]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - contrib/llvm/lib/Transforms/InstCombine/InstCombineCalls.cpp
Import zstandard 1.3.1
[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/STLExtras.h"
20 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
21 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
22 #include "llvm/ADT/Twine.h"
23 #include "llvm/Analysis/InstructionSimplify.h"
24 #include "llvm/Analysis/MemoryBuiltins.h"
25 #include "llvm/Analysis/ValueTracking.h"
26 #include "llvm/IR/BasicBlock.h"
27 #include "llvm/IR/CallSite.h"
28 #include "llvm/IR/Constant.h"
29 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
30 #include "llvm/IR/DerivedTypes.h"
31 #include "llvm/IR/Function.h"
32 #include "llvm/IR/GlobalVariable.h"
33 #include "llvm/IR/InstrTypes.h"
34 #include "llvm/IR/Instruction.h"
35 #include "llvm/IR/Instructions.h"
36 #include "llvm/IR/IntrinsicInst.h"
37 #include "llvm/IR/Intrinsics.h"
38 #include "llvm/IR/LLVMContext.h"
39 #include "llvm/IR/Metadata.h"
40 #include "llvm/IR/PatternMatch.h"
41 #include "llvm/IR/Statepoint.h"
42 #include "llvm/IR/Type.h"
43 #include "llvm/IR/Value.h"
44 #include "llvm/IR/ValueHandle.h"
45 #include "llvm/Support/Casting.h"
46 #include "llvm/Support/Debug.h"
47 #include "llvm/Support/KnownBits.h"
48 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
49 #include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
50 #include "llvm/Transforms/Utils/SimplifyLibCalls.h"
51 #include <algorithm>
52 #include <cassert>
53 #include <cstdint>
54 #include <cstring>
55 #include <vector>
56
57 using namespace llvm;
58 using namespace PatternMatch;
59
60 #define DEBUG_TYPE "instcombine"
61
62 STATISTIC(NumSimplified, "Number of library calls simplified");
63
64 static cl::opt<unsigned> UnfoldElementAtomicMemcpyMaxElements(
65     "unfold-element-atomic-memcpy-max-elements",
66     cl::init(16),
67     cl::desc("Maximum number of elements in atomic memcpy the optimizer is "
68              "allowed to unfold"));
69
70 /// Return the specified type promoted as it would be to pass though a va_arg
71 /// area.
72 static Type *getPromotedType(Type *Ty) {
73   if (IntegerType* ITy = dyn_cast<IntegerType>(Ty)) {
74     if (ITy->getBitWidth() < 32)
75       return Type::getInt32Ty(Ty->getContext());
76   }
77   return Ty;
78 }
79
80 /// Return a constant boolean vector that has true elements in all positions
81 /// where the input constant data vector has an element with the sign bit set.
82 static Constant *getNegativeIsTrueBoolVec(ConstantDataVector *V) {
83   SmallVector<Constant *, 32> BoolVec;
84   IntegerType *BoolTy = Type::getInt1Ty(V->getContext());
85   for (unsigned I = 0, E = V->getNumElements(); I != E; ++I) {
86     Constant *Elt = V->getElementAsConstant(I);
87     assert((isa<ConstantInt>(Elt) || isa<ConstantFP>(Elt)) &&
88            "Unexpected constant data vector element type");
89     bool Sign = V->getElementType()->isIntegerTy()
90                     ? cast<ConstantInt>(Elt)->isNegative()
91                     : cast<ConstantFP>(Elt)->isNegative();
92     BoolVec.push_back(ConstantInt::get(BoolTy, Sign));
93   }
94   return ConstantVector::get(BoolVec);
95 }
96
97 Instruction *InstCombiner::SimplifyElementUnorderedAtomicMemCpy(
98     ElementUnorderedAtomicMemCpyInst *AMI) {
99   // Try to unfold this intrinsic into sequence of explicit atomic loads and
100   // stores.
101   // First check that number of elements is compile time constant.
102   auto *LengthCI = dyn_cast<ConstantInt>(AMI->getLength());
103   if (!LengthCI)
104     return nullptr;
105
106   // Check that there are not too many elements.
107   uint64_t LengthInBytes = LengthCI->getZExtValue();
108   uint32_t ElementSizeInBytes = AMI->getElementSizeInBytes();
109   uint64_t NumElements = LengthInBytes / ElementSizeInBytes;
110   if (NumElements >= UnfoldElementAtomicMemcpyMaxElements)
111     return nullptr;
112
113   // Only expand if there are elements to copy.
114   if (NumElements > 0) {
115     // Don't unfold into illegal integers
116     uint64_t ElementSizeInBits = ElementSizeInBytes * 8;
117     if (!getDataLayout().isLegalInteger(ElementSizeInBits))
118       return nullptr;
119
120     // Cast source and destination to the correct type. Intrinsic input
121     // arguments are usually represented as i8*. Often operands will be
122     // explicitly casted to i8* and we can just strip those casts instead of
123     // inserting new ones. However it's easier to rely on other InstCombine
124     // rules which will cover trivial cases anyway.
125     Value *Src = AMI->getRawSource();
126     Value *Dst = AMI->getRawDest();
127     Type *ElementPointerType =
128         Type::getIntNPtrTy(AMI->getContext(), ElementSizeInBits,
129                            Src->getType()->getPointerAddressSpace());
130
131     Value *SrcCasted = Builder.CreatePointerCast(Src, ElementPointerType,
132                                                  "memcpy_unfold.src_casted");
133     Value *DstCasted = Builder.CreatePointerCast(Dst, ElementPointerType,
134                                                  "memcpy_unfold.dst_casted");
135
136     for (uint64_t i = 0; i < NumElements; ++i) {
137       // Get current element addresses
138       ConstantInt *ElementIdxCI =
139           ConstantInt::get(AMI->getContext(), APInt(64, i));
140       Value *SrcElementAddr =
141           Builder.CreateGEP(SrcCasted, ElementIdxCI, "memcpy_unfold.src_addr");
142       Value *DstElementAddr =
143           Builder.CreateGEP(DstCasted, ElementIdxCI, "memcpy_unfold.dst_addr");
144
145       // Load from the source. Transfer alignment information and mark load as
146       // unordered atomic.
147       LoadInst *Load = Builder.CreateLoad(SrcElementAddr, "memcpy_unfold.val");
148       Load->setOrdering(AtomicOrdering::Unordered);
149       // We know alignment of the first element. It is also guaranteed by the
150       // verifier that element size is less or equal than first element
151       // alignment and both of this values are powers of two. This means that
152       // all subsequent accesses are at least element size aligned.
153       // TODO: We can infer better alignment but there is no evidence that this
154       // will matter.
155       Load->setAlignment(i == 0 ? AMI->getParamAlignment(1)
156                                 : ElementSizeInBytes);
157       Load->setDebugLoc(AMI->getDebugLoc());
158
159       // Store loaded value via unordered atomic store.
160       StoreInst *Store = Builder.CreateStore(Load, DstElementAddr);
161       Store->setOrdering(AtomicOrdering::Unordered);
162       Store->setAlignment(i == 0 ? AMI->getParamAlignment(0)
163                                  : ElementSizeInBytes);
164       Store->setDebugLoc(AMI->getDebugLoc());
165     }
166   }
167
168   // Set the number of elements of the copy to 0, it will be deleted on the
169   // next iteration.
170   AMI->setLength(Constant::getNullValue(LengthCI->getType()));
171   return AMI;
172 }
173
174 Instruction *InstCombiner::SimplifyMemTransfer(MemIntrinsic *MI) {
175   unsigned DstAlign = getKnownAlignment(MI->getArgOperand(0), DL, MI, &AC, &DT);
176   unsigned SrcAlign = getKnownAlignment(MI->getArgOperand(1), DL, MI, &AC, &DT);
177   unsigned MinAlign = std::min(DstAlign, SrcAlign);
178   unsigned CopyAlign = MI->getAlignment();
179
180   if (CopyAlign < MinAlign) {
181     MI->setAlignment(ConstantInt::get(MI->getAlignmentType(), MinAlign, false));
182     return MI;
183   }
184
185   // If MemCpyInst length is 1/2/4/8 bytes then replace memcpy with
186   // load/store.
187   ConstantInt *MemOpLength = dyn_cast<ConstantInt>(MI->getArgOperand(2));
188   if (!MemOpLength) return nullptr;
189
190   // Source and destination pointer types are always "i8*" for intrinsic.  See
191   // if the size is something we can handle with a single primitive load/store.
192   // A single load+store correctly handles overlapping memory in the memmove
193   // case.
194   uint64_t Size = MemOpLength->getLimitedValue();
195   assert(Size && "0-sized memory transferring should be removed already.");
196
197   if (Size > 8 || (Size&(Size-1)))
198     return nullptr;  // If not 1/2/4/8 bytes, exit.
199
200   // Use an integer load+store unless we can find something better.
201   unsigned SrcAddrSp =
202     cast<PointerType>(MI->getArgOperand(1)->getType())->getAddressSpace();
203   unsigned DstAddrSp =
204     cast<PointerType>(MI->getArgOperand(0)->getType())->getAddressSpace();
205
206   IntegerType* IntType = IntegerType::get(MI->getContext(), Size<<3);
207   Type *NewSrcPtrTy = PointerType::get(IntType, SrcAddrSp);
208   Type *NewDstPtrTy = PointerType::get(IntType, DstAddrSp);
209
210   // If the memcpy has metadata describing the members, see if we can get the
211   // TBAA tag describing our copy.
212   MDNode *CopyMD = nullptr;
213   if (MDNode *M = MI->getMetadata(LLVMContext::MD_tbaa_struct)) {
214     if (M->getNumOperands() == 3 && M->getOperand(0) &&
215         mdconst::hasa<ConstantInt>(M->getOperand(0)) &&
216         mdconst::extract<ConstantInt>(M->getOperand(0))->isZero() &&
217         M->getOperand(1) &&
218         mdconst::hasa<ConstantInt>(M->getOperand(1)) &&
219         mdconst::extract<ConstantInt>(M->getOperand(1))->getValue() ==
220         Size &&
221         M->getOperand(2) && isa<MDNode>(M->getOperand(2)))
222       CopyMD = cast<MDNode>(M->getOperand(2));
223   }
224
225   // If the memcpy/memmove provides better alignment info than we can
226   // infer, use it.
227   SrcAlign = std::max(SrcAlign, CopyAlign);
228   DstAlign = std::max(DstAlign, CopyAlign);
229
230   Value *Src = Builder.CreateBitCast(MI->getArgOperand(1), NewSrcPtrTy);
231   Value *Dest = Builder.CreateBitCast(MI->getArgOperand(0), NewDstPtrTy);
232   LoadInst *L = Builder.CreateLoad(Src, MI->isVolatile());
233   L->setAlignment(SrcAlign);
234   if (CopyMD)
235     L->setMetadata(LLVMContext::MD_tbaa, CopyMD);
236   MDNode *LoopMemParallelMD =
237     MI->getMetadata(LLVMContext::MD_mem_parallel_loop_access);
238   if (LoopMemParallelMD)
239     L->setMetadata(LLVMContext::MD_mem_parallel_loop_access, LoopMemParallelMD);
240
241   StoreInst *S = Builder.CreateStore(L, Dest, MI->isVolatile());
242   S->setAlignment(DstAlign);
243   if (CopyMD)
244     S->setMetadata(LLVMContext::MD_tbaa, CopyMD);
245   if (LoopMemParallelMD)
246     S->setMetadata(LLVMContext::MD_mem_parallel_loop_access, LoopMemParallelMD);
247
248   // Set the size of the copy to 0, it will be deleted on the next iteration.
249   MI->setArgOperand(2, Constant::getNullValue(MemOpLength->getType()));
250   return MI;
251 }
252
253 Instruction *InstCombiner::SimplifyMemSet(MemSetInst *MI) {
254   unsigned Alignment = getKnownAlignment(MI->getDest(), DL, MI, &AC, &DT);
255   if (MI->getAlignment() < Alignment) {
256     MI->setAlignment(ConstantInt::get(MI->getAlignmentType(),
257                                              Alignment, false));
258     return MI;
259   }
260
261   // Extract the length and alignment and fill if they are constant.
262   ConstantInt *LenC = dyn_cast<ConstantInt>(MI->getLength());
263   ConstantInt *FillC = dyn_cast<ConstantInt>(MI->getValue());
264   if (!LenC || !FillC || !FillC->getType()->isIntegerTy(8))
265     return nullptr;
266   uint64_t Len = LenC->getLimitedValue();
267   Alignment = MI->getAlignment();
268   assert(Len && "0-sized memory setting should be removed already.");
269
270   // memset(s,c,n) -> store s, c (for n=1,2,4,8)
271   if (Len <= 8 && isPowerOf2_32((uint32_t)Len)) {
272     Type *ITy = IntegerType::get(MI->getContext(), Len*8);  // n=1 -> i8.
273
274     Value *Dest = MI->getDest();
275     unsigned DstAddrSp = cast<PointerType>(Dest->getType())->getAddressSpace();
276     Type *NewDstPtrTy = PointerType::get(ITy, DstAddrSp);
277     Dest = Builder.CreateBitCast(Dest, NewDstPtrTy);
278
279     // Alignment 0 is identity for alignment 1 for memset, but not store.
280     if (Alignment == 0) Alignment = 1;
281
282     // Extract the fill value and store.
283     uint64_t Fill = FillC->getZExtValue()*0x0101010101010101ULL;
284     StoreInst *S = Builder.CreateStore(ConstantInt::get(ITy, Fill), Dest,
285                                        MI->isVolatile());
286     S->setAlignment(Alignment);
287
288     // Set the size of the copy to 0, it will be deleted on the next iteration.
289     MI->setLength(Constant::getNullValue(LenC->getType()));
290     return MI;
291   }
292
293   return nullptr;
294 }
295
296 static Value *simplifyX86immShift(const IntrinsicInst &II,
297                                   InstCombiner::BuilderTy &Builder) {
298   bool LogicalShift = false;
299   bool ShiftLeft = false;
300
301   switch (II.getIntrinsicID()) {
302   default: llvm_unreachable("Unexpected intrinsic!");
303   case Intrinsic::x86_sse2_psra_d:
304   case Intrinsic::x86_sse2_psra_w:
305   case Intrinsic::x86_sse2_psrai_d:
306   case Intrinsic::x86_sse2_psrai_w:
307   case Intrinsic::x86_avx2_psra_d:
308   case Intrinsic::x86_avx2_psra_w:
309   case Intrinsic::x86_avx2_psrai_d:
310   case Intrinsic::x86_avx2_psrai_w:
311   case Intrinsic::x86_avx512_psra_q_128:
312   case Intrinsic::x86_avx512_psrai_q_128:
313   case Intrinsic::x86_avx512_psra_q_256:
314   case Intrinsic::x86_avx512_psrai_q_256:
315   case Intrinsic::x86_avx512_psra_d_512:
316   case Intrinsic::x86_avx512_psra_q_512:
317   case Intrinsic::x86_avx512_psra_w_512:
318   case Intrinsic::x86_avx512_psrai_d_512:
319   case Intrinsic::x86_avx512_psrai_q_512:
320   case Intrinsic::x86_avx512_psrai_w_512:
321     LogicalShift = false; ShiftLeft = false;
322     break;
323   case Intrinsic::x86_sse2_psrl_d:
324   case Intrinsic::x86_sse2_psrl_q:
325   case Intrinsic::x86_sse2_psrl_w:
326   case Intrinsic::x86_sse2_psrli_d:
327   case Intrinsic::x86_sse2_psrli_q:
328   case Intrinsic::x86_sse2_psrli_w:
329   case Intrinsic::x86_avx2_psrl_d:
330   case Intrinsic::x86_avx2_psrl_q:
331   case Intrinsic::x86_avx2_psrl_w:
332   case Intrinsic::x86_avx2_psrli_d:
333   case Intrinsic::x86_avx2_psrli_q:
334   case Intrinsic::x86_avx2_psrli_w:
335   case Intrinsic::x86_avx512_psrl_d_512:
336   case Intrinsic::x86_avx512_psrl_q_512:
337   case Intrinsic::x86_avx512_psrl_w_512:
338   case Intrinsic::x86_avx512_psrli_d_512:
339   case Intrinsic::x86_avx512_psrli_q_512:
340   case Intrinsic::x86_avx512_psrli_w_512:
341     LogicalShift = true; ShiftLeft = false;
342     break;
343   case Intrinsic::x86_sse2_psll_d:
344   case Intrinsic::x86_sse2_psll_q:
345   case Intrinsic::x86_sse2_psll_w:
346   case Intrinsic::x86_sse2_pslli_d:
347   case Intrinsic::x86_sse2_pslli_q:
348   case Intrinsic::x86_sse2_pslli_w:
349   case Intrinsic::x86_avx2_psll_d:
350   case Intrinsic::x86_avx2_psll_q:
351   case Intrinsic::x86_avx2_psll_w:
352   case Intrinsic::x86_avx2_pslli_d:
353   case Intrinsic::x86_avx2_pslli_q:
354   case Intrinsic::x86_avx2_pslli_w:
355   case Intrinsic::x86_avx512_psll_d_512:
356   case Intrinsic::x86_avx512_psll_q_512:
357   case Intrinsic::x86_avx512_psll_w_512:
358   case Intrinsic::x86_avx512_pslli_d_512:
359   case Intrinsic::x86_avx512_pslli_q_512:
360   case Intrinsic::x86_avx512_pslli_w_512:
361     LogicalShift = true; ShiftLeft = true;
362     break;
363   }
364   assert((LogicalShift || !ShiftLeft) && "Only logical shifts can shift left");
365
366   // Simplify if count is constant.
367   auto Arg1 = II.getArgOperand(1);
368   auto CAZ = dyn_cast<ConstantAggregateZero>(Arg1);
369   auto CDV = dyn_cast<ConstantDataVector>(Arg1);
370   auto CInt = dyn_cast<ConstantInt>(Arg1);
371   if (!CAZ && !CDV && !CInt)
372     return nullptr;
373
374   APInt Count(64, 0);
375   if (CDV) {
376     // SSE2/AVX2 uses all the first 64-bits of the 128-bit vector
377     // operand to compute the shift amount.
378     auto VT = cast<VectorType>(CDV->getType());
379     unsigned BitWidth = VT->getElementType()->getPrimitiveSizeInBits();
380     assert((64 % BitWidth) == 0 && "Unexpected packed shift size");
381     unsigned NumSubElts = 64 / BitWidth;
382
383     // Concatenate the sub-elements to create the 64-bit value.
384     for (unsigned i = 0; i != NumSubElts; ++i) {
385       unsigned SubEltIdx = (NumSubElts - 1) - i;
386       auto SubElt = cast<ConstantInt>(CDV->getElementAsConstant(SubEltIdx));
387       Count <<= BitWidth;
388       Count |= SubElt->getValue().zextOrTrunc(64);
389     }
390   }
391   else if (CInt)
392     Count = CInt->getValue();
393
394   auto Vec = II.getArgOperand(0);
395   auto VT = cast<VectorType>(Vec->getType());
396   auto SVT = VT->getElementType();
397   unsigned VWidth = VT->getNumElements();
398   unsigned BitWidth = SVT->getPrimitiveSizeInBits();
399
400   // If shift-by-zero then just return the original value.
401   if (Count.isNullValue())
402     return Vec;
403
404   // Handle cases when Shift >= BitWidth.
405   if (Count.uge(BitWidth)) {
406     // If LogicalShift - just return zero.
407     if (LogicalShift)
408       return ConstantAggregateZero::get(VT);
409
410     // If ArithmeticShift - clamp Shift to (BitWidth - 1).
411     Count = APInt(64, BitWidth - 1);
412   }
413
414   // Get a constant vector of the same type as the first operand.
415   auto ShiftAmt = ConstantInt::get(SVT, Count.zextOrTrunc(BitWidth));
416   auto ShiftVec = Builder.CreateVectorSplat(VWidth, ShiftAmt);
417
418   if (ShiftLeft)
419     return Builder.CreateShl(Vec, ShiftVec);
420
421   if (LogicalShift)
422     return Builder.CreateLShr(Vec, ShiftVec);
423
424   return Builder.CreateAShr(Vec, ShiftVec);
425 }
426
427 // Attempt to simplify AVX2 per-element shift intrinsics to a generic IR shift.
428 // Unlike the generic IR shifts, the intrinsics have defined behaviour for out
429 // of range shift amounts (logical - set to zero, arithmetic - splat sign bit).
430 static Value *simplifyX86varShift(const IntrinsicInst &II,
431                                   InstCombiner::BuilderTy &Builder) {
432   bool LogicalShift = false;
433   bool ShiftLeft = false;
434
435   switch (II.getIntrinsicID()) {
436   default: llvm_unreachable("Unexpected intrinsic!");
437   case Intrinsic::x86_avx2_psrav_d:
438   case Intrinsic::x86_avx2_psrav_d_256:
439   case Intrinsic::x86_avx512_psrav_q_128:
440   case Intrinsic::x86_avx512_psrav_q_256:
441   case Intrinsic::x86_avx512_psrav_d_512:
442   case Intrinsic::x86_avx512_psrav_q_512:
443   case Intrinsic::x86_avx512_psrav_w_128:
444   case Intrinsic::x86_avx512_psrav_w_256:
445   case Intrinsic::x86_avx512_psrav_w_512:
446     LogicalShift = false;
447     ShiftLeft = false;
448     break;
449   case Intrinsic::x86_avx2_psrlv_d:
450   case Intrinsic::x86_avx2_psrlv_d_256:
451   case Intrinsic::x86_avx2_psrlv_q:
452   case Intrinsic::x86_avx2_psrlv_q_256:
453   case Intrinsic::x86_avx512_psrlv_d_512:
454   case Intrinsic::x86_avx512_psrlv_q_512:
455   case Intrinsic::x86_avx512_psrlv_w_128:
456   case Intrinsic::x86_avx512_psrlv_w_256:
457   case Intrinsic::x86_avx512_psrlv_w_512:
458     LogicalShift = true;
459     ShiftLeft = false;
460     break;
461   case Intrinsic::x86_avx2_psllv_d:
462   case Intrinsic::x86_avx2_psllv_d_256:
463   case Intrinsic::x86_avx2_psllv_q:
464   case Intrinsic::x86_avx2_psllv_q_256:
465   case Intrinsic::x86_avx512_psllv_d_512:
466   case Intrinsic::x86_avx512_psllv_q_512:
467   case Intrinsic::x86_avx512_psllv_w_128:
468   case Intrinsic::x86_avx512_psllv_w_256:
469   case Intrinsic::x86_avx512_psllv_w_512:
470     LogicalShift = true;
471     ShiftLeft = true;
472     break;
473   }
474   assert((LogicalShift || !ShiftLeft) && "Only logical shifts can shift left");
475
476   // Simplify if all shift amounts are constant/undef.
477   auto *CShift = dyn_cast<Constant>(II.getArgOperand(1));
478   if (!CShift)
479     return nullptr;
480
481   auto Vec = II.getArgOperand(0);
482   auto VT = cast<VectorType>(II.getType());
483   auto SVT = VT->getVectorElementType();
484   int NumElts = VT->getNumElements();
485   int BitWidth = SVT->getIntegerBitWidth();
486
487   // Collect each element's shift amount.
488   // We also collect special cases: UNDEF = -1, OUT-OF-RANGE = BitWidth.
489   bool AnyOutOfRange = false;
490   SmallVector<int, 8> ShiftAmts;
491   for (int I = 0; I < NumElts; ++I) {
492     auto *CElt = CShift->getAggregateElement(I);
493     if (CElt && isa<UndefValue>(CElt)) {
494       ShiftAmts.push_back(-1);
495       continue;
496     }
497
498     auto *COp = dyn_cast_or_null<ConstantInt>(CElt);
499     if (!COp)
500       return nullptr;
501
502     // Handle out of range shifts.
503     // If LogicalShift - set to BitWidth (special case).
504     // If ArithmeticShift - set to (BitWidth - 1) (sign splat).
505     APInt ShiftVal = COp->getValue();
506     if (ShiftVal.uge(BitWidth)) {
507       AnyOutOfRange = LogicalShift;
508       ShiftAmts.push_back(LogicalShift ? BitWidth : BitWidth - 1);
509       continue;
510     }
511
512     ShiftAmts.push_back((int)ShiftVal.getZExtValue());
513   }
514
515   // If all elements out of range or UNDEF, return vector of zeros/undefs.
516   // ArithmeticShift should only hit this if they are all UNDEF.
517   auto OutOfRange = [&](int Idx) { return (Idx < 0) || (BitWidth <= Idx); };
518   if (all_of(ShiftAmts, OutOfRange)) {
519     SmallVector<Constant *, 8> ConstantVec;
520     for (int Idx : ShiftAmts) {
521       if (Idx < 0) {
522         ConstantVec.push_back(UndefValue::get(SVT));
523       } else {
524         assert(LogicalShift && "Logical shift expected");
525         ConstantVec.push_back(ConstantInt::getNullValue(SVT));
526       }
527     }
528     return ConstantVector::get(ConstantVec);
529   }
530
531   // We can't handle only some out of range values with generic logical shifts.
532   if (AnyOutOfRange)
533     return nullptr;
534
535   // Build the shift amount constant vector.
536   SmallVector<Constant *, 8> ShiftVecAmts;
537   for (int Idx : ShiftAmts) {
538     if (Idx < 0)
539       ShiftVecAmts.push_back(UndefValue::get(SVT));
540     else
541       ShiftVecAmts.push_back(ConstantInt::get(SVT, Idx));
542   }
543   auto ShiftVec = ConstantVector::get(ShiftVecAmts);
544
545   if (ShiftLeft)
546     return Builder.CreateShl(Vec, ShiftVec);
547
548   if (LogicalShift)
549     return Builder.CreateLShr(Vec, ShiftVec);
550
551   return Builder.CreateAShr(Vec, ShiftVec);
552 }
553
554 static Value *simplifyX86muldq(const IntrinsicInst &II,
555                                InstCombiner::BuilderTy &Builder) {
556   Value *Arg0 = II.getArgOperand(0);
557   Value *Arg1 = II.getArgOperand(1);
558   Type *ResTy = II.getType();
559   assert(Arg0->getType()->getScalarSizeInBits() == 32 &&
560          Arg1->getType()->getScalarSizeInBits() == 32 &&
561          ResTy->getScalarSizeInBits() == 64 && "Unexpected muldq/muludq types");
562
563   // muldq/muludq(undef, undef) -> zero (matches generic mul behavior)
564   if (isa<UndefValue>(Arg0) || isa<UndefValue>(Arg1))
565     return ConstantAggregateZero::get(ResTy);
566
567   // Constant folding.
