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/Analysis/ConstantFolding.h"
  16 #include "llvm/Analysis/InstructionSimplify.h"
  17 #include "llvm/Analysis/ValueTracking.h"
  18 #include "llvm/IR/PatternMatch.h"
  19 using namespace llvm;
  20 using namespace PatternMatch;
  21
  22 #define DEBUG_TYPE "instcombine"
  23
  24 static SelectPatternFlavor
  25 getInverseMinMaxSelectPattern(SelectPatternFlavor SPF) {
  26   switch (SPF) {
  27   default:
  28     llvm_unreachable("unhandled!");
  29
  30   case SPF_SMIN:
  31     return SPF_SMAX;
  32   case SPF_UMIN:
  33     return SPF_UMAX;
  34   case SPF_SMAX:
  35     return SPF_SMIN;
  36   case SPF_UMAX:
  37     return SPF_UMIN;
  38   }
  39 }
  40
  41 static CmpInst::Predicate getICmpPredicateForMinMax(SelectPatternFlavor SPF) {
  42   switch (SPF) {
  43   default:
  44     llvm_unreachable("unhandled!");
  45
  46   case SPF_SMIN:
  47     return ICmpInst::ICMP_SLT;
  48   case SPF_UMIN:
  49     return ICmpInst::ICMP_ULT;
  50   case SPF_SMAX:
  51     return ICmpInst::ICMP_SGT;
  52   case SPF_UMAX:
  53     return ICmpInst::ICMP_UGT;
  54   }
  55 }
  56
  57 static Value *generateMinMaxSelectPattern(InstCombiner::BuilderTy *Builder,
  58                                           SelectPatternFlavor SPF, Value *A,
  59                                           Value *B) {
  60   CmpInst::Predicate Pred = getICmpPredicateForMinMax(SPF);
  61   return Builder->CreateSelect(Builder->CreateICmp(Pred, A, B), A, B);
  62 }
  63
  64 /// GetSelectFoldableOperands - We want to turn code that looks like this:
  65 ///   %C = or %A, %B
  66 ///   %D = select %cond, %C, %A
  67 /// into:
  68 ///   %C = select %cond, %B, 0
  69 ///   %D = or %A, %C
  70 ///
  71 /// Assuming that the specified instruction is an operand to the select, return
  72 /// a bitmask indicating which operands of this instruction are foldable if they
  73 /// equal the other incoming value of the select.
  74 ///
  75 static unsigned GetSelectFoldableOperands(Instruction *I) {
  76   switch (I->getOpcode()) {
  77   case Instruction::Add:
  78   case Instruction::Mul:
  79   case Instruction::And:
  80   case Instruction::Or:
  81   case Instruction::Xor:
  82     return 3;              // Can fold through either operand.
  83   case Instruction::Sub:   // Can only fold on the amount subtracted.
  84   case Instruction::Shl:   // Can only fold on the shift amount.
  85   case Instruction::LShr:
  86   case Instruction::AShr:
  87     return 1;
  88   default:
  89     return 0;              // Cannot fold
  90   }
  91 }
  92
  93 /// GetSelectFoldableConstant - For the same transformation as the previous
  94 /// function, return the identity constant that goes into the select.
  95 static Constant *GetSelectFoldableConstant(Instruction *I) {
  96   switch (I->getOpcode()) {
  97   default: llvm_unreachable("This cannot happen!");
  98   case Instruction::Add:
  99   case Instruction::Sub:
 100   case Instruction::Or:
 101   case Instruction::Xor:
 102   case Instruction::Shl:
 103   case Instruction::LShr:
 104   case Instruction::AShr:
 105     return Constant::getNullValue(I->getType());
 106   case Instruction::And:
 107     return Constant::getAllOnesValue(I->getType());
 108   case Instruction::Mul:
 109     return ConstantInt::get(I->getType(), 1);
 110   }
 111 }
 112
 113 /// FoldSelectOpOp - Here we have (select c, TI, FI), and we know that TI and FI
 114 /// have the same opcode and only one use each.  Try to simplify this.
 115 Instruction *InstCombiner::FoldSelectOpOp(SelectInst &SI, Instruction *TI,
 116                                           Instruction *FI) {
 117   if (TI->getNumOperands() == 1) {
 118     // If this is a non-volatile load or a cast from the same type,
 119     // merge.
 120     if (TI->isCast()) {
 121       Type *FIOpndTy = FI->getOperand(0)->getType();
 122       if (TI->getOperand(0)->getType() != FIOpndTy)
 123         return nullptr;
 124       // The select condition may be a vector. We may only change the operand
 125       // type if the vector width remains the same (and matches the condition).
 126       Type *CondTy = SI.getCondition()->getType();
 127       if (CondTy->isVectorTy() && (!FIOpndTy->isVectorTy() ||
 128           CondTy->getVectorNumElements() != FIOpndTy->getVectorNumElements()))
 129         return nullptr;
 130     } else {
 131       return nullptr;  // unknown unary op.
 132     }
 133
 134     // Fold this by inserting a select from the input values.
 135     Value *NewSI = Builder->CreateSelect(SI.getCondition(), TI->getOperand(0),
 136                                          FI->getOperand(0), SI.getName()+".v");
 137     return CastInst::Create(Instruction::CastOps(TI->getOpcode()), NewSI,
 138                             TI->getType());
 139   }
 140
 141   // Only handle binary operators here.
 142   if (!isa<BinaryOperator>(TI))
 143     return nullptr;
 144
 145   // Figure out if the operations have any operands in common.
 146   Value *MatchOp, *OtherOpT, *OtherOpF;
 147   bool MatchIsOpZero;
 148   if (TI->getOperand(0) == FI->getOperand(0)) {
 149     MatchOp  = TI->getOperand(0);
 150     OtherOpT = TI->getOperand(1);
 151     OtherOpF = FI->getOperand(1);
 152     MatchIsOpZero = true;
 153   } else if (TI->getOperand(1) == FI->getOperand(1)) {
 154     MatchOp  = TI->getOperand(1);
 155     OtherOpT = TI->getOperand(0);
 156     OtherOpF = FI->getOperand(0);
 157     MatchIsOpZero = false;
 158   } else if (!TI->isCommutative()) {
 159     return nullptr;
 160   } else if (TI->getOperand(0) == FI->getOperand(1)) {
 161     MatchOp  = TI->getOperand(0);
 162     OtherOpT = TI->getOperand(1);
 163     OtherOpF = FI->getOperand(0);
 164     MatchIsOpZero = true;
 165   } else if (TI->getOperand(1) == FI->getOperand(0)) {
 166     MatchOp  = TI->getOperand(1);
 167     OtherOpT = TI->getOperand(0);
 168     OtherOpF = FI->getOperand(1);
 169     MatchIsOpZero = true;
 170   } else {
 171     return nullptr;
 172   }
 173
 174   // If we reach here, they do have operations in common.
 175   Value *NewSI = Builder->CreateSelect(SI.getCondition(), OtherOpT,
 176                                        OtherOpF, SI.getName()+".v");
 177
 178   if (BinaryOperator *BO = dyn_cast<BinaryOperator>(TI)) {
 179     if (MatchIsOpZero)
 180       return BinaryOperator::Create(BO->getOpcode(), MatchOp, NewSI);
 181     else
 182       return BinaryOperator::Create(BO->getOpcode(), NewSI, MatchOp);
 183   }
 184   llvm_unreachable("Shouldn't get here");
 185 }
 186
 187 static bool isSelect01(Constant *C1, Constant *C2) {
 188   ConstantInt *C1I = dyn_cast<ConstantInt>(C1);
 189   if (!C1I)
 190     return false;
 191   ConstantInt *C2I = dyn_cast<ConstantInt>(C2);
 192   if (!C2I)
 193     return false;
 194   if (!C1I->isZero() && !C2I->isZero()) // One side must be zero.
