]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - contrib/llvm/lib/Transforms/InstCombine/InstCombineSelect.cpp
Merge llvm, clang, compiler-rt, libc++, libunwind, lld, lldb and openmp
[FreeBSD/FreeBSD.git] / contrib / llvm / lib / Transforms / InstCombine / InstCombineSelect.cpp
1 //===- InstCombineSelect.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 visitSelect function.
11 //
12 //===----------------------------------------------------------------------===//
13
14 #include "InstCombineInternal.h"
15 #include "llvm/ADT/APInt.h"
16 #include "llvm/ADT/Optional.h"
17 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
18 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
19 #include "llvm/Analysis/AssumptionCache.h"
20 #include "llvm/Analysis/CmpInstAnalysis.h"
21 #include "llvm/Analysis/InstructionSimplify.h"
22 #include "llvm/Analysis/ValueTracking.h"
23 #include "llvm/IR/BasicBlock.h"
24 #include "llvm/IR/Constant.h"
25 #include "llvm/IR/Constants.h"
26 #include "llvm/IR/DerivedTypes.h"
27 #include "llvm/IR/IRBuilder.h"
28 #include "llvm/IR/InstrTypes.h"
29 #include "llvm/IR/Instruction.h"
30 #include "llvm/IR/Instructions.h"
31 #include "llvm/IR/IntrinsicInst.h"
32 #include "llvm/IR/Intrinsics.h"
33 #include "llvm/IR/Operator.h"
34 #include "llvm/IR/PatternMatch.h"
35 #include "llvm/IR/Type.h"
36 #include "llvm/IR/User.h"
37 #include "llvm/IR/Value.h"
38 #include "llvm/Support/Casting.h"
39 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
40 #include "llvm/Support/KnownBits.h"
41 #include "llvm/Transforms/InstCombine/InstCombineWorklist.h"
42 #include <cassert>
43 #include <utility>
44
45 using namespace llvm;
46 using namespace PatternMatch;
47
48 #define DEBUG_TYPE "instcombine"
49
50 static Value *createMinMax(InstCombiner::BuilderTy &Builder,
51                            SelectPatternFlavor SPF, Value *A, Value *B) {
52   CmpInst::Predicate Pred = getMinMaxPred(SPF);
53   assert(CmpInst::isIntPredicate(Pred) && "Expected integer predicate");
54   return Builder.CreateSelect(Builder.CreateICmp(Pred, A, B), A, B);
55 }
56
57 /// Replace a select operand based on an equality comparison with the identity
58 /// constant of a binop.
59 static Instruction *foldSelectBinOpIdentity(SelectInst &Sel,
60                                             const TargetLibraryInfo &TLI) {
61   // The select condition must be an equality compare with a constant operand.
62   Value *X;
63   Constant *C;
64   CmpInst::Predicate Pred;
65   if (!match(Sel.getCondition(), m_Cmp(Pred, m_Value(X), m_Constant(C))))
66     return nullptr;
67
68   bool IsEq;
69   if (ICmpInst::isEquality(Pred))
70     IsEq = Pred == ICmpInst::ICMP_EQ;
71   else if (Pred == FCmpInst::FCMP_OEQ)
72     IsEq = true;
73   else if (Pred == FCmpInst::FCMP_UNE)
74     IsEq = false;
75   else
76     return nullptr;
77
78   // A select operand must be a binop.
79   BinaryOperator *BO;
80   if (!match(Sel.getOperand(IsEq ? 1 : 2), m_BinOp(BO)))
81     return nullptr;
82
83   // The compare constant must be the identity constant for that binop.
84   // If this a floating-point compare with 0.0, any zero constant will do.
85   Type *Ty = BO->getType();
86   Constant *IdC = ConstantExpr::getBinOpIdentity(BO->getOpcode(), Ty, true);
87   if (IdC != C) {
88     if (!IdC || !CmpInst::isFPPredicate(Pred))
89       return nullptr;
90     if (!match(IdC, m_AnyZeroFP()) || !match(C, m_AnyZeroFP()))
91       return nullptr;
92   }
93
94   // Last, match the compare variable operand with a binop operand.
95   Value *Y;
96   if (!BO->isCommutative() && !match(BO, m_BinOp(m_Value(Y), m_Specific(X))))
97     return nullptr;
98   if (!match(BO, m_c_BinOp(m_Value(Y), m_Specific(X))))
99     return nullptr;
100
101   // +0.0 compares equal to -0.0, and so it does not behave as required for this
102   // transform. Bail out if we can not exclude that possibility.
103   if (isa<FPMathOperator>(BO))
104     if (!BO->hasNoSignedZeros() && !CannotBeNegativeZero(Y, &TLI))
105       return nullptr;
106
107   // BO = binop Y, X
108   // S = { select (cmp eq X, C), BO, ? } or { select (cmp ne X, C), ?, BO }
109   // =>
110   // S = { select (cmp eq X, C),  Y, ? } or { select (cmp ne X, C), ?,  Y }
111   Sel.setOperand(IsEq ? 1 : 2, Y);
112   return &Sel;
113 }
114
115 /// This folds:
116 ///  select (icmp eq (and X, C1)), TC, FC
117 ///    iff C1 is a power 2 and the difference between TC and FC is a power-of-2.
118 /// To something like:
119 ///  (shr (and (X, C1)), (log2(C1) - log2(TC-FC))) + FC
120 /// Or:
121 ///  (shl (and (X, C1)), (log2(TC-FC) - log2(C1))) + FC
122 /// With some variations depending if FC is larger than TC, or the shift
123 /// isn't needed, or the bit widths don't match.
124 static Value *foldSelectICmpAnd(SelectInst &Sel, ICmpInst *Cmp,
125                                 InstCombiner::BuilderTy &Builder) {
126   const APInt *SelTC, *SelFC;
127   if (!match(Sel.getTrueValue(), m_APInt(SelTC)) ||
128       !match(Sel.getFalseValue(), m_APInt(SelFC)))
129     return nullptr;
130
131   // If this is a vector select, we need a vector compare.
132   Type *SelType = Sel.getType();
133   if (SelType->isVectorTy() != Cmp->getType()->isVectorTy())
134     return nullptr;
135
136   Value *V;
137   APInt AndMask;
138   bool CreateAnd = false;
139   ICmpInst::Predicate Pred = Cmp->getPredicate();
140   if (ICmpInst::isEquality(Pred)) {
141     if (!match(Cmp->getOperand(1), m_Zero()))
142       return nullptr;
143
144     V = Cmp->getOperand(0);
145     const APInt *AndRHS;
146     if (!match(V, m_And(m_Value(), m_Power2(AndRHS))))
147       return nullptr;
148
149     AndMask = *AndRHS;
150   } else if (decomposeBitTestICmp(Cmp->getOperand(0), Cmp->getOperand(1),
151                                   Pred, V, AndMask)) {
152     assert(ICmpInst::isEquality(Pred) && "Not equality test?");
153     if (!AndMask.isPowerOf2())
154       return nullptr;
155
156     CreateAnd = true;
157   } else {
158     return nullptr;
159   }
160
161   // In general, when both constants are non-zero, we would need an offset to
162   // replace the select. This would require more instructions than we started
163   // with. But there's one special-case that we handle here because it can
164   // simplify/reduce the instructions.
165   APInt TC = *SelTC;
166   APInt FC = *SelFC;
167   if (!TC.isNullValue() && !FC.isNullValue()) {
168     // If the select constants differ by exactly one bit and that's the same
169     // bit that is masked and checked by the select condition, the select can
170     // be replaced by bitwise logic to set/clear one bit of the constant result.
171     if (TC.getBitWidth() != AndMask.getBitWidth() || (TC ^ FC) != AndMask)
172       return nullptr;
173     if (CreateAnd) {
174       // If we have to create an 'and', then we must kill the cmp to not
175       // increase the instruction count.
176       if (!Cmp->hasOneUse())
177         return nullptr;
178       V = Builder.CreateAnd(V, ConstantInt::get(SelType, AndMask));
179     }
180     bool ExtraBitInTC = TC.ugt(FC);
181     if (Pred == ICmpInst::ICMP_EQ) {
182       // If the masked bit in V is clear, clear or set the bit in the result:
183       // (V & AndMaskC) == 0 ? TC : FC --> (V & AndMaskC) ^ TC
184       // (V & AndMaskC) == 0 ? TC : FC --> (V & AndMaskC) | TC
185       Constant *C = ConstantInt::get(SelType, TC);
186       return ExtraBitInTC ? Builder.CreateXor(V, C) : Builder.CreateOr(V, C);
187     }
188     if (Pred == ICmpInst::ICMP_NE) {
189       // If the masked bit in V is set, set or clear the bit in the result:
190       // (V & AndMaskC) != 0 ? TC : FC --> (V & AndMaskC) | FC
191       // (V & AndMaskC) != 0 ? TC : FC --> (V & AndMaskC) ^ FC
192       Constant *C = ConstantInt::get(SelType, FC);
193       return ExtraBitInTC ? Builder.CreateOr(V, C) : Builder.CreateXor(V, C);
194     }
195     llvm_unreachable("Only expecting equality predicates");
196   }
197
198   // Make sure one of the select arms is a power-of-2.
199   if (!TC.isPowerOf2() && !FC.isPowerOf2())
200     return nullptr;
201
202   // Determine which shift is needed to transform result of the 'and' into the
203   // desired result.
204   const APInt &ValC = !TC.isNullValue() ? TC : FC;
205   unsigned ValZeros = ValC.logBase2();
206   unsigned AndZeros = AndMask.logBase2();
207
208   // Insert the 'and' instruction on the input to the truncate.
209   if (CreateAnd)
210     V = Builder.CreateAnd(V, ConstantInt::get(V->getType(), AndMask));
211
212   // If types don't match, we can still convert the select by introducing a zext
213   // or a trunc of the 'and'.
214   if (ValZeros > AndZeros) {
215     V = Builder.CreateZExtOrTrunc(V, SelType);
216     V = Builder.CreateShl(V, ValZeros - AndZeros);
217   } else if (ValZeros < AndZeros) {
218     V = Builder.CreateLShr(V, AndZeros - ValZeros);
219     V = Builder.CreateZExtOrTrunc(V, SelType);
220   } else {
221     V = Builder.CreateZExtOrTrunc(V, SelType);
222   }
223
224   // Okay, now we know that everything is set up, we just don't know whether we
225   // have a icmp_ne or icmp_eq and whether the true or false val is the zero.
226   bool ShouldNotVal = !TC.isNullValue();
227   ShouldNotVal ^= Pred == ICmpInst::ICMP_NE;
228   if (ShouldNotVal)
229     V = Builder.CreateXor(V, ValC);
230
231   return V;
232 }
233
234 /// We want to turn code that looks like this:
235 ///   %C = or %A, %B
236 ///   %D = select %cond, %C, %A
237 /// into:
238 ///   %C = select %cond, %B, 0
239 ///   %D = or %A, %C
240 ///
241 /// Assuming that the specified instruction is an operand to the select, return
242 /// a bitmask indicating which operands of this instruction are foldable if they
243 /// equal the other incoming value of the select.
244 static unsigned getSelectFoldableOperands(BinaryOperator *I) {
245   switch (I->getOpcode()) {
246   case Instruction::Add:
247   case Instruction::Mul:
248   case Instruction::And:
249   case Instruction::Or:
250   case Instruction::Xor:
251     return 3;              // Can fold through either operand.
252   case Instruction::Sub:   // Can only fold on the amount subtracted.
253   case Instruction::Shl:   // Can only fold on the shift amount.
254   case Instruction::LShr:
255   case Instruction::AShr:
256     return 1;
257   default:
258     return 0;              // Cannot fold
259   }
260 }
261
262 /// For the same transformation as the previous function, return the identity
263 /// constant that goes into the select.
264 static APInt getSelectFoldableConstant(BinaryOperator *I) {
265   switch (I->getOpcode()) {
266   default: llvm_unreachable("This cannot happen!");
267   case Instruction::Add:
268   case Instruction::Sub:
269   case Instruction::Or:
270   case Instruction::Xor:
271   case Instruction::Shl:
272   case Instruction::LShr:
273   case Instruction::AShr:
274     return APInt::getNullValue(I->getType()->getScalarSizeInBits());
275   case Instruction::And:
276     return APInt::getAllOnesValue(I->getType()->getScalarSizeInBits());
277   case Instruction::Mul:
278     return APInt(I->getType()->getScalarSizeInBits(), 1);
279   }
280 }
281
282 /// We have (select c, TI, FI), and we know that TI and FI have the same opcode.
283 Instruction *InstCombiner::foldSelectOpOp(SelectInst &SI, Instruction *TI,
284                                           Instruction *FI) {
285   // Don't break up min/max patterns. The hasOneUse checks below prevent that
286   // for most cases, but vector min/max with bitcasts can be transformed. If the
287   // one-use restrictions are eased for other patterns, we still don't want to
288   // obfuscate min/max.
