contrib/llvm/lib/Transforms/InstCombine/InstCombineMulDivRem.cpp

   1 //===- InstCombineMulDivRem.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 visit functions for mul, fmul, sdiv, udiv, fdiv,
  11 // srem, urem, frem.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #include "InstCombineInternal.h"
  16 #include "llvm/Analysis/InstructionSimplify.h"
  17 #include "llvm/IR/IntrinsicInst.h"
  18 #include "llvm/IR/PatternMatch.h"
  19 using namespace llvm;
  20 using namespace PatternMatch;
  21
  22 #define DEBUG_TYPE "instcombine"
  23
  24
  25 /// The specific integer value is used in a context where it is known to be
  26 /// non-zero.  If this allows us to simplify the computation, do so and return
  27 /// the new operand, otherwise return null.
  28 static Value *simplifyValueKnownNonZero(Value *V, InstCombiner &IC,
  29                                         Instruction &CxtI) {
  30   // If V has multiple uses, then we would have to do more analysis to determine
  31   // if this is safe.  For example, the use could be in dynamically unreached
  32   // code.
  33   if (!V->hasOneUse()) return nullptr;
  34
  35   bool MadeChange = false;
  36
  37   // ((1 << A) >>u B) --> (1 << (A-B))
  38   // Because V cannot be zero, we know that B is less than A.
  39   Value *A = nullptr, *B = nullptr, *One = nullptr;
  40   if (match(V, m_LShr(m_OneUse(m_Shl(m_Value(One), m_Value(A))), m_Value(B))) &&
  41       match(One, m_One())) {
  42     A = IC.Builder->CreateSub(A, B);
  43     return IC.Builder->CreateShl(One, A);
  44   }
  45
  46   // (PowerOfTwo >>u B) --> isExact since shifting out the result would make it
  47   // inexact.  Similarly for <<.
  48   BinaryOperator *I = dyn_cast<BinaryOperator>(V);
  49   if (I && I->isLogicalShift() &&
  50       isKnownToBeAPowerOfTwo(I->getOperand(0), IC.getDataLayout(), false, 0,
  51                              &IC.getAssumptionCache(), &CxtI,
  52                              &IC.getDominatorTree())) {
  53     // We know that this is an exact/nuw shift and that the input is a
  54     // non-zero context as well.
  55     if (Value *V2 = simplifyValueKnownNonZero(I->getOperand(0), IC, CxtI)) {
  56       I->setOperand(0, V2);
  57       MadeChange = true;
  58     }
  59
  60     if (I->getOpcode() == Instruction::LShr && !I->isExact()) {
  61       I->setIsExact();
  62       MadeChange = true;
  63     }
  64
  65     if (I->getOpcode() == Instruction::Shl && !I->hasNoUnsignedWrap()) {
  66       I->setHasNoUnsignedWrap();
  67       MadeChange = true;
  68     }
  69   }
  70
  71   // TODO: Lots more we could do here:
  72   //    If V is a phi node, we can call this on each of its operands.
  73   //    "select cond, X, 0" can simplify to "X".
  74
  75   return MadeChange ? V : nullptr;
  76 }
  77
  78
  79 /// True if the multiply can not be expressed in an int this size.
  80 static bool MultiplyOverflows(const APInt &C1, const APInt &C2, APInt &Product,
  81                               bool IsSigned) {
  82   bool Overflow;
  83   if (IsSigned)
  84     Product = C1.smul_ov(C2, Overflow);
  85   else
  86     Product = C1.umul_ov(C2, Overflow);
  87
  88   return Overflow;
  89 }
  90
  91 /// \brief True if C2 is a multiple of C1. Quotient contains C2/C1.
  92 static bool IsMultiple(const APInt &C1, const APInt &C2, APInt &Quotient,
  93                        bool IsSigned) {
  94   assert(C1.getBitWidth() == C2.getBitWidth() &&
  95          "Inconsistent width of constants!");
  96
  97   // Bail if we will divide by zero.
  98   if (C2.isMinValue())
  99     return false;
 100
 101   // Bail if we would divide INT_MIN by -1.
 102   if (IsSigned && C1.isMinSignedValue() && C2.isAllOnesValue())
 103     return false;
 104
 105   APInt Remainder(C1.getBitWidth(), /*Val=*/0ULL, IsSigned);
 106   if (IsSigned)
 107     APInt::sdivrem(C1, C2, Quotient, Remainder);
 108   else
 109     APInt::udivrem(C1, C2, Quotient, Remainder);
 110
 111   return Remainder.isMinValue();
 112 }
 113
 114 /// \brief A helper routine of InstCombiner::visitMul().
 115 ///
 116 /// If C is a vector of known powers of 2, then this function returns
 117 /// a new vector obtained from C replacing each element with its logBase2.
 118 /// Return a null pointer otherwise.
 119 static Constant *getLogBase2Vector(ConstantDataVector *CV) {
 120   const APInt *IVal;
 121   SmallVector<Constant *, 4> Elts;
 122
 123   for (unsigned I = 0, E = CV->getNumElements(); I != E; ++I) {
 124     Constant *Elt = CV->getElementAsConstant(I);
 125     if (!match(Elt, m_APInt(IVal)) || !IVal->isPowerOf2())
 126       return nullptr;
 127     Elts.push_back(ConstantInt::get(Elt->getType(), IVal->logBase2()));
 128   }
 129
 130   return ConstantVector::get(Elts);
 131 }
 132
 133 /// \brief Return true if we can prove that:
 134 ///    (mul LHS, RHS)  === (mul nsw LHS, RHS)
 135 bool InstCombiner::WillNotOverflowSignedMul(Value *LHS, Value *RHS,
 136                                             Instruction &CxtI) {
 137   // Multiplying n * m significant bits yields a result of n + m significant
 138   // bits. If the total number of significant bits does not exceed the
 139   // result bit width (minus 1), there is no overflow.
 140   // This means if we have enough leading sign bits in the operands
 141   // we can guarantee that the result does not overflow.
 142   // Ref: "Hacker's Delight" by Henry Warren
 143   unsigned BitWidth = LHS->getType()->getScalarSizeInBits();
 144
 145   // Note that underestimating the number of sign bits gives a more
 146   // conservative answer.
 147   unsigned SignBits =
 148       ComputeNumSignBits(LHS, 0, &CxtI) + ComputeNumSignBits(RHS, 0, &CxtI);
 149
 150   // First handle the easy case: if we have enough sign bits there's
 151   // definitely no overflow.
 152   if (SignBits > BitWidth + 1)
 153     return true;
 154
 155   // There are two ambiguous cases where there can be no overflow:
 156   //   SignBits == BitWidth + 1    and
 157   //   SignBits == BitWidth
 158   // The second case is difficult to check, therefore we only handle the
 159   // first case.
 160   if (SignBits == BitWidth + 1) {
 161     // It overflows only when both arguments are negative and the true
 162     // product is exactly the minimum negative number.
 163     // E.g. mul i16 with 17 sign bits: 0xff00 * 0xff80 = 0x8000
 164     // For simplicity we just check if at least one side is not negative.
 165     bool LHSNonNegative, LHSNegative;
 166     bool RHSNonNegative, RHSNegative;
 167     ComputeSignBit(LHS, LHSNonNegative, LHSNegative, /*Depth=*/0, &CxtI);
 168     ComputeSignBit(RHS, RHSNonNegative, RHSNegative, /*Depth=*/0, &CxtI);
 169     if (LHSNonNegative || RHSNonNegative)
 170       return true;
 171   }
 172   return false;
 173 }
 174
 175 Instruction *InstCombiner::visitMul(BinaryOperator &I) {
 176   bool Changed = SimplifyAssociativeOrCommutative(I);
 177   Value *Op0 = I.getOperand(0), *Op1 = I.getOperand(1);
 178
 179   if (Value *V = SimplifyVectorOp(I))
 180     return replaceInstUsesWith(I, V);
 181
 182   if (Value *V = SimplifyMulInst(Op0, Op1, DL, &TLI, &DT, &AC))
 183     return replaceInstUsesWith(I, V);
 184
 185   if (Value *V = SimplifyUsingDistributiveLaws(I))
 186     return replaceInstUsesWith(I, V);
 187
 188   // X * -1 == 0 - X
 189   if (match(Op1, m_AllOnes())) {
 190     BinaryOperator *BO = BinaryOperator::CreateNeg(Op0, I.getName());
 191     if (I.hasNoSignedWrap())
 192       BO->setHasNoSignedWrap();
 193     return BO;
 194   }
 195
 196   // Also allow combining multiply instructions on vectors.
 197   {
 198     Value *NewOp;
 199     Constant *C1, *C2;
 200     const APInt *IVal;
 201     if (match(&I, m_Mul(m_Shl(m_Value(NewOp), m_Constant(C2)),
 202                         m_Constant(C1))) &&
 203         match(C1, m_APInt(IVal))) {
 204       // ((X << C2)*C1) == (X * (C1 << C2))
 205       Constant *Shl = ConstantExpr::getShl(C1, C2);
 206       BinaryOperator *Mul = cast<BinaryOperator>(I.getOperand(0));
 207       BinaryOperator *BO = BinaryOperator::CreateMul(NewOp, Shl);
 208       if (I.hasNoUnsignedWrap() && Mul->hasNoUnsignedWrap())
 209         BO->setHasNoUnsignedWrap();
 210       if (I.hasNoSignedWrap() && Mul->hasNoSignedWrap() &&
 211           Shl->isNotMinSignedValue())
 212         BO->setHasNoSignedWrap();
 213       return BO;
 214     }
 215
 216     if (match(&I, m_Mul(m_Value(NewOp), m_Constant(C1)))) {
 217       Constant *NewCst = nullptr;
 218       if (match(C1, m_APInt(IVal)) && IVal->isPowerOf2())
 219         // Replace X*(2^C) with X << C, where C is either a scalar or a splat.