568   // PMULDQ  = (mul(vXi64 sext(shuffle<0,2,..>(Arg0)),
569   //                vXi64 sext(shuffle<0,2,..>(Arg1))))
570   // PMULUDQ = (mul(vXi64 zext(shuffle<0,2,..>(Arg0)),
571   //                vXi64 zext(shuffle<0,2,..>(Arg1))))
572   if (!isa<Constant>(Arg0) || !isa<Constant>(Arg1))
573     return nullptr;
574
575   unsigned NumElts = ResTy->getVectorNumElements();
576   assert(Arg0->getType()->getVectorNumElements() == (2 * NumElts) &&
577          Arg1->getType()->getVectorNumElements() == (2 * NumElts) &&
578          "Unexpected muldq/muludq types");
579
580   unsigned IntrinsicID = II.getIntrinsicID();
581   bool IsSigned = (Intrinsic::x86_sse41_pmuldq == IntrinsicID ||
582                    Intrinsic::x86_avx2_pmul_dq == IntrinsicID ||
583                    Intrinsic::x86_avx512_pmul_dq_512 == IntrinsicID);
584
585   SmallVector<unsigned, 16> ShuffleMask;
586   for (unsigned i = 0; i != NumElts; ++i)
587     ShuffleMask.push_back(i * 2);
588
589   auto *LHS = Builder.CreateShuffleVector(Arg0, Arg0, ShuffleMask);
590   auto *RHS = Builder.CreateShuffleVector(Arg1, Arg1, ShuffleMask);
591
592   if (IsSigned) {
593     LHS = Builder.CreateSExt(LHS, ResTy);
594     RHS = Builder.CreateSExt(RHS, ResTy);
595   } else {
596     LHS = Builder.CreateZExt(LHS, ResTy);
597     RHS = Builder.CreateZExt(RHS, ResTy);
598   }
599
600   return Builder.CreateMul(LHS, RHS);
601 }
602
603 static Value *simplifyX86pack(IntrinsicInst &II, bool IsSigned) {
604   Value *Arg0 = II.getArgOperand(0);
605   Value *Arg1 = II.getArgOperand(1);
606   Type *ResTy = II.getType();
607
608   // Fast all undef handling.
609   if (isa<UndefValue>(Arg0) && isa<UndefValue>(Arg1))
610     return UndefValue::get(ResTy);
611
612   Type *ArgTy = Arg0->getType();
613   unsigned NumLanes = ResTy->getPrimitiveSizeInBits() / 128;
614   unsigned NumDstElts = ResTy->getVectorNumElements();
615   unsigned NumSrcElts = ArgTy->getVectorNumElements();
616   assert(NumDstElts == (2 * NumSrcElts) && "Unexpected packing types");
617
618   unsigned NumDstEltsPerLane = NumDstElts / NumLanes;
619   unsigned NumSrcEltsPerLane = NumSrcElts / NumLanes;
620   unsigned DstScalarSizeInBits = ResTy->getScalarSizeInBits();
621   assert(ArgTy->getScalarSizeInBits() == (2 * DstScalarSizeInBits) &&
622          "Unexpected packing types");
623
624   // Constant folding.
625   auto *Cst0 = dyn_cast<Constant>(Arg0);
626   auto *Cst1 = dyn_cast<Constant>(Arg1);
627   if (!Cst0 || !Cst1)
628     return nullptr;
629
630   SmallVector<Constant *, 32> Vals;
631   for (unsigned Lane = 0; Lane != NumLanes; ++Lane) {
632     for (unsigned Elt = 0; Elt != NumDstEltsPerLane; ++Elt) {
633       unsigned SrcIdx = Lane * NumSrcEltsPerLane + Elt % NumSrcEltsPerLane;
634       auto *Cst = (Elt >= NumSrcEltsPerLane) ? Cst1 : Cst0;
635       auto *COp = Cst->getAggregateElement(SrcIdx);
636       if (COp && isa<UndefValue>(COp)) {
637         Vals.push_back(UndefValue::get(ResTy->getScalarType()));
638         continue;
639       }
640
641       auto *CInt = dyn_cast_or_null<ConstantInt>(COp);
642       if (!CInt)
643         return nullptr;
644
645       APInt Val = CInt->getValue();
646       assert(Val.getBitWidth() == ArgTy->getScalarSizeInBits() &&
647              "Unexpected constant bitwidth");
648
649       if (IsSigned) {
650         // PACKSS: Truncate signed value with signed saturation.
651         // Source values less than dst minint are saturated to minint.
652         // Source values greater than dst maxint are saturated to maxint.
653         if (Val.isSignedIntN(DstScalarSizeInBits))
654           Val = Val.trunc(DstScalarSizeInBits);
655         else if (Val.isNegative())
656           Val = APInt::getSignedMinValue(DstScalarSizeInBits);
657         else
658           Val = APInt::getSignedMaxValue(DstScalarSizeInBits);
659       } else {
660         // PACKUS: Truncate signed value with unsigned saturation.
661         // Source values less than zero are saturated to zero.
662         // Source values greater than dst maxuint are saturated to maxuint.
663         if (Val.isIntN(DstScalarSizeInBits))
664           Val = Val.trunc(DstScalarSizeInBits);
665         else if (Val.isNegative())
666           Val = APInt::getNullValue(DstScalarSizeInBits);
667         else
668           Val = APInt::getAllOnesValue(DstScalarSizeInBits);
669       }
670
671       Vals.push_back(ConstantInt::get(ResTy->getScalarType(), Val));
672     }
673   }
674
675   return ConstantVector::get(Vals);
676 }
677
678 static Value *simplifyX86movmsk(const IntrinsicInst &II) {
679   Value *Arg = II.getArgOperand(0);
680   Type *ResTy = II.getType();
681   Type *ArgTy = Arg->getType();
682
683   // movmsk(undef) -> zero as we must ensure the upper bits are zero.
684   if (isa<UndefValue>(Arg))
685     return Constant::getNullValue(ResTy);
686
687   // We can't easily peek through x86_mmx types.
688   if (!ArgTy->isVectorTy())
689     return nullptr;
690
691   auto *C = dyn_cast<Constant>(Arg);
692   if (!C)
693     return nullptr;
694
695   // Extract signbits of the vector input and pack into integer result.
696   APInt Result(ResTy->getPrimitiveSizeInBits(), 0);
697   for (unsigned I = 0, E = ArgTy->getVectorNumElements(); I != E; ++I) {
698     auto *COp = C->getAggregateElement(I);
699     if (!COp)
700       return nullptr;
701     if (isa<UndefValue>(COp))
702       continue;
703
704     auto *CInt = dyn_cast<ConstantInt>(COp);
705     auto *CFp = dyn_cast<ConstantFP>(COp);
706     if (!CInt && !CFp)
707       return nullptr;
708
709     if ((CInt && CInt->isNegative()) || (CFp && CFp->isNegative()))
710       Result.setBit(I);
711   }
712
713   return Constant::getIntegerValue(ResTy, Result);
714 }
715
716 static Value *simplifyX86insertps(const IntrinsicInst &II,
717                                   InstCombiner::BuilderTy &Builder) {
718   auto *CInt = dyn_cast<ConstantInt>(II.getArgOperand(2));
719   if (!CInt)
720     return nullptr;
721
722   VectorType *VecTy = cast<VectorType>(II.getType());
723   assert(VecTy->getNumElements() == 4 && "insertps with wrong vector type");
724
725   // The immediate permute control byte looks like this:
726   //    [3:0] - zero mask for each 32-bit lane
727   //    [5:4] - select one 32-bit destination lane
728   //    [7:6] - select one 32-bit source lane
729
730   uint8_t Imm = CInt->getZExtValue();
731   uint8_t ZMask = Imm & 0xf;
732   uint8_t DestLane = (Imm >> 4) & 0x3;
733   uint8_t SourceLane = (Imm >> 6) & 0x3;
734
735   ConstantAggregateZero *ZeroVector = ConstantAggregateZero::get(VecTy);
736
737   // If all zero mask bits are set, this was just a weird way to
738   // generate a zero vector.
739   if (ZMask == 0xf)
740     return ZeroVector;
741
742   // Initialize by passing all of the first source bits through.
743   uint32_t ShuffleMask[4] = { 0, 1, 2, 3 };
744
745   // We may replace the second operand with the zero vector.
746   Value *V1 = II.getArgOperand(1);
747
748   if (ZMask) {
749     // If the zero mask is being used with a single input or the zero mask
750     // overrides the destination lane, this is a shuffle with the zero vector.
751     if ((II.getArgOperand(0) == II.getArgOperand(1)) ||
752         (ZMask & (1 << DestLane))) {
753       V1 = ZeroVector;
754       // We may still move 32-bits of the first source vector from one lane
755       // to another.
756       ShuffleMask[DestLane] = SourceLane;
757       // The zero mask may override the previous insert operation.
758       for (unsigned i = 0; i < 4; ++i)
759         if ((ZMask >> i) & 0x1)
760           ShuffleMask[i] = i + 4;
761     } else {
762       // TODO: Model this case as 2 shuffles or a 'logical and' plus shuffle?
763       return nullptr;
764     }
765   } else {
766     // Replace the selected destination lane with the selected source lane.
767     ShuffleMask[DestLane] = SourceLane + 4;
768   }
769
770   return Builder.CreateShuffleVector(II.getArgOperand(0), V1, ShuffleMask);
771 }
772
773 /// Attempt to simplify SSE4A EXTRQ/EXTRQI instructions using constant folding
774 /// or conversion to a shuffle vector.
775 static Value *simplifyX86extrq(IntrinsicInst &II, Value *Op0,
776                                ConstantInt *CILength, ConstantInt *CIIndex,
777                                InstCombiner::BuilderTy &Builder) {
778   auto LowConstantHighUndef = [&](uint64_t Val) {
779     Type *IntTy64 = Type::getInt64Ty(II.getContext());
780     Constant *Args[] = {ConstantInt::get(IntTy64, Val),
781                         UndefValue::get(IntTy64)};
782     return ConstantVector::get(Args);
783   };
784
785   // See if we're dealing with constant values.
786   Constant *C0 = dyn_cast<Constant>(Op0);
787   ConstantInt *CI0 =
788       C0 ? dyn_cast_or_null<ConstantInt>(C0->getAggregateElement((unsigned)0))
789          : nullptr;
790
791   // Attempt to constant fold.
792   if (CILength && CIIndex) {
793     // From AMD documentation: "The bit index and field length are each six
794     // bits in length other bits of the field are ignored."
795     APInt APIndex = CIIndex->getValue().zextOrTrunc(6);
796     APInt APLength = CILength->getValue().zextOrTrunc(6);
797
798     unsigned Index = APIndex.getZExtValue();
799
800     // From AMD documentation: "a value of zero in the field length is
801     // defined as length of 64".
802     unsigned Length = APLength == 0 ? 64 : APLength.getZExtValue();
803
804     // From AMD documentation: "If the sum of the bit index + length field
805     // is greater than 64, the results are undefined".
806     unsigned End = Index + Length;
807
808     // Note that both field index and field length are 8-bit quantities.
809     // Since variables 'Index' and 'Length' are unsigned values
810     // obtained from zero-extending field index and field length
811     // respectively, their sum should never wrap around.
812     if (End > 64)
813       return UndefValue::get(II.getType());
814
815     // If we are inserting whole bytes, we can convert this to a shuffle.
816     // Lowering can recognize EXTRQI shuffle masks.
817     if ((Length % 8) == 0 && (Index % 8) == 0) {
818       // Convert bit indices to byte indices.
819       Length /= 8;
820       Index /= 8;
821
822       Type *IntTy8 = Type::getInt8Ty(II.getContext());
823       Type *IntTy32 = Type::getInt32Ty(II.getContext());
824       VectorType *ShufTy = VectorType::get(IntTy8, 16);
825
826       SmallVector<Constant *, 16> ShuffleMask;
827       for (int i = 0; i != (int)Length; ++i)
828         ShuffleMask.push_back(
829             Constant::getIntegerValue(IntTy32, APInt(32, i + Index)));
830       for (int i = Length; i != 8; ++i)
831         ShuffleMask.push_back(
832             Constant::getIntegerValue(IntTy32, APInt(32, i + 16)));
833       for (int i = 8; i != 16; ++i)
834         ShuffleMask.push_back(UndefValue::get(IntTy32));
835
836       Value *SV = Builder.CreateShuffleVector(
837           Builder.CreateBitCast(Op0, ShufTy),
838           ConstantAggregateZero::get(ShufTy), ConstantVector::get(ShuffleMask));
839       return Builder.CreateBitCast(SV, II.getType());
840     }
841
842     // Constant Fold - shift Index'th bit to lowest position and mask off
843     // Length bits.
844     if (CI0) {
845       APInt Elt = CI0->getValue();
846       Elt.lshrInPlace(Index);
847       Elt = Elt.zextOrTrunc(Length);
848       return LowConstantHighUndef(Elt.getZExtValue());
849     }
850
851     // If we were an EXTRQ call, we'll save registers if we convert to EXTRQI.
852     if (II.getIntrinsicID() == Intrinsic::x86_sse4a_extrq) {
853       Value *Args[] = {Op0, CILength, CIIndex};
854       Module *M = II.getModule();
855       Value *F = Intrinsic::getDeclaration(M, Intrinsic::x86_sse4a_extrqi);
856       return Builder.CreateCall(F, Args);
857     }
858   }
859
860   // Constant Fold - extraction from zero is always {zero, undef}.
861   if (CI0 && CI0->isZero())
862     return LowConstantHighUndef(0);
863
864   return nullptr;
865 }
866
867 /// Attempt to simplify SSE4A INSERTQ/INSERTQI instructions using constant
868 /// folding or conversion to a shuffle vector.
869 static Value *simplifyX86insertq(IntrinsicInst &II, Value *Op0, Value *Op1,
870                                  APInt APLength, APInt APIndex,
871                                  InstCombiner::BuilderTy &Builder) {
872   // From AMD documentation: "The bit index and field length are each six bits
873   // in length other bits of the field are ignored."
874   APIndex = APIndex.zextOrTrunc(6);
875   APLength = APLength.zextOrTrunc(6);
876
877   // Attempt to constant fold.
878   unsigned Index = APIndex.getZExtValue();
879
880   // From AMD documentation: "a value of zero in the field length is
881   // defined as length of 64".
882   unsigned Length = APLength == 0 ? 64 : APLength.getZExtValue();
883
884   // From AMD documentation: "If the sum of the bit index + length field
885   // is greater than 64, the results are undefined".
886   unsigned End = Index + Length;
887
888   // Note that both field index and field length are 8-bit quantities.
889   // Since variables 'Index' and 'Length' are unsigned values
890   // obtained from zero-extending field index and field length
891   // respectively, their sum should never wrap around.
892   if (End > 64)
893     return UndefValue::get(II.getType());
894
895   // If we are inserting whole bytes, we can convert this to a shuffle.
896   // Lowering can recognize INSERTQI shuffle masks.
897   if ((Length % 8) == 0 && (Index % 8) == 0) {
898     // Convert bit indices to byte indices.
899     Length /= 8;
900     Index /= 8;
901
902     Type *IntTy8 = Type::getInt8Ty(II.getContext());
903     Type *IntTy32 = Type::getInt32Ty(II.getContext());
904     VectorType *ShufTy = VectorType::get(IntTy8, 16);
905
906     SmallVector<Constant *, 16> ShuffleMask;
907     for (int i = 0; i != (int)Index; ++i)
908       ShuffleMask.push_back(Constant::getIntegerValue(IntTy32, APInt(32, i)));
909     for (int i = 0; i != (int)Length; ++i)
910       ShuffleMask.push_back(
911           Constant::getIntegerValue(IntTy32, APInt(32, i + 16)));
912     for (int i = Index + Length; i != 8; ++i)
913       ShuffleMask.push_back(Constant::getIntegerValue(IntTy32, APInt(32, i)));
914     for (int i = 8; i != 16; ++i)
915       ShuffleMask.push_back(UndefValue::get(IntTy32));
916
917     Value *SV = Builder.CreateShuffleVector(Builder.CreateBitCast(Op0, ShufTy),
918                                             Builder.CreateBitCast(Op1, ShufTy),
919                                             ConstantVector::get(ShuffleMask));
920     return Builder.CreateBitCast(SV, II.getType());
921   }
922
923   // See if we're dealing with constant values.
924   Constant *C0 = dyn_cast<Constant>(Op0);
925   Constant *C1 = dyn_cast<Constant>(Op1);
926   ConstantInt *CI00 =
927       C0 ? dyn_cast_or_null<ConstantInt>(C0->getAggregateElement((unsigned)0))
928          : nullptr;
929   ConstantInt *CI10 =
930       C1 ? dyn_cast_or_null<ConstantInt>(C1->getAggregateElement((unsigned)0))
931          : nullptr;
932
933   // Constant Fold - insert bottom Length bits starting at the Index'th bit.
934   if (CI00 && CI10) {
935     APInt V00 = CI00->getValue();
936     APInt V10 = CI10->getValue();
937     APInt Mask = APInt::getLowBitsSet(64, Length).shl(Index);
938     V00 = V00 & ~Mask;
939     V10 = V10.zextOrTrunc(Length).zextOrTrunc(64).shl(Index);
940     APInt Val = V00 | V10;
941     Type *IntTy64 = Type::getInt64Ty(II.getContext());
942     Constant *Args[] = {ConstantInt::get(IntTy64, Val.getZExtValue()),
943                         UndefValue::get(IntTy64)};
944     return ConstantVector::get(Args);
945   }
946
947   // If we were an INSERTQ call, we'll save demanded elements if we convert to
948   // INSERTQI.
949   if (II.getIntrinsicID() == Intrinsic::x86_sse4a_insertq) {
950     Type *IntTy8 = Type::getInt8Ty(II.getContext());
951     Constant *CILength = ConstantInt::get(IntTy8, Length, false);
952     Constant *CIIndex = ConstantInt::get(IntTy8, Index, false);
953
954     Value *Args[] = {Op0, Op1, CILength, CIIndex};
955     Module *M = II.getModule();
956     Value *F = Intrinsic::getDeclaration(M, Intrinsic::x86_sse4a_insertqi);
957     return Builder.CreateCall(F, Args);
958   }
959
960   return nullptr;
961 }
962
963 /// Attempt to convert pshufb* to shufflevector if the mask is constant.
964 static Value *simplifyX86pshufb(const IntrinsicInst &II,
965                                 InstCombiner::BuilderTy &Builder) {
966   Constant *V = dyn_cast<Constant>(II.getArgOperand(1));
967   if (!V)
968     return nullptr;
969
970   auto *VecTy = cast<VectorType>(II.getType());
971   auto *MaskEltTy = Type::getInt32Ty(II.getContext());
972   unsigned NumElts = VecTy->getNumElements();
973   assert((NumElts == 16 || NumElts == 32 || NumElts == 64) &&
974          "Unexpected number of elements in shuffle mask!");
975
976   // Construct a shuffle mask from constant integers or UNDEFs.
977   Constant *Indexes[64] = {nullptr};
978
979   // Each byte in the shuffle control mask forms an index to permute the
980   // corresponding byte in the destination operand.
981   for (unsigned I = 0; I < NumElts; ++I) {
982     Constant *COp = V->getAggregateElement(I);
983     if (!COp || (!isa<UndefValue>(COp) && !isa<ConstantInt>(COp)))
984       return nullptr;
985
986     if (isa<UndefValue>(COp)) {
987       Indexes[I] = UndefValue::get(MaskEltTy);
988       continue;
989     }
990
991     int8_t Index = cast<ConstantInt>(COp)->getValue().getZExtValue();
992
993     // If the most significant bit (bit[7]) of each byte of the shuffle
994     // control mask is set, then zero is written in the result byte.
995     // The zero vector is in the right-hand side of the resulting
996     // shufflevector.
997
998     // The value of each index for the high 128-bit lane is the least
999     // significant 4 bits of the respective shuffle control byte.
1000     Index = ((Index < 0) ? NumElts : Index & 0x0F) + (I & 0xF0);
1001     Indexes[I] = ConstantInt::get(MaskEltTy, Index);
1002   }
1003
1004   auto ShuffleMask = ConstantVector::get(makeArrayRef(Indexes, NumElts));
1005   auto V1 = II.getArgOperand(0);
1006   auto V2 = Constant::getNullValue(VecTy);
1007   return Builder.CreateShuffleVector(V1, V2, ShuffleMask);
1008 }
1009
1010 /// Attempt to convert vpermilvar* to shufflevector if the mask is constant.
1011 static Value *simplifyX86vpermilvar(const IntrinsicInst &II,
1012                                     InstCombiner::BuilderTy &Builder) {
1013   Constant *V = dyn_cast<Constant>(II.getArgOperand(1));
1014   if (!V)
1015     return nullptr;
1016
1017   auto *VecTy = cast<VectorType>(II.getType());
1018   auto *MaskEltTy = Type::getInt32Ty(II.getContext());
1019   unsigned NumElts = VecTy->getVectorNumElements();
1020   bool IsPD = VecTy->getScalarType()->isDoubleTy();
1021   unsigned NumLaneElts = IsPD ? 2 : 4;
1022   assert(NumElts == 16 || NumElts == 8 || NumElts == 4 || NumElts == 2);
1023
1024   // Construct a shuffle mask from constant integers or UNDEFs.
1025   Constant *Indexes[16] = {nullptr};
1026
1027   // The intrinsics only read one or two bits, clear the rest.
1028   for (unsigned I = 0; I < NumElts; ++I) {
1029     Constant *COp = V->getAggregateElement(I);
1030     if (!COp || (!isa<UndefValue>(COp) && !isa<ConstantInt>(COp)))
1031       return nullptr;
1032
1033     if (isa<UndefValue>(COp)) {
1034       Indexes[I] = UndefValue::get(MaskEltTy);
1035       continue;
1036     }
1037
1038     APInt Index = cast<ConstantInt>(COp)->getValue();
1039     Index = Index.zextOrTrunc(32).getLoBits(2);
1040
1041     // The PD variants uses bit 1 to select per-lane element index, so
1042     // shift down to convert to generic shuffle mask index.
1043     if (IsPD)
1044       Index.lshrInPlace(1);
1045
1046     // The _256 variants are a bit trickier since the mask bits always index
1047     // into the corresponding 128 half. In order to convert to a generic
1048     // shuffle, we have to make that explicit.
1049     Index += APInt(32, (I / NumLaneElts) * NumLaneElts);
1050
1051     Indexes[I] = ConstantInt::get(MaskEltTy, Index);
1052   }
1053
1054   auto ShuffleMask = ConstantVector::get(makeArrayRef(Indexes, NumElts));
1055   auto V1 = II.getArgOperand(0);
1056   auto V2 = UndefValue::get(V1->getType());
1057   return Builder.CreateShuffleVector(V1, V2, ShuffleMask);
1058 }
1059
1060 /// Attempt to convert vpermd/vpermps to shufflevector if the mask is constant.
1061 static Value *simplifyX86vpermv(const IntrinsicInst &II,
1062                                 InstCombiner::BuilderTy &Builder) {
1063   auto *V = dyn_cast<Constant>(II.getArgOperand(1));
1064   if (!V)
1065     return nullptr;
1066
1067   auto *VecTy = cast<VectorType>(II.getType());
1068   auto *MaskEltTy = Type::getInt32Ty(II.getContext());
1069   unsigned Size = VecTy->getNumElements();
1070   assert((Size == 4 || Size == 8 || Size == 16 || Size == 32 || Size == 64) &&
1071          "Unexpected shuffle mask size");
1072
1073   // Construct a shuffle mask from constant integers or UNDEFs.
1074   Constant *Indexes[64] = {nullptr};
1075
1076   for (unsigned I = 0; I < Size; ++I) {
1077     Constant *COp = V->getAggregateElement(I);
1078     if (!COp || (!isa<UndefValue>(COp) && !isa<ConstantInt>(COp)))
1079       return nullptr;
1080
1081     if (isa<UndefValue>(COp)) {
1082       Indexes[I] = UndefValue::get(MaskEltTy);
1083       continue;
1084     }
1085
1086     uint32_t Index = cast<ConstantInt>(COp)->getZExtValue();
1087     Index &= Size - 1;
1088     Indexes[I] = ConstantInt::get(MaskEltTy, Index);
1089   }
1090
1091   auto ShuffleMask = ConstantVector::get(makeArrayRef(Indexes, Size));
1092   auto V1 = II.getArgOperand(0);
1093   auto V2 = UndefValue::get(VecTy);
1094   return Builder.CreateShuffleVector(V1, V2, ShuffleMask);
1095 }
1096
1097 /// The shuffle mask for a perm2*128 selects any two halves of two 256-bit
1098 /// source vectors, unless a zero bit is set. If a zero bit is set,
1099 /// then ignore that half of the mask and clear that half of the vector.
1100 static Value *simplifyX86vperm2(const IntrinsicInst &II,
1101                                 InstCombiner::BuilderTy &Builder) {
1102   auto *CInt = dyn_cast<ConstantInt>(II.getArgOperand(2));
1103   if (!CInt)
1104     return nullptr;
1105
1106   VectorType *VecTy = cast<VectorType>(II.getType());
1107   ConstantAggregateZero *ZeroVector = ConstantAggregateZero::get(VecTy);
1108
1109   // The immediate permute control byte looks like this:
1110   //    [1:0] - select 128 bits from sources for low half of destination
1111   //    [2]   - ignore
1112   //    [3]   - zero low half of destination
1113   //    [5:4] - select 128 bits from sources for high half of destination
1114   //    [6]   - ignore
1115   //    [7]   - zero high half of destination
1116
1117   uint8_t Imm = CInt->getZExtValue();
1118
1119   bool LowHalfZero = Imm & 0x08;
1120   bool HighHalfZero = Imm & 0x80;
1121
1122   // If both zero mask bits are set, this was just a weird way to
1123   // generate a zero vector.
1124   if (LowHalfZero && HighHalfZero)
1125     return ZeroVector;
1126
1127   // If 0 or 1 zero mask bits are set, this is a simple shuffle.