 195     return false;
 196   return C1I->isOne() || C1I->isAllOnesValue() ||
 197          C2I->isOne() || C2I->isAllOnesValue();
 198 }
 199
 200 /// FoldSelectIntoOp - Try fold the select into one of the operands to
 201 /// facilitate further optimization.
 202 Instruction *InstCombiner::FoldSelectIntoOp(SelectInst &SI, Value *TrueVal,
 203                                             Value *FalseVal) {
 204   // See the comment above GetSelectFoldableOperands for a description of the
 205   // transformation we are doing here.
 206   if (Instruction *TVI = dyn_cast<Instruction>(TrueVal)) {
 207     if (TVI->hasOneUse() && TVI->getNumOperands() == 2 &&
 208         !isa<Constant>(FalseVal)) {
 209       if (unsigned SFO = GetSelectFoldableOperands(TVI)) {
 210         unsigned OpToFold = 0;
 211         if ((SFO & 1) && FalseVal == TVI->getOperand(0)) {
 212           OpToFold = 1;
 213         } else if ((SFO & 2) && FalseVal == TVI->getOperand(1)) {
 214           OpToFold = 2;
 215         }
 216
 217         if (OpToFold) {
 218           Constant *C = GetSelectFoldableConstant(TVI);
 219           Value *OOp = TVI->getOperand(2-OpToFold);
 220           // Avoid creating select between 2 constants unless it's selecting
 221           // between 0, 1 and -1.
 222           if (!isa<Constant>(OOp) || isSelect01(C, cast<Constant>(OOp))) {
 223             Value *NewSel = Builder->CreateSelect(SI.getCondition(), OOp, C);
 224             NewSel->takeName(TVI);
 225             BinaryOperator *TVI_BO = cast<BinaryOperator>(TVI);
 226             BinaryOperator *BO = BinaryOperator::Create(TVI_BO->getOpcode(),
 227                                                         FalseVal, NewSel);
 228             if (isa<PossiblyExactOperator>(BO))
 229               BO->setIsExact(TVI_BO->isExact());
 230             if (isa<OverflowingBinaryOperator>(BO)) {
 231               BO->setHasNoUnsignedWrap(TVI_BO->hasNoUnsignedWrap());
 232               BO->setHasNoSignedWrap(TVI_BO->hasNoSignedWrap());
 233             }
 234             return BO;
 235           }
 236         }
 237       }
 238     }
 239   }
 240
 241   if (Instruction *FVI = dyn_cast<Instruction>(FalseVal)) {
 242     if (FVI->hasOneUse() && FVI->getNumOperands() == 2 &&
 243         !isa<Constant>(TrueVal)) {
 244       if (unsigned SFO = GetSelectFoldableOperands(FVI)) {
 245         unsigned OpToFold = 0;
 246         if ((SFO & 1) && TrueVal == FVI->getOperand(0)) {
 247           OpToFold = 1;
 248         } else if ((SFO & 2) && TrueVal == FVI->getOperand(1)) {
 249           OpToFold = 2;
 250         }
 251
 252         if (OpToFold) {
 253           Constant *C = GetSelectFoldableConstant(FVI);
 254           Value *OOp = FVI->getOperand(2-OpToFold);
 255           // Avoid creating select between 2 constants unless it's selecting
 256           // between 0, 1 and -1.
 257           if (!isa<Constant>(OOp) || isSelect01(C, cast<Constant>(OOp))) {
 258             Value *NewSel = Builder->CreateSelect(SI.getCondition(), C, OOp);
 259             NewSel->takeName(FVI);
 260             BinaryOperator *FVI_BO = cast<BinaryOperator>(FVI);
 261             BinaryOperator *BO = BinaryOperator::Create(FVI_BO->getOpcode(),
 262                                                         TrueVal, NewSel);
 263             if (isa<PossiblyExactOperator>(BO))
 264               BO->setIsExact(FVI_BO->isExact());
 265             if (isa<OverflowingBinaryOperator>(BO)) {
 266               BO->setHasNoUnsignedWrap(FVI_BO->hasNoUnsignedWrap());
 267               BO->setHasNoSignedWrap(FVI_BO->hasNoSignedWrap());
 268             }
 269             return BO;
 270           }
 271         }
 272       }
 273     }
 274   }
 275
 276   return nullptr;
 277 }
 278
 279 /// foldSelectICmpAndOr - We want to turn:
 280 ///   (select (icmp eq (and X, C1), 0), Y, (or Y, C2))
 281 /// into:
 282 ///   (or (shl (and X, C1), C3), y)
 283 /// iff:
 284 ///   C1 and C2 are both powers of 2
 285 /// where:
 286 ///   C3 = Log(C2) - Log(C1)
 287 ///
 288 /// This transform handles cases where:
 289 /// 1. The icmp predicate is inverted
 290 /// 2. The select operands are reversed
 291 /// 3. The magnitude of C2 and C1 are flipped
 292 static Value *foldSelectICmpAndOr(const SelectInst &SI, Value *TrueVal,
 293                                   Value *FalseVal,
 294                                   InstCombiner::BuilderTy *Builder) {
 295   const ICmpInst *IC = dyn_cast<ICmpInst>(SI.getCondition());
 296   if (!IC || !IC->isEquality() || !SI.getType()->isIntegerTy())
 297     return nullptr;
 298
 299   Value *CmpLHS = IC->getOperand(0);
 300   Value *CmpRHS = IC->getOperand(1);
 301
 302   if (!match(CmpRHS, m_Zero()))
 303     return nullptr;
 304
 305   Value *X;
 306   const APInt *C1;
 307   if (!match(CmpLHS, m_And(m_Value(X), m_Power2(C1))))
 308     return nullptr;
 309
 310   const APInt *C2;
 311   bool OrOnTrueVal = false;
 312   bool OrOnFalseVal = match(FalseVal, m_Or(m_Specific(TrueVal), m_Power2(C2)));
 313   if (!OrOnFalseVal)
 314     OrOnTrueVal = match(TrueVal, m_Or(m_Specific(FalseVal), m_Power2(C2)));
 315
 316   if (!OrOnFalseVal && !OrOnTrueVal)
 317     return nullptr;
 318
 319   Value *V = CmpLHS;
 320   Value *Y = OrOnFalseVal ? TrueVal : FalseVal;
 321
 322   unsigned C1Log = C1->logBase2();
 323   unsigned C2Log = C2->logBase2();
 324   if (C2Log > C1Log) {
 325     V = Builder->CreateZExtOrTrunc(V, Y->getType());
 326     V = Builder->CreateShl(V, C2Log - C1Log);
 327   } else if (C1Log > C2Log) {
 328     V = Builder->CreateLShr(V, C1Log - C2Log);
 329     V = Builder->CreateZExtOrTrunc(V, Y->getType());
 330   } else
 331     V = Builder->CreateZExtOrTrunc(V, Y->getType());
 332
 333   ICmpInst::Predicate Pred = IC->getPredicate();
 334   if ((Pred == ICmpInst::ICMP_NE && OrOnFalseVal) ||
 335       (Pred == ICmpInst::ICMP_EQ && OrOnTrueVal))
 336     V = Builder->CreateXor(V, *C2);
 337
 338   return Builder->CreateOr(V, Y);
 339 }
 340
 341 /// Attempt to fold a cttz/ctlz followed by a icmp plus select into a single
 342 /// call to cttz/ctlz with flag 'is_zero_undef' cleared.