 220         NewCst = ConstantInt::get(NewOp->getType(), IVal->logBase2());
 221       else if (ConstantDataVector *CV = dyn_cast<ConstantDataVector>(C1))
 222         // Replace X*(2^C) with X << C, where C is a vector of known
 223         // constant powers of 2.
 224         NewCst = getLogBase2Vector(CV);
 225
 226       if (NewCst) {
 227         unsigned Width = NewCst->getType()->getPrimitiveSizeInBits();
 228         BinaryOperator *Shl = BinaryOperator::CreateShl(NewOp, NewCst);
 229
 230         if (I.hasNoUnsignedWrap())
 231           Shl->setHasNoUnsignedWrap();
 232         if (I.hasNoSignedWrap()) {
 233           uint64_t V;
 234           if (match(NewCst, m_ConstantInt(V)) && V != Width - 1)
 235             Shl->setHasNoSignedWrap();
 236         }
 237
 238         return Shl;
 239       }
 240     }
 241   }
 242
 243   if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Op1)) {
 244     // (Y - X) * (-(2**n)) -> (X - Y) * (2**n), for positive nonzero n
 245     // (Y + const) * (-(2**n)) -> (-constY) * (2**n), for positive nonzero n
 246     // The "* (2**n)" thus becomes a potential shifting opportunity.
 247     {
 248       const APInt &   Val = CI->getValue();
 249       const APInt &PosVal = Val.abs();
 250       if (Val.isNegative() && PosVal.isPowerOf2()) {
 251         Value *X = nullptr, *Y = nullptr;
 252         if (Op0->hasOneUse()) {
 253           ConstantInt *C1;
 254           Value *Sub = nullptr;
 255           if (match(Op0, m_Sub(m_Value(Y), m_Value(X))))
 256             Sub = Builder->CreateSub(X, Y, "suba");
 257           else if (match(Op0, m_Add(m_Value(Y), m_ConstantInt(C1))))
 258             Sub = Builder->CreateSub(Builder->CreateNeg(C1), Y, "subc");
 259           if (Sub)
 260             return
 261               BinaryOperator::CreateMul(Sub,
 262                                         ConstantInt::get(Y->getType(), PosVal));
 263         }
 264       }
 265     }
 266   }
 267
 268   // Simplify mul instructions with a constant RHS.
 269   if (isa<Constant>(Op1)) {
 270     if (Instruction *FoldedMul = foldOpWithConstantIntoOperand(I))
 271       return FoldedMul;
 272
 273     // Canonicalize (X+C1)*CI -> X*CI+C1*CI.
 274     {
 275       Value *X;
 276       Constant *C1;
 277       if (match(Op0, m_OneUse(m_Add(m_Value(X), m_Constant(C1))))) {
 278         Value *Mul = Builder->CreateMul(C1, Op1);
 279         // Only go forward with the transform if C1*CI simplifies to a tidier
 280         // constant.
 281         if (!match(Mul, m_Mul(m_Value(), m_Value())))
 282           return BinaryOperator::CreateAdd(Builder->CreateMul(X, Op1), Mul);
 283       }
 284     }
 285   }
 286
 287   if (Value *Op0v = dyn_castNegVal(Op0)) {   // -X * -Y = X*Y
 288     if (Value *Op1v = dyn_castNegVal(Op1)) {
 289       BinaryOperator *BO = BinaryOperator::CreateMul(Op0v, Op1v);
 290       if (I.hasNoSignedWrap() &&
 291           match(Op0, m_NSWSub(m_Value(), m_Value())) &&
 292           match(Op1, m_NSWSub(m_Value(), m_Value())))
 293         BO->setHasNoSignedWrap();
 294       return BO;
 295     }
 296   }
 297
 298   // (X / Y) *  Y = X - (X % Y)
 299   // (X / Y) * -Y = (X % Y) - X
 300   {
 301     Value *Op1C = Op1;
 302     BinaryOperator *BO = dyn_cast<BinaryOperator>(Op0);
 303     if (!BO ||
 304         (BO->getOpcode() != Instruction::UDiv &&
 305          BO->getOpcode() != Instruction::SDiv)) {
 306       Op1C = Op0;
 307       BO = dyn_cast<BinaryOperator>(Op1);
 308     }
 309     Value *Neg = dyn_castNegVal(Op1C);
 310     if (BO && BO->hasOneUse() &&
 311         (BO->getOperand(1) == Op1C || BO->getOperand(1) == Neg) &&
 312         (BO->getOpcode() == Instruction::UDiv ||
 313          BO->getOpcode() == Instruction::SDiv)) {
 314       Value *Op0BO = BO->getOperand(0), *Op1BO = BO->getOperand(1);
 315
 316       // If the division is exact, X % Y is zero, so we end up with X or -X.
 317       if (PossiblyExactOperator *SDiv = dyn_cast<PossiblyExactOperator>(BO))
 318         if (SDiv->isExact()) {
 319           if (Op1BO == Op1C)
 320             return replaceInstUsesWith(I, Op0BO);
 321           return BinaryOperator::CreateNeg(Op0BO);
 322         }
 323
 324       Value *Rem;
 325       if (BO->getOpcode() == Instruction::UDiv)
 326         Rem = Builder->CreateURem(Op0BO, Op1BO);
 327       else
 328         Rem = Builder->CreateSRem(Op0BO, Op1BO);
 329       Rem->takeName(BO);
 330
 331       if (Op1BO == Op1C)
 332         return BinaryOperator::CreateSub(Op0BO, Rem);
 333       return BinaryOperator::CreateSub(Rem, Op0BO);
 334     }
 335   }
 336
 337   /// i1 mul -> i1 and.
 338   if (I.getType()->getScalarType()->isIntegerTy(1))
 339     return BinaryOperator::CreateAnd(Op0, Op1);
 340
 341   // X*(1 << Y) --> X << Y
 342   // (1 << Y)*X --> X << Y
 343   {
 344     Value *Y;
 345     BinaryOperator *BO = nullptr;
 346     bool ShlNSW = false;
 347     if (match(Op0, m_Shl(m_One(), m_Value(Y)))) {
 348       BO = BinaryOperator::CreateShl(Op1, Y);
 349       ShlNSW = cast<ShlOperator>(Op0)->hasNoSignedWrap();
 350     } else if (match(Op1, m_Shl(m_One(), m_Value(Y)))) {
 351       BO = BinaryOperator::CreateShl(Op0, Y);
 352       ShlNSW = cast<ShlOperator>(Op1)->hasNoSignedWrap();
 353     }
 354     if (BO) {
 355       if (I.hasNoUnsignedWrap())
 356         BO->setHasNoUnsignedWrap();
 357       if (I.hasNoSignedWrap() && ShlNSW)
 358         BO->setHasNoSignedWrap();
 359       return BO;
 360     }
 361   }
 362
 363   // If one of the operands of the multiply is a cast from a boolean value, then
 364   // we know the bool is either zero or one, so this is a 'masking' multiply.
 365   //   X * Y (where Y is 0 or 1) -> X & (0-Y)
 366   if (!I.getType()->isVectorTy()) {
 367     // -2 is "-1 << 1" so it is all bits set except the low one.
 368     APInt Negative2(I.getType()->getPrimitiveSizeInBits(), (uint64_t)-2, true);
 369
 370     Value *BoolCast = nullptr, *OtherOp = nullptr;
 371     if (MaskedValueIsZero(Op0, Negative2, 0, &I)) {
 372       BoolCast = Op0;
 373       OtherOp = Op1;
 374     } else if (MaskedValueIsZero(Op1, Negative2, 0, &I)) {
 375       BoolCast = Op1;
 376       OtherOp = Op0;
 377     }
 378
 379     if (BoolCast) {
 380       Value *V = Builder->CreateSub(Constant::getNullValue(I.getType()),
 381                                     BoolCast);
 382       return BinaryOperator::CreateAnd(V, OtherOp);
 383     }
 384   }
 385
 386   // Check for (mul (sext x), y), see if we can merge this into an
 387   // integer mul followed by a sext.
 388   if (SExtInst *Op0Conv = dyn_cast<SExtInst>(Op0)) {
 389     // (mul (sext x), cst) --> (sext (mul x, cst'))
 390     if (ConstantInt *Op1C = dyn_cast<ConstantInt>(Op1)) {
 391       if (Op0Conv->hasOneUse()) {
 392         Constant *CI =
 393             ConstantExpr::getTrunc(Op1C, Op0Conv->getOperand(0)->getType());
 394         if (ConstantExpr::getSExt(CI, I.getType()) == Op1C &&
 395             WillNotOverflowSignedMul(Op0Conv->getOperand(0), CI, I)) {
 396           // Insert the new, smaller mul.
 397           Value *NewMul =
 398               Builder->CreateNSWMul(Op0Conv->getOperand(0), CI, "mulconv");
 399           return new SExtInst(NewMul, I.getType());
 400         }
 401       }
 402     }
 403
 404     // (mul (sext x), (sext y)) --> (sext (mul int x, y))
 405     if (SExtInst *Op1Conv = dyn_cast<SExtInst>(Op1)) {
 406       // Only do this if x/y have the same type, if at last one of them has a
 407       // single use (so we don't increase the number of sexts), and if the
 408       // integer mul will not overflow.
