]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - contrib/llvm/lib/Transforms/InstCombine/InstCombineCalls.cpp
Merge llvm, clang, compiler-rt, libc++, libunwind, lld, lldb and openmp
[FreeBSD/FreeBSD.git] / contrib / llvm / lib / Transforms / InstCombine / InstCombineCalls.cpp
1 //===- InstCombineCalls.cpp -----------------------------------------------===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
6 // License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 // This file implements the visitCall and visitInvoke functions.
11 //
12 //===----------------------------------------------------------------------===//
13
14 #include "InstCombineInternal.h"
15 #include "llvm/ADT/APFloat.h"
16 #include "llvm/ADT/APInt.h"
17 #include "llvm/ADT/ArrayRef.h"
18 #include "llvm/ADT/None.h"
19 #include "llvm/ADT/Optional.h"
20 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
21 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
22 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
23 #include "llvm/ADT/Twine.h"
24 #include "llvm/Analysis/AssumptionCache.h"
25 #include "llvm/Analysis/InstructionSimplify.h"
26 #include "llvm/Analysis/MemoryBuiltins.h"
27 #include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
28 #include "llvm/Analysis/ValueTracking.h"
29 #include "llvm/IR/Attributes.h"
30 #include "llvm/IR/BasicBlock.h"
31 #include "llvm/IR/CallSite.h"
32 #include "llvm/IR/Constant.h"
33 #include "llvm/IR/Constants.h"
34 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
35 #include "llvm/IR/DerivedTypes.h"
36 #include "llvm/IR/Function.h"
37 #include "llvm/IR/GlobalVariable.h"
38 #include "llvm/IR/InstrTypes.h"
39 #include "llvm/IR/Instruction.h"
40 #include "llvm/IR/Instructions.h"
41 #include "llvm/IR/IntrinsicInst.h"
42 #include "llvm/IR/Intrinsics.h"
43 #include "llvm/IR/LLVMContext.h"
44 #include "llvm/IR/Metadata.h"
45 #include "llvm/IR/PatternMatch.h"
46 #include "llvm/IR/Statepoint.h"
47 #include "llvm/IR/Type.h"
48 #include "llvm/IR/User.h"
49 #include "llvm/IR/Value.h"
50 #include "llvm/IR/ValueHandle.h"
51 #include "llvm/Support/AtomicOrdering.h"
52 #include "llvm/Support/Casting.h"
53 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
54 #include "llvm/Support/Compiler.h"
55 #include "llvm/Support/Debug.h"
56 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
57 #include "llvm/Support/KnownBits.h"
58 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
59 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
60 #include "llvm/Transforms/InstCombine/InstCombineWorklist.h"
61 #include "llvm/Transforms/Utils/SimplifyLibCalls.h"
62 #include <algorithm>
63 #include <cassert>
64 #include <cstdint>
65 #include <cstring>
66 #include <utility>
67 #include <vector>
68
69 using namespace llvm;
70 using namespace PatternMatch;
71
72 #define DEBUG_TYPE "instcombine"
73
74 STATISTIC(NumSimplified, "Number of library calls simplified");
75
76 static cl::opt<unsigned> GuardWideningWindow(
77     "instcombine-guard-widening-window",
78     cl::init(3),
79     cl::desc("How wide an instruction window to bypass looking for "
80              "another guard"));
81
82 /// Return the specified type promoted as it would be to pass though a va_arg
83 /// area.
84 static Type *getPromotedType(Type *Ty) {
85   if (IntegerType* ITy = dyn_cast<IntegerType>(Ty)) {
86     if (ITy->getBitWidth() < 32)
87       return Type::getInt32Ty(Ty->getContext());
88   }
89   return Ty;
90 }
91
92 /// Return a constant boolean vector that has true elements in all positions
93 /// where the input constant data vector has an element with the sign bit set.
94 static Constant *getNegativeIsTrueBoolVec(ConstantDataVector *V) {
95   SmallVector<Constant *, 32> BoolVec;
96   IntegerType *BoolTy = Type::getInt1Ty(V->getContext());
97   for (unsigned I = 0, E = V->getNumElements(); I != E; ++I) {
98     Constant *Elt = V->getElementAsConstant(I);
99     assert((isa<ConstantInt>(Elt) || isa<ConstantFP>(Elt)) &&
100            "Unexpected constant data vector element type");
101     bool Sign = V->getElementType()->isIntegerTy()
102                     ? cast<ConstantInt>(Elt)->isNegative()
103                     : cast<ConstantFP>(Elt)->isNegative();
104     BoolVec.push_back(ConstantInt::get(BoolTy, Sign));
105   }
106   return ConstantVector::get(BoolVec);
107 }
108
109 Instruction *InstCombiner::SimplifyAnyMemTransfer(AnyMemTransferInst *MI) {
110   unsigned DstAlign = getKnownAlignment(MI->getRawDest(), DL, MI, &AC, &DT);
111   unsigned CopyDstAlign = MI->getDestAlignment();
112   if (CopyDstAlign < DstAlign){
113     MI->setDestAlignment(DstAlign);
114     return MI;
115   }
116
117   unsigned SrcAlign = getKnownAlignment(MI->getRawSource(), DL, MI, &AC, &DT);
118   unsigned CopySrcAlign = MI->getSourceAlignment();
119   if (CopySrcAlign < SrcAlign) {
120     MI->setSourceAlignment(SrcAlign);
121     return MI;
122   }
123
124   // If MemCpyInst length is 1/2/4/8 bytes then replace memcpy with
125   // load/store.
126   ConstantInt *MemOpLength = dyn_cast<ConstantInt>(MI->getLength());
127   if (!MemOpLength) return nullptr;
128
129   // Source and destination pointer types are always "i8*" for intrinsic.  See
130   // if the size is something we can handle with a single primitive load/store.
131   // A single load+store correctly handles overlapping memory in the memmove
132   // case.
133   uint64_t Size = MemOpLength->getLimitedValue();
134   assert(Size && "0-sized memory transferring should be removed already.");
135
136   if (Size > 8 || (Size&(Size-1)))
137     return nullptr;  // If not 1/2/4/8 bytes, exit.
138
139   // If it is an atomic and alignment is less than the size then we will
140   // introduce the unaligned memory access which will be later transformed
141   // into libcall in CodeGen. This is not evident performance gain so disable
142   // it now.
143   if (isa<AtomicMemTransferInst>(MI))
144     if (CopyDstAlign < Size || CopySrcAlign < Size)
145       return nullptr;
146
147   // Use an integer load+store unless we can find something better.
148   unsigned SrcAddrSp =
149     cast<PointerType>(MI->getArgOperand(1)->getType())->getAddressSpace();
150   unsigned DstAddrSp =
151     cast<PointerType>(MI->getArgOperand(0)->getType())->getAddressSpace();
152
153   IntegerType* IntType = IntegerType::get(MI->getContext(), Size<<3);
154   Type *NewSrcPtrTy = PointerType::get(IntType, SrcAddrSp);
155   Type *NewDstPtrTy = PointerType::get(IntType, DstAddrSp);
156
157   // If the memcpy has metadata describing the members, see if we can get the
158   // TBAA tag describing our copy.
159   MDNode *CopyMD = nullptr;
160   if (MDNode *M = MI->getMetadata(LLVMContext::MD_tbaa)) {
161     CopyMD = M;
162   } else if (MDNode *M = MI->getMetadata(LLVMContext::MD_tbaa_struct)) {
163     if (M->getNumOperands() == 3 && M->getOperand(0) &&
164         mdconst::hasa<ConstantInt>(M->getOperand(0)) &&
165         mdconst::extract<ConstantInt>(M->getOperand(0))->isZero() &&
166         M->getOperand(1) &&
167         mdconst::hasa<ConstantInt>(M->getOperand(1)) &&
168         mdconst::extract<ConstantInt>(M->getOperand(1))->getValue() ==
169         Size &&
170         M->getOperand(2) && isa<MDNode>(M->getOperand(2)))
171       CopyMD = cast<MDNode>(M->getOperand(2));
172   }
173
174   Value *Src = Builder.CreateBitCast(MI->getArgOperand(1), NewSrcPtrTy);
175   Value *Dest = Builder.CreateBitCast(MI->getArgOperand(0), NewDstPtrTy);
176   LoadInst *L = Builder.CreateLoad(Src);
177   // Alignment from the mem intrinsic will be better, so use it.
178   L->setAlignment(CopySrcAlign);
179   if (CopyMD)
180     L->setMetadata(LLVMContext::MD_tbaa, CopyMD);
181   MDNode *LoopMemParallelMD =
182     MI->getMetadata(LLVMContext::MD_mem_parallel_loop_access);
183   if (LoopMemParallelMD)
184     L->setMetadata(LLVMContext::MD_mem_parallel_loop_access, LoopMemParallelMD);
185   MDNode *AccessGroupMD = MI->getMetadata(LLVMContext::MD_access_group);
186   if (AccessGroupMD)
187     L->setMetadata(LLVMContext::MD_access_group, AccessGroupMD);
188
189   StoreInst *S = Builder.CreateStore(L, Dest);
190   // Alignment from the mem intrinsic will be better, so use it.
191   S->setAlignment(CopyDstAlign);
192   if (CopyMD)
193     S->setMetadata(LLVMContext::MD_tbaa, CopyMD);
194   if (LoopMemParallelMD)
195     S->setMetadata(LLVMContext::MD_mem_parallel_loop_access, LoopMemParallelMD);
196   if (AccessGroupMD)
197     S->setMetadata(LLVMContext::MD_access_group, AccessGroupMD);
198
199   if (auto *MT = dyn_cast<MemTransferInst>(MI)) {
200     // non-atomics can be volatile
201     L->setVolatile(MT->isVolatile());
202     S->setVolatile(MT->isVolatile());
203   }
204   if (isa<AtomicMemTransferInst>(MI)) {
205     // atomics have to be unordered
206     L->setOrdering(AtomicOrdering::Unordered);
207     S->setOrdering(AtomicOrdering::Unordered);
208   }
209
210   // Set the size of the copy to 0, it will be deleted on the next iteration.
211   MI->setLength(Constant::getNullValue(MemOpLength->getType()));
212   return MI;
213 }
214
215 Instruction *InstCombiner::SimplifyAnyMemSet(AnyMemSetInst *MI) {
216   unsigned Alignment = getKnownAlignment(MI->getDest(), DL, MI, &AC, &DT);
217   if (MI->getDestAlignment() < Alignment) {
218     MI->setDestAlignment(Alignment);
219     return MI;
220   }
221
222   // Extract the length and alignment and fill if they are constant.
223   ConstantInt *LenC = dyn_cast<ConstantInt>(MI->getLength());
224   ConstantInt *FillC = dyn_cast<ConstantInt>(MI->getValue());
225   if (!LenC || !FillC || !FillC->getType()->isIntegerTy(8))
226     return nullptr;
227   uint64_t Len = LenC->getLimitedValue();
228   Alignment = MI->getDestAlignment();
229   assert(Len && "0-sized memory setting should be removed already.");
230
231   // Alignment 0 is identity for alignment 1 for memset, but not store.
232   if (Alignment == 0)
233     Alignment = 1;
234
235   // If it is an atomic and alignment is less than the size then we will
236   // introduce the unaligned memory access which will be later transformed
237   // into libcall in CodeGen. This is not evident performance gain so disable
238   // it now.
239   if (isa<AtomicMemSetInst>(MI))
240     if (Alignment < Len)
241       return nullptr;
242
243   // memset(s,c,n) -> store s, c (for n=1,2,4,8)
244   if (Len <= 8 && isPowerOf2_32((uint32_t)Len)) {
245     Type *ITy = IntegerType::get(MI->getContext(), Len*8);  // n=1 -> i8.
246
247     Value *Dest = MI->getDest();
248     unsigned DstAddrSp = cast<PointerType>(Dest->getType())->getAddressSpace();
249     Type *NewDstPtrTy = PointerType::get(ITy, DstAddrSp);
250     Dest = Builder.CreateBitCast(Dest, NewDstPtrTy);
251
252     // Extract the fill value and store.
253     uint64_t Fill = FillC->getZExtValue()*0x0101010101010101ULL;
254     StoreInst *S = Builder.CreateStore(ConstantInt::get(ITy, Fill), Dest,
255                                        MI->isVolatile());
256     S->setAlignment(Alignment);
257     if (isa<AtomicMemSetInst>(MI))
258       S->setOrdering(AtomicOrdering::Unordered);
259
260     // Set the size of the copy to 0, it will be deleted on the next iteration.
261     MI->setLength(Constant::getNullValue(LenC->getType()));
262     return MI;
263   }
264
265   return nullptr;
266 }
267
268 static Value *simplifyX86immShift(const IntrinsicInst &II,
269                                   InstCombiner::BuilderTy &Builder) {
270   bool LogicalShift = false;
271   bool ShiftLeft = false;
272
273   switch (II.getIntrinsicID()) {
274   default: llvm_unreachable("Unexpected intrinsic!");
275   case Intrinsic::x86_sse2_psra_d:
276   case Intrinsic::x86_sse2_psra_w:
277   case Intrinsic::x86_sse2_psrai_d:
278   case Intrinsic::x86_sse2_psrai_w:
279   case Intrinsic::x86_avx2_psra_d:
280   case Intrinsic::x86_avx2_psra_w:
281   case Intrinsic::x86_avx2_psrai_d:
282   case Intrinsic::x86_avx2_psrai_w:
283   case Intrinsic::x86_avx512_psra_q_128:
284   case Intrinsic::x86_avx512_psrai_q_128:
285   case Intrinsic::x86_avx512_psra_q_256:
286   case Intrinsic::x86_avx512_psrai_q_256:
287   case Intrinsic::x86_avx512_psra_d_512:
288   case Intrinsic::x86_avx512_psra_q_512:
289   case Intrinsic::x86_avx512_psra_w_512:
290   case Intrinsic::x86_avx512_psrai_d_512:
291   case Intrinsic::x86_avx512_psrai_q_512:
292   case Intrinsic::x86_avx512_psrai_w_512:
293     LogicalShift = false; ShiftLeft = false;
294     break;
295   case Intrinsic::x86_sse2_psrl_d:
296   case Intrinsic::x86_sse2_psrl_q:
297   case Intrinsic::x86_sse2_psrl_w:
298   case Intrinsic::x86_sse2_psrli_d:
299   case Intrinsic::x86_sse2_psrli_q:
300   case Intrinsic::x86_sse2_psrli_w:
301   case Intrinsic::x86_avx2_psrl_d:
302   case Intrinsic::x86_avx2_psrl_q:
303   case Intrinsic::x86_avx2_psrl_w:
304   case Intrinsic::x86_avx2_psrli_d:
305   case Intrinsic::x86_avx2_psrli_q:
306   case Intrinsic::x86_avx2_psrli_w:
307   case Intrinsic::x86_avx512_psrl_d_512:
308   case Intrinsic::x86_avx512_psrl_q_512:
309   case Intrinsic::x86_avx512_psrl_w_512:
310   case Intrinsic::x86_avx512_psrli_d_512:
311   case Intrinsic::x86_avx512_psrli_q_512:
312   case Intrinsic::x86_avx512_psrli_w_512:
313     LogicalShift = true; ShiftLeft = false;
314     break;
315   case Intrinsic::x86_sse2_psll_d:
316   case Intrinsic::x86_sse2_psll_q:
317   case Intrinsic::x86_sse2_psll_w:
318   case Intrinsic::x86_sse2_pslli_d:
319   case Intrinsic::x86_sse2_pslli_q:
320   case Intrinsic::x86_sse2_pslli_w:
321   case Intrinsic::x86_avx2_psll_d:
322   case Intrinsic::x86_avx2_psll_q:
323   case Intrinsic::x86_avx2_psll_w:
324   case Intrinsic::x86_avx2_pslli_d:
325   case Intrinsic::x86_avx2_pslli_q:
326   case Intrinsic::x86_avx2_pslli_w:
327   case Intrinsic::x86_avx512_psll_d_512:
328   case Intrinsic::x86_avx512_psll_q_512:
329   case Intrinsic::x86_avx512_psll_w_512:
330   case Intrinsic::x86_avx512_pslli_d_512:
331   case Intrinsic::x86_avx512_pslli_q_512:
332   case Intrinsic::x86_avx512_pslli_w_512:
333     LogicalShift = true; ShiftLeft = true;
334     break;
335   }
336   assert((LogicalShift || !ShiftLeft) && "Only logical shifts can shift left");
337
338   // Simplify if count is constant.
339   auto Arg1 = II.getArgOperand(1);
340   auto CAZ = dyn_cast<ConstantAggregateZero>(Arg1);
341   auto CDV = dyn_cast<ConstantDataVector>(Arg1);
342   auto CInt = dyn_cast<ConstantInt>(Arg1);
343   if (!CAZ && !CDV && !CInt)
344     return nullptr;
345
346   APInt Count(64, 0);
347   if (CDV) {
348     // SSE2/AVX2 uses all the first 64-bits of the 128-bit vector
349     // operand to compute the shift amount.
350     auto VT = cast<VectorType>(CDV->getType());
351     unsigned BitWidth = VT->getElementType()->getPrimitiveSizeInBits();
352     assert((64 % BitWidth) == 0 && "Unexpected packed shift size");
353     unsigned NumSubElts = 64 / BitWidth;
354
355     // Concatenate the sub-elements to create the 64-bit value.
356     for (unsigned i = 0; i != NumSubElts; ++i) {
357       unsigned SubEltIdx = (NumSubElts - 1) - i;
358       auto SubElt = cast<ConstantInt>(CDV->getElementAsConstant(SubEltIdx));
359       Count <<= BitWidth;
360       Count |= SubElt->getValue().zextOrTrunc(64);
361     }
362   }
363   else if (CInt)
364     Count = CInt->getValue();
365
366   auto Vec = II.getArgOperand(0);
367   auto VT = cast<VectorType>(Vec->getType());
368   auto SVT = VT->getElementType();
369   unsigned VWidth = VT->getNumElements();
370   unsigned BitWidth = SVT->getPrimitiveSizeInBits();
371
372   // If shift-by-zero then just return the original value.
373   if (Count.isNullValue())
374     return Vec;
375
376   // Handle cases when Shift >= BitWidth.
377   if (Count.uge(BitWidth)) {
378     // If LogicalShift - just return zero.
379     if (LogicalShift)
380       return ConstantAggregateZero::get(VT);
381
382     // If ArithmeticShift - clamp Shift to (BitWidth - 1).
383     Count = APInt(64, BitWidth - 1);
384   }
385
386   // Get a constant vector of the same type as the first operand.
387   auto ShiftAmt = ConstantInt::get(SVT, Count.zextOrTrunc(BitWidth));
388   auto ShiftVec = Builder.CreateVectorSplat(VWidth, ShiftAmt);
389
390   if (ShiftLeft)
391     return Builder.CreateShl(Vec, ShiftVec);
392
393   if (LogicalShift)
394     return Builder.CreateLShr(Vec, ShiftVec);
395
396   return Builder.CreateAShr(Vec, ShiftVec);
397 }
398
399 // Attempt to simplify AVX2 per-element shift intrinsics to a generic IR shift.
400 // Unlike the generic IR shifts, the intrinsics have defined behaviour for out
401 // of range shift amounts (logical - set to zero, arithmetic - splat sign bit).
402 static Value *simplifyX86varShift(const IntrinsicInst &II,
403                                   InstCombiner::BuilderTy &Builder) {
404   bool LogicalShift = false;
405   bool ShiftLeft = false;
406
407   switch (II.getIntrinsicID()) {
408   default: llvm_unreachable("Unexpected intrinsic!");
409   case Intrinsic::x86_avx2_psrav_d:
410   case Intrinsic::x86_avx2_psrav_d_256:
411   case Intrinsic::x86_avx512_psrav_q_128:
412   case Intrinsic::x86_avx512_psrav_q_256:
413   case Intrinsic::x86_avx512_psrav_d_512:
414   case Intrinsic::x86_avx512_psrav_q_512:
415   case Intrinsic::x86_avx512_psrav_w_128:
416   case Intrinsic::x86_avx512_psrav_w_256:
417   case Intrinsic::x86_avx512_psrav_w_512:
418     LogicalShift = false;
419     ShiftLeft = false;
420     break;
421   case Intrinsic::x86_avx2_psrlv_d:
422   case Intrinsic::x86_avx2_psrlv_d_256:
423   case Intrinsic::x86_avx2_psrlv_q:
424   case Intrinsic::x86_avx2_psrlv_q_256:
425   case Intrinsic::x86_avx512_psrlv_d_512:
426   case Intrinsic::x86_avx512_psrlv_q_512:
427   case Intrinsic::x86_avx512_psrlv_w_128:
428   case Intrinsic::x86_avx512_psrlv_w_256:
429   case Intrinsic::x86_avx512_psrlv_w_512:
430     LogicalShift = true;
431     ShiftLeft = false;
432     break;
433   case Intrinsic::x86_avx2_psllv_d:
434   case Intrinsic::x86_avx2_psllv_d_256:
435   case Intrinsic::x86_avx2_psllv_q:
436   case Intrinsic::x86_avx2_psllv_q_256:
437   case Intrinsic::x86_avx512_psllv_d_512:
438   case Intrinsic::x86_avx512_psllv_q_512:
439   case Intrinsic::x86_avx512_psllv_w_128:
440   case Intrinsic::x86_avx512_psllv_w_256:
441   case Intrinsic::x86_avx512_psllv_w_512:
442     LogicalShift = true;
443     ShiftLeft = true;
444     break;
445   }
446   assert((LogicalShift || !ShiftLeft) && "Only logical shifts can shift left");
447
448   // Simplify if all shift amounts are constant/undef.
449   auto *CShift = dyn_cast<Constant>(II.getArgOperand(1));
450   if (!CShift)
451     return nullptr;
452
453   auto Vec = II.getArgOperand(0);
454   auto VT = cast<VectorType>(II.getType());
455   auto SVT = VT->getVectorElementType();
456   int NumElts = VT->getNumElements();
457   int BitWidth = SVT->getIntegerBitWidth();
458
459   // Collect each element's shift amount.
460   // We also collect special cases: UNDEF = -1, OUT-OF-RANGE = BitWidth.
461   bool AnyOutOfRange = false;
462   SmallVector<int, 8> ShiftAmts;
463   for (int I = 0; I < NumElts; ++I) {
464     auto *CElt = CShift->getAggregateElement(I);
465     if (CElt && isa<UndefValue>(CElt)) {
466       ShiftAmts.push_back(-1);
467       continue;
468     }
469
470     auto *COp = dyn_cast_or_null<ConstantInt>(CElt);
471     if (!COp)
472       return nullptr;
473
474     // Handle out of range shifts.
475     // If LogicalShift - set to BitWidth (special case).
476     // If ArithmeticShift - set to (BitWidth - 1) (sign splat).
477     APInt ShiftVal = COp->getValue();
478     if (ShiftVal.uge(BitWidth)) {
479       AnyOutOfRange = LogicalShift;
480       ShiftAmts.push_back(LogicalShift ? BitWidth : BitWidth - 1);
481       continue;
482     }
483
484     ShiftAmts.push_back((int)ShiftVal.getZExtValue());
485   }
486
487   // If all elements out of range or UNDEF, return vector of zeros/undefs.
488   // ArithmeticShift should only hit this if they are all UNDEF.
489   auto OutOfRange = [&](int Idx) { return (Idx < 0) || (BitWidth <= Idx); };
490   if (llvm::all_of(ShiftAmts, OutOfRange)) {
491     SmallVector<Constant *, 8> ConstantVec;
492     for (int Idx : ShiftAmts) {
493       if (Idx < 0) {
494         ConstantVec.push_back(UndefValue::get(SVT));
495       } else {
496         assert(LogicalShift && "Logical shift expected");
497         ConstantVec.push_back(ConstantInt::getNullValue(SVT));
498       }
499     }
500     return ConstantVector::get(ConstantVec);
501   }
502
503   // We can't handle only some out of range values with generic logical shifts.
504   if (AnyOutOfRange)
505     return nullptr;
506
507   // Build the shift amount constant vector.
508   SmallVector<Constant *, 8> ShiftVecAmts;
509   for (int Idx : ShiftAmts) {
510     if (Idx < 0)
511       ShiftVecAmts.push_back(UndefValue::get(SVT));
512     else
513       ShiftVecAmts.push_back(ConstantInt::get(SVT, Idx));
514   }
515   auto ShiftVec = ConstantVector::get(ShiftVecAmts);
516
517   if (ShiftLeft)
518     return Builder.CreateShl(Vec, ShiftVec);
519
520   if (LogicalShift)
521     return Builder.CreateLShr(Vec, ShiftVec);
522
523   return Builder.CreateAShr(Vec, ShiftVec);
524 }
525
526 static Value *simplifyX86pack(IntrinsicInst &II, bool IsSigned) {
527   Value *Arg0 = II.getArgOperand(0);
528   Value *Arg1 = II.getArgOperand(1);
529   Type *ResTy = II.getType();
530
531   // Fast all undef handling.
532   if (isa<UndefValue>(Arg0) && isa<UndefValue>(Arg1))
533     return UndefValue::get(ResTy);
534
535   Type *ArgTy = Arg0->getType();
536   unsigned NumLanes = ResTy->getPrimitiveSizeInBits() / 128;
537   unsigned NumDstElts = ResTy->getVectorNumElements();
538   unsigned NumSrcElts = ArgTy->getVectorNumElements();
539   assert(NumDstElts == (2 * NumSrcElts) && "Unexpected packing types");
540
541   unsigned NumDstEltsPerLane = NumDstElts / NumLanes;
542   unsigned NumSrcEltsPerLane = NumSrcElts / NumLanes;
543   unsigned DstScalarSizeInBits = ResTy->getScalarSizeInBits();
544   assert(ArgTy->getScalarSizeInBits() == (2 * DstScalarSizeInBits) &&
545          "Unexpected packing types");
546
547   // Constant folding.
548   auto *Cst0 = dyn_cast<Constant>(Arg0);
549   auto *Cst1 = dyn_cast<Constant>(Arg1);
550   if (!Cst0 || !Cst1)
551     return nullptr;
552
553   SmallVector<Constant *, 32> Vals;
554   for (unsigned Lane = 0; Lane != NumLanes; ++Lane) {
555     for (unsigned Elt = 0; Elt != NumDstEltsPerLane; ++Elt) {
556       unsigned SrcIdx = Lane * NumSrcEltsPerLane + Elt % NumSrcEltsPerLane;
557       auto *Cst = (Elt >= NumSrcEltsPerLane) ? Cst1 : Cst0;
558       auto *COp = Cst->getAggregateElement(SrcIdx);
559       if (COp && isa<UndefValue>(COp)) {
560         Vals.push_back(UndefValue::get(ResTy->getScalarType()));
561         continue;
562       }
563
564       auto *CInt = dyn_cast_or_null<ConstantInt>(COp);
565       if (!CInt)
566         return nullptr;
567
568       APInt Val = CInt->getValue();
569       assert(Val.getBitWidth() == ArgTy->getScalarSizeInBits() &&
570              "Unexpected constant bitwidth");
571
572       if (IsSigned) {
573         // PACKSS: Truncate signed value with signed saturation.
574         // Source values less than dst minint are saturated to minint.
575         // Source values greater than dst maxint are saturated to maxint.
576         if (Val.isSignedIntN(DstScalarSizeInBits))
577           Val = Val.trunc(DstScalarSizeInBits);
578         else if (Val.isNegative())
579           Val = APInt::getSignedMinValue(DstScalarSizeInBits);
580         else
581           Val = APInt::getSignedMaxValue(DstScalarSizeInBits);
582       } else {
583         // PACKUS: Truncate signed value with unsigned saturation.
584         // Source values less than zero are saturated to zero.
585         // Source values greater than dst maxuint are saturated to maxuint.
586         if (Val.isIntN(DstScalarSizeInBits))
587           Val = Val.trunc(DstScalarSizeInBits);
588         else if (Val.isNegative())
589           Val = APInt::getNullValue(DstScalarSizeInBits);
590         else
591           Val = APInt::getAllOnesValue(DstScalarSizeInBits);
592       }
593
594       Vals.push_back(ConstantInt::get(ResTy->getScalarType(), Val));
595     }
596   }
597
598   return ConstantVector::get(Vals);
599 }
600
601 // Replace X86-specific intrinsics with generic floor-ceil where applicable.