1128   unsigned NumElts = VecTy->getNumElements();
1129   unsigned HalfSize = NumElts / 2;
1130   SmallVector<uint32_t, 8> ShuffleMask(NumElts);
1131
1132   // The high bit of the selection field chooses the 1st or 2nd operand.
1133   bool LowInputSelect = Imm & 0x02;
1134   bool HighInputSelect = Imm & 0x20;
1135
1136   // The low bit of the selection field chooses the low or high half
1137   // of the selected operand.
1138   bool LowHalfSelect = Imm & 0x01;
1139   bool HighHalfSelect = Imm & 0x10;
1140
1141   // Determine which operand(s) are actually in use for this instruction.
1142   Value *V0 = LowInputSelect ? II.getArgOperand(1) : II.getArgOperand(0);
1143   Value *V1 = HighInputSelect ? II.getArgOperand(1) : II.getArgOperand(0);
1144
1145   // If needed, replace operands based on zero mask.
1146   V0 = LowHalfZero ? ZeroVector : V0;
1147   V1 = HighHalfZero ? ZeroVector : V1;
1148
1149   // Permute low half of result.
1150   unsigned StartIndex = LowHalfSelect ? HalfSize : 0;
1151   for (unsigned i = 0; i < HalfSize; ++i)
1152     ShuffleMask[i] = StartIndex + i;
1153
1154   // Permute high half of result.
1155   StartIndex = HighHalfSelect ? HalfSize : 0;
1156   StartIndex += NumElts;
1157   for (unsigned i = 0; i < HalfSize; ++i)
1158     ShuffleMask[i + HalfSize] = StartIndex + i;
1159
1160   return Builder.CreateShuffleVector(V0, V1, ShuffleMask);
1161 }
1162
1163 /// Decode XOP integer vector comparison intrinsics.
1164 static Value *simplifyX86vpcom(const IntrinsicInst &II,
1165                                InstCombiner::BuilderTy &Builder,
1166                                bool IsSigned) {
1167   if (auto *CInt = dyn_cast<ConstantInt>(II.getArgOperand(2))) {
1168     uint64_t Imm = CInt->getZExtValue() & 0x7;
1169     VectorType *VecTy = cast<VectorType>(II.getType());
1170     CmpInst::Predicate Pred = ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1171
1172     switch (Imm) {
1173     case 0x0:
1174       Pred = IsSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT : ICmpInst::ICMP_ULT;
1175       break;
1176     case 0x1:
1177       Pred = IsSigned ? ICmpInst::ICMP_SLE : ICmpInst::ICMP_ULE;
1178       break;
1179     case 0x2:
1180       Pred = IsSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1181       break;
1182     case 0x3:
1183       Pred = IsSigned ? ICmpInst::ICMP_SGE : ICmpInst::ICMP_UGE;
1184       break;
1185     case 0x4:
1186       Pred = ICmpInst::ICMP_EQ; break;
1187     case 0x5:
1188       Pred = ICmpInst::ICMP_NE; break;
1189     case 0x6:
1190       return ConstantInt::getSigned(VecTy, 0); // FALSE
1191     case 0x7:
1192       return ConstantInt::getSigned(VecTy, -1); // TRUE
1193     }
1194
1195     if (Value *Cmp = Builder.CreateICmp(Pred, II.getArgOperand(0),
1196                                         II.getArgOperand(1)))
1197       return Builder.CreateSExtOrTrunc(Cmp, VecTy);
1198   }
1199   return nullptr;
1200 }
1201
1202 // Emit a select instruction and appropriate bitcasts to help simplify
1203 // masked intrinsics.
1204 static Value *emitX86MaskSelect(Value *Mask, Value *Op0, Value *Op1,
1205                                 InstCombiner::BuilderTy &Builder) {
1206   unsigned VWidth = Op0->getType()->getVectorNumElements();
1207
1208   // If the mask is all ones we don't need the select. But we need to check
1209   // only the bit thats will be used in case VWidth is less than 8.
1210   if (auto *C = dyn_cast<ConstantInt>(Mask))
1211     if (C->getValue().zextOrTrunc(VWidth).isAllOnesValue())
1212       return Op0;
1213
1214   auto *MaskTy = VectorType::get(Builder.getInt1Ty(),
1215                          cast<IntegerType>(Mask->getType())->getBitWidth());
1216   Mask = Builder.CreateBitCast(Mask, MaskTy);
1217
1218   // If we have less than 8 elements, then the starting mask was an i8 and
1219   // we need to extract down to the right number of elements.
1220   if (VWidth < 8) {
1221     uint32_t Indices[4];
1222     for (unsigned i = 0; i != VWidth; ++i)
1223       Indices[i] = i;
1224     Mask = Builder.CreateShuffleVector(Mask, Mask,
1225                                        makeArrayRef(Indices, VWidth),
1226                                        "extract");
1227   }
1228
1229   return Builder.CreateSelect(Mask, Op0, Op1);
1230 }
1231
1232 static Value *simplifyMinnumMaxnum(const IntrinsicInst &II) {
1233   Value *Arg0 = II.getArgOperand(0);
1234   Value *Arg1 = II.getArgOperand(1);
1235
1236   // fmin(x, x) -> x
1237   if (Arg0 == Arg1)
1238     return Arg0;
1239
1240   const auto *C1 = dyn_cast<ConstantFP>(Arg1);
1241
1242   // fmin(x, nan) -> x
1243   if (C1 && C1->isNaN())
1244     return Arg0;
1245
1246   // This is the value because if undef were NaN, we would return the other
1247   // value and cannot return a NaN unless both operands are.
1248   //
1249   // fmin(undef, x) -> x
1250   if (isa<UndefValue>(Arg0))
1251     return Arg1;
1252
1253   // fmin(x, undef) -> x
1254   if (isa<UndefValue>(Arg1))
1255     return Arg0;
1256
1257   Value *X = nullptr;
1258   Value *Y = nullptr;
1259   if (II.getIntrinsicID() == Intrinsic::minnum) {
1260     // fmin(x, fmin(x, y)) -> fmin(x, y)
1261     // fmin(y, fmin(x, y)) -> fmin(x, y)
1262     if (match(Arg1, m_FMin(m_Value(X), m_Value(Y)))) {
1263       if (Arg0 == X || Arg0 == Y)
1264         return Arg1;
1265     }
1266
1267     // fmin(fmin(x, y), x) -> fmin(x, y)
1268     // fmin(fmin(x, y), y) -> fmin(x, y)
1269     if (match(Arg0, m_FMin(m_Value(X), m_Value(Y)))) {
1270       if (Arg1 == X || Arg1 == Y)
1271         return Arg0;
1272     }
1273
1274     // TODO: fmin(nnan x, inf) -> x
1275     // TODO: fmin(nnan ninf x, flt_max) -> x
1276     if (C1 && C1->isInfinity()) {
1277       // fmin(x, -inf) -> -inf
1278       if (C1->isNegative())
1279         return Arg1;
1280     }
1281   } else {
1282     assert(II.getIntrinsicID() == Intrinsic::maxnum);
1283     // fmax(x, fmax(x, y)) -> fmax(x, y)
1284     // fmax(y, fmax(x, y)) -> fmax(x, y)
1285     if (match(Arg1, m_FMax(m_Value(X), m_Value(Y)))) {
1286       if (Arg0 == X || Arg0 == Y)
1287         return Arg1;
1288     }
1289
1290     // fmax(fmax(x, y), x) -> fmax(x, y)
1291     // fmax(fmax(x, y), y) -> fmax(x, y)
1292     if (match(Arg0, m_FMax(m_Value(X), m_Value(Y)))) {
1293       if (Arg1 == X || Arg1 == Y)
1294         return Arg0;
1295     }
1296
1297     // TODO: fmax(nnan x, -inf) -> x
1298     // TODO: fmax(nnan ninf x, -flt_max) -> x
1299     if (C1 && C1->isInfinity()) {
1300       // fmax(x, inf) -> inf
1301       if (!C1->isNegative())
1302         return Arg1;
1303     }
1304   }
1305   return nullptr;
1306 }
1307
1308 static bool maskIsAllOneOrUndef(Value *Mask) {
1309   auto *ConstMask = dyn_cast<Constant>(Mask);
1310   if (!ConstMask)
1311     return false;
1312   if (ConstMask->isAllOnesValue() || isa<UndefValue>(ConstMask))
1313     return true;
1314   for (unsigned I = 0, E = ConstMask->getType()->getVectorNumElements(); I != E;
1315        ++I) {
1316     if (auto *MaskElt = ConstMask->getAggregateElement(I))
1317       if (MaskElt->isAllOnesValue() || isa<UndefValue>(MaskElt))
1318         continue;
1319     return false;
1320   }
1321   return true;
1322 }
1323
1324 static Value *simplifyMaskedLoad(const IntrinsicInst &II,
1325                                  InstCombiner::BuilderTy &Builder) {
1326   // If the mask is all ones or undefs, this is a plain vector load of the 1st
1327   // argument.
1328   if (maskIsAllOneOrUndef(II.getArgOperand(2))) {
1329     Value *LoadPtr = II.getArgOperand(0);
1330     unsigned Alignment = cast<ConstantInt>(II.getArgOperand(1))->getZExtValue();
1331     return Builder.CreateAlignedLoad(LoadPtr, Alignment, "unmaskedload");
1332   }
1333
1334   return nullptr;
1335 }
1336
1337 static Instruction *simplifyMaskedStore(IntrinsicInst &II, InstCombiner &IC) {
1338   auto *ConstMask = dyn_cast<Constant>(II.getArgOperand(3));
1339   if (!ConstMask)
1340     return nullptr;
1341
1342   // If the mask is all zeros, this instruction does nothing.
1343   if (ConstMask->isNullValue())
1344     return IC.eraseInstFromFunction(II);
1345
1346   // If the mask is all ones, this is a plain vector store of the 1st argument.
1347   if (ConstMask->isAllOnesValue()) {
1348     Value *StorePtr = II.getArgOperand(1);
1349     unsigned Alignment = cast<ConstantInt>(II.getArgOperand(2))->getZExtValue();
1350     return new StoreInst(II.getArgOperand(0), StorePtr, false, Alignment);
1351   }
1352
1353   return nullptr;
1354 }
1355
1356 static Instruction *simplifyMaskedGather(IntrinsicInst &II, InstCombiner &IC) {
1357   // If the mask is all zeros, return the "passthru" argument of the gather.
1358   auto *ConstMask = dyn_cast<Constant>(II.getArgOperand(2));
1359   if (ConstMask && ConstMask->isNullValue())
1360     return IC.replaceInstUsesWith(II, II.getArgOperand(3));
1361
1362   return nullptr;
1363 }
1364
1365 static Instruction *simplifyMaskedScatter(IntrinsicInst &II, InstCombiner &IC) {
1366   // If the mask is all zeros, a scatter does nothing.
1367   auto *ConstMask = dyn_cast<Constant>(II.getArgOperand(3));
1368   if (ConstMask && ConstMask->isNullValue())
1369     return IC.eraseInstFromFunction(II);
1370
1371   return nullptr;
1372 }
1373
1374 static Instruction *foldCttzCtlz(IntrinsicInst &II, InstCombiner &IC) {
1375   assert((II.getIntrinsicID() == Intrinsic::cttz ||
1376           II.getIntrinsicID() == Intrinsic::ctlz) &&
1377          "Expected cttz or ctlz intrinsic");
1378   Value *Op0 = II.getArgOperand(0);
1379
1380   KnownBits Known = IC.computeKnownBits(Op0, 0, &II);
1381
1382   // Create a mask for bits above (ctlz) or below (cttz) the first known one.
1383   bool IsTZ = II.getIntrinsicID() == Intrinsic::cttz;
1384   unsigned PossibleZeros = IsTZ ? Known.countMaxTrailingZeros()
1385                                 : Known.countMaxLeadingZeros();
1386   unsigned DefiniteZeros = IsTZ ? Known.countMinTrailingZeros()
1387                                 : Known.countMinLeadingZeros();
1388
1389   // If all bits above (ctlz) or below (cttz) the first known one are known
1390   // zero, this value is constant.
1391   // FIXME: This should be in InstSimplify because we're replacing an
1392   // instruction with a constant.
1393   if (PossibleZeros == DefiniteZeros) {
1394     auto *C = ConstantInt::get(Op0->getType(), DefiniteZeros);
1395     return IC.replaceInstUsesWith(II, C);
1396   }
1397
1398   // If the input to cttz/ctlz is known to be non-zero,
1399   // then change the 'ZeroIsUndef' parameter to 'true'
1400   // because we know the zero behavior can't affect the result.
1401   if (!Known.One.isNullValue() ||
1402       isKnownNonZero(Op0, IC.getDataLayout(), 0, &IC.getAssumptionCache(), &II,
1403                      &IC.getDominatorTree())) {
1404     if (!match(II.getArgOperand(1), m_One())) {
1405       II.setOperand(1, IC.Builder.getTrue());
1406       return &II;
1407     }
1408   }
1409
1410   // Add range metadata since known bits can't completely reflect what we know.
1411   // TODO: Handle splat vectors.
1412   auto *IT = dyn_cast<IntegerType>(Op0->getType());
1413   if (IT && IT->getBitWidth() != 1 && !II.getMetadata(LLVMContext::MD_range)) {
1414     Metadata *LowAndHigh[] = {
1415         ConstantAsMetadata::get(ConstantInt::get(IT, DefiniteZeros)),
1416         ConstantAsMetadata::get(ConstantInt::get(IT, PossibleZeros + 1))};
1417     II.setMetadata(LLVMContext::MD_range,
1418                    MDNode::get(II.getContext(), LowAndHigh));
1419     return &II;
1420   }
1421
1422   return nullptr;
1423 }
1424
1425 static Instruction *foldCtpop(IntrinsicInst &II, InstCombiner &IC) {
1426   assert(II.getIntrinsicID() == Intrinsic::ctpop &&
1427          "Expected ctpop intrinsic");
1428   Value *Op0 = II.getArgOperand(0);
1429   // FIXME: Try to simplify vectors of integers.
1430   auto *IT = dyn_cast<IntegerType>(Op0->getType());
1431   if (!IT)
1432     return nullptr;
1433
1434   unsigned BitWidth = IT->getBitWidth();
1435   KnownBits Known(BitWidth);
1436   IC.computeKnownBits(Op0, Known, 0, &II);
1437
1438   unsigned MinCount = Known.countMinPopulation();
1439   unsigned MaxCount = Known.countMaxPopulation();
1440
1441   // Add range metadata since known bits can't completely reflect what we know.
1442   if (IT->getBitWidth() != 1 && !II.getMetadata(LLVMContext::MD_range)) {
1443     Metadata *LowAndHigh[] = {
1444         ConstantAsMetadata::get(ConstantInt::get(IT, MinCount)),
1445         ConstantAsMetadata::get(ConstantInt::get(IT, MaxCount + 1))};
1446     II.setMetadata(LLVMContext::MD_range,
1447                    MDNode::get(II.getContext(), LowAndHigh));
1448     return &II;
1449   }
1450
1451   return nullptr;
1452 }
1453
1454 // TODO: If the x86 backend knew how to convert a bool vector mask back to an
1455 // XMM register mask efficiently, we could transform all x86 masked intrinsics
1456 // to LLVM masked intrinsics and remove the x86 masked intrinsic defs.
1457 static Instruction *simplifyX86MaskedLoad(IntrinsicInst &II, InstCombiner &IC) {
1458   Value *Ptr = II.getOperand(0);
1459   Value *Mask = II.getOperand(1);
1460   Constant *ZeroVec = Constant::getNullValue(II.getType());
1461
1462   // Special case a zero mask since that's not a ConstantDataVector.
1463   // This masked load instruction creates a zero vector.
1464   if (isa<ConstantAggregateZero>(Mask))
1465     return IC.replaceInstUsesWith(II, ZeroVec);
1466
1467   auto *ConstMask = dyn_cast<ConstantDataVector>(Mask);
1468   if (!ConstMask)
1469     return nullptr;
1470
1471   // The mask is constant. Convert this x86 intrinsic to the LLVM instrinsic
1472   // to allow target-independent optimizations.
1473
1474   // First, cast the x86 intrinsic scalar pointer to a vector pointer to match
1475   // the LLVM intrinsic definition for the pointer argument.
1476   unsigned AddrSpace = cast<PointerType>(Ptr->getType())->getAddressSpace();
1477   PointerType *VecPtrTy = PointerType::get(II.getType(), AddrSpace);
1478   Value *PtrCast = IC.Builder.CreateBitCast(Ptr, VecPtrTy, "castvec");
1479
1480   // Second, convert the x86 XMM integer vector mask to a vector of bools based
1481   // on each element's most significant bit (the sign bit).
1482   Constant *BoolMask = getNegativeIsTrueBoolVec(ConstMask);
1483
1484   // The pass-through vector for an x86 masked load is a zero vector.
1485   CallInst *NewMaskedLoad =
1486       IC.Builder.CreateMaskedLoad(PtrCast, 1, BoolMask, ZeroVec);
1487   return IC.replaceInstUsesWith(II, NewMaskedLoad);
1488 }
1489
1490 // TODO: If the x86 backend knew how to convert a bool vector mask back to an
1491 // XMM register mask efficiently, we could transform all x86 masked intrinsics
1492 // to LLVM masked intrinsics and remove the x86 masked intrinsic defs.
1493 static bool simplifyX86MaskedStore(IntrinsicInst &II, InstCombiner &IC) {
1494   Value *Ptr = II.getOperand(0);
1495   Value *Mask = II.getOperand(1);
1496   Value *Vec = II.getOperand(2);
1497
1498   // Special case a zero mask since that's not a ConstantDataVector:
1499   // this masked store instruction does nothing.
1500   if (isa<ConstantAggregateZero>(Mask)) {
1501     IC.eraseInstFromFunction(II);
1502     return true;
1503   }
1504
1505   // The SSE2 version is too weird (eg, unaligned but non-temporal) to do
1506   // anything else at this level.
1507   if (II.getIntrinsicID() == Intrinsic::x86_sse2_maskmov_dqu)
1508     return false;
1509
1510   auto *ConstMask = dyn_cast<ConstantDataVector>(Mask);
1511   if (!ConstMask)
1512     return false;
1513
1514   // The mask is constant. Convert this x86 intrinsic to the LLVM instrinsic
1515   // to allow target-independent optimizations.
1516
1517   // First, cast the x86 intrinsic scalar pointer to a vector pointer to match
1518   // the LLVM intrinsic definition for the pointer argument.
1519   unsigned AddrSpace = cast<PointerType>(Ptr->getType())->getAddressSpace();
1520   PointerType *VecPtrTy = PointerType::get(Vec->getType(), AddrSpace);
1521   Value *PtrCast = IC.Builder.CreateBitCast(Ptr, VecPtrTy, "castvec");
1522
1523   // Second, convert the x86 XMM integer vector mask to a vector of bools based
1524   // on each element's most significant bit (the sign bit).
1525   Constant *BoolMask = getNegativeIsTrueBoolVec(ConstMask);
1526
1527   IC.Builder.CreateMaskedStore(Vec, PtrCast, 1, BoolMask);
1528
1529   // 'Replace uses' doesn't work for stores. Erase the original masked store.
1530   IC.eraseInstFromFunction(II);
1531   return true;
1532 }
1533
1534 // Constant fold llvm.amdgcn.fmed3 intrinsics for standard inputs.
1535 //
1536 // A single NaN input is folded to minnum, so we rely on that folding for
1537 // handling NaNs.
1538 static APFloat fmed3AMDGCN(const APFloat &Src0, const APFloat &Src1,
1539                            const APFloat &Src2) {
1540   APFloat Max3 = maxnum(maxnum(Src0, Src1), Src2);
1541
1542   APFloat::cmpResult Cmp0 = Max3.compare(Src0);
1543   assert(Cmp0 != APFloat::cmpUnordered && "nans handled separately");
1544   if (Cmp0 == APFloat::cmpEqual)
1545     return maxnum(Src1, Src2);
1546
1547   APFloat::cmpResult Cmp1 = Max3.compare(Src1);
1548   assert(Cmp1 != APFloat::cmpUnordered && "nans handled separately");
1549   if (Cmp1 == APFloat::cmpEqual)
1550     return maxnum(Src0, Src2);
1551
1552   return maxnum(Src0, Src1);
1553 }
1554
1555 // Returns true iff the 2 intrinsics have the same operands, limiting the
1556 // comparison to the first NumOperands.
1557 static bool haveSameOperands(const IntrinsicInst &I, const IntrinsicInst &E,
1558                              unsigned NumOperands) {
1559   assert(I.getNumArgOperands() >= NumOperands && "Not enough operands");
1560   assert(E.getNumArgOperands() >= NumOperands && "Not enough operands");
1561   for (unsigned i = 0; i < NumOperands; i++)
1562     if (I.getArgOperand(i) != E.getArgOperand(i))
1563       return false;
1564   return true;
1565 }
1566
1567 // Remove trivially empty start/end intrinsic ranges, i.e. a start
1568 // immediately followed by an end (ignoring debuginfo or other
1569 // start/end intrinsics in between). As this handles only the most trivial
1570 // cases, tracking the nesting level is not needed:
1571 //
1572 //   call @llvm.foo.start(i1 0) ; &I
1573 //   call @llvm.foo.start(i1 0)
1574 //   call @llvm.foo.end(i1 0) ; This one will not be skipped: it will be removed
1575 //   call @llvm.foo.end(i1 0)
1576 static bool removeTriviallyEmptyRange(IntrinsicInst &I, unsigned StartID,
1577                                       unsigned EndID, InstCombiner &IC) {
1578   assert(I.getIntrinsicID() == StartID &&
1579          "Start intrinsic does not have expected ID");
1580   BasicBlock::iterator BI(I), BE(I.getParent()->end());
1581   for (++BI; BI != BE; ++BI) {
1582     if (auto *E = dyn_cast<IntrinsicInst>(BI)) {
1583       if (isa<DbgInfoIntrinsic>(E) || E->getIntrinsicID() == StartID)
1584         continue;
1585       if (E->getIntrinsicID() == EndID &&
1586           haveSameOperands(I, *E, E->getNumArgOperands())) {
1587         IC.eraseInstFromFunction(*E);
1588         IC.eraseInstFromFunction(I);
1589         return true;
1590       }
1591     }
1592     break;
1593   }
1594
1595   return false;
1596 }
1597
1598 // Convert NVVM intrinsics to target-generic LLVM code where possible.
1599 static Instruction *SimplifyNVVMIntrinsic(IntrinsicInst *II, InstCombiner &IC) {
1600   // Each NVVM intrinsic we can simplify can be replaced with one of:
1601   //
1602   //  * an LLVM intrinsic,
1603   //  * an LLVM cast operation,
1604   //  * an LLVM binary operation, or
1605   //  * ad-hoc LLVM IR for the particular operation.
1606
1607   // Some transformations are only valid when the module's
1608   // flush-denormals-to-zero (ftz) setting is true/false, whereas other
1609   // transformations are valid regardless of the module's ftz setting.
1610   enum FtzRequirementTy {
1611     FTZ_Any,       // Any ftz setting is ok.
1612     FTZ_MustBeOn,  // Transformation is valid only if ftz is on.
1613     FTZ_MustBeOff, // Transformation is valid only if ftz is off.
1614   };
1615   // Classes of NVVM intrinsics that can't be replaced one-to-one with a
1616   // target-generic intrinsic, cast op, or binary op but that we can nonetheless
1617   // simplify.
1618   enum SpecialCase {
1619     SPC_Reciprocal,
1620   };
1621
1622   // SimplifyAction is a poor-man's variant (plus an additional flag) that
1623   // represents how to replace an NVVM intrinsic with target-generic LLVM IR.
1624   struct SimplifyAction {
1625     // Invariant: At most one of these Optionals has a value.
1626     Optional<Intrinsic::ID> IID;
1627     Optional<Instruction::CastOps> CastOp;
1628     Optional<Instruction::BinaryOps> BinaryOp;
1629     Optional<SpecialCase> Special;
1630
1631     FtzRequirementTy FtzRequirement = FTZ_Any;
1632
1633     SimplifyAction() = default;
1634
1635     SimplifyAction(Intrinsic::ID IID, FtzRequirementTy FtzReq)
1636         : IID(IID), FtzRequirement(FtzReq) {}
1637
1638     // Cast operations don't have anything to do with FTZ, so we skip that
1639     // argument.
1640     SimplifyAction(Instruction::CastOps CastOp) : CastOp(CastOp) {}
1641
1642     SimplifyAction(Instruction::BinaryOps BinaryOp, FtzRequirementTy FtzReq)
1643         : BinaryOp(BinaryOp), FtzRequirement(FtzReq) {}
1644
1645     SimplifyAction(SpecialCase Special, FtzRequirementTy FtzReq)
1646         : Special(Special), FtzRequirement(FtzReq) {}
1647   };
1648
1649   // Try to generate a SimplifyAction describing how to replace our
1650   // IntrinsicInstr with target-generic LLVM IR.
1651   const SimplifyAction Action = [II]() -> SimplifyAction {
1652     switch (II->getIntrinsicID()) {
1653
1654     // NVVM intrinsics that map directly to LLVM intrinsics.