 343 ///
 344 /// For example, we can fold the following code sequence:
 345 /// \code
 346 ///   %0 = tail call i32 @llvm.cttz.i32(i32 %x, i1 true)
 347 ///   %1 = icmp ne i32 %x, 0
 348 ///   %2 = select i1 %1, i32 %0, i32 32
 349 /// \code
 350 ///
 351 /// into:
 352 ///   %0 = tail call i32 @llvm.cttz.i32(i32 %x, i1 false)
 353 static Value *foldSelectCttzCtlz(ICmpInst *ICI, Value *TrueVal, Value *FalseVal,
 354                                   InstCombiner::BuilderTy *Builder) {
 355   ICmpInst::Predicate Pred = ICI->getPredicate();
 356   Value *CmpLHS = ICI->getOperand(0);
 357   Value *CmpRHS = ICI->getOperand(1);
 358
 359   // Check if the condition value compares a value for equality against zero.
 360   if (!ICI->isEquality() || !match(CmpRHS, m_Zero()))
 361     return nullptr;
 362
 363   Value *Count = FalseVal;
 364   Value *ValueOnZero = TrueVal;
 365   if (Pred == ICmpInst::ICMP_NE)
 366     std::swap(Count, ValueOnZero);
 367
 368   // Skip zero extend/truncate.
 369   Value *V = nullptr;
 370   if (match(Count, m_ZExt(m_Value(V))) ||
 371       match(Count, m_Trunc(m_Value(V))))
 372     Count = V;
 373
 374   // Check if the value propagated on zero is a constant number equal to the
 375   // sizeof in bits of 'Count'.
 376   unsigned SizeOfInBits = Count->getType()->getScalarSizeInBits();
 377   if (!match(ValueOnZero, m_SpecificInt(SizeOfInBits)))
 378     return nullptr;
 379
 380   // Check that 'Count' is a call to intrinsic cttz/ctlz. Also check that the
 381   // input to the cttz/ctlz is used as LHS for the compare instruction.
 382   if (match(Count, m_Intrinsic<Intrinsic::cttz>(m_Specific(CmpLHS))) ||
 383       match(Count, m_Intrinsic<Intrinsic::ctlz>(m_Specific(CmpLHS)))) {
 384     IntrinsicInst *II = cast<IntrinsicInst>(Count);
 385     IRBuilder<> Builder(II);
 386     // Explicitly clear the 'undef_on_zero' flag.
 387     IntrinsicInst *NewI = cast<IntrinsicInst>(II->clone());
 388     Type *Ty = NewI->getArgOperand(1)->getType();
 389     NewI->setArgOperand(1, Constant::getNullValue(Ty));
 390     Builder.Insert(NewI);
 391     return Builder.CreateZExtOrTrunc(NewI, ValueOnZero->getType());
 392   }
 393
 394   return nullptr;
 395 }
 396
 397 /// visitSelectInstWithICmp - Visit a SelectInst that has an
 398 /// ICmpInst as its first operand.
 399 ///
 400 Instruction *InstCombiner::visitSelectInstWithICmp(SelectInst &SI,
 401                                                    ICmpInst *ICI) {
 402   bool Changed = false;
 403   ICmpInst::Predicate Pred = ICI->getPredicate();
 404   Value *CmpLHS = ICI->getOperand(0);
 405   Value *CmpRHS = ICI->getOperand(1);
 406   Value *TrueVal = SI.getTrueValue();
 407   Value *FalseVal = SI.getFalseValue();
 408
 409   // Check cases where the comparison is with a constant that
 410   // can be adjusted to fit the min/max idiom. We may move or edit ICI
 411   // here, so make sure the select is the only user.
 412   if (ICI->hasOneUse())
 413     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(CmpRHS)) {
 414       switch (Pred) {
 415       default: break;
 416       case ICmpInst::ICMP_ULT:
 417       case ICmpInst::ICMP_SLT:
 418       case ICmpInst::ICMP_UGT:
 419       case ICmpInst::ICMP_SGT: {
 420         // These transformations only work for selects over integers.
 421         IntegerType *SelectTy = dyn_cast<IntegerType>(SI.getType());
 422         if (!SelectTy)
 423           break;
 424
 425         Constant *AdjustedRHS;
 426         if (Pred == ICmpInst::ICMP_UGT || Pred == ICmpInst::ICMP_SGT)
 427           AdjustedRHS = ConstantInt::get(CI->getContext(), CI->getValue() + 1);
 428         else // (Pred == ICmpInst::ICMP_ULT || Pred == ICmpInst::ICMP_SLT)
 429           AdjustedRHS = ConstantInt::get(CI->getContext(), CI->getValue() - 1);
 430
 431         // X > C ? X : C+1  -->  X < C+1 ? C+1 : X
 432         // X < C ? X : C-1  -->  X > C-1 ? C-1 : X
 433         if ((CmpLHS == TrueVal && AdjustedRHS == FalseVal) ||
 434             (CmpLHS == FalseVal && AdjustedRHS == TrueVal))
 435           ; // Nothing to do here. Values match without any sign/zero extension.
 436
 437         // Types do not match. Instead of calculating this with mixed types
 438         // promote all to the larger type. This enables scalar evolution to
 439         // analyze this expression.
 440         else if (CmpRHS->getType()->getScalarSizeInBits()
 441                  < SelectTy->getBitWidth()) {
 442           Constant *sextRHS = ConstantExpr::getSExt(AdjustedRHS, SelectTy);
 443
 444           // X = sext x; x >s c ? X : C+1 --> X = sext x; X <s C+1 ? C+1 : X
 445           // X = sext x; x <s c ? X : C-1 --> X = sext x; X >s C-1 ? C-1 : X
 446           // X = sext x; x >u c ? X : C+1 --> X = sext x; X <u C+1 ? C+1 : X
 447           // X = sext x; x <u c ? X : C-1 --> X = sext x; X >u C-1 ? C-1 : X
 448           if (match(TrueVal, m_SExt(m_Specific(CmpLHS))) &&
 449                 sextRHS == FalseVal) {
 450             CmpLHS = TrueVal;
 451             AdjustedRHS = sextRHS;
 452           } else if (match(FalseVal, m_SExt(m_Specific(CmpLHS))) &&
 453                      sextRHS == TrueVal) {
 454             CmpLHS = FalseVal;
 455             AdjustedRHS = sextRHS;
 456           } else if (ICI->isUnsigned()) {
 457             Constant *zextRHS = ConstantExpr::getZExt(AdjustedRHS, SelectTy);
 458             // X = zext x; x >u c ? X : C+1 --> X = zext x; X <u C+1 ? C+1 : X
 459             // X = zext x; x <u c ? X : C-1 --> X = zext x; X >u C-1 ? C-1 : X
 460             // zext + signed compare cannot be changed:
 461             //    0xff <s 0x00, but 0x00ff >s 0x0000
 462             if (match(TrueVal, m_ZExt(m_Specific(CmpLHS))) &&
 463                 zextRHS == FalseVal) {
 464               CmpLHS = TrueVal;
 465               AdjustedRHS = zextRHS;
 466             } else if (match(FalseVal, m_ZExt(m_Specific(CmpLHS))) &&
 467                        zextRHS == TrueVal) {
 468               CmpLHS = FalseVal;
 469               AdjustedRHS = zextRHS;
 470             } else
 471               break;
 472           } else
 473             break;
 474         } else
 475           break;
 476
 477         Pred = ICmpInst::getSwappedPredicate(Pred);
 478         CmpRHS = AdjustedRHS;
 479         std::swap(FalseVal, TrueVal);
 480         ICI->setPredicate(Pred);
 481         ICI->setOperand(0, CmpLHS);
 482         ICI->setOperand(1, CmpRHS);
 483         SI.setOperand(1, TrueVal);
 484         SI.setOperand(2, FalseVal);
 485
 486         // Move ICI instruction right before the select instruction. Otherwise
 487         // the sext/zext value may be defined after the ICI instruction uses it.