 409       if (Op0Conv->getOperand(0)->getType() ==
 410               Op1Conv->getOperand(0)->getType() &&
 411           (Op0Conv->hasOneUse() || Op1Conv->hasOneUse()) &&
 412           WillNotOverflowSignedMul(Op0Conv->getOperand(0),
 413                                    Op1Conv->getOperand(0), I)) {
 414         // Insert the new integer mul.
 415         Value *NewMul = Builder->CreateNSWMul(
 416             Op0Conv->getOperand(0), Op1Conv->getOperand(0), "mulconv");
 417         return new SExtInst(NewMul, I.getType());
 418       }
 419     }
 420   }
 421
 422   // Check for (mul (zext x), y), see if we can merge this into an
 423   // integer mul followed by a zext.
 424   if (auto *Op0Conv = dyn_cast<ZExtInst>(Op0)) {
 425     // (mul (zext x), cst) --> (zext (mul x, cst'))
 426     if (ConstantInt *Op1C = dyn_cast<ConstantInt>(Op1)) {
 427       if (Op0Conv->hasOneUse()) {
 428         Constant *CI =
 429             ConstantExpr::getTrunc(Op1C, Op0Conv->getOperand(0)->getType());
 430         if (ConstantExpr::getZExt(CI, I.getType()) == Op1C &&
 431             computeOverflowForUnsignedMul(Op0Conv->getOperand(0), CI, &I) ==
 432                 OverflowResult::NeverOverflows) {
 433           // Insert the new, smaller mul.
 434           Value *NewMul =
 435               Builder->CreateNUWMul(Op0Conv->getOperand(0), CI, "mulconv");
 436           return new ZExtInst(NewMul, I.getType());
 437         }
 438       }
 439     }
 440
 441     // (mul (zext x), (zext y)) --> (zext (mul int x, y))
 442     if (auto *Op1Conv = dyn_cast<ZExtInst>(Op1)) {
 443       // Only do this if x/y have the same type, if at last one of them has a
 444       // single use (so we don't increase the number of zexts), and if the
 445       // integer mul will not overflow.
 446       if (Op0Conv->getOperand(0)->getType() ==
 447               Op1Conv->getOperand(0)->getType() &&
 448           (Op0Conv->hasOneUse() || Op1Conv->hasOneUse()) &&
 449           computeOverflowForUnsignedMul(Op0Conv->getOperand(0),
 450                                         Op1Conv->getOperand(0),
 451                                         &I) == OverflowResult::NeverOverflows) {
 452         // Insert the new integer mul.
 453         Value *NewMul = Builder->CreateNUWMul(
 454             Op0Conv->getOperand(0), Op1Conv->getOperand(0), "mulconv");
 455         return new ZExtInst(NewMul, I.getType());
 456       }
 457     }
 458   }
 459
 460   if (!I.hasNoSignedWrap() && WillNotOverflowSignedMul(Op0, Op1, I)) {
 461     Changed = true;
 462     I.setHasNoSignedWrap(true);
 463   }
 464
 465   if (!I.hasNoUnsignedWrap() &&
 466       computeOverflowForUnsignedMul(Op0, Op1, &I) ==
 467           OverflowResult::NeverOverflows) {
 468     Changed = true;
 469     I.setHasNoUnsignedWrap(true);
 470   }
 471
 472   return Changed ? &I : nullptr;
 473 }
 474
 475 /// Detect pattern log2(Y * 0.5) with corresponding fast math flags.
 476 static void detectLog2OfHalf(Value *&Op, Value *&Y, IntrinsicInst *&Log2) {
 477   if (!Op->hasOneUse())
 478     return;
 479
 480   IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(Op);
 481   if (!II)
 482     return;
 483   if (II->getIntrinsicID() != Intrinsic::log2 || !II->hasUnsafeAlgebra())
 484     return;
 485   Log2 = II;
 486
 487   Value *OpLog2Of = II->getArgOperand(0);
 488   if (!OpLog2Of->hasOneUse())
 489     return;
 490
 491   Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(OpLog2Of);
 492   if (!I)
 493     return;
 494   if (I->getOpcode() != Instruction::FMul || !I->hasUnsafeAlgebra())
 495     return;
 496
 497   if (match(I->getOperand(0), m_SpecificFP(0.5)))
 498     Y = I->getOperand(1);
 499   else if (match(I->getOperand(1), m_SpecificFP(0.5)))
 500     Y = I->getOperand(0);
 501 }
 502
 503 static bool isFiniteNonZeroFp(Constant *C) {
 504   if (C->getType()->isVectorTy()) {
 505     for (unsigned I = 0, E = C->getType()->getVectorNumElements(); I != E;
 506          ++I) {
 507       ConstantFP *CFP = dyn_cast_or_null<ConstantFP>(C->getAggregateElement(I));
 508       if (!CFP || !CFP->getValueAPF().isFiniteNonZero())
 509         return false;
 510     }
 511     return true;
 512   }
 513
 514   return isa<ConstantFP>(C) &&
 515          cast<ConstantFP>(C)->getValueAPF().isFiniteNonZero();
 516 }
 517
 518 static bool isNormalFp(Constant *C) {
 519   if (C->getType()->isVectorTy()) {
 520     for (unsigned I = 0, E = C->getType()->getVectorNumElements(); I != E;
 521          ++I) {
 522       ConstantFP *CFP = dyn_cast_or_null<ConstantFP>(C->getAggregateElement(I));
 523       if (!CFP || !CFP->getValueAPF().isNormal())
 524         return false;
 525     }
 526     return true;
 527   }
 528
 529   return isa<ConstantFP>(C) && cast<ConstantFP>(C)->getValueAPF().isNormal();
 530 }
 531
 532 /// Helper function of InstCombiner::visitFMul(BinaryOperator(). It returns
 533 /// true iff the given value is FMul or FDiv with one and only one operand
 534 /// being a normal constant (i.e. not Zero/NaN/Infinity).
 535 static bool isFMulOrFDivWithConstant(Value *V) {
 536   Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V);
 537   if (!I || (I->getOpcode() != Instruction::FMul &&
 538              I->getOpcode() != Instruction::FDiv))
 539     return false;
 540
 541   Constant *C0 = dyn_cast<Constant>(I->getOperand(0));
 542   Constant *C1 = dyn_cast<Constant>(I->getOperand(1));
 543
 544   if (C0 && C1)
 545     return false;
 546
 547   return (C0 && isFiniteNonZeroFp(C0)) || (C1 && isFiniteNonZeroFp(C1));
 548 }
 549
 550 /// foldFMulConst() is a helper routine of InstCombiner::visitFMul().
 551 /// The input \p FMulOrDiv is a FMul/FDiv with one and only one operand
 552 /// being a constant (i.e. isFMulOrFDivWithConstant(FMulOrDiv) == true).
 553 /// This function is to simplify "FMulOrDiv * C" and returns the
 554 /// resulting expression. Note that this function could return NULL in
 555 /// case the constants cannot be folded into a normal floating-point.
 556 ///
 557 Value *InstCombiner::foldFMulConst(Instruction *FMulOrDiv, Constant *C,
 558                                    Instruction *InsertBefore) {
 559   assert(isFMulOrFDivWithConstant(FMulOrDiv) && "V is invalid");
 560
 561   Value *Opnd0 = FMulOrDiv->getOperand(0);
 562   Value *Opnd1 = FMulOrDiv->getOperand(1);
 563
 564   Constant *C0 = dyn_cast<Constant>(Opnd0);
 565   Constant *C1 = dyn_cast<Constant>(Opnd1);
 566
 567   BinaryOperator *R = nullptr;
 568
 569   // (X * C0) * C => X * (C0*C)
 570   if (FMulOrDiv->getOpcode() == Instruction::FMul) {
 571     Constant *F = ConstantExpr::getFMul(C1 ? C1 : C0, C);
 572     if (isNormalFp(F))
 573       R = BinaryOperator::CreateFMul(C1 ? Opnd0 : Opnd1, F);
 574   } else {
 575     if (C0) {
 576       // (C0 / X) * C => (C0 * C) / X
 577       if (FMulOrDiv->hasOneUse()) {
 578         // It would otherwise introduce another div.
 579         Constant *F = ConstantExpr::getFMul(C0, C);
 580         if (isNormalFp(F))
 581           R = BinaryOperator::CreateFDiv(F, Opnd1);
 582       }
 583     } else {
 584       // (X / C1) * C => X * (C/C1) if C/C1 is not a denormal
 585       Constant *F = ConstantExpr::getFDiv(C, C1);
 586       if (isNormalFp(F)) {
 587         R = BinaryOperator::CreateFMul(Opnd0, F);
 588       } else {
 589         // (X / C1) * C => X / (C1/C)
 590         Constant *F = ConstantExpr::getFDiv(C1, C);
 591         if (isNormalFp(F))
 592           R = BinaryOperator::CreateFDiv(Opnd0, F);
 593       }
 594     }
 595   }
 596
 597   if (R) {
 598     R->setHasUnsafeAlgebra(true);
 599     InsertNewInstWith(R, *InsertBefore);
 600   }
 601
 602   return R;
 603 }
 604
 605 Instruction *InstCombiner::visitFMul(BinaryOperator &I) {
 606   bool Changed = SimplifyAssociativeOrCommutative(I);
 607   Value *Op0 = I.getOperand(0), *Op1 = I.getOperand(1);
 608
 609   if (Value *V = SimplifyVectorOp(I))
 610     return replaceInstUsesWith(I, V);
 611
 612   if (isa<Constant>(Op0))
 613     std::swap(Op0, Op1);
 614
 615   if (Value *V =
 616           SimplifyFMulInst(Op0, Op1, I.getFastMathFlags(), DL, &TLI, &DT, &AC))
 617     return replaceInstUsesWith(I, V);
 618
 619   bool AllowReassociate = I.hasUnsafeAlgebra();
 620
 621   // Simplify mul instructions with a constant RHS.