1655     case Intrinsic::nvvm_ceil_d:
1656       return {Intrinsic::ceil, FTZ_Any};
1657     case Intrinsic::nvvm_ceil_f:
1658       return {Intrinsic::ceil, FTZ_MustBeOff};
1659     case Intrinsic::nvvm_ceil_ftz_f:
1660       return {Intrinsic::ceil, FTZ_MustBeOn};
1661     case Intrinsic::nvvm_fabs_d:
1662       return {Intrinsic::fabs, FTZ_Any};
1663     case Intrinsic::nvvm_fabs_f:
1664       return {Intrinsic::fabs, FTZ_MustBeOff};
1665     case Intrinsic::nvvm_fabs_ftz_f:
1666       return {Intrinsic::fabs, FTZ_MustBeOn};
1667     case Intrinsic::nvvm_floor_d:
1668       return {Intrinsic::floor, FTZ_Any};
1669     case Intrinsic::nvvm_floor_f:
1670       return {Intrinsic::floor, FTZ_MustBeOff};
1671     case Intrinsic::nvvm_floor_ftz_f:
1672       return {Intrinsic::floor, FTZ_MustBeOn};
1673     case Intrinsic::nvvm_fma_rn_d:
1674       return {Intrinsic::fma, FTZ_Any};
1675     case Intrinsic::nvvm_fma_rn_f:
1676       return {Intrinsic::fma, FTZ_MustBeOff};
1677     case Intrinsic::nvvm_fma_rn_ftz_f:
1678       return {Intrinsic::fma, FTZ_MustBeOn};
1679     case Intrinsic::nvvm_fmax_d:
1680       return {Intrinsic::maxnum, FTZ_Any};
1681     case Intrinsic::nvvm_fmax_f:
1682       return {Intrinsic::maxnum, FTZ_MustBeOff};
1683     case Intrinsic::nvvm_fmax_ftz_f:
1684       return {Intrinsic::maxnum, FTZ_MustBeOn};
1685     case Intrinsic::nvvm_fmin_d:
1686       return {Intrinsic::minnum, FTZ_Any};
1687     case Intrinsic::nvvm_fmin_f:
1688       return {Intrinsic::minnum, FTZ_MustBeOff};
1689     case Intrinsic::nvvm_fmin_ftz_f:
1690       return {Intrinsic::minnum, FTZ_MustBeOn};
1691     case Intrinsic::nvvm_round_d:
1692       return {Intrinsic::round, FTZ_Any};
1693     case Intrinsic::nvvm_round_f:
1694       return {Intrinsic::round, FTZ_MustBeOff};
1695     case Intrinsic::nvvm_round_ftz_f:
1696       return {Intrinsic::round, FTZ_MustBeOn};
1697     case Intrinsic::nvvm_sqrt_rn_d:
1698       return {Intrinsic::sqrt, FTZ_Any};
1699     case Intrinsic::nvvm_sqrt_f:
1700       // nvvm_sqrt_f is a special case.  For  most intrinsics, foo_ftz_f is the
1701       // ftz version, and foo_f is the non-ftz version.  But nvvm_sqrt_f adopts
1702       // the ftz-ness of the surrounding code.  sqrt_rn_f and sqrt_rn_ftz_f are
1703       // the versions with explicit ftz-ness.
1704       return {Intrinsic::sqrt, FTZ_Any};
1705     case Intrinsic::nvvm_sqrt_rn_f:
1706       return {Intrinsic::sqrt, FTZ_MustBeOff};
1707     case Intrinsic::nvvm_sqrt_rn_ftz_f:
1708       return {Intrinsic::sqrt, FTZ_MustBeOn};
1709     case Intrinsic::nvvm_trunc_d:
1710       return {Intrinsic::trunc, FTZ_Any};
1711     case Intrinsic::nvvm_trunc_f:
1712       return {Intrinsic::trunc, FTZ_MustBeOff};
1713     case Intrinsic::nvvm_trunc_ftz_f:
1714       return {Intrinsic::trunc, FTZ_MustBeOn};
1715
1716     // NVVM intrinsics that map to LLVM cast operations.
1717     //
1718     // Note that llvm's target-generic conversion operators correspond to the rz
1719     // (round to zero) versions of the nvvm conversion intrinsics, even though
1720     // most everything else here uses the rn (round to nearest even) nvvm ops.
1721     case Intrinsic::nvvm_d2i_rz:
1722     case Intrinsic::nvvm_f2i_rz:
1723     case Intrinsic::nvvm_d2ll_rz:
1724     case Intrinsic::nvvm_f2ll_rz:
1725       return {Instruction::FPToSI};
1726     case Intrinsic::nvvm_d2ui_rz:
1727     case Intrinsic::nvvm_f2ui_rz:
1728     case Intrinsic::nvvm_d2ull_rz:
1729     case Intrinsic::nvvm_f2ull_rz:
1730       return {Instruction::FPToUI};
1731     case Intrinsic::nvvm_i2d_rz:
1732     case Intrinsic::nvvm_i2f_rz:
1733     case Intrinsic::nvvm_ll2d_rz:
1734     case Intrinsic::nvvm_ll2f_rz:
1735       return {Instruction::SIToFP};
1736     case Intrinsic::nvvm_ui2d_rz:
1737     case Intrinsic::nvvm_ui2f_rz:
1738     case Intrinsic::nvvm_ull2d_rz:
1739     case Intrinsic::nvvm_ull2f_rz:
1740       return {Instruction::UIToFP};
1741
1742     // NVVM intrinsics that map to LLVM binary ops.
1743     case Intrinsic::nvvm_add_rn_d:
1744       return {Instruction::FAdd, FTZ_Any};
1745     case Intrinsic::nvvm_add_rn_f:
1746       return {Instruction::FAdd, FTZ_MustBeOff};
1747     case Intrinsic::nvvm_add_rn_ftz_f:
1748       return {Instruction::FAdd, FTZ_MustBeOn};
1749     case Intrinsic::nvvm_mul_rn_d:
1750       return {Instruction::FMul, FTZ_Any};
1751     case Intrinsic::nvvm_mul_rn_f:
1752       return {Instruction::FMul, FTZ_MustBeOff};
1753     case Intrinsic::nvvm_mul_rn_ftz_f:
1754       return {Instruction::FMul, FTZ_MustBeOn};
1755     case Intrinsic::nvvm_div_rn_d:
1756       return {Instruction::FDiv, FTZ_Any};
1757     case Intrinsic::nvvm_div_rn_f:
1758       return {Instruction::FDiv, FTZ_MustBeOff};
1759     case Intrinsic::nvvm_div_rn_ftz_f:
1760       return {Instruction::FDiv, FTZ_MustBeOn};
1761
1762     // The remainder of cases are NVVM intrinsics that map to LLVM idioms, but
1763     // need special handling.
1764     //
1765     // We seem to be missing intrinsics for rcp.approx.{ftz.}f32, which is just
1766     // as well.
1767     case Intrinsic::nvvm_rcp_rn_d:
1768       return {SPC_Reciprocal, FTZ_Any};
1769     case Intrinsic::nvvm_rcp_rn_f:
1770       return {SPC_Reciprocal, FTZ_MustBeOff};
1771     case Intrinsic::nvvm_rcp_rn_ftz_f:
1772       return {SPC_Reciprocal, FTZ_MustBeOn};
1773
1774     // We do not currently simplify intrinsics that give an approximate answer.
1775     // These include:
1776     //
1777     //   - nvvm_cos_approx_{f,ftz_f}
1778     //   - nvvm_ex2_approx_{d,f,ftz_f}
1779     //   - nvvm_lg2_approx_{d,f,ftz_f}
1780     //   - nvvm_sin_approx_{f,ftz_f}
1781     //   - nvvm_sqrt_approx_{f,ftz_f}
1782     //   - nvvm_rsqrt_approx_{d,f,ftz_f}
1783     //   - nvvm_div_approx_{ftz_d,ftz_f,f}
1784     //   - nvvm_rcp_approx_ftz_d
1785     //
1786     // Ideally we'd encode them as e.g. "fast call @llvm.cos", where "fast"
1787     // means that fastmath is enabled in the intrinsic.  Unfortunately only
1788     // binary operators (currently) have a fastmath bit in SelectionDAG, so this
1789     // information gets lost and we can't select on it.
1790     //
1791     // TODO: div and rcp are lowered to a binary op, so these we could in theory
1792     // lower them to "fast fdiv".
1793
1794     default:
1795       return {};
1796     }
1797   }();
1798
1799   // If Action.FtzRequirementTy is not satisfied by the module's ftz state, we
1800   // can bail out now.  (Notice that in the case that IID is not an NVVM
1801   // intrinsic, we don't have to look up any module metadata, as
1802   // FtzRequirementTy will be FTZ_Any.)
1803   if (Action.FtzRequirement != FTZ_Any) {
1804     bool FtzEnabled =
1805         II->getFunction()->getFnAttribute("nvptx-f32ftz").getValueAsString() ==
1806         "true";
1807
1808     if (FtzEnabled != (Action.FtzRequirement == FTZ_MustBeOn))
1809       return nullptr;
1810   }
1811
1812   // Simplify to target-generic intrinsic.
1813   if (Action.IID) {
1814     SmallVector<Value *, 4> Args(II->arg_operands());
1815     // All the target-generic intrinsics currently of interest to us have one
1816     // type argument, equal to that of the nvvm intrinsic's argument.
1817     Type *Tys[] = {II->getArgOperand(0)->getType()};
1818     return CallInst::Create(
1819         Intrinsic::getDeclaration(II->getModule(), *Action.IID, Tys), Args);
1820   }
1821
1822   // Simplify to target-generic binary op.
1823   if (Action.BinaryOp)
1824     return BinaryOperator::Create(*Action.BinaryOp, II->getArgOperand(0),
1825                                   II->getArgOperand(1), II->getName());
1826
1827   // Simplify to target-generic cast op.
1828   if (Action.CastOp)
1829     return CastInst::Create(*Action.CastOp, II->getArgOperand(0), II->getType(),
1830                             II->getName());
1831
1832   // All that's left are the special cases.
1833   if (!Action.Special)
1834     return nullptr;
1835
1836   switch (*Action.Special) {
1837   case SPC_Reciprocal:
1838     // Simplify reciprocal.
1839     return BinaryOperator::Create(
1840         Instruction::FDiv, ConstantFP::get(II->getArgOperand(0)->getType(), 1),
1841         II->getArgOperand(0), II->getName());
1842   }
1843   llvm_unreachable("All SpecialCase enumerators should be handled in switch.");
1844 }
1845
1846 Instruction *InstCombiner::visitVAStartInst(VAStartInst &I) {
1847   removeTriviallyEmptyRange(I, Intrinsic::vastart, Intrinsic::vaend, *this);
1848   return nullptr;
1849 }
1850
1851 Instruction *InstCombiner::visitVACopyInst(VACopyInst &I) {
1852   removeTriviallyEmptyRange(I, Intrinsic::vacopy, Intrinsic::vaend, *this);
1853   return nullptr;
1854 }
1855
1856 /// CallInst simplification. This mostly only handles folding of intrinsic
1857 /// instructions. For normal calls, it allows visitCallSite to do the heavy
1858 /// lifting.
1859 Instruction *InstCombiner::visitCallInst(CallInst &CI) {
1860   auto Args = CI.arg_operands();
1861   if (Value *V = SimplifyCall(&CI, CI.getCalledValue(), Args.begin(),
1862                               Args.end(), SQ.getWithInstruction(&CI)))
1863     return replaceInstUsesWith(CI, V);
1864
1865   if (isFreeCall(&CI, &TLI))
1866     return visitFree(CI);
1867
1868   // If the caller function is nounwind, mark the call as nounwind, even if the
1869   // callee isn't.
1870   if (CI.getFunction()->doesNotThrow() && !CI.doesNotThrow()) {
1871     CI.setDoesNotThrow();
1872     return &CI;
1873   }
1874
1875   IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(&CI);
1876   if (!II) return visitCallSite(&CI);
1877
1878   // Intrinsics cannot occur in an invoke, so handle them here instead of in
1879   // visitCallSite.
1880   if (MemIntrinsic *MI = dyn_cast<MemIntrinsic>(II)) {
1881     bool Changed = false;
1882
1883     // memmove/cpy/set of zero bytes is a noop.
1884     if (Constant *NumBytes = dyn_cast<Constant>(MI->getLength())) {
1885       if (NumBytes->isNullValue())
1886         return eraseInstFromFunction(CI);
1887
1888       if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(NumBytes))
1889         if (CI->getZExtValue() == 1) {
1890           // Replace the instruction with just byte operations.  We would
1891           // transform other cases to loads/stores, but we don't know if
1892           // alignment is sufficient.
1893         }
1894     }
1895
1896     // No other transformations apply to volatile transfers.
1897     if (MI->isVolatile())
1898       return nullptr;
1899
1900     // If we have a memmove and the source operation is a constant global,
1901     // then the source and dest pointers can't alias, so we can change this
1902     // into a call to memcpy.
1903     if (MemMoveInst *MMI = dyn_cast<MemMoveInst>(MI)) {
1904       if (GlobalVariable *GVSrc = dyn_cast<GlobalVariable>(MMI->getSource()))
1905         if (GVSrc->isConstant()) {
1906           Module *M = CI.getModule();
1907           Intrinsic::ID MemCpyID = Intrinsic::memcpy;
1908           Type *Tys[3] = { CI.getArgOperand(0)->getType(),
1909                            CI.getArgOperand(1)->getType(),
1910                            CI.getArgOperand(2)->getType() };
1911           CI.setCalledFunction(Intrinsic::getDeclaration(M, MemCpyID, Tys));
1912           Changed = true;
1913         }
1914     }
1915
1916     if (MemTransferInst *MTI = dyn_cast<MemTransferInst>(MI)) {
1917       // memmove(x,x,size) -> noop.
1918       if (MTI->getSource() == MTI->getDest())
1919         return eraseInstFromFunction(CI);
1920     }
1921
1922     // If we can determine a pointer alignment that is bigger than currently
1923     // set, update the alignment.
1924     if (isa<MemTransferInst>(MI)) {
1925       if (Instruction *I = SimplifyMemTransfer(MI))
1926         return I;
1927     } else if (MemSetInst *MSI = dyn_cast<MemSetInst>(MI)) {
1928       if (Instruction *I = SimplifyMemSet(MSI))
1929         return I;
1930     }
1931
1932     if (Changed) return II;
1933   }
1934
1935   if (auto *AMI = dyn_cast<ElementUnorderedAtomicMemCpyInst>(II)) {
1936     if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(AMI->getLength()))
1937       if (C->isNullValue())
1938         return eraseInstFromFunction(*AMI);
1939
1940     if (Instruction *I = SimplifyElementUnorderedAtomicMemCpy(AMI))
1941       return I;
1942   }
1943
1944   if (Instruction *I = SimplifyNVVMIntrinsic(II, *this))
1945     return I;
1946
1947   auto SimplifyDemandedVectorEltsLow = [this](Value *Op, unsigned Width,
1948                                               unsigned DemandedWidth) {
1949     APInt UndefElts(Width, 0);
1950     APInt DemandedElts = APInt::getLowBitsSet(Width, DemandedWidth);
1951     return SimplifyDemandedVectorElts(Op, DemandedElts, UndefElts);
1952   };
1953
1954   switch (II->getIntrinsicID()) {
1955   default: break;
1956   case Intrinsic::objectsize:
1957     if (ConstantInt *N =
1958             lowerObjectSizeCall(II, DL, &TLI, /*MustSucceed=*/false))
1959       return replaceInstUsesWith(CI, N);
1960     return nullptr;
1961
1962   case Intrinsic::bswap: {
1963     Value *IIOperand = II->getArgOperand(0);
1964     Value *X = nullptr;
1965
1966     // TODO should this be in InstSimplify?
1967     // bswap(bswap(x)) -> x
1968     if (match(IIOperand, m_BSwap(m_Value(X))))
1969       return replaceInstUsesWith(CI, X);
1970
1971     // bswap(trunc(bswap(x))) -> trunc(lshr(x, c))
1972     if (match(IIOperand, m_Trunc(m_BSwap(m_Value(X))))) {
1973       unsigned C = X->getType()->getPrimitiveSizeInBits() -
1974         IIOperand->getType()->getPrimitiveSizeInBits();
1975       Value *CV = ConstantInt::get(X->getType(), C);
1976       Value *V = Builder.CreateLShr(X, CV);
1977       return new TruncInst(V, IIOperand->getType());
1978     }
1979     break;
1980   }
1981
1982   case Intrinsic::bitreverse: {
1983     Value *IIOperand = II->getArgOperand(0);
1984     Value *X = nullptr;
1985
1986     // TODO should this be in InstSimplify?
1987     // bitreverse(bitreverse(x)) -> x
1988     if (match(IIOperand, m_BitReverse(m_Value(X))))
1989       return replaceInstUsesWith(CI, X);
1990     break;
1991   }
1992
1993   case Intrinsic::masked_load:
1994     if (Value *SimplifiedMaskedOp = simplifyMaskedLoad(*II, Builder))
1995       return replaceInstUsesWith(CI, SimplifiedMaskedOp);
1996     break;
1997   case Intrinsic::masked_store:
1998     return simplifyMaskedStore(*II, *this);
1999   case Intrinsic::masked_gather:
2000     return simplifyMaskedGather(*II, *this);
2001   case Intrinsic::masked_scatter:
2002     return simplifyMaskedScatter(*II, *this);
2003
2004   case Intrinsic::powi:
2005     if (ConstantInt *Power = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1))) {
2006       // powi(x, 0) -> 1.0
2007       if (Power->isZero())
2008         return replaceInstUsesWith(CI, ConstantFP::get(CI.getType(), 1.0));
2009       // powi(x, 1) -> x
2010       if (Power->isOne())
2011         return replaceInstUsesWith(CI, II->getArgOperand(0));
2012       // powi(x, -1) -> 1/x
2013       if (Power->isMinusOne())
2014         return BinaryOperator::CreateFDiv(ConstantFP::get(CI.getType(), 1.0),
2015                                           II->getArgOperand(0));
2016     }
2017     break;
2018
2019   case Intrinsic::cttz:
2020   case Intrinsic::ctlz:
2021     if (auto *I = foldCttzCtlz(*II, *this))
2022       return I;
2023     break;
2024
2025   case Intrinsic::ctpop:
2026     if (auto *I = foldCtpop(*II, *this))
2027       return I;
2028     break;
2029
2030   case Intrinsic::uadd_with_overflow:
2031   case Intrinsic::sadd_with_overflow:
2032   case Intrinsic::umul_with_overflow:
2033   case Intrinsic::smul_with_overflow:
2034     if (isa<Constant>(II->getArgOperand(0)) &&
2035         !isa<Constant>(II->getArgOperand(1))) {
2036       // Canonicalize constants into the RHS.
2037       Value *LHS = II->getArgOperand(0);
2038       II->setArgOperand(0, II->getArgOperand(1));
2039       II->setArgOperand(1, LHS);
2040       return II;
2041     }
2042     LLVM_FALLTHROUGH;
2043
2044   case Intrinsic::usub_with_overflow:
2045   case Intrinsic::ssub_with_overflow: {
2046     OverflowCheckFlavor OCF =
2047         IntrinsicIDToOverflowCheckFlavor(II->getIntrinsicID());
2048     assert(OCF != OCF_INVALID && "unexpected!");
2049
2050     Value *OperationResult = nullptr;
2051     Constant *OverflowResult = nullptr;
2052     if (OptimizeOverflowCheck(OCF, II->getArgOperand(0), II->getArgOperand(1),
2053                               *II, OperationResult, OverflowResult))
2054       return CreateOverflowTuple(II, OperationResult, OverflowResult);
2055
2056     break;
2057   }
2058
2059   case Intrinsic::minnum:
2060   case Intrinsic::maxnum: {
2061     Value *Arg0 = II->getArgOperand(0);
2062     Value *Arg1 = II->getArgOperand(1);
2063     // Canonicalize constants to the RHS.
2064     if (isa<ConstantFP>(Arg0) && !isa<ConstantFP>(Arg1)) {
2065       II->setArgOperand(0, Arg1);
2066       II->setArgOperand(1, Arg0);
2067       return II;
2068     }
2069     if (Value *V = simplifyMinnumMaxnum(*II))
2070       return replaceInstUsesWith(*II, V);
2071     break;
2072   }
2073   case Intrinsic::fmuladd: {
2074     // Canonicalize fast fmuladd to the separate fmul + fadd.
2075     if (II->hasUnsafeAlgebra()) {
2076       BuilderTy::FastMathFlagGuard Guard(Builder);
2077       Builder.setFastMathFlags(II->getFastMathFlags());
2078       Value *Mul = Builder.CreateFMul(II->getArgOperand(0),
2079                                       II->getArgOperand(1));
2080       Value *Add = Builder.CreateFAdd(Mul, II->getArgOperand(2));
2081       Add->takeName(II);
2082       return replaceInstUsesWith(*II, Add);
2083     }
2084
2085     LLVM_FALLTHROUGH;
2086   }
2087   case Intrinsic::fma: {
2088     Value *Src0 = II->getArgOperand(0);
2089     Value *Src1 = II->getArgOperand(1);
2090
2091     // Canonicalize constants into the RHS.
2092     if (isa<Constant>(Src0) && !isa<Constant>(Src1)) {
2093       II->setArgOperand(0, Src1);
2094       II->setArgOperand(1, Src0);
2095       std::swap(Src0, Src1);
2096     }
2097
2098     Value *LHS = nullptr;
2099     Value *RHS = nullptr;
2100
2101     // fma fneg(x), fneg(y), z -> fma x, y, z
2102     if (match(Src0, m_FNeg(m_Value(LHS))) &&
2103         match(Src1, m_FNeg(m_Value(RHS)))) {
2104       II->setArgOperand(0, LHS);
2105       II->setArgOperand(1, RHS);
2106       return II;
2107     }
2108
2109     // fma fabs(x), fabs(x), z -> fma x, x, z
2110     if (match(Src0, m_Intrinsic<Intrinsic::fabs>(m_Value(LHS))) &&
2111         match(Src1, m_Intrinsic<Intrinsic::fabs>(m_Value(RHS))) && LHS == RHS) {
2112       II->setArgOperand(0, LHS);
2113       II->setArgOperand(1, RHS);
2114       return II;
2115     }
2116
2117     // fma x, 1, z -> fadd x, z
2118     if (match(Src1, m_FPOne())) {
2119       Instruction *RI = BinaryOperator::CreateFAdd(Src0, II->getArgOperand(2));
2120       RI->copyFastMathFlags(II);
2121       return RI;
2122     }
2123
2124     break;
2125   }
2126   case Intrinsic::fabs: {
2127     Value *Cond;
2128     Constant *LHS, *RHS;
2129     if (match(II->getArgOperand(0),
2130               m_Select(m_Value(Cond), m_Constant(LHS), m_Constant(RHS)))) {
2131       CallInst *Call0 = Builder.CreateCall(II->getCalledFunction(), {LHS});
2132       CallInst *Call1 = Builder.CreateCall(II->getCalledFunction(), {RHS});
2133       return SelectInst::Create(Cond, Call0, Call1);
2134     }
2135
2136     LLVM_FALLTHROUGH;
2137   }
2138   case Intrinsic::ceil:
2139   case Intrinsic::floor:
2140   case Intrinsic::round:
2141   case Intrinsic::nearbyint:
2142   case Intrinsic::rint:
2143   case Intrinsic::trunc: {
2144     Value *ExtSrc;
2145     if (match(II->getArgOperand(0), m_FPExt(m_Value(ExtSrc))) &&
2146         II->getArgOperand(0)->hasOneUse()) {
2147       // fabs (fpext x) -> fpext (fabs x)
2148       Value *F = Intrinsic::getDeclaration(II->getModule(), II->getIntrinsicID(),
2149                                            { ExtSrc->getType() });
2150       CallInst *NewFabs = Builder.CreateCall(F, ExtSrc);
2151       NewFabs->copyFastMathFlags(II);
2152       NewFabs->takeName(II);
2153       return new FPExtInst(NewFabs, II->getType());
2154     }
2155
2156     break;
2157   }
2158   case Intrinsic::cos:
2159   case Intrinsic::amdgcn_cos: {
2160     Value *SrcSrc;
2161     Value *Src = II->getArgOperand(0);
2162     if (match(Src, m_FNeg(m_Value(SrcSrc))) ||
2163         match(Src, m_Intrinsic<Intrinsic::fabs>(m_Value(SrcSrc)))) {
2164       // cos(-x) -> cos(x)
2165       // cos(fabs(x)) -> cos(x)
2166       II->setArgOperand(0, SrcSrc);
2167       return II;
2168     }
2169
2170     break;
2171   }
2172   case Intrinsic::ppc_altivec_lvx:
2173   case Intrinsic::ppc_altivec_lvxl:
2174     // Turn PPC lvx -> load if the pointer is known aligned.
2175     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(0), 16, DL, II, &AC,
2176                                    &DT) >= 16) {
2177       Value *Ptr = Builder.CreateBitCast(II->getArgOperand(0),
2178                                          PointerType::getUnqual(II->getType()));
2179       return new LoadInst(Ptr);
2180     }
2181     break;
2182   case Intrinsic::ppc_vsx_lxvw4x:
2183   case Intrinsic::ppc_vsx_lxvd2x: {
2184     // Turn PPC VSX loads into normal loads.
2185     Value *Ptr = Builder.CreateBitCast(II->getArgOperand(0),
2186                                        PointerType::getUnqual(II->getType()));
2187     return new LoadInst(Ptr, Twine(""), false, 1);
2188   }
2189   case Intrinsic::ppc_altivec_stvx:
2190   case Intrinsic::ppc_altivec_stvxl:
2191     // Turn stvx -> store if the pointer is known aligned.
2192     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(1), 16, DL, II, &AC,
2193                                    &DT) >= 16) {
2194       Type *OpPtrTy =
2195         PointerType::getUnqual(II->getArgOperand(0)->getType());
2196       Value *Ptr = Builder.CreateBitCast(II->getArgOperand(1), OpPtrTy);
2197       return new StoreInst(II->getArgOperand(0), Ptr);
2198     }
2199     break;
2200   case Intrinsic::ppc_vsx_stxvw4x:
2201   case Intrinsic::ppc_vsx_stxvd2x: {
2202     // Turn PPC VSX stores into normal stores.
2203     Type *OpPtrTy = PointerType::getUnqual(II->getArgOperand(0)->getType());
2204     Value *Ptr = Builder.CreateBitCast(II->getArgOperand(1), OpPtrTy);
2205     return new StoreInst(II->getArgOperand(0), Ptr, false, 1);
2206   }
2207   case Intrinsic::ppc_qpx_qvlfs:
2208     // Turn PPC QPX qvlfs -> load if the pointer is known aligned.
2209     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(0), 16, DL, II, &AC,
2210                                    &DT) >= 16) {
2211       Type *VTy = VectorType::get(Builder.getFloatTy(),
2212                                   II->getType()->getVectorNumElements());
2213       Value *Ptr = Builder.CreateBitCast(II->getArgOperand(0),
2214                                          PointerType::getUnqual(VTy));
2215       Value *Load = Builder.CreateLoad(Ptr);
2216       return new FPExtInst(Load, II->getType());
2217     }
2218     break;
2219   case Intrinsic::ppc_qpx_qvlfd:
2220     // Turn PPC QPX qvlfd -> load if the pointer is known aligned.