602 static Value *simplifyX86round(IntrinsicInst &II,
603                                InstCombiner::BuilderTy &Builder) {
604   ConstantInt *Arg = nullptr;
605   Intrinsic::ID IntrinsicID = II.getIntrinsicID();
606
607   if (IntrinsicID == Intrinsic::x86_sse41_round_ss ||
608       IntrinsicID == Intrinsic::x86_sse41_round_sd)
609     Arg = dyn_cast<ConstantInt>(II.getArgOperand(2));
610   else if (IntrinsicID == Intrinsic::x86_avx512_mask_rndscale_ss ||
611            IntrinsicID == Intrinsic::x86_avx512_mask_rndscale_sd)
612     Arg = dyn_cast<ConstantInt>(II.getArgOperand(4));
613   else
614     Arg = dyn_cast<ConstantInt>(II.getArgOperand(1));
615   if (!Arg)
616     return nullptr;
617   unsigned RoundControl = Arg->getZExtValue();
618
619   Arg = nullptr;
620   unsigned SAE = 0;
621   if (IntrinsicID == Intrinsic::x86_avx512_mask_rndscale_ps_512 ||
622       IntrinsicID == Intrinsic::x86_avx512_mask_rndscale_pd_512)
623     Arg = dyn_cast<ConstantInt>(II.getArgOperand(4));
624   else if (IntrinsicID == Intrinsic::x86_avx512_mask_rndscale_ss ||
625            IntrinsicID == Intrinsic::x86_avx512_mask_rndscale_sd)
626     Arg = dyn_cast<ConstantInt>(II.getArgOperand(5));
627   else
628     SAE = 4;
629   if (!SAE) {
630     if (!Arg)
631       return nullptr;
632     SAE = Arg->getZExtValue();
633   }
634
635   if (SAE != 4 || (RoundControl != 2 /*ceil*/ && RoundControl != 1 /*floor*/))
636     return nullptr;
637
638   Value *Src, *Dst, *Mask;
639   bool IsScalar = false;
640   if (IntrinsicID == Intrinsic::x86_sse41_round_ss ||
641       IntrinsicID == Intrinsic::x86_sse41_round_sd ||
642       IntrinsicID == Intrinsic::x86_avx512_mask_rndscale_ss ||
643       IntrinsicID == Intrinsic::x86_avx512_mask_rndscale_sd) {
644     IsScalar = true;
645     if (IntrinsicID == Intrinsic::x86_avx512_mask_rndscale_ss ||
646         IntrinsicID == Intrinsic::x86_avx512_mask_rndscale_sd) {
647       Mask = II.getArgOperand(3);
648       Value *Zero = Constant::getNullValue(Mask->getType());
649       Mask = Builder.CreateAnd(Mask, 1);
650       Mask = Builder.CreateICmp(ICmpInst::ICMP_NE, Mask, Zero);
651       Dst = II.getArgOperand(2);
652     } else
653       Dst = II.getArgOperand(0);
654     Src = Builder.CreateExtractElement(II.getArgOperand(1), (uint64_t)0);
655   } else {
656     Src = II.getArgOperand(0);
657     if (IntrinsicID == Intrinsic::x86_avx512_mask_rndscale_ps_128 ||
658         IntrinsicID == Intrinsic::x86_avx512_mask_rndscale_ps_256 ||
659         IntrinsicID == Intrinsic::x86_avx512_mask_rndscale_ps_512 ||
660         IntrinsicID == Intrinsic::x86_avx512_mask_rndscale_pd_128 ||
661         IntrinsicID == Intrinsic::x86_avx512_mask_rndscale_pd_256 ||
662         IntrinsicID == Intrinsic::x86_avx512_mask_rndscale_pd_512) {
663       Dst = II.getArgOperand(2);
664       Mask = II.getArgOperand(3);
665     } else {
666       Dst = Src;
667       Mask = ConstantInt::getAllOnesValue(
668           Builder.getIntNTy(Src->getType()->getVectorNumElements()));
669     }
670   }
671
672   Intrinsic::ID ID = (RoundControl == 2) ? Intrinsic::ceil : Intrinsic::floor;
673   Value *Res = Builder.CreateUnaryIntrinsic(ID, Src, &II);
674   if (!IsScalar) {
675     if (auto *C = dyn_cast<Constant>(Mask))
676       if (C->isAllOnesValue())
677         return Res;
678     auto *MaskTy = VectorType::get(
679         Builder.getInt1Ty(), cast<IntegerType>(Mask->getType())->getBitWidth());
680     Mask = Builder.CreateBitCast(Mask, MaskTy);
681     unsigned Width = Src->getType()->getVectorNumElements();
682     if (MaskTy->getVectorNumElements() > Width) {
683       uint32_t Indices[4];
684       for (unsigned i = 0; i != Width; ++i)
685         Indices[i] = i;
686       Mask = Builder.CreateShuffleVector(Mask, Mask,
687                                          makeArrayRef(Indices, Width));
688     }
689     return Builder.CreateSelect(Mask, Res, Dst);
690   }
691   if (IntrinsicID == Intrinsic::x86_avx512_mask_rndscale_ss ||
692       IntrinsicID == Intrinsic::x86_avx512_mask_rndscale_sd) {
693     Dst = Builder.CreateExtractElement(Dst, (uint64_t)0);
694     Res = Builder.CreateSelect(Mask, Res, Dst);
695     Dst = II.getArgOperand(0);
696   }
697   return Builder.CreateInsertElement(Dst, Res, (uint64_t)0);
698 }
699
700 static Value *simplifyX86movmsk(const IntrinsicInst &II,
701                                 InstCombiner::BuilderTy &Builder) {
702   Value *Arg = II.getArgOperand(0);
703   Type *ResTy = II.getType();
704   Type *ArgTy = Arg->getType();
705
706   // movmsk(undef) -> zero as we must ensure the upper bits are zero.
707   if (isa<UndefValue>(Arg))
708     return Constant::getNullValue(ResTy);
709
710   // We can't easily peek through x86_mmx types.
711   if (!ArgTy->isVectorTy())
712     return nullptr;
713
714   if (auto *C = dyn_cast<Constant>(Arg)) {
715     // Extract signbits of the vector input and pack into integer result.
716     APInt Result(ResTy->getPrimitiveSizeInBits(), 0);
717     for (unsigned I = 0, E = ArgTy->getVectorNumElements(); I != E; ++I) {
718       auto *COp = C->getAggregateElement(I);
719       if (!COp)
720         return nullptr;
721       if (isa<UndefValue>(COp))
722         continue;
723
724       auto *CInt = dyn_cast<ConstantInt>(COp);
725       auto *CFp = dyn_cast<ConstantFP>(COp);
726       if (!CInt && !CFp)
727         return nullptr;
728
729       if ((CInt && CInt->isNegative()) || (CFp && CFp->isNegative()))
730         Result.setBit(I);
731     }
732     return Constant::getIntegerValue(ResTy, Result);
733   }
734
735   // Look for a sign-extended boolean source vector as the argument to this
736   // movmsk. If the argument is bitcast, look through that, but make sure the
737   // source of that bitcast is still a vector with the same number of elements.
738   // TODO: We can also convert a bitcast with wider elements, but that requires
739   // duplicating the bool source sign bits to match the number of elements
740   // expected by the movmsk call.
741   Arg = peekThroughBitcast(Arg);
742   Value *X;
743   if (Arg->getType()->isVectorTy() &&
744       Arg->getType()->getVectorNumElements() == ArgTy->getVectorNumElements() &&
745       match(Arg, m_SExt(m_Value(X))) && X->getType()->isIntOrIntVectorTy(1)) {
746     // call iM movmsk(sext <N x i1> X) --> zext (bitcast <N x i1> X to iN) to iM
747     unsigned NumElts = X->getType()->getVectorNumElements();
748     Type *ScalarTy = Type::getIntNTy(Arg->getContext(), NumElts);
749     Value *BC = Builder.CreateBitCast(X, ScalarTy);
750     return Builder.CreateZExtOrTrunc(BC, ResTy);
751   }
752
753   return nullptr;
754 }
755
756 static Value *simplifyX86insertps(const IntrinsicInst &II,
757                                   InstCombiner::BuilderTy &Builder) {
758   auto *CInt = dyn_cast<ConstantInt>(II.getArgOperand(2));
759   if (!CInt)
760     return nullptr;
761
762   VectorType *VecTy = cast<VectorType>(II.getType());
763   assert(VecTy->getNumElements() == 4 && "insertps with wrong vector type");
764
765   // The immediate permute control byte looks like this:
766   //    [3:0] - zero mask for each 32-bit lane
767   //    [5:4] - select one 32-bit destination lane
768   //    [7:6] - select one 32-bit source lane
769
770   uint8_t Imm = CInt->getZExtValue();
771   uint8_t ZMask = Imm & 0xf;
772   uint8_t DestLane = (Imm >> 4) & 0x3;
773   uint8_t SourceLane = (Imm >> 6) & 0x3;
774
775   ConstantAggregateZero *ZeroVector = ConstantAggregateZero::get(VecTy);
776
777   // If all zero mask bits are set, this was just a weird way to
778   // generate a zero vector.
779   if (ZMask == 0xf)
780     return ZeroVector;
781
782   // Initialize by passing all of the first source bits through.
783   uint32_t ShuffleMask[4] = { 0, 1, 2, 3 };
784
785   // We may replace the second operand with the zero vector.
786   Value *V1 = II.getArgOperand(1);
787
788   if (ZMask) {
789     // If the zero mask is being used with a single input or the zero mask
790     // overrides the destination lane, this is a shuffle with the zero vector.
791     if ((II.getArgOperand(0) == II.getArgOperand(1)) ||
792         (ZMask & (1 << DestLane))) {
793       V1 = ZeroVector;
794       // We may still move 32-bits of the first source vector from one lane
795       // to another.
796       ShuffleMask[DestLane] = SourceLane;
797       // The zero mask may override the previous insert operation.
798       for (unsigned i = 0; i < 4; ++i)
799         if ((ZMask >> i) & 0x1)
800           ShuffleMask[i] = i + 4;
801     } else {
802       // TODO: Model this case as 2 shuffles or a 'logical and' plus shuffle?
803       return nullptr;
804     }
805   } else {
806     // Replace the selected destination lane with the selected source lane.
807     ShuffleMask[DestLane] = SourceLane + 4;
808   }
809
810   return Builder.CreateShuffleVector(II.getArgOperand(0), V1, ShuffleMask);
811 }
812
813 /// Attempt to simplify SSE4A EXTRQ/EXTRQI instructions using constant folding
814 /// or conversion to a shuffle vector.
815 static Value *simplifyX86extrq(IntrinsicInst &II, Value *Op0,
816                                ConstantInt *CILength, ConstantInt *CIIndex,
817                                InstCombiner::BuilderTy &Builder) {
818   auto LowConstantHighUndef = [&](uint64_t Val) {
819     Type *IntTy64 = Type::getInt64Ty(II.getContext());
820     Constant *Args[] = {ConstantInt::get(IntTy64, Val),
821                         UndefValue::get(IntTy64)};
822     return ConstantVector::get(Args);
823   };
824
825   // See if we're dealing with constant values.
826   Constant *C0 = dyn_cast<Constant>(Op0);
827   ConstantInt *CI0 =
828       C0 ? dyn_cast_or_null<ConstantInt>(C0->getAggregateElement((unsigned)0))
829          : nullptr;
830
831   // Attempt to constant fold.
832   if (CILength && CIIndex) {
833     // From AMD documentation: "The bit index and field length are each six
834     // bits in length other bits of the field are ignored."
835     APInt APIndex = CIIndex->getValue().zextOrTrunc(6);
836     APInt APLength = CILength->getValue().zextOrTrunc(6);
837
838     unsigned Index = APIndex.getZExtValue();
839
840     // From AMD documentation: "a value of zero in the field length is
841     // defined as length of 64".
842     unsigned Length = APLength == 0 ? 64 : APLength.getZExtValue();
843
844     // From AMD documentation: "If the sum of the bit index + length field
845     // is greater than 64, the results are undefined".
846     unsigned End = Index + Length;
847
848     // Note that both field index and field length are 8-bit quantities.
849     // Since variables 'Index' and 'Length' are unsigned values
850     // obtained from zero-extending field index and field length
851     // respectively, their sum should never wrap around.
852     if (End > 64)
853       return UndefValue::get(II.getType());
854
855     // If we are inserting whole bytes, we can convert this to a shuffle.
856     // Lowering can recognize EXTRQI shuffle masks.
857     if ((Length % 8) == 0 && (Index % 8) == 0) {
858       // Convert bit indices to byte indices.
859       Length /= 8;
860       Index /= 8;
861
862       Type *IntTy8 = Type::getInt8Ty(II.getContext());
863       Type *IntTy32 = Type::getInt32Ty(II.getContext());
864       VectorType *ShufTy = VectorType::get(IntTy8, 16);
865
866       SmallVector<Constant *, 16> ShuffleMask;
867       for (int i = 0; i != (int)Length; ++i)
868         ShuffleMask.push_back(
869             Constant::getIntegerValue(IntTy32, APInt(32, i + Index)));
870       for (int i = Length; i != 8; ++i)
871         ShuffleMask.push_back(
872             Constant::getIntegerValue(IntTy32, APInt(32, i + 16)));
873       for (int i = 8; i != 16; ++i)
874         ShuffleMask.push_back(UndefValue::get(IntTy32));
875
876       Value *SV = Builder.CreateShuffleVector(
877           Builder.CreateBitCast(Op0, ShufTy),
878           ConstantAggregateZero::get(ShufTy), ConstantVector::get(ShuffleMask));
879       return Builder.CreateBitCast(SV, II.getType());
880     }
881
882     // Constant Fold - shift Index'th bit to lowest position and mask off
883     // Length bits.
884     if (CI0) {
885       APInt Elt = CI0->getValue();
886       Elt.lshrInPlace(Index);
887       Elt = Elt.zextOrTrunc(Length);
888       return LowConstantHighUndef(Elt.getZExtValue());
889     }
890
891     // If we were an EXTRQ call, we'll save registers if we convert to EXTRQI.
892     if (II.getIntrinsicID() == Intrinsic::x86_sse4a_extrq) {
893       Value *Args[] = {Op0, CILength, CIIndex};
894       Module *M = II.getModule();
895       Value *F = Intrinsic::getDeclaration(M, Intrinsic::x86_sse4a_extrqi);
896       return Builder.CreateCall(F, Args);
897     }
898   }
899
900   // Constant Fold - extraction from zero is always {zero, undef}.
901   if (CI0 && CI0->isZero())
902     return LowConstantHighUndef(0);
903
904   return nullptr;
905 }
906
907 /// Attempt to simplify SSE4A INSERTQ/INSERTQI instructions using constant
908 /// folding or conversion to a shuffle vector.
909 static Value *simplifyX86insertq(IntrinsicInst &II, Value *Op0, Value *Op1,
910                                  APInt APLength, APInt APIndex,
911                                  InstCombiner::BuilderTy &Builder) {
912   // From AMD documentation: "The bit index and field length are each six bits
913   // in length other bits of the field are ignored."
914   APIndex = APIndex.zextOrTrunc(6);
915   APLength = APLength.zextOrTrunc(6);
916
917   // Attempt to constant fold.
918   unsigned Index = APIndex.getZExtValue();
919
920   // From AMD documentation: "a value of zero in the field length is
921   // defined as length of 64".
922   unsigned Length = APLength == 0 ? 64 : APLength.getZExtValue();
923
924   // From AMD documentation: "If the sum of the bit index + length field
925   // is greater than 64, the results are undefined".
926   unsigned End = Index + Length;
927
928   // Note that both field index and field length are 8-bit quantities.
929   // Since variables 'Index' and 'Length' are unsigned values
930   // obtained from zero-extending field index and field length
931   // respectively, their sum should never wrap around.
932   if (End > 64)
933     return UndefValue::get(II.getType());
934
935   // If we are inserting whole bytes, we can convert this to a shuffle.
936   // Lowering can recognize INSERTQI shuffle masks.
937   if ((Length % 8) == 0 && (Index % 8) == 0) {
938     // Convert bit indices to byte indices.
939     Length /= 8;
940     Index /= 8;
941
942     Type *IntTy8 = Type::getInt8Ty(II.getContext());
943     Type *IntTy32 = Type::getInt32Ty(II.getContext());
944     VectorType *ShufTy = VectorType::get(IntTy8, 16);
945
946     SmallVector<Constant *, 16> ShuffleMask;
947     for (int i = 0; i != (int)Index; ++i)
948       ShuffleMask.push_back(Constant::getIntegerValue(IntTy32, APInt(32, i)));
949     for (int i = 0; i != (int)Length; ++i)
950       ShuffleMask.push_back(
951           Constant::getIntegerValue(IntTy32, APInt(32, i + 16)));
952     for (int i = Index + Length; i != 8; ++i)
953       ShuffleMask.push_back(Constant::getIntegerValue(IntTy32, APInt(32, i)));
954     for (int i = 8; i != 16; ++i)
955       ShuffleMask.push_back(UndefValue::get(IntTy32));
956
957     Value *SV = Builder.CreateShuffleVector(Builder.CreateBitCast(Op0, ShufTy),
958                                             Builder.CreateBitCast(Op1, ShufTy),
959                                             ConstantVector::get(ShuffleMask));
960     return Builder.CreateBitCast(SV, II.getType());
961   }
962
963   // See if we're dealing with constant values.
964   Constant *C0 = dyn_cast<Constant>(Op0);
965   Constant *C1 = dyn_cast<Constant>(Op1);
966   ConstantInt *CI00 =
967       C0 ? dyn_cast_or_null<ConstantInt>(C0->getAggregateElement((unsigned)0))
968          : nullptr;
969   ConstantInt *CI10 =
970       C1 ? dyn_cast_or_null<ConstantInt>(C1->getAggregateElement((unsigned)0))
971          : nullptr;
972
973   // Constant Fold - insert bottom Length bits starting at the Index'th bit.
974   if (CI00 && CI10) {
975     APInt V00 = CI00->getValue();
976     APInt V10 = CI10->getValue();
977     APInt Mask = APInt::getLowBitsSet(64, Length).shl(Index);
978     V00 = V00 & ~Mask;
979     V10 = V10.zextOrTrunc(Length).zextOrTrunc(64).shl(Index);
980     APInt Val = V00 | V10;
981     Type *IntTy64 = Type::getInt64Ty(II.getContext());
982     Constant *Args[] = {ConstantInt::get(IntTy64, Val.getZExtValue()),
983                         UndefValue::get(IntTy64)};
984     return ConstantVector::get(Args);
985   }
986
987   // If we were an INSERTQ call, we'll save demanded elements if we convert to
988   // INSERTQI.
989   if (II.getIntrinsicID() == Intrinsic::x86_sse4a_insertq) {
990     Type *IntTy8 = Type::getInt8Ty(II.getContext());
991     Constant *CILength = ConstantInt::get(IntTy8, Length, false);
992     Constant *CIIndex = ConstantInt::get(IntTy8, Index, false);
993
994     Value *Args[] = {Op0, Op1, CILength, CIIndex};
995     Module *M = II.getModule();
996     Value *F = Intrinsic::getDeclaration(M, Intrinsic::x86_sse4a_insertqi);
997     return Builder.CreateCall(F, Args);
998   }
999
1000   return nullptr;
1001 }
1002
1003 /// Attempt to convert pshufb* to shufflevector if the mask is constant.
1004 static Value *simplifyX86pshufb(const IntrinsicInst &II,
1005                                 InstCombiner::BuilderTy &Builder) {
1006   Constant *V = dyn_cast<Constant>(II.getArgOperand(1));
1007   if (!V)
1008     return nullptr;
1009
1010   auto *VecTy = cast<VectorType>(II.getType());
1011   auto *MaskEltTy = Type::getInt32Ty(II.getContext());
1012   unsigned NumElts = VecTy->getNumElements();
1013   assert((NumElts == 16 || NumElts == 32 || NumElts == 64) &&
1014          "Unexpected number of elements in shuffle mask!");
1015
1016   // Construct a shuffle mask from constant integers or UNDEFs.
1017   Constant *Indexes[64] = {nullptr};
1018
1019   // Each byte in the shuffle control mask forms an index to permute the
1020   // corresponding byte in the destination operand.
1021   for (unsigned I = 0; I < NumElts; ++I) {
1022     Constant *COp = V->getAggregateElement(I);
1023     if (!COp || (!isa<UndefValue>(COp) && !isa<ConstantInt>(COp)))
1024       return nullptr;
1025
1026     if (isa<UndefValue>(COp)) {
1027       Indexes[I] = UndefValue::get(MaskEltTy);
1028       continue;
1029     }
1030
1031     int8_t Index = cast<ConstantInt>(COp)->getValue().getZExtValue();
1032
1033     // If the most significant bit (bit[7]) of each byte of the shuffle
1034     // control mask is set, then zero is written in the result byte.
1035     // The zero vector is in the right-hand side of the resulting
1036     // shufflevector.
1037
1038     // The value of each index for the high 128-bit lane is the least
1039     // significant 4 bits of the respective shuffle control byte.
1040     Index = ((Index < 0) ? NumElts : Index & 0x0F) + (I & 0xF0);
1041     Indexes[I] = ConstantInt::get(MaskEltTy, Index);
1042   }
1043
1044   auto ShuffleMask = ConstantVector::get(makeArrayRef(Indexes, NumElts));
1045   auto V1 = II.getArgOperand(0);
1046   auto V2 = Constant::getNullValue(VecTy);
1047   return Builder.CreateShuffleVector(V1, V2, ShuffleMask);
1048 }
1049
1050 /// Attempt to convert vpermilvar* to shufflevector if the mask is constant.
1051 static Value *simplifyX86vpermilvar(const IntrinsicInst &II,
1052                                     InstCombiner::BuilderTy &Builder) {
1053   Constant *V = dyn_cast<Constant>(II.getArgOperand(1));
1054   if (!V)
1055     return nullptr;
1056
1057   auto *VecTy = cast<VectorType>(II.getType());
1058   auto *MaskEltTy = Type::getInt32Ty(II.getContext());
1059   unsigned NumElts = VecTy->getVectorNumElements();
1060   bool IsPD = VecTy->getScalarType()->isDoubleTy();
1061   unsigned NumLaneElts = IsPD ? 2 : 4;
1062   assert(NumElts == 16 || NumElts == 8 || NumElts == 4 || NumElts == 2);
1063
1064   // Construct a shuffle mask from constant integers or UNDEFs.
1065   Constant *Indexes[16] = {nullptr};
1066
1067   // The intrinsics only read one or two bits, clear the rest.
1068   for (unsigned I = 0; I < NumElts; ++I) {
1069     Constant *COp = V->getAggregateElement(I);
1070     if (!COp || (!isa<UndefValue>(COp) && !isa<ConstantInt>(COp)))
1071       return nullptr;
1072
1073     if (isa<UndefValue>(COp)) {
1074       Indexes[I] = UndefValue::get(MaskEltTy);
1075       continue;
1076     }
1077
1078     APInt Index = cast<ConstantInt>(COp)->getValue();
1079     Index = Index.zextOrTrunc(32).getLoBits(2);
1080
1081     // The PD variants uses bit 1 to select per-lane element index, so
1082     // shift down to convert to generic shuffle mask index.
1083     if (IsPD)
1084       Index.lshrInPlace(1);
1085
1086     // The _256 variants are a bit trickier since the mask bits always index
1087     // into the corresponding 128 half. In order to convert to a generic
1088     // shuffle, we have to make that explicit.
1089     Index += APInt(32, (I / NumLaneElts) * NumLaneElts);
1090
1091     Indexes[I] = ConstantInt::get(MaskEltTy, Index);
1092   }
1093
1094   auto ShuffleMask = ConstantVector::get(makeArrayRef(Indexes, NumElts));
1095   auto V1 = II.getArgOperand(0);
1096   auto V2 = UndefValue::get(V1->getType());
1097   return Builder.CreateShuffleVector(V1, V2, ShuffleMask);
1098 }
1099
1100 /// Attempt to convert vpermd/vpermps to shufflevector if the mask is constant.
1101 static Value *simplifyX86vpermv(const IntrinsicInst &II,
1102                                 InstCombiner::BuilderTy &Builder) {
1103   auto *V = dyn_cast<Constant>(II.getArgOperand(1));
1104   if (!V)
1105     return nullptr;
1106
1107   auto *VecTy = cast<VectorType>(II.getType());
1108   auto *MaskEltTy = Type::getInt32Ty(II.getContext());
1109   unsigned Size = VecTy->getNumElements();
1110   assert((Size == 4 || Size == 8 || Size == 16 || Size == 32 || Size == 64) &&
1111          "Unexpected shuffle mask size");
1112
1113   // Construct a shuffle mask from constant integers or UNDEFs.
1114   Constant *Indexes[64] = {nullptr};
1115
1116   for (unsigned I = 0; I < Size; ++I) {
1117     Constant *COp = V->getAggregateElement(I);
1118     if (!COp || (!isa<UndefValue>(COp) && !isa<ConstantInt>(COp)))
1119       return nullptr;
1120
1121     if (isa<UndefValue>(COp)) {
1122       Indexes[I] = UndefValue::get(MaskEltTy);
1123       continue;
1124     }
1125
1126     uint32_t Index = cast<ConstantInt>(COp)->getZExtValue();
1127     Index &= Size - 1;
1128     Indexes[I] = ConstantInt::get(MaskEltTy, Index);
1129   }
1130
1131   auto ShuffleMask = ConstantVector::get(makeArrayRef(Indexes, Size));
1132   auto V1 = II.getArgOperand(0);
1133   auto V2 = UndefValue::get(VecTy);
1134   return Builder.CreateShuffleVector(V1, V2, ShuffleMask);
1135 }
1136
1137 /// Decode XOP integer vector comparison intrinsics.
1138 static Value *simplifyX86vpcom(const IntrinsicInst &II,
1139                                InstCombiner::BuilderTy &Builder,
1140                                bool IsSigned) {
1141   if (auto *CInt = dyn_cast<ConstantInt>(II.getArgOperand(2))) {
1142     uint64_t Imm = CInt->getZExtValue() & 0x7;
1143     VectorType *VecTy = cast<VectorType>(II.getType());
1144     CmpInst::Predicate Pred = ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1145
1146     switch (Imm) {
1147     case 0x0:
1148       Pred = IsSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT : ICmpInst::ICMP_ULT;
1149       break;
1150     case 0x1:
1151       Pred = IsSigned ? ICmpInst::ICMP_SLE : ICmpInst::ICMP_ULE;
1152       break;
1153     case 0x2:
1154       Pred = IsSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1155       break;
1156     case 0x3:
1157       Pred = IsSigned ? ICmpInst::ICMP_SGE : ICmpInst::ICMP_UGE;
1158       break;
1159     case 0x4:
1160       Pred = ICmpInst::ICMP_EQ; break;
1161     case 0x5:
1162       Pred = ICmpInst::ICMP_NE; break;
1163     case 0x6:
1164       return ConstantInt::getSigned(VecTy, 0); // FALSE
1165     case 0x7:
1166       return ConstantInt::getSigned(VecTy, -1); // TRUE
1167     }
1168
1169     if (Value *Cmp = Builder.CreateICmp(Pred, II.getArgOperand(0),
1170                                         II.getArgOperand(1)))
1171       return Builder.CreateSExtOrTrunc(Cmp, VecTy);
1172   }
1173   return nullptr;
1174 }
1175
1176 static bool maskIsAllOneOrUndef(Value *Mask) {
1177   auto *ConstMask = dyn_cast<Constant>(Mask);
1178   if (!ConstMask)
1179     return false;
1180   if (ConstMask->isAllOnesValue() || isa<UndefValue>(ConstMask))
1181     return true;
1182   for (unsigned I = 0, E = ConstMask->getType()->getVectorNumElements(); I != E;
1183        ++I) {
1184     if (auto *MaskElt = ConstMask->getAggregateElement(I))
1185       if (MaskElt->isAllOnesValue() || isa<UndefValue>(MaskElt))
1186         continue;
1187     return false;
1188   }
1189   return true;
1190 }
1191
1192 static Value *simplifyMaskedLoad(const IntrinsicInst &II,
1193                                  InstCombiner::BuilderTy &Builder) {
1194   // If the mask is all ones or undefs, this is a plain vector load of the 1st
1195   // argument.