 488         ICI->moveBefore(&SI);
 489
 490         Changed = true;
 491         break;
 492       }
 493       }
 494     }
 495
 496   // Transform (X >s -1) ? C1 : C2 --> ((X >>s 31) & (C2 - C1)) + C1
 497   // and       (X <s  0) ? C2 : C1 --> ((X >>s 31) & (C2 - C1)) + C1
 498   // FIXME: Type and constness constraints could be lifted, but we have to
 499   //        watch code size carefully. We should consider xor instead of
 500   //        sub/add when we decide to do that.
 501   if (IntegerType *Ty = dyn_cast<IntegerType>(CmpLHS->getType())) {
 502     if (TrueVal->getType() == Ty) {
 503       if (ConstantInt *Cmp = dyn_cast<ConstantInt>(CmpRHS)) {
 504         ConstantInt *C1 = nullptr, *C2 = nullptr;
 505         if (Pred == ICmpInst::ICMP_SGT && Cmp->isAllOnesValue()) {
 506           C1 = dyn_cast<ConstantInt>(TrueVal);
 507           C2 = dyn_cast<ConstantInt>(FalseVal);
 508         } else if (Pred == ICmpInst::ICMP_SLT && Cmp->isNullValue()) {
 509           C1 = dyn_cast<ConstantInt>(FalseVal);
 510           C2 = dyn_cast<ConstantInt>(TrueVal);
 511         }
 512         if (C1 && C2) {
 513           // This shift results in either -1 or 0.
 514           Value *AShr = Builder->CreateAShr(CmpLHS, Ty->getBitWidth()-1);
 515
 516           // Check if we can express the operation with a single or.
 517           if (C2->isAllOnesValue())
 518             return ReplaceInstUsesWith(SI, Builder->CreateOr(AShr, C1));
 519
 520           Value *And = Builder->CreateAnd(AShr, C2->getValue()-C1->getValue());
 521           return ReplaceInstUsesWith(SI, Builder->CreateAdd(And, C1));
 522         }
 523       }
 524     }
 525   }
 526
 527   // NOTE: if we wanted to, this is where to detect integer MIN/MAX
 528
 529   if (CmpRHS != CmpLHS && isa<Constant>(CmpRHS)) {
 530     if (CmpLHS == TrueVal && Pred == ICmpInst::ICMP_EQ) {
 531       // Transform (X == C) ? X : Y -> (X == C) ? C : Y
 532       SI.setOperand(1, CmpRHS);
 533       Changed = true;
 534     } else if (CmpLHS == FalseVal && Pred == ICmpInst::ICMP_NE) {
 535       // Transform (X != C) ? Y : X -> (X != C) ? Y : C
 536       SI.setOperand(2, CmpRHS);
 537       Changed = true;
 538     }
 539   }
 540
 541   {
 542     unsigned BitWidth = DL.getTypeSizeInBits(TrueVal->getType());
 543     APInt MinSignedValue = APInt::getSignBit(BitWidth);
 544     Value *X;
 545     const APInt *Y, *C;
 546     bool TrueWhenUnset;
 547     bool IsBitTest = false;
 548     if (ICmpInst::isEquality(Pred) &&
 549         match(CmpLHS, m_And(m_Value(X), m_Power2(Y))) &&
 550         match(CmpRHS, m_Zero())) {
 551       IsBitTest = true;
 552       TrueWhenUnset = Pred == ICmpInst::ICMP_EQ;
 553     } else if (Pred == ICmpInst::ICMP_SLT && match(CmpRHS, m_Zero())) {
 554       X = CmpLHS;
 555       Y = &MinSignedValue;
 556       IsBitTest = true;
 557       TrueWhenUnset = false;
 558     } else if (Pred == ICmpInst::ICMP_SGT && match(CmpRHS, m_AllOnes())) {
 559       X = CmpLHS;
 560       Y = &MinSignedValue;
 561       IsBitTest = true;
 562       TrueWhenUnset = true;
 563     }
 564     if (IsBitTest) {
 565       Value *V = nullptr;
 566       // (X & Y) == 0 ? X : X ^ Y  --> X & ~Y
 567       if (TrueWhenUnset && TrueVal == X &&
 568           match(FalseVal, m_Xor(m_Specific(X), m_APInt(C))) && *Y == *C)
 569         V = Builder->CreateAnd(X, ~(*Y));
 570       // (X & Y) != 0 ? X ^ Y : X  --> X & ~Y
 571       else if (!TrueWhenUnset && FalseVal == X &&
 572                match(TrueVal, m_Xor(m_Specific(X), m_APInt(C))) && *Y == *C)
 573         V = Builder->CreateAnd(X, ~(*Y));
 574       // (X & Y) == 0 ? X ^ Y : X  --> X | Y
 575       else if (TrueWhenUnset && FalseVal == X &&
 576                match(TrueVal, m_Xor(m_Specific(X), m_APInt(C))) && *Y == *C)
 577         V = Builder->CreateOr(X, *Y);
 578       // (X & Y) != 0 ? X : X ^ Y  --> X | Y
 579       else if (!TrueWhenUnset && TrueVal == X &&
 580                match(FalseVal, m_Xor(m_Specific(X), m_APInt(C))) && *Y == *C)
 581         V = Builder->CreateOr(X, *Y);
 582
 583       if (V)
 584         return ReplaceInstUsesWith(SI, V);
 585     }
 586   }
 587
 588   if (Value *V = foldSelectICmpAndOr(SI, TrueVal, FalseVal, Builder))
 589     return ReplaceInstUsesWith(SI, V);
 590
 591   if (Value *V = foldSelectCttzCtlz(ICI, TrueVal, FalseVal, Builder))
 592     return ReplaceInstUsesWith(SI, V);
 593
 594   return Changed ? &SI : nullptr;
 595 }
 596
 597
 598 /// CanSelectOperandBeMappingIntoPredBlock - SI is a select whose condition is a
 599 /// PHI node (but the two may be in different blocks).  See if the true/false
 600 /// values (V) are live in all of the predecessor blocks of the PHI.  For
 601 /// example, cases like this cannot be mapped:
 602 ///
 603 ///   X = phi [ C1, BB1], [C2, BB2]
 604 ///   Y = add
 605 ///   Z = select X, Y, 0
 606 ///
 607 /// because Y is not live in BB1/BB2.
 608 ///
 609 static bool CanSelectOperandBeMappingIntoPredBlock(const Value *V,
 610                                                    const SelectInst &SI) {
 611   // If the value is a non-instruction value like a constant or argument, it
 612   // can always be mapped.
 613   const Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V);
 614   if (!I) return true;
 615
 616   // If V is a PHI node defined in the same block as the condition PHI, we can
 617   // map the arguments.