2221     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(0), 32, DL, II, &AC,
2222                                    &DT) >= 32) {
2223       Value *Ptr = Builder.CreateBitCast(II->getArgOperand(0),
2224                                          PointerType::getUnqual(II->getType()));
2225       return new LoadInst(Ptr);
2226     }
2227     break;
2228   case Intrinsic::ppc_qpx_qvstfs:
2229     // Turn PPC QPX qvstfs -> store if the pointer is known aligned.
2230     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(1), 16, DL, II, &AC,
2231                                    &DT) >= 16) {
2232       Type *VTy = VectorType::get(Builder.getFloatTy(),
2233           II->getArgOperand(0)->getType()->getVectorNumElements());
2234       Value *TOp = Builder.CreateFPTrunc(II->getArgOperand(0), VTy);
2235       Type *OpPtrTy = PointerType::getUnqual(VTy);
2236       Value *Ptr = Builder.CreateBitCast(II->getArgOperand(1), OpPtrTy);
2237       return new StoreInst(TOp, Ptr);
2238     }
2239     break;
2240   case Intrinsic::ppc_qpx_qvstfd:
2241     // Turn PPC QPX qvstfd -> store if the pointer is known aligned.
2242     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(1), 32, DL, II, &AC,
2243                                    &DT) >= 32) {
2244       Type *OpPtrTy =
2245         PointerType::getUnqual(II->getArgOperand(0)->getType());
2246       Value *Ptr = Builder.CreateBitCast(II->getArgOperand(1), OpPtrTy);
2247       return new StoreInst(II->getArgOperand(0), Ptr);
2248     }
2249     break;
2250
2251   case Intrinsic::x86_vcvtph2ps_128:
2252   case Intrinsic::x86_vcvtph2ps_256: {
2253     auto Arg = II->getArgOperand(0);
2254     auto ArgType = cast<VectorType>(Arg->getType());
2255     auto RetType = cast<VectorType>(II->getType());
2256     unsigned ArgWidth = ArgType->getNumElements();
2257     unsigned RetWidth = RetType->getNumElements();
2258     assert(RetWidth <= ArgWidth && "Unexpected input/return vector widths");
2259     assert(ArgType->isIntOrIntVectorTy() &&
2260            ArgType->getScalarSizeInBits() == 16 &&
2261            "CVTPH2PS input type should be 16-bit integer vector");
2262     assert(RetType->getScalarType()->isFloatTy() &&
2263            "CVTPH2PS output type should be 32-bit float vector");
2264
2265     // Constant folding: Convert to generic half to single conversion.
2266     if (isa<ConstantAggregateZero>(Arg))
2267       return replaceInstUsesWith(*II, ConstantAggregateZero::get(RetType));
2268
2269     if (isa<ConstantDataVector>(Arg)) {
2270       auto VectorHalfAsShorts = Arg;
2271       if (RetWidth < ArgWidth) {
2272         SmallVector<uint32_t, 8> SubVecMask;
2273         for (unsigned i = 0; i != RetWidth; ++i)
2274           SubVecMask.push_back((int)i);
2275         VectorHalfAsShorts = Builder.CreateShuffleVector(
2276             Arg, UndefValue::get(ArgType), SubVecMask);
2277       }
2278
2279       auto VectorHalfType =
2280           VectorType::get(Type::getHalfTy(II->getContext()), RetWidth);
2281       auto VectorHalfs =
2282           Builder.CreateBitCast(VectorHalfAsShorts, VectorHalfType);
2283       auto VectorFloats = Builder.CreateFPExt(VectorHalfs, RetType);
2284       return replaceInstUsesWith(*II, VectorFloats);
2285     }
2286
2287     // We only use the lowest lanes of the argument.
2288     if (Value *V = SimplifyDemandedVectorEltsLow(Arg, ArgWidth, RetWidth)) {
2289       II->setArgOperand(0, V);
2290       return II;
2291     }
2292     break;
2293   }
2294
2295   case Intrinsic::x86_sse_cvtss2si:
2296   case Intrinsic::x86_sse_cvtss2si64:
2297   case Intrinsic::x86_sse_cvttss2si:
2298   case Intrinsic::x86_sse_cvttss2si64:
2299   case Intrinsic::x86_sse2_cvtsd2si:
2300   case Intrinsic::x86_sse2_cvtsd2si64:
2301   case Intrinsic::x86_sse2_cvttsd2si:
2302   case Intrinsic::x86_sse2_cvttsd2si64:
2303   case Intrinsic::x86_avx512_vcvtss2si32:
2304   case Intrinsic::x86_avx512_vcvtss2si64:
2305   case Intrinsic::x86_avx512_vcvtss2usi32:
2306   case Intrinsic::x86_avx512_vcvtss2usi64:
2307   case Intrinsic::x86_avx512_vcvtsd2si32:
2308   case Intrinsic::x86_avx512_vcvtsd2si64:
2309   case Intrinsic::x86_avx512_vcvtsd2usi32:
2310   case Intrinsic::x86_avx512_vcvtsd2usi64:
2311   case Intrinsic::x86_avx512_cvttss2si:
2312   case Intrinsic::x86_avx512_cvttss2si64:
2313   case Intrinsic::x86_avx512_cvttss2usi:
2314   case Intrinsic::x86_avx512_cvttss2usi64:
2315   case Intrinsic::x86_avx512_cvttsd2si:
2316   case Intrinsic::x86_avx512_cvttsd2si64:
2317   case Intrinsic::x86_avx512_cvttsd2usi:
2318   case Intrinsic::x86_avx512_cvttsd2usi64: {
2319     // These intrinsics only demand the 0th element of their input vectors. If
2320     // we can simplify the input based on that, do so now.
2321     Value *Arg = II->getArgOperand(0);
2322     unsigned VWidth = Arg->getType()->getVectorNumElements();
2323     if (Value *V = SimplifyDemandedVectorEltsLow(Arg, VWidth, 1)) {
2324       II->setArgOperand(0, V);
2325       return II;
2326     }
2327     break;
2328   }
2329
2330   case Intrinsic::x86_mmx_pmovmskb:
2331   case Intrinsic::x86_sse_movmsk_ps:
2332   case Intrinsic::x86_sse2_movmsk_pd:
2333   case Intrinsic::x86_sse2_pmovmskb_128:
2334   case Intrinsic::x86_avx_movmsk_pd_256:
2335   case Intrinsic::x86_avx_movmsk_ps_256:
2336   case Intrinsic::x86_avx2_pmovmskb: {
2337     if (Value *V = simplifyX86movmsk(*II))
2338       return replaceInstUsesWith(*II, V);
2339     break;
2340   }
2341
2342   case Intrinsic::x86_sse_comieq_ss:
2343   case Intrinsic::x86_sse_comige_ss:
2344   case Intrinsic::x86_sse_comigt_ss:
2345   case Intrinsic::x86_sse_comile_ss:
2346   case Intrinsic::x86_sse_comilt_ss:
2347   case Intrinsic::x86_sse_comineq_ss:
2348   case Intrinsic::x86_sse_ucomieq_ss:
2349   case Intrinsic::x86_sse_ucomige_ss:
2350   case Intrinsic::x86_sse_ucomigt_ss:
2351   case Intrinsic::x86_sse_ucomile_ss:
2352   case Intrinsic::x86_sse_ucomilt_ss:
2353   case Intrinsic::x86_sse_ucomineq_ss:
2354   case Intrinsic::x86_sse2_comieq_sd:
2355   case Intrinsic::x86_sse2_comige_sd:
2356   case Intrinsic::x86_sse2_comigt_sd:
2357   case Intrinsic::x86_sse2_comile_sd:
2358   case Intrinsic::x86_sse2_comilt_sd:
2359   case Intrinsic::x86_sse2_comineq_sd:
2360   case Intrinsic::x86_sse2_ucomieq_sd:
2361   case Intrinsic::x86_sse2_ucomige_sd:
2362   case Intrinsic::x86_sse2_ucomigt_sd:
2363   case Intrinsic::x86_sse2_ucomile_sd:
2364   case Intrinsic::x86_sse2_ucomilt_sd:
2365   case Intrinsic::x86_sse2_ucomineq_sd:
2366   case Intrinsic::x86_avx512_vcomi_ss:
2367   case Intrinsic::x86_avx512_vcomi_sd:
2368   case Intrinsic::x86_avx512_mask_cmp_ss:
2369   case Intrinsic::x86_avx512_mask_cmp_sd: {
2370     // These intrinsics only demand the 0th element of their input vectors. If
2371     // we can simplify the input based on that, do so now.
2372     bool MadeChange = false;
2373     Value *Arg0 = II->getArgOperand(0);
2374     Value *Arg1 = II->getArgOperand(1);
2375     unsigned VWidth = Arg0->getType()->getVectorNumElements();
2376     if (Value *V = SimplifyDemandedVectorEltsLow(Arg0, VWidth, 1)) {
2377       II->setArgOperand(0, V);
2378       MadeChange = true;
2379     }
2380     if (Value *V = SimplifyDemandedVectorEltsLow(Arg1, VWidth, 1)) {
2381       II->setArgOperand(1, V);
2382       MadeChange = true;
2383     }
2384     if (MadeChange)
2385       return II;
2386     break;
2387   }
2388   case Intrinsic::x86_avx512_mask_cmp_pd_128:
2389   case Intrinsic::x86_avx512_mask_cmp_pd_256:
2390   case Intrinsic::x86_avx512_mask_cmp_pd_512:
2391   case Intrinsic::x86_avx512_mask_cmp_ps_128:
2392   case Intrinsic::x86_avx512_mask_cmp_ps_256:
2393   case Intrinsic::x86_avx512_mask_cmp_ps_512: {
2394     // Folding cmp(sub(a,b),0) -> cmp(a,b) and cmp(0,sub(a,b)) -> cmp(b,a)
2395     Value *Arg0 = II->getArgOperand(0);
2396     Value *Arg1 = II->getArgOperand(1);
2397     bool Arg0IsZero = match(Arg0, m_Zero());
2398     if (Arg0IsZero)
2399       std::swap(Arg0, Arg1);
2400     Value *A, *B;
2401     // This fold requires only the NINF(not +/- inf) since inf minus
2402     // inf is nan.
2403     // NSZ(No Signed Zeros) is not needed because zeros of any sign are
2404     // equal for both compares.
2405     // NNAN is not needed because nans compare the same for both compares.
2406     // The compare intrinsic uses the above assumptions and therefore
2407     // doesn't require additional flags.
2408     if ((match(Arg0, m_OneUse(m_FSub(m_Value(A), m_Value(B)))) &&
2409          match(Arg1, m_Zero()) &&
2410          cast<Instruction>(Arg0)->getFastMathFlags().noInfs())) {
2411       if (Arg0IsZero)
2412         std::swap(A, B);
2413       II->setArgOperand(0, A);
2414       II->setArgOperand(1, B);
2415       return II;
2416     }
2417     break;
2418   }
2419
2420   case Intrinsic::x86_avx512_mask_add_ps_512:
2421   case Intrinsic::x86_avx512_mask_div_ps_512:
2422   case Intrinsic::x86_avx512_mask_mul_ps_512:
2423   case Intrinsic::x86_avx512_mask_sub_ps_512:
2424   case Intrinsic::x86_avx512_mask_add_pd_512:
2425   case Intrinsic::x86_avx512_mask_div_pd_512:
2426   case Intrinsic::x86_avx512_mask_mul_pd_512:
2427   case Intrinsic::x86_avx512_mask_sub_pd_512:
2428     // If the rounding mode is CUR_DIRECTION(4) we can turn these into regular
2429     // IR operations.
2430     if (auto *R = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(4))) {
2431       if (R->getValue() == 4) {
2432         Value *Arg0 = II->getArgOperand(0);
2433         Value *Arg1 = II->getArgOperand(1);
2434
2435         Value *V;
2436         switch (II->getIntrinsicID()) {
2437         default: llvm_unreachable("Case stmts out of sync!");
2438         case Intrinsic::x86_avx512_mask_add_ps_512:
2439         case Intrinsic::x86_avx512_mask_add_pd_512:
2440           V = Builder.CreateFAdd(Arg0, Arg1);
2441           break;
2442         case Intrinsic::x86_avx512_mask_sub_ps_512:
2443         case Intrinsic::x86_avx512_mask_sub_pd_512:
2444           V = Builder.CreateFSub(Arg0, Arg1);
2445           break;
2446         case Intrinsic::x86_avx512_mask_mul_ps_512:
2447         case Intrinsic::x86_avx512_mask_mul_pd_512:
2448           V = Builder.CreateFMul(Arg0, Arg1);
2449           break;
2450         case Intrinsic::x86_avx512_mask_div_ps_512:
2451         case Intrinsic::x86_avx512_mask_div_pd_512:
2452           V = Builder.CreateFDiv(Arg0, Arg1);
2453           break;
2454         }
2455
2456         // Create a select for the masking.
2457         V = emitX86MaskSelect(II->getArgOperand(3), V, II->getArgOperand(2),
2458                               Builder);
2459         return replaceInstUsesWith(*II, V);
2460       }
2461     }
2462     break;
2463
2464   case Intrinsic::x86_avx512_mask_add_ss_round:
2465   case Intrinsic::x86_avx512_mask_div_ss_round:
2466   case Intrinsic::x86_avx512_mask_mul_ss_round:
2467   case Intrinsic::x86_avx512_mask_sub_ss_round:
2468   case Intrinsic::x86_avx512_mask_add_sd_round:
2469   case Intrinsic::x86_avx512_mask_div_sd_round:
2470   case Intrinsic::x86_avx512_mask_mul_sd_round:
2471   case Intrinsic::x86_avx512_mask_sub_sd_round:
2472     // If the rounding mode is CUR_DIRECTION(4) we can turn these into regular
2473     // IR operations.
2474     if (auto *R = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(4))) {
2475       if (R->getValue() == 4) {
2476         // Extract the element as scalars.
2477         Value *Arg0 = II->getArgOperand(0);
2478         Value *Arg1 = II->getArgOperand(1);
2479         Value *LHS = Builder.CreateExtractElement(Arg0, (uint64_t)0);
2480         Value *RHS = Builder.CreateExtractElement(Arg1, (uint64_t)0);
2481
2482         Value *V;
2483         switch (II->getIntrinsicID()) {
2484         default: llvm_unreachable("Case stmts out of sync!");
2485         case Intrinsic::x86_avx512_mask_add_ss_round:
2486         case Intrinsic::x86_avx512_mask_add_sd_round:
2487           V = Builder.CreateFAdd(LHS, RHS);
2488           break;
2489         case Intrinsic::x86_avx512_mask_sub_ss_round:
2490         case Intrinsic::x86_avx512_mask_sub_sd_round:
2491           V = Builder.CreateFSub(LHS, RHS);
2492           break;
2493         case Intrinsic::x86_avx512_mask_mul_ss_round:
2494         case Intrinsic::x86_avx512_mask_mul_sd_round:
2495           V = Builder.CreateFMul(LHS, RHS);
2496           break;
2497         case Intrinsic::x86_avx512_mask_div_ss_round:
2498         case Intrinsic::x86_avx512_mask_div_sd_round:
2499           V = Builder.CreateFDiv(LHS, RHS);
2500           break;
2501         }
2502
2503         // Handle the masking aspect of the intrinsic.
2504         Value *Mask = II->getArgOperand(3);
2505         auto *C = dyn_cast<ConstantInt>(Mask);
2506         // We don't need a select if we know the mask bit is a 1.
2507         if (!C || !C->getValue()[0]) {
2508           // Cast the mask to an i1 vector and then extract the lowest element.
2509           auto *MaskTy = VectorType::get(Builder.getInt1Ty(),
2510                              cast<IntegerType>(Mask->getType())->getBitWidth());
2511           Mask = Builder.CreateBitCast(Mask, MaskTy);
2512           Mask = Builder.CreateExtractElement(Mask, (uint64_t)0);
2513           // Extract the lowest element from the passthru operand.
2514           Value *Passthru = Builder.CreateExtractElement(II->getArgOperand(2),
2515                                                           (uint64_t)0);
2516           V = Builder.CreateSelect(Mask, V, Passthru);
2517         }
2518
2519         // Insert the result back into the original argument 0.
2520         V = Builder.CreateInsertElement(Arg0, V, (uint64_t)0);
2521
2522         return replaceInstUsesWith(*II, V);
2523       }
2524     }
2525     LLVM_FALLTHROUGH;
2526
2527   // X86 scalar intrinsics simplified with SimplifyDemandedVectorElts.
2528   case Intrinsic::x86_avx512_mask_max_ss_round:
2529   case Intrinsic::x86_avx512_mask_min_ss_round:
2530   case Intrinsic::x86_avx512_mask_max_sd_round:
2531   case Intrinsic::x86_avx512_mask_min_sd_round:
2532   case Intrinsic::x86_avx512_mask_vfmadd_ss:
2533   case Intrinsic::x86_avx512_mask_vfmadd_sd:
2534   case Intrinsic::x86_avx512_maskz_vfmadd_ss:
2535   case Intrinsic::x86_avx512_maskz_vfmadd_sd:
2536   case Intrinsic::x86_avx512_mask3_vfmadd_ss:
2537   case Intrinsic::x86_avx512_mask3_vfmadd_sd:
2538   case Intrinsic::x86_avx512_mask3_vfmsub_ss:
2539   case Intrinsic::x86_avx512_mask3_vfmsub_sd:
2540   case Intrinsic::x86_avx512_mask3_vfnmsub_ss:
2541   case Intrinsic::x86_avx512_mask3_vfnmsub_sd:
2542   case Intrinsic::x86_fma_vfmadd_ss:
2543   case Intrinsic::x86_fma_vfmsub_ss:
2544   case Intrinsic::x86_fma_vfnmadd_ss:
2545   case Intrinsic::x86_fma_vfnmsub_ss:
2546   case Intrinsic::x86_fma_vfmadd_sd:
2547   case Intrinsic::x86_fma_vfmsub_sd:
2548   case Intrinsic::x86_fma_vfnmadd_sd:
2549   case Intrinsic::x86_fma_vfnmsub_sd:
2550   case Intrinsic::x86_sse_cmp_ss:
2551   case Intrinsic::x86_sse_min_ss:
2552   case Intrinsic::x86_sse_max_ss:
2553   case Intrinsic::x86_sse2_cmp_sd:
2554   case Intrinsic::x86_sse2_min_sd:
2555   case Intrinsic::x86_sse2_max_sd:
2556   case Intrinsic::x86_sse41_round_ss:
2557   case Intrinsic::x86_sse41_round_sd:
2558   case Intrinsic::x86_xop_vfrcz_ss:
2559   case Intrinsic::x86_xop_vfrcz_sd: {
2560    unsigned VWidth = II->getType()->getVectorNumElements();
2561    APInt UndefElts(VWidth, 0);
2562    APInt AllOnesEltMask(APInt::getAllOnesValue(VWidth));
2563    if (Value *V = SimplifyDemandedVectorElts(II, AllOnesEltMask, UndefElts)) {
2564      if (V != II)
2565        return replaceInstUsesWith(*II, V);
2566      return II;
2567    }
2568    break;
2569   }
2570
2571   // Constant fold ashr( <A x Bi>, Ci ).
2572   // Constant fold lshr( <A x Bi>, Ci ).
2573   // Constant fold shl( <A x Bi>, Ci ).
2574   case Intrinsic::x86_sse2_psrai_d:
2575   case Intrinsic::x86_sse2_psrai_w:
2576   case Intrinsic::x86_avx2_psrai_d:
2577   case Intrinsic::x86_avx2_psrai_w:
2578   case Intrinsic::x86_avx512_psrai_q_128:
2579   case Intrinsic::x86_avx512_psrai_q_256:
2580   case Intrinsic::x86_avx512_psrai_d_512:
2581   case Intrinsic::x86_avx512_psrai_q_512:
2582   case Intrinsic::x86_avx512_psrai_w_512:
2583   case Intrinsic::x86_sse2_psrli_d:
2584   case Intrinsic::x86_sse2_psrli_q:
2585   case Intrinsic::x86_sse2_psrli_w:
2586   case Intrinsic::x86_avx2_psrli_d:
2587   case Intrinsic::x86_avx2_psrli_q:
2588   case Intrinsic::x86_avx2_psrli_w:
2589   case Intrinsic::x86_avx512_psrli_d_512:
2590   case Intrinsic::x86_avx512_psrli_q_512:
2591   case Intrinsic::x86_avx512_psrli_w_512:
2592   case Intrinsic::x86_sse2_pslli_d:
2593   case Intrinsic::x86_sse2_pslli_q:
2594   case Intrinsic::x86_sse2_pslli_w:
2595   case Intrinsic::x86_avx2_pslli_d:
2596   case Intrinsic::x86_avx2_pslli_q:
2597   case Intrinsic::x86_avx2_pslli_w:
2598   case Intrinsic::x86_avx512_pslli_d_512:
2599   case Intrinsic::x86_avx512_pslli_q_512:
2600   case Intrinsic::x86_avx512_pslli_w_512:
2601     if (Value *V = simplifyX86immShift(*II, Builder))
2602       return replaceInstUsesWith(*II, V);
2603     break;
2604
2605   case Intrinsic::x86_sse2_psra_d:
2606   case Intrinsic::x86_sse2_psra_w:
2607   case Intrinsic::x86_avx2_psra_d:
2608   case Intrinsic::x86_avx2_psra_w:
2609   case Intrinsic::x86_avx512_psra_q_128:
2610   case Intrinsic::x86_avx512_psra_q_256:
2611   case Intrinsic::x86_avx512_psra_d_512:
2612   case Intrinsic::x86_avx512_psra_q_512:
2613   case Intrinsic::x86_avx512_psra_w_512:
2614   case Intrinsic::x86_sse2_psrl_d:
2615   case Intrinsic::x86_sse2_psrl_q:
2616   case Intrinsic::x86_sse2_psrl_w:
2617   case Intrinsic::x86_avx2_psrl_d:
2618   case Intrinsic::x86_avx2_psrl_q:
2619   case Intrinsic::x86_avx2_psrl_w:
2620   case Intrinsic::x86_avx512_psrl_d_512:
2621   case Intrinsic::x86_avx512_psrl_q_512:
2622   case Intrinsic::x86_avx512_psrl_w_512:
2623   case Intrinsic::x86_sse2_psll_d:
2624   case Intrinsic::x86_sse2_psll_q:
2625   case Intrinsic::x86_sse2_psll_w:
2626   case Intrinsic::x86_avx2_psll_d:
2627   case Intrinsic::x86_avx2_psll_q:
2628   case Intrinsic::x86_avx2_psll_w:
2629   case Intrinsic::x86_avx512_psll_d_512:
2630   case Intrinsic::x86_avx512_psll_q_512:
2631   case Intrinsic::x86_avx512_psll_w_512: {
2632     if (Value *V = simplifyX86immShift(*II, Builder))
2633       return replaceInstUsesWith(*II, V);
2634
2635     // SSE2/AVX2 uses only the first 64-bits of the 128-bit vector
2636     // operand to compute the shift amount.
2637     Value *Arg1 = II->getArgOperand(1);
2638     assert(Arg1->getType()->getPrimitiveSizeInBits() == 128 &&
2639            "Unexpected packed shift size");
2640     unsigned VWidth = Arg1->getType()->getVectorNumElements();
2641
2642     if (Value *V = SimplifyDemandedVectorEltsLow(Arg1, VWidth, VWidth / 2)) {
2643       II->setArgOperand(1, V);
2644       return II;
2645     }
2646     break;
2647   }
2648
2649   case Intrinsic::x86_avx2_psllv_d:
2650   case Intrinsic::x86_avx2_psllv_d_256:
2651   case Intrinsic::x86_avx2_psllv_q:
2652   case Intrinsic::x86_avx2_psllv_q_256:
2653   case Intrinsic::x86_avx512_psllv_d_512:
2654   case Intrinsic::x86_avx512_psllv_q_512:
2655   case Intrinsic::x86_avx512_psllv_w_128:
2656   case Intrinsic::x86_avx512_psllv_w_256:
2657   case Intrinsic::x86_avx512_psllv_w_512:
2658   case Intrinsic::x86_avx2_psrav_d:
2659   case Intrinsic::x86_avx2_psrav_d_256:
2660   case Intrinsic::x86_avx512_psrav_q_128:
2661   case Intrinsic::x86_avx512_psrav_q_256:
2662   case Intrinsic::x86_avx512_psrav_d_512:
2663   case Intrinsic::x86_avx512_psrav_q_512:
2664   case Intrinsic::x86_avx512_psrav_w_128:
2665   case Intrinsic::x86_avx512_psrav_w_256:
2666   case Intrinsic::x86_avx512_psrav_w_512:
2667   case Intrinsic::x86_avx2_psrlv_d:
2668   case Intrinsic::x86_avx2_psrlv_d_256:
2669   case Intrinsic::x86_avx2_psrlv_q:
2670   case Intrinsic::x86_avx2_psrlv_q_256:
2671   case Intrinsic::x86_avx512_psrlv_d_512:
2672   case Intrinsic::x86_avx512_psrlv_q_512:
2673   case Intrinsic::x86_avx512_psrlv_w_128:
2674   case Intrinsic::x86_avx512_psrlv_w_256:
2675   case Intrinsic::x86_avx512_psrlv_w_512:
2676     if (Value *V = simplifyX86varShift(*II, Builder))
2677       return replaceInstUsesWith(*II, V);
2678     break;
2679
2680   case Intrinsic::x86_sse2_pmulu_dq:
2681   case Intrinsic::x86_sse41_pmuldq:
2682   case Intrinsic::x86_avx2_pmul_dq:
2683   case Intrinsic::x86_avx2_pmulu_dq:
2684   case Intrinsic::x86_avx512_pmul_dq_512:
2685   case Intrinsic::x86_avx512_pmulu_dq_512: {
2686     if (Value *V = simplifyX86muldq(*II, Builder))
2687       return replaceInstUsesWith(*II, V);
2688
2689     unsigned VWidth = II->getType()->getVectorNumElements();
2690     APInt UndefElts(VWidth, 0);
2691     APInt DemandedElts = APInt::getAllOnesValue(VWidth);
2692     if (Value *V = SimplifyDemandedVectorElts(II, DemandedElts, UndefElts)) {
2693       if (V != II)
2694         return replaceInstUsesWith(*II, V);
2695       return II;
2696     }
2697     break;
2698   }
2699
2700   case Intrinsic::x86_sse2_packssdw_128:
2701   case Intrinsic::x86_sse2_packsswb_128:
2702   case Intrinsic::x86_avx2_packssdw:
2703   case Intrinsic::x86_avx2_packsswb:
2704   case Intrinsic::x86_avx512_packssdw_512:
2705   case Intrinsic::x86_avx512_packsswb_512:
2706     if (Value *V = simplifyX86pack(*II, true))
2707       return replaceInstUsesWith(*II, V);
2708     break;
2709
2710   case Intrinsic::x86_sse2_packuswb_128:
2711   case Intrinsic::x86_sse41_packusdw:
2712   case Intrinsic::x86_avx2_packusdw:
2713   case Intrinsic::x86_avx2_packuswb:
2714   case Intrinsic::x86_avx512_packusdw_512:
2715   case Intrinsic::x86_avx512_packuswb_512:
2716     if (Value *V = simplifyX86pack(*II, false))
2717       return replaceInstUsesWith(*II, V);
2718     break;
2719
2720   case Intrinsic::x86_pclmulqdq: {
2721     if (auto *C = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(2))) {
2722       unsigned Imm = C->getZExtValue();
2723
2724       bool MadeChange = false;
2725       Value *Arg0 = II->getArgOperand(0);
2726       Value *Arg1 = II->getArgOperand(1);
2727       unsigned VWidth = Arg0->getType()->getVectorNumElements();
2728       APInt DemandedElts(VWidth, 0);
2729
2730       APInt UndefElts1(VWidth, 0);
2731       DemandedElts = (Imm & 0x01) ? 2 : 1;
2732       if (Value *V = SimplifyDemandedVectorElts(Arg0, DemandedElts,
2733                                                 UndefElts1)) {
2734         II->setArgOperand(0, V);
2735         MadeChange = true;
2736       }
2737
2738       APInt UndefElts2(VWidth, 0);
2739       DemandedElts = (Imm & 0x10) ? 2 : 1;
2740       if (Value *V = SimplifyDemandedVectorElts(Arg1, DemandedElts,
2741                                                 UndefElts2)) {
2742         II->setArgOperand(1, V);
2743         MadeChange = true;
2744       }
2745
2746       // If both input elements are undef, the result is undef.
