::Fast || Options.UnsafeFPMath);
8053
8054   // Floating-point multiply-add with intermediate rounding.
8055   bool HasFMAD = (LegalOperations && TLI.isOperationLegal(ISD::FMAD, VT));
8056
8057   // Floating-point multiply-add without intermediate rounding.
8058   bool HasFMA =
8059       AllowFusion && TLI.isFMAFasterThanFMulAndFAdd(VT) &&
8060       (!LegalOperations || TLI.isOperationLegalOrCustom(ISD::FMA, VT));
8061
8062   // No valid opcode, do not combine.
8063   if (!HasFMAD && !HasFMA)
8064     return SDValue();
8065
8066   const SelectionDAGTargetInfo *STI = DAG.getSubtarget().getSelectionDAGInfo();
8067   ;
8068   if (AllowFusion && STI && STI->generateFMAsInMachineCombiner(OptLevel))
8069     return SDValue();
8070
8071   // Always prefer FMAD to FMA for precision.
8072   unsigned PreferredFusedOpcode = HasFMAD ? ISD::FMAD : ISD::FMA;
8073   bool Aggressive = TLI.enableAggressiveFMAFusion(VT);
8074   bool LookThroughFPExt = TLI.isFPExtFree(VT);
8075
8076   // If we have two choices trying to fold (fadd (fmul u, v), (fmul x, y)),
8077   // prefer to fold the multiply with fewer uses.
8078   if (Aggressive && N0.getOpcode() == ISD::FMUL &&
8079       N1.getOpcode() == ISD::FMUL) {
8080     if (N0.getNode()->use_size() > N1.getNode()->use_size())
8081       std::swap(N0, N1);
8082   }
8083
8084   // fold (fadd (fmul x, y), z) -> (fma x, y, z)
8085   if (N0.getOpcode() == ISD::FMUL &&
8086       (Aggressive || N0->hasOneUse())) {
8087     return DAG.getNode(PreferredFusedOpcode, SL, VT,
8088                        N0.getOperand(0), N0.getOperand(1), N1);
8089   }
8090
8091   // fold (fadd x, (fmul y, z)) -> (fma y, z, x)
8092   // Note: Commutes FADD operands.
8093   if (N1.getOpcode() == ISD::FMUL &&
8094       (Aggressive || N1->hasOneUse())) {
8095     return DAG.getNode(PreferredFusedOpcode, SL, VT,
8096                        N1.getOperand(0), N1.getOperand(1), N0);
8097   }
8098
8099   // Look through FP_EXTEND nodes to do more combining.
8100   if (AllowFusion && LookThroughFPExt) {
8101     // fold (fadd (fpext (fmul x, y)), z) -> (fma (fpext x), (fpext y), z)
8102     if (N0.getOpcode() == ISD::FP_EXTEND) {
8103       SDValue N00 = N0.getOperand(0);
8104       if (N00.getOpcode() == ISD::FMUL)
8105         return DAG.getNode(PreferredFusedOpcode, SL, VT,
8106                            DAG.getNode(ISD::FP_EXTEND, SL, VT,
8107                                        N00.getOperand(0)),
8108                            DAG.getNode(ISD::FP_EXTEND, SL, VT,
8109                                        N00.getOperand(1)), N1);
8110     }
8111
8112     // fold (fadd x, (fpext (fmul y, z))) -> (fma (fpext y), (fpext z), x)
8113     // Note: Commutes FADD operands.
8114     if (N1.getOpcode() == ISD::FP_EXTEND) {
8115       SDValue N10 = N1.getOperand(0);
8116       if (N10.getOpcode() == ISD::FMUL)
8117         return DAG.getNode(PreferredFusedOpcode, SL, VT,
8118                            DAG.getNode(ISD::FP_EXTEND, SL, VT,
8119                                        N10.getOperand(0)),
8120                            DAG.getNode(ISD::FP_EXTEND, SL, VT,
8121                                        N10.getOperand(1)), N0);
8122     }
8123   }
8124
8125   // More folding opportunities when target permits.
8126   if ((AllowFusion || HasFMAD)  && Aggressive) {
8127     // fold (fadd (fma x, y, (fmul u, v)), z) -> (fma x, y (fma u, v, z))
8128     if (N0.getOpcode() == PreferredFusedOpcode &&
8129         N0.getOperand(2).getOpcode() == ISD::FMUL &&
8130         N0->hasOneUse() && N0.getOperand(2)->hasOneUse()) {
8131       return DAG.getNode(PreferredFusedOpcode, SL, VT,
8132                          N0.getOperand(0), N0.getOperand(1),
8133                          DAG.getNode(PreferredFusedOpcode, SL, VT,
8134                                      N0.getOperand(2).getOperand(0),
8135                                      N0.getOperand(2).getOperand(1),
8136                                      N1));
8137     }
8138
8139     // fold (fadd x, (fma y, z, (fmul u, v)) -> (fma y, z (fma u, v, x))
8140     if (N1->getOpcode() == PreferredFusedOpcode &&
8141         N1.getOperand(2).getOpcode() == ISD::FMUL &&
8142         N1->hasOneUse() && N1.getOperand(2)->hasOneUse()) {
8143       return DAG.getNode(PreferredFusedOpcode, SL, VT,
8144                          N1.getOperand(0), N1.getOperand(1),
8145                          DAG.getNode(PreferredFusedOpcode, SL, VT,
8146                                      N1.getOperand(2).getOperand(0),
8147                                      N1.getOperand(2).getOperand(1),
8148                                      N0));
8149     }
8150
8151     if (AllowFusion && LookThroughFPExt) {
8152       // fold (fadd (fma x, y, (fpext (fmul u, v))), z)
8153       //   -> (fma x, y, (fma (fpext u), (fpext v), z))
8154       auto FoldFAddFMAFPExtFMul = [&] (
8155           SDValue X, SDValue Y, SDValue U, SDValue V, SDValue Z) {
8156         return DAG.getNode(PreferredFusedOpcode, SL, VT, X, Y,
8157                            DAG.getNode(PreferredFusedOpcode, SL, VT,
8158                                        DAG.getNode(ISD::FP_EXTEND, SL, VT, U),
8159                                        DAG.getNode(ISD::FP_EXTEND, SL, VT, V),
8160                                        Z));
8161       };
8162       if (N0.getOpcode() == PreferredFusedOpcode) {
8163         SDValue N02 = N0.getOperand(2);
8164         if (N02.getOpcode() == ISD::FP_EXTEND) {
8165           SDValue N020 = N02.getOperand(0);
8166           if (N020.getOpcode() == ISD::FMUL)
8167             return FoldFAddFMAFPExtFMul(N0.getOperand(0), N0.getOperand(1),
8168                                         N020.getOperand(0), N020.getOperand(1),
8169                                         N1);
8170         }
8171       }
8172
8173       // fold (fadd (fpext (fma x, y, (fmul u, v))), z)
8174       //   -> (fma (fpext x), (fpext y), (fma (fpext u), (fpext v), z))
8175       // FIXME: This turns two single-precision and one double-precision
8176       // operation into two double-precision operations, which might not be
8177       // interesting for all targets, especially GPUs.
8178       auto FoldFAddFPExtFMAFMul = [&] (
8179           SDValue X, SDValue Y, SDValue U, SDValue V, SDValue Z) {
8180         return DAG.getNode(PreferredFusedOpcode, SL, VT,
8181                            DAG.getNode(ISD::FP_EXTEND, SL, VT, X),
8182                            DAG.getNode(ISD::FP_EXTEND, SL, VT, Y),
8183                            DAG.getNode(PreferredFusedOpcode, SL, VT,
8184                                        DAG.getNode(ISD::FP_EXTEND, SL, VT, U),
8185                                        DAG.getNode(ISD::FP_EXTEND, SL, VT, V),
8186                                        Z));
8187       };
8188       if (N0.getOpcode() == ISD::FP_EXTEND) {
8189         SDValue N00 = N0.getOperand(0);
8190         if (N00.getOpcode() == PreferredFusedOpcode) {
8191           SDValue N002 = N00.getOperand(2);
8192           if (N002.getOpcode() == ISD::FMUL)
8193             return FoldFAddFPExtFMAFMul(N00.getOperand(0), N00.getOperand(1),
8194                                         N002.getOperand(0), N002.getOperand(1),
8195                                         N1);
8196         }
8197       }
8198
8199       // fold (fadd x, (fma y, z, (fpext (fmul u, v)))
8200       //   -> (fma y, z, (fma (fpext u), (fpext v), x))
8201       if (N1.getOpcode() == PreferredFusedOpcode) {
8202         SDValue N12 = N1.getOperand(2);
8203         if (N12.getOpcode() == ISD::FP_EXTEND) {
8204           SDValue N120 = N12.getOperand(0);
8205           if (N120.getOpcode() == ISD::FMUL)
8206             return FoldFAddFMAFPExtFMul(N1.getOperand(0), N1.getOperand(1),
8207                                         N120.getOperand(0), N120.getOperand(1),
8208                                         N0);
8209         }
8210       }
8211
8212       // fold (fadd x, (fpext (fma y, z, (fmul u, v)))
8213       //   -> (fma (fpext y), (fpext z), (fma (fpext u), (fpext v), x))
8214       // FIXME: This turns two single-precision and one double-precision
8215       // operation into two double-precision operations, which might not be
8216       // interesting for all targets, especially GPUs.
8217       if (N1.getOpcode() == ISD::FP_EXTEND) {
8218         SDValue N10 = N1.getOperand(0);
8219         if (N10.getOpcode() == PreferredFusedOpcode) {
8220           SDValue N102 = N10.getOperand(2);
8221           if (N102.getOpcode() == ISD::FMUL)
8222             return FoldFAddFPExtFMAFMul(N10.getOperand(0), N10.getOperand(1),
8223                                         N102.getOperand(0), N102.getOperand(1),
8224                                         N0);
8225         }
8226       }
8227     }
8228   }
8229
8230   return SDValue();
8231 }
8232
8233 /// Try to perform FMA combining on a given FSUB node.
8234 SDValue DAGCombiner::visitFSUBForFMACombine(SDNode *N) {
8235   SDValue N0 = N->getOperand(0);
8236   SDValue N1 = N->getOperand(1);
8237   EVT VT = N->getValueType(0);
8238   SDLoc SL(N);
8239
8240   const TargetOptions &Options = DAG.getTarget().Options;
8241   bool AllowFusion =
8242       (Options.AllowFPOpFusion == FPOpFusion::Fast || Options.UnsafeFPMath);
8243
8244   // Floating-point multiply-add with intermediate rounding.
8245   bool HasFMAD = (LegalOperations && TLI.isOperationLegal(ISD::FMAD, VT));
8246
8247   // Floating-point multiply-add without intermediate rounding.
8248   bool HasFMA =
8249       AllowFusion && TLI.isFMAFasterThanFMulAndFAdd(VT) &&
8250       (!LegalOperations || TLI.isOperationLegalOrCustom(ISD::FMA, VT));
8251
8252   // No valid opcode, do not combine.
8253   if (!HasFMAD && !HasFMA)
8254     return SDValue();
8255
8256   const SelectionDAGTargetInfo *STI = DAG.getSubtarget().getSelectionDAGInfo();
8257   if (AllowFusion && STI && STI->generateFMAsInMachineCombiner(OptLevel))
8258     return SDValue();
8259
8260   // Always prefer FMAD to FMA for precision.
8261   unsigned PreferredFusedOpcode = HasFMAD ? ISD::FMAD : ISD::FMA;
8262   bool Aggressive = TLI.enableAggressiveFMAFusion(VT);
8263   bool LookThroughFPExt = TLI.isFPExtFree(VT);
8264
8265   // fold (fsub (fmul x, y), z) -> (fma x, y, (fneg z))
8266   if (N0.getOpcode() == ISD::FMUL &&
8267       (Aggressive || N0->hasOneUse())) {
8268     return DAG.getNode(PreferredFusedOpcode, SL, VT,
8269                        N0.getOperand(0), N0.getOperand(1),
8270                        DAG.getNode(ISD::FNEG, SL, VT, N1));
8271   }
8272
8273   // fold (fsub x, (fmul y, z)) -> (fma (fneg y), z, x)
8274   // Note: Commutes FSUB operands.
8275   if (N1.getOpcode() == ISD::FMUL &&
8276       (Aggressive || N1->hasOneUse()))
8277     return DAG.getNode(PreferredFusedOpcode, SL, VT,
8278                        DAG.getNode(ISD::FNEG, SL, VT,
8279                                    N1.getOperand(0)),
8280                        N1.getOperand(1), N0);
8281
8282   // fold (fsub (fneg (fmul, x, y)), z) -> (fma (fneg x), y, (fneg z))
8283   if (N0.getOpcode() == ISD::FNEG &&
8284       N0.getOperand(0).getOpcode() == ISD::FMUL &&
8285       (Aggressive || (N0->hasOneUse() && N0.getOperand(0).hasOneUse()))) {
8286     SDValue N00 = N0.getOperand(0).getOperand(0);
8287     SDValue N01 = N0.getOperand(0).getOperand(1);
8288     return DAG.getNode(PreferredFusedOpcode, SL, VT,
8289                        DAG.getNode(ISD::FNEG, SL, VT, N00), N01,
8290                        DAG.getNode(ISD::FNEG, SL, VT, N1));
8291   }
8292
8293   // Look through FP_EXTEND nodes to do more combining.
8294   if (AllowFusion && LookThroughFPExt) {
8295     // fold (fsub (fpext (fmul x, y)), z)
8296     //   -> (fma (fpext x), (fpext y), (fneg z))
8297     if (N0.getOpcode() == ISD::FP_EXTEND) {
8298       SDValue N00 = N0.getOperand(0);
8299       if (N00.getOpcode() == ISD::FMUL)
8300         return DAG.getNode(PreferredFusedOpcode, SL, VT,
8301                            DAG.getNode(ISD::FP_EXTEND, SL, VT,
8302                                        N00.getOperand(0)),
8303                            DAG.getNode(ISD::FP_EXTEND, SL, VT,
8304                                        N00.getOperand(1)),
8305                            DAG.getNode(ISD::FNEG, SL, VT, N1));
8306     }
8307
8308     // fold (fsub x, (fpext (fmul y, z)))
8309     //   -> (fma (fneg (fpext y)), (fpext z), x)
8310     // Note: Commutes FSUB operands.
8311     if (N1.getOpcode() == ISD::FP_EXTEND) {
8312       SDValue N10 = N1.getOperand(0);
8313       if (N10.getOpcode() == ISD::FMUL)
8314         return DAG.getNode(PreferredFusedOpcode, SL, VT,
8315                            DAG.getNode(ISD::FNEG, SL, VT,
8316                                        DAG.getNode(ISD::FP_EXTEND, SL, VT,
8317                                                    N10.getOperand(0))),
8318                            DAG.getNode(ISD::FP_EXTEND, SL, VT,
8319                                        N10.getOperand(1)),
8320                            N0);
8321     }
8322
8323     // fold (fsub (fpext (fneg (fmul, x, y))), z)
8324     //   -> (fneg (fma (fpext x), (fpext y), z))
8325     // Note: This could be removed with appropriate canonicalization of the
8326     // input expression into (fneg (fadd (fpext (fmul, x, y)), z). However, the
8327     // orthogonal flags -fp-contract=fast and -enable-unsafe-fp-math prevent
8328     // from implementing the canonicalization in visitFSUB.
8329     if (N0.getOpcode() == ISD::FP_EXTEND) {
8330       SDValue N00 = N0.getOperand(0);
8331       if (N00.getOpcode() == ISD::FNEG) {
8332         SDValue N000 = N00.getOperand(0);
8333         if (N000.getOpcode() == ISD::FMUL) {
8334           return DAG.getNode(ISD::FNEG, SL, VT,
8335                              DAG.getNode(PreferredFusedOpcode, SL, VT,
8336                                          DAG.getNode(ISD::FP_EXTEND, SL, VT,
8337                                                      N000.getOperand(0)),
8338                                          DAG.getNode(ISD::FP_EXTEND, SL, VT,
8339                                                      N000.getOperand(1)),
8340                                          N1));
8341         }
8342       }
8343     }
8344
8345     // fold (fsub (fneg (fpext (fmul, x, y))), z)
8346     //   -> (fneg (fma (fpext x)), (fpext y), z)
8347     // Note: This could be removed with appropriate canonicalization of the
8348     // input expression into (fneg (fadd (fpext (fmul, x, y)), z). However, the
8349     // orthogonal flags -fp-contract=fast and -enable-unsafe-fp-math prevent
8350     // from implementing the canonicalization in visitFSUB.
8351     if (N0.getOpcode() == ISD::FNEG) {
8352       SDValue N00 = N0.getOperand(0);
8353       if (N00.getOpcode() == ISD::FP_EXTEND) {
8354         SDValue N000 = N00.getOperand(0);
8355         if (N000.getOpcode() == ISD::FMUL) {
8356           return DAG.getNode(ISD::FNEG, SL, VT,
8357                              DAG.getNode(PreferredFusedOpcode, SL, VT,
8358                                          DAG.getNode(ISD::FP_EXTEND, SL, VT,
8359                                                      N000.getOperand(0)),
8360                                          DAG.getNode(ISD::FP_EXTEND, SL, VT,
8361                                                      N000.getOperand(1)),
8362                                          N1));
8363         }
8364       }
8365     }
8366
8367   }
8368
8369   // More folding opportunities when target permits.
8370   if ((AllowFusion || HasFMAD) && Aggressive) {
8371     // fold (fsub (fma x, y, (fmul u, v)), z)
8372     //   -> (fma x, y (fma u, v, (fneg z)))
8373     if (N0.getOpcode() == PreferredFusedOpcode &&
8374         N0.getOperand(2).getOpcode() == ISD::FMUL &&
8375         N0->hasOneUse() && N0.getOperand(2)->hasOneUse()) {
8376       return DAG.getNode(PreferredFusedOpcode, SL, VT,
8377                          N0.getOperand(0), N0.getOperand(1),
8378                          DAG.getNode(PreferredFusedOpcode, SL, VT,
8379                                      N0.getOperand(2).getOperand(0),
8380                                      N0.getOperand(2).getOperand(1),
8381                                      DAG.getNode(ISD::FNEG, SL, VT,
8382                                                  N1)));
8383     }
8384
8385     // fold (fsub x, (fma y, z, (fmul u, v)))
8386     //   -> (fma (fneg y), z, (fma (fneg u), v, x))
8387     if (N1.getOpcode() == PreferredFusedOpcode &&
8388         N1.getOperand(2).getOpcode() == ISD::FMUL) {
8389       SDValue N20 = N1.getOperand(2).getOperand(0);
8390       SDValue N21 = N1.getOperand(2).getOperand(1);
8391       return DAG.getNode(PreferredFusedOpcode, SL, VT,
8392                          DAG.getNode(ISD::FNEG, SL, VT,
8393                                      N1.getOperand(0)),
8394                          N1.getOperand(1),
8395                          DAG.getNode(PreferredFusedOpcode, SL, VT,
8396                                      DAG.getNode(ISD::FNEG, SL, VT, N20),
8397
8398                                      N21, N0));
8399     }
8400
8401     if (AllowFusion && LookThroughFPExt) {
8402       // fold (fsub (fma x, y, (fpext (fmul u, v))), z)
8403       //   -> (fma x, y (fma (fpext u), (fpext v), (fneg z)))
8404       if (N0.getOpcode() == PreferredFusedOpcode) {
8405         SDValue N02 = N0.getOperand(2);
8406         if (N02.getOpcode() == ISD::FP_EXTEND) {
8407           SDValue N020 = N02.getOperand(0);
8408           if (N020.getOpcode() == ISD::FMUL)
8409             return DAG.getNode(PreferredFusedOpcode, SL, VT,
8410                                N0.getOperand(0), N0.getOperand(1),
8411                                DAG.getNode(PreferredFusedOpcode, SL, VT,
8412                                            DAG.getNode(ISD::FP_EXTEND, SL, VT,
8413                                                        N020.getOperand(0)),
8414                                            DAG.getNode(ISD::FP_EXTEND, SL, VT,
8415                                                        N020.getOperand(1)),
8416                                            DAG.getNode(ISD::FNEG, SL, VT,
8417                                                        N1)));
8418         }
8419       }
8420
8421       // fold (fsub (fpext (fma x, y, (fmul u, v))), z)
8422       //   -> (fma (fpext x), (fpext y),
8423       //           (fma (fpext u), (fpext v), (fneg z)))
8424       // FIXME: This turns two single-precision and one double-precision
8425       // operation into two double-precision operations, which might not be
8426       // interesting for all targets, especially GPUs.
8427       if (N0.getOpcode() == ISD::FP_EXTEND) {
8428         SDValue N00 = N0.getOperand(0);
8429         if (N00.getOpcode() == PreferredFusedOpcode) {
8430           SDValue N002 = N00.getOperand(2);
8431           if (N002.getOpcode() == ISD::FMUL)
8432             return DAG.getNode(PreferredFusedOpcode, SL, VT,
8433                                DAG.getNode(ISD::FP_EXTEND, SL, VT,
8434                                            N00.getOperand(0)),
8435                                DAG.getNode(ISD::FP_EXTEND, SL, VT,
8436                                            N00.getOperand(1)),
8437                                DAG.getNode(PreferredFusedOpcode, SL, VT,
8438                                            DAG.getNode(ISD::FP_EXTEND, SL, VT,
8439                                                        N002.getOperand(0)),
8440                                            DAG.getNode(ISD::FP_EXTEND, SL, VT,
8441                                                        N002.getOperand(1)),
8442                                            DAG.getNode(ISD::FNEG, SL, VT,
8443                                                        N1)));
8444         }
8445       }
8446
8447       // fold (fsub x, (fma y, z, (fpext (fmul u, v))))
8448       //   -> (fma (fneg y), z, (fma (fneg (fpext u)), (fpext v), x))
8449       if (N1.getOpcode() == PreferredFusedOpcode &&
8450         N1.getOperand(2).getOpcode() == ISD::FP_EXTEND) {
8451         SDValue N120 = N1.getOperand(2).getOperand(0);
8452         if (N120.getOpcode() == ISD::FMUL) {
8453           SDValue N1200 = N120.getOperand(0);
8454           SDValue N1201 = N120.getOperand(1);
8455           return DAG.getNode(PreferredFusedOpcode, SL, VT,
8456                              DAG.getNode(ISD::FNEG, SL, VT, N1.getOperand(0)),
8457                              N1.getOperand(1),
8458                              DAG.getNode(PreferredFusedOpcode, SL, VT,
8459                                          DAG.getNode(ISD::FNEG, SL, VT,
8460                                              DAG.getNode(ISD::FP_EXTEND, SL,
8461                                                          VT, N1200)),
8462                                          DAG.getNode(ISD::FP_EXTEND, SL, VT,
8463                                                      N1201),
8464                                          N0));
8465         }
8466       }
8467
8468       // fold (fsub x, (fpext (fma y, z, (fmul u, v))))
8469       //   -> (fma (fneg (fpext y)), (fpext z),
8470       //           (fma (fneg (fpext u)), (fpext v), x))
8471       // FIXME: This turns two single-precision and one double-precision
8472       // operation into two double-precision operations, which might not be
8473       // interesting for all targets, especially GPUs.
8474       if (N1.getOpcode() == ISD::FP_EXTEND &&
8475         N1.getOperand(0).getOpcode() == PreferredFusedOpcode) {
8476         SDValue N100 = N1.getOperand(0).getOperand(0);
8477         SDValue N101 = N1.getOperand(0).getOperand(1);
8478         SDValue N102 = N1.getOperand(0).getOperand(2);
8479         if (N102.getOpcode() == ISD::FMUL) {
8480           SDValue N1020 = N102.getOperand(0);
8481           SDValue N1021 = N102.getOperand(1);
8482           return DAG.getNode(PreferredFusedOpcode, SL, VT,
8483                              DAG.getNode(ISD::FNEG, SL, VT,
8484                                          DAG.getNode(ISD::FP_EXTEND, SL, VT,
8485                                                      N100)),
8486                              DAG.getNode(ISD::FP_EXTEND, SL, VT, N101),
8487                              DAG.getNode(PreferredFusedOpcode, SL, VT,
8488                                          DAG.getNode(ISD::FNEG, SL, VT,
8489                                              DAG.getNode(ISD::FP_EXTEND, SL,
8490                                                          VT, N1020)),
8491                                          DAG.getNode(ISD::FP_EXTEND, SL, VT,
8492                                                      N1021),
8493                                          N0));
8494         }
8495       }
8496     }
8497   }
8498
8499   return SDValue();
8500 }
8501
8502 /// Try to perform FMA combining on a given FMUL node based on the distributive
8503 /// law x * (y + 1) = x * y + x and variants thereof (commuted versions,
8504 /// subtraction instead of addition).
8505 SDValue DAGCombiner::visitFMULForFMADistributiveCombine(SDNode *N) {
8506   SDValue N0 = N->getOperand(0);
8507   SDValue N1 = N->getOperand(1);
8508   EVT VT = N->getValueType(0);
8509   SDLoc SL(N);
8510
8511   assert(N->getOpcode() == ISD::FMUL && "Expected FMUL Operation");
8512
8513   const TargetOptions &Options = DAG.getTarget().Options;
8514
8515   // The transforms below are incorrect when x == 0 and y == inf, because the
8516   // intermediate multiplication produces a nan.
8517   if (!Options.NoInfsFPMath)
8518     return SDValue();
8519
8520   // Floating-point multiply-add without intermediate rounding.
8521   bool HasFMA =
8522       (Options.AllowFPOpFusion == FPOpFusion::Fast || Options.UnsafeFPMath) &&
8523       TLI.isFMAFasterThanFMulAndFAdd(VT) &&
8524       (!LegalOperations || TLI.isOperationLegalOrCustom(ISD::FMA, VT));
8525
8526   // Floating-point multiply-add with intermediate rounding. This can result
8527   // in a less precise result due to the changed rounding order.
8528   bool HasFMAD = Options.UnsafeFPMath &&
8529                  (LegalOperations && TLI.isOperationLegal(ISD::FMAD, VT));
8530
8531   // No valid opcode, do not combine.
8532   if (!HasFMAD && !HasFMA)
8533     return SDValue();
8534
8535   // Always prefer FMAD to FMA for precision.
8536   unsigned PreferredFusedOpcode = HasFMAD ? ISD::FMAD : ISD::FMA;
8537   bool Aggressive = TLI.enableAggressiveFMAFusion(VT);
8538
8539   // fold (fmul (fadd x, +1.0), y) -> (fma x, y, y)
8540   // fold (fmul (fadd x, -1.0), y) -> (fma x, y, (fneg y))
8541   auto FuseFADD = [&](SDValue X, SDValue Y) {
8542     if (X.getOpcode() == ISD::FADD && (Aggressive || X->hasOneUse())) {
8543       auto XC1 = isConstOrConstSplatFP(X.getOperand(1));
8544       if (XC1 && XC1->isExactlyValue(+1.0))
8545         return DAG.getNode(PreferredFusedOpcode, SL, VT, X.getOperand(0), Y, Y);
8546       if (XC1 && XC1->isExactlyValue(-1.0))
8547         return DAG.getNode(PreferredFusedOpcode, SL, VT, X.getOperand(0), Y,
8548                            DAG.getNode(ISD::FNEG, SL, VT, Y));
8549     }
8550     return SDValue();
8551   };
8552
8553   if (SDValue FMA = FuseFADD(N0, N1))
8554     return FMA;
8555   if (SDValue FMA = FuseFADD(N1, N0))
8556     return FMA;
8557
8558   // fold (fmul (fsub +1.0, x), y) -> (fma (fneg x), y, y)
8559   // fold (fmul (fsub -1.0, x), y) -> (fma (fneg x), y, (fneg y))
8560   // fold (fmul (fsub x, +1.0), y) -> (fma x, y, (fneg y))
8561   // fold (fmul (fsub x, -1.0), y) -> (fma x, y, y)
8562   auto FuseFSUB = [&](SDValue X, SDValue Y) {
8563     if (X.getOpcode() == ISD::FSUB && (Aggressive || X->hasOneUse())) {
8564       auto XC0 = isConstOrConstSplatFP(X.getOperand(0));
8565       if (XC0 && XC0->isExactlyValue(+1.0))
8566         return DAG.getNode(PreferredFusedOpcode, SL, VT,
8567                            DAG.getNode(ISD::FNEG, SL, VT, X.getOperand(1)), Y,
8568                            Y);
8569       if (XC0 && XC0->isExactlyValue(-1.0))
8570         return DAG.getNode(PreferredFusedOpcode, SL, VT,
8571                            DAG.getNode(ISD::FNEG, SL, VT, X.getOperand(1)), Y,
8572                            DAG.getNode(ISD::FNEG, SL, VT, Y));
8573
8574       auto XC1 = isConstOrConstSplatFP(X.getOperand(1));
8575       if (XC1 && XC1->isExactlyValue(+1.0))
8576         return DAG.getNode(PreferredFusedOpcode, SL, VT, X.getOperand(0), Y,
8577                            DAG.getNode(ISD::FNEG, SL, VT, Y));
8578       if (XC1 && XC1->isExactlyValue(-1.0))
8579         return DAG.getNode(PreferredFusedOpcode, SL, VT, X.getOperand(0), Y, Y);
8580     }
8581     return SDValue();
8582   };
8583
8584   if (SDValue FMA = FuseFSUB(N0, N1))
8585     return FMA;
8586   if (SDValue FMA = FuseFSUB(N1, N0))
8587     return FMA;
8588
8589   return SDValue();
8590 }
8591
8592 SDValue DAGCombiner::visitFADD(SDNode *N) {
8593   SDValue N0 = N->getOperand(0);
8594   SDValue N1 = N->getOperand(1);
8595   bool N0CFP = isConstantFPBuildVectorOrConstantFP(N0);
8596   bool N1CFP = isConstantFPBuildVectorOrConstantFP(N1);
8597   EVT VT = N->getValueType(0);
8598   SDLoc DL(N);
8599   const TargetOptions &Options = DAG.getTarget().Options;
8600   const SDNodeFlags *Flags = &cast<BinaryWithFlagsSDNode>(N)->Flags;
8601
8602   // fold vector ops
8603   if (VT.isVector())
8604     if (SDValue FoldedVOp = SimplifyVBinOp(N))
8605       return FoldedVOp;
8606
8607   // fold (fadd c1, c2) -> c1 + c2
8608   if (N0CFP && N1CFP)
8609     return DAG.getNode(ISD::FADD, DL, VT, N0, N1, Flags);
8610
8611   // canonicalize constant to RHS
8612   if (N0CFP && !N1CFP)
8613     return DAG.getNode(ISD::FADD, DL, VT, N1, N0, Flags);
8614
8615   // fold (fadd A, (fneg B)) -> (fsub A, B)
8616   if ((!LegalOperations || TLI.isOperationLegalOrCustom(ISD::FSUB, VT)) &&
8617       isNegatibleForFree(N1, LegalOperations, TLI, &Options) == 2)
8618     return DAG.getNode(ISD::FSUB, DL, VT, N0,
8619                        GetNegatedExpression(N1, DAG, LegalOperations), Flags);
8620
8621   // fold (fadd (fneg A), B) -> (fsub B, A)
8622   if ((!LegalOperations || TLI.isOperationLegalOrCustom(ISD::FSUB, VT)) &&
8623       isNegatibleForFree(N0, LegalOperations, TLI, &Options) == 2)
8624     return DAG.getNode(ISD::FSUB, DL, VT, N1,
8625                        GetNegatedExpression(N0, DAG, LegalOperations), Flags);
8626
8627   // FIXME: Auto-upgrade the target/function-level option.
8628   if (Options.UnsafeFPMath || N->getFlags()->hasNoSignedZeros()) {
8629     // fold (fadd A, 0) -> A
8630     if (ConstantFPSDNode *N1C = isConstOrConstSplatFP(N1))
8631       if (N1C->isZero())
8632         return N0;
8633   }
8634
8635   // If 'unsafe math' is enabled, fold lots of things.
8636   if (Options.UnsafeFPMath) {
8637     // No FP constant should be created after legalization as Instruction
8638     // Selection pass has a hard time dealing with FP constants.
8639     bool AllowNewConst = (Level < AfterLegalizeDAG);
8640
8641     // fold (fadd (fadd x, c1), c2) -> (fadd x, (fadd c1, c2))
8642     if (N1CFP && N0.getOpcode() == ISD::FADD && N0.getNode()->hasOneUse() &&
8643         isConstantFPBuildVectorOrConstantFP(N0.getOperand(1)))
8644       return DAG.getNode(ISD::FADD, DL, VT, N0.getOperand(0),
8645                          DAG.getNode(ISD::FADD, DL, VT, N0.getOperand(1), N1,
8646                                      Flags),
8647                          Flags);
8648
8649     // If allowed, fold (fadd (fneg x), x) -> 0.0
8650     if (AllowNewConst && N0.getOpcode() == ISD::FNEG && N0.getOperand(0) == N1)
8651       return DAG.getConstantFP(0.0, DL, VT);
8652
8653     // If allowed, fold (fadd x, (fneg x)) -> 0.0
8654     if (AllowNewConst && N1.getOpcode() == ISD::FNEG && N1.getOperand(0) == N0)
8655       return DAG.getConstantFP(0.0, DL, VT);
8656
8657     // We can fold chains of FADD's of the same value into multiplications.
8658     // This transform is not safe in general because we are reducing the number
8659     // of rounding steps.
8660     if (TLI.isOperationLegalOrCustom(ISD::FMUL, VT) && !N0CFP && !N1CFP) {
8661       if (N0.getOpcode() == ISD::FMUL) {
8662         bool CFP00 = isConstantFPBuildVectorOrConstantFP(N0.getOperand(0));
8663         bool CFP01 = isConstantFPBuildVectorOrConstantFP(N0.getOperand(1));
8664
8665         // (fadd (fmul x, c), x) -> (fmul x, c+1)
8666         if (CFP01 && !CFP00 && N0.getOperand(0) == N1) {
8667           SDValue NewCFP = DAG.getNode(ISD::FADD, DL, VT, N0.getOperand(1),
8668                                        DAG.getConstantFP(1.0, DL, VT), Flags);
8669           return DAG.getNode(ISD::FMUL, DL, VT, N1, NewCFP, Flags);
8670         }
8671
8672         // (fadd (fmul x, c), (fadd x, x)) -> (fmul x, c+2)
8673         if (CFP01 && !CFP00 && N1.getOpcode() == ISD::FADD &&
8674             N1.getOperand(0) == N1.getOperand(1) &&
8675             N0.getOperand(0) == N1.getOperand(0)) {
8676           SDValue NewCFP = DAG.getNode(ISD::FADD, DL, VT, N0.getOperand(1),
8677                                        DAG.getConstantFP(2.0, DL, VT), Flags);
8678           return DAG.getNode(ISD::FMUL, DL, VT, N0.getOperand(0), NewCFP, Flags);
8679         }
8680       }
8681
8682       if (N1.getOpcode() == ISD::FMUL) {
8683         bool CFP10 = isConstantFPBuildVectorOrConstantFP(N1.getOperand(0));
8684         bool CFP11 = isConstantFPBuildVectorOrConstantFP(N1.getOperand(1));
8685
8686         // (fadd x, (fmul x, c)) -> (fmul x, c+1)
8687         if (CFP11 && !CFP10 && N1.getOperand(0) == N0) {
8688           SDValue NewCFP = DAG.getNode(ISD::FADD, DL, VT, N1.getOperand(1),
8689                                        DAG.getConstantFP(1.0, DL, VT), Flags);
8690           return DAG.getNode(ISD::FMUL, DL, VT, N0, NewCFP, Flags);
8691         }
8692
8693         // (fadd (fadd x, x), (fmul x, c)) -> (fmul x, c+2)
8694         if (CFP11 && !CFP10 && N0.getOpcode() == ISD::FADD &&
8695             N0.getOperand(0) == N0.getOperand(1) &&
8696             N1.getOperand(0) == N0.getOperand(0)) {
8697           SDValue NewCFP = DAG.getNode(ISD::FADD, DL, VT, N1.getOperand(1),
8698                                        DAG.getConstantFP(2.0, DL, VT), Flags);
8699           return DAG.getNode(ISD::FMUL, DL, VT, N1.getOperand(0), NewCFP, Flags);
8700         }
8701       }
8702
8703       if (N0.getOpcode() == ISD::FADD && AllowNewConst) {
8704         bool CFP00 = isConstantFPBuildVectorOrConstantFP(N0.getOperand(0));
8705         // (fadd (fadd x, x), x) -> (fmul x, 3.0)
8706         if (!CFP00 && N0.getOperand(0) == N0.getOperand(1) &&
8707             (N0.getOperand(0) == N1)) {
8708           return DAG.getNode(ISD::FMUL, DL, VT,
8709                              N1, DAG.getConstantFP(3.0, DL, VT), Flags);
8710         }
8711       }
8712
8713       if (N1.getOpcode() == ISD::FADD && AllowNewConst) {
8714         bool CFP10 = isConstantFPBuildVectorOrConstantFP(N1.getOperand(0));
8715         // (fadd x, (fadd x, x)) -> (fmul x, 3.0)
8716         if (!CFP10 && N1.getOperand(0) == N1.getOperand(1) &&
8717             N1.getOperand(0) == N0) {
8718           return DAG.getNode(ISD::FMUL, DL, VT,
8719                              N0, DAG.getConstantFP(3.0, DL, VT), Flags);
8720         }
8721       }
8722
8723       // (fadd (fadd x, x), (fadd x, x)) -> (fmul x, 4.0)
8724       if (AllowNewConst &&
8725           N0.getOpcode() == ISD::FADD && N1.getOpcode() == ISD::FADD &&
8726           N0.getOperand(0) == N0.getOperand(1) &&
8727           N1.getOperand(0) == N1.getOperand(1) &&
8728           N0.getOperand(0) == N1.getOperand(0)) {
8729         return DAG.getNode(ISD::FMUL, DL, VT, N0.getOperand(0),
8730                            DAG.getConstantFP(4.0, DL, VT), Flags);
8731       }
8732     }
8733   } // enable-unsafe-fp-math
8734
8735   // FADD -> FMA combines:
8736   if (SDValue Fused = visitFADDForFMACombine(N)) {
8737     AddToWorklist(Fused.getNode());
8738     return Fused;
8739   }
8740   return SDValue();
8741 }
8742
8743 SDValue DAGCombiner::visitFSUB(SDNode *N) {
8744   SDValue N0 = N->getOperand(0);
8745   SDValue N1 = N->getOperand(1);
8746   ConstantFPSDNode *N0CFP = isConstOrConstSplatFP(N0);
8747   ConstantFPSDNode *N1CFP = isConstOrConstSplatFP(N1);
8748   EVT VT = N->getValueType(0);
8749   SDLoc DL(N);
8750   const TargetOptions &Options = DAG.getTarget().Options;
8751   const SDNodeFlags *Flags = &cast<BinaryWithFlagsSDNode>(N)->Flags;
8752
8753   // fold vector ops
8754   if (VT.isVector())
8755     if (SDValue FoldedVOp = SimplifyVBinOp(N))
8756       return FoldedVOp;
8757
8758   // fold (fsub c1, c2) -> c1-c2
8759   if (N0CFP && N1CFP)
8760     return DAG.getNode(ISD::FSUB, DL, VT, N0, N1, Flags);
8761
8762   // fold (fsub A, (fneg B)) -> (fadd A, B)
8763   if (isNegatibleForFree(N1, LegalOperations, TLI, &Options))
8764     return DAG.getNode(ISD::FADD, DL, VT, N0,
8765                        GetNegatedExpression(N1, DAG, LegalOperations), Flags);
8766
8767   // FIXME: Auto-upgrade the target/function-level option.
8768   if (Options.UnsafeFPMath || N->getFlags()->hasNoSignedZeros()) {
8769     // (fsub 0, B) -> -B
8770     if (N0CFP && N0CFP->isZero()) {
8771       if (isNegatibleForFree(N1, LegalOperations, TLI, &Options))
8772         return GetNegatedExpression(N1, DAG, LegalOperations);
8773       if (!LegalOperations || TLI.isOperationLegal(ISD::FNEG, VT))
8774         return DAG.getNode(ISD::FNEG, DL, VT, N1, Flags);
8775     }
8776   }
8777
8778   // If 'unsafe math' is enabled, fold lots of things.
8779   if (Options.UnsafeFPMath) {
8780     // (fsub A, 0) -> A
8781     if (N1CFP && N1CFP->isZero())
8782       return N0;
8783
8784     // (fsub x, x) -> 0.0
8785     if (N0 == N1)
8786       return DAG.getConstantFP(0.0f, DL, VT);
8787
8788     // (fsub x, (fadd x, y)) -> (fneg y)
8789     // (fsub x, (fadd y, x)) -> (fneg y)
8790     if (N1.getOpcode() == ISD::FADD) {
8791       SDValue N10 = N1->getOperand(0);
8792       SDValue N11 = N1->getOperand(1);
8793
8794       if (N10 == N0 && isNegatibleForFree(N11, LegalOperations, TLI, &Options))
8795         return GetNegatedExpression(N11, DAG, LegalOperations);
8796
8797       if (N11 == N0 && isNegatibleForFree(N10, LegalOperations, TLI, &Options))
8798         return GetNegatedExpression(N10, DAG, LegalOperations);
8799     }
8800   }
8801
8802   // FSUB -> FMA combines:
8803   if (SDValue Fused = visitFSUBForFMACombine(N)) {
8804     AddToWorklist(Fused.getNode());
8805     return Fused;
8806   }
8807
8808   return SDValue();
8809 }
8810
8811 SDValue DAGCombiner::visitFMUL(SDNode *N) {
8812   SDValue N0 = N->getOperand(0);
8813   SDValue N1 = N->getOperand(1);
8814   ConstantFPSDNode *N0CFP = isConstOrConstSplatFP(N0);
8815   ConstantFPSDNode *N1CFP = isConstOrConstSplatFP(N1);
8816   EVT VT = N->getValueType(0);
8817   SDLoc DL(N);
8818   const TargetOptions &Options = DAG.getTarget().Options;
8819   const SDNodeFlags *Flags = &cast<BinaryWithFlagsSDNode>(N)->Flags;
8820
8821   // fold vector ops
8822   if (VT.isVector()) {
8823     // This just handles C1 * C2 for vectors. Other vector folds are below.
8824     if (SDValue FoldedVOp = SimplifyVBinOp(N))
8825       return FoldedVOp;
8826   }
8827
8828   // fold (fmul c1, c2) -> c1*c2
8829   if (N0CFP && N1CFP)
8830     return DAG.getNode(ISD::FMUL, DL, VT, N0, N1, Flags);
8831
8832   // canonicalize constant to RHS
8833   if (isConstantFPBuildVectorOrConstantFP(N0) &&
8834      !isConstantFPBuildVectorOrConstantFP(N1))
8835     return DAG.getNode(ISD::FMUL, DL, VT, N1, N0, Flags);
8836
8837   // fold (fmul A, 1.0) -> A
8838   if (N1CFP && N1CFP->isExactlyValue(1.0))
8839     return N0;
8840
8841   if (Options.UnsafeFPMath) {
8842     // fold (fmul A, 0) -> 0
8843     if (N1CFP && N1CFP->isZero())
8844       return N1;
8845
8846     // fold (fmul (fmul x, c1), c2) -> (fmul x, (fmul c1, c2))
8847     if (N0.getOpcode() == ISD::FMUL) {
8848       // Fold scalars or any vector constants (not just splats).
8849       // This fold is done in general by InstCombine, but extra fmul insts
8850       // may have been generated during lowering.
8851       SDValue N00 = N0.getOperand(0);
8852       SDValue N01 = N0.getOperand(1);
8853       auto *BV1 = dyn_cast<BuildVectorSDNode>(N1);
8854       auto *BV00 = dyn_cast<BuildVectorSDNode>(N00);
8855       auto *BV01 = dyn_cast<BuildVectorSDNode>(N01);
8856
8857       // Check 1: Make sure that the first operand of the inner multiply is NOT
8858       // a constant. Otherwise, we may induce infinite looping.
8859       if (!(isConstOrConstSplatFP(N00) || (BV00 && BV00->isConstant()))) {
8860         // Check 2: Make sure that the second operand of the inner multiply and
8861         // the second operand of the outer multiply are constants.
8862         if ((N1CFP && isConstOrConstSplatFP(N01)) ||
8863             (BV1 && BV01 && BV1->isConstant() && BV01->isConstant())) {
8864           SDValue MulConsts = DAG.getNode(ISD::FMUL, DL, VT, N01, N1, Flags);
8865           return DAG.getNode(ISD::FMUL, DL, VT, N00, MulConsts, Flags);
8866         }
8867       }
8868     }
8869
8870     // fold (fmul (fadd x, x), c) -> (fmul x, (fmul 2.0, c))
8871     // Undo the fmul 2.0, x -> fadd x, x transformation, since if it occurs
8872     // during an early run of DAGCombiner can prevent folding with fmuls
8873     // inserted during lowering.
8874     if (N0.getOpcode() == ISD::FADD &&
8875         (N0.getOperand(0) == N0.getOperand(1)) &&
8876         N0.hasOneUse()) {
8877       const SDValue Two = DAG.getConstantFP(2.0, DL, VT);
8878       SDValue MulConsts = DAG.getNode(ISD::FMUL, DL, VT, Two, N1, Flags);
8879       return DAG.getNode(ISD::FMUL, DL, VT, N0.getOperand(0), MulConsts, Flags);
8880     }
8881   }
8882
8883   // fold (fmul X, 2.0) -> (fadd X, X)
8884   if (N1CFP && N1CFP->isExactlyValue(+2.0))
8885     return DAG.getNode(ISD::FADD, DL, VT, N0, N0, Flags);
8886
8887   // fold (fmul X, -1.0) -> (fneg X)
8888   if (N1CFP && N1CFP->isExactlyValue(-1.0))
8889     if (!LegalOperations || TLI.isOperationLegal(ISD::FNEG, VT))
8890       return DAG.getNode(ISD::FNEG, DL, VT, N0);
8891
8892   // fold (fmul (fneg X), (fneg Y)) -> (fmul X, Y)
8893   if (char LHSNeg = isNegatibleForFree(N0, LegalOperations, TLI, &Options)) {
8894     if (char RHSNeg = isNegatibleForFree(N1, LegalOperations, TLI, &Options)) {
8895       // Both can be negated for free, check to see if at least one is cheaper
8896       // negated.