289   if ((match(&SI, m_SMin(m_Value(), m_Value())) ||
290        match(&SI, m_SMax(m_Value(), m_Value())) ||
291        match(&SI, m_UMin(m_Value(), m_Value())) ||
292        match(&SI, m_UMax(m_Value(), m_Value()))))
293     return nullptr;
294
295   // If this is a cast from the same type, merge.
296   if (TI->getNumOperands() == 1 && TI->isCast()) {
297     Type *FIOpndTy = FI->getOperand(0)->getType();
298     if (TI->getOperand(0)->getType() != FIOpndTy)
299       return nullptr;
300
301     // The select condition may be a vector. We may only change the operand
302     // type if the vector width remains the same (and matches the condition).
303     Type *CondTy = SI.getCondition()->getType();
304     if (CondTy->isVectorTy()) {
305       if (!FIOpndTy->isVectorTy())
306         return nullptr;
307       if (CondTy->getVectorNumElements() != FIOpndTy->getVectorNumElements())
308         return nullptr;
309
310       // TODO: If the backend knew how to deal with casts better, we could
311       // remove this limitation. For now, there's too much potential to create
312       // worse codegen by promoting the select ahead of size-altering casts
313       // (PR28160).
314       //
315       // Note that ValueTracking's matchSelectPattern() looks through casts
316       // without checking 'hasOneUse' when it matches min/max patterns, so this
317       // transform may end up happening anyway.
318       if (TI->getOpcode() != Instruction::BitCast &&
319           (!TI->hasOneUse() || !FI->hasOneUse()))
320         return nullptr;
321     } else if (!TI->hasOneUse() || !FI->hasOneUse()) {
322       // TODO: The one-use restrictions for a scalar select could be eased if
323       // the fold of a select in visitLoadInst() was enhanced to match a pattern
324       // that includes a cast.
325       return nullptr;
326     }
327
328     // Fold this by inserting a select from the input values.
329     Value *NewSI =
330         Builder.CreateSelect(SI.getCondition(), TI->getOperand(0),
331                              FI->getOperand(0), SI.getName() + ".v", &SI);
332     return CastInst::Create(Instruction::CastOps(TI->getOpcode()), NewSI,
333                             TI->getType());
334   }
335
336   // Only handle binary operators (including two-operand getelementptr) with
337   // one-use here. As with the cast case above, it may be possible to relax the
338   // one-use constraint, but that needs be examined carefully since it may not
339   // reduce the total number of instructions.
340   if (TI->getNumOperands() != 2 || FI->getNumOperands() != 2 ||
341       (!isa<BinaryOperator>(TI) && !isa<GetElementPtrInst>(TI)) ||
342       !TI->hasOneUse() || !FI->hasOneUse())
343     return nullptr;
344
345   // Figure out if the operations have any operands in common.
346   Value *MatchOp, *OtherOpT, *OtherOpF;
347   bool MatchIsOpZero;
348   if (TI->getOperand(0) == FI->getOperand(0)) {
349     MatchOp  = TI->getOperand(0);
350     OtherOpT = TI->getOperand(1);
351     OtherOpF = FI->getOperand(1);
352     MatchIsOpZero = true;
353   } else if (TI->getOperand(1) == FI->getOperand(1)) {
354     MatchOp  = TI->getOperand(1);
355     OtherOpT = TI->getOperand(0);
356     OtherOpF = FI->getOperand(0);
357     MatchIsOpZero = false;
358   } else if (!TI->isCommutative()) {
359     return nullptr;
360   } else if (TI->getOperand(0) == FI->getOperand(1)) {
361     MatchOp  = TI->getOperand(0);
362     OtherOpT = TI->getOperand(1);
363     OtherOpF = FI->getOperand(0);
364     MatchIsOpZero = true;
365   } else if (TI->getOperand(1) == FI->getOperand(0)) {
366     MatchOp  = TI->getOperand(1);
367     OtherOpT = TI->getOperand(0);
368     OtherOpF = FI->getOperand(1);
369     MatchIsOpZero = true;
370   } else {
371     return nullptr;
372   }
373
374   // If the select condition is a vector, the operands of the original select's
375   // operands also must be vectors. This may not be the case for getelementptr
376   // for example.
377   if (SI.getCondition()->getType()->isVectorTy() &&
378       (!OtherOpT->getType()->isVectorTy() ||
379        !OtherOpF->getType()->isVectorTy()))
380     return nullptr;
381
382   // If we reach here, they do have operations in common.
383   Value *NewSI = Builder.CreateSelect(SI.getCondition(), OtherOpT, OtherOpF,
384                                       SI.getName() + ".v", &SI);
385   Value *Op0 = MatchIsOpZero ? MatchOp : NewSI;
386   Value *Op1 = MatchIsOpZero ? NewSI : MatchOp;
387   if (auto *BO = dyn_cast<BinaryOperator>(TI)) {
388     BinaryOperator *NewBO = BinaryOperator::Create(BO->getOpcode(), Op0, Op1);
389     NewBO->copyIRFlags(TI);
390     NewBO->andIRFlags(FI);
391     return NewBO;
392   }
393   if (auto *TGEP = dyn_cast<GetElementPtrInst>(TI)) {
394     auto *FGEP = cast<GetElementPtrInst>(FI);
395     Type *ElementType = TGEP->getResultElementType();
396     return TGEP->isInBounds() && FGEP->isInBounds()
397                ? GetElementPtrInst::CreateInBounds(ElementType, Op0, {Op1})
398                : GetElementPtrInst::Create(ElementType, Op0, {Op1});
399   }
400   llvm_unreachable("Expected BinaryOperator or GEP");
401   return nullptr;
402 }
403
404 static bool isSelect01(const APInt &C1I, const APInt &C2I) {
405   if (!C1I.isNullValue() && !C2I.isNullValue()) // One side must be zero.
406     return false;
407   return C1I.isOneValue() || C1I.isAllOnesValue() ||
408          C2I.isOneValue() || C2I.isAllOnesValue();
409 }
410
411 /// Try to fold the select into one of the operands to allow further
412 /// optimization.
413 Instruction *InstCombiner::foldSelectIntoOp(SelectInst &SI, Value *TrueVal,
414                                             Value *FalseVal) {
415   // See the comment above GetSelectFoldableOperands for a description of the
416   // transformation we are doing here.
417   if (auto *TVI = dyn_cast<BinaryOperator>(TrueVal)) {
418     if (TVI->hasOneUse() && !isa<Constant>(FalseVal)) {
419       if (unsigned SFO = getSelectFoldableOperands(TVI)) {
420         unsigned OpToFold = 0;
421         if ((SFO & 1) && FalseVal == TVI->getOperand(0)) {
422           OpToFold = 1;
423         } else if ((SFO & 2) && FalseVal == TVI->getOperand(1)) {
424           OpToFold = 2;
425         }
426
427         if (OpToFold) {
428           APInt CI = getSelectFoldableConstant(TVI);
429           Value *OOp = TVI->getOperand(2-OpToFold);
430           // Avoid creating select between 2 constants unless it's selecting
431           // between 0, 1 and -1.
432           const APInt *OOpC;
433           bool OOpIsAPInt = match(OOp, m_APInt(OOpC));
434           if (!isa<Constant>(OOp) || (OOpIsAPInt && isSelect01(CI, *OOpC))) {
435             Value *C = ConstantInt::get(OOp->getType(), CI);
436             Value *NewSel = Builder.CreateSelect(SI.getCondition(), OOp, C);
437             NewSel->takeName(TVI);
438             BinaryOperator *BO = BinaryOperator::Create(TVI->getOpcode(),
439                                                         FalseVal, NewSel);
440             BO->copyIRFlags(TVI);
441             return BO;
442           }
443         }
444       }
445     }
446   }
447
448   if (auto *FVI = dyn_cast<BinaryOperator>(FalseVal)) {
449     if (FVI->hasOneUse() && !isa<Constant>(TrueVal)) {
450       if (unsigned SFO = getSelectFoldableOperands(FVI)) {
451         unsigned OpToFold = 0;
452         if ((SFO & 1) && TrueVal == FVI->getOperand(0)) {
453           OpToFold = 1;
454         } else if ((SFO & 2) && TrueVal == FVI->getOperand(1)) {
455           OpToFold = 2;
456         }
457
458         if (OpToFold) {
459           APInt CI = getSelectFoldableConstant(FVI);
460           Value *OOp = FVI->getOperand(2-OpToFold);
461           // Avoid creating select between 2 constants unless it's selecting
462           // between 0, 1 and -1.
463           const APInt *OOpC;
464           bool OOpIsAPInt = match(OOp, m_APInt(OOpC));
465           if (!isa<Constant>(OOp) || (OOpIsAPInt && isSelect01(CI, *OOpC))) {
466             Value *C = ConstantInt::get(OOp->getType(), CI);
467             Value *NewSel = Builder.CreateSelect(SI.getCondition(), C, OOp);
468             NewSel->takeName(FVI);
469             BinaryOperator *BO = BinaryOperator::Create(FVI->getOpcode(),
470                                                         TrueVal, NewSel);
471             BO->copyIRFlags(FVI);
472             return BO;
473           }
474         }
475       }
476     }
477   }
478
479   return nullptr;
480 }
481
482 /// We want to turn:
483 ///   (select (icmp eq (and X, Y), 0), (and (lshr X, Z), 1), 1)
484 /// into:
485 ///   zext (icmp ne i32 (and X, (or Y, (shl 1, Z))), 0)
486 /// Note:
487 ///   Z may be 0 if lshr is missing.
488 /// Worst-case scenario is that we will replace 5 instructions with 5 different
489 /// instructions, but we got rid of select.
490 static Instruction *foldSelectICmpAndAnd(Type *SelType, const ICmpInst *Cmp,
491                                          Value *TVal, Value *FVal,
492                                          InstCombiner::BuilderTy &Builder) {
493   if (!(Cmp->hasOneUse() && Cmp->getOperand(0)->hasOneUse() &&
494         Cmp->getPredicate() == ICmpInst::ICMP_EQ &&
495         match(Cmp->getOperand(1), m_Zero()) && match(FVal, m_One())))
496     return nullptr;
497
498   // The TrueVal has general form of:  and %B, 1
499   Value *B;
500   if (!match(TVal, m_OneUse(m_And(m_Value(B), m_One()))))
501     return nullptr;
502
503   // Where %B may be optionally shifted:  lshr %X, %Z.
504   Value *X, *Z;
505   const bool HasShift = match(B, m_OneUse(m_LShr(m_Value(X), m_Value(Z))));
506   if (!HasShift)
507     X = B;
508
509   Value *Y;
510   if (!match(Cmp->getOperand(0), m_c_And(m_Specific(X), m_Value(Y))))
511     return nullptr;
512
513   // ((X & Y) == 0) ? ((X >> Z) & 1) : 1 --> (X & (Y | (1 << Z))) != 0
514   // ((X & Y) == 0) ? (X & 1) : 1 --> (X & (Y | 1)) != 0
515   Constant *One = ConstantInt::get(SelType, 1);
516   Value *MaskB = HasShift ? Builder.CreateShl(One, Z) : One;
517   Value *FullMask = Builder.CreateOr(Y, MaskB);
518   Value *MaskedX = Builder.CreateAnd(X, FullMask);
519   Value *ICmpNeZero = Builder.CreateIsNotNull(MaskedX);
520   return new ZExtInst(ICmpNeZero, SelType);
521 }
522
523 /// We want to turn:
524 ///   (select (icmp eq (and X, C1), 0), Y, (or Y, C2))
525 /// into:
526 ///   (or (shl (and X, C1), C3), Y)
527 /// iff:
528 ///   C1 and C2 are both powers of 2
529 /// where:
530 ///   C3 = Log(C2) - Log(C1)
531 ///
532 /// This transform handles cases where:
533 /// 1. The icmp predicate is inverted
534 /// 2. The select operands are reversed
535 /// 3. The magnitude of C2 and C1 are flipped
536 static Value *foldSelectICmpAndOr(const ICmpInst *IC, Value *TrueVal,
537                                   Value *FalseVal,
538                                   InstCombiner::BuilderTy &Builder) {
539   // Only handle integer compares. Also, if this is a vector select, we need a
540   // vector compare.