1196   if (maskIsAllOneOrUndef(II.getArgOperand(2))) {
1197     Value *LoadPtr = II.getArgOperand(0);
1198     unsigned Alignment = cast<ConstantInt>(II.getArgOperand(1))->getZExtValue();
1199     return Builder.CreateAlignedLoad(LoadPtr, Alignment, "unmaskedload");
1200   }
1201
1202   return nullptr;
1203 }
1204
1205 static Instruction *simplifyMaskedStore(IntrinsicInst &II, InstCombiner &IC) {
1206   auto *ConstMask = dyn_cast<Constant>(II.getArgOperand(3));
1207   if (!ConstMask)
1208     return nullptr;
1209
1210   // If the mask is all zeros, this instruction does nothing.
1211   if (ConstMask->isNullValue())
1212     return IC.eraseInstFromFunction(II);
1213
1214   // If the mask is all ones, this is a plain vector store of the 1st argument.
1215   if (ConstMask->isAllOnesValue()) {
1216     Value *StorePtr = II.getArgOperand(1);
1217     unsigned Alignment = cast<ConstantInt>(II.getArgOperand(2))->getZExtValue();
1218     return new StoreInst(II.getArgOperand(0), StorePtr, false, Alignment);
1219   }
1220
1221   return nullptr;
1222 }
1223
1224 static Instruction *simplifyMaskedGather(IntrinsicInst &II, InstCombiner &IC) {
1225   // If the mask is all zeros, return the "passthru" argument of the gather.
1226   auto *ConstMask = dyn_cast<Constant>(II.getArgOperand(2));
1227   if (ConstMask && ConstMask->isNullValue())
1228     return IC.replaceInstUsesWith(II, II.getArgOperand(3));
1229
1230   return nullptr;
1231 }
1232
1233 /// This function transforms launder.invariant.group and strip.invariant.group
1234 /// like:
1235 /// launder(launder(%x)) -> launder(%x)       (the result is not the argument)
1236 /// launder(strip(%x)) -> launder(%x)
1237 /// strip(strip(%x)) -> strip(%x)             (the result is not the argument)
1238 /// strip(launder(%x)) -> strip(%x)
1239 /// This is legal because it preserves the most recent information about
1240 /// the presence or absence of invariant.group.
1241 static Instruction *simplifyInvariantGroupIntrinsic(IntrinsicInst &II,
1242                                                     InstCombiner &IC) {
1243   auto *Arg = II.getArgOperand(0);
1244   auto *StrippedArg = Arg->stripPointerCasts();
1245   auto *StrippedInvariantGroupsArg = Arg->stripPointerCastsAndInvariantGroups();
1246   if (StrippedArg == StrippedInvariantGroupsArg)
1247     return nullptr; // No launders/strips to remove.
1248
1249   Value *Result = nullptr;
1250
1251   if (II.getIntrinsicID() == Intrinsic::launder_invariant_group)
1252     Result = IC.Builder.CreateLaunderInvariantGroup(StrippedInvariantGroupsArg);
1253   else if (II.getIntrinsicID() == Intrinsic::strip_invariant_group)
1254     Result = IC.Builder.CreateStripInvariantGroup(StrippedInvariantGroupsArg);
1255   else
1256     llvm_unreachable(
1257         "simplifyInvariantGroupIntrinsic only handles launder and strip");
1258   if (Result->getType()->getPointerAddressSpace() !=
1259       II.getType()->getPointerAddressSpace())
1260     Result = IC.Builder.CreateAddrSpaceCast(Result, II.getType());
1261   if (Result->getType() != II.getType())
1262     Result = IC.Builder.CreateBitCast(Result, II.getType());
1263
1264   return cast<Instruction>(Result);
1265 }
1266
1267 static Instruction *simplifyMaskedScatter(IntrinsicInst &II, InstCombiner &IC) {
1268   // If the mask is all zeros, a scatter does nothing.
1269   auto *ConstMask = dyn_cast<Constant>(II.getArgOperand(3));
1270   if (ConstMask && ConstMask->isNullValue())
1271     return IC.eraseInstFromFunction(II);
1272
1273   return nullptr;
1274 }
1275
1276 static Instruction *foldCttzCtlz(IntrinsicInst &II, InstCombiner &IC) {
1277   assert((II.getIntrinsicID() == Intrinsic::cttz ||
1278           II.getIntrinsicID() == Intrinsic::ctlz) &&
1279          "Expected cttz or ctlz intrinsic");
1280   Value *Op0 = II.getArgOperand(0);
1281
1282   KnownBits Known = IC.computeKnownBits(Op0, 0, &II);
1283
1284   // Create a mask for bits above (ctlz) or below (cttz) the first known one.
1285   bool IsTZ = II.getIntrinsicID() == Intrinsic::cttz;
1286   unsigned PossibleZeros = IsTZ ? Known.countMaxTrailingZeros()
1287                                 : Known.countMaxLeadingZeros();
1288   unsigned DefiniteZeros = IsTZ ? Known.countMinTrailingZeros()
1289                                 : Known.countMinLeadingZeros();
1290
1291   // If all bits above (ctlz) or below (cttz) the first known one are known
1292   // zero, this value is constant.
1293   // FIXME: This should be in InstSimplify because we're replacing an
1294   // instruction with a constant.
1295   if (PossibleZeros == DefiniteZeros) {
1296     auto *C = ConstantInt::get(Op0->getType(), DefiniteZeros);
1297     return IC.replaceInstUsesWith(II, C);
1298   }
1299
1300   // If the input to cttz/ctlz is known to be non-zero,
1301   // then change the 'ZeroIsUndef' parameter to 'true'
1302   // because we know the zero behavior can't affect the result.
1303   if (!Known.One.isNullValue() ||
1304       isKnownNonZero(Op0, IC.getDataLayout(), 0, &IC.getAssumptionCache(), &II,
1305                      &IC.getDominatorTree())) {
1306     if (!match(II.getArgOperand(1), m_One())) {
1307       II.setOperand(1, IC.Builder.getTrue());
1308       return &II;
1309     }
1310   }
1311
1312   // Add range metadata since known bits can't completely reflect what we know.
1313   // TODO: Handle splat vectors.
1314   auto *IT = dyn_cast<IntegerType>(Op0->getType());
1315   if (IT && IT->getBitWidth() != 1 && !II.getMetadata(LLVMContext::MD_range)) {
1316     Metadata *LowAndHigh[] = {
1317         ConstantAsMetadata::get(ConstantInt::get(IT, DefiniteZeros)),
1318         ConstantAsMetadata::get(ConstantInt::get(IT, PossibleZeros + 1))};
1319     II.setMetadata(LLVMContext::MD_range,
1320                    MDNode::get(II.getContext(), LowAndHigh));
1321     return &II;
1322   }
1323
1324   return nullptr;
1325 }
1326
1327 static Instruction *foldCtpop(IntrinsicInst &II, InstCombiner &IC) {
1328   assert(II.getIntrinsicID() == Intrinsic::ctpop &&
1329          "Expected ctpop intrinsic");
1330   Value *Op0 = II.getArgOperand(0);
1331   // FIXME: Try to simplify vectors of integers.
1332   auto *IT = dyn_cast<IntegerType>(Op0->getType());
1333   if (!IT)
1334     return nullptr;
1335
1336   unsigned BitWidth = IT->getBitWidth();
1337   KnownBits Known(BitWidth);
1338   IC.computeKnownBits(Op0, Known, 0, &II);
1339
1340   unsigned MinCount = Known.countMinPopulation();
1341   unsigned MaxCount = Known.countMaxPopulation();
1342
1343   // Add range metadata since known bits can't completely reflect what we know.
1344   if (IT->getBitWidth() != 1 && !II.getMetadata(LLVMContext::MD_range)) {
1345     Metadata *LowAndHigh[] = {
1346         ConstantAsMetadata::get(ConstantInt::get(IT, MinCount)),
1347         ConstantAsMetadata::get(ConstantInt::get(IT, MaxCount + 1))};
1348     II.setMetadata(LLVMContext::MD_range,
1349                    MDNode::get(II.getContext(), LowAndHigh));
1350     return &II;
1351   }
1352
1353   return nullptr;
1354 }
1355
1356 // TODO: If the x86 backend knew how to convert a bool vector mask back to an
1357 // XMM register mask efficiently, we could transform all x86 masked intrinsics
1358 // to LLVM masked intrinsics and remove the x86 masked intrinsic defs.
1359 static Instruction *simplifyX86MaskedLoad(IntrinsicInst &II, InstCombiner &IC) {
1360   Value *Ptr = II.getOperand(0);
1361   Value *Mask = II.getOperand(1);
1362   Constant *ZeroVec = Constant::getNullValue(II.getType());
1363
1364   // Special case a zero mask since that's not a ConstantDataVector.
1365   // This masked load instruction creates a zero vector.
1366   if (isa<ConstantAggregateZero>(Mask))
1367     return IC.replaceInstUsesWith(II, ZeroVec);
1368
1369   auto *ConstMask = dyn_cast<ConstantDataVector>(Mask);
1370   if (!ConstMask)
1371     return nullptr;
1372
1373   // The mask is constant. Convert this x86 intrinsic to the LLVM instrinsic
1374   // to allow target-independent optimizations.
1375
1376   // First, cast the x86 intrinsic scalar pointer to a vector pointer to match
1377   // the LLVM intrinsic definition for the pointer argument.
1378   unsigned AddrSpace = cast<PointerType>(Ptr->getType())->getAddressSpace();
1379   PointerType *VecPtrTy = PointerType::get(II.getType(), AddrSpace);
1380   Value *PtrCast = IC.Builder.CreateBitCast(Ptr, VecPtrTy, "castvec");
1381
1382   // Second, convert the x86 XMM integer vector mask to a vector of bools based
1383   // on each element's most significant bit (the sign bit).
1384   Constant *BoolMask = getNegativeIsTrueBoolVec(ConstMask);
1385
1386   // The pass-through vector for an x86 masked load is a zero vector.
1387   CallInst *NewMaskedLoad =
1388       IC.Builder.CreateMaskedLoad(PtrCast, 1, BoolMask, ZeroVec);
1389   return IC.replaceInstUsesWith(II, NewMaskedLoad);
1390 }
1391
1392 // TODO: If the x86 backend knew how to convert a bool vector mask back to an
1393 // XMM register mask efficiently, we could transform all x86 masked intrinsics
1394 // to LLVM masked intrinsics and remove the x86 masked intrinsic defs.
1395 static bool simplifyX86MaskedStore(IntrinsicInst &II, InstCombiner &IC) {
1396   Value *Ptr = II.getOperand(0);
1397   Value *Mask = II.getOperand(1);
1398   Value *Vec = II.getOperand(2);
1399
1400   // Special case a zero mask since that's not a ConstantDataVector:
1401   // this masked store instruction does nothing.
1402   if (isa<ConstantAggregateZero>(Mask)) {
1403     IC.eraseInstFromFunction(II);
1404     return true;
1405   }
1406
1407   // The SSE2 version is too weird (eg, unaligned but non-temporal) to do
1408   // anything else at this level.
1409   if (II.getIntrinsicID() == Intrinsic::x86_sse2_maskmov_dqu)
1410     return false;
1411
1412   auto *ConstMask = dyn_cast<ConstantDataVector>(Mask);
1413   if (!ConstMask)
1414     return false;
1415
1416   // The mask is constant. Convert this x86 intrinsic to the LLVM instrinsic
1417   // to allow target-independent optimizations.
1418
1419   // First, cast the x86 intrinsic scalar pointer to a vector pointer to match
1420   // the LLVM intrinsic definition for the pointer argument.
1421   unsigned AddrSpace = cast<PointerType>(Ptr->getType())->getAddressSpace();
1422   PointerType *VecPtrTy = PointerType::get(Vec->getType(), AddrSpace);
1423   Value *PtrCast = IC.Builder.CreateBitCast(Ptr, VecPtrTy, "castvec");
1424
1425   // Second, convert the x86 XMM integer vector mask to a vector of bools based
1426   // on each element's most significant bit (the sign bit).
1427   Constant *BoolMask = getNegativeIsTrueBoolVec(ConstMask);
1428
1429   IC.Builder.CreateMaskedStore(Vec, PtrCast, 1, BoolMask);
1430
1431   // 'Replace uses' doesn't work for stores. Erase the original masked store.
1432   IC.eraseInstFromFunction(II);
1433   return true;
1434 }
1435
1436 // Constant fold llvm.amdgcn.fmed3 intrinsics for standard inputs.
1437 //
1438 // A single NaN input is folded to minnum, so we rely on that folding for
1439 // handling NaNs.
1440 static APFloat fmed3AMDGCN(const APFloat &Src0, const APFloat &Src1,
1441                            const APFloat &Src2) {
1442   APFloat Max3 = maxnum(maxnum(Src0, Src1), Src2);
1443
1444   APFloat::cmpResult Cmp0 = Max3.compare(Src0);
1445   assert(Cmp0 != APFloat::cmpUnordered && "nans handled separately");
1446   if (Cmp0 == APFloat::cmpEqual)
1447     return maxnum(Src1, Src2);
1448
1449   APFloat::cmpResult Cmp1 = Max3.compare(Src1);
1450   assert(Cmp1 != APFloat::cmpUnordered && "nans handled separately");
1451   if (Cmp1 == APFloat::cmpEqual)
1452     return maxnum(Src0, Src2);
1453
1454   return maxnum(Src0, Src1);
1455 }
1456
1457 /// Convert a table lookup to shufflevector if the mask is constant.
1458 /// This could benefit tbl1 if the mask is { 7,6,5,4,3,2,1,0 }, in
1459 /// which case we could lower the shufflevector with rev64 instructions
1460 /// as it's actually a byte reverse.
1461 static Value *simplifyNeonTbl1(const IntrinsicInst &II,
1462                                InstCombiner::BuilderTy &Builder) {
1463   // Bail out if the mask is not a constant.
1464   auto *C = dyn_cast<Constant>(II.getArgOperand(1));
1465   if (!C)
1466     return nullptr;
1467
1468   auto *VecTy = cast<VectorType>(II.getType());
1469   unsigned NumElts = VecTy->getNumElements();
1470
1471   // Only perform this transformation for <8 x i8> vector types.
1472   if (!VecTy->getElementType()->isIntegerTy(8) || NumElts != 8)
1473     return nullptr;
1474
1475   uint32_t Indexes[8];
1476
1477   for (unsigned I = 0; I < NumElts; ++I) {
1478     Constant *COp = C->getAggregateElement(I);
1479
1480     if (!COp || !isa<ConstantInt>(COp))
1481       return nullptr;
1482
1483     Indexes[I] = cast<ConstantInt>(COp)->getLimitedValue();
1484
1485     // Make sure the mask indices are in range.
1486     if (Indexes[I] >= NumElts)
1487       return nullptr;
1488   }
1489
1490   auto *ShuffleMask = ConstantDataVector::get(II.getContext(),
1491                                               makeArrayRef(Indexes));
1492   auto *V1 = II.getArgOperand(0);
1493   auto *V2 = Constant::getNullValue(V1->getType());
1494   return Builder.CreateShuffleVector(V1, V2, ShuffleMask);
1495 }
1496
1497 /// Convert a vector load intrinsic into a simple llvm load instruction.
1498 /// This is beneficial when the underlying object being addressed comes
1499 /// from a constant, since we get constant-folding for free.
1500 static Value *simplifyNeonVld1(const IntrinsicInst &II,
1501                                unsigned MemAlign,
1502                                InstCombiner::BuilderTy &Builder) {
1503   auto *IntrAlign = dyn_cast<ConstantInt>(II.getArgOperand(1));
1504
1505   if (!IntrAlign)
1506     return nullptr;
1507
1508   unsigned Alignment = IntrAlign->getLimitedValue() < MemAlign ?
1509                        MemAlign : IntrAlign->getLimitedValue();
1510
1511   if (!isPowerOf2_32(Alignment))
1512     return nullptr;
1513
1514   auto *BCastInst = Builder.CreateBitCast(II.getArgOperand(0),
1515                                           PointerType::get(II.getType(), 0));
1516   return Builder.CreateAlignedLoad(BCastInst, Alignment);
1517 }
1518
1519 // Returns true iff the 2 intrinsics have the same operands, limiting the
1520 // comparison to the first NumOperands.
1521 static bool haveSameOperands(const IntrinsicInst &I, const IntrinsicInst &E,
1522                              unsigned NumOperands) {
1523   assert(I.getNumArgOperands() >= NumOperands && "Not enough operands");
1524   assert(E.getNumArgOperands() >= NumOperands && "Not enough operands");
1525   for (unsigned i = 0; i < NumOperands; i++)
1526     if (I.getArgOperand(i) != E.getArgOperand(i))
1527       return false;
1528   return true;
1529 }
1530
1531 // Remove trivially empty start/end intrinsic ranges, i.e. a start
1532 // immediately followed by an end (ignoring debuginfo or other
1533 // start/end intrinsics in between). As this handles only the most trivial
1534 // cases, tracking the nesting level is not needed:
1535 //
1536 //   call @llvm.foo.start(i1 0) ; &I
1537 //   call @llvm.foo.start(i1 0)
1538 //   call @llvm.foo.end(i1 0) ; This one will not be skipped: it will be removed
1539 //   call @llvm.foo.end(i1 0)
1540 static bool removeTriviallyEmptyRange(IntrinsicInst &I, unsigned StartID,
1541                                       unsigned EndID, InstCombiner &IC) {
1542   assert(I.getIntrinsicID() == StartID &&
1543          "Start intrinsic does not have expected ID");
1544   BasicBlock::iterator BI(I), BE(I.getParent()->end());
1545   for (++BI; BI != BE; ++BI) {
1546     if (auto *E = dyn_cast<IntrinsicInst>(BI)) {
1547       if (isa<DbgInfoIntrinsic>(E) || E->getIntrinsicID() == StartID)
1548         continue;
1549       if (E->getIntrinsicID() == EndID &&
1550           haveSameOperands(I, *E, E->getNumArgOperands())) {
1551         IC.eraseInstFromFunction(*E);
1552         IC.eraseInstFromFunction(I);
1553         return true;
1554       }
1555     }
1556     break;
1557   }
1558
1559   return false;
1560 }
1561
1562 // Convert NVVM intrinsics to target-generic LLVM code where possible.
1563 static Instruction *SimplifyNVVMIntrinsic(IntrinsicInst *II, InstCombiner &IC) {
1564   // Each NVVM intrinsic we can simplify can be replaced with one of:
1565   //
1566   //  * an LLVM intrinsic,
1567   //  * an LLVM cast operation,
1568   //  * an LLVM binary operation, or
1569   //  * ad-hoc LLVM IR for the particular operation.
1570
1571   // Some transformations are only valid when the module's
1572   // flush-denormals-to-zero (ftz) setting is true/false, whereas other
1573   // transformations are valid regardless of the module's ftz setting.
1574   enum FtzRequirementTy {
1575     FTZ_Any,       // Any ftz setting is ok.
1576     FTZ_MustBeOn,  // Transformation is valid only if ftz is on.
1577     FTZ_MustBeOff, // Transformation is valid only if ftz is off.
1578   };
1579   // Classes of NVVM intrinsics that can't be replaced one-to-one with a
1580   // target-generic intrinsic, cast op, or binary op but that we can nonetheless
1581   // simplify.
1582   enum SpecialCase {
1583     SPC_Reciprocal,
1584   };
1585
1586   // SimplifyAction is a poor-man's variant (plus an additional flag) that
1587   // represents how to replace an NVVM intrinsic with target-generic LLVM IR.
1588   struct SimplifyAction {
1589     // Invariant: At most one of these Optionals has a value.
1590     Optional<Intrinsic::ID> IID;
1591     Optional<Instruction::CastOps> CastOp;
1592     Optional<Instruction::BinaryOps> BinaryOp;
1593     Optional<SpecialCase> Special;
1594
1595     FtzRequirementTy FtzRequirement = FTZ_Any;
1596
1597     SimplifyAction() = default;
1598
1599     SimplifyAction(Intrinsic::ID IID, FtzRequirementTy FtzReq)
1600         : IID(IID), FtzRequirement(FtzReq) {}
1601
1602     // Cast operations don't have anything to do with FTZ, so we skip that
1603     // argument.
1604     SimplifyAction(Instruction::CastOps CastOp) : CastOp(CastOp) {}
1605
1606     SimplifyAction(Instruction::BinaryOps BinaryOp, FtzRequirementTy FtzReq)
1607         : BinaryOp(BinaryOp), FtzRequirement(FtzReq) {}
1608
1609     SimplifyAction(SpecialCase Special, FtzRequirementTy FtzReq)
1610         : Special(Special), FtzRequirement(FtzReq) {}
1611   };
1612
1613   // Try to generate a SimplifyAction describing how to replace our
1614   // IntrinsicInstr with target-generic LLVM IR.
1615   const SimplifyAction Action = [II]() -> SimplifyAction {
1616     switch (II->getIntrinsicID()) {
1617     // NVVM intrinsics that map directly to LLVM intrinsics.
1618     case Intrinsic::nvvm_ceil_d:
1619       return {Intrinsic::ceil, FTZ_Any};
1620     case Intrinsic::nvvm_ceil_f:
1621       return {Intrinsic::ceil, FTZ_MustBeOff};
1622     case Intrinsic::nvvm_ceil_ftz_f:
1623       return {Intrinsic::ceil, FTZ_MustBeOn};
1624     case Intrinsic::nvvm_fabs_d:
1625       return {Intrinsic::fabs, FTZ_Any};
1626     case Intrinsic::nvvm_fabs_f:
1627       return {Intrinsic::fabs, FTZ_MustBeOff};
1628     case Intrinsic::nvvm_fabs_ftz_f:
1629       return {Intrinsic::fabs, FTZ_MustBeOn};
1630     case Intrinsic::nvvm_floor_d:
1631       return {Intrinsic::floor, FTZ_Any};
1632     case Intrinsic::nvvm_floor_f:
1633       return {Intrinsic::floor, FTZ_MustBeOff};
1634     case Intrinsic::nvvm_floor_ftz_f:
1635       return {Intrinsic::floor, FTZ_MustBeOn};
1636     case Intrinsic::nvvm_fma_rn_d:
1637       return {Intrinsic::fma, FTZ_Any};
1638     case Intrinsic::nvvm_fma_rn_f:
1639       return {Intrinsic::fma, FTZ_MustBeOff};
1640     case Intrinsic::nvvm_fma_rn_ftz_f:
1641       return {Intrinsic::fma, FTZ_MustBeOn};
1642     case Intrinsic::nvvm_fmax_d:
1643       return {Intrinsic::maxnum, FTZ_Any};
1644     case Intrinsic::nvvm_fmax_f:
1645       return {Intrinsic::maxnum, FTZ_MustBeOff};
1646     case Intrinsic::nvvm_fmax_ftz_f:
1647       return {Intrinsic::maxnum, FTZ_MustBeOn};
1648     case Intrinsic::nvvm_fmin_d:
1649       return {Intrinsic::minnum, FTZ_Any};
1650     case Intrinsic::nvvm_fmin_f:
1651       return {Intrinsic::minnum, FTZ_MustBeOff};
1652     case Intrinsic::nvvm_fmin_ftz_f:
1653       return {Intrinsic::minnum, FTZ_MustBeOn};
1654     case Intrinsic::nvvm_round_d:
1655       return {Intrinsic::round, FTZ_Any};
1656     case Intrinsic::nvvm_round_f:
1657       return {Intrinsic::round, FTZ_MustBeOff};
1658     case Intrinsic::nvvm_round_ftz_f:
1659       return {Intrinsic::round, FTZ_MustBeOn};
1660     case Intrinsic::nvvm_sqrt_rn_d:
1661       return {Intrinsic::sqrt, FTZ_Any};
1662     case Intrinsic::nvvm_sqrt_f:
1663       // nvvm_sqrt_f is a special case.  For  most intrinsics, foo_ftz_f is the
1664       // ftz version, and foo_f is the non-ftz version.  But nvvm_sqrt_f adopts
1665       // the ftz-ness of the surrounding code.  sqrt_rn_f and sqrt_rn_ftz_f are
1666       // the versions with explicit ftz-ness.
1667       return {Intrinsic::sqrt, FTZ_Any};
1668     case Intrinsic::nvvm_sqrt_rn_f:
1669       return {Intrinsic::sqrt, FTZ_MustBeOff};
1670     case Intrinsic::nvvm_sqrt_rn_ftz_f:
1671       return {Intrinsic::sqrt, FTZ_MustBeOn};
1672     case Intrinsic::nvvm_trunc_d:
1673       return {Intrinsic::trunc, FTZ_Any};
1674     case Intrinsic::nvvm_trunc_f:
1675       return {Intrinsic::trunc, FTZ_MustBeOff};
1676     case Intrinsic::nvvm_trunc_ftz_f:
1677       return {Intrinsic::trunc, FTZ_MustBeOn};
1678
1679     // NVVM intrinsics that map to LLVM cast operations.
1680     //
1681     // Note that llvm's target-generic conversion operators correspond to the rz
1682     // (round to zero) versions of the nvvm conversion intrinsics, even though
1683     // most everything else here uses the rn (round to nearest even) nvvm ops.
1684     case Intrinsic::nvvm_d2i_rz:
1685     case Intrinsic::nvvm_f2i_rz:
1686     case Intrinsic::nvvm_d2ll_rz:
1687     case Intrinsic::nvvm_f2ll_rz:
1688       return {Instruction::FPToSI};
1689     case Intrinsic::nvvm_d2ui_rz:
1690     case Intrinsic::nvvm_f2ui_rz:
1691     case Intrinsic::nvvm_d2ull_rz:
1692     case Intrinsic::nvvm_f2ull_rz:
1693       return {Instruction::FPToUI};
1694     case Intrinsic::nvvm_i2d_rz:
1695     case Intrinsic::nvvm_i2f_rz:
1696     case Intrinsic::nvvm_ll2d_rz:
1697     case Intrinsic::nvvm_ll2f_rz:
1698       return {Instruction::SIToFP};
1699     case Intrinsic::nvvm_ui2d_rz:
1700     case Intrinsic::nvvm_ui2f_rz:
1701     case Intrinsic::nvvm_ull2d_rz:
1702     case Intrinsic::nvvm_ull2f_rz:
1703       return {Instruction::UIToFP};
1704
1705     // NVVM intrinsics that map to LLVM binary ops.
1706     case Intrinsic::nvvm_add_rn_d:
1707       return {Instruction::FAdd, FTZ_Any};
1708     case Intrinsic::nvvm_add_rn_f:
1709       return {Instruction::FAdd, FTZ_MustBeOff};
1710     case Intrinsic::nvvm_add_rn_ftz_f:
1711       return {Instruction::FAdd, FTZ_MustBeOn};
1712     case Intrinsic::nvvm_mul_rn_d:
1713       return {Instruction::FMul, FTZ_Any};
1714     case Intrinsic::nvvm_mul_rn_f:
1715       return {Instruction::FMul, FTZ_MustBeOff};
1716     case Intrinsic::nvvm_mul_rn_ftz_f:
1717       return {Instruction::FMul, FTZ_MustBeOn};
1718     case Intrinsic::nvvm_div_rn_d:
1719       return {Instruction::FDiv, FTZ_Any};
1720     case Intrinsic::nvvm_div_rn_f:
1721       return {Instruction::FDiv, FTZ_MustBeOff};
1722     case Intrinsic::nvvm_div_rn_ftz_f:
1723       return {Instruction::FDiv, FTZ_MustBeOn};
1724
1725     // The remainder of cases are NVVM intrinsics that map to LLVM idioms, but
1726     // need special handling.
1727     //
1728     // We seem to be missing intrinsics for rcp.approx.{ftz.}f32, which is just
1729     // as well.
1730     case Intrinsic::nvvm_rcp_rn_d:
1731       return {SPC_Reciprocal, FTZ_Any};
1732     case Intrinsic::nvvm_rcp_rn_f:
1733       return {SPC_Reciprocal, FTZ_MustBeOff};
1734     case Intrinsic::nvvm_rcp_rn_ftz_f:
1735       return {SPC_Reciprocal, FTZ_MustBeOn};
1736
1737     // We do not currently simplify intrinsics that give an approximate answer.
1738     // These include:
1739     //
1740     //   - nvvm_cos_approx_{f,ftz_f}
1741     //   - nvvm_ex2_approx_{d,f,ftz_f}
1742     //   - nvvm_lg2_approx_{d,f,ftz_f}
1743     //   - nvvm_sin_approx_{f,ftz_f}
1744     //   - nvvm_sqrt_approx_{f,ftz_f}
1745     //   - nvvm_rsqrt_approx_{d,f,ftz_f}
1746     //   - nvvm_div_approx_{ftz_d,ftz_f,f}
1747     //   - nvvm_rcp_approx_ftz_d
1748     //
1749     // Ideally we'd encode them as e.g. "fast call @llvm.cos", where "fast"
1750     // means that fastmath is enabled in the intrinsic.  Unfortunately only
1751     // binary operators (currently) have a fastmath bit in SelectionDAG, so this
1752     // information gets lost and we can't select on it.