8897       if (LHSNeg == 2 || RHSNeg == 2)
8898         return DAG.getNode(ISD::FMUL, DL, VT,
8899                            GetNegatedExpression(N0, DAG, LegalOperations),
8900                            GetNegatedExpression(N1, DAG, LegalOperations),
8901                            Flags);
8902     }
8903   }
8904
8905   // FMUL -> FMA combines:
8906   if (SDValue Fused = visitFMULForFMADistributiveCombine(N)) {
8907     AddToWorklist(Fused.getNode());
8908     return Fused;
8909   }
8910
8911   return SDValue();
8912 }
8913
8914 SDValue DAGCombiner::visitFMA(SDNode *N) {
8915   SDValue N0 = N->getOperand(0);
8916   SDValue N1 = N->getOperand(1);
8917   SDValue N2 = N->getOperand(2);
8918   ConstantFPSDNode *N0CFP = dyn_cast<ConstantFPSDNode>(N0);
8919   ConstantFPSDNode *N1CFP = dyn_cast<ConstantFPSDNode>(N1);
8920   EVT VT = N->getValueType(0);
8921   SDLoc DL(N);
8922   const TargetOptions &Options = DAG.getTarget().Options;
8923
8924   // Constant fold FMA.
8925   if (isa<ConstantFPSDNode>(N0) &&
8926       isa<ConstantFPSDNode>(N1) &&
8927       isa<ConstantFPSDNode>(N2)) {
8928     return DAG.getNode(ISD::FMA, DL, VT, N0, N1, N2);
8929   }
8930
8931   if (Options.UnsafeFPMath) {
8932     if (N0CFP && N0CFP->isZero())
8933       return N2;
8934     if (N1CFP && N1CFP->isZero())
8935       return N2;
8936   }
8937   // TODO: The FMA node should have flags that propagate to these nodes.
8938   if (N0CFP && N0CFP->isExactlyValue(1.0))
8939     return DAG.getNode(ISD::FADD, SDLoc(N), VT, N1, N2);
8940   if (N1CFP && N1CFP->isExactlyValue(1.0))
8941     return DAG.getNode(ISD::FADD, SDLoc(N), VT, N0, N2);
8942
8943   // Canonicalize (fma c, x, y) -> (fma x, c, y)
8944   if (isConstantFPBuildVectorOrConstantFP(N0) &&
8945      !isConstantFPBuildVectorOrConstantFP(N1))
8946     return DAG.getNode(ISD::FMA, SDLoc(N), VT, N1, N0, N2);
8947
8948   // TODO: FMA nodes should have flags that propagate to the created nodes.
8949   // For now, create a Flags object for use with all unsafe math transforms.
8950   SDNodeFlags Flags;
8951   Flags.setUnsafeAlgebra(true);
8952
8953   if (Options.UnsafeFPMath) {
8954     // (fma x, c1, (fmul x, c2)) -> (fmul x, c1+c2)
8955     if (N2.getOpcode() == ISD::FMUL && N0 == N2.getOperand(0) &&
8956         isConstantFPBuildVectorOrConstantFP(N1) &&
8957         isConstantFPBuildVectorOrConstantFP(N2.getOperand(1))) {
8958       return DAG.getNode(ISD::FMUL, DL, VT, N0,
8959                          DAG.getNode(ISD::FADD, DL, VT, N1, N2.getOperand(1),
8960                                      &Flags), &Flags);
8961     }
8962
8963     // (fma (fmul x, c1), c2, y) -> (fma x, c1*c2, y)
8964     if (N0.getOpcode() == ISD::FMUL &&
8965         isConstantFPBuildVectorOrConstantFP(N1) &&
8966         isConstantFPBuildVectorOrConstantFP(N0.getOperand(1))) {
8967       return DAG.getNode(ISD::FMA, DL, VT,
8968                          N0.getOperand(0),
8969                          DAG.getNode(ISD::FMUL, DL, VT, N1, N0.getOperand(1),
8970                                      &Flags),
8971                          N2);
8972     }
8973   }
8974
8975   // (fma x, 1, y) -> (fadd x, y)
8976   // (fma x, -1, y) -> (fadd (fneg x), y)
8977   if (N1CFP) {
8978     if (N1CFP->isExactlyValue(1.0))
8979       // TODO: The FMA node should have flags that propagate to this node.
8980       return DAG.getNode(ISD::FADD, DL, VT, N0, N2);
8981
8982     if (N1CFP->isExactlyValue(-1.0) &&
8983         (!LegalOperations || TLI.isOperationLegal(ISD::FNEG, VT))) {
8984       SDValue RHSNeg = DAG.getNode(ISD::FNEG, DL, VT, N0);
8985       AddToWorklist(RHSNeg.getNode());
8986       // TODO: The FMA node should have flags that propagate to this node.
8987       return DAG.getNode(ISD::FADD, DL, VT, N2, RHSNeg);
8988     }
8989   }
8990
8991   if (Options.UnsafeFPMath) {
8992     // (fma x, c, x) -> (fmul x, (c+1))
8993     if (N1CFP && N0 == N2) {
8994       return DAG.getNode(ISD::FMUL, DL, VT, N0,
8995                          DAG.getNode(ISD::FADD, DL, VT, N1,
8996                                      DAG.getConstantFP(1.0, DL, VT), &Flags),
8997                          &Flags);
8998     }
8999
9000     // (fma x, c, (fneg x)) -> (fmul x, (c-1))
9001     if (N1CFP && N2.getOpcode() == ISD::FNEG && N2.getOperand(0) == N0) {
9002       return DAG.getNode(ISD::FMUL, DL, VT, N0,
9003                          DAG.getNode(ISD::FADD, DL, VT, N1,
9004                                      DAG.getConstantFP(-1.0, DL, VT), &Flags),
9005                          &Flags);
9006     }
9007   }
9008
9009   return SDValue();
9010 }
9011
9012 // Combine multiple FDIVs with the same divisor into multiple FMULs by the
9013 // reciprocal.
9014 // E.g., (a / D; b / D;) -> (recip = 1.0 / D; a * recip; b * recip)
9015 // Notice that this is not always beneficial. One reason is different targets
9016 // may have different costs for FDIV and FMUL, so sometimes the cost of two
9017 // FDIVs may be lower than the cost of one FDIV and two FMULs. Another reason
9018 // is the critical path is increased from "one FDIV" to "one FDIV + one FMUL".
9019 SDValue DAGCombiner::combineRepeatedFPDivisors(SDNode *N) {
9020   bool UnsafeMath = DAG.getTarget().Options.UnsafeFPMath;
9021   const SDNodeFlags *Flags = N->getFlags();
9022   if (!UnsafeMath && !Flags->hasAllowReciprocal())
9023     return SDValue();
9024
9025   // Skip if current node is a reciprocal.
9026   SDValue N0 = N->getOperand(0);
9027   ConstantFPSDNode *N0CFP = dyn_cast<ConstantFPSDNode>(N0);
9028   if (N0CFP && N0CFP->isExactlyValue(1.0))
9029     return SDValue();
9030
9031   // Exit early if the target does not want this transform or if there can't
9032   // possibly be enough uses of the divisor to make the transform worthwhile.
9033   SDValue N1 = N->getOperand(1);
9034   unsigned MinUses = TLI.combineRepeatedFPDivisors();
9035   if (!MinUses || N1->use_size() < MinUses)
9036     return SDValue();
9037
9038   // Find all FDIV users of the same divisor.
9039   // Use a set because duplicates may be present in the user list.
9040   SetVector<SDNode *> Users;
9041   for (auto *U : N1->uses()) {
9042     if (U->getOpcode() == ISD::FDIV && U->getOperand(1) == N1) {
9043       // This division is eligible for optimization only if global unsafe math
9044       // is enabled or if this division allows reciprocal formation.
9045       if (UnsafeMath || U->getFlags()->hasAllowReciprocal())
9046         Users.insert(U);
9047     }
9048   }
9049
9050   // Now that we have the actual number of divisor uses, make sure it meets
9051   // the minimum threshold specified by the target.
9052   if (Users.size() < MinUses)
9053     return SDValue();
9054
9055   EVT VT = N->getValueType(0);
9056   SDLoc DL(N);
9057   SDValue FPOne = DAG.getConstantFP(1.0, DL, VT);
9058   SDValue Reciprocal = DAG.getNode(ISD::FDIV, DL, VT, FPOne, N1, Flags);
9059
9060   // Dividend / Divisor -> Dividend * Reciprocal
9061   for (auto *U : Users) {
9062     SDValue Dividend = U->getOperand(0);
9063     if (Dividend != FPOne) {
9064       SDValue NewNode = DAG.getNode(ISD::FMUL, SDLoc(U), VT, Dividend,
9065                                     Reciprocal, Flags);
9066       CombineTo(U, NewNode);
9067     } else if (U != Reciprocal.getNode()) {
9068       // In the absence of fast-math-flags, this user node is always the
9069       // same node as Reciprocal, but with FMF they may be different nodes.
9070       CombineTo(U, Reciprocal);
9071     }
9072   }
9073   return SDValue(N, 0);  // N was replaced.
9074 }
9075
9076 SDValue DAGCombiner::visitFDIV(SDNode *N) {
9077   SDValue N0 = N->getOperand(0);
9078   SDValue N1 = N->getOperand(1);
9079   ConstantFPSDNode *N0CFP = dyn_cast<ConstantFPSDNode>(N0);
9080   ConstantFPSDNode *N1CFP = dyn_cast<ConstantFPSDNode>(N1);
9081   EVT VT = N->getValueType(0);
9082   SDLoc DL(N);
9083   const TargetOptions &Options = DAG.getTarget().Options;
9084   SDNodeFlags *Flags = &cast<BinaryWithFlagsSDNode>(N)->Flags;
9085
9086   // fold vector ops
9087   if (VT.isVector())
9088     if (SDValue FoldedVOp = SimplifyVBinOp(N))
9089       return FoldedVOp;
9090
9091   // fold (fdiv c1, c2) -> c1/c2
9092   if (N0CFP && N1CFP)
9093     return DAG.getNode(ISD::FDIV, SDLoc(N), VT, N0, N1, Flags);
9094
9095   if (Options.UnsafeFPMath) {
9096     // fold (fdiv X, c2) -> fmul X, 1/c2 if losing precision is acceptable.
9097     if (N1CFP) {
9098       // Compute the reciprocal 1.0 / c2.
9099       const APFloat &N1APF = N1CFP->getValueAPF();
9100       APFloat Recip(N1APF.getSemantics(), 1); // 1.0
9101       APFloat::opStatus st = Recip.divide(N1APF, APFloat::rmNearestTiesToEven);
9102       // Only do the transform if the reciprocal is a legal fp immediate that
9103       // isn't too nasty (eg NaN, denormal, ...).
9104       if ((st == APFloat::opOK || st == APFloat::opInexact) && // Not too nasty
9105           (!LegalOperations ||
9106            // FIXME: custom lowering of ConstantFP might fail (see e.g. ARM
9107            // backend)... we should handle this gracefully after Legalize.
9108            // TLI.isOperationLegalOrCustom(llvm::ISD::ConstantFP, VT) ||
9109            TLI.isOperationLegal(llvm::ISD::ConstantFP, VT) ||
9110            TLI.isFPImmLegal(Recip, VT)))
9111         return DAG.getNode(ISD::FMUL, DL, VT, N0,
9112                            DAG.getConstantFP(Recip, DL, VT), Flags);
9113     }
9114
9115     // If this FDIV is part of a reciprocal square root, it may be folded
9116     // into a target-specific square root estimate instruction.
9117     if (N1.getOpcode() == ISD::FSQRT) {
9118       if (SDValue RV = buildRsqrtEstimate(N1.getOperand(0), Flags)) {
9119         return DAG.getNode(ISD::FMUL, DL, VT, N0, RV, Flags);
9120       }
9121     } else if (N1.getOpcode() == ISD::FP_EXTEND &&
9122                N1.getOperand(0).getOpcode() == ISD::FSQRT) {
9123       if (SDValue RV = buildRsqrtEstimate(N1.getOperand(0).getOperand(0),
9124                                           Flags)) {
9125         RV = DAG.getNode(ISD::FP_EXTEND, SDLoc(N1), VT, RV);
9126         AddToWorklist(RV.getNode());
9127         return DAG.getNode(ISD::FMUL, DL, VT, N0, RV, Flags);
9128       }
9129     } else if (N1.getOpcode() == ISD::FP_ROUND &&
9130                N1.getOperand(0).getOpcode() == ISD::FSQRT) {
9131       if (SDValue RV = buildRsqrtEstimate(N1.getOperand(0).getOperand(0),
9132                                           Flags)) {
9133         RV = DAG.getNode(ISD::FP_ROUND, SDLoc(N1), VT, RV, N1.getOperand(1));
9134         AddToWorklist(RV.getNode());
9135         return DAG.getNode(ISD::FMUL, DL, VT, N0, RV, Flags);
9136       }
9137     } else if (N1.getOpcode() == ISD::FMUL) {
9138       // Look through an FMUL. Even though this won't remove the FDIV directly,
9139       // it's still worthwhile to get rid of the FSQRT if possible.
9140       SDValue SqrtOp;
9141       SDValue OtherOp;
9142       if (N1.getOperand(0).getOpcode() == ISD::FSQRT) {
9143         SqrtOp = N1.getOperand(0);
9144         OtherOp = N1.getOperand(1);
9145       } else if (N1.getOperand(1).getOpcode() == ISD::FSQRT) {
9146         SqrtOp = N1.getOperand(1);
9147         OtherOp = N1.getOperand(0);
9148       }
9149       if (SqrtOp.getNode()) {
9150         // We found a FSQRT, so try to make this fold:
9151         // x / (y * sqrt(z)) -> x * (rsqrt(z) / y)
9152         if (SDValue RV = buildRsqrtEstimate(SqrtOp.getOperand(0), Flags)) {
9153           RV = DAG.getNode(ISD::FDIV, SDLoc(N1), VT, RV, OtherOp, Flags);
9154           AddToWorklist(RV.getNode());
9155           return DAG.getNode(ISD::FMUL, DL, VT, N0, RV, Flags);
9156         }
9157       }
9158     }
9159
9160     // Fold into a reciprocal estimate and multiply instead of a real divide.
9161     if (SDValue RV = BuildReciprocalEstimate(N1, Flags)) {
9162       AddToWorklist(RV.getNode());
9163       return DAG.getNode(ISD::FMUL, DL, VT, N0, RV, Flags);
9164     }
9165   }
9166
9167   // (fdiv (fneg X), (fneg Y)) -> (fdiv X, Y)
9168   if (char LHSNeg = isNegatibleForFree(N0, LegalOperations, TLI, &Options)) {
9169     if (char RHSNeg = isNegatibleForFree(N1, LegalOperations, TLI, &Options)) {
9170       // Both can be negated for free, check to see if at least one is cheaper
9171       // negated.
9172       if (LHSNeg == 2 || RHSNeg == 2)
9173         return DAG.getNode(ISD::FDIV, SDLoc(N), VT,
9174                            GetNegatedExpression(N0, DAG, LegalOperations),
9175                            GetNegatedExpression(N1, DAG, LegalOperations),
9176                            Flags);
9177     }
9178   }
9179
9180   if (SDValue CombineRepeatedDivisors = combineRepeatedFPDivisors(N))
9181     return CombineRepeatedDivisors;
9182
9183   return SDValue();
9184 }
9185
9186 SDValue DAGCombiner::visitFREM(SDNode *N) {
9187   SDValue N0 = N->getOperand(0);
9188   SDValue N1 = N->getOperand(1);
9189   ConstantFPSDNode *N0CFP = dyn_cast<ConstantFPSDNode>(N0);
9190   ConstantFPSDNode *N1CFP = dyn_cast<ConstantFPSDNode>(N1);
9191   EVT VT = N->getValueType(0);
9192
9193   // fold (frem c1, c2) -> fmod(c1,c2)
9194   if (N0CFP && N1CFP)
9195     return DAG.getNode(ISD::FREM, SDLoc(N), VT, N0, N1,
9196                        &cast<BinaryWithFlagsSDNode>(N)->Flags);
9197
9198   return SDValue();
9199 }
9200
9201 SDValue DAGCombiner::visitFSQRT(SDNode *N) {
9202   if (!DAG.getTarget().Options.UnsafeFPMath)
9203     return SDValue();
9204
9205   SDValue N0 = N->getOperand(0);
9206   if (TLI.isFsqrtCheap(N0, DAG))
9207     return SDValue();
9208
9209   // TODO: FSQRT nodes should have flags that propagate to the created nodes.
9210   // For now, create a Flags object for use with all unsafe math transforms.
9211   SDNodeFlags Flags;
9212   Flags.setUnsafeAlgebra(true);
9213   return buildSqrtEstimate(N0, &Flags);
9214 }
9215
9216 /// copysign(x, fp_extend(y)) -> copysign(x, y)
9217 /// copysign(x, fp_round(y)) -> copysign(x, y)
9218 static inline bool CanCombineFCOPYSIGN_EXTEND_ROUND(SDNode *N) {
9219   SDValue N1 = N->getOperand(1);
9220   if ((N1.getOpcode() == ISD::FP_EXTEND ||
9221        N1.getOpcode() == ISD::FP_ROUND)) {
9222     // Do not optimize out type conversion of f128 type yet.
9223     // For some targets like x86_64, configuration is changed to keep one f128
9224     // value in one SSE register, but instruction selection cannot handle
9225     // FCOPYSIGN on SSE registers yet.
9226     EVT N1VT = N1->getValueType(0);
9227     EVT N1Op0VT = N1->getOperand(0)->getValueType(0);
9228     return (N1VT == N1Op0VT || N1Op0VT != MVT::f128);
9229   }
9230   return false;
9231 }
9232
9233 SDValue DAGCombiner::visitFCOPYSIGN(SDNode *N) {
9234   SDValue N0 = N->getOperand(0);
9235   SDValue N1 = N->getOperand(1);
9236   ConstantFPSDNode *N0CFP = dyn_cast<ConstantFPSDNode>(N0);
9237   ConstantFPSDNode *N1CFP = dyn_cast<ConstantFPSDNode>(N1);
9238   EVT VT = N->getValueType(0);
9239
9240   if (N0CFP && N1CFP) // Constant fold
9241     return DAG.getNode(ISD::FCOPYSIGN, SDLoc(N), VT, N0, N1);
9242
9243   if (N1CFP) {
9244     const APFloat &V = N1CFP->getValueAPF();
9245     // copysign(x, c1) -> fabs(x)       iff ispos(c1)
9246     // copysign(x, c1) -> fneg(fabs(x)) iff isneg(c1)
9247     if (!V.isNegative()) {
9248       if (!LegalOperations || TLI.isOperationLegal(ISD::FABS, VT))
9249         return DAG.getNode(ISD::FABS, SDLoc(N), VT, N0);
9250     } else {
9251       if (!LegalOperations || TLI.isOperationLegal(ISD::FNEG, VT))
9252         return DAG.getNode(ISD::FNEG, SDLoc(N), VT,
9253                            DAG.getNode(ISD::FABS, SDLoc(N0), VT, N0));
9254     }
9255   }
9256
9257   // copysign(fabs(x), y) -> copysign(x, y)
9258   // copysign(fneg(x), y) -> copysign(x, y)
9259   // copysign(copysign(x,z), y) -> copysign(x, y)
9260   if (N0.getOpcode() == ISD::FABS || N0.getOpcode() == ISD::FNEG ||
9261       N0.getOpcode() == ISD::FCOPYSIGN)
9262     return DAG.getNode(ISD::FCOPYSIGN, SDLoc(N), VT, N0.getOperand(0), N1);
9263
9264   // copysign(x, abs(y)) -> abs(x)
9265   if (N1.getOpcode() == ISD::FABS)
9266     return DAG.getNode(ISD::FABS, SDLoc(N), VT, N0);
9267
9268   // copysign(x, copysign(y,z)) -> copysign(x, z)
9269   if (N1.getOpcode() == ISD::FCOPYSIGN)
9270     return DAG.getNode(ISD::FCOPYSIGN, SDLoc(N), VT, N0, N1.getOperand(1));
9271
9272   // copysign(x, fp_extend(y)) -> copysign(x, y)
9273   // copysign(x, fp_round(y)) -> copysign(x, y)
9274   if (CanCombineFCOPYSIGN_EXTEND_ROUND(N))
9275     return DAG.getNode(ISD::FCOPYSIGN, SDLoc(N), VT, N0, N1.getOperand(0));
9276
9277   return SDValue();
9278 }
9279
9280 SDValue DAGCombiner::visitSINT_TO_FP(SDNode *N) {
9281   SDValue N0 = N->getOperand(0);
9282   EVT VT = N->getValueType(0);
9283   EVT OpVT = N0.getValueType();
9284
9285   // fold (sint_to_fp c1) -> c1fp
9286   if (DAG.isConstantIntBuildVectorOrConstantInt(N0) &&
9287       // ...but only if the target supports immediate floating-point values
9288       (!LegalOperations ||
9289        TLI.isOperationLegalOrCustom(llvm::ISD::ConstantFP, VT)))
9290     return DAG.getNode(ISD::SINT_TO_FP, SDLoc(N), VT, N0);
9291
9292   // If the input is a legal type, and SINT_TO_FP is not legal on this target,
9293   // but UINT_TO_FP is legal on this target, try to convert.
9294   if (!TLI.isOperationLegalOrCustom(ISD::SINT_TO_FP, OpVT) &&
9295       TLI.isOperationLegalOrCustom(ISD::UINT_TO_FP, OpVT)) {
9296     // If the sign bit is known to be zero, we can change this to UINT_TO_FP.
9297     if (DAG.SignBitIsZero(N0))
9298       return DAG.getNode(ISD::UINT_TO_FP, SDLoc(N), VT, N0);
9299   }
9300
9301   // The next optimizations are desirable only if SELECT_CC can be lowered.
9302   if (TLI.isOperationLegalOrCustom(ISD::SELECT_CC, VT) || !LegalOperations) {
9303     // fold (sint_to_fp (setcc x, y, cc)) -> (select_cc x, y, -1.0, 0.0,, cc)
9304     if (N0.getOpcode() == ISD::SETCC && N0.getValueType() == MVT::i1 &&
9305         !VT.isVector() &&
9306         (!LegalOperations ||
9307          TLI.isOperationLegalOrCustom(llvm::ISD::ConstantFP, VT))) {
9308       SDLoc DL(N);
9309       SDValue Ops[] =
9310         { N0.getOperand(0), N0.getOperand(1),
9311           DAG.getConstantFP(-1.0, DL, VT), DAG.getConstantFP(0.0, DL, VT),
9312           N0.getOperand(2) };
9313       return DAG.getNode(ISD::SELECT_CC, DL, VT, Ops);
9314     }
9315
9316     // fold (sint_to_fp (zext (setcc x, y, cc))) ->
9317     //      (select_cc x, y, 1.0, 0.0,, cc)
9318     if (N0.getOpcode() == ISD::ZERO_EXTEND &&
9319         N0.getOperand(0).getOpcode() == ISD::SETCC &&!VT.isVector() &&
9320         (!LegalOperations ||
9321          TLI.isOperationLegalOrCustom(llvm::ISD::ConstantFP, VT))) {
9322       SDLoc DL(N);
9323       SDValue Ops[] =
9324         { N0.getOperand(0).getOperand(0), N0.getOperand(0).getOperand(1),
9325           DAG.getConstantFP(1.0, DL, VT), DAG.getConstantFP(0.0, DL, VT),
9326           N0.getOperand(0).getOperand(2) };
9327       return DAG.getNode(ISD::SELECT_CC, DL, VT, Ops);
9328     }
9329   }
9330
9331   return SDValue();
9332 }
9333
9334 SDValue DAGCombiner::visitUINT_TO_FP(SDNode *N) {
9335   SDValue N0 = N->getOperand(0);
9336   EVT VT = N->getValueType(0);
9337   EVT OpVT = N0.getValueType();
9338
9339   // fold (uint_to_fp c1) -> c1fp
9340   if (DAG.isConstantIntBuildVectorOrConstantInt(N0) &&
9341       // ...but only if the target supports immediate floating-point values
9342       (!LegalOperations ||
9343        TLI.isOperationLegalOrCustom(llvm::ISD::ConstantFP, VT)))
9344     return DAG.getNode(ISD::UINT_TO_FP, SDLoc(N), VT, N0);
9345
9346   // If the input is a legal type, and UINT_TO_FP is not legal on this target,
9347   // but SINT_TO_FP is legal on this target, try to convert.
9348   if (!TLI.isOperationLegalOrCustom(ISD::UINT_TO_FP, OpVT) &&
9349       TLI.isOperationLegalOrCustom(ISD::SINT_TO_FP, OpVT)) {
9350     // If the sign bit is known to be zero, we can change this to SINT_TO_FP.
9351     if (DAG.SignBitIsZero(N0))
9352       return DAG.getNode(ISD::SINT_TO_FP, SDLoc(N), VT, N0);
9353   }
9354
9355   // The next optimizations are desirable only if SELECT_CC can be lowered.
9356   if (TLI.isOperationLegalOrCustom(ISD::SELECT_CC, VT) || !LegalOperations) {
9357     // fold (uint_to_fp (setcc x, y, cc)) -> (select_cc x, y, -1.0, 0.0,, cc)
9358
9359     if (N0.getOpcode() == ISD::SETCC && !VT.isVector() &&
9360         (!LegalOperations ||
9361          TLI.isOperationLegalOrCustom(llvm::ISD::ConstantFP, VT))) {
9362       SDLoc DL(N);
9363       SDValue Ops[] =
9364         { N0.getOperand(0), N0.getOperand(1),
9365           DAG.getConstantFP(1.0, DL, VT), DAG.getConstantFP(0.0, DL, VT),
9366           N0.getOperand(2) };
9367       return DAG.getNode(ISD::SELECT_CC, DL, VT, Ops);
9368     }
9369   }
9370
9371   return SDValue();
9372 }
9373
9374 // Fold (fp_to_{s/u}int ({s/u}int_to_fpx)) -> zext x, sext x, trunc x, or x
9375 static SDValue FoldIntToFPToInt(SDNode *N, SelectionDAG &DAG) {
9376   SDValue N0 = N->getOperand(0);
9377   EVT VT = N->getValueType(0);
9378
9379   if (N0.getOpcode() != ISD::UINT_TO_FP && N0.getOpcode() != ISD::SINT_TO_FP)
9380     return SDValue();
9381
9382   SDValue Src = N0.getOperand(0);
9383   EVT SrcVT = Src.getValueType();
9384   bool IsInputSigned = N0.getOpcode() == ISD::SINT_TO_FP;
9385   bool IsOutputSigned = N->getOpcode() == ISD::FP_TO_SINT;
9386
9387   // We can safely assume the conversion won't overflow the output range,
9388   // because (for example) (uint8_t)18293.f is undefined behavior.
9389
9390   // Since we can assume the conversion won't overflow, our decision as to
9391   // whether the input will fit in the float should depend on the minimum
9392   // of the input range and output range.
9393
9394   // This means this is also safe for a signed input and unsigned output, since
9395   // a negative input would lead to undefined behavior.
9396   unsigned InputSize = (int)SrcVT.getScalarSizeInBits() - IsInputSigned;
9397   unsigned OutputSize = (int)VT.getScalarSizeInBits() - IsOutputSigned;
9398   unsigned ActualSize = std::min(InputSize, OutputSize);
9399   const fltSemantics &sem = DAG.EVTToAPFloatSemantics(N0.getValueType());
9400
9401   // We can only fold away the float conversion if the input range can be
9402   // represented exactly in the float range.
9403   if (APFloat::semanticsPrecision(sem) >= ActualSize) {
9404     if (VT.getScalarSizeInBits() > SrcVT.getScalarSizeInBits()) {
9405       unsigned ExtOp = IsInputSigned && IsOutputSigned ? ISD::SIGN_EXTEND
9406                                                        : ISD::ZERO_EXTEND;
9407       return DAG.getNode(ExtOp, SDLoc(N), VT, Src);
9408     }
9409     if (VT.getScalarSizeInBits() < SrcVT.getScalarSizeInBits())
9410       return DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, SDLoc(N), VT, Src);
9411     return DAG.getBitcast(VT, Src);
9412   }
9413   return SDValue();
9414 }
9415
9416 SDValue DAGCombiner::visitFP_TO_SINT(SDNode *N) {
9417   SDValue N0 = N->getOperand(0);
9418   EVT VT = N->getValueType(0);
9419
9420   // fold (fp_to_sint c1fp) -> c1
9421   if (isConstantFPBuildVectorOrConstantFP(N0))
9422     return DAG.getNode(ISD::FP_TO_SINT, SDLoc(N), VT, N0);
9423
9424   return FoldIntToFPToInt(N, DAG);
9425 }
9426
9427 SDValue DAGCombiner::visitFP_TO_UINT(SDNode *N) {
9428   SDValue N0 = N->getOperand(0);
9429   EVT VT = N->getValueType(0);
9430
9431   // fold (fp_to_uint c1fp) -> c1
9432   if (isConstantFPBuildVectorOrConstantFP(N0))
9433     return DAG.getNode(ISD::FP_TO_UINT, SDLoc(N), VT, N0);
9434
9435   return FoldIntToFPToInt(N, DAG);
9436 }
9437
9438 SDValue DAGCombiner::visitFP_ROUND(SDNode *N) {
9439   SDValue N0 = N->getOperand(0);
9440   SDValue N1 = N->getOperand(1);
9441   ConstantFPSDNode *N0CFP = dyn_cast<ConstantFPSDNode>(N0);
9442   EVT VT = N->getValueType(0);
9443
9444   // fold (fp_round c1fp) -> c1fp
9445   if (N0CFP)
9446     return DAG.getNode(ISD::FP_ROUND, SDLoc(N), VT, N0, N1);
9447
9448   // fold (fp_round (fp_extend x)) -> x
9449   if (N0.getOpcode() == ISD::FP_EXTEND && VT == N0.getOperand(0).getValueType())
9450     return N0.getOperand(0);
9451
9452   // fold (fp_round (fp_round x)) -> (fp_round x)
9453   if (N0.getOpcode() == ISD::FP_ROUND) {
9454     const bool NIsTrunc = N->getConstantOperandVal(1) == 1;
9455     const bool N0IsTrunc = N0.getConstantOperandVal(1) == 1;
9456
9457     // Skip this folding if it results in an fp_round from f80 to f16.
9458     //
9459     // f80 to f16 always generates an expensive (and as yet, unimplemented)
9460     // libcall to __truncxfhf2 instead of selecting native f16 conversion
9461     // instructions from f32 or f64.  Moreover, the first (value-preserving)
9462     // fp_round from f80 to either f32 or f64 may become a NOP in platforms like
9463     // x86.
9464     if (N0.getOperand(0).getValueType() == MVT::f80 && VT == MVT::f16)
9465       return SDValue();
9466
9467     // If the first fp_round isn't a value preserving truncation, it might
9468     // introduce a tie in the second fp_round, that wouldn't occur in the
9469     // single-step fp_round we want to fold to.
9470     // In other words, double rounding isn't the same as rounding.
9471     // Also, this is a value preserving truncation iff both fp_round's are.
9472     if (DAG.getTarget().Options.UnsafeFPMath || N0IsTrunc) {
9473       SDLoc DL(N);
9474       return DAG.getNode(ISD::FP_ROUND, DL, VT, N0.getOperand(0),
9475                          DAG.getIntPtrConstant(NIsTrunc && N0IsTrunc, DL));
9476     }
9477   }
9478
9479   // fold (fp_round (copysign X, Y)) -> (copysign (fp_round X), Y)
9480   if (N0.getOpcode() == ISD::FCOPYSIGN && N0.getNode()->hasOneUse()) {
9481     SDValue Tmp = DAG.getNode(ISD::FP_ROUND, SDLoc(N0), VT,
9482                               N0.getOperand(0), N1);
9483     AddToWorklist(Tmp.getNode());
9484     return DAG.getNode(ISD::FCOPYSIGN, SDLoc(N), VT,
9485                        Tmp, N0.getOperand(1));
9486   }
9487
9488   return SDValue();
9489 }
9490
9491 SDValue DAGCombiner::visitFP_ROUND_INREG(SDNode *N) {
9492   SDValue N0 = N->getOperand(0);
9493   EVT VT = N->getValueType(0);
9494   EVT EVT = cast<VTSDNode>(N->getOperand(1))->getVT();
9495   ConstantFPSDNode *N0CFP = dyn_cast<ConstantFPSDNode>(N0);
9496
9497   // fold (fp_round_inreg c1fp) -> c1fp
9498   if (N0CFP && isTypeLegal(EVT)) {
9499     SDLoc DL(N);
9500     SDValue Round = DAG.getConstantFP(*N0CFP->getConstantFPValue(), DL, EVT);
9501     return DAG.getNode(ISD::FP_EXTEND, DL, VT, Round);
9502   }
9503
9504   return SDValue();
9505 }
9506
9507 SDValue DAGCombiner::visitFP_EXTEND(SDNode *N) {
9508   SDValue N0 = N->getOperand(0);
9509   EVT VT = N->getValueType(0);
9510
9511   // If this is fp_round(fpextend), don't fold it, allow ourselves to be folded.
9512   if (N->hasOneUse() &&
9513       N->use_begin()->getOpcode() == ISD::FP_ROUND)
9514     return SDValue();
9515
9516   // fold (fp_extend c1fp) -> c1fp
9517   if (isConstantFPBuildVectorOrConstantFP(N0))
9518     return DAG.getNode(ISD::FP_EXTEND, SDLoc(N), VT, N0);
9519
9520   // fold (fp_extend (fp16_to_fp op)) -> (fp16_to_fp op)
9521   if (N0.getOpcode() == ISD::FP16_TO_FP &&
9522       TLI.getOperationAction(ISD::FP16_TO_FP, VT) == TargetLowering::Legal)
9523     return DAG.getNode(ISD::FP16_TO_FP, SDLoc(N), VT, N0.getOperand(0));
9524
9525   // Turn fp_extend(fp_round(X, 1)) -> x since the fp_round doesn't affect the
9526   // value of X.
9527   if (N0.getOpcode() == ISD::FP_ROUND
9528       && N0.getConstantOperandVal(1) == 1) {
9529     SDValue In = N0.getOperand(0);
9530     if (In.getValueType() == VT) return In;
9531     if (VT.bitsLT(In.getValueType()))
9532       return DAG.getNode(ISD::FP_ROUND, SDLoc(N), VT,
9533                          In, N0.getOperand(1));
9534     return DAG.getNode(ISD::FP_EXTEND, SDLoc(N), VT, In);
9535   }
9536
9537   // fold (fpext (load x)) -> (fpext (fptrunc (extload x)))
9538   if (ISD::isNormalLoad(N0.getNode()) && N0.hasOneUse() &&
9539        TLI.isLoadExtLegal(ISD::EXTLOAD, VT, N0.getValueType())) {
9540     LoadSDNode *LN0 = cast<LoadSDNode>(N0);
9541     SDValue ExtLoad = DAG.getExtLoad(ISD::EXTLOAD, SDLoc(N), VT,
9542                                      LN0->getChain(),
9543                                      LN0->getBasePtr(), N0.getValueType(),
9544                                      LN0->getMemOperand());
9545     CombineTo(N, ExtLoad);
9546     CombineTo(N0.getNode(),
9547               DAG.getNode(ISD::FP_ROUND, SDLoc(N0),
9548                           N0.getValueType(), ExtLoad,
9549                           DAG.getIntPtrConstant(1, SDLoc(N0))),
9550               ExtLoad.getValue(1));
9551     return SDValue(N, 0);   // Return N so it doesn't get rechecked!
9552   }
9553
9554   return SDValue();
9555 }
9556
9557 SDValue DAGCombiner::visitFCEIL(SDNode *N) {
9558   SDValue N0 = N->getOperand(0);
9559   EVT VT = N->getValueType(0);
9560
9561   // fold (fceil c1) -> fceil(c1)
9562   if (isConstantFPBuildVectorOrConstantFP(N0))
9563     return DAG.getNode(ISD::FCEIL, SDLoc(N), VT, N0);
9564
9565   return SDValue();
9566 }
9567
9568 SDValue DAGCombiner::visitFTRUNC(SDNode *N) {
9569   SDValue N0 = N->getOperand(0);
9570   EVT VT = N->getValueType(0);
9571
9572   // fold (ftrunc c1) -> ftrunc(c1)
9573   if (isConstantFPBuildVectorOrConstantFP(N0))
9574     return DAG.getNode(ISD::FTRUNC, SDLoc(N), VT, N0);
9575
9576   return SDValue();
9577 }
9578
9579 SDValue DAGCombiner::visitFFLOOR(SDNode *N) {
9580   SDValue N0 = N->getOperand(0);
9581   EVT VT = N->getValueType(0);
9582
9583   // fold (ffloor c1) -> ffloor(c1)
9584   if (isConstantFPBuildVectorOrConstantFP(N0))
9585     return DAG.getNode(ISD::FFLOOR, SDLoc(N), VT, N0);
9586
9587   return SDValue();
9588 }
9589
9590 // FIXME: FNEG and FABS have a lot in common; refactor.
9591 SDValue DAGCombiner::visitFNEG(SDNode *N) {
9592   SDValue N0 = N->getOperand(0);
9593   EVT VT = N->getValueType(0);
9594
9595   // Constant fold FNEG.
9596   if (isConstantFPBuildVectorOrConstantFP(N0))
9597     return DAG.getNode(ISD::FNEG, SDLoc(N), VT, N0);
9598
9599   if (isNegatibleForFree(N0, LegalOperations, DAG.getTargetLoweringInfo(),
9600                          &DAG.getTarget().Options))
9601     return GetNegatedExpression(N0, DAG, LegalOperations);
9602
9603   // Transform fneg(bitconvert(x)) -> bitconvert(x ^ sign) to avoid loading
9604   // constant pool values.
9605   if (!TLI.isFNegFree(VT) &&
9606       N0.getOpcode() == ISD::BITCAST &&
9607       N0.getNode()->hasOneUse()) {
9608     SDValue Int = N0.getOperand(0);
9609     EVT IntVT = Int.getValueType();
9610     if (IntVT.isInteger() && !IntVT.isVector()) {
9611       APInt SignMask;
9612       if (N0.getValueType().isVector()) {
9613         // For a vector, get a mask such as 0x80... per scalar element
9614         // and splat it.
9615         SignMask = APInt::getSignBit(N0.getScalarValueSizeInBits());
9616         SignMask = APInt::getSplat(IntVT.getSizeInBits(), SignMask);
9617       } else {
9618         // For a scalar, just generate 0x80...
9619         SignMask = APInt::getSignBit(IntVT.getSizeInBits());
9620       }
9621       SDLoc DL0(N0);
9622       Int = DAG.getNode(ISD::XOR, DL0, IntVT, Int,
9623                         DAG.getConstant(SignMask, DL0, IntVT));
9624       AddToWorklist(Int.getNode());
9625       return DAG.getBitcast(VT, Int);
9626     }
9627   }
9628
9629   // (fneg (fmul c, x)) -> (fmul -c, x)
9630   if (N0.getOpcode() == ISD::FMUL &&
9631       (N0.getNode()->hasOneUse() || !TLI.isFNegFree(VT))) {
9632     ConstantFPSDNode *CFP1 = dyn_cast<ConstantFPSDNode>(N0.getOperand(1));
9633     if (CFP1) {
9634       APFloat CVal = CFP1->getValueAPF();
9635       CVal.changeSign();
9636       if (Level >= AfterLegalizeDAG &&
9637           (TLI.isFPImmLegal(CVal, VT) ||
9638            TLI.isOperationLegal(ISD::ConstantFP, VT)))
9639         return DAG.getNode(ISD::FMUL, SDLoc(N), VT, N0.getOperand(0),
9640                            DAG.getNode(ISD::FNEG, SDLoc(N), VT,
9641                                        N0.getOperand(1)),
9642                            &cast<BinaryWithFlagsSDNode>(N0)->Flags);
9643     }
9644   }
9645
9646   return SDValue();
9647 }
9648
9649 SDValue DAGCombiner::visitFMINNUM(SDNode *N) {
9650   SDValue N0 = N->getOperand(0);
9651   SDValue N1 = N->getOperand(1);
9652   EVT VT = N->getValueType(0);
9653   const ConstantFPSDNode *N0CFP = isConstOrConstSplatFP(N0);
9654   const ConstantFPSDNode *N1CFP = isConstOrConstSplatFP(N1);
9655
9656   if (N0CFP && N1CFP) {
9657     const APFloat &C0 = N0CFP->getValueAPF();
9658     const APFloat &C1 = N1CFP->getValueAPF();
9659     return DAG.getConstantFP(minnum(C0, C1), SDLoc(N), VT);
9660   }
9661
9662   // Canonicalize to constant on RHS.
9663   if (isConstantFPBuildVectorOrConstantFP(N0) &&
9664      !isConstantFPBuildVectorOrConstantFP(N1))
9665     return DAG.getNode(ISD::FMINNUM, SDLoc(N), VT, N1, N0);
9666
9667   return SDValue();
9668 }
9669
9670 SDValue DAGCombiner::visitFMAXNUM(SDNode *N) {
9671   SDValue N0 = N->getOperand(0);
9672   SDValue N1 = N->getOperand(1);
9673   EVT VT = N->getValueType(0);
9674   const ConstantFPSDNode *N0CFP = isConstOrConstSplatFP(N0);
9675   const ConstantFPSDNode *N1CFP = isConstOrConstSplatFP(N1);
9676
9677   if (N0CFP && N1CFP) {
9678     const APFloat &C0 = N0CFP->getValueAPF();
9679     const APFloat &C1 = N1CFP->getValueAPF();
9680     return DAG.getConstantFP(maxnum(C0, C1), SDLoc(N), VT);
9681   }
9682
9683   // Canonicalize to constant on RHS.
9684   if (isConstantFPBuildVectorOrConstantFP(N0) &&
9685      !isConstantFPBuildVectorOrConstantFP(N1))
9686     return DAG.getNode(ISD::FMAXNUM, SDLoc(N), VT, N1, N0);
9687
9688   return SDValue();
9689 }
9690
9691 SDValue DAGCombiner::visitFABS(SDNode *N) {
9692   SDValue N0 = N->getOperand(0);
9693   EVT VT = N->getValueType(0);
9694
9695   // fold (fabs c1) -> fabs(c1)
9696   if (isConstantFPBuildVectorOrConstantFP(N0))
9697     return DAG.getNode(ISD::FABS, SDLoc(N), VT, N0);
9698
9699   // fold (fabs (fabs x)) -> (fabs x)
9700   if (N0.getOpcode() == ISD::FABS)
9701     return N->getOperand(0);
9702
9703   // fold (fabs (fneg x)) -> (fabs x)
9704   // fold (fabs (fcopysign x, y)) -> (fabs x)
9705   if (N0.getOpcode() == ISD::FNEG || N0.getOpcode() == ISD::FCOPYSIGN)
9706     return DAG.getNode(ISD::FABS, SDLoc(N), VT, N0.getOperand(0));
9707
9708   // Transform fabs(bitconvert(x)) -> bitconvert(x & ~sign) to avoid loading
9709   // constant pool values.
9710   if (!TLI.isFAbsFree(VT) &&
9711       N0.getOpcode() == ISD::BITCAST &&
9712       N0.getNode()->hasOneUse()) {
9713     SDValue Int = N0.getOperand(0);
9714     EVT IntVT = Int.getValueType();
9715     if (IntVT.isInteger() && !IntVT.isVector()) {
9716       APInt SignMask;
9717       if (N0.getValueType().isVector()) {
9718         // For a vector, get a mask such as 0x7f... per scalar element
9719         // and splat it.
9720         SignMask = ~APInt::getSignBit(N0.getScalarValueSizeInBits());
9721         SignMask = APInt::getSplat(IntVT.getSizeInBits(), SignMask);
9722       } else {
9723         // For a scalar, just generate 0x7f...
9724         SignMask = ~APInt::getSignBit(IntVT.getSizeInBits());
9725       }
9726       SDLoc DL(N0);
9727       Int = DAG.getNode(ISD::AND, DL, IntVT, Int,
9728                         DAG.getConstant(SignMask, DL, IntVT));
9729       AddToWorklist(Int.getNode());
9730       return DAG.getBitcast(N->getValueType(0), Int);
9731     }
9732   }
9733
9734   return SDValue();
9735 }
9736
9737 SDValue DAGCombiner::visitBRCOND(SDNode *N) {
9738   SDValue Chain = N->getOperand(0);
9739   SDValue N1 = N->getOperand(1);
9740   SDValue N2 = N->getOperand(2);
9741
9742   // If N is a constant we could fold this into a fallthrough or unconditional
9743   // branch. However that doesn't happen very often in normal code, because
9744   // Instcombine/SimplifyCFG should have handled the available opportunities.
9745   // If we did this folding here, it would be necessary to update the
9746   // MachineBasicBlock CFG, which is awkward.
9747
9748   // fold a brcond with a setcc condition into a BR_CC node if BR_CC is legal
9749   // on the target.
9750   if (N1.getOpcode() == ISD::SETCC &&
9751       TLI.isOperationLegalOrCustom(ISD::BR_CC,
9752                                    N1.getOperand(0).getValueType())) {
9753     return DAG.getNode(ISD::BR_CC, SDLoc(N), MVT::Other,
9754                        Chain, N1.getOperand(2),
9755                        N1.getOperand(0), N1.getOperand(1), N2);
9756   }
9757
9758   if ((N1.hasOneUse() && N1.getOpcode() == ISD::SRL) ||
9759       ((N1.getOpcode() == ISD::TRUNCATE && N1.hasOneUse()) &&
9760        (N1.getOperand(0).hasOneUse() &&
9761         N1.getOperand(0).getOpcode() == ISD::SRL))) {
9762     SDNode *Trunc = nullptr;
9763     if (N1.getOpcode() == ISD::TRUNCATE) {
9764       // Look pass the truncate.
9765       Trunc = N1.getNode();
9766       N1 = N1.getOperand(0);
9767     }
9768
9769     // Match this pattern so that we can generate simpler code:
9770     //
9771     //   %a = ...