541   if (!TrueVal->getType()->isIntOrIntVectorTy() ||
542       TrueVal->getType()->isVectorTy() != IC->getType()->isVectorTy())
543     return nullptr;
544
545   Value *CmpLHS = IC->getOperand(0);
546   Value *CmpRHS = IC->getOperand(1);
547
548   Value *V;
549   unsigned C1Log;
550   bool IsEqualZero;
551   bool NeedAnd = false;
552   if (IC->isEquality()) {
553     if (!match(CmpRHS, m_Zero()))
554       return nullptr;
555
556     const APInt *C1;
557     if (!match(CmpLHS, m_And(m_Value(), m_Power2(C1))))
558       return nullptr;
559
560     V = CmpLHS;
561     C1Log = C1->logBase2();
562     IsEqualZero = IC->getPredicate() == ICmpInst::ICMP_EQ;
563   } else if (IC->getPredicate() == ICmpInst::ICMP_SLT ||
564              IC->getPredicate() == ICmpInst::ICMP_SGT) {
565     // We also need to recognize (icmp slt (trunc (X)), 0) and
566     // (icmp sgt (trunc (X)), -1).
567     IsEqualZero = IC->getPredicate() == ICmpInst::ICMP_SGT;
568     if ((IsEqualZero && !match(CmpRHS, m_AllOnes())) ||
569         (!IsEqualZero && !match(CmpRHS, m_Zero())))
570       return nullptr;
571
572     if (!match(CmpLHS, m_OneUse(m_Trunc(m_Value(V)))))
573       return nullptr;
574
575     C1Log = CmpLHS->getType()->getScalarSizeInBits() - 1;
576     NeedAnd = true;
577   } else {
578     return nullptr;
579   }
580
581   const APInt *C2;
582   bool OrOnTrueVal = false;
583   bool OrOnFalseVal = match(FalseVal, m_Or(m_Specific(TrueVal), m_Power2(C2)));
584   if (!OrOnFalseVal)
585     OrOnTrueVal = match(TrueVal, m_Or(m_Specific(FalseVal), m_Power2(C2)));
586
587   if (!OrOnFalseVal && !OrOnTrueVal)
588     return nullptr;
589
590   Value *Y = OrOnFalseVal ? TrueVal : FalseVal;
591
592   unsigned C2Log = C2->logBase2();
593
594   bool NeedXor = (!IsEqualZero && OrOnFalseVal) || (IsEqualZero && OrOnTrueVal);
595   bool NeedShift = C1Log != C2Log;
596   bool NeedZExtTrunc = Y->getType()->getScalarSizeInBits() !=
597                        V->getType()->getScalarSizeInBits();
598
599   // Make sure we don't create more instructions than we save.
600   Value *Or = OrOnFalseVal ? FalseVal : TrueVal;
601   if ((NeedShift + NeedXor + NeedZExtTrunc) >
602       (IC->hasOneUse() + Or->hasOneUse()))
603     return nullptr;
604
605   if (NeedAnd) {
606     // Insert the AND instruction on the input to the truncate.
607     APInt C1 = APInt::getOneBitSet(V->getType()->getScalarSizeInBits(), C1Log);
608     V = Builder.CreateAnd(V, ConstantInt::get(V->getType(), C1));
609   }
610
611   if (C2Log > C1Log) {
612     V = Builder.CreateZExtOrTrunc(V, Y->getType());
613     V = Builder.CreateShl(V, C2Log - C1Log);
614   } else if (C1Log > C2Log) {
615     V = Builder.CreateLShr(V, C1Log - C2Log);
616     V = Builder.CreateZExtOrTrunc(V, Y->getType());
617   } else
618     V = Builder.CreateZExtOrTrunc(V, Y->getType());
619
620   if (NeedXor)
621     V = Builder.CreateXor(V, *C2);
622
623   return Builder.CreateOr(V, Y);
624 }
625
626 /// Transform patterns such as: (a > b) ? a - b : 0
627 /// into: ((a > b) ? a : b) - b)
628 /// This produces a canonical max pattern that is more easily recognized by the
629 /// backend and converted into saturated subtraction instructions if those
630 /// exist.
631 /// There are 8 commuted/swapped variants of this pattern.
632 /// TODO: Also support a - UMIN(a,b) patterns.
633 static Value *canonicalizeSaturatedSubtract(const ICmpInst *ICI,
634                                             const Value *TrueVal,
635                                             const Value *FalseVal,
636                                             InstCombiner::BuilderTy &Builder) {
637   ICmpInst::Predicate Pred = ICI->getPredicate();
638   if (!ICmpInst::isUnsigned(Pred))
639     return nullptr;
640
641   // (b > a) ? 0 : a - b -> (b <= a) ? a - b : 0
642   if (match(TrueVal, m_Zero())) {
643     Pred = ICmpInst::getInversePredicate(Pred);
644     std::swap(TrueVal, FalseVal);
645   }
646   if (!match(FalseVal, m_Zero()))
647     return nullptr;
648
649   Value *A = ICI->getOperand(0);
650   Value *B = ICI->getOperand(1);
651   if (Pred == ICmpInst::ICMP_ULE || Pred == ICmpInst::ICMP_ULT) {
652     // (b < a) ? a - b : 0 -> (a > b) ? a - b : 0
653     std::swap(A, B);
654     Pred = ICmpInst::getSwappedPredicate(Pred);
655   }
656
657   assert((Pred == ICmpInst::ICMP_UGE || Pred == ICmpInst::ICMP_UGT) &&
658          "Unexpected isUnsigned predicate!");
659
660   // Account for swapped form of subtraction: ((a > b) ? b - a : 0).
661   bool IsNegative = false;
662   if (match(TrueVal, m_Sub(m_Specific(B), m_Specific(A))))
663     IsNegative = true;
664   else if (!match(TrueVal, m_Sub(m_Specific(A), m_Specific(B))))
665     return nullptr;
666
667   // If sub is used anywhere else, we wouldn't be able to eliminate it
668   // afterwards.
669   if (!TrueVal->hasOneUse())
670     return nullptr;
671
672   // All checks passed, convert to canonical unsigned saturated subtraction
673   // form: sub(max()).
674   // (a > b) ? a - b : 0 -> ((a > b) ? a : b) - b)
675   Value *Max = Builder.CreateSelect(Builder.CreateICmp(Pred, A, B), A, B);
676   return IsNegative ? Builder.CreateSub(B, Max) : Builder.CreateSub(Max, B);
677 }
678
679 /// Attempt to fold a cttz/ctlz followed by a icmp plus select into a single
680 /// call to cttz/ctlz with flag 'is_zero_undef' cleared.
681 ///
682 /// For example, we can fold the following code sequence:
683 /// \code
684 ///   %0 = tail call i32 @llvm.cttz.i32(i32 %x, i1 true)
685 ///   %1 = icmp ne i32 %x, 0
686 ///   %2 = select i1 %1, i32 %0, i32 32
687 /// \code
688 ///
689 /// into:
690 ///   %0 = tail call i32 @llvm.cttz.i32(i32 %x, i1 false)
691 static Value *foldSelectCttzCtlz(ICmpInst *ICI, Value *TrueVal, Value *FalseVal,
692                                  InstCombiner::BuilderTy &Builder) {
693   ICmpInst::Predicate Pred = ICI->getPredicate();
694   Value *CmpLHS = ICI->getOperand(0);
695   Value *CmpRHS = ICI->getOperand(1);
696
697   // Check if the condition value compares a value for equality against zero.
698   if (!ICI->isEquality() || !match(CmpRHS, m_Zero()))
699     return nullptr;
700
701   Value *Count = FalseVal;
702   Value *ValueOnZero = TrueVal;
703   if (Pred == ICmpInst::ICMP_NE)
704     std::swap(Count, ValueOnZero);
705
706   // Skip zero extend/truncate.
707   Value *V = nullptr;
708   if (match(Count, m_ZExt(m_Value(V))) ||
709       match(Count, m_Trunc(m_Value(V))))
710     Count = V;
711
712   // Check that 'Count' is a call to intrinsic cttz/ctlz. Also check that the
713   // input to the cttz/ctlz is used as LHS for the compare instruction.
714   if (!match(Count, m_Intrinsic<Intrinsic::cttz>(m_Specific(CmpLHS))) &&
715       !match(Count, m_Intrinsic<Intrinsic::ctlz>(m_Specific(CmpLHS))))
716     return nullptr;
717
718   IntrinsicInst *II = cast<IntrinsicInst>(Count);
719
720   // Check if the value propagated on zero is a constant number equal to the
721   // sizeof in bits of 'Count'.
722   unsigned SizeOfInBits = Count->getType()->getScalarSizeInBits();
723   if (match(ValueOnZero, m_SpecificInt(SizeOfInBits))) {
724     // Explicitly clear the 'undef_on_zero' flag.
725     IntrinsicInst *NewI = cast<IntrinsicInst>(II->clone());
726     NewI->setArgOperand(1, ConstantInt::getFalse(NewI->getContext()));
727     Builder.Insert(NewI);
728     return Builder.CreateZExtOrTrunc(NewI, ValueOnZero->getType());
729   }
730
731   // If the ValueOnZero is not the bitwidth, we can at least make use of the
732   // fact that the cttz/ctlz result will not be used if the input is zero, so
733   // it's okay to relax it to undef for that case.
734   if (II->hasOneUse() && !match(II->getArgOperand(1), m_One()))
735     II->setArgOperand(1, ConstantInt::getTrue(II->getContext()));
736
737   return nullptr;
738 }
739
740 /// Return true if we find and adjust an icmp+select pattern where the compare
741 /// is with a constant that can be incremented or decremented to match the
742 /// minimum or maximum idiom.
743 static bool adjustMinMax(SelectInst &Sel, ICmpInst &Cmp) {
744   ICmpInst::Predicate Pred = Cmp.getPredicate();
745   Value *CmpLHS = Cmp.getOperand(0);
746   Value *CmpRHS = Cmp.getOperand(1);
747   Value *TrueVal = Sel.getTrueValue();
748   Value *FalseVal = Sel.getFalseValue();
749
750   // We may move or edit the compare, so make sure the select is the only user.
751   const APInt *CmpC;
752   if (!Cmp.hasOneUse() || !match(CmpRHS, m_APInt(CmpC)))
753     return false;
754
755   // These transforms only work for selects of integers or vector selects of
756   // integer vectors.
757   Type *SelTy = Sel.getType();
758   auto *SelEltTy = dyn_cast<IntegerType>(SelTy->getScalarType());
759   if (!SelEltTy || SelTy->isVectorTy() != Cmp.getType()->isVectorTy())
760     return false;
761
762   Constant *AdjustedRHS;
763   if (Pred == ICmpInst::ICMP_UGT || Pred == ICmpInst::ICMP_SGT)
764     AdjustedRHS = ConstantInt::get(CmpRHS->getType(), *CmpC + 1);
765   else if (Pred == ICmpInst::ICMP_ULT || Pred == ICmpInst::ICMP_SLT)
766     AdjustedRHS = ConstantInt::get(CmpRHS->getType(), *CmpC - 1);
767   else
768     return false;
769
770   // X > C ? X : C+1  -->  X < C+1 ? C+1 : X
771   // X < C ? X : C-1  -->  X > C-1 ? C-1 : X
772   if ((CmpLHS == TrueVal && AdjustedRHS == FalseVal) ||
773       (CmpLHS == FalseVal && AdjustedRHS == TrueVal)) {
774     ; // Nothing to do here. Values match without any sign/zero extension.
775   }
776   // Types do not match. Instead of calculating this with mixed types, promote
777   // all to the larger type. This enables scalar evolution to analyze this
778   // expression.
779   else if (CmpRHS->getType()->getScalarSizeInBits() < SelEltTy->getBitWidth()) {
780     Constant *SextRHS = ConstantExpr::getSExt(AdjustedRHS, SelTy);
781
782     // X = sext x; x >s c ? X : C+1 --> X = sext x; X <s C+1 ? C+1 : X
783     // X = sext x; x <s c ? X : C-1 --> X = sext x; X >s C-1 ? C-1 : X
784     // X = sext x; x >u c ? X : C+1 --> X = sext x; X <u C+1 ? C+1 : X
785     // X = sext x; x <u c ? X : C-1 --> X = sext x; X >u C-1 ? C-1 : X
786     if (match(TrueVal, m_SExt(m_Specific(CmpLHS))) && SextRHS == FalseVal) {
787       CmpLHS = TrueVal;
788       AdjustedRHS = SextRHS;
789     } else if (match(FalseVal, m_SExt(m_Specific(CmpLHS))) &&
790                SextRHS == TrueVal) {
791       CmpLHS = FalseVal;
792       AdjustedRHS = SextRHS;
793     } else if (Cmp.isUnsigned()) {
794       Constant *ZextRHS = ConstantExpr::getZExt(AdjustedRHS, SelTy);
795       // X = zext x; x >u c ? X : C+1 --> X = zext x; X <u C+1 ? C+1 : X
796       // X = zext x; x <u c ? X : C-1 --> X = zext x; X >u C-1 ? C-1 : X
797       // zext + signed compare cannot be changed:
798       //    0xff <s 0x00, but 0x00ff >s 0x0000
799       if (match(TrueVal, m_ZExt(m_Specific(CmpLHS))) && ZextRHS == FalseVal) {
800         CmpLHS = TrueVal;
801         AdjustedRHS = ZextRHS;
802       } else if (match(FalseVal, m_ZExt(m_Specific(CmpLHS))) &&
803                  ZextRHS == TrueVal) {
804         CmpLHS = FalseVal;
805         AdjustedRHS = ZextRHS;
806       } else {
807         return false;
808       }
809     } else {
810       return false;
811     }
812   } else {
813     return false;
814   }
815
816   Pred = ICmpInst::getSwappedPredicate(Pred);
817   CmpRHS = AdjustedRHS;
818   std::swap(FalseVal, TrueVal);
819   Cmp.setPredicate(Pred);
820   Cmp.setOperand(0, CmpLHS);
821   Cmp.setOperand(1, CmpRHS);
822   Sel.setOperand(1, TrueVal);
823   Sel.setOperand(2, FalseVal);
824   Sel.swapProfMetadata();
825
826   // Move the compare instruction right before the select instruction. Otherwise
827   // the sext/zext value may be defined after the compare instruction uses it.
