]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - contrib/llvm/lib/Transforms/InstCombine/InstCombineCalls.cpp
Upgrade our copies of clang, llvm, lld, lldb, compiler-rt and libc++ to
[FreeBSD/FreeBSD.git] / contrib / llvm / lib / Transforms / InstCombine / InstCombineCalls.cpp
1 //===- InstCombineCalls.cpp -----------------------------------------------===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
6 // License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 // This file implements the visitCall and visitInvoke functions.
11 //
12 //===----------------------------------------------------------------------===//
13
14 #include "InstCombineInternal.h"
15 #include "llvm/ADT/APFloat.h"
16 #include "llvm/ADT/APInt.h"
17 #include "llvm/ADT/ArrayRef.h"
18 #include "llvm/ADT/None.h"
19 #include "llvm/ADT/Optional.h"
20 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
21 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
22 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
23 #include "llvm/ADT/Twine.h"
24 #include "llvm/Analysis/AssumptionCache.h"
25 #include "llvm/Analysis/InstructionSimplify.h"
26 #include "llvm/Analysis/MemoryBuiltins.h"
27 #include "llvm/Analysis/ValueTracking.h"
28 #include "llvm/IR/Attributes.h"
29 #include "llvm/IR/BasicBlock.h"
30 #include "llvm/IR/CallSite.h"
31 #include "llvm/IR/Constant.h"
32 #include "llvm/IR/Constants.h"
33 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
34 #include "llvm/IR/DerivedTypes.h"
35 #include "llvm/IR/Function.h"
36 #include "llvm/IR/GlobalVariable.h"
37 #include "llvm/IR/InstrTypes.h"
38 #include "llvm/IR/Instruction.h"
39 #include "llvm/IR/Instructions.h"
40 #include "llvm/IR/IntrinsicInst.h"
41 #include "llvm/IR/Intrinsics.h"
42 #include "llvm/IR/LLVMContext.h"
43 #include "llvm/IR/Metadata.h"
44 #include "llvm/IR/PatternMatch.h"
45 #include "llvm/IR/Statepoint.h"
46 #include "llvm/IR/Type.h"
47 #include "llvm/IR/User.h"
48 #include "llvm/IR/Value.h"
49 #include "llvm/IR/ValueHandle.h"
50 #include "llvm/Support/AtomicOrdering.h"
51 #include "llvm/Support/Casting.h"
52 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
53 #include "llvm/Support/Compiler.h"
54 #include "llvm/Support/Debug.h"
55 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
56 #include "llvm/Support/KnownBits.h"
57 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
58 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
59 #include "llvm/Transforms/InstCombine/InstCombineWorklist.h"
60 #include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
61 #include "llvm/Transforms/Utils/SimplifyLibCalls.h"
62 #include <algorithm>
63 #include <cassert>
64 #include <cstdint>
65 #include <cstring>
66 #include <utility>
67 #include <vector>
68
69 using namespace llvm;
70 using namespace PatternMatch;
71
72 #define DEBUG_TYPE "instcombine"
73
74 STATISTIC(NumSimplified, "Number of library calls simplified");
75
76 static cl::opt<unsigned> UnfoldElementAtomicMemcpyMaxElements(
77     "unfold-element-atomic-memcpy-max-elements",
78     cl::init(16),
79     cl::desc("Maximum number of elements in atomic memcpy the optimizer is "
80              "allowed to unfold"));
81
82 /// Return the specified type promoted as it would be to pass though a va_arg
83 /// area.
84 static Type *getPromotedType(Type *Ty) {
85   if (IntegerType* ITy = dyn_cast<IntegerType>(Ty)) {
86     if (ITy->getBitWidth() < 32)
87       return Type::getInt32Ty(Ty->getContext());
88   }
89   return Ty;
90 }
91
92 /// Return a constant boolean vector that has true elements in all positions
93 /// where the input constant data vector has an element with the sign bit set.