9772     //   %b = and i32 %a, 2
9773     //   %c = srl i32 %b, 1
9774     //   brcond i32 %c ...
9775     //
9776     // into
9777     //
9778     //   %a = ...
9779     //   %b = and i32 %a, 2
9780     //   %c = setcc eq %b, 0
9781     //   brcond %c ...
9782     //
9783     // This applies only when the AND constant value has one bit set and the
9784     // SRL constant is equal to the log2 of the AND constant. The back-end is
9785     // smart enough to convert the result into a TEST/JMP sequence.
9786     SDValue Op0 = N1.getOperand(0);
9787     SDValue Op1 = N1.getOperand(1);
9788
9789     if (Op0.getOpcode() == ISD::AND &&
9790         Op1.getOpcode() == ISD::Constant) {
9791       SDValue AndOp1 = Op0.getOperand(1);
9792
9793       if (AndOp1.getOpcode() == ISD::Constant) {
9794         const APInt &AndConst = cast<ConstantSDNode>(AndOp1)->getAPIntValue();
9795
9796         if (AndConst.isPowerOf2() &&
9797             cast<ConstantSDNode>(Op1)->getAPIntValue()==AndConst.logBase2()) {
9798           SDLoc DL(N);
9799           SDValue SetCC =
9800             DAG.getSetCC(DL,
9801                          getSetCCResultType(Op0.getValueType()),
9802                          Op0, DAG.getConstant(0, DL, Op0.getValueType()),
9803                          ISD::SETNE);
9804
9805           SDValue NewBRCond = DAG.getNode(ISD::BRCOND, DL,
9806                                           MVT::Other, Chain, SetCC, N2);
9807           // Don't add the new BRCond into the worklist or else SimplifySelectCC
9808           // will convert it back to (X & C1) >> C2.
9809           CombineTo(N, NewBRCond, false);
9810           // Truncate is dead.
9811           if (Trunc)
9812             deleteAndRecombine(Trunc);
9813           // Replace the uses of SRL with SETCC
9814           WorklistRemover DeadNodes(*this);
9815           DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(N1, SetCC);
9816           deleteAndRecombine(N1.getNode());
9817           return SDValue(N, 0);   // Return N so it doesn't get rechecked!
9818         }
9819       }
9820     }
9821
9822     if (Trunc)
9823       // Restore N1 if the above transformation doesn't match.
9824       N1 = N->getOperand(1);
9825   }
9826
9827   // Transform br(xor(x, y)) -> br(x != y)
9828   // Transform br(xor(xor(x,y), 1)) -> br (x == y)
9829   if (N1.hasOneUse() && N1.getOpcode() == ISD::XOR) {
9830     SDNode *TheXor = N1.getNode();
9831     SDValue Op0 = TheXor->getOperand(0);
9832     SDValue Op1 = TheXor->getOperand(1);
9833     if (Op0.getOpcode() == Op1.getOpcode()) {
9834       // Avoid missing important xor optimizations.
9835       if (SDValue Tmp = visitXOR(TheXor)) {
9836         if (Tmp.getNode() != TheXor) {
9837           DEBUG(dbgs() << "\nReplacing.8 ";
9838                 TheXor->dump(&DAG);
9839                 dbgs() << "\nWith: ";
9840                 Tmp.getNode()->dump(&DAG);
9841                 dbgs() << '\n');
9842           WorklistRemover DeadNodes(*this);
9843           DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(N1, Tmp);
9844           deleteAndRecombine(TheXor);
9845           return DAG.getNode(ISD::BRCOND, SDLoc(N),
9846                              MVT::Other, Chain, Tmp, N2);
9847         }
9848
9849         // visitXOR has changed XOR's operands or replaced the XOR completely,
9850         // bail out.
9851         return SDValue(N, 0);
9852       }
9853     }
9854
9855     if (Op0.getOpcode() != ISD::SETCC && Op1.getOpcode() != ISD::SETCC) {
9856       bool Equal = false;
9857       if (isOneConstant(Op0) && Op0.hasOneUse() &&
9858           Op0.getOpcode() == ISD::XOR) {
9859         TheXor = Op0.getNode();
9860         Equal = true;
9861       }
9862
9863       EVT SetCCVT = N1.getValueType();
9864       if (LegalTypes)
9865         SetCCVT = getSetCCResultType(SetCCVT);
9866       SDValue SetCC = DAG.getSetCC(SDLoc(TheXor),
9867                                    SetCCVT,
9868                                    Op0, Op1,
9869                                    Equal ? ISD::SETEQ : ISD::SETNE);
9870       // Replace the uses of XOR with SETCC
9871       WorklistRemover DeadNodes(*this);
9872       DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(N1, SetCC);
9873       deleteAndRecombine(N1.getNode());
9874       return DAG.getNode(ISD::BRCOND, SDLoc(N),
9875                          MVT::Other, Chain, SetCC, N2);
9876     }
9877   }
9878
9879   return SDValue();
9880 }
9881
9882 // Operand List for BR_CC: Chain, CondCC, CondLHS, CondRHS, DestBB.
9883 //
9884 SDValue DAGCombiner::visitBR_CC(SDNode *N) {
9885   CondCodeSDNode *CC = cast<CondCodeSDNode>(N->getOperand(1));
9886   SDValue CondLHS = N->getOperand(2), CondRHS = N->getOperand(3);
9887
9888   // If N is a constant we could fold this into a fallthrough or unconditional
9889   // branch. However that doesn't happen very often in normal code, because
9890   // Instcombine/SimplifyCFG should have handled the available opportunities.
9891   // If we did this folding here, it would be necessary to update the
9892   // MachineBasicBlock CFG, which is awkward.
9893
9894   // Use SimplifySetCC to simplify SETCC's.
9895   SDValue Simp = SimplifySetCC(getSetCCResultType(CondLHS.getValueType()),
9896                                CondLHS, CondRHS, CC->get(), SDLoc(N),
9897                                false);
9898   if (Simp.getNode()) AddToWorklist(Simp.getNode());
9899
9900   // fold to a simpler setcc
9901   if (Simp.getNode() && Simp.getOpcode() == ISD::SETCC)
9902     return DAG.getNode(ISD::BR_CC, SDLoc(N), MVT::Other,
9903                        N->getOperand(0), Simp.getOperand(2),
9904                        Simp.getOperand(0), Simp.getOperand(1),
9905                        N->getOperand(4));
9906
9907   return SDValue();
9908 }
9909
9910 /// Return true if 'Use' is a load or a store that uses N as its base pointer
9911 /// and that N may be folded in the load / store addressing mode.
9912 static bool canFoldInAddressingMode(SDNode *N, SDNode *Use,
9913                                     SelectionDAG &DAG,
9914                                     const TargetLowering &TLI) {
9915   EVT VT;
9916   unsigned AS;
9917
9918   if (LoadSDNode *LD  = dyn_cast<LoadSDNode>(Use)) {
9919     if (LD->isIndexed() || LD->getBasePtr().getNode() != N)
9920       return false;
9921     VT = LD->getMemoryVT();
9922     AS = LD->getAddressSpace();
9923   } else if (StoreSDNode *ST  = dyn_cast<StoreSDNode>(Use)) {
9924     if (ST->isIndexed() || ST->getBasePtr().getNode() != N)
9925       return false;
9926     VT = ST->getMemoryVT();
9927     AS = ST->getAddressSpace();
9928   } else
9929     return false;
9930
9931   TargetLowering::AddrMode AM;
9932   if (N->getOpcode() == ISD::ADD) {
9933     ConstantSDNode *Offset = dyn_cast<ConstantSDNode>(N->getOperand(1));
9934     if (Offset)
9935       // [reg +/- imm]
9936       AM.BaseOffs = Offset->getSExtValue();
9937     else
9938       // [reg +/- reg]
9939       AM.Scale = 1;
9940   } else if (N->getOpcode() == ISD::SUB) {
9941     ConstantSDNode *Offset = dyn_cast<ConstantSDNode>(N->getOperand(1));
9942     if (Offset)
9943       // [reg +/- imm]
9944       AM.BaseOffs = -Offset->getSExtValue();
9945     else
9946       // [reg +/- reg]
9947       AM.Scale = 1;
9948   } else
9949     return false;
9950
9951   return TLI.isLegalAddressingMode(DAG.getDataLayout(), AM,
9952                                    VT.getTypeForEVT(*DAG.getContext()), AS);
9953 }
9954
9955 /// Try turning a load/store into a pre-indexed load/store when the base
9956 /// pointer is an add or subtract and it has other uses besides the load/store.
9957 /// After the transformation, the new indexed load/store has effectively folded
9958 /// the add/subtract in and all of its other uses are redirected to the
9959 /// new load/store.
9960 bool DAGCombiner::CombineToPreIndexedLoadStore(SDNode *N) {
9961   if (Level < AfterLegalizeDAG)
9962     return false;
9963
9964   bool isLoad = true;
9965   SDValue Ptr;
9966   EVT VT;
9967   if (LoadSDNode *LD  = dyn_cast<LoadSDNode>(N)) {
9968     if (LD->isIndexed())
9969       return false;
9970     VT = LD->getMemoryVT();
9971     if (!TLI.isIndexedLoadLegal(ISD::PRE_INC, VT) &&
9972         !TLI.isIndexedLoadLegal(ISD::PRE_DEC, VT))
9973       return false;
9974     Ptr = LD->getBasePtr();
9975   } else if (StoreSDNode *ST  = dyn_cast<StoreSDNode>(N)) {
9976     if (ST->isIndexed())
9977       return false;
9978     VT = ST->getMemoryVT();
9979     if (!TLI.isIndexedStoreLegal(ISD::PRE_INC, VT) &&
9980         !TLI.isIndexedStoreLegal(ISD::PRE_DEC, VT))
9981       return false;
9982     Ptr = ST->getBasePtr();
9983     isLoad = false;
9984   } else {
9985     return false;
9986   }
9987
9988   // If the pointer is not an add/sub, or if it doesn't have multiple uses, bail
9989   // out.  There is no reason to make this a preinc/predec.
9990   if ((Ptr.getOpcode() != ISD::ADD && Ptr.getOpcode() != ISD::SUB) ||
9991       Ptr.getNode()->hasOneUse())
9992     return false;
9993
9994   // Ask the target to do addressing mode selection.
9995   SDValue BasePtr;
9996   SDValue Offset;
9997   ISD::MemIndexedMode AM = ISD::UNINDEXED;
9998   if (!TLI.getPreIndexedAddressParts(N, BasePtr, Offset, AM, DAG))
9999     return false;
10000
10001   // Backends without true r+i pre-indexed forms may need to pass a
10002   // constant base with a variable offset so that constant coercion
10003   // will work with the patterns in canonical form.
10004   bool Swapped = false;
10005   if (isa<ConstantSDNode>(BasePtr)) {
10006     std::swap(BasePtr, Offset);
10007     Swapped = true;
10008   }
10009
10010   // Don't create a indexed load / store with zero offset.
10011   if (isNullConstant(Offset))
10012     return false;
10013
10014   // Try turning it into a pre-indexed load / store except when:
10015   // 1) The new base ptr is a frame index.
10016   // 2) If N is a store and the new base ptr is either the same as or is a
10017   //    predecessor of the value being stored.
10018   // 3) Another use of old base ptr is a predecessor of N. If ptr is folded
10019   //    that would create a cycle.
10020   // 4) All uses are load / store ops that use it as old base ptr.
10021
10022   // Check #1.  Preinc'ing a frame index would require copying the stack pointer
10023   // (plus the implicit offset) to a register to preinc anyway.
10024   if (isa<FrameIndexSDNode>(BasePtr) || isa<RegisterSDNode>(BasePtr))
10025     return false;
10026
10027   // Check #2.
10028   if (!isLoad) {
10029     SDValue Val = cast<StoreSDNode>(N)->getValue();
10030     if (Val == BasePtr || BasePtr.getNode()->isPredecessorOf(Val.getNode()))
10031       return false;
10032   }
10033
10034   // Caches for hasPredecessorHelper.
10035   SmallPtrSet<const SDNode *, 32> Visited;
10036   SmallVector<const SDNode *, 16> Worklist;
10037   Worklist.push_back(N);
10038
10039   // If the offset is a constant, there may be other adds of constants that
10040   // can be folded with this one. We should do this to avoid having to keep
10041   // a copy of the original base pointer.
10042   SmallVector<SDNode *, 16> OtherUses;
10043   if (isa<ConstantSDNode>(Offset))
10044     for (SDNode::use_iterator UI = BasePtr.getNode()->use_begin(),
10045                               UE = BasePtr.getNode()->use_end();
10046          UI != UE; ++UI) {
10047       SDUse &Use = UI.getUse();
10048       // Skip the use that is Ptr and uses of other results from BasePtr's
10049       // node (important for nodes that return multiple results).
10050       if (Use.getUser() == Ptr.getNode() || Use != BasePtr)
10051         continue;
10052
10053       if (SDNode::hasPredecessorHelper(Use.getUser(), Visited, Worklist))
10054         continue;
10055
10056       if (Use.getUser()->getOpcode() != ISD::ADD &&
10057           Use.getUser()->getOpcode() != ISD::SUB) {
10058         OtherUses.clear();
10059         break;
10060       }
10061
10062       SDValue Op1 = Use.getUser()->getOperand((UI.getOperandNo() + 1) & 1);
10063       if (!isa<ConstantSDNode>(Op1)) {
10064         OtherUses.clear();
10065         break;
10066       }
10067
10068       // FIXME: In some cases, we can be smarter about this.
10069       if (Op1.getValueType() != Offset.getValueType()) {
10070         OtherUses.clear();
10071         break;
10072       }
10073
10074       OtherUses.push_back(Use.getUser());
10075     }
10076
10077   if (Swapped)
10078     std::swap(BasePtr, Offset);
10079
10080   // Now check for #3 and #4.
10081   bool RealUse = false;
10082
10083   for (SDNode *Use : Ptr.getNode()->uses()) {
10084     if (Use == N)
10085       continue;
10086     if (SDNode::hasPredecessorHelper(Use, Visited, Worklist))
10087       return false;
10088
10089     // If Ptr may be folded in addressing mode of other use, then it's
10090     // not profitable to do this transformation.
10091     if (!canFoldInAddressingMode(Ptr.getNode(), Use, DAG, TLI))
10092       RealUse = true;
10093   }
10094
10095   if (!RealUse)
10096     return false;
10097
10098   SDValue Result;
10099   if (isLoad)
10100     Result = DAG.getIndexedLoad(SDValue(N,0), SDLoc(N),
10101                                 BasePtr, Offset, AM);
10102   else
10103     Result = DAG.getIndexedStore(SDValue(N,0), SDLoc(N),
10104                                  BasePtr, Offset, AM);
10105   ++PreIndexedNodes;
10106   ++NodesCombined;
10107   DEBUG(dbgs() << "\nReplacing.4 ";
10108         N->dump(&DAG);
10109         dbgs() << "\nWith: ";
10110         Result.getNode()->dump(&DAG);
10111         dbgs() << '\n');
10112   WorklistRemover DeadNodes(*this);
10113   if (isLoad) {
10114     DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(SDValue(N, 0), Result.getValue(0));
10115     DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(SDValue(N, 1), Result.getValue(2));
10116   } else {
10117     DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(SDValue(N, 0), Result.getValue(1));
10118   }
10119
10120   // Finally, since the node is now dead, remove it from the graph.
10121   deleteAndRecombine(N);
10122
10123   if (Swapped)
10124     std::swap(BasePtr, Offset);
10125
10126   // Replace other uses of BasePtr that can be updated to use Ptr
10127   for (unsigned i = 0, e = OtherUses.size(); i != e; ++i) {
10128     unsigned OffsetIdx = 1;
10129     if (OtherUses[i]->getOperand(OffsetIdx).getNode() == BasePtr.getNode())
10130       OffsetIdx = 0;
10131     assert(OtherUses[i]->getOperand(!OffsetIdx).getNode() ==
10132            BasePtr.getNode() && "Expected BasePtr operand");
10133
10134     // We need to replace ptr0 in the following expression:
10135     //   x0 * offset0 + y0 * ptr0 = t0
10136     // knowing that
10137     //   x1 * offset1 + y1 * ptr0 = t1 (the indexed load/store)
10138     //
10139     // where x0, x1, y0 and y1 in {-1, 1} are given by the types of the
10140     // indexed load/store and the expresion that needs to be re-written.
10141     //
10142     // Therefore, we have:
10143     //   t0 = (x0 * offset0 - x1 * y0 * y1 *offset1) + (y0 * y1) * t1
10144
10145     ConstantSDNode *CN =
10146       cast<ConstantSDNode>(OtherUses[i]->getOperand(OffsetIdx));
10147     int X0, X1, Y0, Y1;
10148     const APInt &Offset0 = CN->getAPIntValue();
10149     APInt Offset1 = cast<ConstantSDNode>(Offset)->getAPIntValue();
10150
10151     X0 = (OtherUses[i]->getOpcode() == ISD::SUB && OffsetIdx == 1) ? -1 : 1;
10152     Y0 = (OtherUses[i]->getOpcode() == ISD::SUB && OffsetIdx == 0) ? -1 : 1;
10153     X1 = (AM == ISD::PRE_DEC && !Swapped) ? -1 : 1;
10154     Y1 = (AM == ISD::PRE_DEC && Swapped) ? -1 : 1;
10155
10156     unsigned Opcode = (Y0 * Y1 < 0) ? ISD::SUB : ISD::ADD;
10157
10158     APInt CNV = Offset0;
10159     if (X0 < 0) CNV = -CNV;
10160     if (X1 * Y0 * Y1 < 0) CNV = CNV + Offset1;
10161     else CNV = CNV - Offset1;
10162
10163     SDLoc DL(OtherUses[i]);
10164
10165     // We can now generate the new expression.
10166     SDValue NewOp1 = DAG.getConstant(CNV, DL, CN->getValueType(0));
10167     SDValue NewOp2 = Result.getValue(isLoad ? 1 : 0);
10168
10169     SDValue NewUse = DAG.getNode(Opcode,
10170                                  DL,
10171                                  OtherUses[i]->getValueType(0), NewOp1, NewOp2);
10172     DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(SDValue(OtherUses[i], 0), NewUse);
10173     deleteAndRecombine(OtherUses[i]);
10174   }
10175
10176   // Replace the uses of Ptr with uses of the updated base value.
10177   DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(Ptr, Result.getValue(isLoad ? 1 : 0));
10178   deleteAndRecombine(Ptr.getNode());
10179
10180   return true;
10181 }
10182
10183 /// Try to combine a load/store with a add/sub of the base pointer node into a
10184 /// post-indexed load/store. The transformation folded the add/subtract into the
10185 /// new indexed load/store effectively and all of its uses are redirected to the
10186 /// new load/store.
10187 bool DAGCombiner::CombineToPostIndexedLoadStore(SDNode *N) {
10188   if (Level < AfterLegalizeDAG)
10189     return false;
10190
10191   bool isLoad = true;
10192   SDValue Ptr;
10193   EVT VT;
10194   if (LoadSDNode *LD  = dyn_cast<LoadSDNode>(N)) {
10195     if (LD->isIndexed())
10196       return false;
10197     VT = LD->getMemoryVT();
10198     if (!TLI.isIndexedLoadLegal(ISD::POST_INC, VT) &&
10199         !TLI.isIndexedLoadLegal(ISD::POST_DEC, VT))
10200       return false;
10201     Ptr = LD->getBasePtr();
10202   } else if (StoreSDNode *ST  = dyn_cast<StoreSDNode>(N)) {
10203     if (ST->isIndexed())
10204       return false;
10205     VT = ST->getMemoryVT();
10206     if (!TLI.isIndexedStoreLegal(ISD::POST_INC, VT) &&
10207         !TLI.isIndexedStoreLegal(ISD::POST_DEC, VT))
10208       return false;
10209     Ptr = ST->getBasePtr();
10210     isLoad = false;
10211   } else {
10212     return false;
10213   }
10214
10215   if (Ptr.getNode()->hasOneUse())
10216     return false;
10217
10218   for (SDNode *Op : Ptr.getNode()->uses()) {
10219     if (Op == N ||
10220         (Op->getOpcode() != ISD::ADD && Op->getOpcode() != ISD::SUB))
10221       continue;
10222
10223     SDValue BasePtr;
10224     SDValue Offset;
10225     ISD::MemIndexedMode AM = ISD::UNINDEXED;
10226     if (TLI.getPostIndexedAddressParts(N, Op, BasePtr, Offset, AM, DAG)) {
10227       // Don't create a indexed load / store with zero offset.
10228       if (isNullConstant(Offset))
10229         continue;
10230
10231       // Try turning it into a post-indexed load / store except when
10232       // 1) All uses are load / store ops that use it as base ptr (and
10233       //    it may be folded as addressing mmode).
10234       // 2) Op must be independent of N, i.e. Op is neither a predecessor
10235       //    nor a successor of N. Otherwise, if Op is folded that would
10236       //    create a cycle.
10237
10238       if (isa<FrameIndexSDNode>(BasePtr) || isa<RegisterSDNode>(BasePtr))
10239         continue;
10240
10241       // Check for #1.
10242       bool TryNext = false;
10243       for (SDNode *Use : BasePtr.getNode()->uses()) {
10244         if (Use == Ptr.getNode())
10245           continue;
10246
10247         // If all the uses are load / store addresses, then don't do the
10248         // transformation.
10249         if (Use->getOpcode() == ISD::ADD || Use->getOpcode() == ISD::SUB){
10250           bool RealUse = false;
10251           for (SDNode *UseUse : Use->uses()) {
10252             if (!canFoldInAddressingMode(Use, UseUse, DAG, TLI))
10253               RealUse = true;
10254           }
10255
10256           if (!RealUse) {
10257             TryNext = true;
10258             break;
10259           }
10260         }
10261       }
10262
10263       if (TryNext)
10264         continue;
10265
10266       // Check for #2
10267       if (!Op->isPredecessorOf(N) && !N->isPredecessorOf(Op)) {
10268         SDValue Result = isLoad
10269           ? DAG.getIndexedLoad(SDValue(N,0), SDLoc(N),
10270                                BasePtr, Offset, AM)
10271           : DAG.getIndexedStore(SDValue(N,0), SDLoc(N),
10272                                 BasePtr, Offset, AM);
10273         ++PostIndexedNodes;
10274         ++NodesCombined;
10275         DEBUG(dbgs() << "\nReplacing.5 ";
10276               N->dump(&DAG);
10277               dbgs() << "\nWith: ";
10278               Result.getNode()->dump(&DAG);
10279               dbgs() << '\n');
10280         WorklistRemover DeadNodes(*this);
10281         if (isLoad) {
10282           DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(SDValue(N, 0), Result.getValue(0));
10283           DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(SDValue(N, 1), Result.getValue(2));
10284         } else {
10285           DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(SDValue(N, 0), Result.getValue(1));
10286         }
10287
10288         // Finally, since the node is now dead, remove it from the graph.
10289         deleteAndRecombine(N);
10290
10291         // Replace the uses of Use with uses of the updated base value.
10292         DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(SDValue(Op, 0),
10293                                       Result.getValue(isLoad ? 1 : 0));
10294         deleteAndRecombine(Op);
10295         return true;
10296       }
10297     }
10298   }
10299
10300   return false;
10301 }
10302
10303 /// \brief Return the base-pointer arithmetic from an indexed \p LD.
10304 SDValue DAGCombiner::SplitIndexingFromLoad(LoadSDNode *LD) {
10305   ISD::MemIndexedMode AM = LD->getAddressingMode();
10306   assert(AM != ISD::UNINDEXED);
10307   SDValue BP = LD->getOperand(1);
10308   SDValue Inc = LD->getOperand(2);
10309
10310   // Some backends use TargetConstants for load offsets, but don't expect
10311   // TargetConstants in general ADD nodes. We can convert these constants into
10312   // regular Constants (if the constant is not opaque).
10313   assert((Inc.getOpcode() != ISD::TargetConstant ||
10314           !cast<ConstantSDNode>(Inc)->isOpaque()) &&
10315          "Cannot split out indexing using opaque target constants");
10316   if (Inc.getOpcode() == ISD::TargetConstant) {
10317     ConstantSDNode *ConstInc = cast<ConstantSDNode>(Inc);
10318     Inc = DAG.getConstant(*ConstInc->getConstantIntValue(), SDLoc(Inc),
10319                           ConstInc->getValueType(0));
10320   }
10321
10322   unsigned Opc =
10323       (AM == ISD::PRE_INC || AM == ISD::POST_INC ? ISD::ADD : ISD::SUB);
10324   return DAG.getNode(Opc, SDLoc(LD), BP.getSimpleValueType(), BP, Inc);
10325 }
10326
10327 SDValue DAGCombiner::visitLOAD(SDNode *N) {
10328   LoadSDNode *LD  = cast<LoadSDNode>(N);
10329   SDValue Chain = LD->getChain();
10330   SDValue Ptr   = LD->getBasePtr();
10331
10332   // If load is not volatile and there are no uses of the loaded value (and
10333   // the updated indexed value in case of indexed loads), change uses of the
10334   // chain value into uses of the chain input (i.e. delete the dead load).
10335   if (!LD->isVolatile()) {
10336     if (N->getValueType(1) == MVT::Other) {
10337       // Unindexed loads.
10338       if (!N->hasAnyUseOfValue(0)) {
10339         // It's not safe to use the two value CombineTo variant here. e.g.
10340         // v1, chain2 = load chain1, loc
10341         // v2, chain3 = load chain2, loc
10342         // v3         = add v2, c
10343         // Now we replace use of chain2 with chain1.  This makes the second load
10344         // isomorphic to the one we are deleting, and thus makes this load live.
10345         DEBUG(dbgs() << "\nReplacing.6 ";
10346               N->dump(&DAG);
10347               dbgs() << "\nWith chain: ";
10348               Chain.getNode()->dump(&DAG);
10349               dbgs() << "\n");
10350         WorklistRemover DeadNodes(*this);
10351         DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(SDValue(N, 1), Chain);
10352
10353         if (N->use_empty())
10354           deleteAndRecombine(N);
10355
10356         return SDValue(N, 0);   // Return N so it doesn't get rechecked!
10357       }
10358     } else {
10359       // Indexed loads.
10360       assert(N->getValueType(2) == MVT::Other && "Malformed indexed loads?");
10361
10362       // If this load has an opaque TargetConstant offset, then we cannot split
10363       // the indexing into an add/sub directly (that TargetConstant may not be
10364       // valid for a different type of node, and we cannot convert an opaque
10365       // target constant into a regular constant).
10366       bool HasOTCInc = LD->getOperand(2).getOpcode() == ISD::TargetConstant &&
10367                        cast<ConstantSDNode>(LD->getOperand(2))->isOpaque();
10368
10369       if (!N->hasAnyUseOfValue(0) &&
10370           ((MaySplitLoadIndex && !HasOTCInc) || !N->hasAnyUseOfValue(1))) {
10371         SDValue Undef = DAG.getUNDEF(N->getValueType(0));
10372         SDValue Index;
10373         if (N->hasAnyUseOfValue(1) && MaySplitLoadIndex && !HasOTCInc) {
10374           Index = SplitIndexingFromLoad(LD);
10375           // Try to fold the base pointer arithmetic into subsequent loads and
10376           // stores.
10377           AddUsersToWorklist(N);
10378         } else
10379           Index = DAG.getUNDEF(N->getValueType(1));
10380         DEBUG(dbgs() << "\nReplacing.7 ";
10381               N->dump(&DAG);
10382               dbgs() << "\nWith: ";
10383               Undef.getNode()->dump(&DAG);
10384               dbgs() << " and 2 other values\n");
10385         WorklistRemover DeadNodes(*this);
10386         DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(SDValue(N, 0), Undef);
10387         DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(SDValue(N, 1), Index);
10388         DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(SDValue(N, 2), Chain);
10389         deleteAndRecombine(N);
10390         return SDValue(N, 0);   // Return N so it doesn't get rechecked!
10391       }
10392     }
10393   }
10394
10395   // If this load is directly stored, replace the load value with the stored
10396   // value.
10397   // TODO: Handle store large -> read small portion.
10398   // TODO: Handle TRUNCSTORE/LOADEXT
10399   if (OptLevel != CodeGenOpt::None &&
10400       ISD::isNormalLoad(N) && !LD->isVolatile()) {
10401     if (ISD::isNON_TRUNCStore(Chain.getNode())) {
10402       StoreSDNode *PrevST = cast<StoreSDNode>(Chain);
10403       if (PrevST->getBasePtr() == Ptr &&
10404           PrevST->getValue().getValueType() == N->getValueType(0))
10405       return CombineTo(N, Chain.getOperand(1), Chain);
10406     }
10407   }
10408
10409   // Try to infer better alignment information than the load already has.
10410   if (OptLevel != CodeGenOpt::None && LD->isUnindexed()) {
10411     if (unsigned Align = DAG.InferPtrAlignment(Ptr)) {
10412       if (Align > LD->getMemOperand()->getBaseAlignment()) {
10413         SDValue NewLoad = DAG.getExtLoad(
10414             LD->getExtensionType(), SDLoc(N), LD->getValueType(0), Chain, Ptr,
10415             LD->getPointerInfo(), LD->getMemoryVT(), Align,
10416             LD->getMemOperand()->getFlags(), LD->getAAInfo());
10417         if (NewLoad.getNode() != N)
10418           return CombineTo(N, NewLoad, SDValue(NewLoad.getNode(), 1), true);
10419       }
10420     }
10421   }
10422
10423   bool UseAA = CombinerAA.getNumOccurrences() > 0 ? CombinerAA
10424                                                   : DAG.getSubtarget().useAA();
10425 #ifndef NDEBUG
10426   if (CombinerAAOnlyFunc.getNumOccurrences() &&
10427       CombinerAAOnlyFunc != DAG.getMachineFunction().getName())
10428     UseAA = false;
10429 #endif
10430   if (UseAA && LD->isUnindexed()) {
10431     // Walk up chain skipping non-aliasing memory nodes.
10432     SDValue BetterChain = FindBetterChain(N, Chain);
10433
10434     // If there is a better chain.
10435     if (Chain != BetterChain) {
10436       SDValue ReplLoad;
10437
10438       // Replace the chain to void dependency.
10439       if (LD->getExtensionType() == ISD::NON_EXTLOAD) {
10440         ReplLoad = DAG.getLoad(N->getValueType(0), SDLoc(LD),
10441                                BetterChain, Ptr, LD->getMemOperand());
10442       } else {
10443         ReplLoad = DAG.getExtLoad(LD->getExtensionType(), SDLoc(LD),
10444                                   LD->getValueType(0),
10445                                   BetterChain, Ptr, LD->getMemoryVT(),
10446                                   LD->getMemOperand());
10447       }
10448
10449       // Create token factor to keep old chain connected.
10450       SDValue Token = DAG.getNode(ISD::TokenFactor, SDLoc(N),
10451                                   MVT::Other, Chain, ReplLoad.getValue(1));
10452
10453       // Make sure the new and old chains are cleaned up.
10454       AddToWorklist(Token.getNode());
10455
10456       // Replace uses with load result and token factor. Don't add users
10457       // to work list.
10458       return CombineTo(N, ReplLoad.getValue(0), Token, false);
10459     }
10460   }
10461
10462   // Try transforming N to an indexed load.
10463   if (CombineToPreIndexedLoadStore(N) || CombineToPostIndexedLoadStore(N))
10464     return SDValue(N, 0);
10465
10466   // Try to slice up N to more direct loads if the slices are mapped to
10467   // different register banks or pairing can take place.
10468   if (SliceUpLoad(N))
10469     return SDValue(N, 0);
10470
10471   return SDValue();
10472 }
10473
10474 namespace {
10475 /// \brief Helper structure used to slice a load in smaller loads.
10476 /// Basically a slice is obtained from the following sequence:
10477 /// Origin = load Ty1, Base
10478 /// Shift = srl Ty1 Origin, CstTy Amount
10479 /// Inst = trunc Shift to Ty2
10480 ///
10481 /// Then, it will be rewriten into:
10482 /// Slice = load SliceTy, Base + SliceOffset
10483 /// [Inst = zext Slice to Ty2], only if SliceTy <> Ty2
10484 ///
10485 /// SliceTy is deduced from the number of bits that are actually used to
10486 /// build Inst.
10487 struct LoadedSlice {
10488   /// \brief Helper structure used to compute the cost of a slice.
10489   struct Cost {
10490     /// Are we optimizing for code size.
10491     bool ForCodeSize;
10492     /// Various cost.
10493     unsigned Loads;
10494     unsigned Truncates;
10495     unsigned CrossRegisterBanksCopies;
10496     unsigned ZExts;
10497     unsigned Shift;
10498
10499     Cost(bool ForCodeSize = false)
10500         : ForCodeSize(ForCodeSize), Loads(0), Truncates(0),
10501           CrossRegisterBanksCopies(0), ZExts(0), Shift(0) {}
10502
10503     /// \brief Get the cost of one isolated slice.
10504     Cost(const LoadedSlice &LS, bool ForCodeSize = false)
10505         : ForCodeSize(ForCodeSize), Loads(1), Truncates(0),
10506           CrossRegisterBanksCopies(0), ZExts(0), Shift(0) {
10507       EVT TruncType = LS.Inst->getValueType(0);
10508       EVT LoadedType = LS.getLoadedType();
10509       if (TruncType != LoadedType &&
10510           !LS.DAG->getTargetLoweringInfo().isZExtFree(LoadedType, TruncType))
10511         ZExts = 1;
10512     }
10513
10514     /// \brief Account for slicing gain in the current cost.
10515     /// Slicing provide a few gains like removing a shift or a
10516     /// truncate. This method allows to grow the cost of the original
10517     /// load with the gain from this slice.
10518     void addSliceGain(const LoadedSlice &LS) {
10519       // Each slice saves a truncate.
10520       const TargetLowering &TLI = LS.DAG->getTargetLoweringInfo();
10521       if (!TLI.isTruncateFree(LS.Inst->getOperand(0).getValueType(),
10522                               LS.Inst->getValueType(0)))
10523         ++Truncates;
10524       // If there is a shift amount, this slice gets rid of it.
10525       if (LS.Shift)
10526         ++Shift;
10527       // If this slice can merge a cross register bank copy, account for it.
10528       if (LS.canMergeExpensiveCrossRegisterBankCopy())
10529         ++CrossRegisterBanksCopies;
10530     }
10531
10532     Cost &operator+=(const Cost &RHS) {
10533       Loads += RHS.Loads;
10534       Truncates += RHS.Truncates;
10535       CrossRegisterBanksCopies += RHS.CrossRegisterBanksCopies;
10536       ZExts += RHS.ZExts;
10537       Shift += RHS.Shift;
10538       return *this;
10539     }
10540
10541     bool operator==(const Cost &RHS) const {
10542       return Loads == RHS.Loads && Truncates == RHS.Truncates &&
10543              CrossRegisterBanksCopies == RHS.CrossRegisterBanksCopies &&
10544              ZExts == RHS.ZExts && Shift == RHS.Shift;
10545     }
10546
10547     bool operator!=(const Cost &RHS) const { return !(*this == RHS); }
10548
10549     bool operator<(const Cost &RHS) const {
10550       // Assume cross register banks copies are as expensive as loads.
10551       // FIXME: Do we want some more target hooks?
10552       unsigned ExpensiveOpsLHS = Loads + CrossRegisterBanksCopies;
10553       unsigned ExpensiveOpsRHS = RHS.Loads + RHS.CrossRegisterBanksCopies;
10554       // Unless we are optimizing for code size, consider the
10555       // expensive operation first.
10556       if (!ForCodeSize && ExpensiveOpsLHS != ExpensiveOpsRHS)
10557         return ExpensiveOpsLHS < ExpensiveOpsRHS;
10558       return (Truncates + ZExts + Shift + ExpensiveOpsLHS) <
10559              (RHS.Truncates + RHS.ZExts + RHS.Shift + ExpensiveOpsRHS);
10560     }
10561
10562     bool operator>(const Cost &RHS) const { return RHS < *this; }
10563
10564     bool operator<=(const Cost &RHS) const { return !(RHS < *this); }
10565
10566     bool operator>=(const Cost &RHS) const { return !(*this < RHS); }
10567   };
10568   // The last instruction that represent the slice. This should be a
10569   // truncate instruction.
10570   SDNode *Inst;
10571   // The original load instruction.
10572   LoadSDNode *Origin;
10573   // The right shift amount in bits from the original load.
10574   unsigned Shift;
10575   // The DAG from which Origin came from.
10576   // This is used to get some contextual information about legal types, etc.
10577   SelectionDAG *DAG;
10578
10579   LoadedSlice(SDNode *Inst = nullptr, LoadSDNode *Origin = nullptr,
10580               unsigned Shift = 0, SelectionDAG *DAG = nullptr)
10581       : Inst(Inst), Origin(Origin), Shift(Shift), DAG(DAG) {}
10582
10583   /// \brief Get the bits used in a chunk of bits \p BitWidth large.
10584   /// \return Result is \p BitWidth and has used bits set to 1 and
10585   ///         not used bits set to 0.
10586   APInt getUsedBits() const {
10587     // Reproduce the trunc(lshr) sequence:
10588     // - Start from the truncated value.
10589     // - Zero extend to the desired bit width.
10590     // - Shift left.
10591     assert(Origin && "No original load to compare against.");
10592     unsigned BitWidth = Origin->getValueSizeInBits(0);
10593     assert(Inst && "This slice is not bound to an instruction");
10594     assert(Inst->getValueSizeInBits(0) <= BitWidth &&
10595            "Extracted slice is bigger than the whole type!");
10596     APInt UsedBits(Inst->getValueSizeInBits(0), 0);
10597     UsedBits.setAllBits();
10598     UsedBits = UsedBits.zext(BitWidth);
10599     UsedBits <<= Shift;
10600     return UsedBits;
10601   }
10602
10603   /// \brief Get the size of the slice to be loaded in bytes.
10604   unsigned getLoadedSize() const {
10605     unsigned SliceSize = getUsedBits().countPopulation();
10606     assert(!(SliceSize & 0x7) && "Size is not a multiple of a byte.");
10607     return SliceSize / 8;
10608   }
10609
10610   /// \brief Get the type that will be loaded for this slice.
10611   /// Note: This may not be the final type for the slice.
10612   EVT getLoadedType() const {
10613     assert(DAG && "Missing context");
10614     LLVMContext &Ctxt = *DAG->getContext();
10615     return EVT::getIntegerVT(Ctxt, getLoadedSize() * 8);
10616   }
10617
10618   /// \brief Get the alignment of the load used for this slice.
10619   unsigned getAlignment() const {
10620     unsigned Alignment = Origin->getAlignment();
10621     unsigned Offset = getOffsetFromBase();
10622     if (Offset != 0)
10623       Alignment = MinAlign(Alignment, Alignment + Offset);
10624     return Alignment;
10625   }
10626
10627   /// \brief Check if this slice can be rewritten with legal operations.
10628   bool isLegal() const {
10629     // An invalid slice is not legal.
10630     if (!Origin || !Inst || !DAG)
10631       return false;
10632
10633     // Offsets are for indexed load only, we do not handle that.
10634     if (!Origin->getOffset().isUndef())
10635       return false;
10636
10637     const TargetLowering &TLI = DAG->getTargetLoweringInfo();
10638
10639     // Check that the type is legal.
10640     EVT SliceType = getLoadedType();
10641     if (!TLI.isTypeLegal(SliceType))
10642       return false;
10643
10644     // Check that the load is legal for this type.
10645     if (!TLI.isOperationLegal(ISD::LOAD, SliceType))
10646       return false;
10647
10648     // Check that the offset can be computed.
10649     // 1. Check its type.
10650     EVT PtrType = Origin->getBasePtr().getValueType();
10651     if (PtrType == MVT::Untyped || PtrType.isExtended())
10652       return false;
10653
10654     // 2. Check that it fits in the immediate.
10655     if (!TLI.isLegalAddImmediate(getOffsetFromBase()))
10656       return false;
10657
10658     // 3. Check that the computation is legal.
10659     if (!TLI.isOperationLegal(ISD::ADD, PtrType))
10660       return false;
10661
10662     // Check that the zext is legal if it needs one.
10663     EVT TruncateType = Inst->getValueType(0);
10664     if (TruncateType != SliceType &&
10665         !TLI.isOperationLegal(ISD::ZERO_EXTEND, TruncateType))
10666       return false;
10667
10668     return true;
10669   }
10670
10671   /// \brief Get the offset in bytes of this slice in the original chunk of
10672   /// bits.
10673   /// \pre DAG != nullptr.
10674   uint64_t getOffsetFromBase() const {
10675     assert(DAG && "Missing context.");
10676     bool IsBigEndian = DAG->getDataLayout().isBigEndian();
10677     assert(!(Shift & 0x7) && "Shifts not aligned on Bytes are not supported.");
10678     uint64_t Offset = Shift / 8;
10679     unsigned TySizeInBytes = Origin->getValueSizeInBits(0) / 8;
10680     assert(!(Origin->getValueSizeInBits(0) & 0x7) &&
10681            "The size of the original loaded type is not a multiple of a"
10682            " byte.");
10683     // If Offset is bigger than TySizeInBytes, it means we are loading all
10684     // zeros. This should have been optimized before in the process.
10685     assert(TySizeInBytes > Offset &&
10686            "Invalid shift amount for given loaded size");
10687     if (IsBigEndian)
10688       Offset = TySizeInBytes - Offset - getLoadedSize();
10689     return Offset;
10690   }
10691
10692   /// \brief Generate the sequence of instructions to load the slice
10693   /// represented by this object and redirect the uses of this slice to
10694   /// this new sequence of instructions.
10695   /// \pre this->Inst && this->Origin are valid Instructions and this
10696   /// object passed the legal check: LoadedSlice::isLegal returned true.
10697   /// \return The last instruction of the sequence used to load the slice.
10698   SDValue loadSlice() const {
10699     assert(Inst && Origin && "Unable to replace a non-existing slice.");
10700     const SDValue &OldBaseAddr = Origin->getBasePtr();
10701     SDValue BaseAddr = OldBaseAddr;
10702     // Get the offset in that chunk of bytes w.r.t. the endianness.
10703     int64_t Offset = static_cast<int64_t>(getOffsetFromBase());
10704     assert(Offset >= 0 && "Offset too big to fit in int64_t!");
10705     if (Offset) {
10706       // BaseAddr = BaseAddr + Offset.
10707       EVT ArithType = BaseAddr.getValueType();
10708       SDLoc DL(Origin);
10709       BaseAddr = DAG->getNode(ISD::ADD, DL, ArithType, BaseAddr,
10710                               DAG->getConstant(Offset, DL, ArithType));
10711     }
10712
10713     // Create the type of the loaded slice according to its size.
10714     EVT SliceType = getLoadedType();
10715
10716     // Create the load for the slice.
10717     SDValue LastInst =
10718         DAG->getLoad(SliceType, SDLoc(Origin), Origin->getChain(), BaseAddr,
10719                      Origin->getPointerInfo().getWithOffset(Offset),
10720                      getAlignment(), Origin->getMemOperand()->getFlags());
10721     // If the final type is not the same as the loaded type, this means that
10722     // we have to pad with zero. Create a zero extend for that.
10723     EVT FinalType = Inst->getValueType(0);
10724     if (SliceType != FinalType)
10725       LastInst =
10726           DAG->getNode(ISD::ZERO_EXTEND, SDLoc(LastInst), FinalType, LastInst);
10727     return LastInst;
10728   }
10729
10730   /// \brief Check if this slice can be merged with an expensive cross register
10731   /// bank copy. E.g.,
10732   /// i = load i32
10733   /// f = bitcast i32 i to float
10734   bool canMergeExpensiveCrossRegisterBankCopy() const {
10735     if (!Inst || !Inst->hasOneUse())
10736       return false;
10737     SDNode *Use = *Inst->use_begin();
10738     if (Use->getOpcode() != ISD::BITCAST)
10739       return false;
10740     assert(DAG && "Missing context");
10741     const TargetLowering &TLI = DAG->getTargetLoweringInfo();
10742     EVT ResVT = Use->getValueType(0);
10743     const TargetRegisterClass *ResRC = TLI.getRegClassFor(ResVT.getSimpleVT());
10744     const TargetRegisterClass *ArgRC =
10745         TLI.getRegClassFor(Use->getOperand(0).getValueType().getSimpleVT());
10746     if (ArgRC == ResRC || !TLI.isOperationLegal(ISD::LOAD, ResVT))
10747       return false;
10748
10749     // At this point, we know that we perform a cross-register-bank copy.
10750     // Check if it is expensive.
10751     const TargetRegisterInfo *TRI = DAG->getSubtarget().getRegisterInfo();
10752     // Assume bitcasts are cheap, unless both register classes do not
10753     // explicitly share a common sub class.
10754     if (!TRI || TRI->getCommonSubClass(ArgRC, ResRC))
10755       return false;
10756
10757     // Check if it will be merged with the load.
10758     // 1. Check the alignment constraint.
10759     unsigned RequiredAlignment = DAG->getDataLayout().getABITypeAlignment(
10760         ResVT.getTypeForEVT(*DAG->getContext()));
10761
10762     if (RequiredAlignment > getAlignment())
10763       return false;
10764
10765     // 2. Check that the load is a legal operation for that type.
10766     if (!TLI.isOperationLegal(ISD::LOAD, ResVT))
10767       return false;
10768
10769     // 3. Check that we do not have a zext in the way.
10770     if (Inst->getValueType(0) != getLoadedType())
10771       return false;
10772
10773     return true;
10774   }
10775 };
10776 }
10777
10778 /// \brief Check that all bits set in \p UsedBits form a dense region, i.e.,
10779 /// \p UsedBits looks like 0..0 1..1 0..0.
10780 static bool areUsedBitsDense(const APInt &UsedBits) {
10781   // If all the bits are one, this is dense!
10782   if (UsedBits.isAllOnesValue())
10783     return true;
10784
10785   // Get rid of the unused bits on the right.
10786   APInt NarrowedUsedBits = UsedBits.lshr(UsedBits.countTrailingZeros());
10787   // Get rid of the unused bits on the left.