828   Cmp.moveBefore(&Sel);
829
830   return true;
831 }
832
833 /// If this is an integer min/max (icmp + select) with a constant operand,
834 /// create the canonical icmp for the min/max operation and canonicalize the
835 /// constant to the 'false' operand of the select:
836 /// select (icmp Pred X, C1), C2, X --> select (icmp Pred' X, C2), X, C2
837 /// Note: if C1 != C2, this will change the icmp constant to the existing
838 /// constant operand of the select.
839 static Instruction *
840 canonicalizeMinMaxWithConstant(SelectInst &Sel, ICmpInst &Cmp,
841                                InstCombiner::BuilderTy &Builder) {
842   if (!Cmp.hasOneUse() || !isa<Constant>(Cmp.getOperand(1)))
843     return nullptr;
844
845   // Canonicalize the compare predicate based on whether we have min or max.
846   Value *LHS, *RHS;
847   SelectPatternResult SPR = matchSelectPattern(&Sel, LHS, RHS);
848   if (!SelectPatternResult::isMinOrMax(SPR.Flavor))
849     return nullptr;
850
851   // Is this already canonical?
852   ICmpInst::Predicate CanonicalPred = getMinMaxPred(SPR.Flavor);
853   if (Cmp.getOperand(0) == LHS && Cmp.getOperand(1) == RHS &&
854       Cmp.getPredicate() == CanonicalPred)
855     return nullptr;
856
857   // Create the canonical compare and plug it into the select.
858   Sel.setCondition(Builder.CreateICmp(CanonicalPred, LHS, RHS));
859
860   // If the select operands did not change, we're done.
861   if (Sel.getTrueValue() == LHS && Sel.getFalseValue() == RHS)
862     return &Sel;
863
864   // If we are swapping the select operands, swap the metadata too.
865   assert(Sel.getTrueValue() == RHS && Sel.getFalseValue() == LHS &&
866          "Unexpected results from matchSelectPattern");
867   Sel.setTrueValue(LHS);
868   Sel.setFalseValue(RHS);
869   Sel.swapProfMetadata();
870   return &Sel;
871 }
872
873 /// There are many select variants for each of ABS/NABS.
874 /// In matchSelectPattern(), there are different compare constants, compare
875 /// predicates/operands and select operands.
876 /// In isKnownNegation(), there are different formats of negated operands.
877 /// Canonicalize all these variants to 1 pattern.
878 /// This makes CSE more likely.
879 static Instruction *canonicalizeAbsNabs(SelectInst &Sel, ICmpInst &Cmp,
880                                         InstCombiner::BuilderTy &Builder) {
881   if (!Cmp.hasOneUse() || !isa<Constant>(Cmp.getOperand(1)))
882     return nullptr;
883
884   // Choose a sign-bit check for the compare (likely simpler for codegen).
885   // ABS:  (X <s 0) ? -X : X
886   // NABS: (X <s 0) ? X : -X
887   Value *LHS, *RHS;
888   SelectPatternFlavor SPF = matchSelectPattern(&Sel, LHS, RHS).Flavor;
889   if (SPF != SelectPatternFlavor::SPF_ABS &&
890       SPF != SelectPatternFlavor::SPF_NABS)
891     return nullptr;
892
893   Value *TVal = Sel.getTrueValue();
894   Value *FVal = Sel.getFalseValue();
895   assert(isKnownNegation(TVal, FVal) &&
896          "Unexpected result from matchSelectPattern");
897
898   // The compare may use the negated abs()/nabs() operand, or it may use
899   // negation in non-canonical form such as: sub A, B.
900   bool CmpUsesNegatedOp = match(Cmp.getOperand(0), m_Neg(m_Specific(TVal))) ||
901                           match(Cmp.getOperand(0), m_Neg(m_Specific(FVal)));
902
903   bool CmpCanonicalized = !CmpUsesNegatedOp &&
904                           match(Cmp.getOperand(1), m_ZeroInt()) &&
905                           Cmp.getPredicate() == ICmpInst::ICMP_SLT;
906   bool RHSCanonicalized = match(RHS, m_Neg(m_Specific(LHS)));
907
908   // Is this already canonical?
909   if (CmpCanonicalized && RHSCanonicalized)
910     return nullptr;
911
912   // If RHS is used by other instructions except compare and select, don't
913   // canonicalize it to not increase the instruction count.
914   if (!(RHS->hasOneUse() || (RHS->hasNUses(2) && CmpUsesNegatedOp)))
915     return nullptr;
916
917   // Create the canonical compare: icmp slt LHS 0.
918   if (!CmpCanonicalized) {
919     Cmp.setPredicate(ICmpInst::ICMP_SLT);
920     Cmp.setOperand(1, ConstantInt::getNullValue(Cmp.getOperand(0)->getType()));
921     if (CmpUsesNegatedOp)
922       Cmp.setOperand(0, LHS);
923   }
924
925   // Create the canonical RHS: RHS = sub (0, LHS).
926   if (!RHSCanonicalized) {
927     assert(RHS->hasOneUse() && "RHS use number is not right");
928     RHS = Builder.CreateNeg(LHS);
929     if (TVal == LHS) {
930       Sel.setFalseValue(RHS);
931       FVal = RHS;
932     } else {
933       Sel.setTrueValue(RHS);
934       TVal = RHS;
935     }
936   }
937
938   // If the select operands do not change, we're done.
939   if (SPF == SelectPatternFlavor::SPF_NABS) {
940     if (TVal == LHS)
941       return &Sel;
942     assert(FVal == LHS && "Unexpected results from matchSelectPattern");
943   } else {
944     if (FVal == LHS)
945       return &Sel;
946     assert(TVal == LHS && "Unexpected results from matchSelectPattern");
947   }
948
949   // We are swapping the select operands, so swap the metadata too.
950   Sel.setTrueValue(FVal);
951   Sel.setFalseValue(TVal);
952   Sel.swapProfMetadata();
953   return &Sel;
954 }
955
956 /// Visit a SelectInst that has an ICmpInst as its first operand.
957 Instruction *InstCombiner::foldSelectInstWithICmp(SelectInst &SI,
958                                                   ICmpInst *ICI) {
959   Value *TrueVal = SI.getTrueValue();
960   Value *FalseVal = SI.getFalseValue();
961
962   if (Instruction *NewSel = canonicalizeMinMaxWithConstant(SI, *ICI, Builder))
963     return NewSel;
964
965   if (Instruction *NewAbs = canonicalizeAbsNabs(SI, *ICI, Builder))
966     return NewAbs;
967
968   bool Changed = adjustMinMax(SI, *ICI);
969
970   if (Value *V = foldSelectICmpAnd(SI, ICI, Builder))
971     return replaceInstUsesWith(SI, V);
972
973   // NOTE: if we wanted to, this is where to detect integer MIN/MAX
974   ICmpInst::Predicate Pred = ICI->getPredicate();
975   Value *CmpLHS = ICI->getOperand(0);
976   Value *CmpRHS = ICI->getOperand(1);
977   if (CmpRHS != CmpLHS && isa<Constant>(CmpRHS)) {
978     if (CmpLHS == TrueVal && Pred == ICmpInst::ICMP_EQ) {
979       // Transform (X == C) ? X : Y -> (X == C) ? C : Y
980       SI.setOperand(1, CmpRHS);
981       Changed = true;
982     } else if (CmpLHS == FalseVal && Pred == ICmpInst::ICMP_NE) {
983       // Transform (X != C) ? Y : X -> (X != C) ? Y : C
984       SI.setOperand(2, CmpRHS);
985       Changed = true;
986     }
987   }
988
989   // FIXME: This code is nearly duplicated in InstSimplify. Using/refactoring
990   // decomposeBitTestICmp() might help.
991   {
992     unsigned BitWidth =
993         DL.getTypeSizeInBits(TrueVal->getType()->getScalarType());
994     APInt MinSignedValue = APInt::getSignedMinValue(BitWidth);
995     Value *X;
996     const APInt *Y, *C;
997     bool TrueWhenUnset;
998     bool IsBitTest = false;
999     if (ICmpInst::isEquality(Pred) &&
1000         match(CmpLHS, m_And(m_Value(X), m_Power2(Y))) &&
1001         match(CmpRHS, m_Zero())) {
1002       IsBitTest = true;
1003       TrueWhenUnset = Pred == ICmpInst::ICMP_EQ;
1004     } else if (Pred == ICmpInst::ICMP_SLT && match(CmpRHS, m_Zero())) {
1005       X = CmpLHS;
1006       Y = &MinSignedValue;
1007       IsBitTest = true;
1008       TrueWhenUnset = false;
1009     } else if (Pred == ICmpInst::ICMP_SGT && match(CmpRHS, m_AllOnes())) {
1010       X = CmpLHS;
1011       Y = &MinSignedValue;
1012       IsBitTest = true;
1013       TrueWhenUnset = true;
1014     }
1015     if (IsBitTest) {
1016       Value *V = nullptr;
1017       // (X & Y) == 0 ? X : X ^ Y  --> X & ~Y
1018       if (TrueWhenUnset && TrueVal == X &&
1019           match(FalseVal, m_Xor(m_Specific(X), m_APInt(C))) && *Y == *C)
1020         V = Builder.CreateAnd(X, ~(*Y));
1021       // (X & Y) != 0 ? X ^ Y : X  --> X & ~Y
1022       else if (!TrueWhenUnset && FalseVal == X &&
1023                match(TrueVal, m_Xor(m_Specific(X), m_APInt(C))) && *Y == *C)
1024         V = Builder.CreateAnd(X, ~(*Y));
1025       // (X & Y) == 0 ? X ^ Y : X  --> X | Y
1026       else if (TrueWhenUnset && FalseVal == X &&
1027                match(TrueVal, m_Xor(m_Specific(X), m_APInt(C))) && *Y == *C)
1028         V = Builder.CreateOr(X, *Y);
1029       // (X & Y) != 0 ? X : X ^ Y  --> X | Y
1030       else if (!TrueWhenUnset && TrueVal == X &&
1031                match(FalseVal, m_Xor(m_Specific(X), m_APInt(C))) && *Y == *C)
1032         V = Builder.CreateOr(X, *Y);
1033
1034       if (V)
1035         return replaceInstUsesWith(SI, V);
1036     }
1037   }
1038
1039   if (Instruction *V =
1040           foldSelectICmpAndAnd(SI.getType(), ICI, TrueVal, FalseVal, Builder))
1041     return V;
1042
1043   if (Value *V = foldSelectICmpAndOr(ICI, TrueVal, FalseVal, Builder))
1044     return replaceInstUsesWith(SI, V);
1045
1046   if (Value *V = foldSelectCttzCtlz(ICI, TrueVal, FalseVal, Builder))
1047     return replaceInstUsesWith(SI, V);
1048
1049   if (Value *V = canonicalizeSaturatedSubtract(ICI, TrueVal, FalseVal, Builder))
1050     return replaceInstUsesWith(SI, V);
1051
1052   return Changed ? &SI : nullptr;
1053 }
1054
1055 /// SI is a select whose condition is a PHI node (but the two may be in
1056 /// different blocks). See if the true/false values (V) are live in all of the
1057 /// predecessor blocks of the PHI. For example, cases like this can't be mapped:
1058 ///
1059 ///   X = phi [ C1, BB1], [C2, BB2]
1060 ///   Y = add
1061 ///   Z = select X, Y, 0
1062 ///
1063 /// because Y is not live in BB1/BB2.