2747       if (UndefElts1[(Imm & 0x01) ? 1 : 0] ||
2748           UndefElts2[(Imm & 0x10) ? 1 : 0])
2749         return replaceInstUsesWith(*II,
2750                                    ConstantAggregateZero::get(II->getType()));
2751
2752       if (MadeChange)
2753         return II;
2754     }
2755     break;
2756   }
2757
2758   case Intrinsic::x86_sse41_insertps:
2759     if (Value *V = simplifyX86insertps(*II, Builder))
2760       return replaceInstUsesWith(*II, V);
2761     break;
2762
2763   case Intrinsic::x86_sse4a_extrq: {
2764     Value *Op0 = II->getArgOperand(0);
2765     Value *Op1 = II->getArgOperand(1);
2766     unsigned VWidth0 = Op0->getType()->getVectorNumElements();
2767     unsigned VWidth1 = Op1->getType()->getVectorNumElements();
2768     assert(Op0->getType()->getPrimitiveSizeInBits() == 128 &&
2769            Op1->getType()->getPrimitiveSizeInBits() == 128 && VWidth0 == 2 &&
2770            VWidth1 == 16 && "Unexpected operand sizes");
2771
2772     // See if we're dealing with constant values.
2773     Constant *C1 = dyn_cast<Constant>(Op1);
2774     ConstantInt *CILength =
2775         C1 ? dyn_cast_or_null<ConstantInt>(C1->getAggregateElement((unsigned)0))
2776            : nullptr;
2777     ConstantInt *CIIndex =
2778         C1 ? dyn_cast_or_null<ConstantInt>(C1->getAggregateElement((unsigned)1))
2779            : nullptr;
2780
2781     // Attempt to simplify to a constant, shuffle vector or EXTRQI call.
2782     if (Value *V = simplifyX86extrq(*II, Op0, CILength, CIIndex, Builder))
2783       return replaceInstUsesWith(*II, V);
2784
2785     // EXTRQ only uses the lowest 64-bits of the first 128-bit vector
2786     // operands and the lowest 16-bits of the second.
2787     bool MadeChange = false;
2788     if (Value *V = SimplifyDemandedVectorEltsLow(Op0, VWidth0, 1)) {
2789       II->setArgOperand(0, V);
2790       MadeChange = true;
2791     }
2792     if (Value *V = SimplifyDemandedVectorEltsLow(Op1, VWidth1, 2)) {
2793       II->setArgOperand(1, V);
2794       MadeChange = true;
2795     }
2796     if (MadeChange)
2797       return II;
2798     break;
2799   }
2800
2801   case Intrinsic::x86_sse4a_extrqi: {
2802     // EXTRQI: Extract Length bits starting from Index. Zero pad the remaining
2803     // bits of the lower 64-bits. The upper 64-bits are undefined.
2804     Value *Op0 = II->getArgOperand(0);
2805     unsigned VWidth = Op0->getType()->getVectorNumElements();
2806     assert(Op0->getType()->getPrimitiveSizeInBits() == 128 && VWidth == 2 &&
2807            "Unexpected operand size");
2808
2809     // See if we're dealing with constant values.
2810     ConstantInt *CILength = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1));
2811     ConstantInt *CIIndex = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(2));
2812
2813     // Attempt to simplify to a constant or shuffle vector.
2814     if (Value *V = simplifyX86extrq(*II, Op0, CILength, CIIndex, Builder))
2815       return replaceInstUsesWith(*II, V);
2816
2817     // EXTRQI only uses the lowest 64-bits of the first 128-bit vector
2818     // operand.
2819     if (Value *V = SimplifyDemandedVectorEltsLow(Op0, VWidth, 1)) {
2820       II->setArgOperand(0, V);
2821       return II;
2822     }
2823     break;
2824   }
2825
2826   case Intrinsic::x86_sse4a_insertq: {
2827     Value *Op0 = II->getArgOperand(0);
2828     Value *Op1 = II->getArgOperand(1);
2829     unsigned VWidth = Op0->getType()->getVectorNumElements();
2830     assert(Op0->getType()->getPrimitiveSizeInBits() == 128 &&
2831            Op1->getType()->getPrimitiveSizeInBits() == 128 && VWidth == 2 &&
2832            Op1->getType()->getVectorNumElements() == 2 &&
2833            "Unexpected operand size");
2834
2835     // See if we're dealing with constant values.
2836     Constant *C1 = dyn_cast<Constant>(Op1);
2837     ConstantInt *CI11 =
2838         C1 ? dyn_cast_or_null<ConstantInt>(C1->getAggregateElement((unsigned)1))
2839            : nullptr;
2840
2841     // Attempt to simplify to a constant, shuffle vector or INSERTQI call.
2842     if (CI11) {
2843       const APInt &V11 = CI11->getValue();
2844       APInt Len = V11.zextOrTrunc(6);
2845       APInt Idx = V11.lshr(8).zextOrTrunc(6);
2846       if (Value *V = simplifyX86insertq(*II, Op0, Op1, Len, Idx, Builder))
2847         return replaceInstUsesWith(*II, V);
2848     }
2849
2850     // INSERTQ only uses the lowest 64-bits of the first 128-bit vector
2851     // operand.
2852     if (Value *V = SimplifyDemandedVectorEltsLow(Op0, VWidth, 1)) {
2853       II->setArgOperand(0, V);
2854       return II;
2855     }
2856     break;
2857   }
2858
2859   case Intrinsic::x86_sse4a_insertqi: {
2860     // INSERTQI: Extract lowest Length bits from lower half of second source and
2861     // insert over first source starting at Index bit. The upper 64-bits are
2862     // undefined.
2863     Value *Op0 = II->getArgOperand(0);
2864     Value *Op1 = II->getArgOperand(1);
2865     unsigned VWidth0 = Op0->getType()->getVectorNumElements();
2866     unsigned VWidth1 = Op1->getType()->getVectorNumElements();
2867     assert(Op0->getType()->getPrimitiveSizeInBits() == 128 &&
2868            Op1->getType()->getPrimitiveSizeInBits() == 128 && VWidth0 == 2 &&
2869            VWidth1 == 2 && "Unexpected operand sizes");
2870
2871     // See if we're dealing with constant values.
2872     ConstantInt *CILength = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(2));
2873     ConstantInt *CIIndex = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(3));
2874
2875     // Attempt to simplify to a constant or shuffle vector.
2876     if (CILength && CIIndex) {
2877       APInt Len = CILength->getValue().zextOrTrunc(6);
2878       APInt Idx = CIIndex->getValue().zextOrTrunc(6);
2879       if (Value *V = simplifyX86insertq(*II, Op0, Op1, Len, Idx, Builder))
2880         return replaceInstUsesWith(*II, V);
2881     }
2882
2883     // INSERTQI only uses the lowest 64-bits of the first two 128-bit vector
2884     // operands.
2885     bool MadeChange = false;
2886     if (Value *V = SimplifyDemandedVectorEltsLow(Op0, VWidth0, 1)) {
2887       II->setArgOperand(0, V);
2888       MadeChange = true;
2889     }
2890     if (Value *V = SimplifyDemandedVectorEltsLow(Op1, VWidth1, 1)) {
2891       II->setArgOperand(1, V);
2892       MadeChange = true;
2893     }
2894     if (MadeChange)
2895       return II;
2896     break;
2897   }
2898
2899   case Intrinsic::x86_sse41_pblendvb:
2900   case Intrinsic::x86_sse41_blendvps:
2901   case Intrinsic::x86_sse41_blendvpd:
2902   case Intrinsic::x86_avx_blendv_ps_256:
2903   case Intrinsic::x86_avx_blendv_pd_256:
2904   case Intrinsic::x86_avx2_pblendvb: {
2905     // Convert blendv* to vector selects if the mask is constant.
2906     // This optimization is convoluted because the intrinsic is defined as
2907     // getting a vector of floats or doubles for the ps and pd versions.
2908     // FIXME: That should be changed.
2909
2910     Value *Op0 = II->getArgOperand(0);
2911     Value *Op1 = II->getArgOperand(1);
2912     Value *Mask = II->getArgOperand(2);
2913
2914     // fold (blend A, A, Mask) -> A
2915     if (Op0 == Op1)
2916       return replaceInstUsesWith(CI, Op0);
2917
2918     // Zero Mask - select 1st argument.
2919     if (isa<ConstantAggregateZero>(Mask))
2920       return replaceInstUsesWith(CI, Op0);
2921
2922     // Constant Mask - select 1st/2nd argument lane based on top bit of mask.
2923     if (auto *ConstantMask = dyn_cast<ConstantDataVector>(Mask)) {
2924       Constant *NewSelector = getNegativeIsTrueBoolVec(ConstantMask);
2925       return SelectInst::Create(NewSelector, Op1, Op0, "blendv");
2926     }
2927     break;
2928   }
2929
2930   case Intrinsic::x86_ssse3_pshuf_b_128:
2931   case Intrinsic::x86_avx2_pshuf_b:
2932   case Intrinsic::x86_avx512_pshuf_b_512:
2933     if (Value *V = simplifyX86pshufb(*II, Builder))
2934       return replaceInstUsesWith(*II, V);
2935     break;
2936
2937   case Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_ps:
2938   case Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_ps_256:
2939   case Intrinsic::x86_avx512_vpermilvar_ps_512:
2940   case Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_pd:
2941   case Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_pd_256:
2942   case Intrinsic::x86_avx512_vpermilvar_pd_512:
2943     if (Value *V = simplifyX86vpermilvar(*II, Builder))
2944       return replaceInstUsesWith(*II, V);
2945     break;
2946
2947   case Intrinsic::x86_avx2_permd:
2948   case Intrinsic::x86_avx2_permps:
2949     if (Value *V = simplifyX86vpermv(*II, Builder))
2950       return replaceInstUsesWith(*II, V);
2951     break;
2952
2953   case Intrinsic::x86_avx512_mask_permvar_df_256:
2954   case Intrinsic::x86_avx512_mask_permvar_df_512:
2955   case Intrinsic::x86_avx512_mask_permvar_di_256:
2956   case Intrinsic::x86_avx512_mask_permvar_di_512:
2957   case Intrinsic::x86_avx512_mask_permvar_hi_128:
2958   case Intrinsic::x86_avx512_mask_permvar_hi_256:
2959   case Intrinsic::x86_avx512_mask_permvar_hi_512:
2960   case Intrinsic::x86_avx512_mask_permvar_qi_128:
2961   case Intrinsic::x86_avx512_mask_permvar_qi_256:
2962   case Intrinsic::x86_avx512_mask_permvar_qi_512:
2963   case Intrinsic::x86_avx512_mask_permvar_sf_256:
2964   case Intrinsic::x86_avx512_mask_permvar_sf_512:
2965   case Intrinsic::x86_avx512_mask_permvar_si_256:
2966   case Intrinsic::x86_avx512_mask_permvar_si_512:
2967     if (Value *V = simplifyX86vpermv(*II, Builder)) {
2968       // We simplified the permuting, now create a select for the masking.
2969       V = emitX86MaskSelect(II->getArgOperand(3), V, II->getArgOperand(2),
2970                             Builder);
2971       return replaceInstUsesWith(*II, V);
2972     }
2973     break;
2974
2975   case Intrinsic::x86_avx_vperm2f128_pd_256:
2976   case Intrinsic::x86_avx_vperm2f128_ps_256:
2977   case Intrinsic::x86_avx_vperm2f128_si_256:
2978   case Intrinsic::x86_avx2_vperm2i128:
2979     if (Value *V = simplifyX86vperm2(*II, Builder))
2980       return replaceInstUsesWith(*II, V);
2981     break;
2982
2983   case Intrinsic::x86_avx_maskload_ps:
2984   case Intrinsic::x86_avx_maskload_pd:
2985   case Intrinsic::x86_avx_maskload_ps_256:
2986   case Intrinsic::x86_avx_maskload_pd_256:
2987   case Intrinsic::x86_avx2_maskload_d:
2988   case Intrinsic::x86_avx2_maskload_q:
2989   case Intrinsic::x86_avx2_maskload_d_256:
2990   case Intrinsic::x86_avx2_maskload_q_256:
2991     if (Instruction *I = simplifyX86MaskedLoad(*II, *this))
2992       return I;
2993     break;
2994
2995   case Intrinsic::x86_sse2_maskmov_dqu:
2996   case Intrinsic::x86_avx_maskstore_ps:
2997   case Intrinsic::x86_avx_maskstore_pd:
2998   case Intrinsic::x86_avx_maskstore_ps_256:
2999   case Intrinsic::x86_avx_maskstore_pd_256:
3000   case Intrinsic::x86_avx2_maskstore_d:
3001   case Intrinsic::x86_avx2_maskstore_q:
3002   case Intrinsic::x86_avx2_maskstore_d_256:
3003   case Intrinsic::x86_avx2_maskstore_q_256:
3004     if (simplifyX86MaskedStore(*II, *this))
3005       return nullptr;
3006     break;
3007
3008   case Intrinsic::x86_xop_vpcomb:
3009   case Intrinsic::x86_xop_vpcomd:
3010   case Intrinsic::x86_xop_vpcomq:
3011   case Intrinsic::x86_xop_vpcomw:
3012     if (Value *V = simplifyX86vpcom(*II, Builder, true))
3013       return replaceInstUsesWith(*II, V);
3014     break;
3015
3016   case Intrinsic::x86_xop_vpcomub:
3017   case Intrinsic::x86_xop_vpcomud:
3018   case Intrinsic::x86_xop_vpcomuq:
3019   case Intrinsic::x86_xop_vpcomuw:
3020     if (Value *V = simplifyX86vpcom(*II, Builder, false))
3021       return replaceInstUsesWith(*II, V);
3022     break;
3023
3024   case Intrinsic::ppc_altivec_vperm:
3025     // Turn vperm(V1,V2,mask) -> shuffle(V1,V2,mask) if mask is a constant.
3026     // Note that ppc_altivec_vperm has a big-endian bias, so when creating
3027     // a vectorshuffle for little endian, we must undo the transformation
3028     // performed on vec_perm in altivec.h.  That is, we must complement
3029     // the permutation mask with respect to 31 and reverse the order of
3030     // V1 and V2.
3031     if (Constant *Mask = dyn_cast<Constant>(II->getArgOperand(2))) {
3032       assert(Mask->getType()->getVectorNumElements() == 16 &&
3033              "Bad type for intrinsic!");
3034
3035       // Check that all of the elements are integer constants or undefs.
3036       bool AllEltsOk = true;
3037       for (unsigned i = 0; i != 16; ++i) {
3038         Constant *Elt = Mask->getAggregateElement(i);
3039         if (!Elt || !(isa<ConstantInt>(Elt) || isa<UndefValue>(Elt))) {
3040           AllEltsOk = false;
3041           break;
3042         }
3043       }
3044
3045       if (AllEltsOk) {
3046         // Cast the input vectors to byte vectors.
3047         Value *Op0 = Builder.CreateBitCast(II->getArgOperand(0),
3048                                            Mask->getType());
3049         Value *Op1 = Builder.CreateBitCast(II->getArgOperand(1),
3050                                            Mask->getType());
3051         Value *Result = UndefValue::get(Op0->getType());
3052
3053         // Only extract each element once.
3054         Value *ExtractedElts[32];
3055         memset(ExtractedElts, 0, sizeof(ExtractedElts));
3056
3057         for (unsigned i = 0; i != 16; ++i) {
3058           if (isa<UndefValue>(Mask->getAggregateElement(i)))
3059             continue;
3060           unsigned Idx =
3061             cast<ConstantInt>(Mask->getAggregateElement(i))->getZExtValue();
3062           Idx &= 31;  // Match the hardware behavior.
3063           if (DL.isLittleEndian())
3064             Idx = 31 - Idx;
3065
3066           if (!ExtractedElts[Idx]) {
3067             Value *Op0ToUse = (DL.isLittleEndian()) ? Op1 : Op0;
3068             Value *Op1ToUse = (DL.isLittleEndian()) ? Op0 : Op1;
3069             ExtractedElts[Idx] =
3070               Builder.CreateExtractElement(Idx < 16 ? Op0ToUse : Op1ToUse,
3071                                            Builder.getInt32(Idx&15));
3072           }
3073
3074           // Insert this value into the result vector.
3075           Result = Builder.CreateInsertElement(Result, ExtractedElts[Idx],
3076                                                Builder.getInt32(i));
3077         }
3078         return CastInst::Create(Instruction::BitCast, Result, CI.getType());
3079       }
3080     }
3081     break;
3082
3083   case Intrinsic::arm_neon_vld1:
3084   case Intrinsic::arm_neon_vld2:
3085   case Intrinsic::arm_neon_vld3:
3086   case Intrinsic::arm_neon_vld4:
3087   case Intrinsic::arm_neon_vld2lane:
3088   case Intrinsic::arm_neon_vld3lane:
3089   case Intrinsic::arm_neon_vld4lane:
3090   case Intrinsic::arm_neon_vst1:
3091   case Intrinsic::arm_neon_vst2:
3092   case Intrinsic::arm_neon_vst3:
3093   case Intrinsic::arm_neon_vst4:
3094   case Intrinsic::arm_neon_vst2lane:
3095   case Intrinsic::arm_neon_vst3lane:
3096   case Intrinsic::arm_neon_vst4lane: {
3097     unsigned MemAlign =
3098         getKnownAlignment(II->getArgOperand(0), DL, II, &AC, &DT);
3099     unsigned AlignArg = II->getNumArgOperands() - 1;
3100     ConstantInt *IntrAlign = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(AlignArg));
3101     if (IntrAlign && IntrAlign->getZExtValue() < MemAlign) {
3102       II->setArgOperand(AlignArg,
3103                         ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(II->getContext()),
3104                                          MemAlign, false));
3105       return II;
3106     }
3107     break;
3108   }
3109
3110   case Intrinsic::arm_neon_vmulls:
3111   case Intrinsic::arm_neon_vmullu:
3112   case Intrinsic::aarch64_neon_smull:
3113   case Intrinsic::aarch64_neon_umull: {
3114     Value *Arg0 = II->getArgOperand(0);
3115     Value *Arg1 = II->getArgOperand(1);
3116
3117     // Handle mul by zero first:
3118     if (isa<ConstantAggregateZero>(Arg0) || isa<ConstantAggregateZero>(Arg1)) {
3119       return replaceInstUsesWith(CI, ConstantAggregateZero::get(II->getType()));
3120     }
3121
3122     // Check for constant LHS & RHS - in this case we just simplify.
3123     bool Zext = (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::arm_neon_vmullu ||
3124                  II->getIntrinsicID() == Intrinsic::aarch64_neon_umull);
3125     VectorType *NewVT = cast<VectorType>(II->getType());
3126     if (Constant *CV0 = dyn_cast<Constant>(Arg0)) {
3127       if (Constant *CV1 = dyn_cast<Constant>(Arg1)) {
3128         CV0 = ConstantExpr::getIntegerCast(CV0, NewVT, /*isSigned=*/!Zext);
3129         CV1 = ConstantExpr::getIntegerCast(CV1, NewVT, /*isSigned=*/!Zext);
3130
3131         return replaceInstUsesWith(CI, ConstantExpr::getMul(CV0, CV1));
3132       }
3133
3134       // Couldn't simplify - canonicalize constant to the RHS.
3135       std::swap(Arg0, Arg1);
3136     }
3137
3138     // Handle mul by one:
3139     if (Constant *CV1 = dyn_cast<Constant>(Arg1))
3140       if (ConstantInt *Splat =
3141               dyn_cast_or_null<ConstantInt>(CV1->getSplatValue()))
3142         if (Splat->isOne())
3143           return CastInst::CreateIntegerCast(Arg0, II->getType(),
3144                                              /*isSigned=*/!Zext);
3145
3146     break;
3147   }
3148   case Intrinsic::amdgcn_rcp: {
3149     Value *Src = II->getArgOperand(0);
3150
3151     // TODO: Move to ConstantFolding/InstSimplify?
3152     if (isa<UndefValue>(Src))
3153       return replaceInstUsesWith(CI, Src);
3154
3155     if (const ConstantFP *C = dyn_cast<ConstantFP>(Src)) {
3156       const APFloat &ArgVal = C->getValueAPF();
3157       APFloat Val(ArgVal.getSemantics(), 1.0);
3158       APFloat::opStatus Status = Val.divide(ArgVal,
3159                                             APFloat::rmNearestTiesToEven);
3160       // Only do this if it was exact and therefore not dependent on the
3161       // rounding mode.
3162       if (Status == APFloat::opOK)
3163         return replaceInstUsesWith(CI, ConstantFP::get(II->getContext(), Val));
3164     }
3165
3166     break;
3167   }
3168   case Intrinsic::amdgcn_rsq: {
3169     Value *Src = II->getArgOperand(0);
3170
3171     // TODO: Move to ConstantFolding/InstSimplify?
3172     if (isa<UndefValue>(Src))
3173       return replaceInstUsesWith(CI, Src);
3174     break;
3175   }
3176   case Intrinsic::amdgcn_frexp_mant:
3177   case Intrinsic::amdgcn_frexp_exp: {
3178     Value *Src = II->getArgOperand(0);
3179     if (const ConstantFP *C = dyn_cast<ConstantFP>(Src)) {
3180       int Exp;
3181       APFloat Significand = frexp(C->getValueAPF(), Exp,
3182                                   APFloat::rmNearestTiesToEven);
3183
3184       if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::amdgcn_frexp_mant) {
3185         return replaceInstUsesWith(CI, ConstantFP::get(II->getContext(),
3186                                                        Significand));
3187       }
3188
3189       // Match instruction special case behavior.
3190       if (Exp == APFloat::IEK_NaN || Exp == APFloat::IEK_Inf)
3191         Exp = 0;
3192
3193       return replaceInstUsesWith(CI, ConstantInt::get(II->getType(), Exp));
3194     }
3195
3196     if (isa<UndefValue>(Src))
3197       return replaceInstUsesWith(CI, UndefValue::get(II->getType()));
3198
3199     break;
3200   }
3201   case Intrinsic::amdgcn_class: {
3202     enum  {
3203       S_NAN = 1 << 0,        // Signaling NaN
3204       Q_NAN = 1 << 1,        // Quiet NaN
3205       N_INFINITY = 1 << 2,   // Negative infinity
3206       N_NORMAL = 1 << 3,     // Negative normal
3207       N_SUBNORMAL = 1 << 4,  // Negative subnormal
3208       N_ZERO = 1 << 5,       // Negative zero
3209       P_ZERO = 1 << 6,       // Positive zero
3210       P_SUBNORMAL = 1 << 7,  // Positive subnormal
3211       P_NORMAL = 1 << 8,     // Positive normal
3212       P_INFINITY = 1 << 9    // Positive infinity
3213     };
3214
3215     const uint32_t FullMask = S_NAN | Q_NAN | N_INFINITY | N_NORMAL |
3216       N_SUBNORMAL | N_ZERO | P_ZERO | P_SUBNORMAL | P_NORMAL | P_INFINITY;
3217
3218     Value *Src0 = II->getArgOperand(0);
3219     Value *Src1 = II->getArgOperand(1);
3220     const ConstantInt *CMask = dyn_cast<ConstantInt>(Src1);
3221     if (!CMask) {
3222       if (isa<UndefValue>(Src0))
3223         return replaceInstUsesWith(*II, UndefValue::get(II->getType()));
3224
3225       if (isa<UndefValue>(Src1))
3226         return replaceInstUsesWith(*II, ConstantInt::get(II->getType(), false));
3227       break;
3228     }
3229
3230     uint32_t Mask = CMask->getZExtValue();
3231
3232     // If all tests are made, it doesn't matter what the value is.
3233     if ((Mask & FullMask) == FullMask)
3234       return replaceInstUsesWith(*II, ConstantInt::get(II->getType(), true));
3235
3236     if ((Mask & FullMask) == 0)
3237       return replaceInstUsesWith(*II, ConstantInt::get(II->getType(), false));
3238
3239     if (Mask == (S_NAN | Q_NAN)) {
3240       // Equivalent of isnan. Replace with standard fcmp.