10788   if (NarrowedUsedBits.countLeadingZeros())
10789     NarrowedUsedBits = NarrowedUsedBits.trunc(NarrowedUsedBits.getActiveBits());
10790   // Check that the chunk of bits is completely used.
10791   return NarrowedUsedBits.isAllOnesValue();
10792 }
10793
10794 /// \brief Check whether or not \p First and \p Second are next to each other
10795 /// in memory. This means that there is no hole between the bits loaded
10796 /// by \p First and the bits loaded by \p Second.
10797 static bool areSlicesNextToEachOther(const LoadedSlice &First,
10798                                      const LoadedSlice &Second) {
10799   assert(First.Origin == Second.Origin && First.Origin &&
10800          "Unable to match different memory origins.");
10801   APInt UsedBits = First.getUsedBits();
10802   assert((UsedBits & Second.getUsedBits()) == 0 &&
10803          "Slices are not supposed to overlap.");
10804   UsedBits |= Second.getUsedBits();
10805   return areUsedBitsDense(UsedBits);
10806 }
10807
10808 /// \brief Adjust the \p GlobalLSCost according to the target
10809 /// paring capabilities and the layout of the slices.
10810 /// \pre \p GlobalLSCost should account for at least as many loads as
10811 /// there is in the slices in \p LoadedSlices.
10812 static void adjustCostForPairing(SmallVectorImpl<LoadedSlice> &LoadedSlices,
10813                                  LoadedSlice::Cost &GlobalLSCost) {
10814   unsigned NumberOfSlices = LoadedSlices.size();
10815   // If there is less than 2 elements, no pairing is possible.
10816   if (NumberOfSlices < 2)
10817     return;
10818
10819   // Sort the slices so that elements that are likely to be next to each
10820   // other in memory are next to each other in the list.
10821   std::sort(LoadedSlices.begin(), LoadedSlices.end(),
10822             [](const LoadedSlice &LHS, const LoadedSlice &RHS) {
10823     assert(LHS.Origin == RHS.Origin && "Different bases not implemented.");
10824     return LHS.getOffsetFromBase() < RHS.getOffsetFromBase();
10825   });
10826   const TargetLowering &TLI = LoadedSlices[0].DAG->getTargetLoweringInfo();
10827   // First (resp. Second) is the first (resp. Second) potentially candidate
10828   // to be placed in a paired load.
10829   const LoadedSlice *First = nullptr;
10830   const LoadedSlice *Second = nullptr;
10831   for (unsigned CurrSlice = 0; CurrSlice < NumberOfSlices; ++CurrSlice,
10832                 // Set the beginning of the pair.
10833                                                            First = Second) {
10834
10835     Second = &LoadedSlices[CurrSlice];
10836
10837     // If First is NULL, it means we start a new pair.
10838     // Get to the next slice.
10839     if (!First)
10840       continue;
10841
10842     EVT LoadedType = First->getLoadedType();
10843
10844     // If the types of the slices are different, we cannot pair them.
10845     if (LoadedType != Second->getLoadedType())
10846       continue;
10847
10848     // Check if the target supplies paired loads for this type.
10849     unsigned RequiredAlignment = 0;
10850     if (!TLI.hasPairedLoad(LoadedType, RequiredAlignment)) {
10851       // move to the next pair, this type is hopeless.
10852       Second = nullptr;
10853       continue;
10854     }
10855     // Check if we meet the alignment requirement.
10856     if (RequiredAlignment > First->getAlignment())
10857       continue;
10858
10859     // Check that both loads are next to each other in memory.
10860     if (!areSlicesNextToEachOther(*First, *Second))
10861       continue;
10862
10863     assert(GlobalLSCost.Loads > 0 && "We save more loads than we created!");
10864     --GlobalLSCost.Loads;
10865     // Move to the next pair.
10866     Second = nullptr;
10867   }
10868 }
10869
10870 /// \brief Check the profitability of all involved LoadedSlice.
10871 /// Currently, it is considered profitable if there is exactly two
10872 /// involved slices (1) which are (2) next to each other in memory, and
10873 /// whose cost (\see LoadedSlice::Cost) is smaller than the original load (3).
10874 ///
10875 /// Note: The order of the elements in \p LoadedSlices may be modified, but not
10876 /// the elements themselves.
10877 ///
10878 /// FIXME: When the cost model will be mature enough, we can relax
10879 /// constraints (1) and (2).
10880 static bool isSlicingProfitable(SmallVectorImpl<LoadedSlice> &LoadedSlices,
10881                                 const APInt &UsedBits, bool ForCodeSize) {
10882   unsigned NumberOfSlices = LoadedSlices.size();
10883   if (StressLoadSlicing)
10884     return NumberOfSlices > 1;
10885
10886   // Check (1).
10887   if (NumberOfSlices != 2)
10888     return false;
10889
10890   // Check (2).
10891   if (!areUsedBitsDense(UsedBits))
10892     return false;
10893
10894   // Check (3).
10895   LoadedSlice::Cost OrigCost(ForCodeSize), GlobalSlicingCost(ForCodeSize);
10896   // The original code has one big load.
10897   OrigCost.Loads = 1;
10898   for (unsigned CurrSlice = 0; CurrSlice < NumberOfSlices; ++CurrSlice) {
10899     const LoadedSlice &LS = LoadedSlices[CurrSlice];
10900     // Accumulate the cost of all the slices.
10901     LoadedSlice::Cost SliceCost(LS, ForCodeSize);
10902     GlobalSlicingCost += SliceCost;
10903
10904     // Account as cost in the original configuration the gain obtained
10905     // with the current slices.
10906     OrigCost.addSliceGain(LS);
10907   }
10908
10909   // If the target supports paired load, adjust the cost accordingly.
10910   adjustCostForPairing(LoadedSlices, GlobalSlicingCost);
10911   return OrigCost > GlobalSlicingCost;
10912 }
10913
10914 /// \brief If the given load, \p LI, is used only by trunc or trunc(lshr)
10915 /// operations, split it in the various pieces being extracted.
10916 ///
10917 /// This sort of thing is introduced by SROA.
10918 /// This slicing takes care not to insert overlapping loads.
10919 /// \pre LI is a simple load (i.e., not an atomic or volatile load).
10920 bool DAGCombiner::SliceUpLoad(SDNode *N) {
10921   if (Level < AfterLegalizeDAG)
10922     return false;
10923
10924   LoadSDNode *LD = cast<LoadSDNode>(N);
10925   if (LD->isVolatile() || !ISD::isNormalLoad(LD) ||
10926       !LD->getValueType(0).isInteger())
10927     return false;
10928
10929   // Keep track of already used bits to detect overlapping values.
10930   // In that case, we will just abort the transformation.
10931   APInt UsedBits(LD->getValueSizeInBits(0), 0);
10932
10933   SmallVector<LoadedSlice, 4> LoadedSlices;
10934
10935   // Check if this load is used as several smaller chunks of bits.
10936   // Basically, look for uses in trunc or trunc(lshr) and record a new chain
10937   // of computation for each trunc.
10938   for (SDNode::use_iterator UI = LD->use_begin(), UIEnd = LD->use_end();
10939        UI != UIEnd; ++UI) {
10940     // Skip the uses of the chain.
10941     if (UI.getUse().getResNo() != 0)
10942       continue;
10943
10944     SDNode *User = *UI;
10945     unsigned Shift = 0;
10946
10947     // Check if this is a trunc(lshr).
10948     if (User->getOpcode() == ISD::SRL && User->hasOneUse() &&
10949         isa<ConstantSDNode>(User->getOperand(1))) {
10950       Shift = cast<ConstantSDNode>(User->getOperand(1))->getZExtValue();
10951       User = *User->use_begin();
10952     }
10953
10954     // At this point, User is a Truncate, iff we encountered, trunc or
10955     // trunc(lshr).
10956     if (User->getOpcode() != ISD::TRUNCATE)
10957       return false;
10958
10959     // The width of the type must be a power of 2 and greater than 8-bits.
10960     // Otherwise the load cannot be represented in LLVM IR.
10961     // Moreover, if we shifted with a non-8-bits multiple, the slice
10962     // will be across several bytes. We do not support that.
10963     unsigned Width = User->getValueSizeInBits(0);
10964     if (Width < 8 || !isPowerOf2_32(Width) || (Shift & 0x7))
10965       return 0;
10966
10967     // Build the slice for this chain of computations.
10968     LoadedSlice LS(User, LD, Shift, &DAG);
10969     APInt CurrentUsedBits = LS.getUsedBits();
10970
10971     // Check if this slice overlaps with another.
10972     if ((CurrentUsedBits & UsedBits) != 0)
10973       return false;
10974     // Update the bits used globally.
10975     UsedBits |= CurrentUsedBits;
10976
10977     // Check if the new slice would be legal.
10978     if (!LS.isLegal())
10979       return false;
10980
10981     // Record the slice.
10982     LoadedSlices.push_back(LS);
10983   }
10984
10985   // Abort slicing if it does not seem to be profitable.
10986   if (!isSlicingProfitable(LoadedSlices, UsedBits, ForCodeSize))
10987     return false;
10988
10989   ++SlicedLoads;
10990
10991   // Rewrite each chain to use an independent load.
10992   // By construction, each chain can be represented by a unique load.
10993
10994   // Prepare the argument for the new token factor for all the slices.
10995   SmallVector<SDValue, 8> ArgChains;
10996   for (SmallVectorImpl<LoadedSlice>::const_iterator
10997            LSIt = LoadedSlices.begin(),
10998            LSItEnd = LoadedSlices.end();
10999        LSIt != LSItEnd; ++LSIt) {
11000     SDValue SliceInst = LSIt->loadSlice();
11001     CombineTo(LSIt->Inst, SliceInst, true);
11002     if (SliceInst.getOpcode() != ISD::LOAD)
11003       SliceInst = SliceInst.getOperand(0);
11004     assert(SliceInst->getOpcode() == ISD::LOAD &&
11005            "It takes more than a zext to get to the loaded slice!!");
11006     ArgChains.push_back(SliceInst.getValue(1));
11007   }
11008
11009   SDValue Chain = DAG.getNode(ISD::TokenFactor, SDLoc(LD), MVT::Other,
11010                               ArgChains);
11011   DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(SDValue(N, 1), Chain);
11012   return true;
11013 }
11014
11015 /// Check to see if V is (and load (ptr), imm), where the load is having
11016 /// specific bytes cleared out.  If so, return the byte size being masked out
11017 /// and the shift amount.
11018 static std::pair<unsigned, unsigned>
11019 CheckForMaskedLoad(SDValue V, SDValue Ptr, SDValue Chain) {
11020   std::pair<unsigned, unsigned> Result(0, 0);
11021
11022   // Check for the structure we're looking for.
11023   if (V->getOpcode() != ISD::AND ||
11024       !isa<ConstantSDNode>(V->getOperand(1)) ||
11025       !ISD::isNormalLoad(V->getOperand(0).getNode()))
11026     return Result;
11027
11028   // Check the chain and pointer.
11029   LoadSDNode *LD = cast<LoadSDNode>(V->getOperand(0));
11030   if (LD->getBasePtr() != Ptr) return Result;  // Not from same pointer.
11031
11032   // The store should be chained directly to the load or be an operand of a
11033   // tokenfactor.
11034   if (LD == Chain.getNode())
11035     ; // ok.
11036   else if (Chain->getOpcode() != ISD::TokenFactor)
11037     return Result; // Fail.
11038   else {
11039     bool isOk = false;
11040     for (const SDValue &ChainOp : Chain->op_values())
11041       if (ChainOp.getNode() == LD) {
11042         isOk = true;
11043         break;
11044       }
11045     if (!isOk) return Result;
11046   }
11047
11048   // This only handles simple types.
11049   if (V.getValueType() != MVT::i16 &&
11050       V.getValueType() != MVT::i32 &&
11051       V.getValueType() != MVT::i64)
11052     return Result;
11053
11054   // Check the constant mask.  Invert it so that the bits being masked out are
11055   // 0 and the bits being kept are 1.  Use getSExtValue so that leading bits
11056   // follow the sign bit for uniformity.
11057   uint64_t NotMask = ~cast<ConstantSDNode>(V->getOperand(1))->getSExtValue();
11058   unsigned NotMaskLZ = countLeadingZeros(NotMask);
11059   if (NotMaskLZ & 7) return Result;  // Must be multiple of a byte.
11060   unsigned NotMaskTZ = countTrailingZeros(NotMask);
11061   if (NotMaskTZ & 7) return Result;  // Must be multiple of a byte.
11062   if (NotMaskLZ == 64) return Result;  // All zero mask.
11063
11064   // See if we have a continuous run of bits.  If so, we have 0*1+0*
11065   if (countTrailingOnes(NotMask >> NotMaskTZ) + NotMaskTZ + NotMaskLZ != 64)
11066     return Result;
11067
11068   // Adjust NotMaskLZ down to be from the actual size of the int instead of i64.
11069   if (V.getValueType() != MVT::i64 && NotMaskLZ)
11070     NotMaskLZ -= 64-V.getValueSizeInBits();
11071
11072   unsigned MaskedBytes = (V.getValueSizeInBits()-NotMaskLZ-NotMaskTZ)/8;
11073   switch (MaskedBytes) {
11074   case 1:
11075   case 2:
11076   case 4: break;
11077   default: return Result; // All one mask, or 5-byte mask.
11078   }
11079
11080   // Verify that the first bit starts at a multiple of mask so that the access
11081   // is aligned the same as the access width.
11082   if (NotMaskTZ && NotMaskTZ/8 % MaskedBytes) return Result;
11083
11084   Result.first = MaskedBytes;
11085   Result.second = NotMaskTZ/8;
11086   return Result;
11087 }
11088
11089
11090 /// Check to see if IVal is something that provides a value as specified by
11091 /// MaskInfo. If so, replace the specified store with a narrower store of
11092 /// truncated IVal.
11093 static SDNode *
11094 ShrinkLoadReplaceStoreWithStore(const std::pair<unsigned, unsigned> &MaskInfo,
11095                                 SDValue IVal, StoreSDNode *St,
11096                                 DAGCombiner *DC) {
11097   unsigned NumBytes = MaskInfo.first;
11098   unsigned ByteShift = MaskInfo.second;
11099   SelectionDAG &DAG = DC->getDAG();
11100
11101   // Check to see if IVal is all zeros in the part being masked in by the 'or'
11102   // that uses this.  If not, this is not a replacement.
11103   APInt Mask = ~APInt::getBitsSet(IVal.getValueSizeInBits(),
11104                                   ByteShift*8, (ByteShift+NumBytes)*8);
11105   if (!DAG.MaskedValueIsZero(IVal, Mask)) return nullptr;
11106
11107   // Check that it is legal on the target to do this.  It is legal if the new
11108   // VT we're shrinking to (i8/i16/i32) is legal or we're still before type
11109   // legalization.
11110   MVT VT = MVT::getIntegerVT(NumBytes*8);
11111   if (!DC->isTypeLegal(VT))
11112     return nullptr;
11113
11114   // Okay, we can do this!  Replace the 'St' store with a store of IVal that is
11115   // shifted by ByteShift and truncated down to NumBytes.
11116   if (ByteShift) {
11117     SDLoc DL(IVal);
11118     IVal = DAG.getNode(ISD::SRL, DL, IVal.getValueType(), IVal,
11119                        DAG.getConstant(ByteShift*8, DL,
11120                                     DC->getShiftAmountTy(IVal.getValueType())));
11121   }
11122
11123   // Figure out the offset for the store and the alignment of the access.
11124   unsigned StOffset;
11125   unsigned NewAlign = St->getAlignment();
11126
11127   if (DAG.getDataLayout().isLittleEndian())
11128     StOffset = ByteShift;
11129   else
11130     StOffset = IVal.getValueType().getStoreSize() - ByteShift - NumBytes;
11131
11132   SDValue Ptr = St->getBasePtr();
11133   if (StOffset) {
11134     SDLoc DL(IVal);
11135     Ptr = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, Ptr.getValueType(),
11136                       Ptr, DAG.getConstant(StOffset, DL, Ptr.getValueType()));
11137     NewAlign = MinAlign(NewAlign, StOffset);
11138   }
11139
11140   // Truncate down to the new size.
11141   IVal = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, SDLoc(IVal), VT, IVal);
11142
11143   ++OpsNarrowed;
11144   return DAG
11145       .getStore(St->getChain(), SDLoc(St), IVal, Ptr,
11146                 St->getPointerInfo().getWithOffset(StOffset), NewAlign)
11147       .getNode();
11148 }
11149
11150
11151 /// Look for sequence of load / op / store where op is one of 'or', 'xor', and
11152 /// 'and' of immediates. If 'op' is only touching some of the loaded bits, try
11153 /// narrowing the load and store if it would end up being a win for performance
11154 /// or code size.
11155 SDValue DAGCombiner::ReduceLoadOpStoreWidth(SDNode *N) {
11156   StoreSDNode *ST  = cast<StoreSDNode>(N);
11157   if (ST->isVolatile())
11158     return SDValue();
11159
11160   SDValue Chain = ST->getChain();
11161   SDValue Value = ST->getValue();
11162   SDValue Ptr   = ST->getBasePtr();
11163   EVT VT = Value.getValueType();
11164
11165   if (ST->isTruncatingStore() || VT.isVector() || !Value.hasOneUse())
11166     return SDValue();
11167
11168   unsigned Opc = Value.getOpcode();
11169
11170   // If this is "store (or X, Y), P" and X is "(and (load P), cst)", where cst
11171   // is a byte mask indicating a consecutive number of bytes, check to see if
11172   // Y is known to provide just those bytes.  If so, we try to replace the
11173   // load + replace + store sequence with a single (narrower) store, which makes
11174   // the load dead.
11175   if (Opc == ISD::OR) {
11176     std::pair<unsigned, unsigned> MaskedLoad;
11177     MaskedLoad = CheckForMaskedLoad(Value.getOperand(0), Ptr, Chain);
11178     if (MaskedLoad.first)
11179       if (SDNode *NewST = ShrinkLoadReplaceStoreWithStore(MaskedLoad,
11180                                                   Value.getOperand(1), ST,this))
11181         return SDValue(NewST, 0);
11182
11183     // Or is commutative, so try swapping X and Y.
11184     MaskedLoad = CheckForMaskedLoad(Value.getOperand(1), Ptr, Chain);
11185     if (MaskedLoad.first)
11186       if (SDNode *NewST = ShrinkLoadReplaceStoreWithStore(MaskedLoad,
11187                                                   Value.getOperand(0), ST,this))
11188         return SDValue(NewST, 0);
11189   }
11190
11191   if ((Opc != ISD::OR && Opc != ISD::XOR && Opc != ISD::AND) ||
11192       Value.getOperand(1).getOpcode() != ISD::Constant)
11193     return SDValue();
11194
11195   SDValue N0 = Value.getOperand(0);
11196   if (ISD::isNormalLoad(N0.getNode()) && N0.hasOneUse() &&
11197       Chain == SDValue(N0.getNode(), 1)) {
11198     LoadSDNode *LD = cast<LoadSDNode>(N0);
11199     if (LD->getBasePtr() != Ptr ||
11200         LD->getPointerInfo().getAddrSpace() !=
11201         ST->getPointerInfo().getAddrSpace())
11202       return SDValue();
11203
11204     // Find the type to narrow it the load / op / store to.
11205     SDValue N1 = Value.getOperand(1);
11206     unsigned BitWidth = N1.getValueSizeInBits();
11207     APInt Imm = cast<ConstantSDNode>(N1)->getAPIntValue();
11208     if (Opc == ISD::AND)
11209       Imm ^= APInt::getAllOnesValue(BitWidth);
11210     if (Imm == 0 || Imm.isAllOnesValue())
11211       return SDValue();
11212     unsigned ShAmt = Imm.countTrailingZeros();
11213     unsigned MSB = BitWidth - Imm.countLeadingZeros() - 1;
11214     unsigned NewBW = NextPowerOf2(MSB - ShAmt);
11215     EVT NewVT = EVT::getIntegerVT(*DAG.getContext(), NewBW);
11216     // The narrowing should be profitable, the load/store operation should be
11217     // legal (or custom) and the store size should be equal to the NewVT width.
11218     while (NewBW < BitWidth &&
11219            (NewVT.getStoreSizeInBits() != NewBW ||
11220             !TLI.isOperationLegalOrCustom(Opc, NewVT) ||
11221             !TLI.isNarrowingProfitable(VT, NewVT))) {
11222       NewBW = NextPowerOf2(NewBW);
11223       NewVT = EVT::getIntegerVT(*DAG.getContext(), NewBW);
11224     }
11225     if (NewBW >= BitWidth)
11226       return SDValue();
11227
11228     // If the lsb changed does not start at the type bitwidth boundary,
11229     // start at the previous one.
11230     if (ShAmt % NewBW)
11231       ShAmt = (((ShAmt + NewBW - 1) / NewBW) * NewBW) - NewBW;
11232     APInt Mask = APInt::getBitsSet(BitWidth, ShAmt,
11233                                    std::min(BitWidth, ShAmt + NewBW));
11234     if ((Imm & Mask) == Imm) {
11235       APInt NewImm = (Imm & Mask).lshr(ShAmt).trunc(NewBW);
11236       if (Opc == ISD::AND)
11237         NewImm ^= APInt::getAllOnesValue(NewBW);
11238       uint64_t PtrOff = ShAmt / 8;
11239       // For big endian targets, we need to adjust the offset to the pointer to
11240       // load the correct bytes.
11241       if (DAG.getDataLayout().isBigEndian())
11242         PtrOff = (BitWidth + 7 - NewBW) / 8 - PtrOff;
11243
11244       unsigned NewAlign = MinAlign(LD->getAlignment(), PtrOff);
11245       Type *NewVTTy = NewVT.getTypeForEVT(*DAG.getContext());
11246       if (NewAlign < DAG.getDataLayout().getABITypeAlignment(NewVTTy))
11247         return SDValue();
11248
11249       SDValue NewPtr = DAG.getNode(ISD::ADD, SDLoc(LD),
11250                                    Ptr.getValueType(), Ptr,
11251                                    DAG.getConstant(PtrOff, SDLoc(LD),
11252                                                    Ptr.getValueType()));
11253       SDValue NewLD =
11254           DAG.getLoad(NewVT, SDLoc(N0), LD->getChain(), NewPtr,
11255                       LD->getPointerInfo().getWithOffset(PtrOff), NewAlign,
11256                       LD->getMemOperand()->getFlags(), LD->getAAInfo());
11257       SDValue NewVal = DAG.getNode(Opc, SDLoc(Value), NewVT, NewLD,
11258                                    DAG.getConstant(NewImm, SDLoc(Value),
11259                                                    NewVT));
11260       SDValue NewST =
11261           DAG.getStore(Chain, SDLoc(N), NewVal, NewPtr,
11262                        ST->getPointerInfo().getWithOffset(PtrOff), NewAlign);
11263
11264       AddToWorklist(NewPtr.getNode());
11265       AddToWorklist(NewLD.getNode());
11266       AddToWorklist(NewVal.getNode());
11267       WorklistRemover DeadNodes(*this);
11268       DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(N0.getValue(1), NewLD.getValue(1));
11269       ++OpsNarrowed;
11270       return NewST;
11271     }
11272   }
11273
11274   return SDValue();
11275 }
11276
11277 /// For a given floating point load / store pair, if the load value isn't used
11278 /// by any other operations, then consider transforming the pair to integer
11279 /// load / store operations if the target deems the transformation profitable.
11280 SDValue DAGCombiner::TransformFPLoadStorePair(SDNode *N) {
11281   StoreSDNode *ST  = cast<StoreSDNode>(N);
11282   SDValue Chain = ST->getChain();
11283   SDValue Value = ST->getValue();
11284   if (ISD::isNormalStore(ST) && ISD::isNormalLoad(Value.getNode()) &&
11285       Value.hasOneUse() &&
11286       Chain == SDValue(Value.getNode(), 1)) {
11287     LoadSDNode *LD = cast<LoadSDNode>(Value);
11288     EVT VT = LD->getMemoryVT();
11289     if (!VT.isFloatingPoint() ||
11290         VT != ST->getMemoryVT() ||
11291         LD->isNonTemporal() ||
11292         ST->isNonTemporal() ||
11293         LD->getPointerInfo().getAddrSpace() != 0 ||
11294         ST->getPointerInfo().getAddrSpace() != 0)
11295       return SDValue();
11296
11297     EVT IntVT = EVT::getIntegerVT(*DAG.getContext(), VT.getSizeInBits());
11298     if (!TLI.isOperationLegal(ISD::LOAD, IntVT) ||
11299         !TLI.isOperationLegal(ISD::STORE, IntVT) ||
11300         !TLI.isDesirableToTransformToIntegerOp(ISD::LOAD, VT) ||
11301         !TLI.isDesirableToTransformToIntegerOp(ISD::STORE, VT))
11302       return SDValue();
11303
11304     unsigned LDAlign = LD->getAlignment();
11305     unsigned STAlign = ST->getAlignment();
11306     Type *IntVTTy = IntVT.getTypeForEVT(*DAG.getContext());
11307     unsigned ABIAlign = DAG.getDataLayout().getABITypeAlignment(IntVTTy);
11308     if (LDAlign < ABIAlign || STAlign < ABIAlign)
11309       return SDValue();
11310
11311     SDValue NewLD =
11312         DAG.getLoad(IntVT, SDLoc(Value), LD->getChain(), LD->getBasePtr(),
11313                     LD->getPointerInfo(), LDAlign);
11314
11315     SDValue NewST =
11316         DAG.getStore(NewLD.getValue(1), SDLoc(N), NewLD, ST->getBasePtr(),
11317                      ST->getPointerInfo(), STAlign);
11318
11319     AddToWorklist(NewLD.getNode());
11320     AddToWorklist(NewST.getNode());
11321     WorklistRemover DeadNodes(*this);
11322     DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(Value.getValue(1), NewLD.getValue(1));
11323     ++LdStFP2Int;
11324     return NewST;
11325   }
11326
11327   return SDValue();
11328 }
11329
11330 // This is a helper function for visitMUL to check the profitability
11331 // of folding (mul (add x, c1), c2) -> (add (mul x, c2), c1*c2).
11332 // MulNode is the original multiply, AddNode is (add x, c1),
11333 // and ConstNode is c2.
11334 //
11335 // If the (add x, c1) has multiple uses, we could increase
11336 // the number of adds if we make this transformation.
11337 // It would only be worth doing this if we can remove a
11338 // multiply in the process. Check for that here.
11339 // To illustrate:
11340 //     (A + c1) * c3
11341 //     (A + c2) * c3
11342 // We're checking for cases where we have common "c3 * A" expressions.
11343 bool DAGCombiner::isMulAddWithConstProfitable(SDNode *MulNode,
11344                                               SDValue &AddNode,
11345                                               SDValue &ConstNode) {
11346   APInt Val;
11347
11348   // If the add only has one use, this would be OK to do.
11349   if (AddNode.getNode()->hasOneUse())
11350     return true;
11351
11352   // Walk all the users of the constant with which we're multiplying.
11353   for (SDNode *Use : ConstNode->uses()) {
11354
11355     if (Use == MulNode) // This use is the one we're on right now. Skip it.
11356       continue;
11357
11358     if (Use->getOpcode() == ISD::MUL) { // We have another multiply use.
11359       SDNode *OtherOp;
11360       SDNode *MulVar = AddNode.getOperand(0).getNode();
11361
11362       // OtherOp is what we're multiplying against the constant.
11363       if (Use->getOperand(0) == ConstNode)
11364         OtherOp = Use->getOperand(1).getNode();
11365       else
11366         OtherOp = Use->getOperand(0).getNode();
11367
11368       // Check to see if multiply is with the same operand of our "add".
11369       //
11370       //     ConstNode  = CONST
11371       //     Use = ConstNode * A  <-- visiting Use. OtherOp is A.
11372       //     ...
11373       //     AddNode  = (A + c1)  <-- MulVar is A.
11374       //         = AddNode * ConstNode   <-- current visiting instruction.
11375       //
11376       // If we make this transformation, we will have a common
11377       // multiply (ConstNode * A) that we can save.
11378       if (OtherOp == MulVar)
11379         return true;
11380
11381       // Now check to see if a future expansion will give us a common
11382       // multiply.
11383       //
11384       //     ConstNode  = CONST
11385       //     AddNode    = (A + c1)
11386       //     ...   = AddNode * ConstNode <-- current visiting instruction.
11387       //     ...
11388       //     OtherOp = (A + c2)
11389       //     Use     = OtherOp * ConstNode <-- visiting Use.
11390       //
11391       // If we make this transformation, we will have a common
11392       // multiply (CONST * A) after we also do the same transformation
11393       // to the "t2" instruction.
11394       if (OtherOp->getOpcode() == ISD::ADD &&
11395           DAG.isConstantIntBuildVectorOrConstantInt(OtherOp->getOperand(1)) &&
11396           OtherOp->getOperand(0).getNode() == MulVar)
11397         return true;
11398     }
11399   }
11400
11401   // Didn't find a case where this would be profitable.
11402   return false;
11403 }
11404
11405 SDValue DAGCombiner::getMergedConstantVectorStore(
11406     SelectionDAG &DAG, const SDLoc &SL, ArrayRef<MemOpLink> Stores,
11407     SmallVectorImpl<SDValue> &Chains, EVT Ty) const {
11408   SmallVector<SDValue, 8> BuildVector;
11409
11410   for (unsigned I = 0, E = Ty.getVectorNumElements(); I != E; ++I) {
11411     StoreSDNode *St = cast<StoreSDNode>(Stores[I].MemNode);
11412     Chains.push_back(St->getChain());
11413     BuildVector.push_back(St->getValue());
11414   }
11415
11416   return DAG.getBuildVector(Ty, SL, BuildVector);
11417 }
11418
11419 bool DAGCombiner::MergeStoresOfConstantsOrVecElts(
11420                   SmallVectorImpl<MemOpLink> &StoreNodes, EVT MemVT,
11421                   unsigned NumStores, bool IsConstantSrc, bool UseVector) {
11422   // Make sure we have something to merge.
11423   if (NumStores < 2)
11424     return false;
11425
11426   int64_t ElementSizeBytes = MemVT.getSizeInBits() / 8;
11427   LSBaseSDNode *FirstInChain = StoreNodes[0].MemNode;
11428   unsigned LatestNodeUsed = 0;
11429
11430   for (unsigned i=0; i < NumStores; ++i) {
11431     // Find a chain for the new wide-store operand. Notice that some
11432     // of the store nodes that we found may not be selected for inclusion
11433     // in the wide store. The chain we use needs to be the chain of the
11434     // latest store node which is *used* and replaced by the wide store.
11435     if (StoreNodes[i].SequenceNum < StoreNodes[LatestNodeUsed].SequenceNum)
11436       LatestNodeUsed = i;
11437   }
11438
11439   SmallVector<SDValue, 8> Chains;
11440
11441   // The latest Node in the DAG.
11442   LSBaseSDNode *LatestOp = StoreNodes[LatestNodeUsed].MemNode;
11443   SDLoc DL(StoreNodes[0].MemNode);
11444
11445   SDValue StoredVal;
11446   if (UseVector) {
11447     bool IsVec = MemVT.isVector();
11448     unsigned Elts = NumStores;
11449     if (IsVec) {
11450       // When merging vector stores, get the total number of elements.
11451       Elts *= MemVT.getVectorNumElements();
11452     }
11453     // Get the type for the merged vector store.
11454     EVT Ty = EVT::getVectorVT(*DAG.getContext(), MemVT.getScalarType(), Elts);
11455     assert(TLI.isTypeLegal(Ty) && "Illegal vector store");
11456
11457     if (IsConstantSrc) {
11458       StoredVal = getMergedConstantVectorStore(DAG, DL, StoreNodes, Chains, Ty);
11459     } else {
11460       SmallVector<SDValue, 8> Ops;
11461       for (unsigned i = 0; i < NumStores; ++i) {
11462         StoreSDNode *St = cast<StoreSDNode>(StoreNodes[i].MemNode);
11463         SDValue Val = St->getValue();
11464         // All operands of BUILD_VECTOR / CONCAT_VECTOR must have the same type.
11465         if (Val.getValueType() != MemVT)
11466           return false;
11467         Ops.push_back(Val);
11468         Chains.push_back(St->getChain());
11469       }
11470
11471       // Build the extracted vector elements back into a vector.
11472       StoredVal = DAG.getNode(IsVec ? ISD::CONCAT_VECTORS : ISD::BUILD_VECTOR,
11473                               DL, Ty, Ops);    }
11474   } else {
11475     // We should always use a vector store when merging extracted vector
11476     // elements, so this path implies a store of constants.
11477     assert(IsConstantSrc && "Merged vector elements should use vector store");
11478
11479     unsigned SizeInBits = NumStores * ElementSizeBytes * 8;
11480     APInt StoreInt(SizeInBits, 0);
11481
11482     // Construct a single integer constant which is made of the smaller
11483     // constant inputs.
11484     bool IsLE = DAG.getDataLayout().isLittleEndian();
11485     for (unsigned i = 0; i < NumStores; ++i) {
11486       unsigned Idx = IsLE ? (NumStores - 1 - i) : i;
11487       StoreSDNode *St  = cast<StoreSDNode>(StoreNodes[Idx].MemNode);
11488       Chains.push_back(St->getChain());
11489
11490       SDValue Val = St->getValue();
11491       StoreInt <<= ElementSizeBytes * 8;
11492       if (ConstantSDNode *C = dyn_cast<ConstantSDNode>(Val)) {
11493         StoreInt |= C->getAPIntValue().zext(SizeInBits);
11494       } else if (ConstantFPSDNode *C = dyn_cast<ConstantFPSDNode>(Val)) {
11495         StoreInt |= C->getValueAPF().bitcastToAPInt().zext(SizeInBits);
11496       } else {
11497         llvm_unreachable("Invalid constant element type");
11498       }
11499     }
11500
11501     // Create the new Load and Store operations.
11502     EVT StoreTy = EVT::getIntegerVT(*DAG.getContext(), SizeInBits);
11503     StoredVal = DAG.getConstant(StoreInt, DL, StoreTy);
11504   }
11505
11506   assert(!Chains.empty());
11507
11508   SDValue NewChain = DAG.getNode(ISD::TokenFactor, DL, MVT::Other, Chains);
11509   SDValue NewStore = DAG.getStore(NewChain, DL, StoredVal,
11510                                   FirstInChain->getBasePtr(),
11511                                   FirstInChain->getPointerInfo(),
11512                                   FirstInChain->getAlignment());
11513
11514   bool UseAA = CombinerAA.getNumOccurrences() > 0 ? CombinerAA
11515                                                   : DAG.getSubtarget().useAA();
11516   if (UseAA) {
11517     // Replace all merged stores with the new store.
11518     for (unsigned i = 0; i < NumStores; ++i)
11519       CombineTo(StoreNodes[i].MemNode, NewStore);
11520   } else {
11521     // Replace the last store with the new store.
11522     CombineTo(LatestOp, NewStore);
11523     // Erase all other stores.
11524     for (unsigned i = 0; i < NumStores; ++i) {
11525       if (StoreNodes[i].MemNode == LatestOp)
11526         continue;
11527       StoreSDNode *St = cast<StoreSDNode>(StoreNodes[i].MemNode);
11528       // ReplaceAllUsesWith will replace all uses that existed when it was
11529       // called, but graph optimizations may cause new ones to appear. For
11530       // example, the case in pr14333 looks like
11531       //
11532       //  St's chain -> St -> another store -> X
11533       //
11534       // And the only difference from St to the other store is the chain.
11535       // When we change it's chain to be St's chain they become identical,
11536       // get CSEed and the net result is that X is now a use of St.
11537       // Since we know that St is redundant, just iterate.
11538       while (!St->use_empty())
11539         DAG.ReplaceAllUsesWith(SDValue(St, 0), St->getChain());
11540       deleteAndRecombine(St);
11541     }
11542   }
11543
11544   StoreNodes.erase(StoreNodes.begin() + NumStores, StoreNodes.end());
11545   return true;
11546 }
11547
11548 void DAGCombiner::getStoreMergeAndAliasCandidates(
11549     StoreSDNode* St, SmallVectorImpl<MemOpLink> &StoreNodes,
11550     SmallVectorImpl<LSBaseSDNode*> &AliasLoadNodes) {
11551   // This holds the base pointer, index, and the offset in bytes from the base
11552   // pointer.
11553   BaseIndexOffset BasePtr = BaseIndexOffset::match(St->getBasePtr(), DAG);
11554
11555   // We must have a base and an offset.
11556   if (!BasePtr.Base.getNode())
11557     return;
11558
11559   // Do not handle stores to undef base pointers.
11560   if (BasePtr.Base.isUndef())
11561     return;
11562
11563   // Walk up the chain and look for nodes with offsets from the same
11564   // base pointer. Stop when reaching an instruction with a different kind
11565   // or instruction which has a different base pointer.
11566   EVT MemVT = St->getMemoryVT();
11567   unsigned Seq = 0;
11568   StoreSDNode *Index = St;
11569
11570
11571   bool UseAA = CombinerAA.getNumOccurrences() > 0 ? CombinerAA
11572                                                   : DAG.getSubtarget().useAA();
11573
11574   if (UseAA) {
11575     // Look at other users of the same chain. Stores on the same chain do not
11576     // alias. If combiner-aa is enabled, non-aliasing stores are canonicalized
11577     // to be on the same chain, so don't bother looking at adjacent chains.
11578
11579     SDValue Chain = St->getChain();
11580     for (auto I = Chain->use_begin(), E = Chain->use_end(); I != E; ++I) {
11581       if (StoreSDNode *OtherST = dyn_cast<StoreSDNode>(*I)) {
11582         if (I.getOperandNo() != 0)
11583           continue;
11584
11585         if (OtherST->isVolatile() || OtherST->isIndexed())
11586           continue;
11587
11588         if (OtherST->getMemoryVT() != MemVT)
11589           continue;
11590
11591         BaseIndexOffset Ptr = BaseIndexOffset::match(OtherST->getBasePtr(), DAG);
11592
11593         if (Ptr.equalBaseIndex(BasePtr))
11594           StoreNodes.push_back(MemOpLink(OtherST, Ptr.Offset, Seq++));
11595       }
11596     }
11597
11598     return;
11599   }
11600
11601   while (Index) {
11602     // If the chain has more than one use, then we can't reorder the mem ops.
11603     if (Index != St && !SDValue(Index, 0)->hasOneUse())
11604       break;
11605
11606     // Find the base pointer and offset for this memory node.
11607     BaseIndexOffset Ptr = BaseIndexOffset::match(Index->getBasePtr(), DAG);
11608
11609     // Check that the base pointer is the same as the original one.
11610     if (!Ptr.equalBaseIndex(BasePtr))
11611       break;
11612
11613     // The memory operands must not be volatile.
11614     if (Index->isVolatile() || Index->isIndexed())
11615       break;
11616
11617     // No truncation.
11618     if (Index->isTruncatingStore())
11619       break;
11620
11621     // The stored memory type must be the same.
11622     if (Index->getMemoryVT() != MemVT)
11623       break;
11624
11625     // We do not allow under-aligned stores in order to prevent
11626     // overriding stores. NOTE: this is a bad hack. Alignment SHOULD
11627     // be irrelevant here; what MATTERS is that we not move memory
11628     // operations that potentially overlap past each-other.
11629     if (Index->getAlignment() < MemVT.getStoreSize())
11630       break;
11631
11632     // We found a potential memory operand to merge.
11633     StoreNodes.push_back(MemOpLink(Index, Ptr.Offset, Seq++));
11634
11635     // Find the next memory operand in the chain. If the next operand in the
11636     // chain is a store then move up and continue the scan with the next
11637     // memory operand. If the next operand is a load save it and use alias
11638     // information to check if it interferes with anything.
11639     SDNode *NextInChain = Index->getChain().getNode();
11640     while (1) {
11641       if (StoreSDNode *STn = dyn_cast<StoreSDNode>(NextInChain)) {
11642         // We found a store node. Use it for the next iteration.
11643         Index = STn;
11644         break;
11645       } else if (LoadSDNode *Ldn = dyn_cast<LoadSDNode>(NextInChain)) {
11646         if (Ldn->isVolatile()) {
11647           Index = nullptr;
11648           break;
11649         }
11650
11651         // Save the load node for later. Continue the scan.
11652         AliasLoadNodes.push_back(Ldn);
11653         NextInChain = Ldn->getChain().getNode();
11654         continue;
11655       } else {
11656         Index = nullptr;
11657         break;
11658       }
11659     }
11660   }
11661 }
11662
11663 // We need to check that merging these stores does not cause a loop
11664 // in the DAG. Any store candidate may depend on another candidate
11665 // indirectly through its operand (we already consider dependencies
11666 // through the chain). Check in parallel by searching up from
11667 // non-chain operands of candidates.
11668 bool DAGCombiner::checkMergeStoreCandidatesForDependencies(
11669     SmallVectorImpl<MemOpLink> &StoreNodes) {
11670   SmallPtrSet<const SDNode *, 16> Visited;
11671   SmallVector<const SDNode *, 8> Worklist;
11672   // search ops of store candidates
11673   for (unsigned i = 0; i < StoreNodes.size(); ++i) {
11674     SDNode *n = StoreNodes[i].MemNode;
11675     // Potential loops may happen only through non-chain operands
11676     for (unsigned j = 1; j < n->getNumOperands(); ++j)
11677       Worklist.push_back(n->getOperand(j).getNode());
11678   }
11679   // search through DAG. We can stop early if we find a storenode
11680   for (unsigned i = 0; i < StoreNodes.size(); ++i) {
11681     if (SDNode::hasPredecessorHelper(StoreNodes[i].MemNode, Visited, Worklist))
11682       return false;
11683   }
11684   return true;
11685 }
11686
11687 bool DAGCombiner::MergeConsecutiveStores(
11688     StoreSDNode* St, SmallVectorImpl<MemOpLink> &StoreNodes) {
11689   if (OptLevel == CodeGenOpt::None)
11690     return false;
11691
11692   EVT MemVT = St->getMemoryVT();
11693   int64_t ElementSizeBytes = MemVT.getSizeInBits() / 8;
11694   bool NoVectors = DAG.getMachineFunction().getFunction()->hasFnAttribute(
11695       Attribute::NoImplicitFloat);
11696
11697   // This function cannot currently deal with non-byte-sized memory sizes.
11698   if (ElementSizeBytes * 8 != MemVT.getSizeInBits())
11699     return false;
11700
11701   if (!MemVT.isSimple())
11702     return false;
11703
11704   // Perform an early exit check. Do not bother looking at stored values that
11705   // are not constants, loads, or extracted vector elements.
11706   SDValue StoredVal = St->getValue();
11707   bool IsLoadSrc = isa<LoadSDNode>(StoredVal);
11708   bool IsConstantSrc = isa<ConstantSDNode>(StoredVal) ||
11709                        isa<ConstantFPSDNode>(StoredVal);
11710   bool IsExtractVecSrc = (StoredVal.getOpcode() == ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT ||
11711                           StoredVal.getOpcode() == ISD::EXTRACT_SUBVECTOR);
11712
11713   if (!IsConstantSrc && !IsLoadSrc && !IsExtractVecSrc)
11714     return false;
11715
11716   // Don't merge vectors into wider vectors if the source data comes from loads.
11717   // TODO: This restriction can be lifted by using logic similar to the
11718   // ExtractVecSrc case.
11719   if (MemVT.isVector() && IsLoadSrc)
11720     return false;
11721
11722   // Only look at ends of store sequences.
11723   SDValue Chain = SDValue(St, 0);
11724   if (Chain->hasOneUse() && Chain->use_begin()->getOpcode() == ISD::STORE)
11725     return false;
11726
11727   // Save the LoadSDNodes that we find in the chain.
11728   // We need to make sure that these nodes do not interfere with
11729   // any of the store nodes.
11730   SmallVector<LSBaseSDNode*, 8> AliasLoadNodes;
11731
11732   getStoreMergeAndAliasCandidates(St, StoreNodes, AliasLoadNodes);
11733
11734   // Check if there is anything to merge.
11735   if (StoreNodes.size() < 2)
11736     return false;
11737
11738   // only do dependence check in AA case
11739   bool UseAA = CombinerAA.getNumOccurrences() > 0 ? CombinerAA
11740                                                   : DAG.getSubtarget().useAA();
11741   if (UseAA && !checkMergeStoreCandidatesForDependencies(StoreNodes))
11742     return false;
11743
11744   // Sort the memory operands according to their distance from the
11745   // base pointer.  As a secondary criteria: make sure stores coming
11746   // later in the code come first in the list. This is important for
11747   // the non-UseAA case, because we're merging stores into the FINAL
11748   // store along a chain which potentially contains aliasing stores.
11749   // Thus, if there are multiple stores to the same address, the last
11750   // one can be considered for merging but not the others.
11751   std::sort(StoreNodes.begin(), StoreNodes.end(),
11752             [](MemOpLink LHS, MemOpLink RHS) {
11753     return LHS.OffsetFromBase < RHS.OffsetFromBase ||
11754            (LHS.OffsetFromBase == RHS.OffsetFromBase &&
11755             LHS.SequenceNum < RHS.SequenceNum);
11756   });
11757
11758   // Scan the memory operations on the chain and find the first non-consecutive
11759   // store memory address.
11760   unsigned LastConsecutiveStore = 0;
11761   int64_t StartAddress = StoreNodes[0].OffsetFromBase;
11762   for (unsigned i = 0, e = StoreNodes.size(); i < e; ++i) {
11763
11764     // Check that the addresses are consecutive starting from the second
11765     // element in the list of stores.
11766     if (i > 0) {
11767       int64_t CurrAddress = StoreNodes[i].OffsetFromBase;
11768       if (CurrAddress - StartAddress != (ElementSizeBytes * i))
11769         break;
11770     }
11771
11772     // Check if this store interferes with any of the loads that we found.
11773     // If we find a load that alias with this store. Stop the sequence.
11774     if (any_of(AliasLoadNodes, [&](LSBaseSDNode *Ldn) {
11775           return isAlias(Ldn, StoreNodes[i].MemNode);
11776         }))
11777       break;
11778
11779     // Mark this node as useful.
11780     LastConsecutiveStore = i;
11781   }
11782
11783   // The node with the lowest store address.