 618   const PHINode *CondPHI = cast<PHINode>(SI.getCondition());
 619
 620   if (const PHINode *VP = dyn_cast<PHINode>(I))
 621     if (VP->getParent() == CondPHI->getParent())
 622       return true;
 623
 624   // Otherwise, if the PHI and select are defined in the same block and if V is
 625   // defined in a different block, then we can transform it.
 626   if (SI.getParent() == CondPHI->getParent() &&
 627       I->getParent() != CondPHI->getParent())
 628     return true;
 629
 630   // Otherwise we have a 'hard' case and we can't tell without doing more
 631   // detailed dominator based analysis, punt.
 632   return false;
 633 }
 634
 635 /// FoldSPFofSPF - We have an SPF (e.g. a min or max) of an SPF of the form:
 636 ///   SPF2(SPF1(A, B), C)
 637 Instruction *InstCombiner::FoldSPFofSPF(Instruction *Inner,
 638                                         SelectPatternFlavor SPF1,
 639                                         Value *A, Value *B,
 640                                         Instruction &Outer,
 641                                         SelectPatternFlavor SPF2, Value *C) {
 642   if (C == A || C == B) {
 643     // MAX(MAX(A, B), B) -> MAX(A, B)
 644     // MIN(MIN(a, b), a) -> MIN(a, b)
 645     if (SPF1 == SPF2)
 646       return ReplaceInstUsesWith(Outer, Inner);
 647
 648     // MAX(MIN(a, b), a) -> a
 649     // MIN(MAX(a, b), a) -> a
 650     if ((SPF1 == SPF_SMIN && SPF2 == SPF_SMAX) ||
 651         (SPF1 == SPF_SMAX && SPF2 == SPF_SMIN) ||
 652         (SPF1 == SPF_UMIN && SPF2 == SPF_UMAX) ||
 653         (SPF1 == SPF_UMAX && SPF2 == SPF_UMIN))
 654       return ReplaceInstUsesWith(Outer, C);
 655   }
 656
 657   if (SPF1 == SPF2) {
 658     if (ConstantInt *CB = dyn_cast<ConstantInt>(B)) {
 659       if (ConstantInt *CC = dyn_cast<ConstantInt>(C)) {
 660         APInt ACB = CB->getValue();
 661         APInt ACC = CC->getValue();
 662
 663         // MIN(MIN(A, 23), 97) -> MIN(A, 23)
 664         // MAX(MAX(A, 97), 23) -> MAX(A, 97)
 665         if ((SPF1 == SPF_UMIN && ACB.ule(ACC)) ||
 666             (SPF1 == SPF_SMIN && ACB.sle(ACC)) ||
 667             (SPF1 == SPF_UMAX && ACB.uge(ACC)) ||
 668             (SPF1 == SPF_SMAX && ACB.sge(ACC)))
 669           return ReplaceInstUsesWith(Outer, Inner);
 670
 671         // MIN(MIN(A, 97), 23) -> MIN(A, 23)
 672         // MAX(MAX(A, 23), 97) -> MAX(A, 97)
 673         if ((SPF1 == SPF_UMIN && ACB.ugt(ACC)) ||
 674             (SPF1 == SPF_SMIN && ACB.sgt(ACC)) ||
 675             (SPF1 == SPF_UMAX && ACB.ult(ACC)) ||
 676             (SPF1 == SPF_SMAX && ACB.slt(ACC))) {
 677           Outer.replaceUsesOfWith(Inner, A);
 678           return &Outer;
 679         }
 680       }
 681     }
 682   }
 683
 684   // ABS(ABS(X)) -> ABS(X)
 685   // NABS(NABS(X)) -> NABS(X)
 686   if (SPF1 == SPF2 && (SPF1 == SPF_ABS || SPF1 == SPF_NABS)) {
 687     return ReplaceInstUsesWith(Outer, Inner);
 688   }
 689
 690   // ABS(NABS(X)) -> ABS(X)
 691   // NABS(ABS(X)) -> NABS(X)
 692   if ((SPF1 == SPF_ABS && SPF2 == SPF_NABS) ||
 693       (SPF1 == SPF_NABS && SPF2 == SPF_ABS)) {
 694     SelectInst *SI = cast<SelectInst>(Inner);
 695     Value *NewSI = Builder->CreateSelect(
 696         SI->getCondition(), SI->getFalseValue(), SI->getTrueValue());
 697     return ReplaceInstUsesWith(Outer, NewSI);
 698   }
 699
 700   auto IsFreeOrProfitableToInvert =
 701       [&](Value *V, Value *&NotV, bool &ElidesXor) {
 702     if (match(V, m_Not(m_Value(NotV)))) {
 703       // If V has at most 2 uses then we can get rid of the xor operation
 704       // entirely.
 705       ElidesXor |= !V->hasNUsesOrMore(3);
 706       return true;
 707     }
 708
 709     if (IsFreeToInvert(V, !V->hasNUsesOrMore(3))) {
 710       NotV = nullptr;
 711       return true;
 712     }
 713
 714     return false;
 715   };
 716
 717   Value *NotA, *NotB, *NotC;
 718   bool ElidesXor = false;
 719
 720   // MIN(MIN(~A, ~B), ~C) == ~MAX(MAX(A, B), C)
 721   // MIN(MAX(~A, ~B), ~C) == ~MAX(MIN(A, B), C)
 722   // MAX(MIN(~A, ~B), ~C) == ~MIN(MAX(A, B), C)
 723   // MAX(MAX(~A, ~B), ~C) == ~MIN(MIN(A, B), C)
 724   //
 725   // This transform is performance neutral if we can elide at least one xor from
 726   // the set of three operands, since we'll be tacking on an xor at the very
 727   // end.
 728   if (IsFreeOrProfitableToInvert(A, NotA, ElidesXor) &&
 729       IsFreeOrProfitableToInvert(B, NotB, ElidesXor) &&
 730       IsFreeOrProfitableToInvert(C, NotC, ElidesXor) && ElidesXor) {
 731     if (!NotA)
 732       NotA = Builder->CreateNot(A);
 733     if (!NotB)
 734       NotB = Builder->CreateNot(B);
 735     if (!NotC)
 736       NotC = Builder->CreateNot(C);
 737
 738     Value *NewInner = generateMinMaxSelectPattern(
 739         Builder, getInverseMinMaxSelectPattern(SPF1), NotA, NotB);
 740     Value *NewOuter = Builder->CreateNot(generateMinMaxSelectPattern(
 741         Builder, getInverseMinMaxSelectPattern(SPF2), NewInner, NotC));
 742     return ReplaceInstUsesWith(Outer, NewOuter);
 743   }
 744
 745   return nullptr;
 746 }
 747
 748 /// foldSelectICmpAnd - If one of the constants is zero (we know they can't
 749 /// both be) and we have an icmp instruction with zero, and we have an 'and'
 750 /// with the non-constant value and a power of two we can turn the select
 751 /// into a shift on the result of the 'and'.
 752 static Value *foldSelectICmpAnd(const SelectInst &SI, ConstantInt *TrueVal,
 753                                 ConstantInt *FalseVal,
 754                                 InstCombiner::BuilderTy *Builder) {
 755   const ICmpInst *IC = dyn_cast<ICmpInst>(SI.getCondition());
 756   if (!IC || !IC->isEquality() || !SI.getType()->isIntegerTy())
 757     return nullptr;
 758
 759   if (!match(IC->getOperand(1), m_Zero()))
 760     return nullptr;
 761
 762   ConstantInt *AndRHS;
 763   Value *LHS = IC->getOperand(0);
 764   if (!match(LHS, m_And(m_Value(), m_ConstantInt(AndRHS))))
 765     return nullptr;
 766
 767   // If both select arms are non-zero see if we have a select of the form
 768   // 'x ? 2^n + C : C'. Then we can offset both arms by C, use the logic
 769   // for 'x ? 2^n : 0' and fix the thing up at the end.