1753     //
1754     // TODO: div and rcp are lowered to a binary op, so these we could in theory
1755     // lower them to "fast fdiv".
1756
1757     default:
1758       return {};
1759     }
1760   }();
1761
1762   // If Action.FtzRequirementTy is not satisfied by the module's ftz state, we
1763   // can bail out now.  (Notice that in the case that IID is not an NVVM
1764   // intrinsic, we don't have to look up any module metadata, as
1765   // FtzRequirementTy will be FTZ_Any.)
1766   if (Action.FtzRequirement != FTZ_Any) {
1767     bool FtzEnabled =
1768         II->getFunction()->getFnAttribute("nvptx-f32ftz").getValueAsString() ==
1769         "true";
1770
1771     if (FtzEnabled != (Action.FtzRequirement == FTZ_MustBeOn))
1772       return nullptr;
1773   }
1774
1775   // Simplify to target-generic intrinsic.
1776   if (Action.IID) {
1777     SmallVector<Value *, 4> Args(II->arg_operands());
1778     // All the target-generic intrinsics currently of interest to us have one
1779     // type argument, equal to that of the nvvm intrinsic's argument.
1780     Type *Tys[] = {II->getArgOperand(0)->getType()};
1781     return CallInst::Create(
1782         Intrinsic::getDeclaration(II->getModule(), *Action.IID, Tys), Args);
1783   }
1784
1785   // Simplify to target-generic binary op.
1786   if (Action.BinaryOp)
1787     return BinaryOperator::Create(*Action.BinaryOp, II->getArgOperand(0),
1788                                   II->getArgOperand(1), II->getName());
1789
1790   // Simplify to target-generic cast op.
1791   if (Action.CastOp)
1792     return CastInst::Create(*Action.CastOp, II->getArgOperand(0), II->getType(),
1793                             II->getName());
1794
1795   // All that's left are the special cases.
1796   if (!Action.Special)
1797     return nullptr;
1798
1799   switch (*Action.Special) {
1800   case SPC_Reciprocal:
1801     // Simplify reciprocal.
1802     return BinaryOperator::Create(
1803         Instruction::FDiv, ConstantFP::get(II->getArgOperand(0)->getType(), 1),
1804         II->getArgOperand(0), II->getName());
1805   }
1806   llvm_unreachable("All SpecialCase enumerators should be handled in switch.");
1807 }
1808
1809 Instruction *InstCombiner::visitVAStartInst(VAStartInst &I) {
1810   removeTriviallyEmptyRange(I, Intrinsic::vastart, Intrinsic::vaend, *this);
1811   return nullptr;
1812 }
1813
1814 Instruction *InstCombiner::visitVACopyInst(VACopyInst &I) {
1815   removeTriviallyEmptyRange(I, Intrinsic::vacopy, Intrinsic::vaend, *this);
1816   return nullptr;
1817 }
1818
1819 static Instruction *canonicalizeConstantArg0ToArg1(CallInst &Call) {
1820   assert(Call.getNumArgOperands() > 1 && "Need at least 2 args to swap");
1821   Value *Arg0 = Call.getArgOperand(0), *Arg1 = Call.getArgOperand(1);
1822   if (isa<Constant>(Arg0) && !isa<Constant>(Arg1)) {
1823     Call.setArgOperand(0, Arg1);
1824     Call.setArgOperand(1, Arg0);
1825     return &Call;
1826   }
1827   return nullptr;
1828 }
1829
1830 /// CallInst simplification. This mostly only handles folding of intrinsic
1831 /// instructions. For normal calls, it allows visitCallSite to do the heavy
1832 /// lifting.
1833 Instruction *InstCombiner::visitCallInst(CallInst &CI) {
1834   if (Value *V = SimplifyCall(&CI, SQ.getWithInstruction(&CI)))
1835     return replaceInstUsesWith(CI, V);
1836
1837   if (isFreeCall(&CI, &TLI))
1838     return visitFree(CI);
1839
1840   // If the caller function is nounwind, mark the call as nounwind, even if the
1841   // callee isn't.
1842   if (CI.getFunction()->doesNotThrow() && !CI.doesNotThrow()) {
1843     CI.setDoesNotThrow();
1844     return &CI;
1845   }
1846
1847   IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(&CI);
1848   if (!II) return visitCallSite(&CI);
1849
1850   // Intrinsics cannot occur in an invoke, so handle them here instead of in
1851   // visitCallSite.
1852   if (auto *MI = dyn_cast<AnyMemIntrinsic>(II)) {
1853     bool Changed = false;
1854
1855     // memmove/cpy/set of zero bytes is a noop.
1856     if (Constant *NumBytes = dyn_cast<Constant>(MI->getLength())) {
1857       if (NumBytes->isNullValue())
1858         return eraseInstFromFunction(CI);
1859
1860       if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(NumBytes))
1861         if (CI->getZExtValue() == 1) {
1862           // Replace the instruction with just byte operations.  We would
1863           // transform other cases to loads/stores, but we don't know if
1864           // alignment is sufficient.
1865         }
1866     }
1867
1868     // No other transformations apply to volatile transfers.
1869     if (auto *M = dyn_cast<MemIntrinsic>(MI))
1870       if (M->isVolatile())
1871         return nullptr;
1872
1873     // If we have a memmove and the source operation is a constant global,
1874     // then the source and dest pointers can't alias, so we can change this
1875     // into a call to memcpy.
1876     if (auto *MMI = dyn_cast<AnyMemMoveInst>(MI)) {
1877       if (GlobalVariable *GVSrc = dyn_cast<GlobalVariable>(MMI->getSource()))
1878         if (GVSrc->isConstant()) {
1879           Module *M = CI.getModule();
1880           Intrinsic::ID MemCpyID =
1881               isa<AtomicMemMoveInst>(MMI)
1882                   ? Intrinsic::memcpy_element_unordered_atomic
1883                   : Intrinsic::memcpy;
1884           Type *Tys[3] = { CI.getArgOperand(0)->getType(),
1885                            CI.getArgOperand(1)->getType(),
1886                            CI.getArgOperand(2)->getType() };
1887           CI.setCalledFunction(Intrinsic::getDeclaration(M, MemCpyID, Tys));
1888           Changed = true;
1889         }
1890     }
1891
1892     if (AnyMemTransferInst *MTI = dyn_cast<AnyMemTransferInst>(MI)) {
1893       // memmove(x,x,size) -> noop.
1894       if (MTI->getSource() == MTI->getDest())
1895         return eraseInstFromFunction(CI);
1896     }
1897
1898     // If we can determine a pointer alignment that is bigger than currently
1899     // set, update the alignment.
1900     if (auto *MTI = dyn_cast<AnyMemTransferInst>(MI)) {
1901       if (Instruction *I = SimplifyAnyMemTransfer(MTI))
1902         return I;
1903     } else if (auto *MSI = dyn_cast<AnyMemSetInst>(MI)) {
1904       if (Instruction *I = SimplifyAnyMemSet(MSI))
1905         return I;
1906     }
1907
1908     if (Changed) return II;
1909   }
1910
1911   if (Instruction *I = SimplifyNVVMIntrinsic(II, *this))
1912     return I;
1913
1914   auto SimplifyDemandedVectorEltsLow = [this](Value *Op, unsigned Width,
1915                                               unsigned DemandedWidth) {
1916     APInt UndefElts(Width, 0);
1917     APInt DemandedElts = APInt::getLowBitsSet(Width, DemandedWidth);
1918     return SimplifyDemandedVectorElts(Op, DemandedElts, UndefElts);
1919   };
1920
1921   switch (II->getIntrinsicID()) {
1922   default: break;
1923   case Intrinsic::objectsize:
1924     if (ConstantInt *N =
1925             lowerObjectSizeCall(II, DL, &TLI, /*MustSucceed=*/false))
1926       return replaceInstUsesWith(CI, N);
1927     return nullptr;
1928   case Intrinsic::bswap: {
1929     Value *IIOperand = II->getArgOperand(0);
1930     Value *X = nullptr;
1931
1932     // bswap(trunc(bswap(x))) -> trunc(lshr(x, c))
1933     if (match(IIOperand, m_Trunc(m_BSwap(m_Value(X))))) {
1934       unsigned C = X->getType()->getPrimitiveSizeInBits() -
1935         IIOperand->getType()->getPrimitiveSizeInBits();
1936       Value *CV = ConstantInt::get(X->getType(), C);
1937       Value *V = Builder.CreateLShr(X, CV);
1938       return new TruncInst(V, IIOperand->getType());
1939     }
1940     break;
1941   }
1942   case Intrinsic::masked_load:
1943     if (Value *SimplifiedMaskedOp = simplifyMaskedLoad(*II, Builder))
1944       return replaceInstUsesWith(CI, SimplifiedMaskedOp);
1945     break;
1946   case Intrinsic::masked_store:
1947     return simplifyMaskedStore(*II, *this);
1948   case Intrinsic::masked_gather:
1949     return simplifyMaskedGather(*II, *this);
1950   case Intrinsic::masked_scatter:
1951     return simplifyMaskedScatter(*II, *this);
1952   case Intrinsic::launder_invariant_group:
1953   case Intrinsic::strip_invariant_group:
1954     if (auto *SkippedBarrier = simplifyInvariantGroupIntrinsic(*II, *this))
1955       return replaceInstUsesWith(*II, SkippedBarrier);
1956     break;
1957   case Intrinsic::powi:
1958     if (ConstantInt *Power = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1))) {
1959       // 0 and 1 are handled in instsimplify
1960
1961       // powi(x, -1) -> 1/x
1962       if (Power->isMinusOne())
1963         return BinaryOperator::CreateFDiv(ConstantFP::get(CI.getType(), 1.0),
1964                                           II->getArgOperand(0));
1965       // powi(x, 2) -> x*x
1966       if (Power->equalsInt(2))
1967         return BinaryOperator::CreateFMul(II->getArgOperand(0),
1968                                           II->getArgOperand(0));
1969     }
1970     break;
1971
1972   case Intrinsic::cttz:
1973   case Intrinsic::ctlz:
1974     if (auto *I = foldCttzCtlz(*II, *this))
1975       return I;
1976     break;
1977
1978   case Intrinsic::ctpop:
1979     if (auto *I = foldCtpop(*II, *this))
1980       return I;
1981     break;
1982
1983   case Intrinsic::fshl:
1984   case Intrinsic::fshr: {
1985     const APInt *SA;
1986     if (match(II->getArgOperand(2), m_APInt(SA))) {
1987       Value *Op0 = II->getArgOperand(0), *Op1 = II->getArgOperand(1);
1988       unsigned BitWidth = SA->getBitWidth();
1989       uint64_t ShiftAmt = SA->urem(BitWidth);
1990       assert(ShiftAmt != 0 && "SimplifyCall should have handled zero shift");
1991       // Normalize to funnel shift left.
1992       if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::fshr)
1993         ShiftAmt = BitWidth - ShiftAmt;
1994
1995       // fshl(X, 0, C) -> shl X, C
1996       // fshl(X, undef, C) -> shl X, C
1997       if (match(Op1, m_Zero()) || match(Op1, m_Undef()))
1998         return BinaryOperator::CreateShl(
1999             Op0, ConstantInt::get(II->getType(), ShiftAmt));
2000
2001       // fshl(0, X, C) -> lshr X, (BW-C)
2002       // fshl(undef, X, C) -> lshr X, (BW-C)
2003       if (match(Op0, m_Zero()) || match(Op0, m_Undef()))
2004         return BinaryOperator::CreateLShr(
2005             Op1, ConstantInt::get(II->getType(), BitWidth - ShiftAmt));
2006     }
2007
2008     // The shift amount (operand 2) of a funnel shift is modulo the bitwidth,
2009     // so only the low bits of the shift amount are demanded if the bitwidth is
2010     // a power-of-2.
2011     unsigned BitWidth = II->getType()->getScalarSizeInBits();
2012     if (!isPowerOf2_32(BitWidth))
2013       break;
2014     APInt Op2Demanded = APInt::getLowBitsSet(BitWidth, Log2_32_Ceil(BitWidth));
2015     KnownBits Op2Known(BitWidth);
2016     if (SimplifyDemandedBits(II, 2, Op2Demanded, Op2Known))
2017       return &CI;
2018     break;
2019   }
2020   case Intrinsic::uadd_with_overflow:
2021   case Intrinsic::sadd_with_overflow:
2022   case Intrinsic::umul_with_overflow:
2023   case Intrinsic::smul_with_overflow:
2024     if (Instruction *I = canonicalizeConstantArg0ToArg1(CI))
2025       return I;
2026     LLVM_FALLTHROUGH;
2027
2028   case Intrinsic::usub_with_overflow:
2029   case Intrinsic::ssub_with_overflow: {
2030     OverflowCheckFlavor OCF =
2031         IntrinsicIDToOverflowCheckFlavor(II->getIntrinsicID());
2032     assert(OCF != OCF_INVALID && "unexpected!");
2033
2034     Value *OperationResult = nullptr;
2035     Constant *OverflowResult = nullptr;
2036     if (OptimizeOverflowCheck(OCF, II->getArgOperand(0), II->getArgOperand(1),
2037                               *II, OperationResult, OverflowResult))
2038       return CreateOverflowTuple(II, OperationResult, OverflowResult);
2039
2040     break;
2041   }
2042
2043   case Intrinsic::uadd_sat:
2044   case Intrinsic::sadd_sat:
2045     if (Instruction *I = canonicalizeConstantArg0ToArg1(CI))
2046       return I;
2047     LLVM_FALLTHROUGH;
2048   case Intrinsic::usub_sat:
2049   case Intrinsic::ssub_sat: {
2050     Value *Arg0 = II->getArgOperand(0);
2051     Value *Arg1 = II->getArgOperand(1);
2052     Intrinsic::ID IID = II->getIntrinsicID();
2053
2054     // Make use of known overflow information.
2055     OverflowResult OR;
2056     switch (IID) {
2057     default:
2058       llvm_unreachable("Unexpected intrinsic!");
2059     case Intrinsic::uadd_sat:
2060       OR = computeOverflowForUnsignedAdd(Arg0, Arg1, II);
2061       if (OR == OverflowResult::NeverOverflows)
2062         return BinaryOperator::CreateNUWAdd(Arg0, Arg1);
2063       if (OR == OverflowResult::AlwaysOverflows)
2064         return replaceInstUsesWith(*II,
2065                                    ConstantInt::getAllOnesValue(II->getType()));
2066       break;
2067     case Intrinsic::usub_sat:
2068       OR = computeOverflowForUnsignedSub(Arg0, Arg1, II);
2069       if (OR == OverflowResult::NeverOverflows)
2070         return BinaryOperator::CreateNUWSub(Arg0, Arg1);
2071       if (OR == OverflowResult::AlwaysOverflows)
2072         return replaceInstUsesWith(*II,
2073                                    ConstantInt::getNullValue(II->getType()));
2074       break;
2075     case Intrinsic::sadd_sat:
2076       if (willNotOverflowSignedAdd(Arg0, Arg1, *II))
2077         return BinaryOperator::CreateNSWAdd(Arg0, Arg1);
2078       break;
2079     case Intrinsic::ssub_sat:
2080       if (willNotOverflowSignedSub(Arg0, Arg1, *II))
2081         return BinaryOperator::CreateNSWSub(Arg0, Arg1);
2082       break;
2083     }
2084
2085     // ssub.sat(X, C) -> sadd.sat(X, -C) if C != MIN
2086     Constant *C;
2087     if (IID == Intrinsic::ssub_sat && match(Arg1, m_Constant(C)) &&
2088         C->isNotMinSignedValue()) {
2089       Value *NegVal = ConstantExpr::getNeg(C);
2090       return replaceInstUsesWith(
2091           *II, Builder.CreateBinaryIntrinsic(
2092               Intrinsic::sadd_sat, Arg0, NegVal));
2093     }
2094
2095     // sat(sat(X + Val2) + Val) -> sat(X + (Val+Val2))
2096     // sat(sat(X - Val2) - Val) -> sat(X - (Val+Val2))
2097     // if Val and Val2 have the same sign
2098     if (auto *Other = dyn_cast<IntrinsicInst>(Arg0)) {
2099       Value *X;
2100       const APInt *Val, *Val2;
2101       APInt NewVal;
2102       bool IsUnsigned =
2103           IID == Intrinsic::uadd_sat || IID == Intrinsic::usub_sat;
2104       if (Other->getIntrinsicID() == II->getIntrinsicID() &&
2105           match(Arg1, m_APInt(Val)) &&
2106           match(Other->getArgOperand(0), m_Value(X)) &&
2107           match(Other->getArgOperand(1), m_APInt(Val2))) {
2108         if (IsUnsigned)
2109           NewVal = Val->uadd_sat(*Val2);
2110         else if (Val->isNonNegative() == Val2->isNonNegative()) {
2111           bool Overflow;
2112           NewVal = Val->sadd_ov(*Val2, Overflow);
2113           if (Overflow) {
2114             // Both adds together may add more than SignedMaxValue
2115             // without saturating the final result.
2116             break;
2117           }
2118         } else {
2119           // Cannot fold saturated addition with different signs.
2120           break;
2121         }
2122
2123         return replaceInstUsesWith(
2124             *II, Builder.CreateBinaryIntrinsic(
2125                      IID, X, ConstantInt::get(II->getType(), NewVal)));
2126       }
2127     }
2128     break;
2129   }
2130
2131   case Intrinsic::minnum:
2132   case Intrinsic::maxnum:
2133   case Intrinsic::minimum:
2134   case Intrinsic::maximum: {
2135     if (Instruction *I = canonicalizeConstantArg0ToArg1(CI))
2136       return I;
2137     Value *Arg0 = II->getArgOperand(0);
2138     Value *Arg1 = II->getArgOperand(1);
2139     Intrinsic::ID IID = II->getIntrinsicID();
2140     Value *X, *Y;
2141     if (match(Arg0, m_FNeg(m_Value(X))) && match(Arg1, m_FNeg(m_Value(Y))) &&
2142         (Arg0->hasOneUse() || Arg1->hasOneUse())) {
2143       // If both operands are negated, invert the call and negate the result:
2144       // min(-X, -Y) --> -(max(X, Y))
2145       // max(-X, -Y) --> -(min(X, Y))
2146       Intrinsic::ID NewIID;
2147       switch (IID) {
2148       case Intrinsic::maxnum:
2149         NewIID = Intrinsic::minnum;
2150         break;
2151       case Intrinsic::minnum:
2152         NewIID = Intrinsic::maxnum;
2153         break;
2154       case Intrinsic::maximum:
2155         NewIID = Intrinsic::minimum;
2156         break;
2157       case Intrinsic::minimum:
2158         NewIID = Intrinsic::maximum;
2159         break;
2160       default:
2161         llvm_unreachable("unexpected intrinsic ID");
2162       }
2163       Value *NewCall = Builder.CreateBinaryIntrinsic(NewIID, X, Y, II);
2164       Instruction *FNeg = BinaryOperator::CreateFNeg(NewCall);
2165       FNeg->copyIRFlags(II);
2166       return FNeg;
2167     }
2168
2169     // m(m(X, C2), C1) -> m(X, C)
2170     const APFloat *C1, *C2;
2171     if (auto *M = dyn_cast<IntrinsicInst>(Arg0)) {
2172       if (M->getIntrinsicID() == IID && match(Arg1, m_APFloat(C1)) &&
2173           ((match(M->getArgOperand(0), m_Value(X)) &&
2174             match(M->getArgOperand(1), m_APFloat(C2))) ||
2175            (match(M->getArgOperand(1), m_Value(X)) &&
2176             match(M->getArgOperand(0), m_APFloat(C2))))) {
2177         APFloat Res(0.0);
2178         switch (IID) {
2179         case Intrinsic::maxnum:
2180           Res = maxnum(*C1, *C2);
2181           break;
2182         case Intrinsic::minnum:
2183           Res = minnum(*C1, *C2);
2184           break;
2185         case Intrinsic::maximum:
2186           Res = maximum(*C1, *C2);
2187           break;
2188         case Intrinsic::minimum:
2189           Res = minimum(*C1, *C2);
2190           break;
2191         default:
2192           llvm_unreachable("unexpected intrinsic ID");
2193         }
2194         Instruction *NewCall = Builder.CreateBinaryIntrinsic(
2195             IID, X, ConstantFP::get(Arg0->getType(), Res));
2196         NewCall->copyIRFlags(II);
2197         return replaceInstUsesWith(*II, NewCall);
2198       }
2199     }
2200
2201     break;
2202   }
2203   case Intrinsic::fmuladd: {
2204     // Canonicalize fast fmuladd to the separate fmul + fadd.
2205     if (II->isFast()) {
2206       BuilderTy::FastMathFlagGuard Guard(Builder);
2207       Builder.setFastMathFlags(II->getFastMathFlags());
2208       Value *Mul = Builder.CreateFMul(II->getArgOperand(0),
2209                                       II->getArgOperand(1));
2210       Value *Add = Builder.CreateFAdd(Mul, II->getArgOperand(2));
2211       Add->takeName(II);
2212       return replaceInstUsesWith(*II, Add);
2213     }
2214
2215     LLVM_FALLTHROUGH;
2216   }
2217   case Intrinsic::fma: {
2218     if (Instruction *I = canonicalizeConstantArg0ToArg1(CI))
2219       return I;
2220
2221     // fma fneg(x), fneg(y), z -> fma x, y, z
2222     Value *Src0 = II->getArgOperand(0);
2223     Value *Src1 = II->getArgOperand(1);
2224     Value *X, *Y;
2225     if (match(Src0, m_FNeg(m_Value(X))) && match(Src1, m_FNeg(m_Value(Y)))) {
2226       II->setArgOperand(0, X);
2227       II->setArgOperand(1, Y);
2228       return II;
2229     }
2230
2231     // fma fabs(x), fabs(x), z -> fma x, x, z
2232     if (match(Src0, m_FAbs(m_Value(X))) &&
2233         match(Src1, m_FAbs(m_Specific(X)))) {
2234       II->setArgOperand(0, X);
2235       II->setArgOperand(1, X);
2236       return II;
2237     }
2238
2239     // fma x, 1, z -> fadd x, z
2240     if (match(Src1, m_FPOne())) {
2241       auto *FAdd = BinaryOperator::CreateFAdd(Src0, II->getArgOperand(2));
2242       FAdd->copyFastMathFlags(II);
2243       return FAdd;
2244     }
2245
2246     break;
2247   }
2248   case Intrinsic::fabs: {
2249     Value *Cond;
2250     Constant *LHS, *RHS;
2251     if (match(II->getArgOperand(0),
2252               m_Select(m_Value(Cond), m_Constant(LHS), m_Constant(RHS)))) {
2253       CallInst *Call0 = Builder.CreateCall(II->getCalledFunction(), {LHS});
2254       CallInst *Call1 = Builder.CreateCall(II->getCalledFunction(), {RHS});
2255       return SelectInst::Create(Cond, Call0, Call1);
2256     }
2257
2258     LLVM_FALLTHROUGH;
2259   }
2260   case Intrinsic::ceil:
2261   case Intrinsic::floor:
2262   case Intrinsic::round:
2263   case Intrinsic::nearbyint:
2264   case Intrinsic::rint:
2265   case Intrinsic::trunc: {
2266     Value *ExtSrc;
2267     if (match(II->getArgOperand(0), m_OneUse(m_FPExt(m_Value(ExtSrc))))) {
2268       // Narrow the call: intrinsic (fpext x) -> fpext (intrinsic x)
2269       Value *NarrowII =
2270           Builder.CreateUnaryIntrinsic(II->getIntrinsicID(), ExtSrc, II);
2271       return new FPExtInst(NarrowII, II->getType());
2272     }
2273     break;
2274   }
2275   case Intrinsic::cos:
2276   case Intrinsic::amdgcn_cos: {
2277     Value *X;
2278     Value *Src = II->getArgOperand(0);
2279     if (match(Src, m_FNeg(m_Value(X))) || match(Src, m_FAbs(m_Value(X)))) {
2280       // cos(-x) -> cos(x)
2281       // cos(fabs(x)) -> cos(x)
2282       II->setArgOperand(0, X);
2283       return II;
2284     }
2285     break;
2286   }
2287   case Intrinsic::sin: {
2288     Value *X;
2289     if (match(II->getArgOperand(0), m_OneUse(m_FNeg(m_Value(X))))) {
2290       // sin(-x) --> -sin(x)
2291       Value *NewSin = Builder.CreateUnaryIntrinsic(Intrinsic::sin, X, II);
2292       Instruction *FNeg = BinaryOperator::CreateFNeg(NewSin);
2293       FNeg->copyFastMathFlags(II);
2294       return FNeg;
2295     }
2296     break;
2297   }
2298   case Intrinsic::ppc_altivec_lvx:
2299   case Intrinsic::ppc_altivec_lvxl:
2300     // Turn PPC lvx -> load if the pointer is known aligned.
2301     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(0), 16, DL, II, &AC,
2302                                    &DT) >= 16) {
2303       Value *Ptr = Builder.CreateBitCast(II->getArgOperand(0),
2304                                          PointerType::getUnqual(II->getType()));
2305       return new LoadInst(Ptr);
2306     }
2307     break;
2308   case Intrinsic::ppc_vsx_lxvw4x:
2309   case Intrinsic::ppc_vsx_lxvd2x: {
2310     // Turn PPC VSX loads into normal loads.
2311     Value *Ptr = Builder.CreateBitCast(II->getArgOperand(0),
2312                                        PointerType::getUnqual(II->getType()));
2313     return new LoadInst(Ptr, Twine(""), false, 1);
2314   }
2315   case Intrinsic::ppc_altivec_stvx:
2316   case Intrinsic::ppc_altivec_stvxl:
2317     // Turn stvx -> store if the pointer is known aligned.
2318     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(1), 16, DL, II, &AC,
2319                                    &DT) >= 16) {
2320       Type *OpPtrTy =
2321         PointerType::getUnqual(II->getArgOperand(0)->getType());
2322       Value *Ptr = Builder.CreateBitCast(II->getArgOperand(1), OpPtrTy);
2323       return new StoreInst(II->getArgOperand(0), Ptr);
2324     }
2325     break;
2326   case Intrinsic::ppc_vsx_stxvw4x:
2327   case Intrinsic::ppc_vsx_stxvd2x: {
2328     // Turn PPC VSX stores into normal stores.
2329     Type *OpPtrTy = PointerType::getUnqual(II->getArgOperand(0)->getType());
2330     Value *Ptr = Builder.CreateBitCast(II->getArgOperand(1), OpPtrTy);
2331     return new StoreInst(II->getArgOperand(0), Ptr, false, 1);
2332   }
2333   case Intrinsic::ppc_qpx_qvlfs:
2334     // Turn PPC QPX qvlfs -> load if the pointer is known aligned.
2335     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(0), 16, DL, II, &AC,
2336                                    &DT) >= 16) {
2337       Type *VTy = VectorType::get(Builder.getFloatTy(),
2338                                   II->getType()->getVectorNumElements());
2339       Value *Ptr = Builder.CreateBitCast(II->getArgOperand(0),
2340                                          PointerType::getUnqual(VTy));
2341       Value *Load = Builder.CreateLoad(Ptr);
2342       return new FPExtInst(Load, II->getType());
2343     }
2344     break;
2345   case Intrinsic::ppc_qpx_qvlfd:
2346     // Turn PPC QPX qvlfd -> load if the pointer is known aligned.
2347     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(0), 32, DL, II, &AC,
2348                                    &DT) >= 32) {
2349       Value *Ptr = Builder.CreateBitCast(II->getArgOperand(0),
2350                                          PointerType::getUnqual(II->getType()));
2351       return new LoadInst(Ptr);
2352     }
2353     break;
2354   case Intrinsic::ppc_qpx_qvstfs:
2355     // Turn PPC QPX qvstfs -> store if the pointer is known aligned.