 622   if (isa<Constant>(Op1)) {
 623     if (Instruction *FoldedMul = foldOpWithConstantIntoOperand(I))
 624       return FoldedMul;
 625
 626     // (fmul X, -1.0) --> (fsub -0.0, X)
 627     if (match(Op1, m_SpecificFP(-1.0))) {
 628       Constant *NegZero = ConstantFP::getNegativeZero(Op1->getType());
 629       Instruction *RI = BinaryOperator::CreateFSub(NegZero, Op0);
 630       RI->copyFastMathFlags(&I);
 631       return RI;
 632     }
 633
 634     Constant *C = cast<Constant>(Op1);
 635     if (AllowReassociate && isFiniteNonZeroFp(C)) {
 636       // Let MDC denote an expression in one of these forms:
 637       // X * C, C/X, X/C, where C is a constant.
 638       //
 639       // Try to simplify "MDC * Constant"
 640       if (isFMulOrFDivWithConstant(Op0))
 641         if (Value *V = foldFMulConst(cast<Instruction>(Op0), C, &I))
 642           return replaceInstUsesWith(I, V);
 643
 644       // (MDC +/- C1) * C => (MDC * C) +/- (C1 * C)
 645       Instruction *FAddSub = dyn_cast<Instruction>(Op0);
 646       if (FAddSub &&
 647           (FAddSub->getOpcode() == Instruction::FAdd ||
 648            FAddSub->getOpcode() == Instruction::FSub)) {
 649         Value *Opnd0 = FAddSub->getOperand(0);
 650         Value *Opnd1 = FAddSub->getOperand(1);
 651         Constant *C0 = dyn_cast<Constant>(Opnd0);
 652         Constant *C1 = dyn_cast<Constant>(Opnd1);
 653         bool Swap = false;
 654         if (C0) {
 655           std::swap(C0, C1);
 656           std::swap(Opnd0, Opnd1);
 657           Swap = true;
 658         }
 659
 660         if (C1 && isFiniteNonZeroFp(C1) && isFMulOrFDivWithConstant(Opnd0)) {
 661           Value *M1 = ConstantExpr::getFMul(C1, C);
 662           Value *M0 = isNormalFp(cast<Constant>(M1)) ?
 663                       foldFMulConst(cast<Instruction>(Opnd0), C, &I) :
 664                       nullptr;
 665           if (M0 && M1) {
 666             if (Swap && FAddSub->getOpcode() == Instruction::FSub)
 667               std::swap(M0, M1);
 668
 669             Instruction *RI = (FAddSub->getOpcode() == Instruction::FAdd)
 670                                   ? BinaryOperator::CreateFAdd(M0, M1)
 671                                   : BinaryOperator::CreateFSub(M0, M1);
 672             RI->copyFastMathFlags(&I);
 673             return RI;
 674           }
 675         }
 676       }
 677     }
 678   }
 679
 680   if (Op0 == Op1) {
 681     if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(Op0)) {
 682       // sqrt(X) * sqrt(X) -> X
 683       if (AllowReassociate && II->getIntrinsicID() == Intrinsic::sqrt)
 684         return replaceInstUsesWith(I, II->getOperand(0));
 685
 686       // fabs(X) * fabs(X) -> X * X
 687       if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::fabs) {
 688         Instruction *FMulVal = BinaryOperator::CreateFMul(II->getOperand(0),
 689                                                           II->getOperand(0),
 690                                                           I.getName());
 691         FMulVal->copyFastMathFlags(&I);
 692         return FMulVal;
 693       }
 694     }
 695   }
 696
 697   // Under unsafe algebra do:
 698   // X * log2(0.5*Y) = X*log2(Y) - X
 699   if (AllowReassociate) {
 700     Value *OpX = nullptr;
 701     Value *OpY = nullptr;
 702     IntrinsicInst *Log2;
 703     detectLog2OfHalf(Op0, OpY, Log2);
 704     if (OpY) {
 705       OpX = Op1;
 706     } else {
 707       detectLog2OfHalf(Op1, OpY, Log2);
 708       if (OpY) {
 709         OpX = Op0;
 710       }
 711     }
 712     // if pattern detected emit alternate sequence
 713     if (OpX && OpY) {
 714       BuilderTy::FastMathFlagGuard Guard(*Builder);
 715       Builder->setFastMathFlags(Log2->getFastMathFlags());
 716       Log2->setArgOperand(0, OpY);
 717       Value *FMulVal = Builder->CreateFMul(OpX, Log2);
 718       Value *FSub = Builder->CreateFSub(FMulVal, OpX);
 719       FSub->takeName(&I);
 720       return replaceInstUsesWith(I, FSub);
 721     }
 722   }
 723
 724   // Handle symmetric situation in a 2-iteration loop
 725   Value *Opnd0 = Op0;
 726   Value *Opnd1 = Op1;
 727   for (int i = 0; i < 2; i++) {
 728     bool IgnoreZeroSign = I.hasNoSignedZeros();
 729     if (BinaryOperator::isFNeg(Opnd0, IgnoreZeroSign)) {
 730       BuilderTy::FastMathFlagGuard Guard(*Builder);
 731       Builder->setFastMathFlags(I.getFastMathFlags());
 732
 733       Value *N0 = dyn_castFNegVal(Opnd0, IgnoreZeroSign);
 734       Value *N1 = dyn_castFNegVal(Opnd1, IgnoreZeroSign);
 735
 736       // -X * -Y => X*Y
 737       if (N1) {
 738         Value *FMul = Builder->CreateFMul(N0, N1);
 739         FMul->takeName(&I);
 740         return replaceInstUsesWith(I, FMul);
 741       }
 742
 743       if (Opnd0->hasOneUse()) {
 744         // -X * Y => -(X*Y) (Promote negation as high as possible)
 745         Value *T = Builder->CreateFMul(N0, Opnd1);
 746         Value *Neg = Builder->CreateFNeg(T);
 747         Neg->takeName(&I);
 748         return replaceInstUsesWith(I, Neg);
 749       }
 750     }
 751
 752     // (X*Y) * X => (X*X) * Y where Y != X
 753     //  The purpose is two-fold:
 754     //   1) to form a power expression (of X).
 755     //   2) potentially shorten the critical path: After transformation, the
 756     //  latency of the instruction Y is amortized by the expression of X*X,
 757     //  and therefore Y is in a "less critical" position compared to what it
 758     //  was before the transformation.
 759     //
 760     if (AllowReassociate) {
 761       Value *Opnd0_0, *Opnd0_1;
 762       if (Opnd0->hasOneUse() &&
 763           match(Opnd0, m_FMul(m_Value(Opnd0_0), m_Value(Opnd0_1)))) {
 764         Value *Y = nullptr;
 765         if (Opnd0_0 == Opnd1 && Opnd0_1 != Opnd1)
 766           Y = Opnd0_1;
 767         else if (Opnd0_1 == Opnd1 && Opnd0_0 != Opnd1)
 768           Y = Opnd0_0;
 769
 770         if (Y) {
 771           BuilderTy::FastMathFlagGuard Guard(*Builder);
 772           Builder->setFastMathFlags(I.getFastMathFlags());
 773           Value *T = Builder->CreateFMul(Opnd1, Opnd1);
 774           Value *R = Builder->CreateFMul(T, Y);
 775           R->takeName(&I);
 776           return replaceInstUsesWith(I, R);
 777         }
 778       }
 779     }
 780
 781     if (!isa<Constant>(Op1))
 782       std::swap(Opnd0, Opnd1);
 783     else
 784       break;
 785   }
 786
 787   return Changed ? &I : nullptr;
 788 }
 789
 790 /// Try to fold a divide or remainder of a select instruction.
 791 bool InstCombiner::SimplifyDivRemOfSelect(BinaryOperator &I) {
 792   SelectInst *SI = cast<SelectInst>(I.getOperand(1));
 793
 794   // div/rem X, (Cond ? 0 : Y) -> div/rem X, Y
 795   int NonNullOperand = -1;
 796   if (Constant *ST = dyn_cast<Constant>(SI->getOperand(1)))
 797     if (ST->isNullValue())
 798       NonNullOperand = 2;
 799   // div/rem X, (Cond ? Y : 0) -> div/rem X, Y
 800   if (Constant *ST = dyn_cast<Constant>(SI->getOperand(2)))
 801     if (ST->isNullValue())
 802       NonNullOperand = 1;
 803
 804   if (NonNullOperand == -1)
 805     return false;
 806
 807   Value *SelectCond = SI->getOperand(0);
 808
 809   // Change the div/rem to use 'Y' instead of the select.
 810   I.setOperand(1, SI->getOperand(NonNullOperand));
 811
 812   // Okay, we know we replace the operand of the div/rem with 'Y' with no
 813   // problem.  However, the select, or the condition of the select may have
 814   // multiple uses.  Based on our knowledge that the operand must be non-zero,
 815   // propagate the known value for the select into other uses of it, and
 816   // propagate a known value of the condition into its other users.
 817
 818   // If the select and condition only have a single use, don't bother with this,
 819   // early exit.
 820   if (SI->use_empty() && SelectCond->hasOneUse())
 821     return true;
 822
 823   // Scan the current block backward, looking for other uses of SI.