1064 static bool canSelectOperandBeMappingIntoPredBlock(const Value *V,
1065                                                    const SelectInst &SI) {
1066   // If the value is a non-instruction value like a constant or argument, it
1067   // can always be mapped.
1068   const Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V);
1069   if (!I) return true;
1070
1071   // If V is a PHI node defined in the same block as the condition PHI, we can
1072   // map the arguments.
1073   const PHINode *CondPHI = cast<PHINode>(SI.getCondition());
1074
1075   if (const PHINode *VP = dyn_cast<PHINode>(I))
1076     if (VP->getParent() == CondPHI->getParent())
1077       return true;
1078
1079   // Otherwise, if the PHI and select are defined in the same block and if V is
1080   // defined in a different block, then we can transform it.
1081   if (SI.getParent() == CondPHI->getParent() &&
1082       I->getParent() != CondPHI->getParent())
1083     return true;
1084
1085   // Otherwise we have a 'hard' case and we can't tell without doing more
1086   // detailed dominator based analysis, punt.
1087   return false;
1088 }
1089
1090 /// We have an SPF (e.g. a min or max) of an SPF of the form:
1091 ///   SPF2(SPF1(A, B), C)
1092 Instruction *InstCombiner::foldSPFofSPF(Instruction *Inner,
1093                                         SelectPatternFlavor SPF1,
1094                                         Value *A, Value *B,
1095                                         Instruction &Outer,
1096                                         SelectPatternFlavor SPF2, Value *C) {
1097   if (Outer.getType() != Inner->getType())
1098     return nullptr;
1099
1100   if (C == A || C == B) {
1101     // MAX(MAX(A, B), B) -> MAX(A, B)
1102     // MIN(MIN(a, b), a) -> MIN(a, b)
1103     // TODO: This could be done in instsimplify.
1104     if (SPF1 == SPF2 && SelectPatternResult::isMinOrMax(SPF1))
1105       return replaceInstUsesWith(Outer, Inner);
1106
1107     // MAX(MIN(a, b), a) -> a
1108     // MIN(MAX(a, b), a) -> a
1109     // TODO: This could be done in instsimplify.
1110     if ((SPF1 == SPF_SMIN && SPF2 == SPF_SMAX) ||
1111         (SPF1 == SPF_SMAX && SPF2 == SPF_SMIN) ||
1112         (SPF1 == SPF_UMIN && SPF2 == SPF_UMAX) ||
1113         (SPF1 == SPF_UMAX && SPF2 == SPF_UMIN))
1114       return replaceInstUsesWith(Outer, C);
1115   }
1116
1117   if (SPF1 == SPF2) {
1118     const APInt *CB, *CC;
1119     if (match(B, m_APInt(CB)) && match(C, m_APInt(CC))) {
1120       // MIN(MIN(A, 23), 97) -> MIN(A, 23)
1121       // MAX(MAX(A, 97), 23) -> MAX(A, 97)
1122       // TODO: This could be done in instsimplify.
1123       if ((SPF1 == SPF_UMIN && CB->ule(*CC)) ||
1124           (SPF1 == SPF_SMIN && CB->sle(*CC)) ||
1125           (SPF1 == SPF_UMAX && CB->uge(*CC)) ||
1126           (SPF1 == SPF_SMAX && CB->sge(*CC)))
1127         return replaceInstUsesWith(Outer, Inner);
1128
1129       // MIN(MIN(A, 97), 23) -> MIN(A, 23)
1130       // MAX(MAX(A, 23), 97) -> MAX(A, 97)
1131       if ((SPF1 == SPF_UMIN && CB->ugt(*CC)) ||
1132           (SPF1 == SPF_SMIN && CB->sgt(*CC)) ||
1133           (SPF1 == SPF_UMAX && CB->ult(*CC)) ||
1134           (SPF1 == SPF_SMAX && CB->slt(*CC))) {
1135         Outer.replaceUsesOfWith(Inner, A);
1136         return &Outer;
1137       }
1138     }
1139   }
1140
1141   // ABS(ABS(X)) -> ABS(X)
1142   // NABS(NABS(X)) -> NABS(X)
1143   // TODO: This could be done in instsimplify.
1144   if (SPF1 == SPF2 && (SPF1 == SPF_ABS || SPF1 == SPF_NABS)) {
1145     return replaceInstUsesWith(Outer, Inner);
1146   }
1147
1148   // ABS(NABS(X)) -> ABS(X)
1149   // NABS(ABS(X)) -> NABS(X)
1150   if ((SPF1 == SPF_ABS && SPF2 == SPF_NABS) ||
1151       (SPF1 == SPF_NABS && SPF2 == SPF_ABS)) {
1152     SelectInst *SI = cast<SelectInst>(Inner);
1153     Value *NewSI =
1154         Builder.CreateSelect(SI->getCondition(), SI->getFalseValue(),
1155                              SI->getTrueValue(), SI->getName(), SI);
1156     return replaceInstUsesWith(Outer, NewSI);
1157   }
1158
1159   auto IsFreeOrProfitableToInvert =
1160       [&](Value *V, Value *&NotV, bool &ElidesXor) {
1161     if (match(V, m_Not(m_Value(NotV)))) {
1162       // If V has at most 2 uses then we can get rid of the xor operation
1163       // entirely.
1164       ElidesXor |= !V->hasNUsesOrMore(3);
1165       return true;
1166     }
1167
1168     if (IsFreeToInvert(V, !V->hasNUsesOrMore(3))) {
1169       NotV = nullptr;
1170       return true;
1171     }
1172
1173     return false;
1174   };
1175
1176   Value *NotA, *NotB, *NotC;
1177   bool ElidesXor = false;
1178
1179   // MIN(MIN(~A, ~B), ~C) == ~MAX(MAX(A, B), C)
1180   // MIN(MAX(~A, ~B), ~C) == ~MAX(MIN(A, B), C)
1181   // MAX(MIN(~A, ~B), ~C) == ~MIN(MAX(A, B), C)
1182   // MAX(MAX(~A, ~B), ~C) == ~MIN(MIN(A, B), C)
1183   //
1184   // This transform is performance neutral if we can elide at least one xor from
1185   // the set of three operands, since we'll be tacking on an xor at the very
1186   // end.
1187   if (SelectPatternResult::isMinOrMax(SPF1) &&
1188       SelectPatternResult::isMinOrMax(SPF2) &&
1189       IsFreeOrProfitableToInvert(A, NotA, ElidesXor) &&
1190       IsFreeOrProfitableToInvert(B, NotB, ElidesXor) &&
1191       IsFreeOrProfitableToInvert(C, NotC, ElidesXor) && ElidesXor) {
1192     if (!NotA)
1193       NotA = Builder.CreateNot(A);
1194     if (!NotB)
1195       NotB = Builder.CreateNot(B);
1196     if (!NotC)
1197       NotC = Builder.CreateNot(C);
1198
1199     Value *NewInner = createMinMax(Builder, getInverseMinMaxFlavor(SPF1), NotA,
1200                                    NotB);
1201     Value *NewOuter = Builder.CreateNot(
1202         createMinMax(Builder, getInverseMinMaxFlavor(SPF2), NewInner, NotC));
1203     return replaceInstUsesWith(Outer, NewOuter);
1204   }
1205
1206   return nullptr;
1207 }
1208
1209 /// Turn select C, (X + Y), (X - Y) --> (X + (select C, Y, (-Y))).
1210 /// This is even legal for FP.
1211 static Instruction *foldAddSubSelect(SelectInst &SI,
1212                                      InstCombiner::BuilderTy &Builder) {
1213   Value *CondVal = SI.getCondition();
1214   Value *TrueVal = SI.getTrueValue();
1215   Value *FalseVal = SI.getFalseValue();
1216   auto *TI = dyn_cast<Instruction>(TrueVal);
1217   auto *FI = dyn_cast<Instruction>(FalseVal);
1218   if (!TI || !FI || !TI->hasOneUse() || !FI->hasOneUse())
1219     return nullptr;
1220
1221   Instruction *AddOp = nullptr, *SubOp = nullptr;
1222   if ((TI->getOpcode() == Instruction::Sub &&
1223        FI->getOpcode() == Instruction::Add) ||
1224       (TI->getOpcode() == Instruction::FSub &&
1225        FI->getOpcode() == Instruction::FAdd)) {
1226     AddOp = FI;
1227     SubOp = TI;
1228   } else if ((FI->getOpcode() == Instruction::Sub &&
1229               TI->getOpcode() == Instruction::Add) ||
1230              (FI->getOpcode() == Instruction::FSub &&
1231               TI->getOpcode() == Instruction::FAdd)) {
1232     AddOp = TI;
1233     SubOp = FI;
1234   }
1235
1236   if (AddOp) {
1237     Value *OtherAddOp = nullptr;
1238     if (SubOp->getOperand(0) == AddOp->getOperand(0)) {
1239       OtherAddOp = AddOp->getOperand(1);
1240     } else if (SubOp->getOperand(0) == AddOp->getOperand(1)) {
1241       OtherAddOp = AddOp->getOperand(0);
1242     }
1243
1244     if (OtherAddOp) {
1245       // So at this point we know we have (Y -> OtherAddOp):
1246       //        select C, (add X, Y), (sub X, Z)
1247       Value *NegVal; // Compute -Z
1248       if (SI.getType()->isFPOrFPVectorTy()) {
1249         NegVal = Builder.CreateFNeg(SubOp->getOperand(1));
1250         if (Instruction *NegInst = dyn_cast<Instruction>(NegVal)) {
1251           FastMathFlags Flags = AddOp->getFastMathFlags();
1252           Flags &= SubOp->getFastMathFlags();
1253           NegInst->setFastMathFlags(Flags);
1254         }
1255       } else {
1256         NegVal = Builder.CreateNeg(SubOp->getOperand(1));
1257       }
1258
1259       Value *NewTrueOp = OtherAddOp;
1260       Value *NewFalseOp = NegVal;
1261       if (AddOp != TI)
1262         std::swap(NewTrueOp, NewFalseOp);
1263       Value *NewSel = Builder.CreateSelect(CondVal, NewTrueOp, NewFalseOp,
1264                                            SI.getName() + ".p", &SI);
1265
1266       if (SI.getType()->isFPOrFPVectorTy()) {
1267         Instruction *RI =
1268             BinaryOperator::CreateFAdd(SubOp->getOperand(0), NewSel);
1269
1270         FastMathFlags Flags = AddOp->getFastMathFlags();
1271         Flags &= SubOp->getFastMathFlags();
1272         RI->setFastMathFlags(Flags);
1273         return RI;
1274       } else
1275         return BinaryOperator::CreateAdd(SubOp->getOperand(0), NewSel);
1276     }
1277   }
1278   return nullptr;
1279 }
1280
1281 Instruction *InstCombiner::foldSelectExtConst(SelectInst &Sel) {
1282   Constant *C;
1283   if (!match(Sel.getTrueValue(), m_Constant(C)) &&
1284       !match(Sel.getFalseValue(), m_Constant(C)))
1285     return nullptr;
1286
1287   Instruction *ExtInst;
1288   if (!match(Sel.getTrueValue(), m_Instruction(ExtInst)) &&
1289       !match(Sel.getFalseValue(), m_Instruction(ExtInst)))
1290     return nullptr;
1291
1292   auto ExtOpcode = ExtInst->getOpcode();
1293   if (ExtOpcode != Instruction::ZExt && ExtOpcode != Instruction::SExt)
1294     return nullptr;
1295
1296   // If we are extending from a boolean type or if we can create a select that
1297   // has the same size operands as its condition, try to narrow the select.
1298   Value *X = ExtInst->getOperand(0);
1299   Type *SmallType = X->getType();
1300   Value *Cond = Sel.getCondition();
1301   auto *Cmp = dyn_cast<CmpInst>(Cond);
1302   if (!SmallType->isIntOrIntVectorTy(1) &&
1303       (!Cmp || Cmp->getOperand(0)->getType() != SmallType))
1304     return nullptr;
1305
1306   // If the constant is the same after truncation to the smaller type and
1307   // extension to the original type, we can narrow the select.
1308   Type *SelType = Sel.getType();
1309   Constant *TruncC = ConstantExpr::getTrunc(C, SmallType);
1310   Constant *ExtC = ConstantExpr::getCast(ExtOpcode, TruncC, SelType);
1311   if (ExtC == C) {
1312     Value *TruncCVal = cast<Value>(TruncC);
1313     if (ExtInst == Sel.getFalseValue())
1314       std::swap(X, TruncCVal);
1315
1316     // select Cond, (ext X), C --> ext(select Cond, X, C')
1317     // select Cond, C, (ext X) --> ext(select Cond, C', X)
1318     Value *NewSel = Builder.CreateSelect(Cond, X, TruncCVal, "narrow", &Sel);
1319     return CastInst::Create(Instruction::CastOps(ExtOpcode), NewSel, SelType);
1320   }
1321
1322   // If one arm of the select is the extend of the condition, replace that arm
1323   // with the extension of the appropriate known bool value.