 770   ConstantInt *Offset = nullptr;
 771   if (!TrueVal->isZero() && !FalseVal->isZero()) {
 772     if ((TrueVal->getValue() - FalseVal->getValue()).isPowerOf2())
 773       Offset = FalseVal;
 774     else if ((FalseVal->getValue() - TrueVal->getValue()).isPowerOf2())
 775       Offset = TrueVal;
 776     else
 777       return nullptr;
 778
 779     // Adjust TrueVal and FalseVal to the offset.
 780     TrueVal = ConstantInt::get(Builder->getContext(),
 781                                TrueVal->getValue() - Offset->getValue());
 782     FalseVal = ConstantInt::get(Builder->getContext(),
 783                                 FalseVal->getValue() - Offset->getValue());
 784   }
 785
 786   // Make sure the mask in the 'and' and one of the select arms is a power of 2.
 787   if (!AndRHS->getValue().isPowerOf2() ||
 788       (!TrueVal->getValue().isPowerOf2() &&
 789        !FalseVal->getValue().isPowerOf2()))
 790     return nullptr;
 791
 792   // Determine which shift is needed to transform result of the 'and' into the
 793   // desired result.
 794   ConstantInt *ValC = !TrueVal->isZero() ? TrueVal : FalseVal;
 795   unsigned ValZeros = ValC->getValue().logBase2();
 796   unsigned AndZeros = AndRHS->getValue().logBase2();
 797
 798   // If types don't match we can still convert the select by introducing a zext
 799   // or a trunc of the 'and'. The trunc case requires that all of the truncated
 800   // bits are zero, we can figure that out by looking at the 'and' mask.
 801   if (AndZeros >= ValC->getBitWidth())
 802     return nullptr;
 803
 804   Value *V = Builder->CreateZExtOrTrunc(LHS, SI.getType());
 805   if (ValZeros > AndZeros)
 806     V = Builder->CreateShl(V, ValZeros - AndZeros);
 807   else if (ValZeros < AndZeros)
 808     V = Builder->CreateLShr(V, AndZeros - ValZeros);
 809
 810   // Okay, now we know that everything is set up, we just don't know whether we
 811   // have a icmp_ne or icmp_eq and whether the true or false val is the zero.
 812   bool ShouldNotVal = !TrueVal->isZero();
 813   ShouldNotVal ^= IC->getPredicate() == ICmpInst::ICMP_NE;
 814   if (ShouldNotVal)
 815     V = Builder->CreateXor(V, ValC);
 816
 817   // Apply an offset if needed.
 818   if (Offset)
 819     V = Builder->CreateAdd(V, Offset);
 820   return V;
 821 }
 822
 823 Instruction *InstCombiner::visitSelectInst(SelectInst &SI) {
 824   Value *CondVal = SI.getCondition();
 825   Value *TrueVal = SI.getTrueValue();
 826   Value *FalseVal = SI.getFalseValue();
 827
 828   if (Value *V =
 829           SimplifySelectInst(CondVal, TrueVal, FalseVal, DL, TLI, DT, AC))
 830     return ReplaceInstUsesWith(SI, V);
 831
 832   if (SI.getType()->isIntegerTy(1)) {
 833     if (ConstantInt *C = dyn_cast<ConstantInt>(TrueVal)) {
 834       if (C->getZExtValue()) {
 835         // Change: A = select B, true, C --> A = or B, C
 836         return BinaryOperator::CreateOr(CondVal, FalseVal);
 837       }
 838       // Change: A = select B, false, C --> A = and !B, C
 839       Value *NotCond = Builder->CreateNot(CondVal, "not."+CondVal->getName());
 840       return BinaryOperator::CreateAnd(NotCond, FalseVal);
 841     }
 842     if (ConstantInt *C = dyn_cast<ConstantInt>(FalseVal)) {
 843       if (!C->getZExtValue()) {
 844         // Change: A = select B, C, false --> A = and B, C
 845         return BinaryOperator::CreateAnd(CondVal, TrueVal);
 846       }
 847       // Change: A = select B, C, true --> A = or !B, C
 848       Value *NotCond = Builder->CreateNot(CondVal, "not."+CondVal->getName());
 849       return BinaryOperator::CreateOr(NotCond, TrueVal);
 850     }
 851
 852     // select a, b, a  -> a&b
 853     // select a, a, b  -> a|b
 854     if (CondVal == TrueVal)
 855       return BinaryOperator::CreateOr(CondVal, FalseVal);
 856     if (CondVal == FalseVal)
 857       return BinaryOperator::CreateAnd(CondVal, TrueVal);
 858
 859     // select a, ~a, b -> (~a)&b
 860     // select a, b, ~a -> (~a)|b
 861     if (match(TrueVal, m_Not(m_Specific(CondVal))))
 862       return BinaryOperator::CreateAnd(TrueVal, FalseVal);
 863     if (match(FalseVal, m_Not(m_Specific(CondVal))))
 864       return BinaryOperator::CreateOr(TrueVal, FalseVal);
 865   }
 866
 867   // Selecting between two integer constants?
 868   if (ConstantInt *TrueValC = dyn_cast<ConstantInt>(TrueVal))
 869     if (ConstantInt *FalseValC = dyn_cast<ConstantInt>(FalseVal)) {
 870       // select C, 1, 0 -> zext C to int
 871       if (FalseValC->isZero() && TrueValC->getValue() == 1)
 872         return new ZExtInst(CondVal, SI.getType());
 873
 874       // select C, -1, 0 -> sext C to int
 875       if (FalseValC->isZero() && TrueValC->isAllOnesValue())
 876         return new SExtInst(CondVal, SI.getType());
 877
 878       // select C, 0, 1 -> zext !C to int
 879       if (TrueValC->isZero() && FalseValC->getValue() == 1) {
 880         Value *NotCond = Builder->CreateNot(CondVal, "not."+CondVal->getName());
 881         return new ZExtInst(NotCond, SI.getType());
 882       }
 883
 884       // select C, 0, -1 -> sext !C to int
 885       if (TrueValC->isZero() && FalseValC->isAllOnesValue()) {
 886         Value *NotCond = Builder->CreateNot(CondVal, "not."+CondVal->getName());
 887         return new SExtInst(NotCond, SI.getType());
 888       }
 889
 890       if (Value *V = foldSelectICmpAnd(SI, TrueValC, FalseValC, Builder))
 891         return ReplaceInstUsesWith(SI, V);
 892     }
 893
 894   // See if we are selecting two values based on a comparison of the two values.
 895   if (FCmpInst *FCI = dyn_cast<FCmpInst>(CondVal)) {
 896     if (FCI->getOperand(0) == TrueVal && FCI->getOperand(1) == FalseVal) {
 897       // Transform (X == Y) ? X : Y  -> Y
 898       if (FCI->getPredicate() == FCmpInst::FCMP_OEQ) {
 899         // This is not safe in general for floating point:
 900         // consider X== -0, Y== +0.
 901         // It becomes safe if either operand is a nonzero constant.