2356     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(1), 16, DL, II, &AC,
2357                                    &DT) >= 16) {
2358       Type *VTy = VectorType::get(Builder.getFloatTy(),
2359           II->getArgOperand(0)->getType()->getVectorNumElements());
2360       Value *TOp = Builder.CreateFPTrunc(II->getArgOperand(0), VTy);
2361       Type *OpPtrTy = PointerType::getUnqual(VTy);
2362       Value *Ptr = Builder.CreateBitCast(II->getArgOperand(1), OpPtrTy);
2363       return new StoreInst(TOp, Ptr);
2364     }
2365     break;
2366   case Intrinsic::ppc_qpx_qvstfd:
2367     // Turn PPC QPX qvstfd -> store if the pointer is known aligned.
2368     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(1), 32, DL, II, &AC,
2369                                    &DT) >= 32) {
2370       Type *OpPtrTy =
2371         PointerType::getUnqual(II->getArgOperand(0)->getType());
2372       Value *Ptr = Builder.CreateBitCast(II->getArgOperand(1), OpPtrTy);
2373       return new StoreInst(II->getArgOperand(0), Ptr);
2374     }
2375     break;
2376
2377   case Intrinsic::x86_bmi_bextr_32:
2378   case Intrinsic::x86_bmi_bextr_64:
2379   case Intrinsic::x86_tbm_bextri_u32:
2380   case Intrinsic::x86_tbm_bextri_u64:
2381     // If the RHS is a constant we can try some simplifications.
2382     if (auto *C = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1))) {
2383       uint64_t Shift = C->getZExtValue();
2384       uint64_t Length = (Shift >> 8) & 0xff;
2385       Shift &= 0xff;
2386       unsigned BitWidth = II->getType()->getIntegerBitWidth();
2387       // If the length is 0 or the shift is out of range, replace with zero.
2388       if (Length == 0 || Shift >= BitWidth)
2389         return replaceInstUsesWith(CI, ConstantInt::get(II->getType(), 0));
2390       // If the LHS is also a constant, we can completely constant fold this.
2391       if (auto *InC = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(0))) {
2392         uint64_t Result = InC->getZExtValue() >> Shift;
2393         if (Length > BitWidth)
2394           Length = BitWidth;
2395         Result &= maskTrailingOnes<uint64_t>(Length);
2396         return replaceInstUsesWith(CI, ConstantInt::get(II->getType(), Result));
2397       }
2398       // TODO should we turn this into 'and' if shift is 0? Or 'shl' if we
2399       // are only masking bits that a shift already cleared?
2400     }
2401     break;
2402
2403   case Intrinsic::x86_bmi_bzhi_32:
2404   case Intrinsic::x86_bmi_bzhi_64:
2405     // If the RHS is a constant we can try some simplifications.
2406     if (auto *C = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1))) {
2407       uint64_t Index = C->getZExtValue() & 0xff;
2408       unsigned BitWidth = II->getType()->getIntegerBitWidth();
2409       if (Index >= BitWidth)
2410         return replaceInstUsesWith(CI, II->getArgOperand(0));
2411       if (Index == 0)
2412         return replaceInstUsesWith(CI, ConstantInt::get(II->getType(), 0));
2413       // If the LHS is also a constant, we can completely constant fold this.
2414       if (auto *InC = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(0))) {
2415         uint64_t Result = InC->getZExtValue();
2416         Result &= maskTrailingOnes<uint64_t>(Index);
2417         return replaceInstUsesWith(CI, ConstantInt::get(II->getType(), Result));
2418       }
2419       // TODO should we convert this to an AND if the RHS is constant?
2420     }
2421     break;
2422
2423   case Intrinsic::x86_vcvtph2ps_128:
2424   case Intrinsic::x86_vcvtph2ps_256: {
2425     auto Arg = II->getArgOperand(0);
2426     auto ArgType = cast<VectorType>(Arg->getType());
2427     auto RetType = cast<VectorType>(II->getType());
2428     unsigned ArgWidth = ArgType->getNumElements();
2429     unsigned RetWidth = RetType->getNumElements();
2430     assert(RetWidth <= ArgWidth && "Unexpected input/return vector widths");
2431     assert(ArgType->isIntOrIntVectorTy() &&
2432            ArgType->getScalarSizeInBits() == 16 &&
2433            "CVTPH2PS input type should be 16-bit integer vector");
2434     assert(RetType->getScalarType()->isFloatTy() &&
2435            "CVTPH2PS output type should be 32-bit float vector");
2436
2437     // Constant folding: Convert to generic half to single conversion.
2438     if (isa<ConstantAggregateZero>(Arg))
2439       return replaceInstUsesWith(*II, ConstantAggregateZero::get(RetType));
2440
2441     if (isa<ConstantDataVector>(Arg)) {
2442       auto VectorHalfAsShorts = Arg;
2443       if (RetWidth < ArgWidth) {
2444         SmallVector<uint32_t, 8> SubVecMask;
2445         for (unsigned i = 0; i != RetWidth; ++i)
2446           SubVecMask.push_back((int)i);
2447         VectorHalfAsShorts = Builder.CreateShuffleVector(
2448             Arg, UndefValue::get(ArgType), SubVecMask);
2449       }
2450
2451       auto VectorHalfType =
2452           VectorType::get(Type::getHalfTy(II->getContext()), RetWidth);
2453       auto VectorHalfs =
2454           Builder.CreateBitCast(VectorHalfAsShorts, VectorHalfType);
2455       auto VectorFloats = Builder.CreateFPExt(VectorHalfs, RetType);
2456       return replaceInstUsesWith(*II, VectorFloats);
2457     }
2458
2459     // We only use the lowest lanes of the argument.
2460     if (Value *V = SimplifyDemandedVectorEltsLow(Arg, ArgWidth, RetWidth)) {
2461       II->setArgOperand(0, V);
2462       return II;
2463     }
2464     break;
2465   }
2466
2467   case Intrinsic::x86_sse_cvtss2si:
2468   case Intrinsic::x86_sse_cvtss2si64:
2469   case Intrinsic::x86_sse_cvttss2si:
2470   case Intrinsic::x86_sse_cvttss2si64:
2471   case Intrinsic::x86_sse2_cvtsd2si:
2472   case Intrinsic::x86_sse2_cvtsd2si64:
2473   case Intrinsic::x86_sse2_cvttsd2si:
2474   case Intrinsic::x86_sse2_cvttsd2si64:
2475   case Intrinsic::x86_avx512_vcvtss2si32:
2476   case Intrinsic::x86_avx512_vcvtss2si64:
2477   case Intrinsic::x86_avx512_vcvtss2usi32:
2478   case Intrinsic::x86_avx512_vcvtss2usi64:
2479   case Intrinsic::x86_avx512_vcvtsd2si32:
2480   case Intrinsic::x86_avx512_vcvtsd2si64:
2481   case Intrinsic::x86_avx512_vcvtsd2usi32:
2482   case Intrinsic::x86_avx512_vcvtsd2usi64:
2483   case Intrinsic::x86_avx512_cvttss2si:
2484   case Intrinsic::x86_avx512_cvttss2si64:
2485   case Intrinsic::x86_avx512_cvttss2usi:
2486   case Intrinsic::x86_avx512_cvttss2usi64:
2487   case Intrinsic::x86_avx512_cvttsd2si:
2488   case Intrinsic::x86_avx512_cvttsd2si64:
2489   case Intrinsic::x86_avx512_cvttsd2usi:
2490   case Intrinsic::x86_avx512_cvttsd2usi64: {
2491     // These intrinsics only demand the 0th element of their input vectors. If
2492     // we can simplify the input based on that, do so now.
2493     Value *Arg = II->getArgOperand(0);
2494     unsigned VWidth = Arg->getType()->getVectorNumElements();
2495     if (Value *V = SimplifyDemandedVectorEltsLow(Arg, VWidth, 1)) {
2496       II->setArgOperand(0, V);
2497       return II;
2498     }
2499     break;
2500   }
2501
2502   case Intrinsic::x86_sse41_round_ps:
2503   case Intrinsic::x86_sse41_round_pd:
2504   case Intrinsic::x86_avx_round_ps_256:
2505   case Intrinsic::x86_avx_round_pd_256:
2506   case Intrinsic::x86_avx512_mask_rndscale_ps_128:
2507   case Intrinsic::x86_avx512_mask_rndscale_ps_256:
2508   case Intrinsic::x86_avx512_mask_rndscale_ps_512:
2509   case Intrinsic::x86_avx512_mask_rndscale_pd_128:
2510   case Intrinsic::x86_avx512_mask_rndscale_pd_256:
2511   case Intrinsic::x86_avx512_mask_rndscale_pd_512:
2512   case Intrinsic::x86_avx512_mask_rndscale_ss:
2513   case Intrinsic::x86_avx512_mask_rndscale_sd:
2514     if (Value *V = simplifyX86round(*II, Builder))
2515       return replaceInstUsesWith(*II, V);
2516     break;
2517
2518   case Intrinsic::x86_mmx_pmovmskb:
2519   case Intrinsic::x86_sse_movmsk_ps:
2520   case Intrinsic::x86_sse2_movmsk_pd:
2521   case Intrinsic::x86_sse2_pmovmskb_128:
2522   case Intrinsic::x86_avx_movmsk_pd_256:
2523   case Intrinsic::x86_avx_movmsk_ps_256:
2524   case Intrinsic::x86_avx2_pmovmskb:
2525     if (Value *V = simplifyX86movmsk(*II, Builder))
2526       return replaceInstUsesWith(*II, V);
2527     break;
2528
2529   case Intrinsic::x86_sse_comieq_ss:
2530   case Intrinsic::x86_sse_comige_ss:
2531   case Intrinsic::x86_sse_comigt_ss:
2532   case Intrinsic::x86_sse_comile_ss:
2533   case Intrinsic::x86_sse_comilt_ss:
2534   case Intrinsic::x86_sse_comineq_ss:
2535   case Intrinsic::x86_sse_ucomieq_ss:
2536   case Intrinsic::x86_sse_ucomige_ss:
2537   case Intrinsic::x86_sse_ucomigt_ss:
2538   case Intrinsic::x86_sse_ucomile_ss:
2539   case Intrinsic::x86_sse_ucomilt_ss:
2540   case Intrinsic::x86_sse_ucomineq_ss:
2541   case Intrinsic::x86_sse2_comieq_sd:
2542   case Intrinsic::x86_sse2_comige_sd:
2543   case Intrinsic::x86_sse2_comigt_sd:
2544   case Intrinsic::x86_sse2_comile_sd:
2545   case Intrinsic::x86_sse2_comilt_sd:
2546   case Intrinsic::x86_sse2_comineq_sd:
2547   case Intrinsic::x86_sse2_ucomieq_sd:
2548   case Intrinsic::x86_sse2_ucomige_sd:
2549   case Intrinsic::x86_sse2_ucomigt_sd:
2550   case Intrinsic::x86_sse2_ucomile_sd:
2551   case Intrinsic::x86_sse2_ucomilt_sd:
2552   case Intrinsic::x86_sse2_ucomineq_sd:
2553   case Intrinsic::x86_avx512_vcomi_ss:
2554   case Intrinsic::x86_avx512_vcomi_sd:
2555   case Intrinsic::x86_avx512_mask_cmp_ss:
2556   case Intrinsic::x86_avx512_mask_cmp_sd: {
2557     // These intrinsics only demand the 0th element of their input vectors. If
2558     // we can simplify the input based on that, do so now.
2559     bool MadeChange = false;
2560     Value *Arg0 = II->getArgOperand(0);
2561     Value *Arg1 = II->getArgOperand(1);
2562     unsigned VWidth = Arg0->getType()->getVectorNumElements();
2563     if (Value *V = SimplifyDemandedVectorEltsLow(Arg0, VWidth, 1)) {
2564       II->setArgOperand(0, V);
2565       MadeChange = true;
2566     }
2567     if (Value *V = SimplifyDemandedVectorEltsLow(Arg1, VWidth, 1)) {
2568       II->setArgOperand(1, V);
2569       MadeChange = true;
2570     }
2571     if (MadeChange)
2572       return II;
2573     break;
2574   }
2575   case Intrinsic::x86_avx512_cmp_pd_128:
2576   case Intrinsic::x86_avx512_cmp_pd_256:
2577   case Intrinsic::x86_avx512_cmp_pd_512:
2578   case Intrinsic::x86_avx512_cmp_ps_128:
2579   case Intrinsic::x86_avx512_cmp_ps_256:
2580   case Intrinsic::x86_avx512_cmp_ps_512: {
2581     // Folding cmp(sub(a,b),0) -> cmp(a,b) and cmp(0,sub(a,b)) -> cmp(b,a)
2582     Value *Arg0 = II->getArgOperand(0);
2583     Value *Arg1 = II->getArgOperand(1);
2584     bool Arg0IsZero = match(Arg0, m_PosZeroFP());
2585     if (Arg0IsZero)
2586       std::swap(Arg0, Arg1);
2587     Value *A, *B;
2588     // This fold requires only the NINF(not +/- inf) since inf minus
2589     // inf is nan.
2590     // NSZ(No Signed Zeros) is not needed because zeros of any sign are
2591     // equal for both compares.
2592     // NNAN is not needed because nans compare the same for both compares.
2593     // The compare intrinsic uses the above assumptions and therefore
2594     // doesn't require additional flags.
2595     if ((match(Arg0, m_OneUse(m_FSub(m_Value(A), m_Value(B)))) &&
2596          match(Arg1, m_PosZeroFP()) && isa<Instruction>(Arg0) &&
2597          cast<Instruction>(Arg0)->getFastMathFlags().noInfs())) {
2598       if (Arg0IsZero)
2599         std::swap(A, B);
2600       II->setArgOperand(0, A);
2601       II->setArgOperand(1, B);
2602       return II;
2603     }
2604     break;
2605   }
2606
2607   case Intrinsic::x86_avx512_add_ps_512:
2608   case Intrinsic::x86_avx512_div_ps_512:
2609   case Intrinsic::x86_avx512_mul_ps_512:
2610   case Intrinsic::x86_avx512_sub_ps_512:
2611   case Intrinsic::x86_avx512_add_pd_512:
2612   case Intrinsic::x86_avx512_div_pd_512:
2613   case Intrinsic::x86_avx512_mul_pd_512:
2614   case Intrinsic::x86_avx512_sub_pd_512:
2615     // If the rounding mode is CUR_DIRECTION(4) we can turn these into regular
2616     // IR operations.
2617     if (auto *R = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(2))) {
2618       if (R->getValue() == 4) {
2619         Value *Arg0 = II->getArgOperand(0);
2620         Value *Arg1 = II->getArgOperand(1);
2621
2622         Value *V;
2623         switch (II->getIntrinsicID()) {
2624         default: llvm_unreachable("Case stmts out of sync!");
2625         case Intrinsic::x86_avx512_add_ps_512:
2626         case Intrinsic::x86_avx512_add_pd_512:
2627           V = Builder.CreateFAdd(Arg0, Arg1);
2628           break;
2629         case Intrinsic::x86_avx512_sub_ps_512:
2630         case Intrinsic::x86_avx512_sub_pd_512:
2631           V = Builder.CreateFSub(Arg0, Arg1);
2632           break;
2633         case Intrinsic::x86_avx512_mul_ps_512:
2634         case Intrinsic::x86_avx512_mul_pd_512:
2635           V = Builder.CreateFMul(Arg0, Arg1);
2636           break;
2637         case Intrinsic::x86_avx512_div_ps_512:
2638         case Intrinsic::x86_avx512_div_pd_512:
2639           V = Builder.CreateFDiv(Arg0, Arg1);
2640           break;
2641         }
2642
2643         return replaceInstUsesWith(*II, V);
2644       }
2645     }
2646     break;
2647
2648   case Intrinsic::x86_avx512_mask_add_ss_round:
2649   case Intrinsic::x86_avx512_mask_div_ss_round:
2650   case Intrinsic::x86_avx512_mask_mul_ss_round:
2651   case Intrinsic::x86_avx512_mask_sub_ss_round:
2652   case Intrinsic::x86_avx512_mask_add_sd_round:
2653   case Intrinsic::x86_avx512_mask_div_sd_round:
2654   case Intrinsic::x86_avx512_mask_mul_sd_round:
2655   case Intrinsic::x86_avx512_mask_sub_sd_round:
2656     // If the rounding mode is CUR_DIRECTION(4) we can turn these into regular
2657     // IR operations.
2658     if (auto *R = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(4))) {
2659       if (R->getValue() == 4) {
2660         // Extract the element as scalars.
2661         Value *Arg0 = II->getArgOperand(0);
2662         Value *Arg1 = II->getArgOperand(1);
2663         Value *LHS = Builder.CreateExtractElement(Arg0, (uint64_t)0);
2664         Value *RHS = Builder.CreateExtractElement(Arg1, (uint64_t)0);
2665
2666         Value *V;
2667         switch (II->getIntrinsicID()) {
2668         default: llvm_unreachable("Case stmts out of sync!");
2669         case Intrinsic::x86_avx512_mask_add_ss_round:
2670         case Intrinsic::x86_avx512_mask_add_sd_round:
2671           V = Builder.CreateFAdd(LHS, RHS);
2672           break;
2673         case Intrinsic::x86_avx512_mask_sub_ss_round:
2674         case Intrinsic::x86_avx512_mask_sub_sd_round:
2675           V = Builder.CreateFSub(LHS, RHS);
2676           break;
2677         case Intrinsic::x86_avx512_mask_mul_ss_round:
2678         case Intrinsic::x86_avx512_mask_mul_sd_round:
2679           V = Builder.CreateFMul(LHS, RHS);
2680           break;
2681         case Intrinsic::x86_avx512_mask_div_ss_round:
2682         case Intrinsic::x86_avx512_mask_div_sd_round:
2683           V = Builder.CreateFDiv(LHS, RHS);
2684           break;
2685         }
2686
2687         // Handle the masking aspect of the intrinsic.
2688         Value *Mask = II->getArgOperand(3);
2689         auto *C = dyn_cast<ConstantInt>(Mask);
2690         // We don't need a select if we know the mask bit is a 1.
2691         if (!C || !C->getValue()[0]) {
2692           // Cast the mask to an i1 vector and then extract the lowest element.
2693           auto *MaskTy = VectorType::get(Builder.getInt1Ty(),
2694                              cast<IntegerType>(Mask->getType())->getBitWidth());
2695           Mask = Builder.CreateBitCast(Mask, MaskTy);
2696           Mask = Builder.CreateExtractElement(Mask, (uint64_t)0);
2697           // Extract the lowest element from the passthru operand.
2698           Value *Passthru = Builder.CreateExtractElement(II->getArgOperand(2),
2699                                                           (uint64_t)0);
2700           V = Builder.CreateSelect(Mask, V, Passthru);
2701         }
2702
2703         // Insert the result back into the original argument 0.
2704         V = Builder.CreateInsertElement(Arg0, V, (uint64_t)0);
2705
2706         return replaceInstUsesWith(*II, V);
2707       }
2708     }
2709     LLVM_FALLTHROUGH;
2710
2711   // X86 scalar intrinsics simplified with SimplifyDemandedVectorElts.
2712   case Intrinsic::x86_avx512_mask_max_ss_round:
2713   case Intrinsic::x86_avx512_mask_min_ss_round:
2714   case Intrinsic::x86_avx512_mask_max_sd_round:
2715   case Intrinsic::x86_avx512_mask_min_sd_round:
2716   case Intrinsic::x86_sse_cmp_ss:
2717   case Intrinsic::x86_sse_min_ss:
2718   case Intrinsic::x86_sse_max_ss:
2719   case Intrinsic::x86_sse2_cmp_sd:
2720   case Intrinsic::x86_sse2_min_sd:
2721   case Intrinsic::x86_sse2_max_sd:
2722   case Intrinsic::x86_xop_vfrcz_ss:
2723   case Intrinsic::x86_xop_vfrcz_sd: {
2724    unsigned VWidth = II->getType()->getVectorNumElements();
2725    APInt UndefElts(VWidth, 0);
2726    APInt AllOnesEltMask(APInt::getAllOnesValue(VWidth));
2727    if (Value *V = SimplifyDemandedVectorElts(II, AllOnesEltMask, UndefElts)) {
2728      if (V != II)
2729        return replaceInstUsesWith(*II, V);
2730      return II;
2731    }
2732    break;
2733   }
2734   case Intrinsic::x86_sse41_round_ss:
2735   case Intrinsic::x86_sse41_round_sd: {
2736     unsigned VWidth = II->getType()->getVectorNumElements();
2737     APInt UndefElts(VWidth, 0);
2738     APInt AllOnesEltMask(APInt::getAllOnesValue(VWidth));
2739     if (Value *V = SimplifyDemandedVectorElts(II, AllOnesEltMask, UndefElts)) {
2740       if (V != II)
2741         return replaceInstUsesWith(*II, V);
2742       return II;
2743     } else if (Value *V = simplifyX86round(*II, Builder))
2744       return replaceInstUsesWith(*II, V);
2745     break;
2746   }
2747
2748   // Constant fold ashr( <A x Bi>, Ci ).
2749   // Constant fold lshr( <A x Bi>, Ci ).
2750   // Constant fold shl( <A x Bi>, Ci ).
2751   case Intrinsic::x86_sse2_psrai_d:
2752   case Intrinsic::x86_sse2_psrai_w:
2753   case Intrinsic::x86_avx2_psrai_d:
2754   case Intrinsic::x86_avx2_psrai_w:
2755   case Intrinsic::x86_avx512_psrai_q_128:
2756   case Intrinsic::x86_avx512_psrai_q_256:
2757   case Intrinsic::x86_avx512_psrai_d_512:
2758   case Intrinsic::x86_avx512_psrai_q_512:
2759   case Intrinsic::x86_avx512_psrai_w_512:
2760   case Intrinsic::x86_sse2_psrli_d:
2761   case Intrinsic::x86_sse2_psrli_q:
2762   case Intrinsic::x86_sse2_psrli_w:
2763   case Intrinsic::x86_avx2_psrli_d:
2764   case Intrinsic::x86_avx2_psrli_q:
2765   case Intrinsic::x86_avx2_psrli_w:
2766   case Intrinsic::x86_avx512_psrli_d_512:
2767   case Intrinsic::x86_avx512_psrli_q_512:
2768   case Intrinsic::x86_avx512_psrli_w_512:
2769   case Intrinsic::x86_sse2_pslli_d:
2770   case Intrinsic::x86_sse2_pslli_q:
2771   case Intrinsic::x86_sse2_pslli_w:
2772   case Intrinsic::x86_avx2_pslli_d:
2773   case Intrinsic::x86_avx2_pslli_q:
2774   case Intrinsic::x86_avx2_pslli_w:
2775   case Intrinsic::x86_avx512_pslli_d_512:
2776   case Intrinsic::x86_avx512_pslli_q_512:
2777   case Intrinsic::x86_avx512_pslli_w_512:
2778     if (Value *V = simplifyX86immShift(*II, Builder))
2779       return replaceInstUsesWith(*II, V);
2780     break;
2781
2782   case Intrinsic::x86_sse2_psra_d:
2783   case Intrinsic::x86_sse2_psra_w:
2784   case Intrinsic::x86_avx2_psra_d:
2785   case Intrinsic::x86_avx2_psra_w:
2786   case Intrinsic::x86_avx512_psra_q_128:
2787   case Intrinsic::x86_avx512_psra_q_256:
2788   case Intrinsic::x86_avx512_psra_d_512:
2789   case Intrinsic::x86_avx512_psra_q_512:
2790   case Intrinsic::x86_avx512_psra_w_512:
2791   case Intrinsic::x86_sse2_psrl_d:
2792   case Intrinsic::x86_sse2_psrl_q:
2793   case Intrinsic::x86_sse2_psrl_w:
2794   case Intrinsic::x86_avx2_psrl_d:
2795   case Intrinsic::x86_avx2_psrl_q:
2796   case Intrinsic::x86_avx2_psrl_w:
2797   case Intrinsic::x86_avx512_psrl_d_512:
2798   case Intrinsic::x86_avx512_psrl_q_512:
2799   case Intrinsic::x86_avx512_psrl_w_512:
2800   case Intrinsic::x86_sse2_psll_d:
2801   case Intrinsic::x86_sse2_psll_q:
2802   case Intrinsic::x86_sse2_psll_w:
2803   case Intrinsic::x86_avx2_psll_d:
2804   case Intrinsic::x86_avx2_psll_q:
2805   case Intrinsic::x86_avx2_psll_w:
2806   case Intrinsic::x86_avx512_psll_d_512:
2807   case Intrinsic::x86_avx512_psll_q_512:
2808   case Intrinsic::x86_avx512_psll_w_512: {
2809     if (Value *V = simplifyX86immShift(*II, Builder))
2810       return replaceInstUsesWith(*II, V);
2811
2812     // SSE2/AVX2 uses only the first 64-bits of the 128-bit vector
2813     // operand to compute the shift amount.
2814     Value *Arg1 = II->getArgOperand(1);
2815     assert(Arg1->getType()->getPrimitiveSizeInBits() == 128 &&
2816            "Unexpected packed shift size");
2817     unsigned VWidth = Arg1->getType()->getVectorNumElements();
2818
2819     if (Value *V = SimplifyDemandedVectorEltsLow(Arg1, VWidth, VWidth / 2)) {
2820       II->setArgOperand(1, V);
2821       return II;
2822     }
2823     break;
2824   }
2825
2826   case Intrinsic::x86_avx2_psllv_d:
2827   case Intrinsic::x86_avx2_psllv_d_256:
2828   case Intrinsic::x86_avx2_psllv_q:
2829   case Intrinsic::x86_avx2_psllv_q_256:
2830   case Intrinsic::x86_avx512_psllv_d_512:
2831   case Intrinsic::x86_avx512_psllv_q_512:
2832   case Intrinsic::x86_avx512_psllv_w_128:
2833   case Intrinsic::x86_avx512_psllv_w_256:
2834   case Intrinsic::x86_avx512_psllv_w_512:
2835   case Intrinsic::x86_avx2_psrav_d:
2836   case Intrinsic::x86_avx2_psrav_d_256:
2837   case Intrinsic::x86_avx512_psrav_q_128:
2838   case Intrinsic::x86_avx512_psrav_q_256:
2839   case Intrinsic::x86_avx512_psrav_d_512:
2840   case Intrinsic::x86_avx512_psrav_q_512:
2841   case Intrinsic::x86_avx512_psrav_w_128:
2842   case Intrinsic::x86_avx512_psrav_w_256:
2843   case Intrinsic::x86_avx512_psrav_w_512:
2844   case Intrinsic::x86_avx2_psrlv_d:
2845   case Intrinsic::x86_avx2_psrlv_d_256:
2846   case Intrinsic::x86_avx2_psrlv_q:
2847   case Intrinsic::x86_avx2_psrlv_q_256:
2848   case Intrinsic::x86_avx512_psrlv_d_512:
2849   case Intrinsic::x86_avx512_psrlv_q_512:
2850   case Intrinsic::x86_avx512_psrlv_w_128:
2851   case Intrinsic::x86_avx512_psrlv_w_256:
2852   case Intrinsic::x86_avx512_psrlv_w_512:
2853     if (Value *V = simplifyX86varShift(*II, Builder))
2854       return replaceInstUsesWith(*II, V);
2855     break;
2856
2857   case Intrinsic::x86_sse2_packssdw_128:
2858   case Intrinsic::x86_sse2_packsswb_128:
2859   case Intrinsic::x86_avx2_packssdw:
2860   case Intrinsic::x86_avx2_packsswb:
2861   case Intrinsic::x86_avx512_packssdw_512:
2862   case Intrinsic::x86_avx512_packsswb_512:
2863     if (Value *V = simplifyX86pack(*II, true))
2864       return replaceInstUsesWith(*II, V);
2865     break;
2866
2867   case Intrinsic::x86_sse2_packuswb_128:
2868   case Intrinsic::x86_sse41_packusdw:
2869   case Intrinsic::x86_avx2_packusdw:
2870   case Intrinsic::x86_avx2_packuswb:
2871   case Intrinsic::x86_avx512_packusdw_512:
2872   case Intrinsic::x86_avx512_packuswb_512:
2873     if (Value *V = simplifyX86pack(*II, false))
2874       return replaceInstUsesWith(*II, V);
2875     break;
2876
2877   case Intrinsic::x86_pclmulqdq:
2878   case Intrinsic::x86_pclmulqdq_256:
2879   case Intrinsic::x86_pclmulqdq_512: {
2880     if (auto *C = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(2))) {
2881       unsigned Imm = C->getZExtValue();
2882
2883       bool MadeChange = false;
2884       Value *Arg0 = II->getArgOperand(0);
2885       Value *Arg1 = II->getArgOperand(1);
2886       unsigned VWidth = Arg0->getType()->getVectorNumElements();
2887
2888       APInt UndefElts1(VWidth, 0);
2889       APInt DemandedElts1 = APInt::getSplat(VWidth,
2890                                             APInt(2, (Imm & 0x01) ? 2 : 1));
2891       if (Value *V = SimplifyDemandedVectorElts(Arg0, DemandedElts1,
2892                                                 UndefElts1)) {
2893         II->setArgOperand(0, V);
2894         MadeChange = true;
2895       }
2896
2897       APInt UndefElts2(VWidth, 0);
2898       APInt DemandedElts2 = APInt::getSplat(VWidth,
2899                                             APInt(2, (Imm & 0x10) ? 2 : 1));
2900       if (Value *V = SimplifyDemandedVectorElts(Arg1, DemandedElts2,
2901                                                 UndefElts2)) {
2902         II->setArgOperand(1, V);
2903         MadeChange = true;
2904       }
2905
2906       // If either input elements are undef, the result is zero.