 824   BasicBlock::iterator BBI = I.getIterator(), BBFront = I.getParent()->begin();
 825
 826   while (BBI != BBFront) {
 827     --BBI;
 828     // If we found a call to a function, we can't assume it will return, so
 829     // information from below it cannot be propagated above it.
 830     if (isa<CallInst>(BBI) && !isa<IntrinsicInst>(BBI))
 831       break;
 832
 833     // Replace uses of the select or its condition with the known values.
 834     for (Instruction::op_iterator I = BBI->op_begin(), E = BBI->op_end();
 835          I != E; ++I) {
 836       if (*I == SI) {
 837         *I = SI->getOperand(NonNullOperand);
 838         Worklist.Add(&*BBI);
 839       } else if (*I == SelectCond) {
 840         *I = Builder->getInt1(NonNullOperand == 1);
 841         Worklist.Add(&*BBI);
 842       }
 843     }
 844
 845     // If we past the instruction, quit looking for it.
 846     if (&*BBI == SI)
 847       SI = nullptr;
 848     if (&*BBI == SelectCond)
 849       SelectCond = nullptr;
 850
 851     // If we ran out of things to eliminate, break out of the loop.
 852     if (!SelectCond && !SI)
 853       break;
 854
 855   }
 856   return true;
 857 }
 858
 859
 860 /// This function implements the transforms common to both integer division
 861 /// instructions (udiv and sdiv). It is called by the visitors to those integer
 862 /// division instructions.
 863 /// @brief Common integer divide transforms
 864 Instruction *InstCombiner::commonIDivTransforms(BinaryOperator &I) {
 865   Value *Op0 = I.getOperand(0), *Op1 = I.getOperand(1);
 866
 867   // The RHS is known non-zero.
 868   if (Value *V = simplifyValueKnownNonZero(I.getOperand(1), *this, I)) {
 869     I.setOperand(1, V);
 870     return &I;
 871   }
 872
 873   // Handle cases involving: [su]div X, (select Cond, Y, Z)
 874   // This does not apply for fdiv.
 875   if (isa<SelectInst>(Op1) && SimplifyDivRemOfSelect(I))
 876     return &I;
 877
 878   if (Instruction *LHS = dyn_cast<Instruction>(Op0)) {
 879     const APInt *C2;
 880     if (match(Op1, m_APInt(C2))) {
 881       Value *X;
 882       const APInt *C1;
 883       bool IsSigned = I.getOpcode() == Instruction::SDiv;
 884
 885       // (X / C1) / C2  -> X / (C1*C2)
 886       if ((IsSigned && match(LHS, m_SDiv(m_Value(X), m_APInt(C1)))) ||
 887           (!IsSigned && match(LHS, m_UDiv(m_Value(X), m_APInt(C1))))) {
 888         APInt Product(C1->getBitWidth(), /*Val=*/0ULL, IsSigned);
 889         if (!MultiplyOverflows(*C1, *C2, Product, IsSigned))
 890           return BinaryOperator::Create(I.getOpcode(), X,
 891                                         ConstantInt::get(I.getType(), Product));
 892       }
 893
 894       if ((IsSigned && match(LHS, m_NSWMul(m_Value(X), m_APInt(C1)))) ||
 895           (!IsSigned && match(LHS, m_NUWMul(m_Value(X), m_APInt(C1))))) {
 896         APInt Quotient(C1->getBitWidth(), /*Val=*/0ULL, IsSigned);
 897
 898         // (X * C1) / C2 -> X / (C2 / C1) if C2 is a multiple of C1.
 899         if (IsMultiple(*C2, *C1, Quotient, IsSigned)) {
 900           BinaryOperator *BO = BinaryOperator::Create(
 901               I.getOpcode(), X, ConstantInt::get(X->getType(), Quotient));
 902           BO->setIsExact(I.isExact());
 903           return BO;
 904         }
 905
 906         // (X * C1) / C2 -> X * (C1 / C2) if C1 is a multiple of C2.
 907         if (IsMultiple(*C1, *C2, Quotient, IsSigned)) {
 908           BinaryOperator *BO = BinaryOperator::Create(
 909               Instruction::Mul, X, ConstantInt::get(X->getType(), Quotient));
 910           BO->setHasNoUnsignedWrap(
 911               !IsSigned &&
 912               cast<OverflowingBinaryOperator>(LHS)->hasNoUnsignedWrap());
 913           BO->setHasNoSignedWrap(
 914               cast<OverflowingBinaryOperator>(LHS)->hasNoSignedWrap());
 915           return BO;
 916         }
 917       }
 918
 919       if ((IsSigned && match(LHS, m_NSWShl(m_Value(X), m_APInt(C1))) &&
 920            *C1 != C1->getBitWidth() - 1) ||
 921           (!IsSigned && match(LHS, m_NUWShl(m_Value(X), m_APInt(C1))))) {
 922         APInt Quotient(C1->getBitWidth(), /*Val=*/0ULL, IsSigned);
 923         APInt C1Shifted = APInt::getOneBitSet(
 924             C1->getBitWidth(), static_cast<unsigned>(C1->getLimitedValue()));
 925
 926         // (X << C1) / C2 -> X / (C2 >> C1) if C2 is a multiple of C1.
 927         if (IsMultiple(*C2, C1Shifted, Quotient, IsSigned)) {
 928           BinaryOperator *BO = BinaryOperator::Create(
 929               I.getOpcode(), X, ConstantInt::get(X->getType(), Quotient));
 930           BO->setIsExact(I.isExact());
 931           return BO;
 932         }
 933
 934         // (X << C1) / C2 -> X * (C2 >> C1) if C1 is a multiple of C2.
 935         if (IsMultiple(C1Shifted, *C2, Quotient, IsSigned)) {
 936           BinaryOperator *BO = BinaryOperator::Create(
 937               Instruction::Mul, X, ConstantInt::get(X->getType(), Quotient));
 938           BO->setHasNoUnsignedWrap(
 939               !IsSigned &&
 940               cast<OverflowingBinaryOperator>(LHS)->hasNoUnsignedWrap());
 941           BO->setHasNoSignedWrap(
 942               cast<OverflowingBinaryOperator>(LHS)->hasNoSignedWrap());
 943           return BO;
 944         }
 945       }
 946
 947       if (*C2 != 0) // avoid X udiv 0
 948         if (Instruction *FoldedDiv = foldOpWithConstantIntoOperand(I))
 949           return FoldedDiv;
 950     }
 951   }
 952
 953   if (ConstantInt *One = dyn_cast<ConstantInt>(Op0)) {
 954     if (One->isOne() && !I.getType()->isIntegerTy(1)) {
 955       bool isSigned = I.getOpcode() == Instruction::SDiv;
 956       if (isSigned) {
 957         // If Op1 is 0 then it's undefined behaviour, if Op1 is 1 then the
 958         // result is one, if Op1 is -1 then the result is minus one, otherwise
 959         // it's zero.
 960         Value *Inc = Builder->CreateAdd(Op1, One);
 961         Value *Cmp = Builder->CreateICmpULT(
 962                          Inc, ConstantInt::get(I.getType(), 3));
 963         return SelectInst::Create(Cmp, Op1, ConstantInt::get(I.getType(), 0));
 964       } else {
 965         // If Op1 is 0 then it's undefined behaviour. If Op1 is 1 then the
 966         // result is one, otherwise it's zero.
 967         return new ZExtInst(Builder->CreateICmpEQ(Op1, One), I.getType());
 968       }
 969     }
 970   }
 971
 972   // See if we can fold away this div instruction.
 973   if (SimplifyDemandedInstructionBits(I))
 974     return &I;
 975
 976   // (X - (X rem Y)) / Y -> X / Y; usually originates as ((X / Y) * Y) / Y
 977   Value *X = nullptr, *Z = nullptr;
 978   if (match(Op0, m_Sub(m_Value(X), m_Value(Z)))) { // (X - Z) / Y; Y = Op1
 979     bool isSigned = I.getOpcode() == Instruction::SDiv;
 980     if ((isSigned && match(Z, m_SRem(m_Specific(X), m_Specific(Op1)))) ||
 981         (!isSigned && match(Z, m_URem(m_Specific(X), m_Specific(Op1)))))
 982       return BinaryOperator::Create(I.getOpcode(), X, Op1);
 983   }
 984
 985   return nullptr;
 986 }
 987
 988 /// dyn_castZExtVal - Checks if V is a zext or constant that can
 989 /// be truncated to Ty without losing bits.
 990 static Value *dyn_castZExtVal(Value *V, Type *Ty) {
 991   if (ZExtInst *Z = dyn_cast<ZExtInst>(V)) {
 992     if (Z->getSrcTy() == Ty)
 993       return Z->getOperand(0);
 994   } else if (ConstantInt *C = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
 995     if (C->getValue().getActiveBits() <= cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth())
 996       return ConstantExpr::getTrunc(C, Ty);
 997   }
 998   return nullptr;
 999 }
1000
1001 namespace {
1002 const unsigned MaxDepth = 6;
1003 typedef Instruction *(*FoldUDivOperandCb)(Value *Op0, Value *Op1,
1004                                           const BinaryOperator &I,
1005                                           InstCombiner &IC);
1006
1007 /// \brief Used to maintain state for visitUDivOperand().
1008 struct UDivFoldAction {
1009   FoldUDivOperandCb FoldAction; ///< Informs visitUDiv() how to fold this
1010                                 ///< operand.  This can be zero if this action
1011                                 ///< joins two actions together.
1012
1013   Value *OperandToFold;         ///< Which operand to fold.
1014   union {
1015     Instruction *FoldResult;    ///< The instruction returned when FoldAction is
1016                                 ///< invoked.