11784   LSBaseSDNode *FirstInChain = StoreNodes[0].MemNode;
11785   unsigned FirstStoreAS = FirstInChain->getAddressSpace();
11786   unsigned FirstStoreAlign = FirstInChain->getAlignment();
11787   LLVMContext &Context = *DAG.getContext();
11788   const DataLayout &DL = DAG.getDataLayout();
11789
11790   // Store the constants into memory as one consecutive store.
11791   if (IsConstantSrc) {
11792     unsigned LastLegalType = 0;
11793     unsigned LastLegalVectorType = 0;
11794     bool NonZero = false;
11795     for (unsigned i=0; i<LastConsecutiveStore+1; ++i) {
11796       StoreSDNode *St  = cast<StoreSDNode>(StoreNodes[i].MemNode);
11797       SDValue StoredVal = St->getValue();
11798
11799       if (ConstantSDNode *C = dyn_cast<ConstantSDNode>(StoredVal)) {
11800         NonZero |= !C->isNullValue();
11801       } else if (ConstantFPSDNode *C = dyn_cast<ConstantFPSDNode>(StoredVal)) {
11802         NonZero |= !C->getConstantFPValue()->isNullValue();
11803       } else {
11804         // Non-constant.
11805         break;
11806       }
11807
11808       // Find a legal type for the constant store.
11809       unsigned SizeInBits = (i+1) * ElementSizeBytes * 8;
11810       EVT StoreTy = EVT::getIntegerVT(Context, SizeInBits);
11811       bool IsFast;
11812       if (TLI.isTypeLegal(StoreTy) &&
11813           TLI.allowsMemoryAccess(Context, DL, StoreTy, FirstStoreAS,
11814                                  FirstStoreAlign, &IsFast) && IsFast) {
11815         LastLegalType = i+1;
11816       // Or check whether a truncstore is legal.
11817       } else if (TLI.getTypeAction(Context, StoreTy) ==
11818                  TargetLowering::TypePromoteInteger) {
11819         EVT LegalizedStoredValueTy =
11820           TLI.getTypeToTransformTo(Context, StoredVal.getValueType());
11821         if (TLI.isTruncStoreLegal(LegalizedStoredValueTy, StoreTy) &&
11822             TLI.allowsMemoryAccess(Context, DL, LegalizedStoredValueTy,
11823                                    FirstStoreAS, FirstStoreAlign, &IsFast) &&
11824             IsFast) {
11825           LastLegalType = i + 1;
11826         }
11827       }
11828
11829       // We only use vectors if the constant is known to be zero or the target
11830       // allows it and the function is not marked with the noimplicitfloat
11831       // attribute.
11832       if ((!NonZero || TLI.storeOfVectorConstantIsCheap(MemVT, i+1,
11833                                                         FirstStoreAS)) &&
11834           !NoVectors) {
11835         // Find a legal type for the vector store.
11836         EVT Ty = EVT::getVectorVT(Context, MemVT, i+1);
11837         if (TLI.isTypeLegal(Ty) &&
11838             TLI.allowsMemoryAccess(Context, DL, Ty, FirstStoreAS,
11839                                    FirstStoreAlign, &IsFast) && IsFast)
11840           LastLegalVectorType = i + 1;
11841       }
11842     }
11843
11844     // Check if we found a legal integer type to store.
11845     if (LastLegalType == 0 && LastLegalVectorType == 0)
11846       return false;
11847
11848     bool UseVector = (LastLegalVectorType > LastLegalType) && !NoVectors;
11849     unsigned NumElem = UseVector ? LastLegalVectorType : LastLegalType;
11850
11851     return MergeStoresOfConstantsOrVecElts(StoreNodes, MemVT, NumElem,
11852                                            true, UseVector);
11853   }
11854
11855   // When extracting multiple vector elements, try to store them
11856   // in one vector store rather than a sequence of scalar stores.
11857   if (IsExtractVecSrc) {
11858     unsigned NumStoresToMerge = 0;
11859     bool IsVec = MemVT.isVector();
11860     for (unsigned i = 0; i < LastConsecutiveStore + 1; ++i) {
11861       StoreSDNode *St  = cast<StoreSDNode>(StoreNodes[i].MemNode);
11862       unsigned StoreValOpcode = St->getValue().getOpcode();
11863       // This restriction could be loosened.
11864       // Bail out if any stored values are not elements extracted from a vector.
11865       // It should be possible to handle mixed sources, but load sources need
11866       // more careful handling (see the block of code below that handles
11867       // consecutive loads).
11868       if (StoreValOpcode != ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT &&
11869           StoreValOpcode != ISD::EXTRACT_SUBVECTOR)
11870         return false;
11871
11872       // Find a legal type for the vector store.
11873       unsigned Elts = i + 1;
11874       if (IsVec) {
11875         // When merging vector stores, get the total number of elements.
11876         Elts *= MemVT.getVectorNumElements();
11877       }
11878       EVT Ty = EVT::getVectorVT(*DAG.getContext(), MemVT.getScalarType(), Elts);
11879       bool IsFast;
11880       if (TLI.isTypeLegal(Ty) &&
11881           TLI.allowsMemoryAccess(Context, DL, Ty, FirstStoreAS,
11882                                  FirstStoreAlign, &IsFast) && IsFast)
11883         NumStoresToMerge = i + 1;
11884     }
11885
11886     return MergeStoresOfConstantsOrVecElts(StoreNodes, MemVT, NumStoresToMerge,
11887                                            false, true);
11888   }
11889
11890   // Below we handle the case of multiple consecutive stores that
11891   // come from multiple consecutive loads. We merge them into a single
11892   // wide load and a single wide store.
11893
11894   // Look for load nodes which are used by the stored values.
11895   SmallVector<MemOpLink, 8> LoadNodes;
11896
11897   // Find acceptable loads. Loads need to have the same chain (token factor),
11898   // must not be zext, volatile, indexed, and they must be consecutive.
11899   BaseIndexOffset LdBasePtr;
11900   for (unsigned i=0; i<LastConsecutiveStore+1; ++i) {
11901     StoreSDNode *St  = cast<StoreSDNode>(StoreNodes[i].MemNode);
11902     LoadSDNode *Ld = dyn_cast<LoadSDNode>(St->getValue());
11903     if (!Ld) break;
11904
11905     // Loads must only have one use.
11906     if (!Ld->hasNUsesOfValue(1, 0))
11907       break;
11908
11909     // The memory operands must not be volatile.
11910     if (Ld->isVolatile() || Ld->isIndexed())
11911       break;
11912
11913     // We do not accept ext loads.
11914     if (Ld->getExtensionType() != ISD::NON_EXTLOAD)
11915       break;
11916
11917     // The stored memory type must be the same.
11918     if (Ld->getMemoryVT() != MemVT)
11919       break;
11920
11921     BaseIndexOffset LdPtr = BaseIndexOffset::match(Ld->getBasePtr(), DAG);
11922     // If this is not the first ptr that we check.
11923     if (LdBasePtr.Base.getNode()) {
11924       // The base ptr must be the same.
11925       if (!LdPtr.equalBaseIndex(LdBasePtr))
11926         break;
11927     } else {
11928       // Check that all other base pointers are the same as this one.
11929       LdBasePtr = LdPtr;
11930     }
11931
11932     // We found a potential memory operand to merge.
11933     LoadNodes.push_back(MemOpLink(Ld, LdPtr.Offset, 0));
11934   }
11935
11936   if (LoadNodes.size() < 2)
11937     return false;
11938
11939   // If we have load/store pair instructions and we only have two values,
11940   // don't bother.
11941   unsigned RequiredAlignment;
11942   if (LoadNodes.size() == 2 && TLI.hasPairedLoad(MemVT, RequiredAlignment) &&
11943       St->getAlignment() >= RequiredAlignment)
11944     return false;
11945
11946   LoadSDNode *FirstLoad = cast<LoadSDNode>(LoadNodes[0].MemNode);
11947   unsigned FirstLoadAS = FirstLoad->getAddressSpace();
11948   unsigned FirstLoadAlign = FirstLoad->getAlignment();
11949
11950   // Scan the memory operations on the chain and find the first non-consecutive
11951   // load memory address. These variables hold the index in the store node
11952   // array.
11953   unsigned LastConsecutiveLoad = 0;
11954   // This variable refers to the size and not index in the array.
11955   unsigned LastLegalVectorType = 0;
11956   unsigned LastLegalIntegerType = 0;
11957   StartAddress = LoadNodes[0].OffsetFromBase;
11958   SDValue FirstChain = FirstLoad->getChain();
11959   for (unsigned i = 1; i < LoadNodes.size(); ++i) {
11960     // All loads must share the same chain.
11961     if (LoadNodes[i].MemNode->getChain() != FirstChain)
11962       break;
11963
11964     int64_t CurrAddress = LoadNodes[i].OffsetFromBase;
11965     if (CurrAddress - StartAddress != (ElementSizeBytes * i))
11966       break;
11967     LastConsecutiveLoad = i;
11968     // Find a legal type for the vector store.
11969     EVT StoreTy = EVT::getVectorVT(Context, MemVT, i+1);
11970     bool IsFastSt, IsFastLd;
11971     if (TLI.isTypeLegal(StoreTy) &&
11972         TLI.allowsMemoryAccess(Context, DL, StoreTy, FirstStoreAS,
11973                                FirstStoreAlign, &IsFastSt) && IsFastSt &&
11974         TLI.allowsMemoryAccess(Context, DL, StoreTy, FirstLoadAS,
11975                                FirstLoadAlign, &IsFastLd) && IsFastLd) {
11976       LastLegalVectorType = i + 1;
11977     }
11978
11979     // Find a legal type for the integer store.
11980     unsigned SizeInBits = (i+1) * ElementSizeBytes * 8;
11981     StoreTy = EVT::getIntegerVT(Context, SizeInBits);
11982     if (TLI.isTypeLegal(StoreTy) &&
11983         TLI.allowsMemoryAccess(Context, DL, StoreTy, FirstStoreAS,
11984                                FirstStoreAlign, &IsFastSt) && IsFastSt &&
11985         TLI.allowsMemoryAccess(Context, DL, StoreTy, FirstLoadAS,
11986                                FirstLoadAlign, &IsFastLd) && IsFastLd)
11987       LastLegalIntegerType = i + 1;
11988     // Or check whether a truncstore and extload is legal.
11989     else if (TLI.getTypeAction(Context, StoreTy) ==
11990              TargetLowering::TypePromoteInteger) {
11991       EVT LegalizedStoredValueTy =
11992         TLI.getTypeToTransformTo(Context, StoreTy);
11993       if (TLI.isTruncStoreLegal(LegalizedStoredValueTy, StoreTy) &&
11994           TLI.isLoadExtLegal(ISD::ZEXTLOAD, LegalizedStoredValueTy, StoreTy) &&
11995           TLI.isLoadExtLegal(ISD::SEXTLOAD, LegalizedStoredValueTy, StoreTy) &&
11996           TLI.isLoadExtLegal(ISD::EXTLOAD, LegalizedStoredValueTy, StoreTy) &&
11997           TLI.allowsMemoryAccess(Context, DL, LegalizedStoredValueTy,
11998                                  FirstStoreAS, FirstStoreAlign, &IsFastSt) &&
11999           IsFastSt &&
12000           TLI.allowsMemoryAccess(Context, DL, LegalizedStoredValueTy,
12001                                  FirstLoadAS, FirstLoadAlign, &IsFastLd) &&
12002           IsFastLd)
12003         LastLegalIntegerType = i+1;
12004     }
12005   }
12006
12007   // Only use vector types if the vector type is larger than the integer type.
12008   // If they are the same, use integers.
12009   bool UseVectorTy = LastLegalVectorType > LastLegalIntegerType && !NoVectors;
12010   unsigned LastLegalType = std::max(LastLegalVectorType, LastLegalIntegerType);
12011
12012   // We add +1 here because the LastXXX variables refer to location while
12013   // the NumElem refers to array/index size.
12014   unsigned NumElem = std::min(LastConsecutiveStore, LastConsecutiveLoad) + 1;
12015   NumElem = std::min(LastLegalType, NumElem);
12016
12017   if (NumElem < 2)
12018     return false;
12019
12020   // Collect the chains from all merged stores.
12021   SmallVector<SDValue, 8> MergeStoreChains;
12022   MergeStoreChains.push_back(StoreNodes[0].MemNode->getChain());
12023
12024   // The latest Node in the DAG.
12025   unsigned LatestNodeUsed = 0;
12026   for (unsigned i=1; i<NumElem; ++i) {
12027     // Find a chain for the new wide-store operand. Notice that some
12028     // of the store nodes that we found may not be selected for inclusion
12029     // in the wide store. The chain we use needs to be the chain of the
12030     // latest store node which is *used* and replaced by the wide store.
12031     if (StoreNodes[i].SequenceNum < StoreNodes[LatestNodeUsed].SequenceNum)
12032       LatestNodeUsed = i;
12033
12034     MergeStoreChains.push_back(StoreNodes[i].MemNode->getChain());
12035   }
12036
12037   LSBaseSDNode *LatestOp = StoreNodes[LatestNodeUsed].MemNode;
12038
12039   // Find if it is better to use vectors or integers to load and store
12040   // to memory.
12041   EVT JointMemOpVT;
12042   if (UseVectorTy) {
12043     JointMemOpVT = EVT::getVectorVT(Context, MemVT, NumElem);
12044   } else {
12045     unsigned SizeInBits = NumElem * ElementSizeBytes * 8;
12046     JointMemOpVT = EVT::getIntegerVT(Context, SizeInBits);
12047   }
12048
12049   SDLoc LoadDL(LoadNodes[0].MemNode);
12050   SDLoc StoreDL(StoreNodes[0].MemNode);
12051
12052   // The merged loads are required to have the same incoming chain, so
12053   // using the first's chain is acceptable.
12054   SDValue NewLoad = DAG.getLoad(JointMemOpVT, LoadDL, FirstLoad->getChain(),
12055                                 FirstLoad->getBasePtr(),
12056                                 FirstLoad->getPointerInfo(), FirstLoadAlign);
12057
12058   SDValue NewStoreChain =
12059     DAG.getNode(ISD::TokenFactor, StoreDL, MVT::Other, MergeStoreChains);
12060
12061   SDValue NewStore =
12062       DAG.getStore(NewStoreChain, StoreDL, NewLoad, FirstInChain->getBasePtr(),
12063                    FirstInChain->getPointerInfo(), FirstStoreAlign);
12064
12065   // Transfer chain users from old loads to the new load.
12066   for (unsigned i = 0; i < NumElem; ++i) {
12067     LoadSDNode *Ld = cast<LoadSDNode>(LoadNodes[i].MemNode);
12068     DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(SDValue(Ld, 1),
12069                                   SDValue(NewLoad.getNode(), 1));
12070   }
12071
12072   if (UseAA) {
12073     // Replace the all stores with the new store.
12074     for (unsigned i = 0; i < NumElem; ++i)
12075       CombineTo(StoreNodes[i].MemNode, NewStore);
12076   } else {
12077     // Replace the last store with the new store.
12078     CombineTo(LatestOp, NewStore);
12079     // Erase all other stores.
12080     for (unsigned i = 0; i < NumElem; ++i) {
12081       // Remove all Store nodes.
12082       if (StoreNodes[i].MemNode == LatestOp)
12083         continue;
12084       StoreSDNode *St = cast<StoreSDNode>(StoreNodes[i].MemNode);
12085       DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(SDValue(St, 0), St->getChain());
12086       deleteAndRecombine(St);
12087     }
12088   }
12089
12090   StoreNodes.erase(StoreNodes.begin() + NumElem, StoreNodes.end());
12091   return true;
12092 }
12093
12094 SDValue DAGCombiner::replaceStoreChain(StoreSDNode *ST, SDValue BetterChain) {
12095   SDLoc SL(ST);
12096   SDValue ReplStore;
12097
12098   // Replace the chain to avoid dependency.
12099   if (ST->isTruncatingStore()) {
12100     ReplStore = DAG.getTruncStore(BetterChain, SL, ST->getValue(),
12101                                   ST->getBasePtr(), ST->getMemoryVT(),
12102                                   ST->getMemOperand());
12103   } else {
12104     ReplStore = DAG.getStore(BetterChain, SL, ST->getValue(), ST->getBasePtr(),
12105                              ST->getMemOperand());
12106   }
12107
12108   // Create token to keep both nodes around.
12109   SDValue Token = DAG.getNode(ISD::TokenFactor, SL,
12110                               MVT::Other, ST->getChain(), ReplStore);
12111
12112   // Make sure the new and old chains are cleaned up.
12113   AddToWorklist(Token.getNode());
12114
12115   // Don't add users to work list.
12116   return CombineTo(ST, Token, false);
12117 }
12118
12119 SDValue DAGCombiner::replaceStoreOfFPConstant(StoreSDNode *ST) {
12120   SDValue Value = ST->getValue();
12121   if (Value.getOpcode() == ISD::TargetConstantFP)
12122     return SDValue();
12123
12124   SDLoc DL(ST);
12125
12126   SDValue Chain = ST->getChain();
12127   SDValue Ptr = ST->getBasePtr();
12128
12129   const ConstantFPSDNode *CFP = cast<ConstantFPSDNode>(Value);
12130
12131   // NOTE: If the original store is volatile, this transform must not increase
12132   // the number of stores.  For example, on x86-32 an f64 can be stored in one
12133   // processor operation but an i64 (which is not legal) requires two.  So the
12134   // transform should not be done in this case.
12135
12136   SDValue Tmp;
12137   switch (CFP->getSimpleValueType(0).SimpleTy) {
12138   default:
12139     llvm_unreachable("Unknown FP type");
12140   case MVT::f16:    // We don't do this for these yet.
12141   case MVT::f80:
12142   case MVT::f128:
12143   case MVT::ppcf128:
12144     return SDValue();
12145   case MVT::f32:
12146     if ((isTypeLegal(MVT::i32) && !LegalOperations && !ST->isVolatile()) ||
12147         TLI.isOperationLegalOrCustom(ISD::STORE, MVT::i32)) {
12148       ;
12149       Tmp = DAG.getConstant((uint32_t)CFP->getValueAPF().
12150                             bitcastToAPInt().getZExtValue(), SDLoc(CFP),
12151                             MVT::i32);
12152       return DAG.getStore(Chain, DL, Tmp, Ptr, ST->getMemOperand());
12153     }
12154
12155     return SDValue();
12156   case MVT::f64:
12157     if ((TLI.isTypeLegal(MVT::i64) && !LegalOperations &&
12158          !ST->isVolatile()) ||
12159         TLI.isOperationLegalOrCustom(ISD::STORE, MVT::i64)) {
12160       ;
12161       Tmp = DAG.getConstant(CFP->getValueAPF().bitcastToAPInt().
12162                             getZExtValue(), SDLoc(CFP), MVT::i64);
12163       return DAG.getStore(Chain, DL, Tmp,
12164                           Ptr, ST->getMemOperand());
12165     }
12166
12167     if (!ST->isVolatile() &&
12168         TLI.isOperationLegalOrCustom(ISD::STORE, MVT::i32)) {
12169       // Many FP stores are not made apparent until after legalize, e.g. for
12170       // argument passing.  Since this is so common, custom legalize the
12171       // 64-bit integer store into two 32-bit stores.
12172       uint64_t Val = CFP->getValueAPF().bitcastToAPInt().getZExtValue();
12173       SDValue Lo = DAG.getConstant(Val & 0xFFFFFFFF, SDLoc(CFP), MVT::i32);
12174       SDValue Hi = DAG.getConstant(Val >> 32, SDLoc(CFP), MVT::i32);
12175       if (DAG.getDataLayout().isBigEndian())
12176         std::swap(Lo, Hi);
12177
12178       unsigned Alignment = ST->getAlignment();
12179       MachineMemOperand::Flags MMOFlags = ST->getMemOperand()->getFlags();
12180       AAMDNodes AAInfo = ST->getAAInfo();
12181
12182       SDValue St0 = DAG.getStore(Chain, DL, Lo, Ptr, ST->getPointerInfo(),
12183                                  ST->getAlignment(), MMOFlags, AAInfo);
12184       Ptr = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, Ptr.getValueType(), Ptr,
12185                         DAG.getConstant(4, DL, Ptr.getValueType()));
12186       Alignment = MinAlign(Alignment, 4U);
12187       SDValue St1 = DAG.getStore(Chain, DL, Hi, Ptr,
12188                                  ST->getPointerInfo().getWithOffset(4),
12189                                  Alignment, MMOFlags, AAInfo);
12190       return DAG.getNode(ISD::TokenFactor, DL, MVT::Other,
12191                          St0, St1);
12192     }
12193
12194     return SDValue();
12195   }
12196 }
12197
12198 SDValue DAGCombiner::visitSTORE(SDNode *N) {
12199   StoreSDNode *ST  = cast<StoreSDNode>(N);
12200   SDValue Chain = ST->getChain();
12201   SDValue Value = ST->getValue();
12202   SDValue Ptr   = ST->getBasePtr();
12203
12204   // If this is a store of a bit convert, store the input value if the
12205   // resultant store does not need a higher alignment than the original.
12206   if (Value.getOpcode() == ISD::BITCAST && !ST->isTruncatingStore() &&
12207       ST->isUnindexed()) {
12208     EVT SVT = Value.getOperand(0).getValueType();
12209     if (((!LegalOperations && !ST->isVolatile()) ||
12210          TLI.isOperationLegalOrCustom(ISD::STORE, SVT)) &&
12211         TLI.isStoreBitCastBeneficial(Value.getValueType(), SVT)) {
12212       unsigned OrigAlign = ST->getAlignment();
12213       bool Fast = false;
12214       if (TLI.allowsMemoryAccess(*DAG.getContext(), DAG.getDataLayout(), SVT,
12215                                  ST->getAddressSpace(), OrigAlign, &Fast) &&
12216           Fast) {
12217         return DAG.getStore(Chain, SDLoc(N), Value.getOperand(0), Ptr,
12218                             ST->getPointerInfo(), OrigAlign,
12219                             ST->getMemOperand()->getFlags(), ST->getAAInfo());
12220       }
12221     }
12222   }
12223
12224   // Turn 'store undef, Ptr' -> nothing.
12225   if (Value.isUndef() && ST->isUnindexed())
12226     return Chain;
12227
12228   // Try to infer better alignment information than the store already has.
12229   if (OptLevel != CodeGenOpt::None && ST->isUnindexed()) {
12230     if (unsigned Align = DAG.InferPtrAlignment(Ptr)) {
12231       if (Align > ST->getAlignment()) {
12232         SDValue NewStore =
12233             DAG.getTruncStore(Chain, SDLoc(N), Value, Ptr, ST->getPointerInfo(),
12234                               ST->getMemoryVT(), Align,
12235                               ST->getMemOperand()->getFlags(), ST->getAAInfo());
12236         if (NewStore.getNode() != N)
12237           return CombineTo(ST, NewStore, true);
12238       }
12239     }
12240   }
12241
12242   // Try transforming a pair floating point load / store ops to integer
12243   // load / store ops.
12244   if (SDValue NewST = TransformFPLoadStorePair(N))
12245     return NewST;
12246
12247   bool UseAA = CombinerAA.getNumOccurrences() > 0 ? CombinerAA
12248                                                   : DAG.getSubtarget().useAA();
12249 #ifndef NDEBUG
12250   if (CombinerAAOnlyFunc.getNumOccurrences() &&
12251       CombinerAAOnlyFunc != DAG.getMachineFunction().getName())
12252     UseAA = false;
12253 #endif
12254   if (UseAA && ST->isUnindexed()) {
12255     // FIXME: We should do this even without AA enabled. AA will just allow
12256     // FindBetterChain to work in more situations. The problem with this is that
12257     // any combine that expects memory operations to be on consecutive chains
12258     // first needs to be updated to look for users of the same chain.
12259
12260     // Walk up chain skipping non-aliasing memory nodes, on this store and any
12261     // adjacent stores.
12262     if (findBetterNeighborChains(ST)) {
12263       // replaceStoreChain uses CombineTo, which handled all of the worklist
12264       // manipulation. Return the original node to not do anything else.
12265       return SDValue(ST, 0);
12266     }
12267     Chain = ST->getChain();
12268   }
12269
12270   // Try transforming N to an indexed store.
12271   if (CombineToPreIndexedLoadStore(N) || CombineToPostIndexedLoadStore(N))
12272     return SDValue(N, 0);
12273
12274   // FIXME: is there such a thing as a truncating indexed store?
12275   if (ST->isTruncatingStore() && ST->isUnindexed() &&
12276       Value.getValueType().isInteger()) {
12277     // See if we can simplify the input to this truncstore with knowledge that
12278     // only the low bits are being used.  For example:
12279     // "truncstore (or (shl x, 8), y), i8"  -> "truncstore y, i8"
12280     SDValue Shorter = GetDemandedBits(
12281         Value, APInt::getLowBitsSet(Value.getScalarValueSizeInBits(),
12282                                     ST->getMemoryVT().getScalarSizeInBits()));
12283     AddToWorklist(Value.getNode());
12284     if (Shorter.getNode())
12285       return DAG.getTruncStore(Chain, SDLoc(N), Shorter,
12286                                Ptr, ST->getMemoryVT(), ST->getMemOperand());
12287
12288     // Otherwise, see if we can simplify the operation with
12289     // SimplifyDemandedBits, which only works if the value has a single use.
12290     if (SimplifyDemandedBits(
12291             Value,
12292             APInt::getLowBitsSet(Value.getScalarValueSizeInBits(),
12293                                  ST->getMemoryVT().getScalarSizeInBits())))
12294       return SDValue(N, 0);
12295   }
12296
12297   // If this is a load followed by a store to the same location, then the store
12298   // is dead/noop.
12299   if (LoadSDNode *Ld = dyn_cast<LoadSDNode>(Value)) {
12300     if (Ld->getBasePtr() == Ptr && ST->getMemoryVT() == Ld->getMemoryVT() &&
12301         ST->isUnindexed() && !ST->isVolatile() &&
12302         // There can't be any side effects between the load and store, such as
12303         // a call or store.
12304         Chain.reachesChainWithoutSideEffects(SDValue(Ld, 1))) {
12305       // The store is dead, remove it.
12306       return Chain;
12307     }
12308   }
12309
12310   // If this is a store followed by a store with the same value to the same
12311   // location, then the store is dead/noop.
12312   if (StoreSDNode *ST1 = dyn_cast<StoreSDNode>(Chain)) {
12313     if (ST1->getBasePtr() == Ptr && ST->getMemoryVT() == ST1->getMemoryVT() &&
12314         ST1->getValue() == Value && ST->isUnindexed() && !ST->isVolatile() &&
12315         ST1->isUnindexed() && !ST1->isVolatile()) {
12316       // The store is dead, remove it.
12317       return Chain;
12318     }
12319   }
12320
12321   // If this is an FP_ROUND or TRUNC followed by a store, fold this into a
12322   // truncating store.  We can do this even if this is already a truncstore.
12323   if ((Value.getOpcode() == ISD::FP_ROUND || Value.getOpcode() == ISD::TRUNCATE)
12324       && Value.getNode()->hasOneUse() && ST->isUnindexed() &&
12325       TLI.isTruncStoreLegal(Value.getOperand(0).getValueType(),
12326                             ST->getMemoryVT())) {
12327     return DAG.getTruncStore(Chain, SDLoc(N), Value.getOperand(0),
12328                              Ptr, ST->getMemoryVT(), ST->getMemOperand());
12329   }
12330
12331   // Only perform this optimization before the types are legal, because we
12332   // don't want to perform this optimization on every DAGCombine invocation.
12333   if (!LegalTypes) {
12334     for (;;) {
12335       // There can be multiple store sequences on the same chain.
12336       // Keep trying to merge store sequences until we are unable to do so
12337       // or until we merge the last store on the chain.
12338       SmallVector<MemOpLink, 8> StoreNodes;
12339       bool Changed = MergeConsecutiveStores(ST, StoreNodes);
12340       if (!Changed) break;
12341
12342       if (any_of(StoreNodes,
12343                  [ST](const MemOpLink &Link) { return Link.MemNode == ST; })) {
12344         // ST has been merged and no longer exists.
12345         return SDValue(N, 0);
12346       }
12347     }
12348   }
12349
12350   // Turn 'store float 1.0, Ptr' -> 'store int 0x12345678, Ptr'
12351   //
12352   // Make sure to do this only after attempting to merge stores in order to
12353   //  avoid changing the types of some subset of stores due to visit order,
12354   //  preventing their merging.
12355   if (isa<ConstantFPSDNode>(Value)) {
12356     if (SDValue NewSt = replaceStoreOfFPConstant(ST))
12357       return NewSt;
12358   }
12359
12360   if (SDValue NewSt = splitMergedValStore(ST))
12361     return NewSt;
12362
12363   return ReduceLoadOpStoreWidth(N);
12364 }
12365
12366 /// For the instruction sequence of store below, F and I values
12367 /// are bundled together as an i64 value before being stored into memory.
12368 /// Sometimes it is more efficent to generate separate stores for F and I,
12369 /// which can remove the bitwise instructions or sink them to colder places.
12370 ///
12371 ///   (store (or (zext (bitcast F to i32) to i64),
12372 ///              (shl (zext I to i64), 32)), addr)  -->
12373 ///   (store F, addr) and (store I, addr+4)
12374 ///
12375 /// Similarly, splitting for other merged store can also be beneficial, like:
12376 /// For pair of {i32, i32}, i64 store --> two i32 stores.
12377 /// For pair of {i32, i16}, i64 store --> two i32 stores.
12378 /// For pair of {i16, i16}, i32 store --> two i16 stores.
12379 /// For pair of {i16, i8},  i32 store --> two i16 stores.
12380 /// For pair of {i8, i8},   i16 store --> two i8 stores.
12381 ///
12382 /// We allow each target to determine specifically which kind of splitting is
12383 /// supported.
12384 ///
12385 /// The store patterns are commonly seen from the simple code snippet below
12386 /// if only std::make_pair(...) is sroa transformed before inlined into hoo.
12387 ///   void goo(const std::pair<int, float> &);
12388 ///   hoo() {
12389 ///     ...
12390 ///     goo(std::make_pair(tmp, ftmp));
12391 ///     ...
12392 ///   }
12393 ///
12394 SDValue DAGCombiner::splitMergedValStore(StoreSDNode *ST) {
12395   if (OptLevel == CodeGenOpt::None)
12396     return SDValue();
12397
12398   SDValue Val = ST->getValue();
12399   SDLoc DL(ST);
12400
12401   // Match OR operand.
12402   if (!Val.getValueType().isScalarInteger() || Val.getOpcode() != ISD::OR)
12403     return SDValue();
12404
12405   // Match SHL operand and get Lower and Higher parts of Val.
12406   SDValue Op1 = Val.getOperand(0);
12407   SDValue Op2 = Val.getOperand(1);
12408   SDValue Lo, Hi;
12409   if (Op1.getOpcode() != ISD::SHL) {
12410     std::swap(Op1, Op2);
12411     if (Op1.getOpcode() != ISD::SHL)
12412       return SDValue();
12413   }
12414   Lo = Op2;
12415   Hi = Op1.getOperand(0);
12416   if (!Op1.hasOneUse())
12417     return SDValue();
12418
12419   // Match shift amount to HalfValBitSize.
12420   unsigned HalfValBitSize = Val.getValueSizeInBits() / 2;
12421   ConstantSDNode *ShAmt = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op1.getOperand(1));
12422   if (!ShAmt || ShAmt->getAPIntValue() != HalfValBitSize)
12423     return SDValue();
12424
12425   // Lo and Hi are zero-extended from int with size less equal than 32
12426   // to i64.
12427   if (Lo.getOpcode() != ISD::ZERO_EXTEND || !Lo.hasOneUse() ||
12428       !Lo.getOperand(0).getValueType().isScalarInteger() ||
12429       Lo.getOperand(0).getValueSizeInBits() > HalfValBitSize ||
12430       Hi.getOpcode() != ISD::ZERO_EXTEND || !Hi.hasOneUse() ||
12431       !Hi.getOperand(0).getValueType().isScalarInteger() ||
12432       Hi.getOperand(0).getValueSizeInBits() > HalfValBitSize)
12433     return SDValue();
12434
12435   // Use the EVT of low and high parts before bitcast as the input
12436   // of target query.
12437   EVT LowTy = (Lo.getOperand(0).getOpcode() == ISD::BITCAST)
12438                   ? Lo.getOperand(0).getValueType()
12439                   : Lo.getValueType();
12440   EVT HighTy = (Hi.getOperand(0).getOpcode() == ISD::BITCAST)
12441                    ? Hi.getOperand(0).getValueType()
12442                    : Hi.getValueType();
12443   if (!TLI.isMultiStoresCheaperThanBitsMerge(LowTy, HighTy))
12444     return SDValue();
12445
12446   // Start to split store.
12447   unsigned Alignment = ST->getAlignment();
12448   MachineMemOperand::Flags MMOFlags = ST->getMemOperand()->getFlags();
12449   AAMDNodes AAInfo = ST->getAAInfo();
12450
12451   // Change the sizes of Lo and Hi's value types to HalfValBitSize.
12452   EVT VT = EVT::getIntegerVT(*DAG.getContext(), HalfValBitSize);
12453   Lo = DAG.getNode(ISD::ZERO_EXTEND, DL, VT, Lo.getOperand(0));
12454   Hi = DAG.getNode(ISD::ZERO_EXTEND, DL, VT, Hi.getOperand(0));
12455
12456   SDValue Chain = ST->getChain();
12457   SDValue Ptr = ST->getBasePtr();
12458   // Lower value store.
12459   SDValue St0 = DAG.getStore(Chain, DL, Lo, Ptr, ST->getPointerInfo(),
12460                              ST->getAlignment(), MMOFlags, AAInfo);
12461   Ptr =
12462       DAG.getNode(ISD::ADD, DL, Ptr.getValueType(), Ptr,
12463                   DAG.getConstant(HalfValBitSize / 8, DL, Ptr.getValueType()));
12464   // Higher value store.
12465   SDValue St1 =
12466       DAG.getStore(St0, DL, Hi, Ptr,
12467                    ST->getPointerInfo().getWithOffset(HalfValBitSize / 8),
12468                    Alignment / 2, MMOFlags, AAInfo);
12469   return St1;
12470 }
12471
12472 SDValue DAGCombiner::visitINSERT_VECTOR_ELT(SDNode *N) {
12473   SDValue InVec = N->getOperand(0);
12474   SDValue InVal = N->getOperand(1);
12475   SDValue EltNo = N->getOperand(2);
12476   SDLoc DL(N);
12477
12478   // If the inserted element is an UNDEF, just use the input vector.
12479   if (InVal.isUndef())
12480     return InVec;
12481
12482   EVT VT = InVec.getValueType();
12483
12484   // If we can't generate a legal BUILD_VECTOR, exit
12485   if (LegalOperations && !TLI.isOperationLegal(ISD::BUILD_VECTOR, VT))
12486     return SDValue();
12487
12488   // Check that we know which element is being inserted
12489   if (!isa<ConstantSDNode>(EltNo))
12490     return SDValue();
12491   unsigned Elt = cast<ConstantSDNode>(EltNo)->getZExtValue();
12492
12493   // Canonicalize insert_vector_elt dag nodes.
12494   // Example:
12495   // (insert_vector_elt (insert_vector_elt A, Idx0), Idx1)
12496   // -> (insert_vector_elt (insert_vector_elt A, Idx1), Idx0)
12497   //
12498   // Do this only if the child insert_vector node has one use; also
12499   // do this only if indices are both constants and Idx1 < Idx0.
12500   if (InVec.getOpcode() == ISD::INSERT_VECTOR_ELT && InVec.hasOneUse()
12501       && isa<ConstantSDNode>(InVec.getOperand(2))) {
12502     unsigned OtherElt =
12503       cast<ConstantSDNode>(InVec.getOperand(2))->getZExtValue();
12504     if (Elt < OtherElt) {
12505       // Swap nodes.
12506       SDValue NewOp = DAG.getNode(ISD::INSERT_VECTOR_ELT, DL, VT,
12507                                   InVec.getOperand(0), InVal, EltNo);
12508       AddToWorklist(NewOp.getNode());
12509       return DAG.getNode(ISD::INSERT_VECTOR_ELT, SDLoc(InVec.getNode()),
12510                          VT, NewOp, InVec.getOperand(1), InVec.getOperand(2));
12511     }
12512   }
12513
12514   // Check that the operand is a BUILD_VECTOR (or UNDEF, which can essentially
12515   // be converted to a BUILD_VECTOR).  Fill in the Ops vector with the
12516   // vector elements.
12517   SmallVector<SDValue, 8> Ops;
12518   // Do not combine these two vectors if the output vector will not replace
12519   // the input vector.
12520   if (InVec.getOpcode() == ISD::BUILD_VECTOR && InVec.hasOneUse()) {
12521     Ops.append(InVec.getNode()->op_begin(),
12522                InVec.getNode()->op_end());
12523   } else if (InVec.isUndef()) {
12524     unsigned NElts = VT.getVectorNumElements();
12525     Ops.append(NElts, DAG.getUNDEF(InVal.getValueType()));
12526   } else {
12527     return SDValue();
12528   }
12529
12530   // Insert the element
12531   if (Elt < Ops.size()) {
12532     // All the operands of BUILD_VECTOR must have the same type;
12533     // we enforce that here.
12534     EVT OpVT = Ops[0].getValueType();
12535     if (InVal.getValueType() != OpVT)
12536       InVal = OpVT.bitsGT(InVal.getValueType()) ?
12537                 DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, DL, OpVT, InVal) :
12538                 DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, OpVT, InVal);
12539     Ops[Elt] = InVal;
12540   }
12541
12542   // Return the new vector
12543   return DAG.getBuildVector(VT, DL, Ops);
12544 }
12545
12546 SDValue DAGCombiner::ReplaceExtractVectorEltOfLoadWithNarrowedLoad(
12547     SDNode *EVE, EVT InVecVT, SDValue EltNo, LoadSDNode *OriginalLoad) {
12548   assert(!OriginalLoad->isVolatile());
12549
12550   EVT ResultVT = EVE->getValueType(0);
12551   EVT VecEltVT = InVecVT.getVectorElementType();
12552   unsigned Align = OriginalLoad->getAlignment();
12553   unsigned NewAlign = DAG.getDataLayout().getABITypeAlignment(
12554       VecEltVT.getTypeForEVT(*DAG.getContext()));
12555
12556   if (NewAlign > Align || !TLI.isOperationLegalOrCustom(ISD::LOAD, VecEltVT))
12557     return SDValue();
12558
12559   Align = NewAlign;
12560
12561   SDValue NewPtr = OriginalLoad->getBasePtr();
12562   SDValue Offset;
12563   EVT PtrType = NewPtr.getValueType();
12564   MachinePointerInfo MPI;
12565   SDLoc DL(EVE);
12566   if (auto *ConstEltNo = dyn_cast<ConstantSDNode>(EltNo)) {
12567     int Elt = ConstEltNo->getZExtValue();
12568     unsigned PtrOff = VecEltVT.getSizeInBits() * Elt / 8;
12569     Offset = DAG.getConstant(PtrOff, DL, PtrType);
12570     MPI = OriginalLoad->getPointerInfo().getWithOffset(PtrOff);
12571   } else {
12572     Offset = DAG.getZExtOrTrunc(EltNo, DL, PtrType);
12573     Offset = DAG.getNode(
12574         ISD::MUL, DL, PtrType, Offset,
12575         DAG.getConstant(VecEltVT.getStoreSize(), DL, PtrType));
12576     MPI = OriginalLoad->getPointerInfo();
12577   }
12578   NewPtr = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, PtrType, NewPtr, Offset);
12579
12580   // The replacement we need to do here is a little tricky: we need to
12581   // replace an extractelement of a load with a load.
12582   // Use ReplaceAllUsesOfValuesWith to do the replacement.
12583   // Note that this replacement assumes that the extractvalue is the only
12584   // use of the load; that's okay because we don't want to perform this
12585   // transformation in other cases anyway.
12586   SDValue Load;
12587   SDValue Chain;
12588   if (ResultVT.bitsGT(VecEltVT)) {
12589     // If the result type of vextract is wider than the load, then issue an
12590     // extending load instead.
12591     ISD::LoadExtType ExtType = TLI.isLoadExtLegal(ISD::ZEXTLOAD, ResultVT,
12592                                                   VecEltVT)
12593                                    ? ISD::ZEXTLOAD
12594                                    : ISD::EXTLOAD;
12595     Load = DAG.getExtLoad(ExtType, SDLoc(EVE), ResultVT,
12596                           OriginalLoad->getChain(), NewPtr, MPI, VecEltVT,
12597                           Align, OriginalLoad->getMemOperand()->getFlags(),
12598                           OriginalLoad->getAAInfo());
12599     Chain = Load.getValue(1);
12600   } else {
12601     Load = DAG.getLoad(VecEltVT, SDLoc(EVE), OriginalLoad->getChain(), NewPtr,
12602                        MPI, Align, OriginalLoad->getMemOperand()->getFlags(),
12603                        OriginalLoad->getAAInfo());
12604     Chain = Load.getValue(1);
12605     if (ResultVT.bitsLT(VecEltVT))
12606       Load = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, SDLoc(EVE), ResultVT, Load);
12607     else
12608       Load = DAG.getBitcast(ResultVT, Load);
12609   }
12610   WorklistRemover DeadNodes(*this);
12611   SDValue From[] = { SDValue(EVE, 0), SDValue(OriginalLoad, 1) };
12612   SDValue To[] = { Load, Chain };
12613   DAG.ReplaceAllUsesOfValuesWith(From, To, 2);
12614   // Since we're explicitly calling ReplaceAllUses, add the new node to the
12615   // worklist explicitly as well.
12616   AddToWorklist(Load.getNode());
12617   AddUsersToWorklist(Load.getNode()); // Add users too
12618   // Make sure to revisit this node to clean it up; it will usually be dead.
12619   AddToWorklist(EVE);
12620   ++OpsNarrowed;
12621   return SDValue(EVE, 0);
12622 }
12623
12624 SDValue DAGCombiner::visitEXTRACT_VECTOR_ELT(SDNode *N) {
12625   // (vextract (scalar_to_vector val, 0) -> val
12626   SDValue InVec = N->getOperand(0);
12627   EVT VT = InVec.getValueType();
12628   EVT NVT = N->getValueType(0);
12629
12630   if (InVec.getOpcode() == ISD::SCALAR_TO_VECTOR) {
12631     // Check if the result type doesn't match the inserted element type. A
12632     // SCALAR_TO_VECTOR may truncate the inserted element and the
12633     // EXTRACT_VECTOR_ELT may widen the extracted vector.
12634     SDValue InOp = InVec.getOperand(0);
12635     if (InOp.getValueType() != NVT) {
12636       assert(InOp.getValueType().isInteger() && NVT.isInteger());
12637       return DAG.getSExtOrTrunc(InOp, SDLoc(InVec), NVT);
12638     }
12639     return InOp;
12640   }
12641
12642   SDValue EltNo = N->getOperand(1);
12643   ConstantSDNode *ConstEltNo = dyn_cast<ConstantSDNode>(EltNo);
12644
12645   // extract_vector_elt (build_vector x, y), 1 -> y
12646   if (ConstEltNo &&
12647       InVec.getOpcode() == ISD::BUILD_VECTOR &&
12648       TLI.isTypeLegal(VT) &&
12649       (InVec.hasOneUse() ||
12650        TLI.aggressivelyPreferBuildVectorSources(VT))) {
12651     SDValue Elt = InVec.getOperand(ConstEltNo->getZExtValue());
12652     EVT InEltVT = Elt.getValueType();
12653
12654     // Sometimes build_vector's scalar input types do not match result type.
12655     if (NVT == InEltVT)
12656       return Elt;
12657
12658     // TODO: It may be useful to truncate if free if the build_vector implicitly
12659     // converts.
12660   }
12661
12662   // extract_vector_elt (v2i32 (bitcast i64:x)), 0 -> i32 (trunc i64:x)
12663   if (ConstEltNo && InVec.getOpcode() == ISD::BITCAST && InVec.hasOneUse() &&
12664       ConstEltNo->isNullValue() && VT.isInteger()) {
12665     SDValue BCSrc = InVec.getOperand(0);
12666     if (BCSrc.getValueType().isScalarInteger())
12667       return DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, SDLoc(N), NVT, BCSrc);
12668   }
12669
12670   // extract_vector_elt (insert_vector_elt vec, val, idx), idx) -> val
12671   //
12672   // This only really matters if the index is non-constant since other combines
12673   // on the constant elements already work.
12674   if (InVec.getOpcode() == ISD::INSERT_VECTOR_ELT &&
12675       EltNo == InVec.getOperand(2)) {
12676     SDValue Elt = InVec.getOperand(1);
12677     return VT.isInteger() ? DAG.getAnyExtOrTrunc(Elt, SDLoc(N), NVT) : Elt;
12678   }
12679
12680   // Transform: (EXTRACT_VECTOR_ELT( VECTOR_SHUFFLE )) -> EXTRACT_VECTOR_ELT.
12681   // We only perform this optimization before the op legalization phase because
12682   // we may introduce new vector instructions which are not backed by TD
12683   // patterns. For example on AVX, extracting elements from a wide vector
12684   // without using extract_subvector. However, if we can find an underlying
12685   // scalar value, then we can always use that.
12686   if (ConstEltNo && InVec.getOpcode() == ISD::VECTOR_SHUFFLE) {
12687     int NumElem = VT.getVectorNumElements();
12688     ShuffleVectorSDNode *SVOp = cast<ShuffleVectorSDNode>(InVec);
12689     // Find the new index to extract from.
12690     int OrigElt = SVOp->getMaskElt(ConstEltNo->getZExtValue());
12691
12692     // Extracting an undef index is undef.
12693     if (OrigElt == -1)
12694       return DAG.getUNDEF(NVT);
12695
12696     // Select the right vector half to extract from.