2907       if (DemandedElts1.isSubsetOf(UndefElts1) ||
2908           DemandedElts2.isSubsetOf(UndefElts2))
2909         return replaceInstUsesWith(*II,
2910                                    ConstantAggregateZero::get(II->getType()));
2911
2912       if (MadeChange)
2913         return II;
2914     }
2915     break;
2916   }
2917
2918   case Intrinsic::x86_sse41_insertps:
2919     if (Value *V = simplifyX86insertps(*II, Builder))
2920       return replaceInstUsesWith(*II, V);
2921     break;
2922
2923   case Intrinsic::x86_sse4a_extrq: {
2924     Value *Op0 = II->getArgOperand(0);
2925     Value *Op1 = II->getArgOperand(1);
2926     unsigned VWidth0 = Op0->getType()->getVectorNumElements();
2927     unsigned VWidth1 = Op1->getType()->getVectorNumElements();
2928     assert(Op0->getType()->getPrimitiveSizeInBits() == 128 &&
2929            Op1->getType()->getPrimitiveSizeInBits() == 128 && VWidth0 == 2 &&
2930            VWidth1 == 16 && "Unexpected operand sizes");
2931
2932     // See if we're dealing with constant values.
2933     Constant *C1 = dyn_cast<Constant>(Op1);
2934     ConstantInt *CILength =
2935         C1 ? dyn_cast_or_null<ConstantInt>(C1->getAggregateElement((unsigned)0))
2936            : nullptr;
2937     ConstantInt *CIIndex =
2938         C1 ? dyn_cast_or_null<ConstantInt>(C1->getAggregateElement((unsigned)1))
2939            : nullptr;
2940
2941     // Attempt to simplify to a constant, shuffle vector or EXTRQI call.
2942     if (Value *V = simplifyX86extrq(*II, Op0, CILength, CIIndex, Builder))
2943       return replaceInstUsesWith(*II, V);
2944
2945     // EXTRQ only uses the lowest 64-bits of the first 128-bit vector
2946     // operands and the lowest 16-bits of the second.
2947     bool MadeChange = false;
2948     if (Value *V = SimplifyDemandedVectorEltsLow(Op0, VWidth0, 1)) {
2949       II->setArgOperand(0, V);
2950       MadeChange = true;
2951     }
2952     if (Value *V = SimplifyDemandedVectorEltsLow(Op1, VWidth1, 2)) {
2953       II->setArgOperand(1, V);
2954       MadeChange = true;
2955     }
2956     if (MadeChange)
2957       return II;
2958     break;
2959   }
2960
2961   case Intrinsic::x86_sse4a_extrqi: {
2962     // EXTRQI: Extract Length bits starting from Index. Zero pad the remaining
2963     // bits of the lower 64-bits. The upper 64-bits are undefined.
2964     Value *Op0 = II->getArgOperand(0);
2965     unsigned VWidth = Op0->getType()->getVectorNumElements();
2966     assert(Op0->getType()->getPrimitiveSizeInBits() == 128 && VWidth == 2 &&
2967            "Unexpected operand size");
2968
2969     // See if we're dealing with constant values.
2970     ConstantInt *CILength = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1));
2971     ConstantInt *CIIndex = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(2));
2972
2973     // Attempt to simplify to a constant or shuffle vector.
2974     if (Value *V = simplifyX86extrq(*II, Op0, CILength, CIIndex, Builder))
2975       return replaceInstUsesWith(*II, V);
2976
2977     // EXTRQI only uses the lowest 64-bits of the first 128-bit vector
2978     // operand.
2979     if (Value *V = SimplifyDemandedVectorEltsLow(Op0, VWidth, 1)) {
2980       II->setArgOperand(0, V);
2981       return II;
2982     }
2983     break;
2984   }
2985
2986   case Intrinsic::x86_sse4a_insertq: {
2987     Value *Op0 = II->getArgOperand(0);
2988     Value *Op1 = II->getArgOperand(1);
2989     unsigned VWidth = Op0->getType()->getVectorNumElements();
2990     assert(Op0->getType()->getPrimitiveSizeInBits() == 128 &&
2991            Op1->getType()->getPrimitiveSizeInBits() == 128 && VWidth == 2 &&
2992            Op1->getType()->getVectorNumElements() == 2 &&
2993            "Unexpected operand size");
2994
2995     // See if we're dealing with constant values.
2996     Constant *C1 = dyn_cast<Constant>(Op1);
2997     ConstantInt *CI11 =
2998         C1 ? dyn_cast_or_null<ConstantInt>(C1->getAggregateElement((unsigned)1))
2999            : nullptr;
3000
3001     // Attempt to simplify to a constant, shuffle vector or INSERTQI call.
3002     if (CI11) {
3003       const APInt &V11 = CI11->getValue();
3004       APInt Len = V11.zextOrTrunc(6);
3005       APInt Idx = V11.lshr(8).zextOrTrunc(6);
3006       if (Value *V = simplifyX86insertq(*II, Op0, Op1, Len, Idx, Builder))
3007         return replaceInstUsesWith(*II, V);
3008     }
3009
3010     // INSERTQ only uses the lowest 64-bits of the first 128-bit vector
3011     // operand.
3012     if (Value *V = SimplifyDemandedVectorEltsLow(Op0, VWidth, 1)) {
3013       II->setArgOperand(0, V);
3014       return II;
3015     }
3016     break;
3017   }
3018
3019   case Intrinsic::x86_sse4a_insertqi: {
3020     // INSERTQI: Extract lowest Length bits from lower half of second source and
3021     // insert over first source starting at Index bit. The upper 64-bits are
3022     // undefined.
3023     Value *Op0 = II->getArgOperand(0);
3024     Value *Op1 = II->getArgOperand(1);
3025     unsigned VWidth0 = Op0->getType()->getVectorNumElements();
3026     unsigned VWidth1 = Op1->getType()->getVectorNumElements();
3027     assert(Op0->getType()->getPrimitiveSizeInBits() == 128 &&
3028            Op1->getType()->getPrimitiveSizeInBits() == 128 && VWidth0 == 2 &&
3029            VWidth1 == 2 && "Unexpected operand sizes");
3030
3031     // See if we're dealing with constant values.
3032     ConstantInt *CILength = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(2));
3033     ConstantInt *CIIndex = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(3));
3034
3035     // Attempt to simplify to a constant or shuffle vector.
3036     if (CILength && CIIndex) {
3037       APInt Len = CILength->getValue().zextOrTrunc(6);
3038       APInt Idx = CIIndex->getValue().zextOrTrunc(6);
3039       if (Value *V = simplifyX86insertq(*II, Op0, Op1, Len, Idx, Builder))
3040         return replaceInstUsesWith(*II, V);
3041     }
3042
3043     // INSERTQI only uses the lowest 64-bits of the first two 128-bit vector
3044     // operands.
3045     bool MadeChange = false;
3046     if (Value *V = SimplifyDemandedVectorEltsLow(Op0, VWidth0, 1)) {
3047       II->setArgOperand(0, V);
3048       MadeChange = true;
3049     }
3050     if (Value *V = SimplifyDemandedVectorEltsLow(Op1, VWidth1, 1)) {
3051       II->setArgOperand(1, V);
3052       MadeChange = true;
3053     }
3054     if (MadeChange)
3055       return II;
3056     break;
3057   }
3058
3059   case Intrinsic::x86_sse41_pblendvb:
3060   case Intrinsic::x86_sse41_blendvps:
3061   case Intrinsic::x86_sse41_blendvpd:
3062   case Intrinsic::x86_avx_blendv_ps_256:
3063   case Intrinsic::x86_avx_blendv_pd_256:
3064   case Intrinsic::x86_avx2_pblendvb: {
3065     // fold (blend A, A, Mask) -> A
3066     Value *Op0 = II->getArgOperand(0);
3067     Value *Op1 = II->getArgOperand(1);
3068     Value *Mask = II->getArgOperand(2);
3069     if (Op0 == Op1)
3070       return replaceInstUsesWith(CI, Op0);
3071
3072     // Zero Mask - select 1st argument.
3073     if (isa<ConstantAggregateZero>(Mask))
3074       return replaceInstUsesWith(CI, Op0);
3075
3076     // Constant Mask - select 1st/2nd argument lane based on top bit of mask.
3077     if (auto *ConstantMask = dyn_cast<ConstantDataVector>(Mask)) {
3078       Constant *NewSelector = getNegativeIsTrueBoolVec(ConstantMask);
3079       return SelectInst::Create(NewSelector, Op1, Op0, "blendv");
3080     }
3081
3082     // Convert to a vector select if we can bypass casts and find a boolean
3083     // vector condition value.
3084     Value *BoolVec;
3085     Mask = peekThroughBitcast(Mask);
3086     if (match(Mask, m_SExt(m_Value(BoolVec))) &&
3087         BoolVec->getType()->isVectorTy() &&
3088         BoolVec->getType()->getScalarSizeInBits() == 1) {
3089       assert(Mask->getType()->getPrimitiveSizeInBits() ==
3090              II->getType()->getPrimitiveSizeInBits() &&
3091              "Not expecting mask and operands with different sizes");
3092
3093       unsigned NumMaskElts = Mask->getType()->getVectorNumElements();
3094       unsigned NumOperandElts = II->getType()->getVectorNumElements();
3095       if (NumMaskElts == NumOperandElts)
3096         return SelectInst::Create(BoolVec, Op1, Op0);
3097
3098       // If the mask has less elements than the operands, each mask bit maps to
3099       // multiple elements of the operands. Bitcast back and forth.
3100       if (NumMaskElts < NumOperandElts) {
3101         Value *CastOp0 = Builder.CreateBitCast(Op0, Mask->getType());
3102         Value *CastOp1 = Builder.CreateBitCast(Op1, Mask->getType());
3103         Value *Sel = Builder.CreateSelect(BoolVec, CastOp1, CastOp0);
3104         return new BitCastInst(Sel, II->getType());
3105       }
3106     }
3107
3108     break;
3109   }
3110
3111   case Intrinsic::x86_ssse3_pshuf_b_128:
3112   case Intrinsic::x86_avx2_pshuf_b:
3113   case Intrinsic::x86_avx512_pshuf_b_512:
3114     if (Value *V = simplifyX86pshufb(*II, Builder))
3115       return replaceInstUsesWith(*II, V);
3116     break;
3117
3118   case Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_ps:
3119   case Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_ps_256:
3120   case Intrinsic::x86_avx512_vpermilvar_ps_512:
3121   case Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_pd:
3122   case Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_pd_256:
3123   case Intrinsic::x86_avx512_vpermilvar_pd_512:
3124     if (Value *V = simplifyX86vpermilvar(*II, Builder))
3125       return replaceInstUsesWith(*II, V);
3126     break;
3127
3128   case Intrinsic::x86_avx2_permd:
3129   case Intrinsic::x86_avx2_permps:
3130   case Intrinsic::x86_avx512_permvar_df_256:
3131   case Intrinsic::x86_avx512_permvar_df_512:
3132   case Intrinsic::x86_avx512_permvar_di_256:
3133   case Intrinsic::x86_avx512_permvar_di_512:
3134   case Intrinsic::x86_avx512_permvar_hi_128:
3135   case Intrinsic::x86_avx512_permvar_hi_256:
3136   case Intrinsic::x86_avx512_permvar_hi_512:
3137   case Intrinsic::x86_avx512_permvar_qi_128:
3138   case Intrinsic::x86_avx512_permvar_qi_256:
3139   case Intrinsic::x86_avx512_permvar_qi_512:
3140   case Intrinsic::x86_avx512_permvar_sf_512:
3141   case Intrinsic::x86_avx512_permvar_si_512:
3142     if (Value *V = simplifyX86vpermv(*II, Builder))
3143       return replaceInstUsesWith(*II, V);
3144     break;
3145
3146   case Intrinsic::x86_avx_maskload_ps:
3147   case Intrinsic::x86_avx_maskload_pd:
3148   case Intrinsic::x86_avx_maskload_ps_256:
3149   case Intrinsic::x86_avx_maskload_pd_256:
3150   case Intrinsic::x86_avx2_maskload_d:
3151   case Intrinsic::x86_avx2_maskload_q:
3152   case Intrinsic::x86_avx2_maskload_d_256:
3153   case Intrinsic::x86_avx2_maskload_q_256:
3154     if (Instruction *I = simplifyX86MaskedLoad(*II, *this))
3155       return I;
3156     break;
3157
3158   case Intrinsic::x86_sse2_maskmov_dqu:
3159   case Intrinsic::x86_avx_maskstore_ps:
3160   case Intrinsic::x86_avx_maskstore_pd:
3161   case Intrinsic::x86_avx_maskstore_ps_256:
3162   case Intrinsic::x86_avx_maskstore_pd_256:
3163   case Intrinsic::x86_avx2_maskstore_d:
3164   case Intrinsic::x86_avx2_maskstore_q:
3165   case Intrinsic::x86_avx2_maskstore_d_256:
3166   case Intrinsic::x86_avx2_maskstore_q_256:
3167     if (simplifyX86MaskedStore(*II, *this))
3168       return nullptr;
3169     break;
3170
3171   case Intrinsic::x86_xop_vpcomb:
3172   case Intrinsic::x86_xop_vpcomd:
3173   case Intrinsic::x86_xop_vpcomq:
3174   case Intrinsic::x86_xop_vpcomw:
3175     if (Value *V = simplifyX86vpcom(*II, Builder, true))
3176       return replaceInstUsesWith(*II, V);
3177     break;
3178
3179   case Intrinsic::x86_xop_vpcomub:
3180   case Intrinsic::x86_xop_vpcomud:
3181   case Intrinsic::x86_xop_vpcomuq:
3182   case Intrinsic::x86_xop_vpcomuw:
3183     if (Value *V = simplifyX86vpcom(*II, Builder, false))
3184       return replaceInstUsesWith(*II, V);
3185     break;
3186
3187   case Intrinsic::ppc_altivec_vperm:
3188     // Turn vperm(V1,V2,mask) -> shuffle(V1,V2,mask) if mask is a constant.
3189     // Note that ppc_altivec_vperm has a big-endian bias, so when creating
3190     // a vectorshuffle for little endian, we must undo the transformation
3191     // performed on vec_perm in altivec.h.  That is, we must complement
3192     // the permutation mask with respect to 31 and reverse the order of
3193     // V1 and V2.
3194     if (Constant *Mask = dyn_cast<Constant>(II->getArgOperand(2))) {
3195       assert(Mask->getType()->getVectorNumElements() == 16 &&
3196              "Bad type for intrinsic!");
3197
3198       // Check that all of the elements are integer constants or undefs.
3199       bool AllEltsOk = true;
3200       for (unsigned i = 0; i != 16; ++i) {
3201         Constant *Elt = Mask->getAggregateElement(i);
3202         if (!Elt || !(isa<ConstantInt>(Elt) || isa<UndefValue>(Elt))) {
3203           AllEltsOk = false;
3204           break;
3205         }
3206       }
3207
3208       if (AllEltsOk) {
3209         // Cast the input vectors to byte vectors.
3210         Value *Op0 = Builder.CreateBitCast(II->getArgOperand(0),
3211                                            Mask->getType());
3212         Value *Op1 = Builder.CreateBitCast(II->getArgOperand(1),
3213                                            Mask->getType());
3214         Value *Result = UndefValue::get(Op0->getType());
3215
3216         // Only extract each element once.
3217         Value *ExtractedElts[32];
3218         memset(ExtractedElts, 0, sizeof(ExtractedElts));
3219
3220         for (unsigned i = 0; i != 16; ++i) {
3221           if (isa<UndefValue>(Mask->getAggregateElement(i)))
3222             continue;
3223           unsigned Idx =
3224             cast<ConstantInt>(Mask->getAggregateElement(i))->getZExtValue();
3225           Idx &= 31;  // Match the hardware behavior.
3226           if (DL.isLittleEndian())
3227             Idx = 31 - Idx;
3228
3229           if (!ExtractedElts[Idx]) {
3230             Value *Op0ToUse = (DL.isLittleEndian()) ? Op1 : Op0;
3231             Value *Op1ToUse = (DL.isLittleEndian()) ? Op0 : Op1;
3232             ExtractedElts[Idx] =
3233               Builder.CreateExtractElement(Idx < 16 ? Op0ToUse : Op1ToUse,
3234                                            Builder.getInt32(Idx&15));
3235           }
3236
3237           // Insert this value into the result vector.
3238           Result = Builder.CreateInsertElement(Result, ExtractedElts[Idx],
3239                                                Builder.getInt32(i));
3240         }
3241         return CastInst::Create(Instruction::BitCast, Result, CI.getType());
3242       }
3243     }
3244     break;
3245
3246   case Intrinsic::arm_neon_vld1: {
3247     unsigned MemAlign = getKnownAlignment(II->getArgOperand(0),
3248                                           DL, II, &AC, &DT);
3249     if (Value *V = simplifyNeonVld1(*II, MemAlign, Builder))
3250       return replaceInstUsesWith(*II, V);
3251     break;
3252   }
3253
3254   case Intrinsic::arm_neon_vld2:
3255   case Intrinsic::arm_neon_vld3:
3256   case Intrinsic::arm_neon_vld4:
3257   case Intrinsic::arm_neon_vld2lane:
3258   case Intrinsic::arm_neon_vld3lane:
3259   case Intrinsic::arm_neon_vld4lane:
3260   case Intrinsic::arm_neon_vst1:
3261   case Intrinsic::arm_neon_vst2:
3262   case Intrinsic::arm_neon_vst3:
3263   case Intrinsic::arm_neon_vst4:
3264   case Intrinsic::arm_neon_vst2lane:
3265   case Intrinsic::arm_neon_vst3lane:
3266   case Intrinsic::arm_neon_vst4lane: {
3267     unsigned MemAlign =
3268         getKnownAlignment(II->getArgOperand(0), DL, II, &AC, &DT);
3269     unsigned AlignArg = II->getNumArgOperands() - 1;
3270     ConstantInt *IntrAlign = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(AlignArg));
3271     if (IntrAlign && IntrAlign->getZExtValue() < MemAlign) {
3272       II->setArgOperand(AlignArg,
3273                         ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(II->getContext()),
3274                                          MemAlign, false));
3275       return II;
3276     }
3277     break;
3278   }
3279
3280   case Intrinsic::arm_neon_vtbl1:
3281   case Intrinsic::aarch64_neon_tbl1:
3282     if (Value *V = simplifyNeonTbl1(*II, Builder))
3283       return replaceInstUsesWith(*II, V);
3284     break;
3285
3286   case Intrinsic::arm_neon_vmulls:
3287   case Intrinsic::arm_neon_vmullu:
3288   case Intrinsic::aarch64_neon_smull:
3289   case Intrinsic::aarch64_neon_umull: {
3290     Value *Arg0 = II->getArgOperand(0);
3291     Value *Arg1 = II->getArgOperand(1);
3292
3293     // Handle mul by zero first:
3294     if (isa<ConstantAggregateZero>(Arg0) || isa<ConstantAggregateZero>(Arg1)) {
3295       return replaceInstUsesWith(CI, ConstantAggregateZero::get(II->getType()));
3296     }
3297
3298     // Check for constant LHS & RHS - in this case we just simplify.
3299     bool Zext = (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::arm_neon_vmullu ||
3300                  II->getIntrinsicID() == Intrinsic::aarch64_neon_umull);
3301     VectorType *NewVT = cast<VectorType>(II->getType());
3302     if (Constant *CV0 = dyn_cast<Constant>(Arg0)) {
3303       if (Constant *CV1 = dyn_cast<Constant>(Arg1)) {
3304         CV0 = ConstantExpr::getIntegerCast(CV0, NewVT, /*isSigned=*/!Zext);
3305         CV1 = ConstantExpr::getIntegerCast(CV1, NewVT, /*isSigned=*/!Zext);
3306
3307         return replaceInstUsesWith(CI, ConstantExpr::getMul(CV0, CV1));
3308       }
3309
3310       // Couldn't simplify - canonicalize constant to the RHS.
3311       std::swap(Arg0, Arg1);
3312     }
3313
3314     // Handle mul by one:
3315     if (Constant *CV1 = dyn_cast<Constant>(Arg1))
3316       if (ConstantInt *Splat =
3317               dyn_cast_or_null<ConstantInt>(CV1->getSplatValue()))
3318         if (Splat->isOne())
3319           return CastInst::CreateIntegerCast(Arg0, II->getType(),
3320                                              /*isSigned=*/!Zext);
3321
3322     break;
3323   }
3324   case Intrinsic::arm_neon_aesd:
3325   case Intrinsic::arm_neon_aese:
3326   case Intrinsic::aarch64_crypto_aesd:
3327   case Intrinsic::aarch64_crypto_aese: {
3328     Value *DataArg = II->getArgOperand(0);
3329     Value *KeyArg  = II->getArgOperand(1);
3330
3331     // Try to use the builtin XOR in AESE and AESD to eliminate a prior XOR
3332     Value *Data, *Key;
3333     if (match(KeyArg, m_ZeroInt()) &&
3334         match(DataArg, m_Xor(m_Value(Data), m_Value(Key)))) {
3335       II->setArgOperand(0, Data);
3336       II->setArgOperand(1, Key);
3337       return II;
3338     }
3339     break;
3340   }
3341   case Intrinsic::amdgcn_rcp: {
3342     Value *Src = II->getArgOperand(0);
3343
3344     // TODO: Move to ConstantFolding/InstSimplify?
3345     if (isa<UndefValue>(Src))
3346       return replaceInstUsesWith(CI, Src);
3347
3348     if (const ConstantFP *C = dyn_cast<ConstantFP>(Src)) {
3349       const APFloat &ArgVal = C->getValueAPF();
3350       APFloat Val(ArgVal.getSemantics(), 1.0);
3351       APFloat::opStatus Status = Val.divide(ArgVal,
3352                                             APFloat::rmNearestTiesToEven);
3353       // Only do this if it was exact and therefore not dependent on the
3354       // rounding mode.
3355       if (Status == APFloat::opOK)
3356         return replaceInstUsesWith(CI, ConstantFP::get(II->getContext(), Val));
3357     }
3358
3359     break;
3360   }
3361   case Intrinsic::amdgcn_rsq: {
3362     Value *Src = II->getArgOperand(0);
3363
3364     // TODO: Move to ConstantFolding/InstSimplify?
3365     if (isa<UndefValue>(Src))
3366       return replaceInstUsesWith(CI, Src);
3367     break;
3368   }
3369   case Intrinsic::amdgcn_frexp_mant:
3370   case Intrinsic::amdgcn_frexp_exp: {
3371     Value *Src = II->getArgOperand(0);
3372     if (const ConstantFP *C = dyn_cast<ConstantFP>(Src)) {
3373       int Exp;
3374       APFloat Significand = frexp(C->getValueAPF(), Exp,
3375                                   APFloat::rmNearestTiesToEven);
3376
3377       if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::amdgcn_frexp_mant) {
3378         return replaceInstUsesWith(CI, ConstantFP::get(II->getContext(),
3379                                                        Significand));
3380       }
3381
3382       // Match instruction special case behavior.
3383       if (Exp == APFloat::IEK_NaN || Exp == APFloat::IEK_Inf)
3384         Exp = 0;
3385
3386       return replaceInstUsesWith(CI, ConstantInt::get(II->getType(), Exp));
3387     }
3388
3389     if (isa<UndefValue>(Src))
3390       return replaceInstUsesWith(CI, UndefValue::get(II->getType()));
3391
3392     break;
3393   }
3394   case Intrinsic::amdgcn_class: {
3395     enum  {
3396       S_NAN = 1 << 0,        // Signaling NaN
3397       Q_NAN = 1 << 1,        // Quiet NaN
3398       N_INFINITY = 1 << 2,   // Negative infinity
3399       N_NORMAL = 1 << 3,     // Negative normal
3400       N_SUBNORMAL = 1 << 4,  // Negative subnormal
3401       N_ZERO = 1 << 5,       // Negative zero
3402       P_ZERO = 1 << 6,       // Positive zero
3403       P_SUBNORMAL = 1 << 7,  // Positive subnormal
3404       P_NORMAL = 1 << 8,     // Positive normal
3405       P_INFINITY = 1 << 9    // Positive infinity
3406     };
3407
3408     const uint32_t FullMask = S_NAN | Q_NAN | N_INFINITY | N_NORMAL |
3409       N_SUBNORMAL | N_ZERO | P_ZERO | P_SUBNORMAL | P_NORMAL | P_INFINITY;
3410
3411     Value *Src0 = II->getArgOperand(0);
3412     Value *Src1 = II->getArgOperand(1);
3413     const ConstantInt *CMask = dyn_cast<ConstantInt>(Src1);
3414     if (!CMask) {
3415       if (isa<UndefValue>(Src0))
3416         return replaceInstUsesWith(*II, UndefValue::get(II->getType()));
3417
3418       if (isa<UndefValue>(Src1))
3419         return replaceInstUsesWith(*II, ConstantInt::get(II->getType(), false));
3420       break;
3421     }
3422
3423     uint32_t Mask = CMask->getZExtValue();
3424
3425     // If all tests are made, it doesn't matter what the value is.
3426     if ((Mask & FullMask) == FullMask)
3427       return replaceInstUsesWith(*II, ConstantInt::get(II->getType(), true));
3428
3429     if ((Mask & FullMask) == 0)
3430       return replaceInstUsesWith(*II, ConstantInt::get(II->getType(), false));
3431
3432     if (Mask == (S_NAN | Q_NAN)) {
3433       // Equivalent of isnan. Replace with standard fcmp.
3434       Value *FCmp = Builder.CreateFCmpUNO(Src0, Src0);
3435       FCmp->takeName(II);
3436       return replaceInstUsesWith(*II, FCmp);
3437     }
3438
3439     if (Mask == (N_ZERO | P_ZERO)) {
3440       // Equivalent of == 0.