1017
1018     size_t SelectLHSIdx;        ///< Stores the LHS action index if this action
1019                                 ///< joins two actions together.
1020   };
1021
1022   UDivFoldAction(FoldUDivOperandCb FA, Value *InputOperand)
1023       : FoldAction(FA), OperandToFold(InputOperand), FoldResult(nullptr) {}
1024   UDivFoldAction(FoldUDivOperandCb FA, Value *InputOperand, size_t SLHS)
1025       : FoldAction(FA), OperandToFold(InputOperand), SelectLHSIdx(SLHS) {}
1026 };
1027 }
1028
1029 // X udiv 2^C -> X >> C
1030 static Instruction *foldUDivPow2Cst(Value *Op0, Value *Op1,
1031                                     const BinaryOperator &I, InstCombiner &IC) {
1032   const APInt &C = cast<Constant>(Op1)->getUniqueInteger();
1033   BinaryOperator *LShr = BinaryOperator::CreateLShr(
1034       Op0, ConstantInt::get(Op0->getType(), C.logBase2()));
1035   if (I.isExact())
1036     LShr->setIsExact();
1037   return LShr;
1038 }
1039
1040 // X udiv C, where C >= signbit
1041 static Instruction *foldUDivNegCst(Value *Op0, Value *Op1,
1042                                    const BinaryOperator &I, InstCombiner &IC) {
1043   Value *ICI = IC.Builder->CreateICmpULT(Op0, cast<ConstantInt>(Op1));
1044
1045   return SelectInst::Create(ICI, Constant::getNullValue(I.getType()),
1046                             ConstantInt::get(I.getType(), 1));
1047 }
1048
1049 // X udiv (C1 << N), where C1 is "1<<C2"  -->  X >> (N+C2)
1050 // X udiv (zext (C1 << N)), where C1 is "1<<C2"  -->  X >> (N+C2)
1051 static Instruction *foldUDivShl(Value *Op0, Value *Op1, const BinaryOperator &I,
1052                                 InstCombiner &IC) {
1053   Value *ShiftLeft;
1054   if (!match(Op1, m_ZExt(m_Value(ShiftLeft))))
1055     ShiftLeft = Op1;
1056
1057   const APInt *CI;
1058   Value *N;
1059   if (!match(ShiftLeft, m_Shl(m_APInt(CI), m_Value(N))))
1060     llvm_unreachable("match should never fail here!");
1061   if (*CI != 1)
1062     N = IC.Builder->CreateAdd(N,
1063                               ConstantInt::get(N->getType(), CI->logBase2()));
1064   if (Op1 != ShiftLeft)
1065     N = IC.Builder->CreateZExt(N, Op1->getType());
1066   BinaryOperator *LShr = BinaryOperator::CreateLShr(Op0, N);
1067   if (I.isExact())
1068     LShr->setIsExact();
1069   return LShr;
1070 }
1071
1072 // \brief Recursively visits the possible right hand operands of a udiv
1073 // instruction, seeing through select instructions, to determine if we can
1074 // replace the udiv with something simpler.  If we find that an operand is not
1075 // able to simplify the udiv, we abort the entire transformation.
1076 static size_t visitUDivOperand(Value *Op0, Value *Op1, const BinaryOperator &I,
1077                                SmallVectorImpl<UDivFoldAction> &Actions,
1078                                unsigned Depth = 0) {
1079   // Check to see if this is an unsigned division with an exact power of 2,
1080   // if so, convert to a right shift.
1081   if (match(Op1, m_Power2())) {
1082     Actions.push_back(UDivFoldAction(foldUDivPow2Cst, Op1));
1083     return Actions.size();
1084   }
1085
1086   if (ConstantInt *C = dyn_cast<ConstantInt>(Op1))
1087     // X udiv C, where C >= signbit
1088     if (C->getValue().isNegative()) {
1089       Actions.push_back(UDivFoldAction(foldUDivNegCst, C));
1090       return Actions.size();
1091     }
1092
1093   // X udiv (C1 << N), where C1 is "1<<C2"  -->  X >> (N+C2)
1094   if (match(Op1, m_Shl(m_Power2(), m_Value())) ||
1095       match(Op1, m_ZExt(m_Shl(m_Power2(), m_Value())))) {
1096     Actions.push_back(UDivFoldAction(foldUDivShl, Op1));
1097     return Actions.size();
1098   }
1099
1100   // The remaining tests are all recursive, so bail out if we hit the limit.
1101   if (Depth++ == MaxDepth)
1102     return 0;
1103
1104   if (SelectInst *SI = dyn_cast<SelectInst>(Op1))
1105     if (size_t LHSIdx =
1106             visitUDivOperand(Op0, SI->getOperand(1), I, Actions, Depth))
1107       if (visitUDivOperand(Op0, SI->getOperand(2), I, Actions, Depth)) {
1108         Actions.push_back(UDivFoldAction(nullptr, Op1, LHSIdx - 1));
1109         return Actions.size();
1110       }
1111
1112   return 0;
1113 }
1114
1115 Instruction *InstCombiner::visitUDiv(BinaryOperator &I) {
1116   Value *Op0 = I.getOperand(0), *Op1 = I.getOperand(1);
1117
1118   if (Value *V = SimplifyVectorOp(I))
1119     return replaceInstUsesWith(I, V);
1120
1121   if (Value *V = SimplifyUDivInst(Op0, Op1, DL, &TLI, &DT, &AC))
1122     return replaceInstUsesWith(I, V);
1123
1124   // Handle the integer div common cases
1125   if (Instruction *Common = commonIDivTransforms(I))
1126     return Common;
1127
1128   // (x lshr C1) udiv C2 --> x udiv (C2 << C1)
1129   {
1130     Value *X;
1131     const APInt *C1, *C2;
1132     if (match(Op0, m_LShr(m_Value(X), m_APInt(C1))) &&
1133         match(Op1, m_APInt(C2))) {
1134       bool Overflow;
1135       APInt C2ShlC1 = C2->ushl_ov(*C1, Overflow);
1136       if (!Overflow) {
1137         bool IsExact = I.isExact() && match(Op0, m_Exact(m_Value()));
1138         BinaryOperator *BO = BinaryOperator::CreateUDiv(
1139             X, ConstantInt::get(X->getType(), C2ShlC1));
1140         if (IsExact)
1141           BO->setIsExact();
1142         return BO;
1143       }
1144     }
1145   }
1146
1147   // (zext A) udiv (zext B) --> zext (A udiv B)
1148   if (ZExtInst *ZOp0 = dyn_cast<ZExtInst>(Op0))
1149     if (Value *ZOp1 = dyn_castZExtVal(Op1, ZOp0->getSrcTy()))
1150       return new ZExtInst(
1151           Builder->CreateUDiv(ZOp0->getOperand(0), ZOp1, "div", I.isExact()),
1152           I.getType());
1153
1154   // (LHS udiv (select (select (...)))) -> (LHS >> (select (select (...))))
1155   SmallVector<UDivFoldAction, 6> UDivActions;
1156   if (visitUDivOperand(Op0, Op1, I, UDivActions))
1157     for (unsigned i = 0, e = UDivActions.size(); i != e; ++i) {
1158       FoldUDivOperandCb Action = UDivActions[i].FoldAction;
1159       Value *ActionOp1 = UDivActions[i].OperandToFold;
1160       Instruction *Inst;
1161       if (Action)
1162         Inst = Action(Op0, ActionOp1, I, *this);
1163       else {
1164         // This action joins two actions together.  The RHS of this action is
1165         // simply the last action we processed, we saved the LHS action index in
1166         // the joining action.
1167         size_t SelectRHSIdx = i - 1;
1168         Value *SelectRHS = UDivActions[SelectRHSIdx].FoldResult;
1169         size_t SelectLHSIdx = UDivActions[i].SelectLHSIdx;
1170         Value *SelectLHS = UDivActions[SelectLHSIdx].FoldResult;
1171         Inst = SelectInst::Create(cast<SelectInst>(ActionOp1)->getCondition(),
1172                                   SelectLHS, SelectRHS);
1173       }
1174
1175       // If this is the last action to process, return it to the InstCombiner.
1176       // Otherwise, we insert it before the UDiv and record it so that we may
1177       // use it as part of a joining action (i.e., a SelectInst).
1178       if (e - i != 1) {
1179         Inst->insertBefore(&I);
1180         UDivActions[i].FoldResult = Inst;
1181       } else
1182         return Inst;
1183     }
1184
1185   return nullptr;
1186 }
1187
1188 Instruction *InstCombiner::visitSDiv(BinaryOperator &I) {
1189   Value *Op0 = I.getOperand(0), *Op1 = I.getOperand(1);
1190
1191   if (Value *V = SimplifyVectorOp(I))
1192     return replaceInstUsesWith(I, V);
1193
1194   if (Value *V = SimplifySDivInst(Op0, Op1, DL, &TLI, &DT, &AC))
1195     return replaceInstUsesWith(I, V);
1196
1197   // Handle the integer div common cases
1198   if (Instruction *Common = commonIDivTransforms(I))
1199     return Common;
1200
1201   const APInt *Op1C;
1202   if (match(Op1, m_APInt(Op1C))) {
1203     // sdiv X, -1 == -X
1204     if (Op1C->isAllOnesValue())
1205       return BinaryOperator::CreateNeg(Op0);
1206
1207     // sdiv exact X, C  -->  ashr exact X, log2(C)
1208     if (I.isExact() && Op1C->isNonNegative() && Op1C->isPowerOf2()) {
1209       Value *ShAmt = ConstantInt::get(Op1->getType(), Op1C->exactLogBase2());
1210       return BinaryOperator::CreateExactAShr(Op0, ShAmt, I.getName());
1211     }
1212
1213     // If the dividend is sign-extended and the constant divisor is small enough
1214     // to fit in the source type, shrink the division to the narrower type:
1215     // (sext X) sdiv C --> sext (X sdiv C)
1216     Value *Op0Src;
1217     if (match(Op0, m_OneUse(m_SExt(m_Value(Op0Src)))) &&
1218         Op0Src->getType()->getScalarSizeInBits() >= Op1C->getMinSignedBits()) {
1219
1220       // In the general case, we need to make sure that the dividend is not the
1221       // minimum signed value because dividing that by -1 is UB. But here, we
1222       // know that the -1 divisor case is already handled above.