12697     SDValue SVInVec;
12698     if (OrigElt < NumElem) {
12699       SVInVec = InVec->getOperand(0);
12700     } else {
12701       SVInVec = InVec->getOperand(1);
12702       OrigElt -= NumElem;
12703     }
12704
12705     if (SVInVec.getOpcode() == ISD::BUILD_VECTOR) {
12706       SDValue InOp = SVInVec.getOperand(OrigElt);
12707       if (InOp.getValueType() != NVT) {
12708         assert(InOp.getValueType().isInteger() && NVT.isInteger());
12709         InOp = DAG.getSExtOrTrunc(InOp, SDLoc(SVInVec), NVT);
12710       }
12711
12712       return InOp;
12713     }
12714
12715     // FIXME: We should handle recursing on other vector shuffles and
12716     // scalar_to_vector here as well.
12717
12718     if (!LegalOperations) {
12719       EVT IndexTy = TLI.getVectorIdxTy(DAG.getDataLayout());
12720       return DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, SDLoc(N), NVT, SVInVec,
12721                          DAG.getConstant(OrigElt, SDLoc(SVOp), IndexTy));
12722     }
12723   }
12724
12725   bool BCNumEltsChanged = false;
12726   EVT ExtVT = VT.getVectorElementType();
12727   EVT LVT = ExtVT;
12728
12729   // If the result of load has to be truncated, then it's not necessarily
12730   // profitable.
12731   if (NVT.bitsLT(LVT) && !TLI.isTruncateFree(LVT, NVT))
12732     return SDValue();
12733
12734   if (InVec.getOpcode() == ISD::BITCAST) {
12735     // Don't duplicate a load with other uses.
12736     if (!InVec.hasOneUse())
12737       return SDValue();
12738
12739     EVT BCVT = InVec.getOperand(0).getValueType();
12740     if (!BCVT.isVector() || ExtVT.bitsGT(BCVT.getVectorElementType()))
12741       return SDValue();
12742     if (VT.getVectorNumElements() != BCVT.getVectorNumElements())
12743       BCNumEltsChanged = true;
12744     InVec = InVec.getOperand(0);
12745     ExtVT = BCVT.getVectorElementType();
12746   }
12747
12748   // (vextract (vN[if]M load $addr), i) -> ([if]M load $addr + i * size)
12749   if (!LegalOperations && !ConstEltNo && InVec.hasOneUse() &&
12750       ISD::isNormalLoad(InVec.getNode()) &&
12751       !N->getOperand(1)->hasPredecessor(InVec.getNode())) {
12752     SDValue Index = N->getOperand(1);
12753     if (LoadSDNode *OrigLoad = dyn_cast<LoadSDNode>(InVec)) {
12754       if (!OrigLoad->isVolatile()) {
12755         return ReplaceExtractVectorEltOfLoadWithNarrowedLoad(N, VT, Index,
12756                                                              OrigLoad);
12757       }
12758     }
12759   }
12760
12761   // Perform only after legalization to ensure build_vector / vector_shuffle
12762   // optimizations have already been done.
12763   if (!LegalOperations) return SDValue();
12764
12765   // (vextract (v4f32 load $addr), c) -> (f32 load $addr+c*size)
12766   // (vextract (v4f32 s2v (f32 load $addr)), c) -> (f32 load $addr+c*size)
12767   // (vextract (v4f32 shuffle (load $addr), <1,u,u,u>), 0) -> (f32 load $addr)
12768
12769   if (ConstEltNo) {
12770     int Elt = cast<ConstantSDNode>(EltNo)->getZExtValue();
12771
12772     LoadSDNode *LN0 = nullptr;
12773     const ShuffleVectorSDNode *SVN = nullptr;
12774     if (ISD::isNormalLoad(InVec.getNode())) {
12775       LN0 = cast<LoadSDNode>(InVec);
12776     } else if (InVec.getOpcode() == ISD::SCALAR_TO_VECTOR &&
12777                InVec.getOperand(0).getValueType() == ExtVT &&
12778                ISD::isNormalLoad(InVec.getOperand(0).getNode())) {
12779       // Don't duplicate a load with other uses.
12780       if (!InVec.hasOneUse())
12781         return SDValue();
12782
12783       LN0 = cast<LoadSDNode>(InVec.getOperand(0));
12784     } else if ((SVN = dyn_cast<ShuffleVectorSDNode>(InVec))) {
12785       // (vextract (vector_shuffle (load $addr), v2, <1, u, u, u>), 1)
12786       // =>
12787       // (load $addr+1*size)
12788
12789       // Don't duplicate a load with other uses.
12790       if (!InVec.hasOneUse())
12791         return SDValue();
12792
12793       // If the bit convert changed the number of elements, it is unsafe
12794       // to examine the mask.
12795       if (BCNumEltsChanged)
12796         return SDValue();
12797
12798       // Select the input vector, guarding against out of range extract vector.
12799       unsigned NumElems = VT.getVectorNumElements();
12800       int Idx = (Elt > (int)NumElems) ? -1 : SVN->getMaskElt(Elt);
12801       InVec = (Idx < (int)NumElems) ? InVec.getOperand(0) : InVec.getOperand(1);
12802
12803       if (InVec.getOpcode() == ISD::BITCAST) {
12804         // Don't duplicate a load with other uses.
12805         if (!InVec.hasOneUse())
12806           return SDValue();
12807
12808         InVec = InVec.getOperand(0);
12809       }
12810       if (ISD::isNormalLoad(InVec.getNode())) {
12811         LN0 = cast<LoadSDNode>(InVec);
12812         Elt = (Idx < (int)NumElems) ? Idx : Idx - (int)NumElems;
12813         EltNo = DAG.getConstant(Elt, SDLoc(EltNo), EltNo.getValueType());
12814       }
12815     }
12816
12817     // Make sure we found a non-volatile load and the extractelement is
12818     // the only use.
12819     if (!LN0 || !LN0->hasNUsesOfValue(1,0) || LN0->isVolatile())
12820       return SDValue();
12821
12822     // If Idx was -1 above, Elt is going to be -1, so just return undef.
12823     if (Elt == -1)
12824       return DAG.getUNDEF(LVT);
12825
12826     return ReplaceExtractVectorEltOfLoadWithNarrowedLoad(N, VT, EltNo, LN0);
12827   }
12828
12829   return SDValue();
12830 }
12831
12832 // Simplify (build_vec (ext )) to (bitcast (build_vec ))
12833 SDValue DAGCombiner::reduceBuildVecExtToExtBuildVec(SDNode *N) {
12834   // We perform this optimization post type-legalization because
12835   // the type-legalizer often scalarizes integer-promoted vectors.
12836   // Performing this optimization before may create bit-casts which
12837   // will be type-legalized to complex code sequences.
12838   // We perform this optimization only before the operation legalizer because we
12839   // may introduce illegal operations.
12840   if (Level != AfterLegalizeVectorOps && Level != AfterLegalizeTypes)
12841     return SDValue();
12842
12843   unsigned NumInScalars = N->getNumOperands();
12844   SDLoc DL(N);
12845   EVT VT = N->getValueType(0);
12846
12847   // Check to see if this is a BUILD_VECTOR of a bunch of values
12848   // which come from any_extend or zero_extend nodes. If so, we can create
12849   // a new BUILD_VECTOR using bit-casts which may enable other BUILD_VECTOR
12850   // optimizations. We do not handle sign-extend because we can't fill the sign
12851   // using shuffles.
12852   EVT SourceType = MVT::Other;
12853   bool AllAnyExt = true;
12854
12855   for (unsigned i = 0; i != NumInScalars; ++i) {
12856     SDValue In = N->getOperand(i);
12857     // Ignore undef inputs.
12858     if (In.isUndef()) continue;
12859
12860     bool AnyExt  = In.getOpcode() == ISD::ANY_EXTEND;
12861     bool ZeroExt = In.getOpcode() == ISD::ZERO_EXTEND;
12862
12863     // Abort if the element is not an extension.
12864     if (!ZeroExt && !AnyExt) {
12865       SourceType = MVT::Other;
12866       break;
12867     }
12868
12869     // The input is a ZeroExt or AnyExt. Check the original type.
12870     EVT InTy = In.getOperand(0).getValueType();
12871
12872     // Check that all of the widened source types are the same.
12873     if (SourceType == MVT::Other)
12874       // First time.
12875       SourceType = InTy;
12876     else if (InTy != SourceType) {
12877       // Multiple income types. Abort.
12878       SourceType = MVT::Other;
12879       break;
12880     }
12881
12882     // Check if all of the extends are ANY_EXTENDs.
12883     AllAnyExt &= AnyExt;
12884   }
12885
12886   // In order to have valid types, all of the inputs must be extended from the
12887   // same source type and all of the inputs must be any or zero extend.
12888   // Scalar sizes must be a power of two.
12889   EVT OutScalarTy = VT.getScalarType();
12890   bool ValidTypes = SourceType != MVT::Other &&
12891                  isPowerOf2_32(OutScalarTy.getSizeInBits()) &&
12892                  isPowerOf2_32(SourceType.getSizeInBits());
12893
12894   // Create a new simpler BUILD_VECTOR sequence which other optimizations can
12895   // turn into a single shuffle instruction.
12896   if (!ValidTypes)
12897     return SDValue();
12898
12899   bool isLE = DAG.getDataLayout().isLittleEndian();
12900   unsigned ElemRatio = OutScalarTy.getSizeInBits()/SourceType.getSizeInBits();
12901   assert(ElemRatio > 1 && "Invalid element size ratio");
12902   SDValue Filler = AllAnyExt ? DAG.getUNDEF(SourceType):
12903                                DAG.getConstant(0, DL, SourceType);
12904
12905   unsigned NewBVElems = ElemRatio * VT.getVectorNumElements();
12906   SmallVector<SDValue, 8> Ops(NewBVElems, Filler);
12907
12908   // Populate the new build_vector
12909   for (unsigned i = 0, e = N->getNumOperands(); i != e; ++i) {
12910     SDValue Cast = N->getOperand(i);
12911     assert((Cast.getOpcode() == ISD::ANY_EXTEND ||
12912             Cast.getOpcode() == ISD::ZERO_EXTEND ||
12913             Cast.isUndef()) && "Invalid cast opcode");
12914     SDValue In;
12915     if (Cast.isUndef())
12916       In = DAG.getUNDEF(SourceType);
12917     else
12918       In = Cast->getOperand(0);
12919     unsigned Index = isLE ? (i * ElemRatio) :
12920                             (i * ElemRatio + (ElemRatio - 1));
12921
12922     assert(Index < Ops.size() && "Invalid index");
12923     Ops[Index] = In;
12924   }
12925
12926   // The type of the new BUILD_VECTOR node.
12927   EVT VecVT = EVT::getVectorVT(*DAG.getContext(), SourceType, NewBVElems);
12928   assert(VecVT.getSizeInBits() == VT.getSizeInBits() &&
12929          "Invalid vector size");
12930   // Check if the new vector type is legal.
12931   if (!isTypeLegal(VecVT)) return SDValue();
12932
12933   // Make the new BUILD_VECTOR.
12934   SDValue BV = DAG.getBuildVector(VecVT, DL, Ops);
12935
12936   // The new BUILD_VECTOR node has the potential to be further optimized.
12937   AddToWorklist(BV.getNode());
12938   // Bitcast to the desired type.
12939   return DAG.getBitcast(VT, BV);
12940 }
12941
12942 SDValue DAGCombiner::reduceBuildVecConvertToConvertBuildVec(SDNode *N) {
12943   EVT VT = N->getValueType(0);
12944
12945   unsigned NumInScalars = N->getNumOperands();
12946   SDLoc DL(N);
12947
12948   EVT SrcVT = MVT::Other;
12949   unsigned Opcode = ISD::DELETED_NODE;
12950   unsigned NumDefs = 0;
12951
12952   for (unsigned i = 0; i != NumInScalars; ++i) {
12953     SDValue In = N->getOperand(i);
12954     unsigned Opc = In.getOpcode();
12955
12956     if (Opc == ISD::UNDEF)
12957       continue;
12958
12959     // If all scalar values are floats and converted from integers.
12960     if (Opcode == ISD::DELETED_NODE &&
12961         (Opc == ISD::UINT_TO_FP || Opc == ISD::SINT_TO_FP)) {
12962       Opcode = Opc;
12963     }
12964
12965     if (Opc != Opcode)
12966       return SDValue();
12967
12968     EVT InVT = In.getOperand(0).getValueType();
12969
12970     // If all scalar values are typed differently, bail out. It's chosen to
12971     // simplify BUILD_VECTOR of integer types.
12972     if (SrcVT == MVT::Other)
12973       SrcVT = InVT;
12974     if (SrcVT != InVT)
12975       return SDValue();
12976     NumDefs++;
12977   }
12978
12979   // If the vector has just one element defined, it's not worth to fold it into
12980   // a vectorized one.
12981   if (NumDefs < 2)
12982     return SDValue();
12983
12984   assert((Opcode == ISD::UINT_TO_FP || Opcode == ISD::SINT_TO_FP)
12985          && "Should only handle conversion from integer to float.");
12986   assert(SrcVT != MVT::Other && "Cannot determine source type!");
12987
12988   EVT NVT = EVT::getVectorVT(*DAG.getContext(), SrcVT, NumInScalars);
12989
12990   if (!TLI.isOperationLegalOrCustom(Opcode, NVT))
12991     return SDValue();
12992
12993   // Just because the floating-point vector type is legal does not necessarily
12994   // mean that the corresponding integer vector type is.
12995   if (!isTypeLegal(NVT))
12996     return SDValue();
12997
12998   SmallVector<SDValue, 8> Opnds;
12999   for (unsigned i = 0; i != NumInScalars; ++i) {
13000     SDValue In = N->getOperand(i);
13001
13002     if (In.isUndef())
13003       Opnds.push_back(DAG.getUNDEF(SrcVT));
13004     else
13005       Opnds.push_back(In.getOperand(0));
13006   }
13007   SDValue BV = DAG.getBuildVector(NVT, DL, Opnds);
13008   AddToWorklist(BV.getNode());
13009
13010   return DAG.getNode(Opcode, DL, VT, BV);
13011 }
13012
13013 SDValue DAGCombiner::createBuildVecShuffle(SDLoc DL, SDNode *N,
13014                                            ArrayRef<int> VectorMask,
13015                                            SDValue VecIn1, SDValue VecIn2,
13016                                            unsigned LeftIdx) {
13017   MVT IdxTy = TLI.getVectorIdxTy(DAG.getDataLayout());
13018   SDValue ZeroIdx = DAG.getConstant(0, DL, IdxTy);
13019
13020   EVT VT = N->getValueType(0);
13021   EVT InVT1 = VecIn1.getValueType();
13022   EVT InVT2 = VecIn2.getNode() ? VecIn2.getValueType() : InVT1;
13023
13024   unsigned Vec2Offset = InVT1.getVectorNumElements();
13025   unsigned NumElems = VT.getVectorNumElements();
13026   unsigned ShuffleNumElems = NumElems;
13027
13028   // We can't generate a shuffle node with mismatched input and output types.
13029   // Try to make the types match the type of the output.
13030   if (InVT1 != VT || InVT2 != VT) {
13031     if ((VT.getSizeInBits() % InVT1.getSizeInBits() == 0) && InVT1 == InVT2) {
13032       // If the output vector length is a multiple of both input lengths,
13033       // we can concatenate them and pad the rest with undefs.
13034       unsigned NumConcats = VT.getSizeInBits() / InVT1.getSizeInBits();
13035       assert(NumConcats >= 2 && "Concat needs at least two inputs!");
13036       SmallVector<SDValue, 2> ConcatOps(NumConcats, DAG.getUNDEF(InVT1));
13037       ConcatOps[0] = VecIn1;
13038       ConcatOps[1] = VecIn2 ? VecIn2 : DAG.getUNDEF(InVT1);
13039       VecIn1 = DAG.getNode(ISD::CONCAT_VECTORS, DL, VT, ConcatOps);
13040       VecIn2 = SDValue();
13041     } else if (InVT1.getSizeInBits() == VT.getSizeInBits() * 2) {
13042       if (!TLI.isExtractSubvectorCheap(VT, NumElems))
13043         return SDValue();
13044
13045       if (!VecIn2.getNode()) {
13046         // If we only have one input vector, and it's twice the size of the
13047         // output, split it in two.
13048         VecIn2 = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_SUBVECTOR, DL, VT, VecIn1,
13049                              DAG.getConstant(NumElems, DL, IdxTy));
13050         VecIn1 = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_SUBVECTOR, DL, VT, VecIn1, ZeroIdx);
13051         // Since we now have shorter input vectors, adjust the offset of the
13052         // second vector's start.
13053         Vec2Offset = NumElems;
13054       } else if (InVT2.getSizeInBits() <= InVT1.getSizeInBits()) {
13055         // VecIn1 is wider than the output, and we have another, possibly
13056         // smaller input. Pad the smaller input with undefs, shuffle at the
13057         // input vector width, and extract the output.
13058         // The shuffle type is different than VT, so check legality again.
13059         if (LegalOperations &&
13060             !TLI.isOperationLegal(ISD::VECTOR_SHUFFLE, InVT1))
13061           return SDValue();
13062
13063         if (InVT1 != InVT2)
13064           VecIn2 = DAG.getNode(ISD::INSERT_SUBVECTOR, DL, InVT1,
13065                                DAG.getUNDEF(InVT1), VecIn2, ZeroIdx);
13066         ShuffleNumElems = NumElems * 2;
13067       } else {
13068         // Both VecIn1 and VecIn2 are wider than the output, and VecIn2 is wider
13069         // than VecIn1. We can't handle this for now - this case will disappear
13070         // when we start sorting the vectors by type.
13071         return SDValue();
13072       }
13073     } else {
13074       // TODO: Support cases where the length mismatch isn't exactly by a
13075       // factor of 2.
13076       // TODO: Move this check upwards, so that if we have bad type
13077       // mismatches, we don't create any DAG nodes.
13078       return SDValue();
13079     }
13080   }
13081
13082   // Initialize mask to undef.
13083   SmallVector<int, 8> Mask(ShuffleNumElems, -1);
13084
13085   // Only need to run up to the number of elements actually used, not the
13086   // total number of elements in the shuffle - if we are shuffling a wider
13087   // vector, the high lanes should be set to undef.
13088   for (unsigned i = 0; i != NumElems; ++i) {
13089     if (VectorMask[i] <= 0)
13090       continue;
13091
13092     unsigned ExtIndex = N->getOperand(i).getConstantOperandVal(1);
13093     if (VectorMask[i] == (int)LeftIdx) {
13094       Mask[i] = ExtIndex;
13095     } else if (VectorMask[i] == (int)LeftIdx + 1) {
13096       Mask[i] = Vec2Offset + ExtIndex;
13097     }
13098   }
13099
13100   // The type the input vectors may have changed above.
13101   InVT1 = VecIn1.getValueType();
13102
13103   // If we already have a VecIn2, it should have the same type as VecIn1.
13104   // If we don't, get an undef/zero vector of the appropriate type.
13105   VecIn2 = VecIn2.getNode() ? VecIn2 : DAG.getUNDEF(InVT1);
13106   assert(InVT1 == VecIn2.getValueType() && "Unexpected second input type.");
13107
13108   SDValue Shuffle = DAG.getVectorShuffle(InVT1, DL, VecIn1, VecIn2, Mask);
13109   if (ShuffleNumElems > NumElems)
13110     Shuffle = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_SUBVECTOR, DL, VT, Shuffle, ZeroIdx);
13111
13112   return Shuffle;
13113 }
13114
13115 // Check to see if this is a BUILD_VECTOR of a bunch of EXTRACT_VECTOR_ELT
13116 // operations. If the types of the vectors we're extracting from allow it,
13117 // turn this into a vector_shuffle node.
13118 SDValue DAGCombiner::reduceBuildVecToShuffle(SDNode *N) {
13119   SDLoc DL(N);
13120   EVT VT = N->getValueType(0);
13121
13122   // Only type-legal BUILD_VECTOR nodes are converted to shuffle nodes.
13123   if (!isTypeLegal(VT))
13124     return SDValue();
13125
13126   // May only combine to shuffle after legalize if shuffle is legal.
13127   if (LegalOperations && !TLI.isOperationLegal(ISD::VECTOR_SHUFFLE, VT))
13128     return SDValue();
13129
13130   bool UsesZeroVector = false;
13131   unsigned NumElems = N->getNumOperands();
13132
13133   // Record, for each element of the newly built vector, which input vector
13134   // that element comes from. -1 stands for undef, 0 for the zero vector,
13135   // and positive values for the input vectors.
13136   // VectorMask maps each element to its vector number, and VecIn maps vector
13137   // numbers to their initial SDValues.
13138
13139   SmallVector<int, 8> VectorMask(NumElems, -1);
13140   SmallVector<SDValue, 8> VecIn;
13141   VecIn.push_back(SDValue());
13142
13143   for (unsigned i = 0; i != NumElems; ++i) {
13144     SDValue Op = N->getOperand(i);
13145
13146     if (Op.isUndef())
13147       continue;
13148
13149     // See if we can use a blend with a zero vector.
13150     // TODO: Should we generalize this to a blend with an arbitrary constant
13151     // vector?
13152     if (isNullConstant(Op) || isNullFPConstant(Op)) {
13153       UsesZeroVector = true;
13154       VectorMask[i] = 0;
13155       continue;
13156     }
13157
13158     // Not an undef or zero. If the input is something other than an
13159     // EXTRACT_VECTOR_ELT with a constant index, bail out.
13160     if (Op.getOpcode() != ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT ||
13161         !isa<ConstantSDNode>(Op.getOperand(1)))
13162       return SDValue();
13163
13164     SDValue ExtractedFromVec = Op.getOperand(0);
13165
13166     // All inputs must have the same element type as the output.
13167     if (VT.getVectorElementType() !=
13168         ExtractedFromVec.getValueType().getVectorElementType())
13169       return SDValue();
13170
13171     // Have we seen this input vector before?
13172     // The vectors are expected to be tiny (usually 1 or 2 elements), so using
13173     // a map back from SDValues to numbers isn't worth it.
13174     unsigned Idx = std::distance(
13175         VecIn.begin(), std::find(VecIn.begin(), VecIn.end(), ExtractedFromVec));
13176     if (Idx == VecIn.size())
13177       VecIn.push_back(ExtractedFromVec);
13178
13179     VectorMask[i] = Idx;
13180   }
13181
13182   // If we didn't find at least one input vector, bail out.
13183   if (VecIn.size() < 2)
13184     return SDValue();
13185
13186   // TODO: We want to sort the vectors by descending length, so that adjacent
13187   // pairs have similar length, and the longer vector is always first in the
13188   // pair.
13189
13190   // TODO: Should this fire if some of the input vectors has illegal type (like
13191   // it does now), or should we let legalization run its course first?
13192
13193   // Shuffle phase:
13194   // Take pairs of vectors, and shuffle them so that the result has elements
13195   // from these vectors in the correct places.
13196   // For example, given:
13197   // t10: i32 = extract_vector_elt t1, Constant:i64<0>
13198   // t11: i32 = extract_vector_elt t2, Constant:i64<0>
13199   // t12: i32 = extract_vector_elt t3, Constant:i64<0>
13200   // t13: i32 = extract_vector_elt t1, Constant:i64<1>
13201   // t14: v4i32 = BUILD_VECTOR t10, t11, t12, t13
13202   // We will generate:
13203   // t20: v4i32 = vector_shuffle<0,4,u,1> t1, t2
13204   // t21: v4i32 = vector_shuffle<u,u,0,u> t3, undef
13205   SmallVector<SDValue, 4> Shuffles;
13206   for (unsigned In = 0, Len = (VecIn.size() / 2); In < Len; ++In) {
13207     unsigned LeftIdx = 2 * In + 1;
13208     SDValue VecLeft = VecIn[LeftIdx];
13209     SDValue VecRight =
13210         (LeftIdx + 1) < VecIn.size() ? VecIn[LeftIdx + 1] : SDValue();
13211
13212     if (SDValue Shuffle = createBuildVecShuffle(DL, N, VectorMask, VecLeft,
13213                                                 VecRight, LeftIdx))
13214       Shuffles.push_back(Shuffle);
13215     else
13216       return SDValue();
13217   }
13218
13219   // If we need the zero vector as an "ingredient" in the blend tree, add it
13220   // to the list of shuffles.
13221   if (UsesZeroVector)
13222     Shuffles.push_back(VT.isInteger() ? DAG.getConstant(0, DL, VT)
13223                                       : DAG.getConstantFP(0.0, DL, VT));
13224
13225   // If we only have one shuffle, we're done.
13226   if (Shuffles.size() == 1)
13227     return Shuffles[0];
13228
13229   // Update the vector mask to point to the post-shuffle vectors.
13230   for (int &Vec : VectorMask)
13231     if (Vec == 0)
13232       Vec = Shuffles.size() - 1;
13233     else
13234       Vec = (Vec - 1) / 2;
13235
13236   // More than one shuffle. Generate a binary tree of blends, e.g. if from
13237   // the previous step we got the set of shuffles t10, t11, t12, t13, we will
13238   // generate:
13239   // t10: v8i32 = vector_shuffle<0,8,u,u,u,u,u,u> t1, t2
13240   // t11: v8i32 = vector_shuffle<u,u,0,8,u,u,u,u> t3, t4
13241   // t12: v8i32 = vector_shuffle<u,u,u,u,0,8,u,u> t5, t6
13242   // t13: v8i32 = vector_shuffle<u,u,u,u,u,u,0,8> t7, t8
13243   // t20: v8i32 = vector_shuffle<0,1,10,11,u,u,u,u> t10, t11
13244   // t21: v8i32 = vector_shuffle<u,u,u,u,4,5,14,15> t12, t13
13245   // t30: v8i32 = vector_shuffle<0,1,2,3,12,13,14,15> t20, t21
13246
13247   // Make sure the initial size of the shuffle list is even.
13248   if (Shuffles.size() % 2)
13249     Shuffles.push_back(DAG.getUNDEF(VT));
13250
13251   for (unsigned CurSize = Shuffles.size(); CurSize > 1; CurSize /= 2) {
13252     if (CurSize % 2) {
13253       Shuffles[CurSize] = DAG.getUNDEF(VT);
13254       CurSize++;
13255     }
13256     for (unsigned In = 0, Len = CurSize / 2; In < Len; ++In) {
13257       int Left = 2 * In;
13258       int Right = 2 * In + 1;
13259       SmallVector<int, 8> Mask(NumElems, -1);
13260       for (unsigned i = 0; i != NumElems; ++i) {
13261         if (VectorMask[i] == Left) {
13262           Mask[i] = i;
13263           VectorMask[i] = In;
13264         } else if (VectorMask[i] == Right) {
13265           Mask[i] = i + NumElems;
13266           VectorMask[i] = In;
13267         }
13268       }
13269
13270       Shuffles[In] =
13271           DAG.getVectorShuffle(VT, DL, Shuffles[Left], Shuffles[Right], Mask);
13272     }
13273   }
13274
13275   return Shuffles[0];
13276 }
13277
13278 SDValue DAGCombiner::visitBUILD_VECTOR(SDNode *N) {
13279   EVT VT = N->getValueType(0);
13280
13281   // A vector built entirely of undefs is undef.
13282   if (ISD::allOperandsUndef(N))
13283     return DAG.getUNDEF(VT);
13284
13285   if (SDValue V = reduceBuildVecExtToExtBuildVec(N))
13286     return V;
13287
13288   if (SDValue V = reduceBuildVecConvertToConvertBuildVec(N))
13289     return V;
13290
13291   if (SDValue V = reduceBuildVecToShuffle(N))
13292     return V;
13293
13294   return SDValue();
13295 }
13296
13297 static SDValue combineConcatVectorOfScalars(SDNode *N, SelectionDAG &DAG) {
13298   const TargetLowering &TLI = DAG.getTargetLoweringInfo();
13299   EVT OpVT = N->getOperand(0).getValueType();
13300
13301   // If the operands are legal vectors, leave them alone.
13302   if (TLI.isTypeLegal(OpVT))
13303     return SDValue();
13304
13305   SDLoc DL(N);
13306   EVT VT = N->getValueType(0);
13307   SmallVector<SDValue, 8> Ops;
13308
13309   EVT SVT = EVT::getIntegerVT(*DAG.getContext(), OpVT.getSizeInBits());
13310   SDValue ScalarUndef = DAG.getNode(ISD::UNDEF, DL, SVT);
13311
13312   // Keep track of what we encounter.
13313   bool AnyInteger = false;
13314   bool AnyFP = false;
13315   for (const SDValue &Op : N->ops()) {
13316     if (ISD::BITCAST == Op.getOpcode() &&
13317         !Op.getOperand(0).getValueType().isVector())
13318       Ops.push_back(Op.getOperand(0));
13319     else if (ISD::UNDEF == Op.getOpcode())
13320       Ops.push_back(ScalarUndef);
13321     else
13322       return SDValue();
13323
13324     // Note whether we encounter an integer or floating point scalar.
13325     // If it's neither, bail out, it could be something weird like x86mmx.
13326     EVT LastOpVT = Ops.back().getValueType();
13327     if (LastOpVT.isFloatingPoint())
13328       AnyFP = true;
13329     else if (LastOpVT.isInteger())
13330       AnyInteger = true;
13331     else
13332       return SDValue();
13333   }
13334
13335   // If any of the operands is a floating point scalar bitcast to a vector,
13336   // use floating point types throughout, and bitcast everything.
13337   // Replace UNDEFs by another scalar UNDEF node, of the final desired type.
13338   if (AnyFP) {
13339     SVT = EVT::getFloatingPointVT(OpVT.getSizeInBits());
13340     ScalarUndef = DAG.getNode(ISD::UNDEF, DL, SVT);
13341     if (AnyInteger) {
13342       for (SDValue &Op : Ops) {
13343         if (Op.getValueType() == SVT)
13344           continue;
13345         if (Op.isUndef())
13346           Op = ScalarUndef;
13347         else
13348           Op = DAG.getBitcast(SVT, Op);
13349       }
13350     }
13351   }
13352
13353   EVT VecVT = EVT::getVectorVT(*DAG.getContext(), SVT,
13354                                VT.getSizeInBits() / SVT.getSizeInBits());
13355   return DAG.getBitcast(VT, DAG.getBuildVector(VecVT, DL, Ops));
13356 }
13357
13358 // Check to see if this is a CONCAT_VECTORS of a bunch of EXTRACT_SUBVECTOR
13359 // operations. If so, and if the EXTRACT_SUBVECTOR vector inputs come from at
13360 // most two distinct vectors the same size as the result, attempt to turn this
13361 // into a legal shuffle.
13362 static SDValue combineConcatVectorOfExtracts(SDNode *N, SelectionDAG &DAG) {
13363   EVT VT = N->getValueType(0);
13364   EVT OpVT = N->getOperand(0).getValueType();
13365   int NumElts = VT.getVectorNumElements();
13366   int NumOpElts = OpVT.getVectorNumElements();
13367
13368   SDValue SV0 = DAG.getUNDEF(VT), SV1 = DAG.getUNDEF(VT);
13369   SmallVector<int, 8> Mask;
13370
13371   for (SDValue Op : N->ops()) {
13372     // Peek through any bitcast.
13373     while (Op.getOpcode() == ISD::BITCAST)
13374       Op = Op.getOperand(0);
13375
13376     // UNDEF nodes convert to UNDEF shuffle mask values.
13377     if (Op.isUndef()) {
13378       Mask.append((unsigned)NumOpElts, -1);
13379       continue;
13380     }
13381
13382     if (Op.getOpcode() != ISD::EXTRACT_SUBVECTOR)
13383       return SDValue();
13384
13385     // What vector are we extracting the subvector from and at what index?
13386     SDValue ExtVec = Op.getOperand(0);
13387
13388     // We want the EVT of the original extraction to correctly scale the
13389     // extraction index.
13390     EVT ExtVT = ExtVec.getValueType();
13391
13392     // Peek through any bitcast.
13393     while (ExtVec.getOpcode() == ISD::BITCAST)
13394       ExtVec = ExtVec.getOperand(0);
13395
13396     // UNDEF nodes convert to UNDEF shuffle mask values.
13397     if (ExtVec.isUndef()) {
13398       Mask.append((unsigned)NumOpElts, -1);
13399       continue;
13400     }
13401
13402     if (!isa<ConstantSDNode>(Op.getOperand(1)))
13403       return SDValue();
13404     int ExtIdx = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(1))->getZExtValue();
13405
13406     // Ensure that we are extracting a subvector from a vector the same
13407     // size as the result.
13408     if (ExtVT.getSizeInBits() != VT.getSizeInBits())
13409       return SDValue();
13410
13411     // Scale the subvector index to account for any bitcast.
13412     int NumExtElts = ExtVT.getVectorNumElements();
13413     if (0 == (NumExtElts % NumElts))
13414       ExtIdx /= (NumExtElts / NumElts);
13415     else if (0 == (NumElts % NumExtElts))
13416       ExtIdx *= (NumElts / NumExtElts);
13417     else
13418       return SDValue();
13419
13420     // At most we can reference 2 inputs in the final shuffle.
13421     if (SV0.isUndef() || SV0 == ExtVec) {
13422       SV0 = ExtVec;
13423       for (int i = 0; i != NumOpElts; ++i)
13424         Mask.push_back(i + ExtIdx);
13425     } else if (SV1.isUndef() || SV1 == ExtVec) {
13426       SV1 = ExtVec;
13427       for (int i = 0; i != NumOpElts; ++i)
13428         Mask.push_back(i + ExtIdx + NumElts);
13429     } else {
13430       return SDValue();
13431     }
13432   }
13433
13434   if (!DAG.getTargetLoweringInfo().isShuffleMaskLegal(Mask, VT))
13435     return SDValue();
13436
13437   return DAG.getVectorShuffle(VT, SDLoc(N), DAG.getBitcast(VT, SV0),
13438                               DAG.getBitcast(VT, SV1), Mask);
13439 }
13440
13441 SDValue DAGCombiner::visitCONCAT_VECTORS(SDNode *N) {
13442   // If we only have one input vector, we don't need to do any concatenation.
13443   if (N->getNumOperands() == 1)
13444     return N->getOperand(0);
13445
13446   // Check if all of the operands are undefs.
13447   EVT VT = N->getValueType(0);
13448   if (ISD::allOperandsUndef(N))
13449     return DAG.getUNDEF(VT);
13450
13451   // Optimize concat_vectors where all but the first of the vectors are undef.
13452   if (std::all_of(std::next(N->op_begin()), N->op_end(), [](const SDValue &Op) {
13453         return Op.isUndef();
13454       })) {
13455     SDValue In = N->getOperand(0);
13456     assert(In.getValueType().isVector() && "Must concat vectors");
13457
13458     // Transform: concat_vectors(scalar, undef) -> scalar_to_vector(sclr).
13459     if (In->getOpcode() == ISD::BITCAST &&
13460         !In->getOperand(0)->getValueType(0).isVector()) {
13461       SDValue Scalar = In->getOperand(0);
13462
13463       // If the bitcast type isn't legal, it might be a trunc of a legal type;
13464       // look through the trunc so we can still do the transform:
13465       //   concat_vectors(trunc(scalar), undef) -> scalar_to_vector(scalar)
13466       if (Scalar->getOpcode() == ISD::TRUNCATE &&
13467           !TLI.isTypeLegal(Scalar.getValueType()) &&
13468           TLI.isTypeLegal(Scalar->getOperand(0).getValueType()))
13469         Scalar = Scalar->getOperand(0);
13470
13471       EVT SclTy = Scalar->getValueType(0);
13472
13473       if (!SclTy.isFloatingPoint() && !SclTy.isInteger())
13474         return SDValue();
13475
13476       EVT NVT = EVT::getVectorVT(*DAG.getContext(), SclTy,
13477                                  VT.getSizeInBits() / SclTy.getSizeInBits());
13478       if (!TLI.isTypeLegal(NVT) || !TLI.isTypeLegal(Scalar.getValueType()))
13479         return SDValue();
13480
13481       SDValue Res = DAG.getNode(ISD::SCALAR_TO_VECTOR, SDLoc(N), NVT, Scalar);
13482       return DAG.getBitcast(VT, Res);
13483     }
13484   }
13485
13486   // Fold any combination of BUILD_VECTOR or UNDEF nodes into one BUILD_VECTOR.
13487   // We have already tested above for an UNDEF only concatenation.
13488   // fold (concat_vectors (BUILD_VECTOR A, B, ...), (BUILD_VECTOR C, D, ...))
13489   // -> (BUILD_VECTOR A, B, ..., C, D, ...)
13490   auto IsBuildVectorOrUndef = [](const SDValue &Op) {
13491     return ISD::UNDEF == Op.getOpcode() || ISD::BUILD_VECTOR == Op.getOpcode();
13492   };
13493   if (llvm::all_of(N->ops(), IsBuildVectorOrUndef)) {
13494     SmallVector<SDValue, 8> Opnds;
13495     EVT SVT = VT.getScalarType();
13496
13497     EVT MinVT = SVT;
13498     if (!SVT.isFloatingPoint()) {
13499       // If BUILD_VECTOR are from built from integer, they may have different
13500       // operand types. Get the smallest type and truncate all operands to it.
13501       bool FoundMinVT = false;
13502       for (const SDValue &Op : N->ops())
13503         if (ISD::BUILD_VECTOR == Op.getOpcode()) {
13504           EVT OpSVT = Op.getOperand(0)->getValueType(0);
13505           MinVT = (!FoundMinVT || OpSVT.bitsLE(MinVT)) ? OpSVT : MinVT;
13506           FoundMinVT = true;
13507         }
13508       assert(FoundMinVT && "Concat vector type mismatch");
13509     }
13510
13511     for (const SDValue &Op : N->ops()) {
13512       EVT OpVT = Op.getValueType();
13513       unsigned NumElts = OpVT.getVectorNumElements();
13514
13515       if (ISD::UNDEF == Op.getOpcode())
13516         Opnds.append(NumElts, DAG.getUNDEF(MinVT));
13517
13518       if (ISD::BUILD_VECTOR == Op.getOpcode()) {
13519         if (SVT.isFloatingPoint()) {
13520           assert(SVT == OpVT.getScalarType() && "Concat vector type mismatch");
13521           Opnds.append(Op->op_begin(), Op->op_begin() + NumElts);
13522         } else {
13523           for (unsigned i = 0; i != NumElts; ++i)
13524             Opnds.push_back(
13525                 DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, SDLoc(N), MinVT, Op.getOperand(i)));
13526         }
13527       }
13528     }
13529
13530     assert(VT.getVectorNumElements() == Opnds.size() &&
13531            "Concat vector type mismatch");
13532     return DAG.getBuildVector(VT, SDLoc(N), Opnds);
13533   }
13534
13535   // Fold CONCAT_VECTORS of only bitcast scalars (or undef) to BUILD_VECTOR.
13536   if (SDValue V = combineConcatVectorOfScalars(N, DAG))
13537     return V;
13538
13539   // Fold CONCAT_VECTORS of EXTRACT_SUBVECTOR (or undef) to VECTOR_SHUFFLE.
13540   if (Level < AfterLegalizeVectorOps && TLI.isTypeLegal(VT))
13541     if (SDValue V = combineConcatVectorOfExtracts(N, DAG))
13542       return V;
13543
13544   // Type legalization of vectors and DAG canonicalization of SHUFFLE_VECTOR
13545   // nodes often generate nop CONCAT_VECTOR nodes.
13546   // Scan the CONCAT_VECTOR operands and look for a CONCAT operations that
13547   // place the incoming vectors at the exact same location.
13548   SDValue SingleSource = SDValue();
13549   unsigned PartNumElem = N->getOperand(0).getValueType().getVectorNumElements();
13550
13551   for (unsigned i = 0, e = N->getNumOperands(); i != e; ++i) {
13552     SDValue Op = N->getOperand(i);
13553
13554     if (Op.isUndef())
13555       continue;
13556
13557     // Check if this is the identity extract:
13558     if (Op.getOpcode() != ISD::EXTRACT_SUBVECTOR)
13559       return SDValue();
13560
13561     // Find the single incoming vector for the extract_subvector.
13562     if (SingleSource.getNode()) {
13563       if (Op.getOperand(0) != SingleSource)
13564         return SDValue();
13565     } else {
13566       SingleSource = Op.getOperand(0);
13567
13568       // Check the source type is the same as the type of the result.
13569       // If not, this concat may extend the vector, so we can not
13570       // optimize it away.
13571       if (SingleSource.getValueType() != N->getValueType(0))
13572         return SDValue();
13573     }
13574
13575     unsigned IdentityIndex = i * PartNumElem;
13576     ConstantSDNode *CS = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(1));
13577     // The extract index must be constant.
13578     if (!CS)
13579       return SDValue();
13580
13581     // Check that we are reading from the identity index.
13582     if (CS->getZExtValue() != IdentityIndex)
13583       return SDValue();
13584   }
13585
13586   if (SingleSource.getNode())
13587     return SingleSource;
13588
13589   return SDValue();
13590 }
13591
13592 SDValue DAGCombiner::visitEXTRACT_SUBVECTOR(SDNode* N) {
13593   EVT NVT = N->getValueType(0);
13594   SDValue V = N->getOperand(0);
13595
13596   if (V->getOpcode() == ISD::CONCAT_VECTORS) {
13597     // Combine:
13598     //    (extract_subvec (concat V1, V2, ...), i)
13599     // Into:
13600     //    Vi if possible
13601     // Only operand 0 is checked as 'concat' assumes all inputs of the same
13602     // type.
13603     if (V->getOperand(0).getValueType() != NVT)
13604       return SDValue();
13605     unsigned Idx = N->getConstantOperandVal(1);
13606     unsigned NumElems = NVT.getVectorNumElements();
13607     assert((Idx % NumElems) == 0 &&
13608            "IDX in concat is not a multiple of the result vector length.");
13609     return V->getOperand(Idx / NumElems);
13610   }
13611
13612   // Skip bitcasting
13613   if (V->getOpcode() == ISD::BITCAST)
13614     V = V.getOperand(0);
13615
13616   if (V->getOpcode() == ISD::INSERT_SUBVECTOR) {
13617     // Handle only simple case where vector being inserted and vector
13618     // being extracted are of same type, and are half size of larger vectors.
13619     EVT BigVT = V->getOperand(0).getValueType();
13620     EVT SmallVT = V->getOperand(1).getValueType();
13621     if (!NVT.bitsEq(SmallVT) || NVT.getSizeInBits()*2 != BigVT.getSizeInBits())
13622       return SDValue();
13623
13624     // Only handle cases where both indexes are constants with the same type.
13625     ConstantSDNode *ExtIdx = dyn_cast<ConstantSDNode>(N->getOperand(1));
13626     ConstantSDNode *InsIdx = dyn_cast<ConstantSDNode>(V->getOperand(2));
13627
13628     if (InsIdx && ExtIdx &&
13629         InsIdx->getValueType(0).getSizeInBits() <= 64 &&
13630         ExtIdx->getValueType(0).getSizeInBits() <= 64) {
13631       // Combine:
13632       //    (extract_subvec (insert_subvec V1, V2, InsIdx), ExtIdx)
13633       // Into:
13634       //    indices are equal or bit offsets are equal => V1
13635       //    otherwise => (extract_subvec V1, ExtIdx)
13636       if (InsIdx->getZExtValue() * SmallVT.getScalarSizeInBits() ==
13637           ExtIdx->getZExtValue() * NVT.getScalarSizeInBits())
13638         return DAG.getBitcast(NVT, V->getOperand(1));
13639       return DAG.getNode(
13640           ISD::EXTRACT_SUBVECTOR, SDLoc(N), NVT,
13641           DAG.getBitcast(N->getOperand(0).getValueType(), V->getOperand(0)),
13642           N->getOperand(1));
13643     }
13644   }
13645
13646   return SDValue();
13647 }
13648
13649 static SDValue simplifyShuffleOperandRecursively(SmallBitVector &UsedElements,
13650                                                  SDValue V, SelectionDAG &DAG) {
13651   SDLoc DL(V);
13652   EVT VT = V.getValueType();
13653
13654   switch (V.getOpcode()) {
13655   default:
13656     return V;
13657
13658   case ISD::CONCAT_VECTORS: {
13659     EVT OpVT = V->getOperand(0).getValueType();
13660     int OpSize = OpVT.getVectorNumElements();
13661     SmallBitVector OpUsedElements(OpSize, false);
13662     bool FoundSimplification = false;
13663     SmallVector<SDValue, 4> NewOps;
13664     NewOps.reserve(V->getNumOperands());
13665     for (int i = 0, NumOps = V->getNumOperands(); i < NumOps; ++i) {
13666       SDValue Op = V->getOperand(i);
13667       bool OpUsed = false;
13668       for (int j = 0; j < OpSize; ++j)
13669         if (UsedElements[i * OpSize + j]) {
13670           OpUsedElements[j] = true;
13671           OpUsed = true;
13672         }
13673       NewOps.push_back(
13674           OpUsed ? simplifyShuffleOperandRecursively(OpUsedElements, Op, DAG)
13675                  : DAG.getUNDEF(OpVT));
13676       FoundSimplification |= Op == NewOps.back();
13677       OpUsedElements.reset();
13678     }
13679     if (FoundSimplification)
13680       V = DAG.getNode(ISD::CONCAT_VECTORS, DL, VT, NewOps);
13681     return V;
13682   }
13683
13684   case ISD::INSERT_SUBVECTOR: {
13685     SDValue BaseV = V->getOperand(0);
13686     SDValue SubV = V->getOperand(1);
13687     auto *IdxN = dyn_cast<ConstantSDNode>(V->getOperand(2));
13688     if (!IdxN)
13689       return V;
13690
13691     int SubSize = SubV.getValueType().getVectorNumElements();
13692     int Idx = IdxN->getZExtValue();
13693     bool SubVectorUsed = false;
13694     SmallBitVector SubUsedElements(SubSize, false);
13695     for (int i = 0; i < SubSize; ++i)
13696       if (UsedElements[i + Idx]) {
13697         SubVectorUsed = true;
13698         SubUsedElements[i] = true;
13699         UsedElements[i + Idx] = false;
13700       }
13701
13702     // Now recurse on both the base and sub vectors.