 902         ConstantFP *CFPt, *CFPf;
 903         if (((CFPt = dyn_cast<ConstantFP>(TrueVal)) &&
 904               !CFPt->getValueAPF().isZero()) ||
 905             ((CFPf = dyn_cast<ConstantFP>(FalseVal)) &&
 906              !CFPf->getValueAPF().isZero()))
 907         return ReplaceInstUsesWith(SI, FalseVal);
 908       }
 909       // Transform (X une Y) ? X : Y  -> X
 910       if (FCI->getPredicate() == FCmpInst::FCMP_UNE) {
 911         // This is not safe in general for floating point:
 912         // consider X== -0, Y== +0.
 913         // It becomes safe if either operand is a nonzero constant.
 914         ConstantFP *CFPt, *CFPf;
 915         if (((CFPt = dyn_cast<ConstantFP>(TrueVal)) &&
 916               !CFPt->getValueAPF().isZero()) ||
 917             ((CFPf = dyn_cast<ConstantFP>(FalseVal)) &&
 918              !CFPf->getValueAPF().isZero()))
 919         return ReplaceInstUsesWith(SI, TrueVal);
 920       }
 921
 922       // Canonicalize to use ordered comparisons by swapping the select
 923       // operands.
 924       //
 925       // e.g.
 926       // (X ugt Y) ? X : Y -> (X ole Y) ? Y : X
 927       if (FCI->hasOneUse() && FCmpInst::isUnordered(FCI->getPredicate())) {
 928         FCmpInst::Predicate InvPred = FCI->getInversePredicate();
 929         Value *NewCond = Builder->CreateFCmp(InvPred, TrueVal, FalseVal,
 930                                              FCI->getName() + ".inv");
 931
 932         return SelectInst::Create(NewCond, FalseVal, TrueVal,
 933                                   SI.getName() + ".p");
 934       }
 935
 936       // NOTE: if we wanted to, this is where to detect MIN/MAX
 937     } else if (FCI->getOperand(0) == FalseVal && FCI->getOperand(1) == TrueVal){
 938       // Transform (X == Y) ? Y : X  -> X
 939       if (FCI->getPredicate() == FCmpInst::FCMP_OEQ) {
 940         // This is not safe in general for floating point:
 941         // consider X== -0, Y== +0.
 942         // It becomes safe if either operand is a nonzero constant.
 943         ConstantFP *CFPt, *CFPf;
 944         if (((CFPt = dyn_cast<ConstantFP>(TrueVal)) &&
 945               !CFPt->getValueAPF().isZero()) ||
 946             ((CFPf = dyn_cast<ConstantFP>(FalseVal)) &&
 947              !CFPf->getValueAPF().isZero()))
 948           return ReplaceInstUsesWith(SI, FalseVal);
 949       }
 950       // Transform (X une Y) ? Y : X  -> Y
 951       if (FCI->getPredicate() == FCmpInst::FCMP_UNE) {
 952         // This is not safe in general for floating point:
 953         // consider X== -0, Y== +0.
 954         // It becomes safe if either operand is a nonzero constant.
 955         ConstantFP *CFPt, *CFPf;
 956         if (((CFPt = dyn_cast<ConstantFP>(TrueVal)) &&
 957               !CFPt->getValueAPF().isZero()) ||
 958             ((CFPf = dyn_cast<ConstantFP>(FalseVal)) &&
 959              !CFPf->getValueAPF().isZero()))
 960           return ReplaceInstUsesWith(SI, TrueVal);
 961       }
 962
 963       // Canonicalize to use ordered comparisons by swapping the select
 964       // operands.
 965       //
 966       // e.g.
 967       // (X ugt Y) ? X : Y -> (X ole Y) ? X : Y
 968       if (FCI->hasOneUse() && FCmpInst::isUnordered(FCI->getPredicate())) {
 969         FCmpInst::Predicate InvPred = FCI->getInversePredicate();
 970         Value *NewCond = Builder->CreateFCmp(InvPred, FalseVal, TrueVal,
 971                                              FCI->getName() + ".inv");
 972
 973         return SelectInst::Create(NewCond, FalseVal, TrueVal,
 974                                   SI.getName() + ".p");
 975       }
 976
 977       // NOTE: if we wanted to, this is where to detect MIN/MAX
 978     }
 979     // NOTE: if we wanted to, this is where to detect ABS
 980   }
 981
 982   // See if we are selecting two values based on a comparison of the two values.
 983   if (ICmpInst *ICI = dyn_cast<ICmpInst>(CondVal))
 984     if (Instruction *Result = visitSelectInstWithICmp(SI, ICI))
 985       return Result;
 986
 987   if (Instruction *TI = dyn_cast<Instruction>(TrueVal))
 988     if (Instruction *FI = dyn_cast<Instruction>(FalseVal))
 989       if (TI->hasOneUse() && FI->hasOneUse()) {
 990         Instruction *AddOp = nullptr, *SubOp = nullptr;
 991
 992         // Turn (select C, (op X, Y), (op X, Z)) -> (op X, (select C, Y, Z))
 993         if (TI->getOpcode() == FI->getOpcode())
 994           if (Instruction *IV = FoldSelectOpOp(SI, TI, FI))
 995             return IV;
 996
 997         // Turn select C, (X+Y), (X-Y) --> (X+(select C, Y, (-Y))).  This is
 998         // even legal for FP.
 999         if ((TI->getOpcode() == Instruction::Sub &&
1000              FI->getOpcode() == Instruction::Add) ||
1001             (TI->getOpcode() == Instruction::FSub &&
1002              FI->getOpcode() == Instruction::FAdd)) {
1003           AddOp = FI; SubOp = TI;
1004         } else if ((FI->getOpcode() == Instruction::Sub &&
1005                     TI->getOpcode() == Instruction::Add) ||
1006                    (FI->getOpcode() == Instruction::FSub &&
1007                     TI->getOpcode() == Instruction::FAdd)) {
1008           AddOp = TI; SubOp = FI;
1009         }
1010
1011         if (AddOp) {
1012           Value *OtherAddOp = nullptr;
1013           if (SubOp->getOperand(0) == AddOp->getOperand(0)) {
1014             OtherAddOp = AddOp->getOperand(1);
1015           } else if (SubOp->getOperand(0) == AddOp->getOperand(1)) {
1016             OtherAddOp = AddOp->getOperand(0);
1017           }
1018
1019           if (OtherAddOp) {
1020             // So at this point we know we have (Y -> OtherAddOp):
1021             //        select C, (add X, Y), (sub X, Z)
1022             Value *NegVal;  // Compute -Z
1023             if (SI.getType()->isFPOrFPVectorTy()) {
1024               NegVal = Builder->CreateFNeg(SubOp->getOperand(1));
1025               if (Instruction *NegInst = dyn_cast<Instruction>(NegVal)) {
1026                 FastMathFlags Flags = AddOp->getFastMathFlags();
1027                 Flags &= SubOp->getFastMathFlags();
1028                 NegInst->setFastMathFlags(Flags);
1029               }
1030             } else {
1031               NegVal = Builder->CreateNeg(SubOp->getOperand(1));
1032             }
1033
1034             Value *NewTrueOp = OtherAddOp;
1035             Value *NewFalseOp = NegVal;
1036             if (AddOp != TI)
1037               std::swap(NewTrueOp, NewFalseOp);
1038             Value *NewSel =
1039               Builder->CreateSelect(CondVal, NewTrueOp,
1040                                     NewFalseOp, SI.getName() + ".p");
1041
1042             if (SI.getType()->isFPOrFPVectorTy()) {
1043               Instruction *RI =
1044                 BinaryOperator::CreateFAdd(SubOp->getOperand(0), NewSel);
1045
1046               FastMathFlags Flags = AddOp->getFastMathFlags();
1047               Flags &= SubOp->getFastMathFlags();
1048               RI->setFastMathFlags(Flags);
1049               return RI;
1050             } else
1051               return BinaryOperator::CreateAdd(SubOp->getOperand(0), NewSel);
1052           }
1053         }
1054       }
1055
1056   // See if we can fold the select into one of our operands.