1223
1224       Constant *NarrowDivisor =
1225           ConstantExpr::getTrunc(cast<Constant>(Op1), Op0Src->getType());
1226       Value *NarrowOp = Builder->CreateSDiv(Op0Src, NarrowDivisor);
1227       return new SExtInst(NarrowOp, Op0->getType());
1228     }
1229   }
1230
1231   if (Constant *RHS = dyn_cast<Constant>(Op1)) {
1232     // X/INT_MIN -> X == INT_MIN
1233     if (RHS->isMinSignedValue())
1234       return new ZExtInst(Builder->CreateICmpEQ(Op0, Op1), I.getType());
1235
1236     // -X/C  -->  X/-C  provided the negation doesn't overflow.
1237     Value *X;
1238     if (match(Op0, m_NSWSub(m_Zero(), m_Value(X)))) {
1239       auto *BO = BinaryOperator::CreateSDiv(X, ConstantExpr::getNeg(RHS));
1240       BO->setIsExact(I.isExact());
1241       return BO;
1242     }
1243   }
1244
1245   // If the sign bits of both operands are zero (i.e. we can prove they are
1246   // unsigned inputs), turn this into a udiv.
1247   if (I.getType()->isIntegerTy()) {
1248     APInt Mask(APInt::getSignBit(I.getType()->getPrimitiveSizeInBits()));
1249     if (MaskedValueIsZero(Op0, Mask, 0, &I)) {
1250       if (MaskedValueIsZero(Op1, Mask, 0, &I)) {
1251         // X sdiv Y -> X udiv Y, iff X and Y don't have sign bit set
1252         auto *BO = BinaryOperator::CreateUDiv(Op0, Op1, I.getName());
1253         BO->setIsExact(I.isExact());
1254         return BO;
1255       }
1256
1257       if (isKnownToBeAPowerOfTwo(Op1, DL, /*OrZero*/ true, 0, &AC, &I, &DT)) {
1258         // X sdiv (1 << Y) -> X udiv (1 << Y) ( -> X u>> Y)
1259         // Safe because the only negative value (1 << Y) can take on is
1260         // INT_MIN, and X sdiv INT_MIN == X udiv INT_MIN == 0 if X doesn't have
1261         // the sign bit set.
1262         auto *BO = BinaryOperator::CreateUDiv(Op0, Op1, I.getName());
1263         BO->setIsExact(I.isExact());
1264         return BO;
1265       }
1266     }
1267   }
1268
1269   return nullptr;
1270 }
1271
1272 /// CvtFDivConstToReciprocal tries to convert X/C into X*1/C if C not a special
1273 /// FP value and:
1274 ///    1) 1/C is exact, or
1275 ///    2) reciprocal is allowed.
1276 /// If the conversion was successful, the simplified expression "X * 1/C" is
1277 /// returned; otherwise, NULL is returned.
1278 ///
1279 static Instruction *CvtFDivConstToReciprocal(Value *Dividend, Constant *Divisor,
1280                                              bool AllowReciprocal) {
1281   if (!isa<ConstantFP>(Divisor)) // TODO: handle vectors.
1282     return nullptr;
1283
1284   const APFloat &FpVal = cast<ConstantFP>(Divisor)->getValueAPF();
1285   APFloat Reciprocal(FpVal.getSemantics());
1286   bool Cvt = FpVal.getExactInverse(&Reciprocal);
1287
1288   if (!Cvt && AllowReciprocal && FpVal.isFiniteNonZero()) {
1289     Reciprocal = APFloat(FpVal.getSemantics(), 1.0f);
1290     (void)Reciprocal.divide(FpVal, APFloat::rmNearestTiesToEven);
1291     Cvt = !Reciprocal.isDenormal();
1292   }
1293
1294   if (!Cvt)
1295     return nullptr;
1296
1297   ConstantFP *R;
1298   R = ConstantFP::get(Dividend->getType()->getContext(), Reciprocal);
1299   return BinaryOperator::CreateFMul(Dividend, R);
1300 }
1301
1302 Instruction *InstCombiner::visitFDiv(BinaryOperator &I) {
1303   Value *Op0 = I.getOperand(0), *Op1 = I.getOperand(1);
1304
1305   if (Value *V = SimplifyVectorOp(I))
1306     return replaceInstUsesWith(I, V);
1307
1308   if (Value *V = SimplifyFDivInst(Op0, Op1, I.getFastMathFlags(),
1309                                   DL, &TLI, &DT, &AC))
1310     return replaceInstUsesWith(I, V);
1311
1312   if (isa<Constant>(Op0))
1313     if (SelectInst *SI = dyn_cast<SelectInst>(Op1))
1314       if (Instruction *R = FoldOpIntoSelect(I, SI))
1315         return R;
1316
1317   bool AllowReassociate = I.hasUnsafeAlgebra();
1318   bool AllowReciprocal = I.hasAllowReciprocal();
1319
1320   if (Constant *Op1C = dyn_cast<Constant>(Op1)) {
1321     if (SelectInst *SI = dyn_cast<SelectInst>(Op0))
1322       if (Instruction *R = FoldOpIntoSelect(I, SI))
1323         return R;
1324
1325     if (AllowReassociate) {
1326       Constant *C1 = nullptr;
1327       Constant *C2 = Op1C;
1328       Value *X;
1329       Instruction *Res = nullptr;
1330
1331       if (match(Op0, m_FMul(m_Value(X), m_Constant(C1)))) {
1332         // (X*C1)/C2 => X * (C1/C2)
1333         //
1334         Constant *C = ConstantExpr::getFDiv(C1, C2);
1335         if (isNormalFp(C))
1336           Res = BinaryOperator::CreateFMul(X, C);
1337       } else if (match(Op0, m_FDiv(m_Value(X), m_Constant(C1)))) {
1338         // (X/C1)/C2 => X /(C2*C1) [=> X * 1/(C2*C1) if reciprocal is allowed]
1339         //
1340         Constant *C = ConstantExpr::getFMul(C1, C2);
1341         if (isNormalFp(C)) {
1342           Res = CvtFDivConstToReciprocal(X, C, AllowReciprocal);
1343           if (!Res)
1344             Res = BinaryOperator::CreateFDiv(X, C);
1345         }
1346       }
1347
1348       if (Res) {
1349         Res->setFastMathFlags(I.getFastMathFlags());
1350         return Res;
1351       }
1352     }
1353
1354     // X / C => X * 1/C
1355     if (Instruction *T = CvtFDivConstToReciprocal(Op0, Op1C, AllowReciprocal)) {
1356       T->copyFastMathFlags(&I);
1357       return T;
1358     }
1359
1360     return nullptr;
1361   }
1362
1363   if (AllowReassociate && isa<Constant>(Op0)) {
1364     Constant *C1 = cast<Constant>(Op0), *C2;
1365     Constant *Fold = nullptr;
1366     Value *X;
1367     bool CreateDiv = true;
1368
1369     // C1 / (X*C2) => (C1/C2) / X
1370     if (match(Op1, m_FMul(m_Value(X), m_Constant(C2))))
1371       Fold = ConstantExpr::getFDiv(C1, C2);
1372     else if (match(Op1, m_FDiv(m_Value(X), m_Constant(C2)))) {
1373       // C1 / (X/C2) => (C1*C2) / X
1374       Fold = ConstantExpr::getFMul(C1, C2);
1375     } else if (match(Op1, m_FDiv(m_Constant(C2), m_Value(X)))) {
1376       // C1 / (C2/X) => (C1/C2) * X
1377       Fold = ConstantExpr::getFDiv(C1, C2);
1378       CreateDiv = false;
1379     }
1380
1381     if (Fold && isNormalFp(Fold)) {
1382       Instruction *R = CreateDiv ? BinaryOperator::CreateFDiv(Fold, X)
1383                                  : BinaryOperator::CreateFMul(X, Fold);
1384       R->setFastMathFlags(I.getFastMathFlags());
1385       return R;
1386     }
1387     return nullptr;
1388   }
1389
1390   if (AllowReassociate) {
1391     Value *X, *Y;
1392     Value *NewInst = nullptr;
1393     Instruction *SimpR = nullptr;
1394
1395     if (Op0->hasOneUse() && match(Op0, m_FDiv(m_Value(X), m_Value(Y)))) {
1396       // (X/Y) / Z => X / (Y*Z)
1397       //
1398       if (!isa<Constant>(Y) || !isa<Constant>(Op1)) {
1399         NewInst = Builder->CreateFMul(Y, Op1);
1400         if (Instruction *RI = dyn_cast<Instruction>(NewInst)) {
1401           FastMathFlags Flags = I.getFastMathFlags();
1402           Flags &= cast<Instruction>(Op0)->getFastMathFlags();
1403           RI->setFastMathFlags(Flags);
1404         }
1405         SimpR = BinaryOperator::CreateFDiv(X, NewInst);
1406       }
1407     } else if (Op1->hasOneUse() && match(Op1, m_FDiv(m_Value(X), m_Value(Y)))) {
1408       // Z / (X/Y) => Z*Y / X
1409       //
1410       if (!isa<Constant>(Y) || !isa<Constant>(Op0)) {
1411         NewInst = Builder->CreateFMul(Op0, Y);
1412         if (Instruction *RI = dyn_cast<Instruction>(NewInst)) {
1413           FastMathFlags Flags = I.getFastMathFlags();
1414           Flags &= cast<Instruction>(Op1)->getFastMathFlags();
1415           RI->setFastMathFlags(Flags);
1416         }
1417         SimpR = BinaryOperator::CreateFDiv(NewInst, X);
1418       }
1419     }
1420
1421     if (NewInst) {
1422       if (Instruction *T = dyn_cast<Instruction>(NewInst))
1423         T->setDebugLoc(I.getDebugLoc());
1424       SimpR->setFastMathFlags(I.getFastMathFlags());
1425       return SimpR;
1426     }
1427   }
1428
1429   Value *LHS;
1430   Value *RHS;
1431
1432   // -x / -y -> x / y
1433   if (match(Op0, m_FNeg(m_Value(LHS))) && match(Op1, m_FNeg(m_Value(RHS)))) {
1434     I.setOperand(0, LHS);
1435     I.setOperand(1, RHS);
1436     return &I;
1437   }
1438
1439   return nullptr;
1440 }
1441
1442 /// This function implements the transforms common to both integer remainder
1443 /// instructions (urem and srem). It is called by the visitors to those integer
1444 /// remainder instructions.