3241       Value *FCmp = Builder.CreateFCmpUNO(Src0, Src0);
3242       FCmp->takeName(II);
3243       return replaceInstUsesWith(*II, FCmp);
3244     }
3245
3246     const ConstantFP *CVal = dyn_cast<ConstantFP>(Src0);
3247     if (!CVal) {
3248       if (isa<UndefValue>(Src0))
3249         return replaceInstUsesWith(*II, UndefValue::get(II->getType()));
3250
3251       // Clamp mask to used bits
3252       if ((Mask & FullMask) != Mask) {
3253         CallInst *NewCall = Builder.CreateCall(II->getCalledFunction(),
3254           { Src0, ConstantInt::get(Src1->getType(), Mask & FullMask) }
3255         );
3256
3257         NewCall->takeName(II);
3258         return replaceInstUsesWith(*II, NewCall);
3259       }
3260
3261       break;
3262     }
3263
3264     const APFloat &Val = CVal->getValueAPF();
3265
3266     bool Result =
3267       ((Mask & S_NAN) && Val.isNaN() && Val.isSignaling()) ||
3268       ((Mask & Q_NAN) && Val.isNaN() && !Val.isSignaling()) ||
3269       ((Mask & N_INFINITY) && Val.isInfinity() && Val.isNegative()) ||
3270       ((Mask & N_NORMAL) && Val.isNormal() && Val.isNegative()) ||
3271       ((Mask & N_SUBNORMAL) && Val.isDenormal() && Val.isNegative()) ||
3272       ((Mask & N_ZERO) && Val.isZero() && Val.isNegative()) ||
3273       ((Mask & P_ZERO) && Val.isZero() && !Val.isNegative()) ||
3274       ((Mask & P_SUBNORMAL) && Val.isDenormal() && !Val.isNegative()) ||
3275       ((Mask & P_NORMAL) && Val.isNormal() && !Val.isNegative()) ||
3276       ((Mask & P_INFINITY) && Val.isInfinity() && !Val.isNegative());
3277
3278     return replaceInstUsesWith(*II, ConstantInt::get(II->getType(), Result));
3279   }
3280   case Intrinsic::amdgcn_cvt_pkrtz: {
3281     Value *Src0 = II->getArgOperand(0);
3282     Value *Src1 = II->getArgOperand(1);
3283     if (const ConstantFP *C0 = dyn_cast<ConstantFP>(Src0)) {
3284       if (const ConstantFP *C1 = dyn_cast<ConstantFP>(Src1)) {
3285         const fltSemantics &HalfSem
3286           = II->getType()->getScalarType()->getFltSemantics();
3287         bool LosesInfo;
3288         APFloat Val0 = C0->getValueAPF();
3289         APFloat Val1 = C1->getValueAPF();
3290         Val0.convert(HalfSem, APFloat::rmTowardZero, &LosesInfo);
3291         Val1.convert(HalfSem, APFloat::rmTowardZero, &LosesInfo);
3292
3293         Constant *Folded = ConstantVector::get({
3294             ConstantFP::get(II->getContext(), Val0),
3295             ConstantFP::get(II->getContext(), Val1) });
3296         return replaceInstUsesWith(*II, Folded);
3297       }
3298     }
3299
3300     if (isa<UndefValue>(Src0) && isa<UndefValue>(Src1))
3301       return replaceInstUsesWith(*II, UndefValue::get(II->getType()));
3302
3303     break;
3304   }
3305   case Intrinsic::amdgcn_ubfe:
3306   case Intrinsic::amdgcn_sbfe: {
3307     // Decompose simple cases into standard shifts.
3308     Value *Src = II->getArgOperand(0);
3309     if (isa<UndefValue>(Src))
3310       return replaceInstUsesWith(*II, Src);
3311
3312     unsigned Width;
3313     Type *Ty = II->getType();
3314     unsigned IntSize = Ty->getIntegerBitWidth();
3315
3316     ConstantInt *CWidth = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(2));
3317     if (CWidth) {
3318       Width = CWidth->getZExtValue();
3319       if ((Width & (IntSize - 1)) == 0)
3320         return replaceInstUsesWith(*II, ConstantInt::getNullValue(Ty));
3321
3322       if (Width >= IntSize) {
3323         // Hardware ignores high bits, so remove those.
3324         II->setArgOperand(2, ConstantInt::get(CWidth->getType(),
3325                                               Width & (IntSize - 1)));
3326         return II;
3327       }
3328     }
3329
3330     unsigned Offset;
3331     ConstantInt *COffset = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1));
3332     if (COffset) {
3333       Offset = COffset->getZExtValue();
3334       if (Offset >= IntSize) {
3335         II->setArgOperand(1, ConstantInt::get(COffset->getType(),
3336                                               Offset & (IntSize - 1)));
3337         return II;
3338       }
3339     }
3340
3341     bool Signed = II->getIntrinsicID() == Intrinsic::amdgcn_sbfe;
3342
3343     // TODO: Also emit sub if only width is constant.
3344     if (!CWidth && COffset && Offset == 0) {
3345       Constant *KSize = ConstantInt::get(COffset->getType(), IntSize);
3346       Value *ShiftVal = Builder.CreateSub(KSize, II->getArgOperand(2));
3347       ShiftVal = Builder.CreateZExt(ShiftVal, II->getType());
3348
3349       Value *Shl = Builder.CreateShl(Src, ShiftVal);
3350       Value *RightShift = Signed ? Builder.CreateAShr(Shl, ShiftVal)
3351                                  : Builder.CreateLShr(Shl, ShiftVal);
3352       RightShift->takeName(II);
3353       return replaceInstUsesWith(*II, RightShift);
3354     }
3355
3356     if (!CWidth || !COffset)
3357       break;
3358
3359     // TODO: This allows folding to undef when the hardware has specific
3360     // behavior?
3361     if (Offset + Width < IntSize) {
3362       Value *Shl = Builder.CreateShl(Src, IntSize - Offset - Width);
3363       Value *RightShift = Signed ? Builder.CreateAShr(Shl, IntSize - Width)
3364                                  : Builder.CreateLShr(Shl, IntSize - Width);
3365       RightShift->takeName(II);
3366       return replaceInstUsesWith(*II, RightShift);
3367     }
3368
3369     Value *RightShift = Signed ? Builder.CreateAShr(Src, Offset)
3370                                : Builder.CreateLShr(Src, Offset);
3371
3372     RightShift->takeName(II);
3373     return replaceInstUsesWith(*II, RightShift);
3374   }
3375   case Intrinsic::amdgcn_exp:
3376   case Intrinsic::amdgcn_exp_compr: {
3377     ConstantInt *En = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1));
3378     if (!En) // Illegal.
3379       break;
3380
3381     unsigned EnBits = En->getZExtValue();
3382     if (EnBits == 0xf)
3383       break; // All inputs enabled.
3384
3385     bool IsCompr = II->getIntrinsicID() == Intrinsic::amdgcn_exp_compr;
3386     bool Changed = false;
3387     for (int I = 0; I < (IsCompr ? 2 : 4); ++I) {
3388       if ((!IsCompr && (EnBits & (1 << I)) == 0) ||
3389           (IsCompr && ((EnBits & (0x3 << (2 * I))) == 0))) {
3390         Value *Src = II->getArgOperand(I + 2);
3391         if (!isa<UndefValue>(Src)) {
3392           II->setArgOperand(I + 2, UndefValue::get(Src->getType()));
3393           Changed = true;
3394         }
3395       }
3396     }
3397
3398     if (Changed)
3399       return II;
3400
3401     break;
3402
3403   }
3404   case Intrinsic::amdgcn_fmed3: {
3405     // Note this does not preserve proper sNaN behavior if IEEE-mode is enabled
3406     // for the shader.
3407
3408     Value *Src0 = II->getArgOperand(0);
3409     Value *Src1 = II->getArgOperand(1);
3410     Value *Src2 = II->getArgOperand(2);
3411
3412     bool Swap = false;
3413     // Canonicalize constants to RHS operands.
3414     //
3415     // fmed3(c0, x, c1) -> fmed3(x, c0, c1)
3416     if (isa<Constant>(Src0) && !isa<Constant>(Src1)) {
3417       std::swap(Src0, Src1);
3418       Swap = true;
3419     }
3420
3421     if (isa<Constant>(Src1) && !isa<Constant>(Src2)) {
3422       std::swap(Src1, Src2);
3423       Swap = true;
3424     }
3425
3426     if (isa<Constant>(Src0) && !isa<Constant>(Src1)) {
3427       std::swap(Src0, Src1);
3428       Swap = true;
3429     }
3430
3431     if (Swap) {
3432       II->setArgOperand(0, Src0);
3433       II->setArgOperand(1, Src1);
3434       II->setArgOperand(2, Src2);
3435       return II;
3436     }
3437
3438     if (match(Src2, m_NaN()) || isa<UndefValue>(Src2)) {
3439       CallInst *NewCall = Builder.CreateMinNum(Src0, Src1);
3440       NewCall->copyFastMathFlags(II);
3441       NewCall->takeName(II);
3442       return replaceInstUsesWith(*II, NewCall);
3443     }
3444
3445     if (const ConstantFP *C0 = dyn_cast<ConstantFP>(Src0)) {
3446       if (const ConstantFP *C1 = dyn_cast<ConstantFP>(Src1)) {
3447         if (const ConstantFP *C2 = dyn_cast<ConstantFP>(Src2)) {
3448           APFloat Result = fmed3AMDGCN(C0->getValueAPF(), C1->getValueAPF(),
3449                                        C2->getValueAPF());
3450           return replaceInstUsesWith(*II,
3451             ConstantFP::get(Builder.getContext(), Result));
3452         }
3453       }
3454     }
3455
3456     break;
3457   }
3458   case Intrinsic::amdgcn_icmp:
3459   case Intrinsic::amdgcn_fcmp: {
3460     const ConstantInt *CC = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(2));
3461     if (!CC)
3462       break;
3463
3464     // Guard against invalid arguments.
3465     int64_t CCVal = CC->getZExtValue();
3466     bool IsInteger = II->getIntrinsicID() == Intrinsic::amdgcn_icmp;
3467     if ((IsInteger && (CCVal < CmpInst::FIRST_ICMP_PREDICATE ||
3468                        CCVal > CmpInst::LAST_ICMP_PREDICATE)) ||
3469         (!IsInteger && (CCVal < CmpInst::FIRST_FCMP_PREDICATE ||
3470                         CCVal > CmpInst::LAST_FCMP_PREDICATE)))
3471       break;
3472
3473     Value *Src0 = II->getArgOperand(0);
3474     Value *Src1 = II->getArgOperand(1);
3475
3476     if (auto *CSrc0 = dyn_cast<Constant>(Src0)) {
3477       if (auto *CSrc1 = dyn_cast<Constant>(Src1)) {
3478         Constant *CCmp = ConstantExpr::getCompare(CCVal, CSrc0, CSrc1);
3479         if (CCmp->isNullValue()) {
3480           return replaceInstUsesWith(
3481               *II, ConstantExpr::getSExt(CCmp, II->getType()));
3482         }
3483
3484         // The result of V_ICMP/V_FCMP assembly instructions (which this
3485         // intrinsic exposes) is one bit per thread, masked with the EXEC
3486         // register (which contains the bitmask of live threads). So a
3487         // comparison that always returns true is the same as a read of the
3488         // EXEC register.
3489         Value *NewF = Intrinsic::getDeclaration(
3490             II->getModule(), Intrinsic::read_register, II->getType());
3491         Metadata *MDArgs[] = {MDString::get(II->getContext(), "exec")};
3492         MDNode *MD = MDNode::get(II->getContext(), MDArgs);
3493         Value *Args[] = {MetadataAsValue::get(II->getContext(), MD)};
3494         CallInst *NewCall = Builder.CreateCall(NewF, Args);
3495         NewCall->addAttribute(AttributeList::FunctionIndex,
3496                               Attribute::Convergent);
3497         NewCall->takeName(II);
3498         return replaceInstUsesWith(*II, NewCall);
3499       }
3500
3501       // Canonicalize constants to RHS.
3502       CmpInst::Predicate SwapPred
3503         = CmpInst::getSwappedPredicate(static_cast<CmpInst::Predicate>(CCVal));
3504       II->setArgOperand(0, Src1);
3505       II->setArgOperand(1, Src0);
3506       II->setArgOperand(2, ConstantInt::get(CC->getType(),
3507                                             static_cast<int>(SwapPred)));
3508       return II;
3509     }
3510
3511     if (CCVal != CmpInst::ICMP_EQ && CCVal != CmpInst::ICMP_NE)
3512       break;
3513
3514     // Canonicalize compare eq with true value to compare != 0
3515     // llvm.amdgcn.icmp(zext (i1 x), 1, eq)
3516     //   -> llvm.amdgcn.icmp(zext (i1 x), 0, ne)
3517     // llvm.amdgcn.icmp(sext (i1 x), -1, eq)
3518     //   -> llvm.amdgcn.icmp(sext (i1 x), 0, ne)
3519     Value *ExtSrc;
3520     if (CCVal == CmpInst::ICMP_EQ &&
3521         ((match(Src1, m_One()) && match(Src0, m_ZExt(m_Value(ExtSrc)))) ||
3522          (match(Src1, m_AllOnes()) && match(Src0, m_SExt(m_Value(ExtSrc))))) &&
3523         ExtSrc->getType()->isIntegerTy(1)) {
3524       II->setArgOperand(1, ConstantInt::getNullValue(Src1->getType()));
3525       II->setArgOperand(2, ConstantInt::get(CC->getType(), CmpInst::ICMP_NE));
3526       return II;
3527     }
3528
3529     CmpInst::Predicate SrcPred;
3530     Value *SrcLHS;
3531     Value *SrcRHS;
3532
3533     // Fold compare eq/ne with 0 from a compare result as the predicate to the
3534     // intrinsic. The typical use is a wave vote function in the library, which
3535     // will be fed from a user code condition compared with 0. Fold in the
3536     // redundant compare.
3537
3538     // llvm.amdgcn.icmp([sz]ext ([if]cmp pred a, b), 0, ne)
3539     //   -> llvm.amdgcn.[if]cmp(a, b, pred)
3540     //
3541     // llvm.amdgcn.icmp([sz]ext ([if]cmp pred a, b), 0, eq)
3542     //   -> llvm.amdgcn.[if]cmp(a, b, inv pred)
3543     if (match(Src1, m_Zero()) &&
3544         match(Src0,
3545               m_ZExtOrSExt(m_Cmp(SrcPred, m_Value(SrcLHS), m_Value(SrcRHS))))) {
3546       if (CCVal == CmpInst::ICMP_EQ)
3547         SrcPred = CmpInst::getInversePredicate(SrcPred);
3548
3549       Intrinsic::ID NewIID = CmpInst::isFPPredicate(SrcPred) ?
3550         Intrinsic::amdgcn_fcmp : Intrinsic::amdgcn_icmp;
3551
3552       Value *NewF = Intrinsic::getDeclaration(II->getModule(), NewIID,
3553                                               SrcLHS->getType());
3554       Value *Args[] = { SrcLHS, SrcRHS,
3555                         ConstantInt::get(CC->getType(), SrcPred) };
3556       CallInst *NewCall = Builder.CreateCall(NewF, Args);
3557       NewCall->takeName(II);
3558       return replaceInstUsesWith(*II, NewCall);
3559     }
3560
3561     break;
3562   }
3563   case Intrinsic::stackrestore: {
3564     // If the save is right next to the restore, remove the restore.  This can
3565     // happen when variable allocas are DCE'd.
3566     if (IntrinsicInst *SS = dyn_cast<IntrinsicInst>(II->getArgOperand(0))) {
3567       if (SS->getIntrinsicID() == Intrinsic::stacksave) {
3568         if (&*++SS->getIterator() == II)
3569           return eraseInstFromFunction(CI);
3570       }
3571     }
3572
3573     // Scan down this block to see if there is another stack restore in the
3574     // same block without an intervening call/alloca.
3575     BasicBlock::iterator BI(II);
3576     TerminatorInst *TI = II->getParent()->getTerminator();
3577     bool CannotRemove = false;
3578     for (++BI; &*BI != TI; ++BI) {
3579       if (isa<AllocaInst>(BI)) {
3580         CannotRemove = true;
3581         break;
3582       }
3583       if (CallInst *BCI = dyn_cast<CallInst>(BI)) {
3584         if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(BCI)) {
3585           // If there is a stackrestore below this one, remove this one.
3586           if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::stackrestore)
3587             return eraseInstFromFunction(CI);
3588
3589           // Bail if we cross over an intrinsic with side effects, such as
3590           // llvm.stacksave, llvm.read_register, or llvm.setjmp.
3591           if (II->mayHaveSideEffects()) {
3592             CannotRemove = true;
3593             break;
3594           }
3595         } else {
3596           // If we found a non-intrinsic call, we can't remove the stack
3597           // restore.
3598           CannotRemove = true;
3599           break;
3600         }
3601       }
3602     }
3603
3604     // If the stack restore is in a return, resume, or unwind block and if there
3605     // are no allocas or calls between the restore and the return, nuke the
3606     // restore.
3607     if (!CannotRemove && (isa<ReturnInst>(TI) || isa<ResumeInst>(TI)))
3608       return eraseInstFromFunction(CI);
3609     break;
3610   }
3611   case Intrinsic::lifetime_start:
3612     // Asan needs to poison memory to detect invalid access which is possible
3613     // even for empty lifetime range.
3614     if (II->getFunction()->hasFnAttribute(Attribute::SanitizeAddress))
3615       break;
3616
3617     if (removeTriviallyEmptyRange(*II, Intrinsic::lifetime_start,
3618                                   Intrinsic::lifetime_end, *this))
3619       return nullptr;
3620     break;
3621   case Intrinsic::assume: {
3622     Value *IIOperand = II->getArgOperand(0);
3623     // Remove an assume if it is immediately followed by an identical assume.
3624     if (match(II->getNextNode(),
3625               m_Intrinsic<Intrinsic::assume>(m_Specific(IIOperand))))
3626       return eraseInstFromFunction(CI);
3627
3628     // Canonicalize assume(a && b) -> assume(a); assume(b);
3629     // Note: New assumption intrinsics created here are registered by
3630     // the InstCombineIRInserter object.
3631     Value *AssumeIntrinsic = II->getCalledValue(), *A, *B;
3632     if (match(IIOperand, m_And(m_Value(A), m_Value(B)))) {
3633       Builder.CreateCall(AssumeIntrinsic, A, II->getName());
3634       Builder.CreateCall(AssumeIntrinsic, B, II->getName());
3635       return eraseInstFromFunction(*II);
3636     }
3637     // assume(!(a || b)) -> assume(!a); assume(!b);
3638     if (match(IIOperand, m_Not(m_Or(m_Value(A), m_Value(B))))) {
3639       Builder.CreateCall(AssumeIntrinsic, Builder.CreateNot(A), II->getName());
3640       Builder.CreateCall(AssumeIntrinsic, Builder.CreateNot(B), II->getName());
3641       return eraseInstFromFunction(*II);
3642     }
3643
3644     // assume( (load addr) != null ) -> add 'nonnull' metadata to load
3645     // (if assume is valid at the load)
3646     CmpInst::Predicate Pred;
3647     Instruction *LHS;
3648     if (match(IIOperand, m_ICmp(Pred, m_Instruction(LHS), m_Zero())) &&
3649         Pred == ICmpInst::ICMP_NE && LHS->getOpcode() == Instruction::Load &&
3650         LHS->getType()->isPointerTy() &&
3651         isValidAssumeForContext(II, LHS, &DT)) {
3652       MDNode *MD = MDNode::get(II->getContext(), None);
3653       LHS->setMetadata(LLVMContext::MD_nonnull, MD);
3654       return eraseInstFromFunction(*II);
3655
3656       // TODO: apply nonnull return attributes to calls and invokes
3657       // TODO: apply range metadata for range check patterns?
3658     }
3659
3660     // If there is a dominating assume with the same condition as this one,
3661     // then this one is redundant, and should be removed.
3662     KnownBits Known(1);
3663     computeKnownBits(IIOperand, Known, 0, II);
3664     if (Known.isAllOnes())
3665       return eraseInstFromFunction(*II);
3666
3667     // Update the cache of affected values for this assumption (we might be
3668     // here because we just simplified the condition).
3669     AC.updateAffectedValues(II);
3670     break;
3671   }
3672   case Intrinsic::experimental_gc_relocate: {
3673     // Translate facts known about a pointer before relocating into
3674     // facts about the relocate value, while being careful to
3675     // preserve relocation semantics.
3676     Value *DerivedPtr = cast<GCRelocateInst>(II)->getDerivedPtr();
3677
3678     // Remove the relocation if unused, note that this check is required
3679     // to prevent the cases below from looping forever.
3680     if (II->use_empty())
3681       return eraseInstFromFunction(*II);
3682
3683     // Undef is undef, even after relocation.
3684     // TODO: provide a hook for this in GCStrategy.  This is clearly legal for
3685     // most practical collectors, but there was discussion in the review thread
3686     // about whether it was legal for all possible collectors.
3687     if (isa<UndefValue>(DerivedPtr))
3688       // Use undef of gc_relocate's type to replace it.
3689       return replaceInstUsesWith(*II, UndefValue::get(II->getType()));
3690
3691     if (auto *PT = dyn_cast<PointerType>(II->getType())) {
3692       // The relocation of null will be null for most any collector.
3693       // TODO: provide a hook for this in GCStrategy.  There might be some
3694       // weird collector this property does not hold for.
3695       if (isa<ConstantPointerNull>(DerivedPtr))
3696         // Use null-pointer of gc_relocate's type to replace it.
3697         return replaceInstUsesWith(*II, ConstantPointerNull::get(PT));
3698
3699       // isKnownNonNull -> nonnull attribute
3700       if (isKnownNonNullAt(DerivedPtr, II, &DT))
3701         II->addAttribute(AttributeList::ReturnIndex, Attribute::NonNull);
3702     }
3703
3704     // TODO: bitcast(relocate(p)) -> relocate(bitcast(p))
3705     // Canonicalize on the type from the uses to the defs
3706
3707     // TODO: relocate((gep p, C, C2, ...)) -> gep(relocate(p), C, C2, ...)
3708     break;
3709   }
3710
3711   case Intrinsic::experimental_guard: {
3712     // Is this guard followed by another guard?
3713     Instruction *NextInst = II->getNextNode();
3714     Value *NextCond = nullptr;
3715     if (match(NextInst,
3716               m_Intrinsic<Intrinsic::experimental_guard>(m_Value(NextCond)))) {
3717       Value *CurrCond = II->getArgOperand(0);
3718
3719       // Remove a guard that it is immediately preceded by an identical guard.
3720       if (CurrCond == NextCond)
3721         return eraseInstFromFunction(*NextInst);
3722
3723       // Otherwise canonicalize guard(a); guard(b) -> guard(a & b).
3724       II->setArgOperand(0, Builder.CreateAnd(CurrCond, NextCond));
3725       return eraseInstFromFunction(*NextInst);
3726     }
3727     break;
3728   }
3729   }
3730   return visitCallSite(II);
3731 }
3732
3733 // Fence instruction simplification
3734 Instruction *InstCombiner::visitFenceInst(FenceInst &FI) {
3735   // Remove identical consecutive fences.
3736   if (auto *NFI = dyn_cast<FenceInst>(FI.getNextNode()))
3737     if (FI.isIdenticalTo(NFI))
3738       return eraseInstFromFunction(FI);
3739   return nullptr;
3740 }
3741
3742 // InvokeInst simplification
3743 //
3744 Instruction *InstCombiner::visitInvokeInst(InvokeInst &II) {
3745   return visitCallSite(&II);
3746 }
3747
3748 /// If this cast does not affect the value passed through the varargs area, we
3749 /// can eliminate the use of the cast.
3750 static bool isSafeToEliminateVarargsCast(const CallSite CS,
3751                                          const DataLayout &DL,
3752                                          const CastInst *const CI,
3753                                          const int ix) {
3754   if (!CI->isLosslessCast())
3755     return false;
3756
3757   // If this is a GC intrinsic, avoid munging types.  We need types for
3758   // statepoint reconstruction in SelectionDAG.
3759   // TODO: This is probably something which should be expanded to all
3760   // intrinsics since the entire point of intrinsics is that
3761   // they are understandable by the optimizer.
3762   if (isStatepoint(CS) || isGCRelocate(CS) || isGCResult(CS))
3763     return false;
3764
3765   // The size of ByVal or InAlloca arguments is derived from the type, so we
3766   // can't change to a type with a different size.  If the size were
3767   // passed explicitly we could avoid this check.
3768   if (!CS.isByValOrInAllocaArgument(ix))
3769     return true;
3770
3771   Type* SrcTy =
3772             cast<PointerType>(CI->getOperand(0)->getType())->getElementType();
3773   Type* DstTy = cast<PointerType>(CI->getType())->getElementType();
3774   if (!SrcTy->isSized() || !DstTy->isSized())
3775     return false;
3776   if (DL.getTypeAllocSize(SrcTy) != DL.getTypeAllocSize(DstTy))
3777     return false;
3778   return true;
3779 }
3780
3781 Instruction *InstCombiner::tryOptimizeCall(CallInst *CI) {
3782   if (!CI->getCalledFunction()) return nullptr;
3783
3784   auto InstCombineRAUW = [this](Instruction *From, Value *With) {
3785     replaceInstUsesWith(*From, With);
3786   };
3787   LibCallSimplifier Simplifier(DL, &TLI, InstCombineRAUW);
3788   if (Value *With = Simplifier.optimizeCall(CI)) {
3789     ++NumSimplified;
3790     return CI->use_empty() ? CI : replaceInstUsesWith(*CI, With);
3791   }
3792
3793   return nullptr;
3794 }
3795
3796 static IntrinsicInst *findInitTrampolineFromAlloca(Value *TrampMem) {
3797   // Strip off at most one level of pointer casts, looking for an alloca.  This
3798   // is good enough in practice and simpler than handling any number of casts.
3799   Value *Underlying = TrampMem->stripPointerCasts();
3800   if (Underlying != TrampMem &&
3801       (!Underlying->hasOneUse() || Underlying->user_back() != TrampMem))
3802     return nullptr;
3803   if (!isa<AllocaInst>(Underlying))
3804     return nullptr;
3805
3806   IntrinsicInst *InitTrampoline = nullptr;
3807   for (User *U : TrampMem->users()) {
3808     IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(U);
3809     if (!II)
3810       return nullptr;
3811     if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::init_trampoline) {
3812       if (InitTrampoline)
3813         // More than one init_trampoline writes to this value.  Give up.
3814         return nullptr;
3815       InitTrampoline = II;
3816       continue;
3817     }
3818     if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::adjust_trampoline)
3819       // Allow any number of calls to adjust.trampoline.