1324   if (Cond == X) {
1325     if (ExtInst == Sel.getTrueValue()) {
1326       // select X, (sext X), C --> select X, -1, C
1327       // select X, (zext X), C --> select X,  1, C
1328       Constant *One = ConstantInt::getTrue(SmallType);
1329       Constant *AllOnesOrOne = ConstantExpr::getCast(ExtOpcode, One, SelType);
1330       return SelectInst::Create(Cond, AllOnesOrOne, C, "", nullptr, &Sel);
1331     } else {
1332       // select X, C, (sext X) --> select X, C, 0
1333       // select X, C, (zext X) --> select X, C, 0
1334       Constant *Zero = ConstantInt::getNullValue(SelType);
1335       return SelectInst::Create(Cond, C, Zero, "", nullptr, &Sel);
1336     }
1337   }
1338
1339   return nullptr;
1340 }
1341
1342 /// Try to transform a vector select with a constant condition vector into a
1343 /// shuffle for easier combining with other shuffles and insert/extract.
1344 static Instruction *canonicalizeSelectToShuffle(SelectInst &SI) {
1345   Value *CondVal = SI.getCondition();
1346   Constant *CondC;
1347   if (!CondVal->getType()->isVectorTy() || !match(CondVal, m_Constant(CondC)))
1348     return nullptr;
1349
1350   unsigned NumElts = CondVal->getType()->getVectorNumElements();
1351   SmallVector<Constant *, 16> Mask;
1352   Mask.reserve(NumElts);
1353   Type *Int32Ty = Type::getInt32Ty(CondVal->getContext());
1354   for (unsigned i = 0; i != NumElts; ++i) {
1355     Constant *Elt = CondC->getAggregateElement(i);
1356     if (!Elt)
1357       return nullptr;
1358
1359     if (Elt->isOneValue()) {
1360       // If the select condition element is true, choose from the 1st vector.
1361       Mask.push_back(ConstantInt::get(Int32Ty, i));
1362     } else if (Elt->isNullValue()) {
1363       // If the select condition element is false, choose from the 2nd vector.
1364       Mask.push_back(ConstantInt::get(Int32Ty, i + NumElts));
1365     } else if (isa<UndefValue>(Elt)) {
1366       // Undef in a select condition (choose one of the operands) does not mean
1367       // the same thing as undef in a shuffle mask (any value is acceptable), so
1368       // give up.
1369       return nullptr;
1370     } else {
1371       // Bail out on a constant expression.
1372       return nullptr;
1373     }
1374   }
1375
1376   return new ShuffleVectorInst(SI.getTrueValue(), SI.getFalseValue(),
1377                                ConstantVector::get(Mask));
1378 }
1379
1380 /// Reuse bitcasted operands between a compare and select:
1381 /// select (cmp (bitcast C), (bitcast D)), (bitcast' C), (bitcast' D) -->
1382 /// bitcast (select (cmp (bitcast C), (bitcast D)), (bitcast C), (bitcast D))
1383 static Instruction *foldSelectCmpBitcasts(SelectInst &Sel,
1384                                           InstCombiner::BuilderTy &Builder) {
1385   Value *Cond = Sel.getCondition();
1386   Value *TVal = Sel.getTrueValue();
1387   Value *FVal = Sel.getFalseValue();
1388
1389   CmpInst::Predicate Pred;
1390   Value *A, *B;
1391   if (!match(Cond, m_Cmp(Pred, m_Value(A), m_Value(B))))
1392     return nullptr;
1393
1394   // The select condition is a compare instruction. If the select's true/false
1395   // values are already the same as the compare operands, there's nothing to do.
1396   if (TVal == A || TVal == B || FVal == A || FVal == B)
1397     return nullptr;
1398
1399   Value *C, *D;
1400   if (!match(A, m_BitCast(m_Value(C))) || !match(B, m_BitCast(m_Value(D))))
1401     return nullptr;
1402
1403   // select (cmp (bitcast C), (bitcast D)), (bitcast TSrc), (bitcast FSrc)
1404   Value *TSrc, *FSrc;
1405   if (!match(TVal, m_BitCast(m_Value(TSrc))) ||
1406       !match(FVal, m_BitCast(m_Value(FSrc))))
1407     return nullptr;
1408
1409   // If the select true/false values are *different bitcasts* of the same source
1410   // operands, make the select operands the same as the compare operands and
1411   // cast the result. This is the canonical select form for min/max.
1412   Value *NewSel;
1413   if (TSrc == C && FSrc == D) {
1414     // select (cmp (bitcast C), (bitcast D)), (bitcast' C), (bitcast' D) -->
1415     // bitcast (select (cmp A, B), A, B)
1416     NewSel = Builder.CreateSelect(Cond, A, B, "", &Sel);
1417   } else if (TSrc == D && FSrc == C) {
1418     // select (cmp (bitcast C), (bitcast D)), (bitcast' D), (bitcast' C) -->
1419     // bitcast (select (cmp A, B), B, A)
1420     NewSel = Builder.CreateSelect(Cond, B, A, "", &Sel);
1421   } else {
1422     return nullptr;
1423   }
1424   return CastInst::CreateBitOrPointerCast(NewSel, Sel.getType());
1425 }
1426
1427 /// Try to eliminate select instructions that test the returned flag of cmpxchg
1428 /// instructions.
1429 ///
1430 /// If a select instruction tests the returned flag of a cmpxchg instruction and
1431 /// selects between the returned value of the cmpxchg instruction its compare
1432 /// operand, the result of the select will always be equal to its false value.
1433 /// For example:
1434 ///
1435 ///   %0 = cmpxchg i64* %ptr, i64 %compare, i64 %new_value seq_cst seq_cst
1436 ///   %1 = extractvalue { i64, i1 } %0, 1
1437 ///   %2 = extractvalue { i64, i1 } %0, 0
1438 ///   %3 = select i1 %1, i64 %compare, i64 %2
1439 ///   ret i64 %3
1440 ///
1441 /// The returned value of the cmpxchg instruction (%2) is the original value
1442 /// located at %ptr prior to any update. If the cmpxchg operation succeeds, %2
1443 /// must have been equal to %compare. Thus, the result of the select is always
1444 /// equal to %2, and the code can be simplified to:
1445 ///
1446 ///   %0 = cmpxchg i64* %ptr, i64 %compare, i64 %new_value seq_cst seq_cst
1447 ///   %1 = extractvalue { i64, i1 } %0, 0
1448 ///   ret i64 %1
1449 ///
1450 static Instruction *foldSelectCmpXchg(SelectInst &SI) {
1451   // A helper that determines if V is an extractvalue instruction whose
1452   // aggregate operand is a cmpxchg instruction and whose single index is equal
1453   // to I. If such conditions are true, the helper returns the cmpxchg
1454   // instruction; otherwise, a nullptr is returned.
1455   auto isExtractFromCmpXchg = [](Value *V, unsigned I) -> AtomicCmpXchgInst * {
1456     auto *Extract = dyn_cast<ExtractValueInst>(V);
1457     if (!Extract)
1458       return nullptr;
1459     if (Extract->getIndices()[0] != I)
1460       return nullptr;
1461     return dyn_cast<AtomicCmpXchgInst>(Extract->getAggregateOperand());
1462   };
1463
1464   // If the select has a single user, and this user is a select instruction that
1465   // we can simplify, skip the cmpxchg simplification for now.
1466   if (SI.hasOneUse())
1467     if (auto *Select = dyn_cast<SelectInst>(SI.user_back()))
1468       if (Select->getCondition() == SI.getCondition())
1469         if (Select->getFalseValue() == SI.getTrueValue() ||
1470             Select->getTrueValue() == SI.getFalseValue())
1471           return nullptr;
1472
1473   // Ensure the select condition is the returned flag of a cmpxchg instruction.
1474   auto *CmpXchg = isExtractFromCmpXchg(SI.getCondition(), 1);
1475   if (!CmpXchg)
1476     return nullptr;
1477
1478   // Check the true value case: The true value of the select is the returned
1479   // value of the same cmpxchg used by the condition, and the false value is the
1480   // cmpxchg instruction's compare operand.
1481   if (auto *X = isExtractFromCmpXchg(SI.getTrueValue(), 0))
1482     if (X == CmpXchg && X->getCompareOperand() == SI.getFalseValue()) {
1483       SI.setTrueValue(SI.getFalseValue());
1484       return &SI;
1485     }
1486
1487   // Check the false value case: The false value of the select is the returned
1488   // value of the same cmpxchg used by the condition, and the true value is the
1489   // cmpxchg instruction's compare operand.
1490   if (auto *X = isExtractFromCmpXchg(SI.getFalseValue(), 0))
1491     if (X == CmpXchg && X->getCompareOperand() == SI.getTrueValue()) {
1492       SI.setTrueValue(SI.getFalseValue());
1493       return &SI;
1494     }
1495
1496   return nullptr;
1497 }
1498
1499 /// Reduce a sequence of min/max with a common operand.
1500 static Instruction *factorizeMinMaxTree(SelectPatternFlavor SPF, Value *LHS,
1501                                         Value *RHS,
1502                                         InstCombiner::BuilderTy &Builder) {
1503   assert(SelectPatternResult::isMinOrMax(SPF) && "Expected a min/max");
1504   // TODO: Allow FP min/max with nnan/nsz.
1505   if (!LHS->getType()->isIntOrIntVectorTy())
1506     return nullptr;
1507
1508   // Match 3 of the same min/max ops. Example: umin(umin(), umin()).
1509   Value *A, *B, *C, *D;
1510   SelectPatternResult L = matchSelectPattern(LHS, A, B);
1511   SelectPatternResult R = matchSelectPattern(RHS, C, D);
1512   if (SPF != L.Flavor || L.Flavor != R.Flavor)
1513     return nullptr;
1514
1515   // Look for a common operand. The use checks are different than usual because
1516   // a min/max pattern typically has 2 uses of each op: 1 by the cmp and 1 by
1517   // the select.
1518   Value *MinMaxOp = nullptr;
1519   Value *ThirdOp = nullptr;
1520   if (!LHS->hasNUsesOrMore(3) && RHS->hasNUsesOrMore(3)) {
1521     // If the LHS is only used in this chain and the RHS is used outside of it,
1522     // reuse the RHS min/max because that will eliminate the LHS.
1523     if (D == A || C == A) {
1524       // min(min(a, b), min(c, a)) --> min(min(c, a), b)
1525       // min(min(a, b), min(a, d)) --> min(min(a, d), b)
1526       MinMaxOp = RHS;
1527       ThirdOp = B;
1528     } else if (D == B || C == B) {
1529       // min(min(a, b), min(c, b)) --> min(min(c, b), a)
1530       // min(min(a, b), min(b, d)) --> min(min(b, d), a)
1531       MinMaxOp = RHS;
1532       ThirdOp = A;
1533     }
1534   } else if (!RHS->hasNUsesOrMore(3)) {
1535     // Reuse the LHS. This will eliminate the RHS.
1536     if (D == A || D == B) {
1537       // min(min(a, b), min(c, a)) --> min(min(a, b), c)
1538       // min(min(a, b), min(c, b)) --> min(min(a, b), c)
1539       MinMaxOp = LHS;
1540       ThirdOp = C;
1541     } else if (C == A || C == B) {
1542       // min(min(a, b), min(b, d)) --> min(min(a, b), d)
1543       // min(min(a, b), min(c, b)) --> min(min(a, b), d)
1544       MinMaxOp = LHS;
1545       ThirdOp = D;
1546     }
1547   }
1548   if (!MinMaxOp || !ThirdOp)
1549     return nullptr;
1550
1551   CmpInst::Predicate P = getMinMaxPred(SPF);
1552   Value *CmpABC = Builder.CreateICmp(P, MinMaxOp, ThirdOp);
1553   return SelectInst::Create(CmpABC, MinMaxOp, ThirdOp);
1554 }
1555
1556 /// Try to reduce a rotate pattern that includes a compare and select into a
1557 /// funnel shift intrinsic. Example:
1558 /// rotl32(a, b) --> (b == 0 ? a : ((a >> (32 - b)) | (a << b)))
1559 ///              --> call llvm.fshl.i32(a, a, b)
1560 static Instruction *foldSelectRotate(SelectInst &Sel) {
1561   // The false value of the select must be a rotate of the true value.