13703     SDValue SimplifiedSubV =
13704         SubVectorUsed
13705             ? simplifyShuffleOperandRecursively(SubUsedElements, SubV, DAG)
13706             : DAG.getUNDEF(SubV.getValueType());
13707     SDValue SimplifiedBaseV = simplifyShuffleOperandRecursively(UsedElements, BaseV, DAG);
13708     if (SimplifiedSubV != SubV || SimplifiedBaseV != BaseV)
13709       V = DAG.getNode(ISD::INSERT_SUBVECTOR, DL, VT,
13710                       SimplifiedBaseV, SimplifiedSubV, V->getOperand(2));
13711     return V;
13712   }
13713   }
13714 }
13715
13716 static SDValue simplifyShuffleOperands(ShuffleVectorSDNode *SVN, SDValue N0,
13717                                        SDValue N1, SelectionDAG &DAG) {
13718   EVT VT = SVN->getValueType(0);
13719   int NumElts = VT.getVectorNumElements();
13720   SmallBitVector N0UsedElements(NumElts, false), N1UsedElements(NumElts, false);
13721   for (int M : SVN->getMask())
13722     if (M >= 0 && M < NumElts)
13723       N0UsedElements[M] = true;
13724     else if (M >= NumElts)
13725       N1UsedElements[M - NumElts] = true;
13726
13727   SDValue S0 = simplifyShuffleOperandRecursively(N0UsedElements, N0, DAG);
13728   SDValue S1 = simplifyShuffleOperandRecursively(N1UsedElements, N1, DAG);
13729   if (S0 == N0 && S1 == N1)
13730     return SDValue();
13731
13732   return DAG.getVectorShuffle(VT, SDLoc(SVN), S0, S1, SVN->getMask());
13733 }
13734
13735 // Tries to turn a shuffle of two CONCAT_VECTORS into a single concat,
13736 // or turn a shuffle of a single concat into simpler shuffle then concat.
13737 static SDValue partitionShuffleOfConcats(SDNode *N, SelectionDAG &DAG) {
13738   EVT VT = N->getValueType(0);
13739   unsigned NumElts = VT.getVectorNumElements();
13740
13741   SDValue N0 = N->getOperand(0);
13742   SDValue N1 = N->getOperand(1);
13743   ShuffleVectorSDNode *SVN = cast<ShuffleVectorSDNode>(N);
13744
13745   SmallVector<SDValue, 4> Ops;
13746   EVT ConcatVT = N0.getOperand(0).getValueType();
13747   unsigned NumElemsPerConcat = ConcatVT.getVectorNumElements();
13748   unsigned NumConcats = NumElts / NumElemsPerConcat;
13749
13750   // Special case: shuffle(concat(A,B)) can be more efficiently represented
13751   // as concat(shuffle(A,B),UNDEF) if the shuffle doesn't set any of the high
13752   // half vector elements.
13753   if (NumElemsPerConcat * 2 == NumElts && N1.isUndef() &&
13754       std::all_of(SVN->getMask().begin() + NumElemsPerConcat,
13755                   SVN->getMask().end(), [](int i) { return i == -1; })) {
13756     N0 = DAG.getVectorShuffle(ConcatVT, SDLoc(N), N0.getOperand(0), N0.getOperand(1),
13757                               makeArrayRef(SVN->getMask().begin(), NumElemsPerConcat));
13758     N1 = DAG.getUNDEF(ConcatVT);
13759     return DAG.getNode(ISD::CONCAT_VECTORS, SDLoc(N), VT, N0, N1);
13760   }
13761
13762   // Look at every vector that's inserted. We're looking for exact
13763   // subvector-sized copies from a concatenated vector
13764   for (unsigned I = 0; I != NumConcats; ++I) {
13765     // Make sure we're dealing with a copy.
13766     unsigned Begin = I * NumElemsPerConcat;
13767     bool AllUndef = true, NoUndef = true;
13768     for (unsigned J = Begin; J != Begin + NumElemsPerConcat; ++J) {
13769       if (SVN->getMaskElt(J) >= 0)
13770         AllUndef = false;
13771       else
13772         NoUndef = false;
13773     }
13774
13775     if (NoUndef) {
13776       if (SVN->getMaskElt(Begin) % NumElemsPerConcat != 0)
13777         return SDValue();
13778
13779       for (unsigned J = 1; J != NumElemsPerConcat; ++J)
13780         if (SVN->getMaskElt(Begin + J - 1) + 1 != SVN->getMaskElt(Begin + J))
13781           return SDValue();
13782
13783       unsigned FirstElt = SVN->getMaskElt(Begin) / NumElemsPerConcat;
13784       if (FirstElt < N0.getNumOperands())
13785         Ops.push_back(N0.getOperand(FirstElt));
13786       else
13787         Ops.push_back(N1.getOperand(FirstElt - N0.getNumOperands()));
13788
13789     } else if (AllUndef) {
13790       Ops.push_back(DAG.getUNDEF(N0.getOperand(0).getValueType()));
13791     } else { // Mixed with general masks and undefs, can't do optimization.
13792       return SDValue();
13793     }
13794   }
13795
13796   return DAG.getNode(ISD::CONCAT_VECTORS, SDLoc(N), VT, Ops);
13797 }
13798
13799 // Attempt to combine a shuffle of 2 inputs of 'scalar sources' -
13800 // BUILD_VECTOR or SCALAR_TO_VECTOR into a single BUILD_VECTOR.
13801 //
13802 // SHUFFLE(BUILD_VECTOR(), BUILD_VECTOR()) -> BUILD_VECTOR() is always
13803 // a simplification in some sense, but it isn't appropriate in general: some
13804 // BUILD_VECTORs are substantially cheaper than others. The general case
13805 // of a BUILD_VECTOR requires inserting each element individually (or
13806 // performing the equivalent in a temporary stack variable). A BUILD_VECTOR of
13807 // all constants is a single constant pool load.  A BUILD_VECTOR where each
13808 // element is identical is a splat.  A BUILD_VECTOR where most of the operands
13809 // are undef lowers to a small number of element insertions.
13810 //
13811 // To deal with this, we currently use a bunch of mostly arbitrary heuristics.
13812 // We don't fold shuffles where one side is a non-zero constant, and we don't
13813 // fold shuffles if the resulting BUILD_VECTOR would have duplicate
13814 // non-constant operands. This seems to work out reasonably well in practice.
13815 static SDValue combineShuffleOfScalars(ShuffleVectorSDNode *SVN,
13816                                        SelectionDAG &DAG,
13817                                        const TargetLowering &TLI) {
13818   EVT VT = SVN->getValueType(0);
13819   unsigned NumElts = VT.getVectorNumElements();
13820   SDValue N0 = SVN->getOperand(0);
13821   SDValue N1 = SVN->getOperand(1);
13822
13823   if (!N0->hasOneUse() || !N1->hasOneUse())
13824     return SDValue();
13825   // If only one of N1,N2 is constant, bail out if it is not ALL_ZEROS as
13826   // discussed above.
13827   if (!N1.isUndef()) {
13828     bool N0AnyConst = isAnyConstantBuildVector(N0.getNode());
13829     bool N1AnyConst = isAnyConstantBuildVector(N1.getNode());
13830     if (N0AnyConst && !N1AnyConst && !ISD::isBuildVectorAllZeros(N0.getNode()))
13831       return SDValue();
13832     if (!N0AnyConst && N1AnyConst && !ISD::isBuildVectorAllZeros(N1.getNode()))
13833       return SDValue();
13834   }
13835
13836   SmallVector<SDValue, 8> Ops;
13837   SmallSet<SDValue, 16> DuplicateOps;
13838   for (int M : SVN->getMask()) {
13839     SDValue Op = DAG.getUNDEF(VT.getScalarType());
13840     if (M >= 0) {
13841       int Idx = M < (int)NumElts ? M : M - NumElts;
13842       SDValue &S = (M < (int)NumElts ? N0 : N1);
13843       if (S.getOpcode() == ISD::BUILD_VECTOR) {
13844         Op = S.getOperand(Idx);
13845       } else if (S.getOpcode() == ISD::SCALAR_TO_VECTOR) {
13846         if (Idx == 0)
13847           Op = S.getOperand(0);
13848       } else {
13849         // Operand can't be combined - bail out.
13850         return SDValue();
13851       }
13852     }
13853
13854     // Don't duplicate a non-constant BUILD_VECTOR operand; semantically, this is
13855     // fine, but it's likely to generate low-quality code if the target can't
13856     // reconstruct an appropriate shuffle.
13857     if (!Op.isUndef() && !isa<ConstantSDNode>(Op) && !isa<ConstantFPSDNode>(Op))
13858       if (!DuplicateOps.insert(Op).second)
13859         return SDValue();
13860
13861     Ops.push_back(Op);
13862   }
13863   // BUILD_VECTOR requires all inputs to be of the same type, find the
13864   // maximum type and extend them all.
13865   EVT SVT = VT.getScalarType();
13866   if (SVT.isInteger())
13867     for (SDValue &Op : Ops)
13868       SVT = (SVT.bitsLT(Op.getValueType()) ? Op.getValueType() : SVT);
13869   if (SVT != VT.getScalarType())
13870     for (SDValue &Op : Ops)
13871       Op = TLI.isZExtFree(Op.getValueType(), SVT)
13872                ? DAG.getZExtOrTrunc(Op, SDLoc(SVN), SVT)
13873                : DAG.getSExtOrTrunc(Op, SDLoc(SVN), SVT);
13874   return DAG.getBuildVector(VT, SDLoc(SVN), Ops);
13875 }
13876
13877 SDValue DAGCombiner::visitVECTOR_SHUFFLE(SDNode *N) {
13878   EVT VT = N->getValueType(0);
13879   unsigned NumElts = VT.getVectorNumElements();
13880
13881   SDValue N0 = N->getOperand(0);
13882   SDValue N1 = N->getOperand(1);
13883
13884   assert(N0.getValueType() == VT && "Vector shuffle must be normalized in DAG");
13885
13886   // Canonicalize shuffle undef, undef -> undef
13887   if (N0.isUndef() && N1.isUndef())
13888     return DAG.getUNDEF(VT);
13889
13890   ShuffleVectorSDNode *SVN = cast<ShuffleVectorSDNode>(N);
13891
13892   // Canonicalize shuffle v, v -> v, undef
13893   if (N0 == N1) {
13894     SmallVector<int, 8> NewMask;
13895     for (unsigned i = 0; i != NumElts; ++i) {
13896       int Idx = SVN->getMaskElt(i);
13897       if (Idx >= (int)NumElts) Idx -= NumElts;
13898       NewMask.push_back(Idx);
13899     }
13900     return DAG.getVectorShuffle(VT, SDLoc(N), N0, DAG.getUNDEF(VT), NewMask);
13901   }
13902
13903   // Canonicalize shuffle undef, v -> v, undef.  Commute the shuffle mask.
13904   if (N0.isUndef())
13905     return DAG.getCommutedVectorShuffle(*SVN);
13906
13907   // Remove references to rhs if it is undef
13908   if (N1.isUndef()) {
13909     bool Changed = false;
13910     SmallVector<int, 8> NewMask;
13911     for (unsigned i = 0; i != NumElts; ++i) {
13912       int Idx = SVN->getMaskElt(i);
13913       if (Idx >= (int)NumElts) {
13914         Idx = -1;
13915         Changed = true;
13916       }
13917       NewMask.push_back(Idx);
13918     }
13919     if (Changed)
13920       return DAG.getVectorShuffle(VT, SDLoc(N), N0, N1, NewMask);
13921   }
13922
13923   // If it is a splat, check if the argument vector is another splat or a
13924   // build_vector.
13925   if (SVN->isSplat() && SVN->getSplatIndex() < (int)NumElts) {
13926     SDNode *V = N0.getNode();
13927
13928     // If this is a bit convert that changes the element type of the vector but
13929     // not the number of vector elements, look through it.  Be careful not to
13930     // look though conversions that change things like v4f32 to v2f64.
13931     if (V->getOpcode() == ISD::BITCAST) {
13932       SDValue ConvInput = V->getOperand(0);
13933       if (ConvInput.getValueType().isVector() &&
13934           ConvInput.getValueType().getVectorNumElements() == NumElts)
13935         V = ConvInput.getNode();
13936     }
13937
13938     if (V->getOpcode() == ISD::BUILD_VECTOR) {
13939       assert(V->getNumOperands() == NumElts &&
13940              "BUILD_VECTOR has wrong number of operands");
13941       SDValue Base;
13942       bool AllSame = true;
13943       for (unsigned i = 0; i != NumElts; ++i) {
13944         if (!V->getOperand(i).isUndef()) {
13945           Base = V->getOperand(i);
13946           break;
13947         }
13948       }
13949       // Splat of <u, u, u, u>, return <u, u, u, u>
13950       if (!Base.getNode())
13951         return N0;
13952       for (unsigned i = 0; i != NumElts; ++i) {
13953         if (V->getOperand(i) != Base) {
13954           AllSame = false;
13955           break;
13956         }
13957       }
13958       // Splat of <x, x, x, x>, return <x, x, x, x>
13959       if (AllSame)
13960         return N0;
13961
13962       // Canonicalize any other splat as a build_vector.
13963       const SDValue &Splatted = V->getOperand(SVN->getSplatIndex());
13964       SmallVector<SDValue, 8> Ops(NumElts, Splatted);
13965       SDValue NewBV = DAG.getBuildVector(V->getValueType(0), SDLoc(N), Ops);
13966
13967       // We may have jumped through bitcasts, so the type of the
13968       // BUILD_VECTOR may not match the type of the shuffle.
13969       if (V->getValueType(0) != VT)
13970         NewBV = DAG.getBitcast(VT, NewBV);
13971       return NewBV;
13972     }
13973   }
13974
13975   // There are various patterns used to build up a vector from smaller vectors,
13976   // subvectors, or elements. Scan chains of these and replace unused insertions
13977   // or components with undef.
13978   if (SDValue S = simplifyShuffleOperands(SVN, N0, N1, DAG))
13979     return S;
13980
13981   if (N0.getOpcode() == ISD::CONCAT_VECTORS &&
13982       Level < AfterLegalizeVectorOps &&
13983       (N1.isUndef() ||
13984       (N1.getOpcode() == ISD::CONCAT_VECTORS &&
13985        N0.getOperand(0).getValueType() == N1.getOperand(0).getValueType()))) {
13986     if (SDValue V = partitionShuffleOfConcats(N, DAG))
13987       return V;
13988   }
13989
13990   // Attempt to combine a shuffle of 2 inputs of 'scalar sources' -
13991   // BUILD_VECTOR or SCALAR_TO_VECTOR into a single BUILD_VECTOR.
13992   if (Level < AfterLegalizeVectorOps && TLI.isTypeLegal(VT))
13993     if (SDValue Res = combineShuffleOfScalars(SVN, DAG, TLI))
13994       return Res;
13995
13996   // If this shuffle only has a single input that is a bitcasted shuffle,
13997   // attempt to merge the 2 shuffles and suitably bitcast the inputs/output
13998   // back to their original types.
13999   if (N0.getOpcode() == ISD::BITCAST && N0.hasOneUse() &&
14000       N1.isUndef() && Level < AfterLegalizeVectorOps &&
14001       TLI.isTypeLegal(VT)) {
14002
14003     // Peek through the bitcast only if there is one user.
14004     SDValue BC0 = N0;
14005     while (BC0.getOpcode() == ISD::BITCAST) {
14006       if (!BC0.hasOneUse())
14007         break;
14008       BC0 = BC0.getOperand(0);
14009     }
14010
14011     auto ScaleShuffleMask = [](ArrayRef<int> Mask, int Scale) {
14012       if (Scale == 1)
14013         return SmallVector<int, 8>(Mask.begin(), Mask.end());
14014
14015       SmallVector<int, 8> NewMask;
14016       for (int M : Mask)
14017         for (int s = 0; s != Scale; ++s)
14018           NewMask.push_back(M < 0 ? -1 : Scale * M + s);
14019       return NewMask;
14020     };
14021
14022     if (BC0.getOpcode() == ISD::VECTOR_SHUFFLE && BC0.hasOneUse()) {
14023       EVT SVT = VT.getScalarType();
14024       EVT InnerVT = BC0->getValueType(0);
14025       EVT InnerSVT = InnerVT.getScalarType();
14026
14027       // Determine which shuffle works with the smaller scalar type.
14028       EVT ScaleVT = SVT.bitsLT(InnerSVT) ? VT : InnerVT;
14029       EVT ScaleSVT = ScaleVT.getScalarType();
14030
14031       if (TLI.isTypeLegal(ScaleVT) &&
14032           0 == (InnerSVT.getSizeInBits() % ScaleSVT.getSizeInBits()) &&
14033           0 == (SVT.getSizeInBits() % ScaleSVT.getSizeInBits())) {
14034
14035         int InnerScale = InnerSVT.getSizeInBits() / ScaleSVT.getSizeInBits();
14036         int OuterScale = SVT.getSizeInBits() / ScaleSVT.getSizeInBits();
14037
14038         // Scale the shuffle masks to the smaller scalar type.
14039         ShuffleVectorSDNode *InnerSVN = cast<ShuffleVectorSDNode>(BC0);
14040         SmallVector<int, 8> InnerMask =
14041             ScaleShuffleMask(InnerSVN->getMask(), InnerScale);
14042         SmallVector<int, 8> OuterMask =
14043             ScaleShuffleMask(SVN->getMask(), OuterScale);
14044
14045         // Merge the shuffle masks.
14046         SmallVector<int, 8> NewMask;
14047         for (int M : OuterMask)
14048           NewMask.push_back(M < 0 ? -1 : InnerMask[M]);
14049
14050         // Test for shuffle mask legality over both commutations.
14051         SDValue SV0 = BC0->getOperand(0);
14052         SDValue SV1 = BC0->getOperand(1);
14053         bool LegalMask = TLI.isShuffleMaskLegal(NewMask, ScaleVT);
14054         if (!LegalMask) {
14055           std::swap(SV0, SV1);
14056           ShuffleVectorSDNode::commuteMask(NewMask);
14057           LegalMask = TLI.isShuffleMaskLegal(NewMask, ScaleVT);
14058         }
14059
14060         if (LegalMask) {
14061           SV0 = DAG.getBitcast(ScaleVT, SV0);
14062           SV1 = DAG.getBitcast(ScaleVT, SV1);
14063           return DAG.getBitcast(
14064               VT, DAG.getVectorShuffle(ScaleVT, SDLoc(N), SV0, SV1, NewMask));
14065         }
14066       }
14067     }
14068   }
14069
14070   // Canonicalize shuffles according to rules:
14071   //  shuffle(A, shuffle(A, B)) -> shuffle(shuffle(A,B), A)
14072   //  shuffle(B, shuffle(A, B)) -> shuffle(shuffle(A,B), B)
14073   //  shuffle(B, shuffle(A, Undef)) -> shuffle(shuffle(A, Undef), B)
14074   if (N1.getOpcode() == ISD::VECTOR_SHUFFLE &&
14075       N0.getOpcode() != ISD::VECTOR_SHUFFLE && Level < AfterLegalizeDAG &&
14076       TLI.isTypeLegal(VT)) {
14077     // The incoming shuffle must be of the same type as the result of the
14078     // current shuffle.
14079     assert(N1->getOperand(0).getValueType() == VT &&
14080            "Shuffle types don't match");
14081
14082     SDValue SV0 = N1->getOperand(0);
14083     SDValue SV1 = N1->getOperand(1);
14084     bool HasSameOp0 = N0 == SV0;
14085     bool IsSV1Undef = SV1.isUndef();
14086     if (HasSameOp0 || IsSV1Undef || N0 == SV1)
14087       // Commute the operands of this shuffle so that next rule
14088       // will trigger.
14089       return DAG.getCommutedVectorShuffle(*SVN);
14090   }
14091
14092   // Try to fold according to rules:
14093   //   shuffle(shuffle(A, B, M0), C, M1) -> shuffle(A, B, M2)
14094   //   shuffle(shuffle(A, B, M0), C, M1) -> shuffle(A, C, M2)
14095   //   shuffle(shuffle(A, B, M0), C, M1) -> shuffle(B, C, M2)
14096   // Don't try to fold shuffles with illegal type.
14097   // Only fold if this shuffle is the only user of the other shuffle.
14098   if (N0.getOpcode() == ISD::VECTOR_SHUFFLE && N->isOnlyUserOf(N0.getNode()) &&
14099       Level < AfterLegalizeDAG && TLI.isTypeLegal(VT)) {
14100     ShuffleVectorSDNode *OtherSV = cast<ShuffleVectorSDNode>(N0);
14101
14102     // Don't try to fold splats; they're likely to simplify somehow, or they
14103     // might be free.
14104     if (OtherSV->isSplat())
14105       return SDValue();
14106
14107     // The incoming shuffle must be of the same type as the result of the
14108     // current shuffle.
14109     assert(OtherSV->getOperand(0).getValueType() == VT &&
14110            "Shuffle types don't match");
14111
14112     SDValue SV0, SV1;
14113     SmallVector<int, 4> Mask;
14114     // Compute the combined shuffle mask for a shuffle with SV0 as the first
14115     // operand, and SV1 as the second operand.
14116     for (unsigned i = 0; i != NumElts; ++i) {
14117       int Idx = SVN->getMaskElt(i);
14118       if (Idx < 0) {
14119         // Propagate Undef.
14120         Mask.push_back(Idx);
14121         continue;
14122       }
14123
14124       SDValue CurrentVec;
14125       if (Idx < (int)NumElts) {
14126         // This shuffle index refers to the inner shuffle N0. Lookup the inner
14127         // shuffle mask to identify which vector is actually referenced.
14128         Idx = OtherSV->getMaskElt(Idx);
14129         if (Idx < 0) {
14130           // Propagate Undef.
14131           Mask.push_back(Idx);
14132           continue;
14133         }
14134
14135         CurrentVec = (Idx < (int) NumElts) ? OtherSV->getOperand(0)
14136                                            : OtherSV->getOperand(1);
14137       } else {
14138         // This shuffle index references an element within N1.
14139         CurrentVec = N1;
14140       }
14141
14142       // Simple case where 'CurrentVec' is UNDEF.
14143       if (CurrentVec.isUndef()) {
14144         Mask.push_back(-1);
14145         continue;
14146       }
14147
14148       // Canonicalize the shuffle index. We don't know yet if CurrentVec
14149       // will be the first or second operand of the combined shuffle.
14150       Idx = Idx % NumElts;
14151       if (!SV0.getNode() || SV0 == CurrentVec) {
14152         // Ok. CurrentVec is the left hand side.
14153         // Update the mask accordingly.
14154         SV0 = CurrentVec;
14155         Mask.push_back(Idx);
14156         continue;
14157       }
14158
14159       // Bail out if we cannot convert the shuffle pair into a single shuffle.
14160       if (SV1.getNode() && SV1 != CurrentVec)
14161         return SDValue();
14162
14163       // Ok. CurrentVec is the right hand side.
14164       // Update the mask accordingly.
14165       SV1 = CurrentVec;
14166       Mask.push_back(Idx + NumElts);
14167     }
14168
14169     // Check if all indices in Mask are Undef. In case, propagate Undef.
14170     bool isUndefMask = true;
14171     for (unsigned i = 0; i != NumElts && isUndefMask; ++i)
14172       isUndefMask &= Mask[i] < 0;
14173
14174     if (isUndefMask)
14175       return DAG.getUNDEF(VT);
14176
14177     if (!SV0.getNode())
14178       SV0 = DAG.getUNDEF(VT);
14179     if (!SV1.getNode())
14180       SV1 = DAG.getUNDEF(VT);
14181
14182     // Avoid introducing shuffles with illegal mask.
14183     if (!TLI.isShuffleMaskLegal(Mask, VT)) {
14184       ShuffleVectorSDNode::commuteMask(Mask);
14185
14186       if (!TLI.isShuffleMaskLegal(Mask, VT))
14187         return SDValue();
14188
14189       //   shuffle(shuffle(A, B, M0), C, M1) -> shuffle(B, A, M2)
14190       //   shuffle(shuffle(A, B, M0), C, M1) -> shuffle(C, A, M2)
14191       //   shuffle(shuffle(A, B, M0), C, M1) -> shuffle(C, B, M2)
14192       std::swap(SV0, SV1);
14193     }
14194
14195     //   shuffle(shuffle(A, B, M0), C, M1) -> shuffle(A, B, M2)
14196     //   shuffle(shuffle(A, B, M0), C, M1) -> shuffle(A, C, M2)
14197     //   shuffle(shuffle(A, B, M0), C, M1) -> shuffle(B, C, M2)
14198     return DAG.getVectorShuffle(VT, SDLoc(N), SV0, SV1, Mask);
14199   }
14200
14201   return SDValue();
14202 }
14203
14204 SDValue DAGCombiner::visitSCALAR_TO_VECTOR(SDNode *N) {
14205   SDValue InVal = N->getOperand(0);
14206   EVT VT = N->getValueType(0);
14207
14208   // Replace a SCALAR_TO_VECTOR(EXTRACT_VECTOR_ELT(V,C0)) pattern
14209   // with a VECTOR_SHUFFLE.
14210   if (InVal.getOpcode() == ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT) {
14211     SDValue InVec = InVal->getOperand(0);
14212     SDValue EltNo = InVal->getOperand(1);
14213
14214     // FIXME: We could support implicit truncation if the shuffle can be
14215     // scaled to a smaller vector scalar type.
14216     ConstantSDNode *C0 = dyn_cast<ConstantSDNode>(EltNo);
14217     if (C0 && VT == InVec.getValueType() &&
14218         VT.getScalarType() == InVal.getValueType()) {
14219       SmallVector<int, 8> NewMask(VT.getVectorNumElements(), -1);
14220       int Elt = C0->getZExtValue();
14221       NewMask[0] = Elt;
14222
14223       if (TLI.isShuffleMaskLegal(NewMask, VT))
14224         return DAG.getVectorShuffle(VT, SDLoc(N), InVec, DAG.getUNDEF(VT),
14225                                     NewMask);
14226     }
14227   }
14228
14229   return SDValue();
14230 }
14231
14232 SDValue DAGCombiner::visitINSERT_SUBVECTOR(SDNode *N) {
14233   EVT VT = N->getValueType(0);
14234   SDValue N0 = N->getOperand(0);
14235   SDValue N1 = N->getOperand(1);
14236   SDValue N2 = N->getOperand(2);
14237
14238   // Combine INSERT_SUBVECTORs where we are inserting to the same index.
14239   // INSERT_SUBVECTOR( INSERT_SUBVECTOR( Vec, SubOld, Idx ), SubNew, Idx )
14240   // --> INSERT_SUBVECTOR( Vec, SubNew, Idx )
14241   if (N0.getOpcode() == ISD::INSERT_SUBVECTOR &&
14242       N0.getOperand(1).getValueType() == N1.getValueType() &&
14243       N0.getOperand(2) == N2)
14244     return DAG.getNode(ISD::INSERT_SUBVECTOR, SDLoc(N), VT, N0.getOperand(0),
14245                        N1, N2);
14246
14247   if (N0.getValueType() != N1.getValueType())
14248     return SDValue();
14249
14250   // If the input vector is a concatenation, and the insert replaces
14251   // one of the halves, we can optimize into a single concat_vectors.
14252   if (N0.getOpcode() == ISD::CONCAT_VECTORS && N0->getNumOperands() == 2 &&
14253       N2.getOpcode() == ISD::Constant) {
14254     APInt InsIdx = cast<ConstantSDNode>(N2)->getAPIntValue();
14255
14256     // Lower half: fold (insert_subvector (concat_vectors X, Y), Z) ->
14257     // (concat_vectors Z, Y)
14258     if (InsIdx == 0)
14259       return DAG.getNode(ISD::CONCAT_VECTORS, SDLoc(N), VT, N1,
14260                          N0.getOperand(1));
14261
14262     // Upper half: fold (insert_subvector (concat_vectors X, Y), Z) ->
14263     // (concat_vectors X, Z)
14264     if (InsIdx == VT.getVectorNumElements() / 2)
14265       return DAG.getNode(ISD::CONCAT_VECTORS, SDLoc(N), VT, N0.getOperand(0),
14266                          N1);
14267   }
14268
14269   return SDValue();
14270 }
14271
14272 SDValue DAGCombiner::visitFP_TO_FP16(SDNode *N) {
14273   SDValue N0 = N->getOperand(0);
14274
14275   // fold (fp_to_fp16 (fp16_to_fp op)) -> op
14276   if (N0->getOpcode() == ISD::FP16_TO_FP)
14277     return N0->getOperand(0);
14278
14279   return SDValue();
14280 }
14281
14282 SDValue DAGCombiner::visitFP16_TO_FP(SDNode *N) {
14283   SDValue N0 = N->getOperand(0);
14284
14285   // fold fp16_to_fp(op & 0xffff) -> fp16_to_fp(op)
14286   if (N0->getOpcode() == ISD::AND) {
14287     ConstantSDNode *AndConst = getAsNonOpaqueConstant(N0.getOperand(1));
14288     if (AndConst && AndConst->getAPIntValue() == 0xffff) {
14289       return DAG.getNode(ISD::FP16_TO_FP, SDLoc(N), N->getValueType(0),
14290                          N0.getOperand(0));
14291     }
14292   }
14293
14294   return SDValue();
14295 }
14296
14297 /// Returns a vector_shuffle if it able to transform an AND to a vector_shuffle
14298 /// with the destination vector and a zero vector.
14299 /// e.g. AND V, <0xffffffff, 0, 0xffffffff, 0>. ==>
14300 ///      vector_shuffle V, Zero, <0, 4, 2, 4>
14301 SDValue DAGCombiner::XformToShuffleWithZero(SDNode *N) {
14302   EVT VT = N->getValueType(0);
14303   SDValue LHS = N->getOperand(0);
14304   SDValue RHS = N->getOperand(1);
14305   SDLoc DL(N);
14306
14307   // Make sure we're not running after operation legalization where it
14308   // may have custom lowered the vector shuffles.
14309   if (LegalOperations)
14310     return SDValue();
14311
14312   if (N->getOpcode() != ISD::AND)
14313     return SDValue();
14314
14315   if (RHS.getOpcode() == ISD::BITCAST)
14316     RHS = RHS.getOperand(0);
14317
14318   if (RHS.getOpcode() != ISD::BUILD_VECTOR)
14319     return SDValue();
14320
14321   EVT RVT = RHS.getValueType();
14322   unsigned NumElts = RHS.getNumOperands();
14323
14324   // Attempt to create a valid clear mask, splitting the mask into
14325   // sub elements and checking to see if each is
14326   // all zeros or all ones - suitable for shuffle masking.
14327   auto BuildClearMask = [&](int Split) {
14328     int NumSubElts = NumElts * Split;
14329     int NumSubBits = RVT.getScalarSizeInBits() / Split;
14330
14331     SmallVector<int, 8> Indices;
14332     for (int i = 0; i != NumSubElts; ++i) {
14333       int EltIdx = i / Split;
14334       int SubIdx = i % Split;
14335       SDValue Elt = RHS.getOperand(EltIdx);
14336       if (Elt.isUndef()) {
14337         Indices.push_back(-1);
14338         continue;
14339       }
14340
14341       APInt Bits;
14342       if (isa<ConstantSDNode>(Elt))
14343         Bits = cast<ConstantSDNode>(Elt)->getAPIntValue();
14344       else if (isa<ConstantFPSDNode>(Elt))
14345         Bits = cast<ConstantFPSDNode>(Elt)->getValueAPF().bitcastToAPInt();
14346       else
14347         return SDValue();
14348
14349       // Extract the sub element from the constant bit mask.
14350       if (DAG.getDataLayout().isBigEndian()) {
14351         Bits = Bits.lshr((Split - SubIdx - 1) * NumSubBits);
14352       } else {
14353         Bits = Bits.lshr(SubIdx * NumSubBits);
14354       }
14355
14356       if (Split > 1)
14357         Bits = Bits.trunc(NumSubBits);
14358
14359       if (Bits.isAllOnesValue())
14360         Indices.push_back(i);
14361       else if (Bits == 0)
14362         Indices.push_back(i + NumSubElts);
14363       else
14364         return SDValue();
14365     }
14366
14367     // Let's see if the target supports this vector_shuffle.
14368     EVT ClearSVT = EVT::getIntegerVT(*DAG.getContext(), NumSubBits);
14369     EVT ClearVT = EVT::getVectorVT(*DAG.getContext(), ClearSVT, NumSubElts);
14370     if (!TLI.isVectorClearMaskLegal(Indices, ClearVT))
14371       return SDValue();
14372
14373     SDValue Zero = DAG.getConstant(0, DL, ClearVT);
14374     return DAG.getBitcast(VT, DAG.getVectorShuffle(ClearVT, DL,
14375                                                    DAG.getBitcast(ClearVT, LHS),
14376                                                    Zero, Indices));
14377   };
14378
14379   // Determine maximum split level (byte level masking).
14380   int MaxSplit = 1;
14381   if (RVT.getScalarSizeInBits() % 8 == 0)
14382     MaxSplit = RVT.getScalarSizeInBits() / 8;
14383
14384   for (int Split = 1; Split <= MaxSplit; ++Split)
14385     if (RVT.getScalarSizeInBits() % Split == 0)
14386       if (SDValue S = BuildClearMask(Split))
14387         return S;
14388
14389   return SDValue();
14390 }
14391
14392 /// Visit a binary vector operation, like ADD.
14393 SDValue DAGCombiner::SimplifyVBinOp(SDNode *N) {
14394   assert(N->getValueType(0).isVector() &&
14395          "SimplifyVBinOp only works on vectors!");
14396
14397   SDValue LHS = N->getOperand(0);
14398   SDValue RHS = N->getOperand(1);
14399   SDValue Ops[] = {LHS, RHS};
14400
14401   // See if we can constant fold the vector operation.
14402   if (SDValue Fold = DAG.FoldConstantVectorArithmetic(
14403           N->getOpcode(), SDLoc(LHS), LHS.getValueType(), Ops, N->getFlags()))
14404     return Fold;
14405
14406   // Try to convert a constant mask AND into a shuffle clear mask.
14407   if (SDValue Shuffle = XformToShuffleWithZero(N))
14408     return Shuffle;
14409
14410   // Type legalization might introduce new shuffles in the DAG.
14411   // Fold (VBinOp (shuffle (A, Undef, Mask)), (shuffle (B, Undef, Mask)))
14412   //   -> (shuffle (VBinOp (A, B)), Undef, Mask).
14413   if (LegalTypes && isa<ShuffleVectorSDNode>(LHS) &&
14414       isa<ShuffleVectorSDNode>(RHS) && LHS.hasOneUse() && RHS.hasOneUse() &&
14415       LHS.getOperand(1).isUndef() &&
14416       RHS.getOperand(1).isUndef()) {
14417     ShuffleVectorSDNode *SVN0 = cast<ShuffleVectorSDNode>(LHS);
14418     ShuffleVectorSDNode *SVN1 = cast<ShuffleVectorSDNode>(RHS);
14419
14420     if (SVN0->getMask().equals(SVN1->getMask())) {
14421       EVT VT = N->getValueType(0);
14422       SDValue UndefVector = LHS.getOperand(1);
14423       SDValue NewBinOp = DAG.getNode(N->getOpcode(), SDLoc(N), VT,
14424                                      LHS.getOperand(0), RHS.getOperand(0),
14425                                      N->getFlags());
14426       AddUsersToWorklist(N);
14427       return DAG.getVectorShuffle(VT, SDLoc(N), NewBinOp, UndefVector,
14428                                   SVN0->getMask());
14429     }
14430   }
14431
14432   return SDValue();
14433 }
14434
14435 SDValue DAGCombiner::SimplifySelect(const SDLoc &DL, SDValue N0, SDValue N1,
14436                                     SDValue N2) {
14437   assert(N0.getOpcode() ==ISD::SETCC && "First argument must be a SetCC node!");
14438
14439   SDValue SCC = SimplifySelectCC(DL, N0.getOperand(0), N0.getOperand(1), N1, N2,
14440                                  cast<CondCodeSDNode>(N0.getOperand(2))->get());
14441
14442   // If we got a simplified select_cc node back from SimplifySelectCC, then
14443   // break it down into a new SETCC node, and a new SELECT node, and then return
14444   // the SELECT node, since we were called with a SELECT node.
14445   if (SCC.getNode()) {
14446     // Check to see if we got a select_cc back (to turn into setcc/select).
14447     // Otherwise, just return whatever node we got back, like fabs.
14448     if (SCC.getOpcode() == ISD::SELECT_CC) {
14449       SDValue SETCC = DAG.getNode(ISD::SETCC, SDLoc(N0),
14450                                   N0.getValueType(),
14451                                   SCC.getOperand(0), SCC.getOperand(1),
14452                                   SCC.getOperand(4));
14453       AddToWorklist(SETCC.getNode());
14454       return DAG.getSelect(SDLoc(SCC), SCC.getValueType(), SETCC,
14455                            SCC.getOperand(2), SCC.getOperand(3));
14456     }
14457
14458     return SCC;
14459   }
14460   return SDValue();
14461 }
14462
14463 /// Given a SELECT or a SELECT_CC node, where LHS and RHS are the two values
14464 /// being selected between, see if we can simplify the select.  Callers of this
14465 /// should assume that TheSelect is deleted if this returns true.  As such, they
14466 /// should return the appropriate thing (e.g. the node) back to the top-level of
14467 /// the DAG combiner loop to avoid it being looked at.
14468 bool DAGCombiner::SimplifySelectOps(SDNode *TheSelect, SDValue LHS,
14469                                     SDValue RHS) {
14470
14471   // fold (select (setcc x, [+-]0.0, *lt), NaN, (fsqrt x))
14472   // The select + setcc is redundant, because fsqrt returns NaN for X < 0.
14473   if (const ConstantFPSDNode *NaN = isConstOrConstSplatFP(LHS)) {
14474     if (NaN->isNaN() && RHS.getOpcode() == ISD::FSQRT) {
14475       // We have: (select (setcc ?, ?, ?), NaN, (fsqrt ?))
14476       SDValue Sqrt = RHS;
14477       ISD::CondCode CC;
14478       SDValue CmpLHS;
14479       const ConstantFPSDNode *Zero = nullptr;
14480
14481       if (TheSelect->getOpcode() == ISD::SELECT_CC) {
14482         CC = dyn_cast<CondCodeSDNode>(TheSelect->getOperand(4))->get();
14483         CmpLHS = TheSelect->getOperand(0);
14484         Zero = isConstOrConstSplatFP(TheSelect->getOperand(1));
14485       } else {
14486         // SELECT or VSELECT
14487         SDValue Cmp = TheSelect->getOperand(0);
14488         if (Cmp.getOpcode() == ISD::SETCC) {
14489           CC = dyn_cast<CondCodeSDNode>(Cmp.getOperand(2))->get();
14490           CmpLHS = Cmp.getOperand(0);
14491           Zero = isConstOrConstSplatFP(Cmp.getOperand(1));
14492         }
14493       }
14494       if (Zero && Zero->isZero() &&
14495           Sqrt.getOperand(0) == CmpLHS && (CC == ISD::SETOLT ||
14496           CC == ISD::SETULT || CC == ISD::SETLT)) {
14497         // We have: (select (setcc x, [+-]0.0, *lt), NaN, (fsqrt x))
14498         CombineTo(TheSelect, Sqrt);
14499         return true;
14500       }
14501     }
14502   }
14503   // Cannot simplify select with vector condition
14504   if (TheSelect->getOperand(0).getValueType().isVector()) return false;
14505
14506   // If this is a select from two identical things, try to pull the operation
14507   // through the select.
14508   if (LHS.getOpcode() != RHS.getOpcode() ||
14509       !LHS.hasOneUse() || !RHS.hasOneUse())
14510     return false;
14511
14512   // If this is a load and the token chain is identical, replace the select
14513   // of two loads with a load through a select of the address to load from.
14514   // This triggers in things like "select bool X, 10.0, 123.0" after the FP
14515   // constants have been dropped into the constant pool.
14516   if (LHS.getOpcode() == ISD::LOAD) {
14517     LoadSDNode *LLD = cast<LoadSDNode>(LHS);
14518     LoadSDNode *RLD = cast<LoadSDNode>(RHS);
14519
14520     // Token chains must be identical.
14521     if (LHS.getOperand(0) != RHS.getOperand(0) ||
14522         // Do not let this transformation reduce the number of volatile loads.
14523         LLD->isVolatile() || RLD->isVolatile() ||
14524         // FIXME: If either is a pre/post inc/dec load,
14525         // we'd need to split out the address adjustment.
14526         LLD->isIndexed() || RLD->isIndexed() ||
14527         // If this is an EXTLOAD, the VT's must match.
14528         LLD->getMemoryVT() != RLD->getMemoryVT() ||
14529         // If this is an EXTLOAD, the kind of extension must match.
14530         (LLD->getExtensionType() != RLD->getExtensionType() &&
14531          // The only exception is if one of the extensions is anyext.
14532          LLD->getExtensionType() != ISD::EXTLOAD &&
14533          RLD->getExtensionType() != ISD::EXTLOAD) ||
14534         // FIXME: this discards src value information.  This is
14535         // over-conservative. It would be beneficial to be able to remember
14536         // both potential memory locations.  Since we are discarding
14537         // src value info, don't do the transformation if the memory
14538         // locations are not in the default address space.
14539         LLD->getPointerInfo().getAddrSpace() != 0 ||
14540         RLD->getPointerInfo().getAddrSpace() != 0 ||
14541         !TLI.isOperationLegalOrCustom(TheSelect->getOpcode(),
14542                                       LLD->getBasePtr().getValueType()))
14543       return false;
14544
14545     // Check that the select condition doesn't reach either load.  If so,
14546     // folding this will induce a cycle into the DAG.  If not, this is safe to
14547     // xform, so create a select of the addresses.
14548     SDValue Addr;
14549     if (TheSelect->getOpcode() == ISD::SELECT) {
14550       SDNode *CondNode = TheSelect->getOperand(0).getNode();
14551       if ((LLD->hasAnyUseOfValue(1) && LLD->isPredecessorOf(CondNode)) ||
14552           (RLD->hasAnyUseOfValue(1) && RLD->isPredecessorOf(CondNode)))
14553         return false;
14554       // The loads must not depend on one another.
14555       if (LLD->isPredecessorOf(RLD) ||
14556           RLD->isPredecessorOf(LLD))
14557         return false;
14558       Addr = DAG.getSelect(SDLoc(TheSelect),
14559                            LLD->getBasePtr().getValueType(),
14560                            TheSelect->getOperand(0), LLD->getBasePtr(),
14561                            RLD->getBasePtr());
14562     } else {  // Otherwise SELECT_CC
14563       SDNode *CondLHS = TheSelect->getOperand(0).getNode();
14564       SDNode *CondRHS = TheSelect->getOperand(1).getNode();
14565
14566       if ((LLD->hasAnyUseOfValue(1) &&
14567            (LLD->isPredecessorOf(CondLHS) || LLD->isPredecessorOf(CondRHS))) ||
14568           (RLD->hasAnyUseOfValue(1) &&
14569            (RLD->isPredecessorOf(CondLHS) || RLD->isPredecessorOf(CondRHS))))
14570         return false;
14571
14572       Addr = DAG.getNode(ISD::SELECT_CC, SDLoc(TheSelect),
14573                          LLD->getBasePtr().getValueType(),
14574                          TheSelect->getOperand(0),
14575                          TheSelect->getOperand(1),
14576                          LLD->getBasePtr(), RLD->getBasePtr(),
14577                          TheSelect->getOperand(4));
14578     }
14579
14580     SDValue Load;
14581     // It is safe to replace the two loads if they have different alignments,
14582     // but the new load must be the minimum (most restrictive) alignment of the
14583     // inputs.
14584     unsigned Alignment = std::min(LLD->getAlignment(), RLD->getAlignment());
14585     MachineMemOperand::Flags MMOFlags = LLD->getMemOperand()->getFlags();
14586     if (!RLD->isInvariant())
14587       MMOFlags &= ~MachineMemOperand::MOInvariant;
14588     if (!RLD->isDereferenceable())
14589       MMOFlags &= ~MachineMemOperand::MODereferenceable;
14590     if (LLD->getExtensionType() == ISD::NON_EXTLOAD) {
14591       // FIXME: Discards pointer and AA info.
14592       Load = DAG.getLoad(TheSelect->getValueType(0), SDLoc(TheSelect),
14593                          LLD->getChain(), Addr, MachinePointerInfo(), Alignment,
14594                          MMOFlags);
14595     } else {
14596       // FIXME: Discards pointer and AA info.
14597       Load = DAG.getExtLoad(
14598           LLD->getExtensionType() == ISD::EXTLOAD ? RLD->getExtensionType()
14599                                                   : LLD->getExtensionType(),
14600           SDLoc(TheSelect), TheSelect->getValueType(0), LLD->getChain(), Addr,
14601           MachinePointerInfo(), LLD->getMemoryVT(), Alignment, MMOFlags);
14602     }
14603
14604     // Users of the select now use the result of the load.
14605     CombineTo(TheSelect, Load);
14606
14607     // Users of the old loads now use the new load's chain.  We know the
14608     // old-load value is dead now.
14609     CombineTo(LHS.getNode(), Load.getValue(0), Load.getValue(1));
14610     CombineTo(RHS.getNode(), Load.getValue(0), Load.getValue(1));
14611     return true;
14612   }
14613
14614   return false;
14615 }
14616
14617 /// Try to fold an expression of the form (N0 cond N1) ? N2 : N3 to a shift and
14618 /// bitwise 'and'.
14619 SDValue DAGCombiner::foldSelectCCToShiftAnd(const SDLoc &DL, SDValue N0,
14620                                             SDValue N1, SDValue N2, SDValue N3,
14621                                             ISD::CondCode CC) {
14622   // If this is a select where the false operand is zero and the compare is a
14623   // check of the sign bit, see if we can perform the "gzip trick":
14624   // select_cc setlt X, 0, A, 0 -> and (sra X, size(X)-1), A
14625   // select_cc setgt X, 0, A, 0 -> and (not (sra X, size(X)-1)), A
14626   EVT XType = N0.getValueType();
14627   EVT AType = N2.getValueType();
14628   if (!isNullConstant(N3) || !XType.bitsGE(AType))
14629     return SDValue();
14630
14631   // If the comparison is testing for a positive value, we have to invert
14632   // the sign bit mask, so only do that transform if the target has a bitwise
14633   // 'and not' instruction (the invert is free).
14634   if (CC == ISD::SETGT && TLI.hasAndNot(N2)) {
14635     // (X > -1) ? A : 0
14636     // (X >  0) ? X : 0 <-- This is canonical signed max.