1057   if (SI.getType()->isIntOrIntVectorTy()) {
1058     if (Instruction *FoldI = FoldSelectIntoOp(SI, TrueVal, FalseVal))
1059       return FoldI;
1060
1061     Value *LHS, *RHS, *LHS2, *RHS2;
1062     Instruction::CastOps CastOp;
1063     SelectPatternFlavor SPF = matchSelectPattern(&SI, LHS, RHS, &CastOp);
1064
1065     if (SPF) {
1066       // Canonicalize so that type casts are outside select patterns.
1067       if (LHS->getType()->getPrimitiveSizeInBits() !=
1068           SI.getType()->getPrimitiveSizeInBits()) {
1069         CmpInst::Predicate Pred = getICmpPredicateForMinMax(SPF);
1070         Value *Cmp = Builder->CreateICmp(Pred, LHS, RHS);
1071         Value *NewSI = Builder->CreateCast(CastOp,
1072                                            Builder->CreateSelect(Cmp, LHS, RHS),
1073                                            SI.getType());
1074         return ReplaceInstUsesWith(SI, NewSI);
1075       }
1076
1077       // MAX(MAX(a, b), a) -> MAX(a, b)
1078       // MIN(MIN(a, b), a) -> MIN(a, b)
1079       // MAX(MIN(a, b), a) -> a
1080       // MIN(MAX(a, b), a) -> a
1081       if (SelectPatternFlavor SPF2 = matchSelectPattern(LHS, LHS2, RHS2))
1082         if (Instruction *R = FoldSPFofSPF(cast<Instruction>(LHS),SPF2,LHS2,RHS2,
1083                                           SI, SPF, RHS))
1084           return R;
1085       if (SelectPatternFlavor SPF2 = matchSelectPattern(RHS, LHS2, RHS2))
1086         if (Instruction *R = FoldSPFofSPF(cast<Instruction>(RHS),SPF2,LHS2,RHS2,
1087                                           SI, SPF, LHS))
1088           return R;
1089     }
1090
1091     // MAX(~a, ~b) -> ~MIN(a, b)
1092     if (SPF == SPF_SMAX || SPF == SPF_UMAX) {
1093       if (IsFreeToInvert(LHS, LHS->hasNUses(2)) &&
1094           IsFreeToInvert(RHS, RHS->hasNUses(2))) {
1095
1096         // This transform adds a xor operation and that extra cost needs to be
1097         // justified.  We look for simplifications that will result from
1098         // applying this rule:
1099
1100         bool Profitable =
1101             (LHS->hasNUses(2) && match(LHS, m_Not(m_Value()))) ||
1102             (RHS->hasNUses(2) && match(RHS, m_Not(m_Value()))) ||
1103             (SI.hasOneUse() && match(*SI.user_begin(), m_Not(m_Value())));
1104
1105         if (Profitable) {
1106           Value *NewLHS = Builder->CreateNot(LHS);
1107           Value *NewRHS = Builder->CreateNot(RHS);
1108           Value *NewCmp = SPF == SPF_SMAX
1109                               ? Builder->CreateICmpSLT(NewLHS, NewRHS)
1110                               : Builder->CreateICmpULT(NewLHS, NewRHS);
1111           Value *NewSI =
1112               Builder->CreateNot(Builder->CreateSelect(NewCmp, NewLHS, NewRHS));
1113           return ReplaceInstUsesWith(SI, NewSI);
1114         }
1115       }
1116     }
1117
1118     // TODO.
1119     // ABS(-X) -> ABS(X)
1120   }
1121
1122   // See if we can fold the select into a phi node if the condition is a select.
1123   if (isa<PHINode>(SI.getCondition()))
1124     // The true/false values have to be live in the PHI predecessor's blocks.
1125     if (CanSelectOperandBeMappingIntoPredBlock(TrueVal, SI) &&
1126         CanSelectOperandBeMappingIntoPredBlock(FalseVal, SI))
1127       if (Instruction *NV = FoldOpIntoPhi(SI))
1128         return NV;
1129
1130   if (SelectInst *TrueSI = dyn_cast<SelectInst>(TrueVal)) {
1131     if (TrueSI->getCondition()->getType() == CondVal->getType()) {
1132       // select(C, select(C, a, b), c) -> select(C, a, c)
1133       if (TrueSI->getCondition() == CondVal) {
1134         if (SI.getTrueValue() == TrueSI->getTrueValue())
1135           return nullptr;
1136         SI.setOperand(1, TrueSI->getTrueValue());
1137         return &SI;
1138       }
1139       // select(C0, select(C1, a, b), b) -> select(C0&C1, a, b)
1140       // We choose this as normal form to enable folding on the And and shortening
1141       // paths for the values (this helps GetUnderlyingObjects() for example).
1142       if (TrueSI->getFalseValue() == FalseVal && TrueSI->hasOneUse()) {
1143         Value *And = Builder->CreateAnd(CondVal, TrueSI->getCondition());
1144         SI.setOperand(0, And);
1145         SI.setOperand(1, TrueSI->getTrueValue());
1146         return &SI;
1147       }
1148     }
1149   }
1150   if (SelectInst *FalseSI = dyn_cast<SelectInst>(FalseVal)) {
1151     if (FalseSI->getCondition()->getType() == CondVal->getType()) {
1152       // select(C, a, select(C, b, c)) -> select(C, a, c)
1153       if (FalseSI->getCondition() == CondVal) {
1154         if (SI.getFalseValue() == FalseSI->getFalseValue())
1155           return nullptr;
1156         SI.setOperand(2, FalseSI->getFalseValue());
1157         return &SI;
1158       }
1159       // select(C0, a, select(C1, a, b)) -> select(C0|C1, a, b)
1160       if (FalseSI->getTrueValue() == TrueVal && FalseSI->hasOneUse()) {
1161         Value *Or = Builder->CreateOr(CondVal, FalseSI->getCondition());
1162         SI.setOperand(0, Or);
1163         SI.setOperand(2, FalseSI->getFalseValue());
1164         return &SI;
1165       }
1166     }
1167   }
1168
1169   if (BinaryOperator::isNot(CondVal)) {
1170     SI.setOperand(0, BinaryOperator::getNotArgument(CondVal));
1171     SI.setOperand(1, FalseVal);
1172     SI.setOperand(2, TrueVal);
1173     return &SI;
1174   }
1175
1176   if (VectorType* VecTy = dyn_cast<VectorType>(SI.getType())) {
1177     unsigned VWidth = VecTy->getNumElements();
1178     APInt UndefElts(VWidth, 0);
1179     APInt AllOnesEltMask(APInt::getAllOnesValue(VWidth));
1180     if (Value *V = SimplifyDemandedVectorElts(&SI, AllOnesEltMask, UndefElts)) {
1181       if (V != &SI)
1182         return ReplaceInstUsesWith(SI, V);
1183       return &SI;
1184     }
1185
1186     if (isa<ConstantAggregateZero>(CondVal)) {
1187       return ReplaceInstUsesWith(SI, FalseVal);
1188     }
1189   }
1190
1191   return nullptr;
1192 }