1562   Value *Or0, *Or1;
1563   if (!match(Sel.getFalseValue(), m_OneUse(m_Or(m_Value(Or0), m_Value(Or1)))))
1564     return nullptr;
1565
1566   Value *TVal = Sel.getTrueValue();
1567   Value *SA0, *SA1;
1568   if (!match(Or0, m_OneUse(m_LogicalShift(m_Specific(TVal), m_Value(SA0)))) ||
1569       !match(Or1, m_OneUse(m_LogicalShift(m_Specific(TVal), m_Value(SA1)))))
1570     return nullptr;
1571
1572   auto ShiftOpcode0 = cast<BinaryOperator>(Or0)->getOpcode();
1573   auto ShiftOpcode1 = cast<BinaryOperator>(Or1)->getOpcode();
1574   if (ShiftOpcode0 == ShiftOpcode1)
1575     return nullptr;
1576
1577   // We have one of these patterns so far:
1578   // select ?, TVal, (or (lshr TVal, SA0), (shl TVal, SA1))
1579   // select ?, TVal, (or (shl TVal, SA0), (lshr TVal, SA1))
1580   // This must be a power-of-2 rotate for a bitmasking transform to be valid.
1581   unsigned Width = Sel.getType()->getScalarSizeInBits();
1582   if (!isPowerOf2_32(Width))
1583     return nullptr;
1584
1585   // Check the shift amounts to see if they are an opposite pair.
1586   Value *ShAmt;
1587   if (match(SA1, m_OneUse(m_Sub(m_SpecificInt(Width), m_Specific(SA0)))))
1588     ShAmt = SA0;
1589   else if (match(SA0, m_OneUse(m_Sub(m_SpecificInt(Width), m_Specific(SA1)))))
1590     ShAmt = SA1;
1591   else
1592     return nullptr;
1593
1594   // Finally, see if the select is filtering out a shift-by-zero.
1595   Value *Cond = Sel.getCondition();
1596   ICmpInst::Predicate Pred;
1597   if (!match(Cond, m_OneUse(m_ICmp(Pred, m_Specific(ShAmt), m_ZeroInt()))) ||
1598       Pred != ICmpInst::ICMP_EQ)
1599     return nullptr;
1600
1601   // This is a rotate that avoids shift-by-bitwidth UB in a suboptimal way.
1602   // Convert to funnel shift intrinsic.
1603   bool IsFshl = (ShAmt == SA0 && ShiftOpcode0 == BinaryOperator::Shl) ||
1604                 (ShAmt == SA1 && ShiftOpcode1 == BinaryOperator::Shl);
1605   Intrinsic::ID IID = IsFshl ? Intrinsic::fshl : Intrinsic::fshr;
1606   Function *F = Intrinsic::getDeclaration(Sel.getModule(), IID, Sel.getType());
1607   return IntrinsicInst::Create(F, { TVal, TVal, ShAmt });
1608 }
1609
1610 Instruction *InstCombiner::visitSelectInst(SelectInst &SI) {
1611   Value *CondVal = SI.getCondition();
1612   Value *TrueVal = SI.getTrueValue();
1613   Value *FalseVal = SI.getFalseValue();
1614   Type *SelType = SI.getType();
1615
1616   // FIXME: Remove this workaround when freeze related patches are done.
1617   // For select with undef operand which feeds into an equality comparison,
1618   // don't simplify it so loop unswitch can know the equality comparison
1619   // may have an undef operand. This is a workaround for PR31652 caused by
1620   // descrepancy about branch on undef between LoopUnswitch and GVN.
1621   if (isa<UndefValue>(TrueVal) || isa<UndefValue>(FalseVal)) {
1622     if (llvm::any_of(SI.users(), [&](User *U) {
1623           ICmpInst *CI = dyn_cast<ICmpInst>(U);
1624           if (CI && CI->isEquality())
1625             return true;
1626           return false;
1627         })) {
1628       return nullptr;
1629     }
1630   }
1631
1632   if (Value *V = SimplifySelectInst(CondVal, TrueVal, FalseVal,
1633                                     SQ.getWithInstruction(&SI)))
1634     return replaceInstUsesWith(SI, V);
1635
1636   if (Instruction *I = canonicalizeSelectToShuffle(SI))
1637     return I;
1638
1639   // Canonicalize a one-use integer compare with a non-canonical predicate by
1640   // inverting the predicate and swapping the select operands. This matches a
1641   // compare canonicalization for conditional branches.
1642   // TODO: Should we do the same for FP compares?
1643   CmpInst::Predicate Pred;
1644   if (match(CondVal, m_OneUse(m_ICmp(Pred, m_Value(), m_Value()))) &&
1645       !isCanonicalPredicate(Pred)) {
1646     // Swap true/false values and condition.
1647     CmpInst *Cond = cast<CmpInst>(CondVal);
1648     Cond->setPredicate(CmpInst::getInversePredicate(Pred));
1649     SI.setOperand(1, FalseVal);
1650     SI.setOperand(2, TrueVal);
1651     SI.swapProfMetadata();
1652     Worklist.Add(Cond);
1653     return &SI;
1654   }
1655
1656   if (SelType->isIntOrIntVectorTy(1) &&
1657       TrueVal->getType() == CondVal->getType()) {
1658     if (match(TrueVal, m_One())) {
1659       // Change: A = select B, true, C --> A = or B, C
1660       return BinaryOperator::CreateOr(CondVal, FalseVal);
1661     }
1662     if (match(TrueVal, m_Zero())) {
1663       // Change: A = select B, false, C --> A = and !B, C
1664       Value *NotCond = Builder.CreateNot(CondVal, "not." + CondVal->getName());
1665       return BinaryOperator::CreateAnd(NotCond, FalseVal);
1666     }
1667     if (match(FalseVal, m_Zero())) {
1668       // Change: A = select B, C, false --> A = and B, C
1669       return BinaryOperator::CreateAnd(CondVal, TrueVal);
1670     }
1671     if (match(FalseVal, m_One())) {
1672       // Change: A = select B, C, true --> A = or !B, C
1673       Value *NotCond = Builder.CreateNot(CondVal, "not." + CondVal->getName());
1674       return BinaryOperator::CreateOr(NotCond, TrueVal);
1675     }
1676
1677     // select a, a, b  -> a | b
1678     // select a, b, a  -> a & b
1679     if (CondVal == TrueVal)
1680       return BinaryOperator::CreateOr(CondVal, FalseVal);
1681     if (CondVal == FalseVal)
1682       return BinaryOperator::CreateAnd(CondVal, TrueVal);
1683
1684     // select a, ~a, b -> (~a) & b
1685     // select a, b, ~a -> (~a) | b
1686     if (match(TrueVal, m_Not(m_Specific(CondVal))))
1687       return BinaryOperator::CreateAnd(TrueVal, FalseVal);
1688     if (match(FalseVal, m_Not(m_Specific(CondVal))))
1689       return BinaryOperator::CreateOr(TrueVal, FalseVal);
1690   }
1691
1692   // Selecting between two integer or vector splat integer constants?
1693   //
1694   // Note that we don't handle a scalar select of vectors:
1695   // select i1 %c, <2 x i8> <1, 1>, <2 x i8> <0, 0>
1696   // because that may need 3 instructions to splat the condition value:
1697   // extend, insertelement, shufflevector.
1698   if (SelType->isIntOrIntVectorTy() &&
1699       CondVal->getType()->isVectorTy() == SelType->isVectorTy()) {
1700     // select C, 1, 0 -> zext C to int
1701     if (match(TrueVal, m_One()) && match(FalseVal, m_Zero()))
1702       return new ZExtInst(CondVal, SelType);
1703
1704     // select C, -1, 0 -> sext C to int
1705     if (match(TrueVal, m_AllOnes()) && match(FalseVal, m_Zero()))
1706       return new SExtInst(CondVal, SelType);
1707
1708     // select C, 0, 1 -> zext !C to int
1709     if (match(TrueVal, m_Zero()) && match(FalseVal, m_One())) {
1710       Value *NotCond = Builder.CreateNot(CondVal, "not." + CondVal->getName());
1711       return new ZExtInst(NotCond, SelType);
1712     }
1713
1714     // select C, 0, -1 -> sext !C to int
1715     if (match(TrueVal, m_Zero()) && match(FalseVal, m_AllOnes())) {
1716       Value *NotCond = Builder.CreateNot(CondVal, "not." + CondVal->getName());
1717       return new SExtInst(NotCond, SelType);
1718     }
1719   }
1720
1721   // See if we are selecting two values based on a comparison of the two values.
1722   if (FCmpInst *FCI = dyn_cast<FCmpInst>(CondVal)) {
1723     if (FCI->getOperand(0) == TrueVal && FCI->getOperand(1) == FalseVal) {
1724       // Canonicalize to use ordered comparisons by swapping the select
1725       // operands.
1726       //
1727       // e.g.
1728       // (X ugt Y) ? X : Y -> (X ole Y) ? Y : X
1729       if (FCI->hasOneUse() && FCmpInst::isUnordered(FCI->getPredicate())) {
1730         FCmpInst::Predicate InvPred = FCI->getInversePredicate();
1731         IRBuilder<>::FastMathFlagGuard FMFG(Builder);
1732         Builder.setFastMathFlags(FCI->getFastMathFlags());
1733         Value *NewCond = Builder.CreateFCmp(InvPred, TrueVal, FalseVal,
1734                                             FCI->getName() + ".inv");
1735
1736         return SelectInst::Create(NewCond, FalseVal, TrueVal,
1737                                   SI.getName() + ".p");
1738       }
1739
1740       // NOTE: if we wanted to, this is where to detect MIN/MAX
1741     } else if (FCI->getOperand(0) == FalseVal && FCI->getOperand(1) == TrueVal){
1742       // Canonicalize to use ordered comparisons by swapping the select
1743       // operands.
1744       //
1745       // e.g.
1746       // (X ugt Y) ? X : Y -> (X ole Y) ? X : Y
1747       if (FCI->hasOneUse() && FCmpInst::isUnordered(FCI->getPredicate())) {
1748         FCmpInst::Predicate InvPred = FCI->getInversePredicate();
1749         IRBuilder<>::FastMathFlagGuard FMFG(Builder);
1750         Builder.setFastMathFlags(FCI->getFastMathFlags());
1751         Value *NewCond = Builder.CreateFCmp(InvPred, FalseVal, TrueVal,
1752                                             FCI->getName() + ".inv");
1753
1754         return SelectInst::Create(NewCond, FalseVal, TrueVal,
1755                                   SI.getName() + ".p");
1756       }
1757
1758       // NOTE: if we wanted to, this is where to detect MIN/MAX
1759     }
1760
1761     // Canonicalize select with fcmp to fabs(). -0.0 makes this tricky. We need
1762     // fast-math-flags (nsz) or fsub with +0.0 (not fneg) for this to work. We
1763     // also require nnan because we do not want to unintentionally change the
1764     // sign of a NaN value.
1765     Value *X = FCI->getOperand(0);
1766     FCmpInst::Predicate Pred = FCI->getPredicate();
1767     if (match(FCI->getOperand(1), m_AnyZeroFP()) && FCI->hasNoNaNs()) {
1768       // (X <= +/-0.0) ? (0.0 - X) : X --> fabs(X)
1769       // (X >  +/-0.0) ? X : (0.0 - X) --> fabs(X)
1770       if ((X == FalseVal && Pred == FCmpInst::FCMP_OLE &&
1771            match(TrueVal, m_FSub(m_PosZeroFP(), m_Specific(X)))) ||
1772           (X == TrueVal && Pred == FCmpInst::FCMP_OGT &&
1773            match(FalseVal, m_FSub(m_PosZeroFP(), m_Specific(X))))) {
1774         Value *Fabs = Builder.CreateUnaryIntrinsic(Intrinsic::fabs, X, FCI);
1775         return replaceInstUsesWith(SI, Fabs);
1776       }
1777       // With nsz:
1778       // (X <  +/-0.0) ? -X : X --> fabs(X)
1779       // (X <= +/-0.0) ? -X : X --> fabs(X)
1780       // (X >  +/-0.0) ? X : -X --> fabs(X)
1781       // (X >= +/-0.0) ? X : -X --> fabs(X)
1782       if (FCI->hasNoSignedZeros() &&
1783           ((X == FalseVal && match(TrueVal, m_FNeg(m_Specific(X))) &&
1784             (Pred == FCmpInst::FCMP_OLT || Pred == FCmpInst::FCMP_OLE)) ||
1785            (X == TrueVal && match(FalseVal, m_FNeg(m_Specific(X))) &&
1786             (Pred == FCmpInst::FCMP_OGT || Pred == FCmpInst::FCMP_OGE)))) {
1787         Value *Fabs = Builder.CreateUnaryIntrinsic(Intrinsic::fabs, X, FCI);
1788         return replaceInstUsesWith(SI, Fabs);
1789       }
1790     }
1791   }
1792
1793   // See if we are selecting two values based on a comparison of the two values.