14637     if (!(isAllOnesConstant(N1) || (isNullConstant(N1) && N0 == N2)))
14638       return SDValue();
14639   } else if (CC == ISD::SETLT) {
14640     // (X <  0) ? A : 0
14641     // (X <  1) ? X : 0 <-- This is un-canonicalized signed min.
14642     if (!(isNullConstant(N1) || (isOneConstant(N1) && N0 == N2)))
14643       return SDValue();
14644   } else {
14645     return SDValue();
14646   }
14647
14648   // and (sra X, size(X)-1), A -> "and (srl X, C2), A" iff A is a single-bit
14649   // constant.
14650   EVT ShiftAmtTy = getShiftAmountTy(N0.getValueType());
14651   auto *N2C = dyn_cast<ConstantSDNode>(N2.getNode());
14652   if (N2C && ((N2C->getAPIntValue() & (N2C->getAPIntValue() - 1)) == 0)) {
14653     unsigned ShCt = XType.getSizeInBits() - N2C->getAPIntValue().logBase2() - 1;
14654     SDValue ShiftAmt = DAG.getConstant(ShCt, DL, ShiftAmtTy);
14655     SDValue Shift = DAG.getNode(ISD::SRL, DL, XType, N0, ShiftAmt);
14656     AddToWorklist(Shift.getNode());
14657
14658     if (XType.bitsGT(AType)) {
14659       Shift = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, AType, Shift);
14660       AddToWorklist(Shift.getNode());
14661     }
14662
14663     if (CC == ISD::SETGT)
14664       Shift = DAG.getNOT(DL, Shift, AType);
14665
14666     return DAG.getNode(ISD::AND, DL, AType, Shift, N2);
14667   }
14668
14669   SDValue ShiftAmt = DAG.getConstant(XType.getSizeInBits() - 1, DL, ShiftAmtTy);
14670   SDValue Shift = DAG.getNode(ISD::SRA, DL, XType, N0, ShiftAmt);
14671   AddToWorklist(Shift.getNode());
14672
14673   if (XType.bitsGT(AType)) {
14674     Shift = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, AType, Shift);
14675     AddToWorklist(Shift.getNode());
14676   }
14677
14678   if (CC == ISD::SETGT)
14679     Shift = DAG.getNOT(DL, Shift, AType);
14680
14681   return DAG.getNode(ISD::AND, DL, AType, Shift, N2);
14682 }
14683
14684 /// Simplify an expression of the form (N0 cond N1) ? N2 : N3
14685 /// where 'cond' is the comparison specified by CC.
14686 SDValue DAGCombiner::SimplifySelectCC(const SDLoc &DL, SDValue N0, SDValue N1,
14687                                       SDValue N2, SDValue N3, ISD::CondCode CC,
14688                                       bool NotExtCompare) {
14689   // (x ? y : y) -> y.
14690   if (N2 == N3) return N2;
14691
14692   EVT VT = N2.getValueType();
14693   ConstantSDNode *N1C = dyn_cast<ConstantSDNode>(N1.getNode());
14694   ConstantSDNode *N2C = dyn_cast<ConstantSDNode>(N2.getNode());
14695
14696   // Determine if the condition we're dealing with is constant
14697   SDValue SCC = SimplifySetCC(getSetCCResultType(N0.getValueType()),
14698                               N0, N1, CC, DL, false);
14699   if (SCC.getNode()) AddToWorklist(SCC.getNode());
14700
14701   if (ConstantSDNode *SCCC = dyn_cast_or_null<ConstantSDNode>(SCC.getNode())) {
14702     // fold select_cc true, x, y -> x
14703     // fold select_cc false, x, y -> y
14704     return !SCCC->isNullValue() ? N2 : N3;
14705   }
14706
14707   // Check to see if we can simplify the select into an fabs node
14708   if (ConstantFPSDNode *CFP = dyn_cast<ConstantFPSDNode>(N1)) {
14709     // Allow either -0.0 or 0.0
14710     if (CFP->isZero()) {
14711       // select (setg[te] X, +/-0.0), X, fneg(X) -> fabs
14712       if ((CC == ISD::SETGE || CC == ISD::SETGT) &&
14713           N0 == N2 && N3.getOpcode() == ISD::FNEG &&
14714           N2 == N3.getOperand(0))
14715         return DAG.getNode(ISD::FABS, DL, VT, N0);
14716
14717       // select (setl[te] X, +/-0.0), fneg(X), X -> fabs
14718       if ((CC == ISD::SETLT || CC == ISD::SETLE) &&
14719           N0 == N3 && N2.getOpcode() == ISD::FNEG &&
14720           N2.getOperand(0) == N3)
14721         return DAG.getNode(ISD::FABS, DL, VT, N3);
14722     }
14723   }
14724
14725   // Turn "(a cond b) ? 1.0f : 2.0f" into "load (tmp + ((a cond b) ? 0 : 4)"
14726   // where "tmp" is a constant pool entry containing an array with 1.0 and 2.0
14727   // in it.  This is a win when the constant is not otherwise available because
14728   // it replaces two constant pool loads with one.  We only do this if the FP
14729   // type is known to be legal, because if it isn't, then we are before legalize
14730   // types an we want the other legalization to happen first (e.g. to avoid
14731   // messing with soft float) and if the ConstantFP is not legal, because if
14732   // it is legal, we may not need to store the FP constant in a constant pool.
14733   if (ConstantFPSDNode *TV = dyn_cast<ConstantFPSDNode>(N2))
14734     if (ConstantFPSDNode *FV = dyn_cast<ConstantFPSDNode>(N3)) {
14735       if (TLI.isTypeLegal(N2.getValueType()) &&
14736           (TLI.getOperationAction(ISD::ConstantFP, N2.getValueType()) !=
14737                TargetLowering::Legal &&
14738            !TLI.isFPImmLegal(TV->getValueAPF(), TV->getValueType(0)) &&
14739            !TLI.isFPImmLegal(FV->getValueAPF(), FV->getValueType(0))) &&
14740           // If both constants have multiple uses, then we won't need to do an
14741           // extra load, they are likely around in registers for other users.
14742           (TV->hasOneUse() || FV->hasOneUse())) {
14743         Constant *Elts[] = {
14744           const_cast<ConstantFP*>(FV->getConstantFPValue()),
14745           const_cast<ConstantFP*>(TV->getConstantFPValue())
14746         };
14747         Type *FPTy = Elts[0]->getType();
14748         const DataLayout &TD = DAG.getDataLayout();
14749
14750         // Create a ConstantArray of the two constants.
14751         Constant *CA = ConstantArray::get(ArrayType::get(FPTy, 2), Elts);
14752         SDValue CPIdx =
14753             DAG.getConstantPool(CA, TLI.getPointerTy(DAG.getDataLayout()),
14754                                 TD.getPrefTypeAlignment(FPTy));
14755         unsigned Alignment = cast<ConstantPoolSDNode>(CPIdx)->getAlignment();
14756
14757         // Get the offsets to the 0 and 1 element of the array so that we can
14758         // select between them.
14759         SDValue Zero = DAG.getIntPtrConstant(0, DL);
14760         unsigned EltSize = (unsigned)TD.getTypeAllocSize(Elts[0]->getType());
14761         SDValue One = DAG.getIntPtrConstant(EltSize, SDLoc(FV));
14762
14763         SDValue Cond = DAG.getSetCC(DL,
14764                                     getSetCCResultType(N0.getValueType()),
14765                                     N0, N1, CC);
14766         AddToWorklist(Cond.getNode());
14767         SDValue CstOffset = DAG.getSelect(DL, Zero.getValueType(),
14768                                           Cond, One, Zero);
14769         AddToWorklist(CstOffset.getNode());
14770         CPIdx = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, CPIdx.getValueType(), CPIdx,
14771                             CstOffset);
14772         AddToWorklist(CPIdx.getNode());
14773         return DAG.getLoad(
14774             TV->getValueType(0), DL, DAG.getEntryNode(), CPIdx,
14775             MachinePointerInfo::getConstantPool(DAG.getMachineFunction()),
14776             Alignment);
14777       }
14778     }
14779
14780   if (SDValue V = foldSelectCCToShiftAnd(DL, N0, N1, N2, N3, CC))
14781     return V;
14782
14783   // fold (select_cc seteq (and x, y), 0, 0, A) -> (and (shr (shl x)) A)
14784   // where y is has a single bit set.
14785   // A plaintext description would be, we can turn the SELECT_CC into an AND
14786   // when the condition can be materialized as an all-ones register.  Any
14787   // single bit-test can be materialized as an all-ones register with
14788   // shift-left and shift-right-arith.
14789   if (CC == ISD::SETEQ && N0->getOpcode() == ISD::AND &&
14790       N0->getValueType(0) == VT && isNullConstant(N1) && isNullConstant(N2)) {
14791     SDValue AndLHS = N0->getOperand(0);
14792     ConstantSDNode *ConstAndRHS = dyn_cast<ConstantSDNode>(N0->getOperand(1));
14793     if (ConstAndRHS && ConstAndRHS->getAPIntValue().countPopulation() == 1) {
14794       // Shift the tested bit over the sign bit.
14795       const APInt &AndMask = ConstAndRHS->getAPIntValue();
14796       SDValue ShlAmt =
14797         DAG.getConstant(AndMask.countLeadingZeros(), SDLoc(AndLHS),
14798                         getShiftAmountTy(AndLHS.getValueType()));
14799       SDValue Shl = DAG.getNode(ISD::SHL, SDLoc(N0), VT, AndLHS, ShlAmt);
14800
14801       // Now arithmetic right shift it all the way over, so the result is either
14802       // all-ones, or zero.
14803       SDValue ShrAmt =
14804         DAG.getConstant(AndMask.getBitWidth() - 1, SDLoc(Shl),
14805                         getShiftAmountTy(Shl.getValueType()));
14806       SDValue Shr = DAG.getNode(ISD::SRA, SDLoc(N0), VT, Shl, ShrAmt);
14807
14808       return DAG.getNode(ISD::AND, DL, VT, Shr, N3);
14809     }
14810   }
14811
14812   // fold select C, 16, 0 -> shl C, 4
14813   if (N2C && isNullConstant(N3) && N2C->getAPIntValue().isPowerOf2() &&
14814       TLI.getBooleanContents(N0.getValueType()) ==
14815           TargetLowering::ZeroOrOneBooleanContent) {
14816
14817     // If the caller doesn't want us to simplify this into a zext of a compare,
14818     // don't do it.
14819     if (NotExtCompare && N2C->isOne())
14820       return SDValue();
14821
14822     // Get a SetCC of the condition
14823     // NOTE: Don't create a SETCC if it's not legal on this target.
14824     if (!LegalOperations ||
14825         TLI.isOperationLegal(ISD::SETCC, N0.getValueType())) {
14826       SDValue Temp, SCC;
14827       // cast from setcc result type to select result type
14828       if (LegalTypes) {
14829         SCC  = DAG.getSetCC(DL, getSetCCResultType(N0.getValueType()),
14830                             N0, N1, CC);
14831         if (N2.getValueType().bitsLT(SCC.getValueType()))
14832           Temp = DAG.getZeroExtendInReg(SCC, SDLoc(N2),
14833                                         N2.getValueType());
14834         else
14835           Temp = DAG.getNode(ISD::ZERO_EXTEND, SDLoc(N2),
14836                              N2.getValueType(), SCC);
14837       } else {
14838         SCC  = DAG.getSetCC(SDLoc(N0), MVT::i1, N0, N1, CC);
14839         Temp = DAG.getNode(ISD::ZERO_EXTEND, SDLoc(N2),
14840                            N2.getValueType(), SCC);
14841       }
14842
14843       AddToWorklist(SCC.getNode());
14844       AddToWorklist(Temp.getNode());
14845
14846       if (N2C->isOne())
14847         return Temp;
14848
14849       // shl setcc result by log2 n2c
14850       return DAG.getNode(
14851           ISD::SHL, DL, N2.getValueType(), Temp,
14852           DAG.getConstant(N2C->getAPIntValue().logBase2(), SDLoc(Temp),
14853                           getShiftAmountTy(Temp.getValueType())));
14854     }
14855   }
14856
14857   // Check to see if this is an integer abs.
14858   // select_cc setg[te] X,  0,  X, -X ->
14859   // select_cc setgt    X, -1,  X, -X ->
14860   // select_cc setl[te] X,  0, -X,  X ->
14861   // select_cc setlt    X,  1, -X,  X ->
14862   // Y = sra (X, size(X)-1); xor (add (X, Y), Y)
14863   if (N1C) {
14864     ConstantSDNode *SubC = nullptr;
14865     if (((N1C->isNullValue() && (CC == ISD::SETGT || CC == ISD::SETGE)) ||
14866          (N1C->isAllOnesValue() && CC == ISD::SETGT)) &&
14867         N0 == N2 && N3.getOpcode() == ISD::SUB && N0 == N3.getOperand(1))
14868       SubC = dyn_cast<ConstantSDNode>(N3.getOperand(0));
14869     else if (((N1C->isNullValue() && (CC == ISD::SETLT || CC == ISD::SETLE)) ||
14870               (N1C->isOne() && CC == ISD::SETLT)) &&
14871              N0 == N3 && N2.getOpcode() == ISD::SUB && N0 == N2.getOperand(1))
14872       SubC = dyn_cast<ConstantSDNode>(N2.getOperand(0));
14873
14874     EVT XType = N0.getValueType();
14875     if (SubC && SubC->isNullValue() && XType.isInteger()) {
14876       SDLoc DL(N0);
14877       SDValue Shift = DAG.getNode(ISD::SRA, DL, XType,
14878                                   N0,
14879                                   DAG.getConstant(XType.getSizeInBits() - 1, DL,
14880                                          getShiftAmountTy(N0.getValueType())));
14881       SDValue Add = DAG.getNode(ISD::ADD, DL,
14882                                 XType, N0, Shift);
14883       AddToWorklist(Shift.getNode());
14884       AddToWorklist(Add.getNode());
14885       return DAG.getNode(ISD::XOR, DL, XType, Add, Shift);
14886     }
14887   }
14888
14889   // select_cc seteq X, 0, sizeof(X), ctlz(X) -> ctlz(X)
14890   // select_cc seteq X, 0, sizeof(X), ctlz_zero_undef(X) -> ctlz(X)
14891   // select_cc seteq X, 0, sizeof(X), cttz(X) -> cttz(X)
14892   // select_cc seteq X, 0, sizeof(X), cttz_zero_undef(X) -> cttz(X)
14893   // select_cc setne X, 0, ctlz(X), sizeof(X) -> ctlz(X)
14894   // select_cc setne X, 0, ctlz_zero_undef(X), sizeof(X) -> ctlz(X)
14895   // select_cc setne X, 0, cttz(X), sizeof(X) -> cttz(X)
14896   // select_cc setne X, 0, cttz_zero_undef(X), sizeof(X) -> cttz(X)
14897   if (N1C && N1C->isNullValue() && (CC == ISD::SETEQ || CC == ISD::SETNE)) {
14898     SDValue ValueOnZero = N2;
14899     SDValue Count = N3;
14900     // If the condition is NE instead of E, swap the operands.
14901     if (CC == ISD::SETNE)
14902       std::swap(ValueOnZero, Count);
14903     // Check if the value on zero is a constant equal to the bits in the type.
14904     if (auto *ValueOnZeroC = dyn_cast<ConstantSDNode>(ValueOnZero)) {
14905       if (ValueOnZeroC->getAPIntValue() == VT.getSizeInBits()) {
14906         // If the other operand is cttz/cttz_zero_undef of N0, and cttz is
14907         // legal, combine to just cttz.
14908         if ((Count.getOpcode() == ISD::CTTZ ||
14909              Count.getOpcode() == ISD::CTTZ_ZERO_UNDEF) &&
14910             N0 == Count.getOperand(0) &&
14911             (!LegalOperations || TLI.isOperationLegal(ISD::CTTZ, VT)))
14912           return DAG.getNode(ISD::CTTZ, DL, VT, N0);
14913         // If the other operand is ctlz/ctlz_zero_undef of N0, and ctlz is
14914         // legal, combine to just ctlz.
14915         if ((Count.getOpcode() == ISD::CTLZ ||
14916              Count.getOpcode() == ISD::CTLZ_ZERO_UNDEF) &&
14917             N0 == Count.getOperand(0) &&
14918             (!LegalOperations || TLI.isOperationLegal(ISD::CTLZ, VT)))
14919           return DAG.getNode(ISD::CTLZ, DL, VT, N0);
14920       }
14921     }
14922   }
14923
14924   return SDValue();
14925 }
14926
14927 /// This is a stub for TargetLowering::SimplifySetCC.
14928 SDValue DAGCombiner::SimplifySetCC(EVT VT, SDValue N0, SDValue N1,
14929                                    ISD::CondCode Cond, const SDLoc &DL,
14930                                    bool foldBooleans) {
14931   TargetLowering::DAGCombinerInfo
14932     DagCombineInfo(DAG, Level, false, this);
14933   return TLI.SimplifySetCC(VT, N0, N1, Cond, foldBooleans, DagCombineInfo, DL);
14934 }
14935
14936 /// Given an ISD::SDIV node expressing a divide by constant, return
14937 /// a DAG expression to select that will generate the same value by multiplying
14938 /// by a magic number.
14939 /// Ref: "Hacker's Delight" or "The PowerPC Compiler Writer's Guide".
14940 SDValue DAGCombiner::BuildSDIV(SDNode *N) {
14941   // when optimising for minimum size, we don't want to expand a div to a mul
14942   // and a shift.
14943   if (DAG.getMachineFunction().getFunction()->optForMinSize())
14944     return SDValue();
14945
14946   ConstantSDNode *C = isConstOrConstSplat(N->getOperand(1));
14947   if (!C)
14948     return SDValue();
14949
14950   // Avoid division by zero.
14951   if (C->isNullValue())
14952     return SDValue();
14953
14954   std::vector<SDNode*> Built;
14955   SDValue S =
14956       TLI.BuildSDIV(N, C->getAPIntValue(), DAG, LegalOperations, &Built);
14957
14958   for (SDNode *N : Built)
14959     AddToWorklist(N);
14960   return S;
14961 }
14962
14963 /// Given an ISD::SDIV node expressing a divide by constant power of 2, return a
14964 /// DAG expression that will generate the same value by right shifting.
14965 SDValue DAGCombiner::BuildSDIVPow2(SDNode *N) {
14966   ConstantSDNode *C = isConstOrConstSplat(N->getOperand(1));
14967   if (!C)
14968     return SDValue();
14969
14970   // Avoid division by zero.
14971   if (C->isNullValue())
14972     return SDValue();
14973
14974   std::vector<SDNode *> Built;
14975   SDValue S = TLI.BuildSDIVPow2(N, C->getAPIntValue(), DAG, &Built);
14976
14977   for (SDNode *N : Built)
14978     AddToWorklist(N);
14979   return S;
14980 }
14981
14982 /// Given an ISD::UDIV node expressing a divide by constant, return a DAG
14983 /// expression that will generate the same value by multiplying by a magic
14984 /// number.
14985 /// Ref: "Hacker's Delight" or "The PowerPC Compiler Writer's Guide".
14986 SDValue DAGCombiner::BuildUDIV(SDNode *N) {
14987   // when optimising for minimum size, we don't want to expand a div to a mul
14988   // and a shift.
14989   if (DAG.getMachineFunction().getFunction()->optForMinSize())
14990     return SDValue();
14991
14992   ConstantSDNode *C = isConstOrConstSplat(N->getOperand(1));
14993   if (!C)
14994     return SDValue();
14995
14996   // Avoid division by zero.
14997   if (C->isNullValue())
14998     return SDValue();
14999
15000   std::vector<SDNode*> Built;
15001   SDValue S =
15002       TLI.BuildUDIV(N, C->getAPIntValue(), DAG, LegalOperations, &Built);
15003
15004   for (SDNode *N : Built)
15005     AddToWorklist(N);
15006   return S;
15007 }
15008
15009 /// Determines the LogBase2 value for a non-null input value using the
15010 /// transform: LogBase2(V) = (EltBits - 1) - ctlz(V).
15011 SDValue DAGCombiner::BuildLogBase2(SDValue V, const SDLoc &DL) {
15012   EVT VT = V.getValueType();
15013   unsigned EltBits = VT.getScalarSizeInBits();
15014   SDValue Ctlz = DAG.getNode(ISD::CTLZ, DL, VT, V);
15015   SDValue Base = DAG.getConstant(EltBits - 1, DL, VT);
15016   SDValue LogBase2 = DAG.getNode(ISD::SUB, DL, VT, Base, Ctlz);
15017   return LogBase2;
15018 }
15019
15020 /// Newton iteration for a function: F(X) is X_{i+1} = X_i - F(X_i)/F'(X_i)
15021 /// For the reciprocal, we need to find the zero of the function:
15022 ///   F(X) = A X - 1 [which has a zero at X = 1/A]
15023 ///     =>
15024 ///   X_{i+1} = X_i (2 - A X_i) = X_i + X_i (1 - A X_i) [this second form
15025 ///     does not require additional intermediate precision]
15026 SDValue DAGCombiner::BuildReciprocalEstimate(SDValue Op, SDNodeFlags *Flags) {
15027   if (Level >= AfterLegalizeDAG)
15028     return SDValue();
15029
15030   // TODO: Handle half and/or extended types?
15031   EVT VT = Op.getValueType();
15032   if (VT.getScalarType() != MVT::f32 && VT.getScalarType() != MVT::f64)
15033     return SDValue();
15034
15035   // If estimates are explicitly disabled for this function, we're done.
15036   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
15037   int Enabled = TLI.getRecipEstimateDivEnabled(VT, MF);
15038   if (Enabled == TLI.ReciprocalEstimate::Disabled)
15039     return SDValue();
15040
15041   // Estimates may be explicitly enabled for this type with a custom number of
15042   // refinement steps.
15043   int Iterations = TLI.getDivRefinementSteps(VT, MF);
15044   if (SDValue Est = TLI.getRecipEstimate(Op, DAG, Enabled, Iterations)) {
15045     AddToWorklist(Est.getNode());
15046
15047     if (Iterations) {
15048       EVT VT = Op.getValueType();
15049       SDLoc DL(Op);
15050       SDValue FPOne = DAG.getConstantFP(1.0, DL, VT);
15051
15052       // Newton iterations: Est = Est + Est (1 - Arg * Est)
15053       for (int i = 0; i < Iterations; ++i) {
15054         SDValue NewEst = DAG.getNode(ISD::FMUL, DL, VT, Op, Est, Flags);
15055         AddToWorklist(NewEst.getNode());
15056
15057         NewEst = DAG.getNode(ISD::FSUB, DL, VT, FPOne, NewEst, Flags);
15058         AddToWorklist(NewEst.getNode());
15059
15060         NewEst = DAG.getNode(ISD::FMUL, DL, VT, Est, NewEst, Flags);
15061         AddToWorklist(NewEst.getNode());
15062
15063         Est = DAG.getNode(ISD::FADD, DL, VT, Est, NewEst, Flags);
15064         AddToWorklist(Est.getNode());
15065       }
15066     }
15067     return Est;
15068   }
15069
15070   return SDValue();
15071 }
15072
15073 /// Newton iteration for a function: F(X) is X_{i+1} = X_i - F(X_i)/F'(X_i)
15074 /// For the reciprocal sqrt, we need to find the zero of the function:
15075 ///   F(X) = 1/X^2 - A [which has a zero at X = 1/sqrt(A)]
15076 ///     =>
15077 ///   X_{i+1} = X_i (1.5 - A X_i^2 / 2)
15078 /// As a result, we precompute A/2 prior to the iteration loop.
15079 SDValue DAGCombiner::buildSqrtNROneConst(SDValue Arg, SDValue Est,
15080                                          unsigned Iterations,
15081                                          SDNodeFlags *Flags, bool Reciprocal) {
15082   EVT VT = Arg.getValueType();
15083   SDLoc DL(Arg);
15084   SDValue ThreeHalves = DAG.getConstantFP(1.5, DL, VT);
15085
15086   // We now need 0.5 * Arg which we can write as (1.5 * Arg - Arg) so that
15087   // this entire sequence requires only one FP constant.
15088   SDValue HalfArg = DAG.getNode(ISD::FMUL, DL, VT, ThreeHalves, Arg, Flags);
15089   AddToWorklist(HalfArg.getNode());
15090
15091   HalfArg = DAG.getNode(ISD::FSUB, DL, VT, HalfArg, Arg, Flags);
15092   AddToWorklist(HalfArg.getNode());
15093
15094   // Newton iterations: Est = Est * (1.5 - HalfArg * Est * Est)
15095   for (unsigned i = 0; i < Iterations; ++i) {
15096     SDValue NewEst = DAG.getNode(ISD::FMUL, DL, VT, Est, Est, Flags);
15097     AddToWorklist(NewEst.getNode());
15098
15099     NewEst = DAG.getNode(ISD::FMUL, DL, VT, HalfArg, NewEst, Flags);
15100     AddToWorklist(NewEst.getNode());
15101
15102     NewEst = DAG.getNode(ISD::FSUB, DL, VT, ThreeHalves, NewEst, Flags);
15103     AddToWorklist(NewEst.getNode());
15104
15105     Est = DAG.getNode(ISD::FMUL, DL, VT, Est, NewEst, Flags);
15106     AddToWorklist(Est.getNode());
15107   }
15108
15109   // If non-reciprocal square root is requested, multiply the result by Arg.
15110   if (!Reciprocal) {
15111     Est = DAG.getNode(ISD::FMUL, DL, VT, Est, Arg, Flags);
15112     AddToWorklist(Est.getNode());
15113   }
15114
15115   return Est;
15116 }
15117
15118 /// Newton iteration for a function: F(X) is X_{i+1} = X_i - F(X_i)/F'(X_i)
15119 /// For the reciprocal sqrt, we need to find the zero of the function:
15120 ///   F(X) = 1/X^2 - A [which has a zero at X = 1/sqrt(A)]
15121 ///     =>
15122 ///   X_{i+1} = (-0.5 * X_i) * (A * X_i * X_i + (-3.0))
15123 SDValue DAGCombiner::buildSqrtNRTwoConst(SDValue Arg, SDValue Est,
15124                                          unsigned Iterations,
15125                                          SDNodeFlags *Flags, bool Reciprocal) {
15126   EVT VT = Arg.getValueType();
15127   SDLoc DL(Arg);
15128   SDValue MinusThree = DAG.getConstantFP(-3.0, DL, VT);
15129   SDValue MinusHalf = DAG.getConstantFP(-0.5, DL, VT);
15130
15131   // This routine must enter the loop below to work correctly
15132   // when (Reciprocal == false).
15133   assert(Iterations > 0);
15134
15135   // Newton iterations for reciprocal square root:
15136   // E = (E * -0.5) * ((A * E) * E + -3.0)
15137   for (unsigned i = 0; i < Iterations; ++i) {
15138     SDValue AE = DAG.getNode(ISD::FMUL, DL, VT, Arg, Est, Flags);
15139     AddToWorklist(AE.getNode());
15140
15141     SDValue AEE = DAG.getNode(ISD::FMUL, DL, VT, AE, Est, Flags);
15142     AddToWorklist(AEE.getNode());
15143
15144     SDValue RHS = DAG.getNode(ISD::FADD, DL, VT, AEE, MinusThree, Flags);
15145     AddToWorklist(RHS.getNode());
15146
15147     // When calculating a square root at the last iteration build:
15148     // S = ((A * E) * -0.5) * ((A * E) * E + -3.0)
15149     // (notice a common subexpression)
15150     SDValue LHS;
15151     if (Reciprocal || (i + 1) < Iterations) {
15152       // RSQRT: LHS = (E * -0.5)
15153       LHS = DAG.getNode(ISD::FMUL, DL, VT, Est, MinusHalf, Flags);
15154     } else {
15155       // SQRT: LHS = (A * E) * -0.5
15156       LHS = DAG.getNode(ISD::FMUL, DL, VT, AE, MinusHalf, Flags);
15157     }
15158     AddToWorklist(LHS.getNode());
15159
15160     Est = DAG.getNode(ISD::FMUL, DL, VT, LHS, RHS, Flags);
15161     AddToWorklist(Est.getNode());
15162   }
15163
15164   return Est;
15165 }
15166
15167 /// Build code to calculate either rsqrt(Op) or sqrt(Op). In the latter case
15168 /// Op*rsqrt(Op) is actually computed, so additional postprocessing is needed if
15169 /// Op can be zero.
15170 SDValue DAGCombiner::buildSqrtEstimateImpl(SDValue Op, SDNodeFlags *Flags,
15171                                            bool Reciprocal) {
15172   if (Level >= AfterLegalizeDAG)
15173     return SDValue();
15174
15175   // TODO: Handle half and/or extended types?
15176   EVT VT = Op.getValueType();
15177   if (VT.getScalarType() != MVT::f32 && VT.getScalarType() != MVT::f64)
15178     return SDValue();
15179
15180   // If estimates are explicitly disabled for this function, we're done.
15181   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
15182   int Enabled = TLI.getRecipEstimateSqrtEnabled(VT, MF);
15183   if (Enabled == TLI.ReciprocalEstimate::Disabled)
15184     return SDValue();
15185
15186   // Estimates may be explicitly enabled for this type with a custom number of
15187   // refinement steps.
15188   int Iterations = TLI.getSqrtRefinementSteps(VT, MF);
15189
15190   bool UseOneConstNR = false;
15191   if (SDValue Est =
15192       TLI.getSqrtEstimate(Op, DAG, Enabled, Iterations, UseOneConstNR,
15193                           Reciprocal)) {
15194     AddToWorklist(Est.getNode());
15195
15196     if (Iterations) {
15197       Est = UseOneConstNR
15198             ? buildSqrtNROneConst(Op, Est, Iterations, Flags, Reciprocal)
15199             : buildSqrtNRTwoConst(Op, Est, Iterations, Flags, Reciprocal);
15200
15201       if (!Reciprocal) {
15202         // Unfortunately, Est is now NaN if the input was exactly 0.0.
15203         // Select out this case and force the answer to 0.0.
15204         EVT VT = Op.getValueType();
15205         SDLoc DL(Op);
15206
15207         SDValue FPZero = DAG.getConstantFP(0.0, DL, VT);
15208         EVT CCVT = getSetCCResultType(VT);
15209         SDValue ZeroCmp = DAG.getSetCC(DL, CCVT, Op, FPZero, ISD::SETEQ);
15210         AddToWorklist(ZeroCmp.getNode());
15211
15212         Est = DAG.getNode(VT.isVector() ? ISD::VSELECT : ISD::SELECT, DL, VT,
15213                           ZeroCmp, FPZero, Est);
15214         AddToWorklist(Est.getNode());
15215       }
15216     }
15217     return Est;
15218   }
15219
15220   return SDValue();
15221 }
15222
15223 SDValue DAGCombiner::buildRsqrtEstimate(SDValue Op, SDNodeFlags *Flags) {
15224   return buildSqrtEstimateImpl(Op, Flags, true);
15225 }
15226
15227 SDValue DAGCombiner::buildSqrtEstimate(SDValue Op, SDNodeFlags *Flags) {
15228   return buildSqrtEstimateImpl(Op, Flags, false);
15229 }
15230
15231 /// Return true if base is a frame index, which is known not to alias with
15232 /// anything but itself.  Provides base object and offset as results.
15233 static bool FindBaseOffset(SDValue Ptr, SDValue &Base, int64_t &Offset,
15234                            const GlobalValue *&GV, const void *&CV) {
15235   // Assume it is a primitive operation.
15236   Base = Ptr; Offset = 0; GV = nullptr; CV = nullptr;
15237
15238   // If it's an adding a simple constant then integrate the offset.
15239   if (Base.getOpcode() == ISD::ADD) {
15240     if (ConstantSDNode *C = dyn_cast<ConstantSDNode>(Base.getOperand(1))) {
15241       Base = Base.getOperand(0);
15242       Offset += C->getZExtValue();
15243     }
15244   }
15245
15246   // Return the underlying GlobalValue, and update the Offset.  Return false
15247   // for GlobalAddressSDNode since the same GlobalAddress may be represented
15248   // by multiple nodes with different offsets.
15249   if (GlobalAddressSDNode *G = dyn_cast<GlobalAddressSDNode>(Base)) {
15250     GV = G->getGlobal();
15251     Offset += G->getOffset();
15252     return false;
15253   }
15254
15255   // Return the underlying Constant value, and update the Offset.  Return false
15256   // for ConstantSDNodes since the same constant pool entry may be represented
15257   // by multiple nodes with different offsets.
15258   if (ConstantPoolSDNode *C = dyn_cast<ConstantPoolSDNode>(Base)) {
15259     CV = C->isMachineConstantPoolEntry() ? (const void *)C->getMachineCPVal()
15260                                          : (const void *)C->getConstVal();
15261     Offset += C->getOffset();
15262     return false;
15263   }
15264   // If it's any of the following then it can't alias with anything but itself.
15265   return isa<FrameIndexSDNode>(Base);
15266 }
15267
15268 /// Return true if there is any possibility that the two addresses overlap.
15269 bool DAGCombiner::isAlias(LSBaseSDNode *Op0, LSBaseSDNode *Op1) const {
15270   // If they are the same then they must be aliases.
15271   if (Op0->getBasePtr() == Op1->getBasePtr()) return true;
15272
15273   // If they are both volatile then they cannot be reordered.
15274   if (Op0->isVolatile() && Op1->isVolatile()) return true;
15275
15276   // If one operation reads from invariant memory, and the other may store, they
15277   // cannot alias. These should really be checking the equivalent of mayWrite,
15278   // but it only matters for memory nodes other than load /store.
15279   if (Op0->isInvariant() && Op1->writeMem())
15280     return false;
15281
15282   if (Op1->isInvariant() && Op0->writeMem())
15283     return false;
15284
15285   // Gather base node and offset information.
15286   SDValue Base1, Base2;
15287   int64_t Offset1, Offset2;
15288   const GlobalValue *GV1, *GV2;
15289   const void *CV1, *CV2;
15290   bool isFrameIndex1 = FindBaseOffset(Op0->getBasePtr(),
15291                                       Base1, Offset1, GV1, CV1);
15292   bool isFrameIndex2 = FindBaseOffset(Op1->getBasePtr(),
15293                                       Base2, Offset2, GV2, CV2);
15294
15295   // If they have a same base address then check to see if they overlap.
15296   if (Base1 == Base2 || (GV1 && (GV1 == GV2)) || (CV1 && (CV1 == CV2)))
15297     return !((Offset1 + (Op0->getMemoryVT().getSizeInBits() >> 3)) <= Offset2 ||
15298              (Offset2 + (Op1->getMemoryVT().getSizeInBits() >> 3)) <= Offset1);
15299
15300   // It is possible for different frame indices to alias each other, mostly
15301   // when tail call optimization reuses return address slots for arguments.
15302   // To catch this case, look up the actual index of frame indices to compute
15303   // the real alias relationship.
15304   if (isFrameIndex1 && isFrameIndex2) {
15305     MachineFrameInfo &MFI = DAG.getMachineFunction().getFrameInfo();
15306     Offset1 += MFI.getObjectOffset(cast<FrameIndexSDNode>(Base1)->getIndex());
15307     Offset2 += MFI.getObjectOffset(cast<FrameIndexSDNode>(Base2)->getIndex());
15308     return !((Offset1 + (Op0->getMemoryVT().getSizeInBits() >> 3)) <= Offset2 ||
15309              (Offset2 + (Op1->getMemoryVT().getSizeInBits() >> 3)) <= Offset1);
15310   }
15311
15312   // Otherwise, if we know what the bases are, and they aren't identical, then
15313   // we know they cannot alias.
15314   if ((isFrameIndex1 || CV1 || GV1) && (isFrameIndex2 || CV2 || GV2))
15315     return false;
15316
15317   // If we know required SrcValue1 and SrcValue2 have relatively large alignment
15318   // compared to the size and offset of the access, we may be able to prove they
15319   // do not alias.  This check is conservative for now to catch cases created by
15320   // splitting vector types.
15321   if ((Op0->getOriginalAlignment() == Op1->getOriginalAlignment()) &&
15322       (Op0->getSrcValueOffset() != Op1->getSrcValueOffset()) &&
15323       (Op0->getMemoryVT().getSizeInBits() >> 3 ==
15324        Op1->getMemoryVT().getSizeInBits() >> 3) &&
15325       (Op0->getOriginalAlignment() > (Op0->getMemoryVT().getSizeInBits() >> 3))) {
15326     int64_t OffAlign1 = Op0->getSrcValueOffset() % Op0->getOriginalAlignment();
15327     int64_t OffAlign2 = Op1->getSrcValueOffset() % Op1->getOriginalAlignment();
15328
15329     // There is no overlap between these relatively aligned accesses of similar
15330     // size, return no alias.
15331     if ((OffAlign1 + (Op0->getMemoryVT().getSizeInBits() >> 3)) <= OffAlign2 ||
15332         (OffAlign2 + (Op1->getMemoryVT().getSizeInBits() >> 3)) <= OffAlign1)
15333       return false;
15334   }
15335
15336   bool UseAA = CombinerGlobalAA.getNumOccurrences() > 0
15337                    ? CombinerGlobalAA
15338                    : DAG.getSubtarget().useAA();
15339 #ifndef NDEBUG
15340   if (CombinerAAOnlyFunc.getNumOccurrences() &&
15341       CombinerAAOnlyFunc != DAG.getMachineFunction().getName())
15342     UseAA = false;
15343 #endif
15344   if (UseAA &&
15345       Op0->getMemOperand()->getValue() && Op1->getMemOperand()->getValue()) {
15346     // Use alias analysis information.
15347     int64_t MinOffset = std::min(Op0->getSrcValueOffset(),
15348                                  Op1->getSrcValueOffset());
15349     int64_t Overlap1 = (Op0->getMemoryVT().getSizeInBits() >> 3) +
15350         Op0->getSrcValueOffset() - MinOffset;
15351     int64_t Overlap2 = (Op1->getMemoryVT().getSizeInBits() >> 3) +
15352         Op1->getSrcValueOffset() - MinOffset;
15353     AliasResult AAResult =
15354         AA.alias(MemoryLocation(Op0->getMemOperand()->getValue(), Overlap1,
15355                                 UseTBAA ? Op0->getAAInfo() : AAMDNodes()),
15356                  MemoryLocation(Op1->getMemOperand()->getValue(), Overlap2,
15357                                 UseTBAA ? Op1->getAAInfo() : AAMDNodes()));
15358     if (AAResult == NoAlias)
15359       return false;
15360   }
15361
15362   // Otherwise we have to assume they alias.
15363   return true;
15364 }
15365
15366 /// Walk up chain skipping non-aliasing memory nodes,
15367 /// looking for aliasing nodes and adding them to the Aliases vector.
15368 void DAGCombiner::GatherAllAliases(SDNode *N, SDValue OriginalChain,
15369                                    SmallVectorImpl<SDValue> &Aliases) {
15370   SmallVector<SDValue, 8> Chains;     // List of chains to visit.
15371   SmallPtrSet<SDNode *, 16> Visited;  // Visited node set.
15372
15373   // Get alias information for node.
15374   bool IsLoad = isa<LoadSDNode>(N) && !cast<LSBaseSDNode>(N)->isVolatile();
15375
15376   // Starting off.
15377   Chains.push_back(OriginalChain);
15378   unsigned Depth = 0;
15379
15380   // Look at each chain and determine if it is an alias.  If so, add it to the
15381   // aliases list.  If not, then continue up the chain looking for the next
15382   // candidate.
15383   while (!Chains.empty()) {
15384     SDValue Chain = Chains.pop_back_val();
15385
15386     // For TokenFactor nodes, look at each operand and only continue up the
15387     // chain until we reach the depth limit.
15388     //
15389     // FIXME: The depth check could be made to return the last non-aliasing
15390     // chain we found before we hit a tokenfactor rather than the original
15391     // chain.
15392     if (Depth > TLI.getGatherAllAliasesMaxDepth()) {
15393       Aliases.clear();
15394       Aliases.push_back(OriginalChain);
15395       return;
15396     }
15397
15398     // Don't bother if we've been before.
15399     if (!Visited.insert(Chain.getNode()).second)
15400       continue;
15401
15402     switch (Chain.getOpcode()) {
15403     case ISD::EntryToken:
15404       // Entry token is ideal chain operand, but handled in FindBetterChain.
15405       break;
15406
15407     case ISD::LOAD:
15408     case ISD::STORE: {
15409       // Get alias information for Chain.
15410       bool IsOpLoad = isa<LoadSDNode>(Chain.getNode()) &&
15411           !cast<LSBaseSDNode>(Chain.getNode())->isVolatile();
15412
15413       // If chain is alias then stop here.
15414       if (!(IsLoad && IsOpLoad) &&
15415           isAlias(cast<LSBaseSDNode>(N), cast<LSBaseSDNode>(Chain.getNode()))) {
15416         Aliases.push_back(Chain);
15417       } else {
15418         // Look further up the chain.
15419         Chains.push_back(Chain.getOperand(0));
15420         ++Depth;
15421       }
15422       break;
15423     }
15424
15425     case ISD::TokenFactor:
15426       // We have to check each of the operands of the token factor for "small"
15427       // token factors, so we queue them up.  Adding the operands to the queue
15428       // (stack) in reverse order maintains the original order and increases the
15429       // likelihood that getNode will find a matching token factor (CSE.)
15430       if (Chain.getNumOperands() > 16) {
15431         Aliases.push_back(Chain);
15432         break;
15433       }
15434       for (unsigned n = Chain.getNumOperands(); n;)
15435         Chains.push_back(Chain.getOperand(--n));
15436       ++Depth;
15437       break;
15438
15439     default:
15440       // For all other instructions we will just have to take what we can get.
15441       Aliases.push_back(Chain);
15442       break;
15443     }
15444   }
15445 }
15446
15447 /// Walk up chain skipping non-aliasing memory nodes, looking for a better chain
15448 /// (aliasing node.)
15449 SDValue DAGCombiner::FindBetterChain(SDNode *N, SDValue OldChain) {
15450   SmallVector<SDValue, 8> Aliases;  // Ops for replacing token factor.
15451
15452   // Accumulate all the aliases to this node.
15453   GatherAllAliases(N, OldChain, Aliases);
15454
15455   // If no operands then chain to entry token.
15456   if (Aliases.size() == 0)
15457     return DAG.getEntryNode();
15458
15459   // If a single operand then chain to it.  We don't need to revisit it.
15460   if (Aliases.size() == 1)
15461     return Aliases[0];
15462
15463   // Construct a custom tailored token factor.
15464   return DAG.getNode(ISD::TokenFactor, SDLoc(N), MVT::Other, Aliases);
15465 }
15466
15467 bool DAGCombiner::findBetterNeighborChains(StoreSDNode *St) {
15468   // This holds the base pointer, index, and the offset in bytes from the base
15469   // pointer.
15470   BaseIndexOffset BasePtr = BaseIndexOffset::match(St->getBasePtr(), DAG);
15471
15472   // We must have a base and an offset.
15473   if (!BasePtr.Base.getNode())
15474     return false;
15475
15476   // Do not handle stores to undef base pointers.
15477   if (BasePtr.Base.isUndef())
15478     return false;
15479
15480   SmallVector<StoreSDNode *, 8> ChainedStores;
15481   ChainedStores.push_back(St);
15482
15483   // Walk up the chain and look for nodes with offsets from the same
15484   // base pointer. Stop when reaching an instruction with a different kind
15485   // or instruction which has a different base pointer.
15486   StoreSDNode *Index = St;
15487   while (Index) {
15488     // If the chain has more than one use, then we can't reorder the mem ops.
15489     if (Index != St && !SDValue(Index, 0)->hasOneUse())
15490       break;
15491
15492     if (Index->isVolatile() || Index->isIndexed())
15493       break;
15494
15495     // Find the base pointer and offset for this memory node.
15496     BaseIndexOffset Ptr = BaseIndexOffset::match(Index->getBasePtr(), DAG);
15497
15498     // Check that the base pointer is the same as the original one.
15499     if (!Ptr.equalBaseIndex(BasePtr))
15500       break;
15501
15502     // Find the next memory operand in the chain. If the next operand in the
15503     // chain is a store then move up and continue the scan with the next
15504     // memory operand. If the next operand is a load save it and use alias
15505     // information to check if it interferes with anything.
15506     SDNode *NextInChain = Index->getChain().getNode();
15507     while (true) {
15508       if (StoreSDNode *STn = dyn_cast<StoreSDNode>(NextInChain)) {
15509         // We found a store node. Use it for the next iteration.
15510         if (STn->isVolatile() || STn->isIndexed()) {
15511           Index = nullptr;
15512           break;
15513         }
15514         ChainedStores.push_back(STn);
15515         Index = STn;
15516         break;
15517       } else if (LoadSDNode *Ldn = dyn_cast<LoadSDNode>(NextInChain)) {
15518         NextInChain = Ldn->getChain().getNode();
15519         continue;
15520       } else {
15521         Index = nullptr;
15522         break;
15523       }
15524     }
15525   }
15526
15527   bool MadeChangeToSt = false;
15528   SmallVector<std::pair<StoreSDNode *, SDValue>, 8> BetterChains;
15529
15530   for (StoreSDNode *ChainedStore : ChainedStores) {
15531     SDValue Chain = ChainedStore->getChain();
15532     SDValue BetterChain = FindBetterChain(ChainedStore, Chain);
15533
15534     if (Chain != BetterChain) {
15535       if (ChainedStore == St)
15536         MadeChangeToSt = true;
15537       BetterChains.push_back(std::make_pair(ChainedStore, BetterChain));
15538     }
15539   }
15540
15541   // Do all replacements after finding the replacements to make to avoid making
15542   // the chains more complicated by introducing new TokenFactors.
15543   for (auto Replacement : BetterChains)
15544     replaceStoreChain(Replacement.first, Replacement.second);
15545
15546   return MadeChangeToSt;
15547 }
15548
15549 /// This is the entry point for the file.
15550 void SelectionDAG::Combine(CombineLevel Level, AliasAnalysis &AA,
15551                            CodeGenOpt::Level OptLevel) {
15552   /// This is the main entry point to this class.
15553   DAGCombiner(*this, AA, OptLevel).Run(Level);
15554 }