1445 /// @brief Common integer remainder transforms
1446 Instruction *InstCombiner::commonIRemTransforms(BinaryOperator &I) {
1447   Value *Op0 = I.getOperand(0), *Op1 = I.getOperand(1);
1448
1449   // The RHS is known non-zero.
1450   if (Value *V = simplifyValueKnownNonZero(I.getOperand(1), *this, I)) {
1451     I.setOperand(1, V);
1452     return &I;
1453   }
1454
1455   // Handle cases involving: rem X, (select Cond, Y, Z)
1456   if (isa<SelectInst>(Op1) && SimplifyDivRemOfSelect(I))
1457     return &I;
1458
1459   if (isa<Constant>(Op1)) {
1460     if (Instruction *Op0I = dyn_cast<Instruction>(Op0)) {
1461       if (SelectInst *SI = dyn_cast<SelectInst>(Op0I)) {
1462         if (Instruction *R = FoldOpIntoSelect(I, SI))
1463           return R;
1464       } else if (isa<PHINode>(Op0I)) {
1465         using namespace llvm::PatternMatch;
1466         const APInt *Op1Int;
1467         if (match(Op1, m_APInt(Op1Int)) && !Op1Int->isMinValue() &&
1468             (I.getOpcode() == Instruction::URem ||
1469              !Op1Int->isMinSignedValue())) {
1470           // FoldOpIntoPhi will speculate instructions to the end of the PHI's
1471           // predecessor blocks, so do this only if we know the srem or urem
1472           // will not fault.
1473           if (Instruction *NV = FoldOpIntoPhi(I))
1474             return NV;
1475         }
1476       }
1477
1478       // See if we can fold away this rem instruction.
1479       if (SimplifyDemandedInstructionBits(I))
1480         return &I;
1481     }
1482   }
1483
1484   return nullptr;
1485 }
1486
1487 Instruction *InstCombiner::visitURem(BinaryOperator &I) {
1488   Value *Op0 = I.getOperand(0), *Op1 = I.getOperand(1);
1489
1490   if (Value *V = SimplifyVectorOp(I))
1491     return replaceInstUsesWith(I, V);
1492
1493   if (Value *V = SimplifyURemInst(Op0, Op1, DL, &TLI, &DT, &AC))
1494     return replaceInstUsesWith(I, V);
1495
1496   if (Instruction *common = commonIRemTransforms(I))
1497     return common;
1498
1499   // (zext A) urem (zext B) --> zext (A urem B)
1500   if (ZExtInst *ZOp0 = dyn_cast<ZExtInst>(Op0))
1501     if (Value *ZOp1 = dyn_castZExtVal(Op1, ZOp0->getSrcTy()))
1502       return new ZExtInst(Builder->CreateURem(ZOp0->getOperand(0), ZOp1),
1503                           I.getType());
1504
1505   // X urem Y -> X and Y-1, where Y is a power of 2,
1506   if (isKnownToBeAPowerOfTwo(Op1, DL, /*OrZero*/ true, 0, &AC, &I, &DT)) {
1507     Constant *N1 = Constant::getAllOnesValue(I.getType());
1508     Value *Add = Builder->CreateAdd(Op1, N1);
1509     return BinaryOperator::CreateAnd(Op0, Add);
1510   }
1511
1512   // 1 urem X -> zext(X != 1)
1513   if (match(Op0, m_One())) {
1514     Value *Cmp = Builder->CreateICmpNE(Op1, Op0);
1515     Value *Ext = Builder->CreateZExt(Cmp, I.getType());
1516     return replaceInstUsesWith(I, Ext);
1517   }
1518
1519   // X urem C -> X < C ? X : X - C, where C >= signbit.
1520   const APInt *DivisorC;
1521   if (match(Op1, m_APInt(DivisorC)) && DivisorC->isNegative()) {
1522     Value *Cmp = Builder->CreateICmpULT(Op0, Op1);
1523     Value *Sub = Builder->CreateSub(Op0, Op1);
1524     return SelectInst::Create(Cmp, Op0, Sub);
1525   }
1526
1527   return nullptr;
1528 }
1529
1530 Instruction *InstCombiner::visitSRem(BinaryOperator &I) {
1531   Value *Op0 = I.getOperand(0), *Op1 = I.getOperand(1);
1532
1533   if (Value *V = SimplifyVectorOp(I))
1534     return replaceInstUsesWith(I, V);
1535
1536   if (Value *V = SimplifySRemInst(Op0, Op1, DL, &TLI, &DT, &AC))
1537     return replaceInstUsesWith(I, V);
1538
1539   // Handle the integer rem common cases
1540   if (Instruction *Common = commonIRemTransforms(I))
1541     return Common;
1542
1543   {
1544     const APInt *Y;
1545     // X % -Y -> X % Y
1546     if (match(Op1, m_APInt(Y)) && Y->isNegative() && !Y->isMinSignedValue()) {
1547       Worklist.AddValue(I.getOperand(1));
1548       I.setOperand(1, ConstantInt::get(I.getType(), -*Y));
1549       return &I;
1550     }
1551   }
1552
1553   // If the sign bits of both operands are zero (i.e. we can prove they are
1554   // unsigned inputs), turn this into a urem.
1555   if (I.getType()->isIntegerTy()) {
1556     APInt Mask(APInt::getSignBit(I.getType()->getPrimitiveSizeInBits()));
1557     if (MaskedValueIsZero(Op1, Mask, 0, &I) &&
1558         MaskedValueIsZero(Op0, Mask, 0, &I)) {
1559       // X srem Y -> X urem Y, iff X and Y don't have sign bit set
1560       return BinaryOperator::CreateURem(Op0, Op1, I.getName());
1561     }
1562   }
1563
1564   // If it's a constant vector, flip any negative values positive.
1565   if (isa<ConstantVector>(Op1) || isa<ConstantDataVector>(Op1)) {
1566     Constant *C = cast<Constant>(Op1);
1567     unsigned VWidth = C->getType()->getVectorNumElements();
1568
1569     bool hasNegative = false;
1570     bool hasMissing = false;
1571     for (unsigned i = 0; i != VWidth; ++i) {
1572       Constant *Elt = C->getAggregateElement(i);
1573       if (!Elt) {
1574         hasMissing = true;
1575         break;
1576       }
1577
1578       if (ConstantInt *RHS = dyn_cast<ConstantInt>(Elt))
1579         if (RHS->isNegative())
1580           hasNegative = true;
1581     }
1582
1583     if (hasNegative && !hasMissing) {
1584       SmallVector<Constant *, 16> Elts(VWidth);
1585       for (unsigned i = 0; i != VWidth; ++i) {
1586         Elts[i] = C->getAggregateElement(i);  // Handle undef, etc.
1587         if (ConstantInt *RHS = dyn_cast<ConstantInt>(Elts[i])) {
1588           if (RHS->isNegative())
1589             Elts[i] = cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getNeg(RHS));
1590         }
1591       }
1592
1593       Constant *NewRHSV = ConstantVector::get(Elts);
1594       if (NewRHSV != C) {  // Don't loop on -MININT
1595         Worklist.AddValue(I.getOperand(1));
1596         I.setOperand(1, NewRHSV);
1597         return &I;
1598       }
1599     }
1600   }
1601
1602   return nullptr;
1603 }
1604
1605 Instruction *InstCombiner::visitFRem(BinaryOperator &I) {
1606   Value *Op0 = I.getOperand(0), *Op1 = I.getOperand(1);
1607
1608   if (Value *V = SimplifyVectorOp(I))
1609     return replaceInstUsesWith(I, V);
1610
1611   if (Value *V = SimplifyFRemInst(Op0, Op1, I.getFastMathFlags(),
1612                                   DL, &TLI, &DT, &AC))
1613     return replaceInstUsesWith(I, V);
1614
1615   // Handle cases involving: rem X, (select Cond, Y, Z)
1616   if (isa<SelectInst>(Op1) && SimplifyDivRemOfSelect(I))
1617     return &I;
1618
1619   return nullptr;
1620 }