3441       Value *FCmp = Builder.CreateFCmpOEQ(
3442         Src0, ConstantFP::get(Src0->getType(), 0.0));
3443
3444       FCmp->takeName(II);
3445       return replaceInstUsesWith(*II, FCmp);
3446     }
3447
3448     // fp_class (nnan x), qnan|snan|other -> fp_class (nnan x), other
3449     if (((Mask & S_NAN) || (Mask & Q_NAN)) && isKnownNeverNaN(Src0, &TLI)) {
3450       II->setArgOperand(1, ConstantInt::get(Src1->getType(),
3451                                             Mask & ~(S_NAN | Q_NAN)));
3452       return II;
3453     }
3454
3455     const ConstantFP *CVal = dyn_cast<ConstantFP>(Src0);
3456     if (!CVal) {
3457       if (isa<UndefValue>(Src0))
3458         return replaceInstUsesWith(*II, UndefValue::get(II->getType()));
3459
3460       // Clamp mask to used bits
3461       if ((Mask & FullMask) != Mask) {
3462         CallInst *NewCall = Builder.CreateCall(II->getCalledFunction(),
3463           { Src0, ConstantInt::get(Src1->getType(), Mask & FullMask) }
3464         );
3465
3466         NewCall->takeName(II);
3467         return replaceInstUsesWith(*II, NewCall);
3468       }
3469
3470       break;
3471     }
3472
3473     const APFloat &Val = CVal->getValueAPF();
3474
3475     bool Result =
3476       ((Mask & S_NAN) && Val.isNaN() && Val.isSignaling()) ||
3477       ((Mask & Q_NAN) && Val.isNaN() && !Val.isSignaling()) ||
3478       ((Mask & N_INFINITY) && Val.isInfinity() && Val.isNegative()) ||
3479       ((Mask & N_NORMAL) && Val.isNormal() && Val.isNegative()) ||
3480       ((Mask & N_SUBNORMAL) && Val.isDenormal() && Val.isNegative()) ||
3481       ((Mask & N_ZERO) && Val.isZero() && Val.isNegative()) ||
3482       ((Mask & P_ZERO) && Val.isZero() && !Val.isNegative()) ||
3483       ((Mask & P_SUBNORMAL) && Val.isDenormal() && !Val.isNegative()) ||
3484       ((Mask & P_NORMAL) && Val.isNormal() && !Val.isNegative()) ||
3485       ((Mask & P_INFINITY) && Val.isInfinity() && !Val.isNegative());
3486
3487     return replaceInstUsesWith(*II, ConstantInt::get(II->getType(), Result));
3488   }
3489   case Intrinsic::amdgcn_cvt_pkrtz: {
3490     Value *Src0 = II->getArgOperand(0);
3491     Value *Src1 = II->getArgOperand(1);
3492     if (const ConstantFP *C0 = dyn_cast<ConstantFP>(Src0)) {
3493       if (const ConstantFP *C1 = dyn_cast<ConstantFP>(Src1)) {
3494         const fltSemantics &HalfSem
3495           = II->getType()->getScalarType()->getFltSemantics();
3496         bool LosesInfo;
3497         APFloat Val0 = C0->getValueAPF();
3498         APFloat Val1 = C1->getValueAPF();
3499         Val0.convert(HalfSem, APFloat::rmTowardZero, &LosesInfo);
3500         Val1.convert(HalfSem, APFloat::rmTowardZero, &LosesInfo);
3501
3502         Constant *Folded = ConstantVector::get({
3503             ConstantFP::get(II->getContext(), Val0),
3504             ConstantFP::get(II->getContext(), Val1) });
3505         return replaceInstUsesWith(*II, Folded);
3506       }
3507     }
3508
3509     if (isa<UndefValue>(Src0) && isa<UndefValue>(Src1))
3510       return replaceInstUsesWith(*II, UndefValue::get(II->getType()));
3511
3512     break;
3513   }
3514   case Intrinsic::amdgcn_cvt_pknorm_i16:
3515   case Intrinsic::amdgcn_cvt_pknorm_u16:
3516   case Intrinsic::amdgcn_cvt_pk_i16:
3517   case Intrinsic::amdgcn_cvt_pk_u16: {
3518     Value *Src0 = II->getArgOperand(0);
3519     Value *Src1 = II->getArgOperand(1);
3520
3521     if (isa<UndefValue>(Src0) && isa<UndefValue>(Src1))
3522       return replaceInstUsesWith(*II, UndefValue::get(II->getType()));
3523
3524     break;
3525   }
3526   case Intrinsic::amdgcn_ubfe:
3527   case Intrinsic::amdgcn_sbfe: {
3528     // Decompose simple cases into standard shifts.
3529     Value *Src = II->getArgOperand(0);
3530     if (isa<UndefValue>(Src))
3531       return replaceInstUsesWith(*II, Src);
3532
3533     unsigned Width;
3534     Type *Ty = II->getType();
3535     unsigned IntSize = Ty->getIntegerBitWidth();
3536
3537     ConstantInt *CWidth = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(2));
3538     if (CWidth) {
3539       Width = CWidth->getZExtValue();
3540       if ((Width & (IntSize - 1)) == 0)
3541         return replaceInstUsesWith(*II, ConstantInt::getNullValue(Ty));
3542
3543       if (Width >= IntSize) {
3544         // Hardware ignores high bits, so remove those.
3545         II->setArgOperand(2, ConstantInt::get(CWidth->getType(),
3546                                               Width & (IntSize - 1)));
3547         return II;
3548       }
3549     }
3550
3551     unsigned Offset;
3552     ConstantInt *COffset = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1));
3553     if (COffset) {
3554       Offset = COffset->getZExtValue();
3555       if (Offset >= IntSize) {
3556         II->setArgOperand(1, ConstantInt::get(COffset->getType(),
3557                                               Offset & (IntSize - 1)));
3558         return II;
3559       }
3560     }
3561
3562     bool Signed = II->getIntrinsicID() == Intrinsic::amdgcn_sbfe;
3563
3564     if (!CWidth || !COffset)
3565       break;
3566
3567     // The case of Width == 0 is handled above, which makes this tranformation
3568     // safe.  If Width == 0, then the ashr and lshr instructions become poison
3569     // value since the shift amount would be equal to the bit size.
3570     assert(Width != 0);
3571
3572     // TODO: This allows folding to undef when the hardware has specific
3573     // behavior?
3574     if (Offset + Width < IntSize) {
3575       Value *Shl = Builder.CreateShl(Src, IntSize - Offset - Width);
3576       Value *RightShift = Signed ? Builder.CreateAShr(Shl, IntSize - Width)
3577                                  : Builder.CreateLShr(Shl, IntSize - Width);
3578       RightShift->takeName(II);
3579       return replaceInstUsesWith(*II, RightShift);
3580     }
3581
3582     Value *RightShift = Signed ? Builder.CreateAShr(Src, Offset)
3583                                : Builder.CreateLShr(Src, Offset);
3584
3585     RightShift->takeName(II);
3586     return replaceInstUsesWith(*II, RightShift);
3587   }
3588   case Intrinsic::amdgcn_exp:
3589   case Intrinsic::amdgcn_exp_compr: {
3590     ConstantInt *En = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1));
3591     if (!En) // Illegal.
3592       break;
3593
3594     unsigned EnBits = En->getZExtValue();
3595     if (EnBits == 0xf)
3596       break; // All inputs enabled.
3597
3598     bool IsCompr = II->getIntrinsicID() == Intrinsic::amdgcn_exp_compr;
3599     bool Changed = false;
3600     for (int I = 0; I < (IsCompr ? 2 : 4); ++I) {
3601       if ((!IsCompr && (EnBits & (1 << I)) == 0) ||
3602           (IsCompr && ((EnBits & (0x3 << (2 * I))) == 0))) {
3603         Value *Src = II->getArgOperand(I + 2);
3604         if (!isa<UndefValue>(Src)) {
3605           II->setArgOperand(I + 2, UndefValue::get(Src->getType()));
3606           Changed = true;
3607         }
3608       }
3609     }
3610
3611     if (Changed)
3612       return II;
3613
3614     break;
3615   }
3616   case Intrinsic::amdgcn_fmed3: {
3617     // Note this does not preserve proper sNaN behavior if IEEE-mode is enabled
3618     // for the shader.
3619
3620     Value *Src0 = II->getArgOperand(0);
3621     Value *Src1 = II->getArgOperand(1);
3622     Value *Src2 = II->getArgOperand(2);
3623
3624     // Checking for NaN before canonicalization provides better fidelity when
3625     // mapping other operations onto fmed3 since the order of operands is
3626     // unchanged.
3627     CallInst *NewCall = nullptr;
3628     if (match(Src0, m_NaN()) || isa<UndefValue>(Src0)) {
3629       NewCall = Builder.CreateMinNum(Src1, Src2);
3630     } else if (match(Src1, m_NaN()) || isa<UndefValue>(Src1)) {
3631       NewCall = Builder.CreateMinNum(Src0, Src2);
3632     } else if (match(Src2, m_NaN()) || isa<UndefValue>(Src2)) {
3633       NewCall = Builder.CreateMaxNum(Src0, Src1);
3634     }
3635
3636     if (NewCall) {
3637       NewCall->copyFastMathFlags(II);
3638       NewCall->takeName(II);
3639       return replaceInstUsesWith(*II, NewCall);
3640     }
3641
3642     bool Swap = false;
3643     // Canonicalize constants to RHS operands.
3644     //
3645     // fmed3(c0, x, c1) -> fmed3(x, c0, c1)
3646     if (isa<Constant>(Src0) && !isa<Constant>(Src1)) {
3647       std::swap(Src0, Src1);
3648       Swap = true;
3649     }
3650
3651     if (isa<Constant>(Src1) && !isa<Constant>(Src2)) {
3652       std::swap(Src1, Src2);
3653       Swap = true;
3654     }
3655
3656     if (isa<Constant>(Src0) && !isa<Constant>(Src1)) {
3657       std::swap(Src0, Src1);
3658       Swap = true;
3659     }
3660
3661     if (Swap) {
3662       II->setArgOperand(0, Src0);
3663       II->setArgOperand(1, Src1);
3664       II->setArgOperand(2, Src2);
3665       return II;
3666     }
3667
3668     if (const ConstantFP *C0 = dyn_cast<ConstantFP>(Src0)) {
3669       if (const ConstantFP *C1 = dyn_cast<ConstantFP>(Src1)) {
3670         if (const ConstantFP *C2 = dyn_cast<ConstantFP>(Src2)) {
3671           APFloat Result = fmed3AMDGCN(C0->getValueAPF(), C1->getValueAPF(),
3672                                        C2->getValueAPF());
3673           return replaceInstUsesWith(*II,
3674             ConstantFP::get(Builder.getContext(), Result));
3675         }
3676       }
3677     }
3678
3679     break;
3680   }
3681   case Intrinsic::amdgcn_icmp:
3682   case Intrinsic::amdgcn_fcmp: {
3683     const ConstantInt *CC = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(2));
3684     if (!CC)
3685       break;
3686
3687     // Guard against invalid arguments.
3688     int64_t CCVal = CC->getZExtValue();
3689     bool IsInteger = II->getIntrinsicID() == Intrinsic::amdgcn_icmp;
3690     if ((IsInteger && (CCVal < CmpInst::FIRST_ICMP_PREDICATE ||
3691                        CCVal > CmpInst::LAST_ICMP_PREDICATE)) ||
3692         (!IsInteger && (CCVal < CmpInst::FIRST_FCMP_PREDICATE ||
3693                         CCVal > CmpInst::LAST_FCMP_PREDICATE)))
3694       break;
3695
3696     Value *Src0 = II->getArgOperand(0);
3697     Value *Src1 = II->getArgOperand(1);
3698
3699     if (auto *CSrc0 = dyn_cast<Constant>(Src0)) {
3700       if (auto *CSrc1 = dyn_cast<Constant>(Src1)) {
3701         Constant *CCmp = ConstantExpr::getCompare(CCVal, CSrc0, CSrc1);
3702         if (CCmp->isNullValue()) {
3703           return replaceInstUsesWith(
3704               *II, ConstantExpr::getSExt(CCmp, II->getType()));
3705         }
3706
3707         // The result of V_ICMP/V_FCMP assembly instructions (which this
3708         // intrinsic exposes) is one bit per thread, masked with the EXEC
3709         // register (which contains the bitmask of live threads). So a
3710         // comparison that always returns true is the same as a read of the
3711         // EXEC register.
3712         Value *NewF = Intrinsic::getDeclaration(
3713             II->getModule(), Intrinsic::read_register, II->getType());
3714         Metadata *MDArgs[] = {MDString::get(II->getContext(), "exec")};
3715         MDNode *MD = MDNode::get(II->getContext(), MDArgs);
3716         Value *Args[] = {MetadataAsValue::get(II->getContext(), MD)};
3717         CallInst *NewCall = Builder.CreateCall(NewF, Args);
3718         NewCall->addAttribute(AttributeList::FunctionIndex,
3719                               Attribute::Convergent);
3720         NewCall->takeName(II);
3721         return replaceInstUsesWith(*II, NewCall);
3722       }
3723
3724       // Canonicalize constants to RHS.
3725       CmpInst::Predicate SwapPred
3726         = CmpInst::getSwappedPredicate(static_cast<CmpInst::Predicate>(CCVal));
3727       II->setArgOperand(0, Src1);
3728       II->setArgOperand(1, Src0);
3729       II->setArgOperand(2, ConstantInt::get(CC->getType(),
3730                                             static_cast<int>(SwapPred)));
3731       return II;
3732     }
3733
3734     if (CCVal != CmpInst::ICMP_EQ && CCVal != CmpInst::ICMP_NE)
3735       break;
3736
3737     // Canonicalize compare eq with true value to compare != 0
3738     // llvm.amdgcn.icmp(zext (i1 x), 1, eq)
3739     //   -> llvm.amdgcn.icmp(zext (i1 x), 0, ne)
3740     // llvm.amdgcn.icmp(sext (i1 x), -1, eq)
3741     //   -> llvm.amdgcn.icmp(sext (i1 x), 0, ne)
3742     Value *ExtSrc;
3743     if (CCVal == CmpInst::ICMP_EQ &&
3744         ((match(Src1, m_One()) && match(Src0, m_ZExt(m_Value(ExtSrc)))) ||
3745          (match(Src1, m_AllOnes()) && match(Src0, m_SExt(m_Value(ExtSrc))))) &&
3746         ExtSrc->getType()->isIntegerTy(1)) {
3747       II->setArgOperand(1, ConstantInt::getNullValue(Src1->getType()));
3748       II->setArgOperand(2, ConstantInt::get(CC->getType(), CmpInst::ICMP_NE));
3749       return II;
3750     }
3751
3752     CmpInst::Predicate SrcPred;
3753     Value *SrcLHS;
3754     Value *SrcRHS;
3755
3756     // Fold compare eq/ne with 0 from a compare result as the predicate to the
3757     // intrinsic. The typical use is a wave vote function in the library, which
3758     // will be fed from a user code condition compared with 0. Fold in the
3759     // redundant compare.
3760
3761     // llvm.amdgcn.icmp([sz]ext ([if]cmp pred a, b), 0, ne)
3762     //   -> llvm.amdgcn.[if]cmp(a, b, pred)
3763     //
3764     // llvm.amdgcn.icmp([sz]ext ([if]cmp pred a, b), 0, eq)
3765     //   -> llvm.amdgcn.[if]cmp(a, b, inv pred)
3766     if (match(Src1, m_Zero()) &&
3767         match(Src0,
3768               m_ZExtOrSExt(m_Cmp(SrcPred, m_Value(SrcLHS), m_Value(SrcRHS))))) {
3769       if (CCVal == CmpInst::ICMP_EQ)
3770         SrcPred = CmpInst::getInversePredicate(SrcPred);
3771
3772       Intrinsic::ID NewIID = CmpInst::isFPPredicate(SrcPred) ?
3773         Intrinsic::amdgcn_fcmp : Intrinsic::amdgcn_icmp;
3774
3775       Type *Ty = SrcLHS->getType();
3776       if (auto *CmpType = dyn_cast<IntegerType>(Ty)) {
3777         // Promote to next legal integer type.
3778         unsigned Width = CmpType->getBitWidth();
3779         unsigned NewWidth = Width;
3780
3781         // Don't do anything for i1 comparisons.
3782         if (Width == 1)
3783           break;
3784
3785         if (Width <= 16)
3786           NewWidth = 16;
3787         else if (Width <= 32)
3788           NewWidth = 32;
3789         else if (Width <= 64)
3790           NewWidth = 64;
3791         else if (Width > 64)
3792           break; // Can't handle this.
3793
3794         if (Width != NewWidth) {
3795           IntegerType *CmpTy = Builder.getIntNTy(NewWidth);
3796           if (CmpInst::isSigned(SrcPred)) {
3797             SrcLHS = Builder.CreateSExt(SrcLHS, CmpTy);
3798             SrcRHS = Builder.CreateSExt(SrcRHS, CmpTy);
3799           } else {
3800             SrcLHS = Builder.CreateZExt(SrcLHS, CmpTy);
3801             SrcRHS = Builder.CreateZExt(SrcRHS, CmpTy);
3802           }
3803         }
3804       } else if (!Ty->isFloatTy() && !Ty->isDoubleTy() && !Ty->isHalfTy())
3805         break;
3806
3807       Value *NewF = Intrinsic::getDeclaration(II->getModule(), NewIID,
3808                                               SrcLHS->getType());
3809       Value *Args[] = { SrcLHS, SrcRHS,
3810                         ConstantInt::get(CC->getType(), SrcPred) };
3811       CallInst *NewCall = Builder.CreateCall(NewF, Args);
3812       NewCall->takeName(II);
3813       return replaceInstUsesWith(*II, NewCall);
3814     }
3815
3816     break;
3817   }
3818   case Intrinsic::amdgcn_wqm_vote: {
3819     // wqm_vote is identity when the argument is constant.
3820     if (!isa<Constant>(II->getArgOperand(0)))
3821       break;
3822
3823     return replaceInstUsesWith(*II, II->getArgOperand(0));
3824   }
3825   case Intrinsic::amdgcn_kill: {
3826     const ConstantInt *C = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(0));
3827     if (!C || !C->getZExtValue())
3828       break;
3829
3830     // amdgcn.kill(i1 1) is a no-op
3831     return eraseInstFromFunction(CI);
3832   }
3833   case Intrinsic::amdgcn_update_dpp: {
3834     Value *Old = II->getArgOperand(0);
3835
3836     auto BC = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(5));
3837     auto RM = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(3));
3838     auto BM = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(4));
3839     if (!BC || !RM || !BM ||
3840         BC->isZeroValue() ||
3841         RM->getZExtValue() != 0xF ||
3842         BM->getZExtValue() != 0xF ||
3843         isa<UndefValue>(Old))
3844       break;
3845
3846     // If bound_ctrl = 1, row mask = bank mask = 0xf we can omit old value.
3847     II->setOperand(0, UndefValue::get(Old->getType()));
3848     return II;
3849   }
3850   case Intrinsic::stackrestore: {
3851     // If the save is right next to the restore, remove the restore.  This can
3852     // happen when variable allocas are DCE'd.
3853     if (IntrinsicInst *SS = dyn_cast<IntrinsicInst>(II->getArgOperand(0))) {
3854       if (SS->getIntrinsicID() == Intrinsic::stacksave) {
3855         // Skip over debug info.
3856         if (SS->getNextNonDebugInstruction() == II) {
3857           return eraseInstFromFunction(CI);
3858         }
3859       }
3860     }
3861
3862     // Scan down this block to see if there is another stack restore in the
3863     // same block without an intervening call/alloca.
3864     BasicBlock::iterator BI(II);
3865     Instruction *TI = II->getParent()->getTerminator();
3866     bool CannotRemove = false;
3867     for (++BI; &*BI != TI; ++BI) {
3868       if (isa<AllocaInst>(BI)) {
3869         CannotRemove = true;
3870         break;
3871       }
3872       if (CallInst *BCI = dyn_cast<CallInst>(BI)) {
3873         if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(BCI)) {
3874           // If there is a stackrestore below this one, remove this one.
3875           if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::stackrestore)
3876             return eraseInstFromFunction(CI);
3877
3878           // Bail if we cross over an intrinsic with side effects, such as
3879           // llvm.stacksave, llvm.read_register, or llvm.setjmp.
3880           if (II->mayHaveSideEffects()) {
3881             CannotRemove = true;
3882             break;
3883           }
3884         } else {
3885           // If we found a non-intrinsic call, we can't remove the stack
3886           // restore.
3887           CannotRemove = true;
3888           break;
3889         }
3890       }
3891     }
3892
3893     // If the stack restore is in a return, resume, or unwind block and if there
3894     // are no allocas or calls between the restore and the return, nuke the
3895     // restore.
3896     if (!CannotRemove && (isa<ReturnInst>(TI) || isa<ResumeInst>(TI)))
3897       return eraseInstFromFunction(CI);
3898     break;
3899   }
3900   case Intrinsic::lifetime_start:
3901     // Asan needs to poison memory to detect invalid access which is possible
3902     // even for empty lifetime range.
3903     if (II->getFunction()->hasFnAttribute(Attribute::SanitizeAddress) ||
3904         II->getFunction()->hasFnAttribute(Attribute::SanitizeHWAddress))
3905       break;
3906
3907     if (removeTriviallyEmptyRange(*II, Intrinsic::lifetime_start,
3908                                   Intrinsic::lifetime_end, *this))
3909       return nullptr;
3910     break;
3911   case Intrinsic::assume: {
3912     Value *IIOperand = II->getArgOperand(0);
3913     // Remove an assume if it is followed by an identical assume.
3914     // TODO: Do we need this? Unless there are conflicting assumptions, the
3915     // computeKnownBits(IIOperand) below here eliminates redundant assumes.
3916     Instruction *Next = II->getNextNonDebugInstruction();
3917     if (match(Next, m_Intrinsic<Intrinsic::assume>(m_Specific(IIOperand))))
3918       return eraseInstFromFunction(CI);
3919
3920     // Canonicalize assume(a && b) -> assume(a); assume(b);
3921     // Note: New assumption intrinsics created here are registered by
3922     // the InstCombineIRInserter object.
3923     Value *AssumeIntrinsic = II->getCalledValue(), *A, *B;
3924     if (match(IIOperand, m_And(m_Value(A), m_Value(B)))) {
3925       Builder.CreateCall(AssumeIntrinsic, A, II->getName());
3926       Builder.CreateCall(AssumeIntrinsic, B, II->getName());
3927       return eraseInstFromFunction(*II);
3928     }
3929     // assume(!(a || b)) -> assume(!a); assume(!b);
3930     if (match(IIOperand, m_Not(m_Or(m_Value(A), m_Value(B))))) {
3931       Builder.CreateCall(AssumeIntrinsic, Builder.CreateNot(A), II->getName());
3932       Builder.CreateCall(AssumeIntrinsic, Builder.CreateNot(B), II->getName());
3933       return eraseInstFromFunction(*II);
3934     }
3935
3936     // assume( (load addr) != null ) -> add 'nonnull' metadata to load
3937     // (if assume is valid at the load)
3938     CmpInst::Predicate Pred;
3939     Instruction *LHS;
3940     if (match(IIOperand, m_ICmp(Pred, m_Instruction(LHS), m_Zero())) &&
3941         Pred == ICmpInst::ICMP_NE && LHS->getOpcode() == Instruction::Load &&
3942         LHS->getType()->isPointerTy() &&
3943         isValidAssumeForContext(II, LHS, &DT)) {
3944       MDNode *MD = MDNode::get(II->getContext(), None);
3945       LHS->setMetadata(LLVMContext::MD_nonnull, MD);
3946       return eraseInstFromFunction(*II);
3947
3948       // TODO: apply nonnull return attributes to calls and invokes
3949       // TODO: apply range metadata for range check patterns?
3950     }
3951
3952     // If there is a dominating assume with the same condition as this one,
3953     // then this one is redundant, and should be removed.
3954     KnownBits Known(1);
3955     computeKnownBits(IIOperand, Known, 0, II);
3956     if (Known.isAllOnes())
3957       return eraseInstFromFunction(*II);
3958
3959     // Update the cache of affected values for this assumption (we might be
3960     // here because we just simplified the condition).
3961     AC.updateAffectedValues(II);
3962     break;
3963   }
3964   case Intrinsic::experimental_gc_relocate: {
3965     // Translate facts known about a pointer before relocating into
3966     // facts about the relocate value, while being careful to
3967     // preserve relocation semantics.
3968     Value *DerivedPtr = cast<GCRelocateInst>(II)->getDerivedPtr();
3969
3970     // Remove the relocation if unused, note that this check is required
3971     // to prevent the cases below from looping forever.
3972     if (II->use_empty())
3973       return eraseInstFromFunction(*II);
3974
3975     // Undef is undef, even after relocation.
3976     // TODO: provide a hook for this in GCStrategy.  This is clearly legal for
3977     // most practical collectors, but there was discussion in the review thread
3978     // about whether it was legal for all possible collectors.
3979     if (isa<UndefValue>(DerivedPtr))
3980       // Use undef of gc_relocate's type to replace it.
3981       return replaceInstUsesWith(*II, UndefValue::get(II->getType()));
3982
3983     if (auto *PT = dyn_cast<PointerType>(II->getType())) {
3984       // The relocation of null will be null for most any collector.
3985       // TODO: provide a hook for this in GCStrategy.  There might be some
3986       // weird collector this property does not hold for.
3987       if (isa<ConstantPointerNull>(DerivedPtr))
3988         // Use null-pointer of gc_relocate's type to replace it.
3989         return replaceInstUsesWith(*II, ConstantPointerNull::get(PT));
3990
3991       // isKnownNonNull -> nonnull attribute
3992       if (!II->hasRetAttr(Attribute::NonNull) &&
3993           isKnownNonZero(DerivedPtr, DL, 0, &AC, II, &DT)) {
3994         II->addAttribute(AttributeList::ReturnIndex, Attribute::NonNull);
3995         return II;
3996       }
3997     }
3998
3999     // TODO: bitcast(relocate(p)) -> relocate(bitcast(p))
4000     // Canonicalize on the type from the uses to the defs
4001
4002     // TODO: relocate((gep p, C, C2, ...)) -> gep(relocate(p), C, C2, ...)
4003     break;
4004   }
4005
4006   case Intrinsic::experimental_guard: {
4007     // Is this guard followed by another guard?  We scan forward over a small
4008     // fixed window of instructions to handle common cases with conditions
4009     // computed between guards.
4010     Instruction *NextInst = II->getNextNode();
4011     for (unsigned i = 0; i < GuardWideningWindow; i++) {
4012       // Note: Using context-free form to avoid compile time blow up
4013       if (!isSafeToSpeculativelyExecute(NextInst))
4014         break;
4015       NextInst = NextInst->getNextNode();
4016     }
4017     Value *NextCond = nullptr;
4018     if (match(NextInst,
4019               m_Intrinsic<Intrinsic::experimental_guard>(m_Value(NextCond)))) {
4020       Value *CurrCond = II->getArgOperand(0);
4021
4022       // Remove a guard that it is immediately preceded by an identical guard.
4023       if (CurrCond == NextCond)
4024         return eraseInstFromFunction(*NextInst);
4025
4026       // Otherwise canonicalize guard(a); guard(b) -> guard(a & b).
4027       Instruction* MoveI = II->getNextNode();
4028       while (MoveI != NextInst) {
4029         auto *Temp = MoveI;
4030         MoveI = MoveI->getNextNode();
4031         Temp->moveBefore(II);
4032       }
4033       II->setArgOperand(0, Builder.CreateAnd(CurrCond, NextCond));
4034       return eraseInstFromFunction(*NextInst);
4035     }
4036     break;
4037   }
4038   }
4039   return visitCallSite(II);
4040 }
4041
4042 // Fence instruction simplification
4043 Instruction *InstCombiner::visitFenceInst(FenceInst &FI) {
4044   // Remove identical consecutive fences.
4045   Instruction *Next = FI.getNextNonDebugInstruction();
4046   if (auto *NFI = dyn_cast<FenceInst>(Next))
4047     if (FI.isIdenticalTo(NFI))
4048       return eraseInstFromFunction(FI);
4049   return nullptr;
4050 }
4051
4052 // InvokeInst simplification
4053 Instruction *InstCombiner::visitInvokeInst(InvokeInst &II) {
4054   return visitCallSite(&II);
4055 }
4056
4057 /// If this cast does not affect the value passed through the varargs area, we
4058 /// can eliminate the use of the cast.
4059 static bool isSafeToEliminateVarargsCast(const CallSite CS,
4060                                          const DataLayout &DL,
4061                                          const CastInst *const CI,
4062                                          const int ix) {
4063   if (!CI->isLosslessCast())
4064     return false;
4065
4066   // If this is a GC intrinsic, avoid munging types.  We need types for
4067   // statepoint reconstruction in SelectionDAG.
4068   // TODO: This is probably something which should be expanded to all
4069   // intrinsics since the entire point of intrinsics is that
4070   // they are understandable by the optimizer.
4071   if (isStatepoint(CS) || isGCRelocate(CS) || isGCResult(CS))
4072     return false;
4073
4074   // The size of ByVal or InAlloca arguments is derived from the type, so we
4075   // can't change to a type with a different size.  If the size were
4076   // passed explicitly we could avoid this check.
4077   if (!CS.isByValOrInAllocaArgument(ix))
4078     return true;
4079
4080   Type* SrcTy =
4081             cast<PointerType>(CI->getOperand(0)->getType())->getElementType();
4082   Type* DstTy = cast<PointerType>(CI->getType())->getElementType();
4083   if (!SrcTy->isSized() || !DstTy->isSized())
4084     return false;
4085   if (DL.getTypeAllocSize(SrcTy) != DL.getTypeAllocSize(DstTy))
4086     return false;
4087   return true;
4088 }
4089
4090 Instruction *InstCombiner::tryOptimizeCall(CallInst *CI) {
4091   if (!CI->getCalledFunction()) return nullptr;
4092
4093   auto InstCombineRAUW = [this](Instruction *From, Value *With) {
4094     replaceInstUsesWith(*From, With);
4095   };
4096   auto InstCombineErase = [this](Instruction *I) {
4097     eraseInstFromFunction(*I);
4098   };
4099   LibCallSimplifier Simplifier(DL, &TLI, ORE, InstCombineRAUW,
4100                                InstCombineErase);
4101   if (Value *With = Simplifier.optimizeCall(CI)) {
4102     ++NumSimplified;
4103     return CI->use_empty() ? CI : replaceInstUsesWith(*CI, With);
4104   }
4105
4106   return nullptr;
4107 }
4108
4109 static IntrinsicInst *findInitTrampolineFromAlloca(Value *TrampMem) {
4110   // Strip off at most one level of pointer casts, looking for an alloca.  This
4111   // is good enough in practice and simpler than handling any number of casts.