1794   if (ICmpInst *ICI = dyn_cast<ICmpInst>(CondVal))
1795     if (Instruction *Result = foldSelectInstWithICmp(SI, ICI))
1796       return Result;
1797
1798   if (Instruction *Add = foldAddSubSelect(SI, Builder))
1799     return Add;
1800
1801   // Turn (select C, (op X, Y), (op X, Z)) -> (op X, (select C, Y, Z))
1802   auto *TI = dyn_cast<Instruction>(TrueVal);
1803   auto *FI = dyn_cast<Instruction>(FalseVal);
1804   if (TI && FI && TI->getOpcode() == FI->getOpcode())
1805     if (Instruction *IV = foldSelectOpOp(SI, TI, FI))
1806       return IV;
1807
1808   if (Instruction *I = foldSelectExtConst(SI))
1809     return I;
1810
1811   // See if we can fold the select into one of our operands.
1812   if (SelType->isIntOrIntVectorTy() || SelType->isFPOrFPVectorTy()) {
1813     if (Instruction *FoldI = foldSelectIntoOp(SI, TrueVal, FalseVal))
1814       return FoldI;
1815
1816     Value *LHS, *RHS;
1817     Instruction::CastOps CastOp;
1818     SelectPatternResult SPR = matchSelectPattern(&SI, LHS, RHS, &CastOp);
1819     auto SPF = SPR.Flavor;
1820     if (SPF) {
1821       Value *LHS2, *RHS2;
1822       if (SelectPatternFlavor SPF2 = matchSelectPattern(LHS, LHS2, RHS2).Flavor)
1823         if (Instruction *R = foldSPFofSPF(cast<Instruction>(LHS), SPF2, LHS2,
1824                                           RHS2, SI, SPF, RHS))
1825           return R;
1826       if (SelectPatternFlavor SPF2 = matchSelectPattern(RHS, LHS2, RHS2).Flavor)
1827         if (Instruction *R = foldSPFofSPF(cast<Instruction>(RHS), SPF2, LHS2,
1828                                           RHS2, SI, SPF, LHS))
1829           return R;
1830       // TODO.
1831       // ABS(-X) -> ABS(X)
1832     }
1833
1834     if (SelectPatternResult::isMinOrMax(SPF)) {
1835       // Canonicalize so that
1836       // - type casts are outside select patterns.
1837       // - float clamp is transformed to min/max pattern
1838
1839       bool IsCastNeeded = LHS->getType() != SelType;
1840       Value *CmpLHS = cast<CmpInst>(CondVal)->getOperand(0);
1841       Value *CmpRHS = cast<CmpInst>(CondVal)->getOperand(1);
1842       if (IsCastNeeded ||
1843           (LHS->getType()->isFPOrFPVectorTy() &&
1844            ((CmpLHS != LHS && CmpLHS != RHS) ||
1845             (CmpRHS != LHS && CmpRHS != RHS)))) {
1846         CmpInst::Predicate Pred = getMinMaxPred(SPF, SPR.Ordered);
1847
1848         Value *Cmp;
1849         if (CmpInst::isIntPredicate(Pred)) {
1850           Cmp = Builder.CreateICmp(Pred, LHS, RHS);
1851         } else {
1852           IRBuilder<>::FastMathFlagGuard FMFG(Builder);
1853           auto FMF = cast<FPMathOperator>(SI.getCondition())->getFastMathFlags();
1854           Builder.setFastMathFlags(FMF);
1855           Cmp = Builder.CreateFCmp(Pred, LHS, RHS);
1856         }
1857
1858         Value *NewSI = Builder.CreateSelect(Cmp, LHS, RHS, SI.getName(), &SI);
1859         if (!IsCastNeeded)
1860           return replaceInstUsesWith(SI, NewSI);
1861
1862         Value *NewCast = Builder.CreateCast(CastOp, NewSI, SelType);
1863         return replaceInstUsesWith(SI, NewCast);
1864       }
1865
1866       // MAX(~a, ~b) -> ~MIN(a, b)
1867       // MAX(~a, C)  -> ~MIN(a, ~C)
1868       // MIN(~a, ~b) -> ~MAX(a, b)
1869       // MIN(~a, C)  -> ~MAX(a, ~C)
1870       auto moveNotAfterMinMax = [&](Value *X, Value *Y) -> Instruction * {
1871         Value *A;
1872         if (match(X, m_Not(m_Value(A))) && !X->hasNUsesOrMore(3) &&
1873             !IsFreeToInvert(A, A->hasOneUse()) &&
1874             // Passing false to only consider m_Not and constants.
1875             IsFreeToInvert(Y, false)) {
1876           Value *B = Builder.CreateNot(Y);
1877           Value *NewMinMax = createMinMax(Builder, getInverseMinMaxFlavor(SPF),
1878                                           A, B);
1879           // Copy the profile metadata.
1880           if (MDNode *MD = SI.getMetadata(LLVMContext::MD_prof)) {
1881             cast<SelectInst>(NewMinMax)->setMetadata(LLVMContext::MD_prof, MD);
1882             // Swap the metadata if the operands are swapped.
1883             if (X == SI.getFalseValue() && Y == SI.getTrueValue())
1884               cast<SelectInst>(NewMinMax)->swapProfMetadata();
1885           }
1886
1887           return BinaryOperator::CreateNot(NewMinMax);
1888         }
1889
1890         return nullptr;
1891       };
1892
1893       if (Instruction *I = moveNotAfterMinMax(LHS, RHS))
1894         return I;
1895       if (Instruction *I = moveNotAfterMinMax(RHS, LHS))
1896         return I;
1897
1898       if (Instruction *I = factorizeMinMaxTree(SPF, LHS, RHS, Builder))
1899         return I;
1900     }
1901   }
1902
1903   // See if we can fold the select into a phi node if the condition is a select.
1904   if (auto *PN = dyn_cast<PHINode>(SI.getCondition()))
1905     // The true/false values have to be live in the PHI predecessor's blocks.
1906     if (canSelectOperandBeMappingIntoPredBlock(TrueVal, SI) &&
1907         canSelectOperandBeMappingIntoPredBlock(FalseVal, SI))
1908       if (Instruction *NV = foldOpIntoPhi(SI, PN))
1909         return NV;
1910
1911   if (SelectInst *TrueSI = dyn_cast<SelectInst>(TrueVal)) {
1912     if (TrueSI->getCondition()->getType() == CondVal->getType()) {
1913       // select(C, select(C, a, b), c) -> select(C, a, c)
1914       if (TrueSI->getCondition() == CondVal) {
1915         if (SI.getTrueValue() == TrueSI->getTrueValue())
1916           return nullptr;
1917         SI.setOperand(1, TrueSI->getTrueValue());
1918         return &SI;
1919       }
1920       // select(C0, select(C1, a, b), b) -> select(C0&C1, a, b)
1921       // We choose this as normal form to enable folding on the And and shortening
1922       // paths for the values (this helps GetUnderlyingObjects() for example).
1923       if (TrueSI->getFalseValue() == FalseVal && TrueSI->hasOneUse()) {
1924         Value *And = Builder.CreateAnd(CondVal, TrueSI->getCondition());
1925         SI.setOperand(0, And);
1926         SI.setOperand(1, TrueSI->getTrueValue());
1927         return &SI;
1928       }
1929     }
1930   }
1931   if (SelectInst *FalseSI = dyn_cast<SelectInst>(FalseVal)) {
1932     if (FalseSI->getCondition()->getType() == CondVal->getType()) {
1933       // select(C, a, select(C, b, c)) -> select(C, a, c)
1934       if (FalseSI->getCondition() == CondVal) {
1935         if (SI.getFalseValue() == FalseSI->getFalseValue())
1936           return nullptr;
1937         SI.setOperand(2, FalseSI->getFalseValue());
1938         return &SI;
1939       }
1940       // select(C0, a, select(C1, a, b)) -> select(C0|C1, a, b)
1941       if (FalseSI->getTrueValue() == TrueVal && FalseSI->hasOneUse()) {
1942         Value *Or = Builder.CreateOr(CondVal, FalseSI->getCondition());
1943         SI.setOperand(0, Or);
1944         SI.setOperand(2, FalseSI->getFalseValue());
1945         return &SI;
1946       }
1947     }
1948   }
1949
1950   auto canMergeSelectThroughBinop = [](BinaryOperator *BO) {
1951     // The select might be preventing a division by 0.
1952     switch (BO->getOpcode()) {
1953     default:
1954       return true;
1955     case Instruction::SRem:
1956     case Instruction::URem:
1957     case Instruction::SDiv:
1958     case Instruction::UDiv:
1959       return false;
1960     }
1961   };
1962
1963   // Try to simplify a binop sandwiched between 2 selects with the same
1964   // condition.
1965   // select(C, binop(select(C, X, Y), W), Z) -> select(C, binop(X, W), Z)
1966   BinaryOperator *TrueBO;
1967   if (match(TrueVal, m_OneUse(m_BinOp(TrueBO))) &&
1968       canMergeSelectThroughBinop(TrueBO)) {
1969     if (auto *TrueBOSI = dyn_cast<SelectInst>(TrueBO->getOperand(0))) {
1970       if (TrueBOSI->getCondition() == CondVal) {
1971         TrueBO->setOperand(0, TrueBOSI->getTrueValue());
1972         Worklist.Add(TrueBO);
1973         return &SI;
1974       }
1975     }
1976     if (auto *TrueBOSI = dyn_cast<SelectInst>(TrueBO->getOperand(1))) {
1977       if (TrueBOSI->getCondition() == CondVal) {
1978         TrueBO->setOperand(1, TrueBOSI->getTrueValue());
1979         Worklist.Add(TrueBO);
1980         return &SI;
1981       }
1982     }
1983   }
1984
1985   // select(C, Z, binop(select(C, X, Y), W)) -> select(C, Z, binop(Y, W))
1986   BinaryOperator *FalseBO;
1987   if (match(FalseVal, m_OneUse(m_BinOp(FalseBO))) &&
1988       canMergeSelectThroughBinop(FalseBO)) {
1989     if (auto *FalseBOSI = dyn_cast<SelectInst>(FalseBO->getOperand(0))) {
1990       if (FalseBOSI->getCondition() == CondVal) {
1991         FalseBO->setOperand(0, FalseBOSI->getFalseValue());
1992         Worklist.Add(FalseBO);
1993         return &SI;
1994       }
1995     }
1996     if (auto *FalseBOSI = dyn_cast<SelectInst>(FalseBO->getOperand(1))) {
1997       if (FalseBOSI->getCondition() == CondVal) {
1998         FalseBO->setOperand(1, FalseBOSI->getFalseValue());
1999         Worklist.Add(FalseBO);
2000         return &SI;
2001       }
2002     }
2003   }
2004
2005   Value *NotCond;
2006   if (match(CondVal, m_Not(m_Value(NotCond)))) {
2007     SI.setOperand(0, NotCond);
2008     SI.setOperand(1, FalseVal);
2009     SI.setOperand(2, TrueVal);
2010     SI.swapProfMetadata();
2011     return &SI;
2012   }
2013
2014   if (VectorType *VecTy = dyn_cast<VectorType>(SelType)) {
2015     unsigned VWidth = VecTy->getNumElements();
2016     APInt UndefElts(VWidth, 0);
2017     APInt AllOnesEltMask(APInt::getAllOnesValue(VWidth));
2018     if (Value *V = SimplifyDemandedVectorElts(&SI, AllOnesEltMask, UndefElts)) {
2019       if (V != &SI)
2020         return replaceInstUsesWith(SI, V);
2021       return &SI;
2022     }
2023   }
2024
2025   // If we can compute the condition, there's no need for a select.
2026   // Like the above fold, we are attempting to reduce compile-time cost by
2027   // putting this fold here with limitations rather than in InstSimplify.
2028   // The motivation for this call into value tracking is to take advantage of
2029   // the assumption cache, so make sure that is populated.
2030   if (!CondVal->getType()->isVectorTy() && !AC.assumptions().empty()) {
2031     KnownBits Known(1);
2032     computeKnownBits(CondVal, Known, 0, &SI);
2033     if (Known.One.isOneValue())
2034       return replaceInstUsesWith(SI, TrueVal);
2035     if (Known.Zero.isOneValue())
2036       return replaceInstUsesWith(SI, FalseVal);
2037   }
2038
2039   if (Instruction *BitCastSel = foldSelectCmpBitcasts(SI, Builder))
2040     return BitCastSel;
2041
2042   // Simplify selects that test the returned flag of cmpxchg instructions.
2043   if (Instruction *Select = foldSelectCmpXchg(SI))
2044     return Select;
2045
2046   if (Instruction *Select = foldSelectBinOpIdentity(SI, TLI))
2047     return Select;
2048
2049   if (Instruction *Rot = foldSelectRotate(SI))
2050     return Rot;
2051
2052   return nullptr;
2053 }