3820       continue;
3821     return nullptr;
3822   }
3823
3824   // No call to init.trampoline found.
3825   if (!InitTrampoline)
3826     return nullptr;
3827
3828   // Check that the alloca is being used in the expected way.
3829   if (InitTrampoline->getOperand(0) != TrampMem)
3830     return nullptr;
3831
3832   return InitTrampoline;
3833 }
3834
3835 static IntrinsicInst *findInitTrampolineFromBB(IntrinsicInst *AdjustTramp,
3836                                                Value *TrampMem) {
3837   // Visit all the previous instructions in the basic block, and try to find a
3838   // init.trampoline which has a direct path to the adjust.trampoline.
3839   for (BasicBlock::iterator I = AdjustTramp->getIterator(),
3840                             E = AdjustTramp->getParent()->begin();
3841        I != E;) {
3842     Instruction *Inst = &*--I;
3843     if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(I))
3844       if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::init_trampoline &&
3845           II->getOperand(0) == TrampMem)
3846         return II;
3847     if (Inst->mayWriteToMemory())
3848       return nullptr;
3849   }
3850   return nullptr;
3851 }
3852
3853 // Given a call to llvm.adjust.trampoline, find and return the corresponding
3854 // call to llvm.init.trampoline if the call to the trampoline can be optimized
3855 // to a direct call to a function.  Otherwise return NULL.
3856 //
3857 static IntrinsicInst *findInitTrampoline(Value *Callee) {
3858   Callee = Callee->stripPointerCasts();
3859   IntrinsicInst *AdjustTramp = dyn_cast<IntrinsicInst>(Callee);
3860   if (!AdjustTramp ||
3861       AdjustTramp->getIntrinsicID() != Intrinsic::adjust_trampoline)
3862     return nullptr;
3863
3864   Value *TrampMem = AdjustTramp->getOperand(0);
3865
3866   if (IntrinsicInst *IT = findInitTrampolineFromAlloca(TrampMem))
3867     return IT;
3868   if (IntrinsicInst *IT = findInitTrampolineFromBB(AdjustTramp, TrampMem))
3869     return IT;
3870   return nullptr;
3871 }
3872
3873 /// Improvements for call and invoke instructions.
3874 Instruction *InstCombiner::visitCallSite(CallSite CS) {
3875   if (isAllocLikeFn(CS.getInstruction(), &TLI))
3876     return visitAllocSite(*CS.getInstruction());
3877
3878   bool Changed = false;
3879
3880   // Mark any parameters that are known to be non-null with the nonnull
3881   // attribute.  This is helpful for inlining calls to functions with null
3882   // checks on their arguments.
3883   SmallVector<unsigned, 4> ArgNos;
3884   unsigned ArgNo = 0;
3885
3886   for (Value *V : CS.args()) {
3887     if (V->getType()->isPointerTy() &&
3888         !CS.paramHasAttr(ArgNo, Attribute::NonNull) &&
3889         isKnownNonNullAt(V, CS.getInstruction(), &DT))
3890       ArgNos.push_back(ArgNo);
3891     ArgNo++;
3892   }
3893
3894   assert(ArgNo == CS.arg_size() && "sanity check");
3895
3896   if (!ArgNos.empty()) {
3897     AttributeList AS = CS.getAttributes();
3898     LLVMContext &Ctx = CS.getInstruction()->getContext();
3899     AS = AS.addParamAttribute(Ctx, ArgNos,
3900                               Attribute::get(Ctx, Attribute::NonNull));
3901     CS.setAttributes(AS);
3902     Changed = true;
3903   }
3904
3905   // If the callee is a pointer to a function, attempt to move any casts to the
3906   // arguments of the call/invoke.
3907   Value *Callee = CS.getCalledValue();
3908   if (!isa<Function>(Callee) && transformConstExprCastCall(CS))
3909     return nullptr;
3910
3911   if (Function *CalleeF = dyn_cast<Function>(Callee)) {
3912     // Remove the convergent attr on calls when the callee is not convergent.
3913     if (CS.isConvergent() && !CalleeF->isConvergent() &&
3914         !CalleeF->isIntrinsic()) {
3915       DEBUG(dbgs() << "Removing convergent attr from instr "
3916                    << CS.getInstruction() << "\n");
3917       CS.setNotConvergent();
3918       return CS.getInstruction();
3919     }
3920
3921     // If the call and callee calling conventions don't match, this call must
3922     // be unreachable, as the call is undefined.
3923     if (CalleeF->getCallingConv() != CS.getCallingConv() &&
3924         // Only do this for calls to a function with a body.  A prototype may
3925         // not actually end up matching the implementation's calling conv for a
3926         // variety of reasons (e.g. it may be written in assembly).
3927         !CalleeF->isDeclaration()) {
3928       Instruction *OldCall = CS.getInstruction();
3929       new StoreInst(ConstantInt::getTrue(Callee->getContext()),
3930                 UndefValue::get(Type::getInt1PtrTy(Callee->getContext())),
3931                                   OldCall);
3932       // If OldCall does not return void then replaceAllUsesWith undef.
3933       // This allows ValueHandlers and custom metadata to adjust itself.
3934       if (!OldCall->getType()->isVoidTy())
3935         replaceInstUsesWith(*OldCall, UndefValue::get(OldCall->getType()));
3936       if (isa<CallInst>(OldCall))
3937         return eraseInstFromFunction(*OldCall);
3938
3939       // We cannot remove an invoke, because it would change the CFG, just
3940       // change the callee to a null pointer.
3941       cast<InvokeInst>(OldCall)->setCalledFunction(
3942                                     Constant::getNullValue(CalleeF->getType()));
3943       return nullptr;
3944     }
3945   }
3946
3947   if (isa<ConstantPointerNull>(Callee) || isa<UndefValue>(Callee)) {
3948     // If CS does not return void then replaceAllUsesWith undef.
3949     // This allows ValueHandlers and custom metadata to adjust itself.
3950     if (!CS.getInstruction()->getType()->isVoidTy())
3951       replaceInstUsesWith(*CS.getInstruction(),
3952                           UndefValue::get(CS.getInstruction()->getType()));
3953
3954     if (isa<InvokeInst>(CS.getInstruction())) {
3955       // Can't remove an invoke because we cannot change the CFG.
3956       return nullptr;
3957     }
3958
3959     // This instruction is not reachable, just remove it.  We insert a store to
3960     // undef so that we know that this code is not reachable, despite the fact
3961     // that we can't modify the CFG here.
3962     new StoreInst(ConstantInt::getTrue(Callee->getContext()),
3963                   UndefValue::get(Type::getInt1PtrTy(Callee->getContext())),
3964                   CS.getInstruction());
3965
3966     return eraseInstFromFunction(*CS.getInstruction());
3967   }
3968
3969   if (IntrinsicInst *II = findInitTrampoline(Callee))
3970     return transformCallThroughTrampoline(CS, II);
3971
3972   PointerType *PTy = cast<PointerType>(Callee->getType());
3973   FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(PTy->getElementType());
3974   if (FTy->isVarArg()) {
3975     int ix = FTy->getNumParams();
3976     // See if we can optimize any arguments passed through the varargs area of
3977     // the call.
3978     for (CallSite::arg_iterator I = CS.arg_begin() + FTy->getNumParams(),
3979            E = CS.arg_end(); I != E; ++I, ++ix) {
3980       CastInst *CI = dyn_cast<CastInst>(*I);
3981       if (CI && isSafeToEliminateVarargsCast(CS, DL, CI, ix)) {
3982         *I = CI->getOperand(0);
3983         Changed = true;
3984       }
3985     }
3986   }
3987
3988   if (isa<InlineAsm>(Callee) && !CS.doesNotThrow()) {
3989     // Inline asm calls cannot throw - mark them 'nounwind'.
3990     CS.setDoesNotThrow();
3991     Changed = true;
3992   }
3993
3994   // Try to optimize the call if possible, we require DataLayout for most of
3995   // this.  None of these calls are seen as possibly dead so go ahead and
3996   // delete the instruction now.
3997   if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(CS.getInstruction())) {
3998     Instruction *I = tryOptimizeCall(CI);
3999     // If we changed something return the result, etc. Otherwise let
4000     // the fallthrough check.
4001     if (I) return eraseInstFromFunction(*I);
4002   }
4003
4004   return Changed ? CS.getInstruction() : nullptr;
4005 }
4006
4007 /// If the callee is a constexpr cast of a function, attempt to move the cast to
4008 /// the arguments of the call/invoke.
4009 bool InstCombiner::transformConstExprCastCall(CallSite CS) {
4010   auto *Callee = dyn_cast<Function>(CS.getCalledValue()->stripPointerCasts());
4011   if (!Callee)
4012     return false;
4013
4014   // The prototype of a thunk is a lie. Don't directly call such a function.
4015   if (Callee->hasFnAttribute("thunk"))
4016     return false;
4017
4018   Instruction *Caller = CS.getInstruction();
4019   const AttributeList &CallerPAL = CS.getAttributes();
4020
4021   // Okay, this is a cast from a function to a different type.  Unless doing so
4022   // would cause a type conversion of one of our arguments, change this call to
4023   // be a direct call with arguments casted to the appropriate types.
4024   //
4025   FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
4026   Type *OldRetTy = Caller->getType();
4027   Type *NewRetTy = FT->getReturnType();
4028
4029   // Check to see if we are changing the return type...
4030   if (OldRetTy != NewRetTy) {
4031
4032     if (NewRetTy->isStructTy())
4033       return false; // TODO: Handle multiple return values.
4034
4035     if (!CastInst::isBitOrNoopPointerCastable(NewRetTy, OldRetTy, DL)) {
4036       if (Callee->isDeclaration())
4037         return false;   // Cannot transform this return value.
4038
4039       if (!Caller->use_empty() &&
4040           // void -> non-void is handled specially
4041           !NewRetTy->isVoidTy())
4042         return false;   // Cannot transform this return value.
4043     }
4044
4045     if (!CallerPAL.isEmpty() && !Caller->use_empty()) {
4046       AttrBuilder RAttrs(CallerPAL, AttributeList::ReturnIndex);
4047       if (RAttrs.overlaps(AttributeFuncs::typeIncompatible(NewRetTy)))
4048         return false;   // Attribute not compatible with transformed value.
4049     }
4050
4051     // If the callsite is an invoke instruction, and the return value is used by
4052     // a PHI node in a successor, we cannot change the return type of the call
4053     // because there is no place to put the cast instruction (without breaking
4054     // the critical edge).  Bail out in this case.
4055     if (!Caller->use_empty())
4056       if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller))
4057         for (User *U : II->users())
4058           if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(U))
4059             if (PN->getParent() == II->getNormalDest() ||
4060                 PN->getParent() == II->getUnwindDest())
4061               return false;
4062   }
4063
4064   unsigned NumActualArgs = CS.arg_size();
4065   unsigned NumCommonArgs = std::min(FT->getNumParams(), NumActualArgs);
4066
4067   // Prevent us turning:
4068   // declare void @takes_i32_inalloca(i32* inalloca)
4069   //  call void bitcast (void (i32*)* @takes_i32_inalloca to void (i32)*)(i32 0)
4070   //
4071   // into:
4072   //  call void @takes_i32_inalloca(i32* null)
4073   //
4074   //  Similarly, avoid folding away bitcasts of byval calls.
4075   if (Callee->getAttributes().hasAttrSomewhere(Attribute::InAlloca) ||
4076       Callee->getAttributes().hasAttrSomewhere(Attribute::ByVal))
4077     return false;
4078
4079   CallSite::arg_iterator AI = CS.arg_begin();
4080   for (unsigned i = 0, e = NumCommonArgs; i != e; ++i, ++AI) {
4081     Type *ParamTy = FT->getParamType(i);
4082     Type *ActTy = (*AI)->getType();
4083
4084     if (!CastInst::isBitOrNoopPointerCastable(ActTy, ParamTy, DL))
4085       return false;   // Cannot transform this parameter value.
4086
4087     if (AttrBuilder(CallerPAL.getParamAttributes(i))
4088             .overlaps(AttributeFuncs::typeIncompatible(ParamTy)))
4089       return false;   // Attribute not compatible with transformed value.
4090
4091     if (CS.isInAllocaArgument(i))
4092       return false;   // Cannot transform to and from inalloca.
4093
4094     // If the parameter is passed as a byval argument, then we have to have a
4095     // sized type and the sized type has to have the same size as the old type.
4096     if (ParamTy != ActTy && CallerPAL.hasParamAttribute(i, Attribute::ByVal)) {
4097       PointerType *ParamPTy = dyn_cast<PointerType>(ParamTy);
4098       if (!ParamPTy || !ParamPTy->getElementType()->isSized())
4099         return false;
4100
4101       Type *CurElTy = ActTy->getPointerElementType();
4102       if (DL.getTypeAllocSize(CurElTy) !=
4103           DL.getTypeAllocSize(ParamPTy->getElementType()))
4104         return false;
4105     }
4106   }
4107
4108   if (Callee->isDeclaration()) {
4109     // Do not delete arguments unless we have a function body.
4110     if (FT->getNumParams() < NumActualArgs && !FT->isVarArg())
4111       return false;
4112
4113     // If the callee is just a declaration, don't change the varargsness of the
4114     // call.  We don't want to introduce a varargs call where one doesn't
4115     // already exist.
4116     PointerType *APTy = cast<PointerType>(CS.getCalledValue()->getType());
4117     if (FT->isVarArg()!=cast<FunctionType>(APTy->getElementType())->isVarArg())
4118       return false;
4119
4120     // If both the callee and the cast type are varargs, we still have to make
4121     // sure the number of fixed parameters are the same or we have the same
4122     // ABI issues as if we introduce a varargs call.
4123     if (FT->isVarArg() &&
4124         cast<FunctionType>(APTy->getElementType())->isVarArg() &&
4125         FT->getNumParams() !=
4126         cast<FunctionType>(APTy->getElementType())->getNumParams())
4127       return false;
4128   }
4129
4130   if (FT->getNumParams() < NumActualArgs && FT->isVarArg() &&
4131       !CallerPAL.isEmpty()) {
4132     // In this case we have more arguments than the new function type, but we
4133     // won't be dropping them.  Check that these extra arguments have attributes
4134     // that are compatible with being a vararg call argument.
4135     unsigned SRetIdx;
4136     if (CallerPAL.hasAttrSomewhere(Attribute::StructRet, &SRetIdx) &&
4137         SRetIdx > FT->getNumParams())
4138       return false;
4139   }
4140
4141   // Okay, we decided that this is a safe thing to do: go ahead and start
4142   // inserting cast instructions as necessary.
4143   SmallVector<Value *, 8> Args;
4144   SmallVector<AttributeSet, 8> ArgAttrs;
4145   Args.reserve(NumActualArgs);
4146   ArgAttrs.reserve(NumActualArgs);
4147
4148   // Get any return attributes.
4149   AttrBuilder RAttrs(CallerPAL, AttributeList::ReturnIndex);
4150
4151   // If the return value is not being used, the type may not be compatible
4152   // with the existing attributes.  Wipe out any problematic attributes.
4153   RAttrs.remove(AttributeFuncs::typeIncompatible(NewRetTy));
4154
4155   AI = CS.arg_begin();
4156   for (unsigned i = 0; i != NumCommonArgs; ++i, ++AI) {
4157     Type *ParamTy = FT->getParamType(i);
4158
4159     Value *NewArg = *AI;
4160     if ((*AI)->getType() != ParamTy)
4161       NewArg = Builder.CreateBitOrPointerCast(*AI, ParamTy);
4162     Args.push_back(NewArg);
4163
4164     // Add any parameter attributes.
4165     ArgAttrs.push_back(CallerPAL.getParamAttributes(i));
4166   }
4167
4168   // If the function takes more arguments than the call was taking, add them
4169   // now.
4170   for (unsigned i = NumCommonArgs; i != FT->getNumParams(); ++i) {
4171     Args.push_back(Constant::getNullValue(FT->getParamType(i)));
4172     ArgAttrs.push_back(AttributeSet());
4173   }
4174
4175   // If we are removing arguments to the function, emit an obnoxious warning.
4176   if (FT->getNumParams() < NumActualArgs) {
4177     // TODO: if (!FT->isVarArg()) this call may be unreachable. PR14722
4178     if (FT->isVarArg()) {
4179       // Add all of the arguments in their promoted form to the arg list.
4180       for (unsigned i = FT->getNumParams(); i != NumActualArgs; ++i, ++AI) {
4181         Type *PTy = getPromotedType((*AI)->getType());
4182         Value *NewArg = *AI;
4183         if (PTy != (*AI)->getType()) {
4184           // Must promote to pass through va_arg area!
4185           Instruction::CastOps opcode =
4186             CastInst::getCastOpcode(*AI, false, PTy, false);
4187           NewArg = Builder.CreateCast(opcode, *AI, PTy);
4188         }
4189         Args.push_back(NewArg);
4190
4191         // Add any parameter attributes.
4192         ArgAttrs.push_back(CallerPAL.getParamAttributes(i));
4193       }
4194     }
4195   }
4196
4197   AttributeSet FnAttrs = CallerPAL.getFnAttributes();
4198
4199   if (NewRetTy->isVoidTy())
4200     Caller->setName("");   // Void type should not have a name.
4201
4202   assert((ArgAttrs.size() == FT->getNumParams() || FT->isVarArg()) &&
4203          "missing argument attributes");
4204   LLVMContext &Ctx = Callee->getContext();
4205   AttributeList NewCallerPAL = AttributeList::get(
4206       Ctx, FnAttrs, AttributeSet::get(Ctx, RAttrs), ArgAttrs);
4207
4208   SmallVector<OperandBundleDef, 1> OpBundles;
4209   CS.getOperandBundlesAsDefs(OpBundles);
4210
4211   CallSite NewCS;
4212   if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller)) {
4213     NewCS = Builder.CreateInvoke(Callee, II->getNormalDest(),
4214                                  II->getUnwindDest(), Args, OpBundles);
4215   } else {
4216     NewCS = Builder.CreateCall(Callee, Args, OpBundles);
4217     cast<CallInst>(NewCS.getInstruction())
4218         ->setTailCallKind(cast<CallInst>(Caller)->getTailCallKind());
4219   }
4220   NewCS->takeName(Caller);
4221   NewCS.setCallingConv(CS.getCallingConv());
4222   NewCS.setAttributes(NewCallerPAL);
4223
4224   // Preserve the weight metadata for the new call instruction. The metadata
4225   // is used by SamplePGO to check callsite's hotness.
4226   uint64_t W;
4227   if (Caller->extractProfTotalWeight(W))
4228     NewCS->setProfWeight(W);
4229
4230   // Insert a cast of the return type as necessary.
4231   Instruction *NC = NewCS.getInstruction();
4232   Value *NV = NC;
4233   if (OldRetTy != NV->getType() && !Caller->use_empty()) {
4234     if (!NV->getType()->isVoidTy()) {
4235       NV = NC = CastInst::CreateBitOrPointerCast(NC, OldRetTy);
4236       NC->setDebugLoc(Caller->getDebugLoc());
4237
4238       // If this is an invoke instruction, we should insert it after the first
4239       // non-phi, instruction in the normal successor block.
4240       if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller)) {
4241         BasicBlock::iterator I = II->getNormalDest()->getFirstInsertionPt();
4242         InsertNewInstBefore(NC, *I);
4243       } else {
4244         // Otherwise, it's a call, just insert cast right after the call.
4245         InsertNewInstBefore(NC, *Caller);
4246       }
4247       Worklist.AddUsersToWorkList(*Caller);
4248     } else {
4249       NV = UndefValue::get(Caller->getType());
4250     }
4251   }
4252
4253   if (!Caller->use_empty())
4254     replaceInstUsesWith(*Caller, NV);
4255   else if (Caller->hasValueHandle()) {
4256     if (OldRetTy == NV->getType())
4257       ValueHandleBase::ValueIsRAUWd(Caller, NV);
4258     else
4259       // We cannot call ValueIsRAUWd with a different type, and the
4260       // actual tracked value will disappear.
4261       ValueHandleBase::ValueIsDeleted(Caller);
4262   }
4263
4264   eraseInstFromFunction(*Caller);
4265   return true;
4266 }
4267
4268 /// Turn a call to a function created by init_trampoline / adjust_trampoline
4269 /// intrinsic pair into a direct call to the underlying function.
4270 Instruction *
4271 InstCombiner::transformCallThroughTrampoline(CallSite CS,
4272                                              IntrinsicInst *Tramp) {
4273   Value *Callee = CS.getCalledValue();
4274   PointerType *PTy = cast<PointerType>(Callee->getType());
4275   FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(PTy->getElementType());
4276   AttributeList Attrs = CS.getAttributes();
4277
4278   // If the call already has the 'nest' attribute somewhere then give up -
4279   // otherwise 'nest' would occur twice after splicing in the chain.
4280   if (Attrs.hasAttrSomewhere(Attribute::Nest))
4281     return nullptr;
4282
4283   assert(Tramp &&
4284          "transformCallThroughTrampoline called with incorrect CallSite.");
4285
4286   Function *NestF =cast<Function>(Tramp->getArgOperand(1)->stripPointerCasts());
4287   FunctionType *NestFTy = cast<FunctionType>(NestF->getValueType());
4288
4289   AttributeList NestAttrs = NestF->getAttributes();
4290   if (!NestAttrs.isEmpty()) {
4291     unsigned NestArgNo = 0;
4292     Type *NestTy = nullptr;
4293     AttributeSet NestAttr;
4294
4295     // Look for a parameter marked with the 'nest' attribute.
4296     for (FunctionType::param_iterator I = NestFTy->param_begin(),
4297                                       E = NestFTy->param_end();
4298          I != E; ++NestArgNo, ++I) {
4299       AttributeSet AS = NestAttrs.getParamAttributes(NestArgNo);
4300       if (AS.hasAttribute(Attribute::Nest)) {
4301         // Record the parameter type and any other attributes.
4302         NestTy = *I;
4303         NestAttr = AS;
4304         break;
4305       }
4306     }
4307
4308     if (NestTy) {
4309       Instruction *Caller = CS.getInstruction();
4310       std::vector<Value*> NewArgs;
4311       std::vector<AttributeSet> NewArgAttrs;
4312       NewArgs.reserve(CS.arg_size() + 1);
4313       NewArgAttrs.reserve(CS.arg_size());
4314
4315       // Insert the nest argument into the call argument list, which may
4316       // mean appending it.  Likewise for attributes.
4317
4318       {
4319         unsigned ArgNo = 0;
4320         CallSite::arg_iterator I = CS.arg_begin(), E = CS.arg_end();
4321         do {
4322           if (ArgNo == NestArgNo) {
4323             // Add the chain argument and attributes.
4324             Value *NestVal = Tramp->getArgOperand(2);
4325             if (NestVal->getType() != NestTy)
4326               NestVal = Builder.CreateBitCast(NestVal, NestTy, "nest");
4327             NewArgs.push_back(NestVal);
4328             NewArgAttrs.push_back(NestAttr);
4329           }
4330
4331           if (I == E)
4332             break;
4333
4334           // Add the original argument and attributes.
4335           NewArgs.push_back(*I);
4336           NewArgAttrs.push_back(Attrs.getParamAttributes(ArgNo));
4337
4338           ++ArgNo;
4339           ++I;
4340         } while (true);
4341       }
4342
4343       // The trampoline may have been bitcast to a bogus type (FTy).
4344       // Handle this by synthesizing a new function type, equal to FTy
4345       // with the chain parameter inserted.
4346
4347       std::vector<Type*> NewTypes;
4348       NewTypes.reserve(FTy->getNumParams()+1);
4349
4350       // Insert the chain's type into the list of parameter types, which may
4351       // mean appending it.
4352       {
4353         unsigned ArgNo = 0;
4354         FunctionType::param_iterator I = FTy->param_begin(),
4355           E = FTy->param_end();
4356
4357         do {
4358           if (ArgNo == NestArgNo)
4359             // Add the chain's type.
4360             NewTypes.push_back(NestTy);
4361
4362           if (I == E)
4363             break;
4364
4365           // Add the original type.
4366           NewTypes.push_back(*I);
4367
4368           ++ArgNo;
4369           ++I;
4370         } while (true);
4371       }
4372
4373       // Replace the trampoline call with a direct call.  Let the generic
4374       // code sort out any function type mismatches.
4375       FunctionType *NewFTy = FunctionType::get(FTy->getReturnType(), NewTypes,
4376                                                 FTy->isVarArg());
4377       Constant *NewCallee =
4378         NestF->getType() == PointerType::getUnqual(NewFTy) ?
4379         NestF : ConstantExpr::getBitCast(NestF,
4380                                          PointerType::getUnqual(NewFTy));
4381       AttributeList NewPAL =
4382           AttributeList::get(FTy->getContext(), Attrs.getFnAttributes(),
4383                              Attrs.getRetAttributes(), NewArgAttrs);
4384
4385       SmallVector<OperandBundleDef, 1> OpBundles;
4386       CS.getOperandBundlesAsDefs(OpBundles);
4387
4388       Instruction *NewCaller;
4389       if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller)) {
4390         NewCaller = InvokeInst::Create(NewCallee,
4391                                        II->getNormalDest(), II->getUnwindDest(),
4392                                        NewArgs, OpBundles);
4393         cast<InvokeInst>(NewCaller)->setCallingConv(II->getCallingConv());
4394         cast<InvokeInst>(NewCaller)->setAttributes(NewPAL);
4395       } else {
4396         NewCaller = CallInst::Create(NewCallee, NewArgs, OpBundles);
4397         cast<CallInst>(NewCaller)->setTailCallKind(
4398             cast<CallInst>(Caller)->getTailCallKind());
4399         cast<CallInst>(NewCaller)->setCallingConv(
4400             cast<CallInst>(Caller)->getCallingConv());
4401         cast<CallInst>(NewCaller)->setAttributes(NewPAL);
4402       }
4403
4404       return NewCaller;
4405     }
4406   }
4407
4408   // Replace the trampoline call with a direct call.  Since there is no 'nest'
4409   // parameter, there is no need to adjust the argument list.  Let the generic
4410   // code sort out any function type mismatches.
4411   Constant *NewCallee =
4412     NestF->getType() == PTy ? NestF :
4413                               ConstantExpr::getBitCast(NestF, PTy);
4414   CS.setCalledFunction(NewCallee);
4415   return CS.getInstruction();
4416 }