4112   Value *Underlying = TrampMem->stripPointerCasts();
4113   if (Underlying != TrampMem &&
4114       (!Underlying->hasOneUse() || Underlying->user_back() != TrampMem))
4115     return nullptr;
4116   if (!isa<AllocaInst>(Underlying))
4117     return nullptr;
4118
4119   IntrinsicInst *InitTrampoline = nullptr;
4120   for (User *U : TrampMem->users()) {
4121     IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(U);
4122     if (!II)
4123       return nullptr;
4124     if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::init_trampoline) {
4125       if (InitTrampoline)
4126         // More than one init_trampoline writes to this value.  Give up.
4127         return nullptr;
4128       InitTrampoline = II;
4129       continue;
4130     }
4131     if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::adjust_trampoline)
4132       // Allow any number of calls to adjust.trampoline.
4133       continue;
4134     return nullptr;
4135   }
4136
4137   // No call to init.trampoline found.
4138   if (!InitTrampoline)
4139     return nullptr;
4140
4141   // Check that the alloca is being used in the expected way.
4142   if (InitTrampoline->getOperand(0) != TrampMem)
4143     return nullptr;
4144
4145   return InitTrampoline;
4146 }
4147
4148 static IntrinsicInst *findInitTrampolineFromBB(IntrinsicInst *AdjustTramp,
4149                                                Value *TrampMem) {
4150   // Visit all the previous instructions in the basic block, and try to find a
4151   // init.trampoline which has a direct path to the adjust.trampoline.
4152   for (BasicBlock::iterator I = AdjustTramp->getIterator(),
4153                             E = AdjustTramp->getParent()->begin();
4154        I != E;) {
4155     Instruction *Inst = &*--I;
4156     if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(I))
4157       if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::init_trampoline &&
4158           II->getOperand(0) == TrampMem)
4159         return II;
4160     if (Inst->mayWriteToMemory())
4161       return nullptr;
4162   }
4163   return nullptr;
4164 }
4165
4166 // Given a call to llvm.adjust.trampoline, find and return the corresponding
4167 // call to llvm.init.trampoline if the call to the trampoline can be optimized
4168 // to a direct call to a function.  Otherwise return NULL.
4169 static IntrinsicInst *findInitTrampoline(Value *Callee) {
4170   Callee = Callee->stripPointerCasts();
4171   IntrinsicInst *AdjustTramp = dyn_cast<IntrinsicInst>(Callee);
4172   if (!AdjustTramp ||
4173       AdjustTramp->getIntrinsicID() != Intrinsic::adjust_trampoline)
4174     return nullptr;
4175
4176   Value *TrampMem = AdjustTramp->getOperand(0);
4177
4178   if (IntrinsicInst *IT = findInitTrampolineFromAlloca(TrampMem))
4179     return IT;
4180   if (IntrinsicInst *IT = findInitTrampolineFromBB(AdjustTramp, TrampMem))
4181     return IT;
4182   return nullptr;
4183 }
4184
4185 /// Improvements for call and invoke instructions.
4186 Instruction *InstCombiner::visitCallSite(CallSite CS) {
4187   if (isAllocLikeFn(CS.getInstruction(), &TLI))
4188     return visitAllocSite(*CS.getInstruction());
4189
4190   bool Changed = false;
4191
4192   // Mark any parameters that are known to be non-null with the nonnull
4193   // attribute.  This is helpful for inlining calls to functions with null
4194   // checks on their arguments.
4195   SmallVector<unsigned, 4> ArgNos;
4196   unsigned ArgNo = 0;
4197
4198   for (Value *V : CS.args()) {
4199     if (V->getType()->isPointerTy() &&
4200         !CS.paramHasAttr(ArgNo, Attribute::NonNull) &&
4201         isKnownNonZero(V, DL, 0, &AC, CS.getInstruction(), &DT))
4202       ArgNos.push_back(ArgNo);
4203     ArgNo++;
4204   }
4205
4206   assert(ArgNo == CS.arg_size() && "sanity check");
4207
4208   if (!ArgNos.empty()) {
4209     AttributeList AS = CS.getAttributes();
4210     LLVMContext &Ctx = CS.getInstruction()->getContext();
4211     AS = AS.addParamAttribute(Ctx, ArgNos,
4212                               Attribute::get(Ctx, Attribute::NonNull));
4213     CS.setAttributes(AS);
4214     Changed = true;
4215   }
4216
4217   // If the callee is a pointer to a function, attempt to move any casts to the
4218   // arguments of the call/invoke.
4219   Value *Callee = CS.getCalledValue();
4220   if (!isa<Function>(Callee) && transformConstExprCastCall(CS))
4221     return nullptr;
4222
4223   if (Function *CalleeF = dyn_cast<Function>(Callee)) {
4224     // Remove the convergent attr on calls when the callee is not convergent.
4225     if (CS.isConvergent() && !CalleeF->isConvergent() &&
4226         !CalleeF->isIntrinsic()) {
4227       LLVM_DEBUG(dbgs() << "Removing convergent attr from instr "
4228                         << CS.getInstruction() << "\n");
4229       CS.setNotConvergent();
4230       return CS.getInstruction();
4231     }
4232
4233     // If the call and callee calling conventions don't match, this call must
4234     // be unreachable, as the call is undefined.
4235     if (CalleeF->getCallingConv() != CS.getCallingConv() &&
4236         // Only do this for calls to a function with a body.  A prototype may
4237         // not actually end up matching the implementation's calling conv for a
4238         // variety of reasons (e.g. it may be written in assembly).
4239         !CalleeF->isDeclaration()) {
4240       Instruction *OldCall = CS.getInstruction();
4241       new StoreInst(ConstantInt::getTrue(Callee->getContext()),
4242                 UndefValue::get(Type::getInt1PtrTy(Callee->getContext())),
4243                                   OldCall);
4244       // If OldCall does not return void then replaceAllUsesWith undef.
4245       // This allows ValueHandlers and custom metadata to adjust itself.
4246       if (!OldCall->getType()->isVoidTy())
4247         replaceInstUsesWith(*OldCall, UndefValue::get(OldCall->getType()));
4248       if (isa<CallInst>(OldCall))
4249         return eraseInstFromFunction(*OldCall);
4250
4251       // We cannot remove an invoke, because it would change the CFG, just
4252       // change the callee to a null pointer.
4253       cast<InvokeInst>(OldCall)->setCalledFunction(
4254                                     Constant::getNullValue(CalleeF->getType()));
4255       return nullptr;
4256     }
4257   }
4258
4259   if ((isa<ConstantPointerNull>(Callee) &&
4260        !NullPointerIsDefined(CS.getInstruction()->getFunction())) ||
4261       isa<UndefValue>(Callee)) {
4262     // If CS does not return void then replaceAllUsesWith undef.
4263     // This allows ValueHandlers and custom metadata to adjust itself.
4264     if (!CS.getInstruction()->getType()->isVoidTy())
4265       replaceInstUsesWith(*CS.getInstruction(),
4266                           UndefValue::get(CS.getInstruction()->getType()));
4267
4268     if (isa<InvokeInst>(CS.getInstruction())) {
4269       // Can't remove an invoke because we cannot change the CFG.
4270       return nullptr;
4271     }
4272
4273     // This instruction is not reachable, just remove it.  We insert a store to
4274     // undef so that we know that this code is not reachable, despite the fact
4275     // that we can't modify the CFG here.
4276     new StoreInst(ConstantInt::getTrue(Callee->getContext()),
4277                   UndefValue::get(Type::getInt1PtrTy(Callee->getContext())),
4278                   CS.getInstruction());
4279
4280     return eraseInstFromFunction(*CS.getInstruction());
4281   }
4282
4283   if (IntrinsicInst *II = findInitTrampoline(Callee))
4284     return transformCallThroughTrampoline(CS, II);
4285
4286   PointerType *PTy = cast<PointerType>(Callee->getType());
4287   FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(PTy->getElementType());
4288   if (FTy->isVarArg()) {
4289     int ix = FTy->getNumParams();
4290     // See if we can optimize any arguments passed through the varargs area of
4291     // the call.
4292     for (CallSite::arg_iterator I = CS.arg_begin() + FTy->getNumParams(),
4293            E = CS.arg_end(); I != E; ++I, ++ix) {
4294       CastInst *CI = dyn_cast<CastInst>(*I);
4295       if (CI && isSafeToEliminateVarargsCast(CS, DL, CI, ix)) {
4296         *I = CI->getOperand(0);
4297         Changed = true;
4298       }
4299     }
4300   }
4301
4302   if (isa<InlineAsm>(Callee) && !CS.doesNotThrow()) {
4303     // Inline asm calls cannot throw - mark them 'nounwind'.
4304     CS.setDoesNotThrow();
4305     Changed = true;
4306   }
4307
4308   // Try to optimize the call if possible, we require DataLayout for most of
4309   // this.  None of these calls are seen as possibly dead so go ahead and
4310   // delete the instruction now.
4311   if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(CS.getInstruction())) {
4312     Instruction *I = tryOptimizeCall(CI);
4313     // If we changed something return the result, etc. Otherwise let
4314     // the fallthrough check.
4315     if (I) return eraseInstFromFunction(*I);
4316   }
4317
4318   return Changed ? CS.getInstruction() : nullptr;
4319 }
4320
4321 /// If the callee is a constexpr cast of a function, attempt to move the cast to
4322 /// the arguments of the call/invoke.
4323 bool InstCombiner::transformConstExprCastCall(CallSite CS) {
4324   auto *Callee = dyn_cast<Function>(CS.getCalledValue()->stripPointerCasts());
4325   if (!Callee)
4326     return false;
4327
4328   // If this is a call to a thunk function, don't remove the cast. Thunks are
4329   // used to transparently forward all incoming parameters and outgoing return
4330   // values, so it's important to leave the cast in place.
4331   if (Callee->hasFnAttribute("thunk"))
4332     return false;
4333
4334   // If this is a musttail call, the callee's prototype must match the caller's
4335   // prototype with the exception of pointee types. The code below doesn't
4336   // implement that, so we can't do this transform.
4337   // TODO: Do the transform if it only requires adding pointer casts.
4338   if (CS.isMustTailCall())
4339     return false;
4340
4341   Instruction *Caller = CS.getInstruction();
4342   const AttributeList &CallerPAL = CS.getAttributes();
4343
4344   // Okay, this is a cast from a function to a different type.  Unless doing so
4345   // would cause a type conversion of one of our arguments, change this call to
4346   // be a direct call with arguments casted to the appropriate types.
4347   FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
4348   Type *OldRetTy = Caller->getType();
4349   Type *NewRetTy = FT->getReturnType();
4350
4351   // Check to see if we are changing the return type...
4352   if (OldRetTy != NewRetTy) {
4353
4354     if (NewRetTy->isStructTy())
4355       return false; // TODO: Handle multiple return values.
4356
4357     if (!CastInst::isBitOrNoopPointerCastable(NewRetTy, OldRetTy, DL)) {
4358       if (Callee->isDeclaration())
4359         return false;   // Cannot transform this return value.
4360
4361       if (!Caller->use_empty() &&
4362           // void -> non-void is handled specially
4363           !NewRetTy->isVoidTy())
4364         return false;   // Cannot transform this return value.
4365     }
4366
4367     if (!CallerPAL.isEmpty() && !Caller->use_empty()) {
4368       AttrBuilder RAttrs(CallerPAL, AttributeList::ReturnIndex);
4369       if (RAttrs.overlaps(AttributeFuncs::typeIncompatible(NewRetTy)))
4370         return false;   // Attribute not compatible with transformed value.
4371     }
4372
4373     // If the callsite is an invoke instruction, and the return value is used by
4374     // a PHI node in a successor, we cannot change the return type of the call
4375     // because there is no place to put the cast instruction (without breaking
4376     // the critical edge).  Bail out in this case.
4377     if (!Caller->use_empty())
4378       if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller))
4379         for (User *U : II->users())
4380           if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(U))
4381             if (PN->getParent() == II->getNormalDest() ||
4382                 PN->getParent() == II->getUnwindDest())
4383               return false;
4384   }
4385
4386   unsigned NumActualArgs = CS.arg_size();
4387   unsigned NumCommonArgs = std::min(FT->getNumParams(), NumActualArgs);
4388
4389   // Prevent us turning:
4390   // declare void @takes_i32_inalloca(i32* inalloca)
4391   //  call void bitcast (void (i32*)* @takes_i32_inalloca to void (i32)*)(i32 0)
4392   //
4393   // into:
4394   //  call void @takes_i32_inalloca(i32* null)
4395   //
4396   //  Similarly, avoid folding away bitcasts of byval calls.
4397   if (Callee->getAttributes().hasAttrSomewhere(Attribute::InAlloca) ||
4398       Callee->getAttributes().hasAttrSomewhere(Attribute::ByVal))
4399     return false;
4400
4401   CallSite::arg_iterator AI = CS.arg_begin();
4402   for (unsigned i = 0, e = NumCommonArgs; i != e; ++i, ++AI) {
4403     Type *ParamTy = FT->getParamType(i);
4404     Type *ActTy = (*AI)->getType();
4405
4406     if (!CastInst::isBitOrNoopPointerCastable(ActTy, ParamTy, DL))
4407       return false;   // Cannot transform this parameter value.
4408
4409     if (AttrBuilder(CallerPAL.getParamAttributes(i))
4410             .overlaps(AttributeFuncs::typeIncompatible(ParamTy)))
4411       return false;   // Attribute not compatible with transformed value.
4412
4413     if (CS.isInAllocaArgument(i))
4414       return false;   // Cannot transform to and from inalloca.
4415
4416     // If the parameter is passed as a byval argument, then we have to have a
4417     // sized type and the sized type has to have the same size as the old type.
4418     if (ParamTy != ActTy && CallerPAL.hasParamAttribute(i, Attribute::ByVal)) {
4419       PointerType *ParamPTy = dyn_cast<PointerType>(ParamTy);
4420       if (!ParamPTy || !ParamPTy->getElementType()->isSized())
4421         return false;
4422
4423       Type *CurElTy = ActTy->getPointerElementType();
4424       if (DL.getTypeAllocSize(CurElTy) !=
4425           DL.getTypeAllocSize(ParamPTy->getElementType()))
4426         return false;
4427     }
4428   }
4429
4430   if (Callee->isDeclaration()) {
4431     // Do not delete arguments unless we have a function body.
4432     if (FT->getNumParams() < NumActualArgs && !FT->isVarArg())
4433       return false;
4434
4435     // If the callee is just a declaration, don't change the varargsness of the
4436     // call.  We don't want to introduce a varargs call where one doesn't
4437     // already exist.
4438     PointerType *APTy = cast<PointerType>(CS.getCalledValue()->getType());
4439     if (FT->isVarArg()!=cast<FunctionType>(APTy->getElementType())->isVarArg())
4440       return false;
4441
4442     // If both the callee and the cast type are varargs, we still have to make
4443     // sure the number of fixed parameters are the same or we have the same
4444     // ABI issues as if we introduce a varargs call.
4445     if (FT->isVarArg() &&
4446         cast<FunctionType>(APTy->getElementType())->isVarArg() &&
4447         FT->getNumParams() !=
4448         cast<FunctionType>(APTy->getElementType())->getNumParams())
4449       return false;
4450   }
4451
4452   if (FT->getNumParams() < NumActualArgs && FT->isVarArg() &&
4453       !CallerPAL.isEmpty()) {
4454     // In this case we have more arguments than the new function type, but we
4455     // won't be dropping them.  Check that these extra arguments have attributes
4456     // that are compatible with being a vararg call argument.
4457     unsigned SRetIdx;
4458     if (CallerPAL.hasAttrSomewhere(Attribute::StructRet, &SRetIdx) &&
4459         SRetIdx > FT->getNumParams())
4460       return false;
4461   }
4462
4463   // Okay, we decided that this is a safe thing to do: go ahead and start
4464   // inserting cast instructions as necessary.
4465   SmallVector<Value *, 8> Args;
4466   SmallVector<AttributeSet, 8> ArgAttrs;
4467   Args.reserve(NumActualArgs);
4468   ArgAttrs.reserve(NumActualArgs);
4469
4470   // Get any return attributes.
4471   AttrBuilder RAttrs(CallerPAL, AttributeList::ReturnIndex);
4472
4473   // If the return value is not being used, the type may not be compatible
4474   // with the existing attributes.  Wipe out any problematic attributes.
4475   RAttrs.remove(AttributeFuncs::typeIncompatible(NewRetTy));
4476
4477   AI = CS.arg_begin();
4478   for (unsigned i = 0; i != NumCommonArgs; ++i, ++AI) {
4479     Type *ParamTy = FT->getParamType(i);
4480
4481     Value *NewArg = *AI;
4482     if ((*AI)->getType() != ParamTy)
4483       NewArg = Builder.CreateBitOrPointerCast(*AI, ParamTy);
4484     Args.push_back(NewArg);
4485
4486     // Add any parameter attributes.
4487     ArgAttrs.push_back(CallerPAL.getParamAttributes(i));
4488   }
4489
4490   // If the function takes more arguments than the call was taking, add them
4491   // now.
4492   for (unsigned i = NumCommonArgs; i != FT->getNumParams(); ++i) {
4493     Args.push_back(Constant::getNullValue(FT->getParamType(i)));
4494     ArgAttrs.push_back(AttributeSet());
4495   }
4496
4497   // If we are removing arguments to the function, emit an obnoxious warning.
4498   if (FT->getNumParams() < NumActualArgs) {
4499     // TODO: if (!FT->isVarArg()) this call may be unreachable. PR14722
4500     if (FT->isVarArg()) {
4501       // Add all of the arguments in their promoted form to the arg list.
4502       for (unsigned i = FT->getNumParams(); i != NumActualArgs; ++i, ++AI) {
4503         Type *PTy = getPromotedType((*AI)->getType());
4504         Value *NewArg = *AI;
4505         if (PTy != (*AI)->getType()) {
4506           // Must promote to pass through va_arg area!
4507           Instruction::CastOps opcode =
4508             CastInst::getCastOpcode(*AI, false, PTy, false);
4509           NewArg = Builder.CreateCast(opcode, *AI, PTy);
4510         }
4511         Args.push_back(NewArg);
4512
4513         // Add any parameter attributes.
4514         ArgAttrs.push_back(CallerPAL.getParamAttributes(i));
4515       }
4516     }
4517   }
4518
4519   AttributeSet FnAttrs = CallerPAL.getFnAttributes();
4520
4521   if (NewRetTy->isVoidTy())
4522     Caller->setName("");   // Void type should not have a name.
4523
4524   assert((ArgAttrs.size() == FT->getNumParams() || FT->isVarArg()) &&
4525          "missing argument attributes");
4526   LLVMContext &Ctx = Callee->getContext();
4527   AttributeList NewCallerPAL = AttributeList::get(
4528       Ctx, FnAttrs, AttributeSet::get(Ctx, RAttrs), ArgAttrs);
4529
4530   SmallVector<OperandBundleDef, 1> OpBundles;
4531   CS.getOperandBundlesAsDefs(OpBundles);
4532
4533   CallSite NewCS;
4534   if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller)) {
4535     NewCS = Builder.CreateInvoke(Callee, II->getNormalDest(),
4536                                  II->getUnwindDest(), Args, OpBundles);
4537   } else {
4538     NewCS = Builder.CreateCall(Callee, Args, OpBundles);
4539     cast<CallInst>(NewCS.getInstruction())
4540         ->setTailCallKind(cast<CallInst>(Caller)->getTailCallKind());
4541   }
4542   NewCS->takeName(Caller);
4543   NewCS.setCallingConv(CS.getCallingConv());
4544   NewCS.setAttributes(NewCallerPAL);
4545
4546   // Preserve the weight metadata for the new call instruction. The metadata
4547   // is used by SamplePGO to check callsite's hotness.
4548   uint64_t W;
4549   if (Caller->extractProfTotalWeight(W))
4550     NewCS->setProfWeight(W);
4551
4552   // Insert a cast of the return type as necessary.
4553   Instruction *NC = NewCS.getInstruction();
4554   Value *NV = NC;
4555   if (OldRetTy != NV->getType() && !Caller->use_empty()) {
4556     if (!NV->getType()->isVoidTy()) {
4557       NV = NC = CastInst::CreateBitOrPointerCast(NC, OldRetTy);
4558       NC->setDebugLoc(Caller->getDebugLoc());
4559
4560       // If this is an invoke instruction, we should insert it after the first
4561       // non-phi, instruction in the normal successor block.
4562       if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller)) {
4563         BasicBlock::iterator I = II->getNormalDest()->getFirstInsertionPt();
4564         InsertNewInstBefore(NC, *I);
4565       } else {
4566         // Otherwise, it's a call, just insert cast right after the call.
4567         InsertNewInstBefore(NC, *Caller);
4568       }
4569       Worklist.AddUsersToWorkList(*Caller);
4570     } else {
4571       NV = UndefValue::get(Caller->getType());
4572     }
4573   }
4574
4575   if (!Caller->use_empty())
4576     replaceInstUsesWith(*Caller, NV);
4577   else if (Caller->hasValueHandle()) {
4578     if (OldRetTy == NV->getType())
4579       ValueHandleBase::ValueIsRAUWd(Caller, NV);
4580     else
4581       // We cannot call ValueIsRAUWd with a different type, and the
4582       // actual tracked value will disappear.
4583       ValueHandleBase::ValueIsDeleted(Caller);
4584   }
4585
4586   eraseInstFromFunction(*Caller);
4587   return true;
4588 }
4589
4590 /// Turn a call to a function created by init_trampoline / adjust_trampoline
4591 /// intrinsic pair into a direct call to the underlying function.
4592 Instruction *
4593 InstCombiner::transformCallThroughTrampoline(CallSite CS,
4594                                              IntrinsicInst *Tramp) {
4595   Value *Callee = CS.getCalledValue();
4596   PointerType *PTy = cast<PointerType>(Callee->getType());
4597   FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(PTy->getElementType());
4598   AttributeList Attrs = CS.getAttributes();
4599
4600   // If the call already has the 'nest' attribute somewhere then give up -
4601   // otherwise 'nest' would occur twice after splicing in the chain.
4602   if (Attrs.hasAttrSomewhere(Attribute::Nest))
4603     return nullptr;
4604
4605   assert(Tramp &&
4606          "transformCallThroughTrampoline called with incorrect CallSite.");
4607
4608   Function *NestF =cast<Function>(Tramp->getArgOperand(1)->stripPointerCasts());
4609   FunctionType *NestFTy = cast<FunctionType>(NestF->getValueType());
4610
4611   AttributeList NestAttrs = NestF->getAttributes();
4612   if (!NestAttrs.isEmpty()) {
4613     unsigned NestArgNo = 0;
4614     Type *NestTy = nullptr;
4615     AttributeSet NestAttr;
4616
4617     // Look for a parameter marked with the 'nest' attribute.
4618     for (FunctionType::param_iterator I = NestFTy->param_begin(),
4619                                       E = NestFTy->param_end();
4620          I != E; ++NestArgNo, ++I) {
4621       AttributeSet AS = NestAttrs.getParamAttributes(NestArgNo);
4622       if (AS.hasAttribute(Attribute::Nest)) {
4623         // Record the parameter type and any other attributes.
4624         NestTy = *I;
4625         NestAttr = AS;
4626         break;
4627       }
4628     }
4629
4630     if (NestTy) {
4631       Instruction *Caller = CS.getInstruction();
4632       std::vector<Value*> NewArgs;
4633       std::vector<AttributeSet> NewArgAttrs;
4634       NewArgs.reserve(CS.arg_size() + 1);
4635       NewArgAttrs.reserve(CS.arg_size());
4636
4637       // Insert the nest argument into the call argument list, which may
4638       // mean appending it.  Likewise for attributes.
4639
4640       {
4641         unsigned ArgNo = 0;
4642         CallSite::arg_iterator I = CS.arg_begin(), E = CS.arg_end();
4643         do {
4644           if (ArgNo == NestArgNo) {
4645             // Add the chain argument and attributes.
4646             Value *NestVal = Tramp->getArgOperand(2);
4647             if (NestVal->getType() != NestTy)
4648               NestVal = Builder.CreateBitCast(NestVal, NestTy, "nest");
4649             NewArgs.push_back(NestVal);
4650             NewArgAttrs.push_back(NestAttr);
4651           }
4652
4653           if (I == E)
4654             break;
4655
4656           // Add the original argument and attributes.
4657           NewArgs.push_back(*I);
4658           NewArgAttrs.push_back(Attrs.getParamAttributes(ArgNo));
4659
4660           ++ArgNo;
4661           ++I;
4662         } while (true);
4663       }
4664
4665       // The trampoline may have been bitcast to a bogus type (FTy).
4666       // Handle this by synthesizing a new function type, equal to FTy
4667       // with the chain parameter inserted.
4668
4669       std::vector<Type*> NewTypes;
4670       NewTypes.reserve(FTy->getNumParams()+1);
4671
4672       // Insert the chain's type into the list of parameter types, which may
4673       // mean appending it.
4674       {
4675         unsigned ArgNo = 0;
4676         FunctionType::param_iterator I = FTy->param_begin(),
4677           E = FTy->param_end();
4678
4679         do {
4680           if (ArgNo == NestArgNo)
4681             // Add the chain's type.
4682             NewTypes.push_back(NestTy);
4683
4684           if (I == E)
4685             break;
4686
4687           // Add the original type.
4688           NewTypes.push_back(*I);
4689
4690           ++ArgNo;
4691           ++I;
4692         } while (true);
4693       }
4694
4695       // Replace the trampoline call with a direct call.  Let the generic
4696       // code sort out any function type mismatches.
4697       FunctionType *NewFTy = FunctionType::get(FTy->getReturnType(), NewTypes,
4698                                                 FTy->isVarArg());
4699       Constant *NewCallee =
4700         NestF->getType() == PointerType::getUnqual(NewFTy) ?
4701         NestF : ConstantExpr::getBitCast(NestF,
4702                                          PointerType::getUnqual(NewFTy));
4703       AttributeList NewPAL =
4704           AttributeList::get(FTy->getContext(), Attrs.getFnAttributes(),
4705                              Attrs.getRetAttributes(), NewArgAttrs);
4706
4707       SmallVector<OperandBundleDef, 1> OpBundles;
4708       CS.getOperandBundlesAsDefs(OpBundles);
4709
4710       Instruction *NewCaller;
4711       if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller)) {
4712         NewCaller = InvokeInst::Create(NewCallee,
4713                                        II->getNormalDest(), II->getUnwindDest(),
4714                                        NewArgs, OpBundles);
4715         cast<InvokeInst>(NewCaller)->setCallingConv(II->getCallingConv());
4716         cast<InvokeInst>(NewCaller)->setAttributes(NewPAL);
4717       } else {
4718         NewCaller = CallInst::Create(NewCallee, NewArgs, OpBundles);
4719         cast<CallInst>(NewCaller)->setTailCallKind(
4720             cast<CallInst>(Caller)->getTailCallKind());
4721         cast<CallInst>(NewCaller)->setCallingConv(
4722             cast<CallInst>(Caller)->getCallingConv());
4723         cast<CallInst>(NewCaller)->setAttributes(NewPAL);
4724       }
4725       NewCaller->setDebugLoc(Caller->getDebugLoc());
4726
4727       return NewCaller;
4728     }
4729   }
4730
4731   // Replace the trampoline call with a direct call.  Since there is no 'nest'
4732   // parameter, there is no need to adjust the argument list.  Let the generic
4733   // code sort out any function type mismatches.
4734   Constant *NewCallee =
4735     NestF->getType() == PTy ? NestF :
4736                               ConstantExpr::getBitCast(NestF, PTy);
4737   CS.setCalledFunction(NewCallee);
4738   return CS.getInstruction();
4739 }