94 static Constant *getNegativeIsTrueBoolVec(ConstantDataVector *V) {
95   SmallVector<Constant *, 32> BoolVec;
96   IntegerType *BoolTy = Type::getInt1Ty(V->getContext());
97   for (unsigned I = 0, E = V->getNumElements(); I != E; ++I) {
98     Constant *Elt = V->getElementAsConstant(I);
99     assert((isa<ConstantInt>(Elt) || isa<ConstantFP>(Elt)) &&
100            "Unexpected constant data vector element type");
101     bool Sign = V->getElementType()->isIntegerTy()
102                     ? cast<ConstantInt>(Elt)->isNegative()
103                     : cast<ConstantFP>(Elt)->isNegative();
104     BoolVec.push_back(ConstantInt::get(BoolTy, Sign));
105   }
106   return ConstantVector::get(BoolVec);
107 }
108
109 Instruction *
110 InstCombiner::SimplifyElementUnorderedAtomicMemCpy(AtomicMemCpyInst *AMI) {
111   // Try to unfold this intrinsic into sequence of explicit atomic loads and
112   // stores.
113   // First check that number of elements is compile time constant.
114   auto *LengthCI = dyn_cast<ConstantInt>(AMI->getLength());
115   if (!LengthCI)
116     return nullptr;
117
118   // Check that there are not too many elements.
119   uint64_t LengthInBytes = LengthCI->getZExtValue();
120   uint32_t ElementSizeInBytes = AMI->getElementSizeInBytes();
121   uint64_t NumElements = LengthInBytes / ElementSizeInBytes;
122   if (NumElements >= UnfoldElementAtomicMemcpyMaxElements)
123     return nullptr;
124
125   // Only expand if there are elements to copy.
126   if (NumElements > 0) {
127     // Don't unfold into illegal integers
128     uint64_t ElementSizeInBits = ElementSizeInBytes * 8;
129     if (!getDataLayout().isLegalInteger(ElementSizeInBits))
130       return nullptr;
131
132     // Cast source and destination to the correct type. Intrinsic input
133     // arguments are usually represented as i8*. Often operands will be
134     // explicitly casted to i8* and we can just strip those casts instead of
135     // inserting new ones. However it's easier to rely on other InstCombine
136     // rules which will cover trivial cases anyway.
137     Value *Src = AMI->getRawSource();
138     Value *Dst = AMI->getRawDest();
139     Type *ElementPointerType =
140         Type::getIntNPtrTy(AMI->getContext(), ElementSizeInBits,
141                            Src->getType()->getPointerAddressSpace());
142
143     Value *SrcCasted = Builder.CreatePointerCast(Src, ElementPointerType,
144                                                  "memcpy_unfold.src_casted");
145     Value *DstCasted = Builder.CreatePointerCast(Dst, ElementPointerType,
146                                                  "memcpy_unfold.dst_casted");
147
148     for (uint64_t i = 0; i < NumElements; ++i) {
149       // Get current element addresses
150       ConstantInt *ElementIdxCI =
151           ConstantInt::get(AMI->getContext(), APInt(64, i));
152       Value *SrcElementAddr =
153           Builder.CreateGEP(SrcCasted, ElementIdxCI, "memcpy_unfold.src_addr");
154       Value *DstElementAddr =
155           Builder.CreateGEP(DstCasted, ElementIdxCI, "memcpy_unfold.dst_addr");
156
157       // Load from the source. Transfer alignment information and mark load as
158       // unordered atomic.
159       LoadInst *Load = Builder.CreateLoad(SrcElementAddr, "memcpy_unfold.val");
160       Load->setOrdering(AtomicOrdering::Unordered);
161       // We know alignment of the first element. It is also guaranteed by the
162       // verifier that element size is less or equal than first element
163       // alignment and both of this values are powers of two. This means that
164       // all subsequent accesses are at least element size aligned.
165       // TODO: We can infer better alignment but there is no evidence that this
166       // will matter.
167       Load->setAlignment(i == 0 ? AMI->getParamAlignment(1)
168                                 : ElementSizeInBytes);
169       Load->setDebugLoc(AMI->getDebugLoc());
170
171       // Store loaded value via unordered atomic store.
172       StoreInst *Store = Builder.CreateStore(Load, DstElementAddr);
173       Store->setOrdering(AtomicOrdering::Unordered);
174       Store->setAlignment(i == 0 ? AMI->getParamAlignment(0)
175                                  : ElementSizeInBytes);
176       Store->setDebugLoc(AMI->getDebugLoc());
177     }
178   }
179
180   // Set the number of elements of the copy to 0, it will be deleted on the
181   // next iteration.
182   AMI->setLength(Constant::getNullValue(LengthCI->getType()));
183   return AMI;
184 }
185
186 Instruction *InstCombiner::SimplifyMemTransfer(MemIntrinsic *MI) {
187   unsigned DstAlign = getKnownAlignment(MI->getArgOperand(0), DL, MI, &AC, &DT);
188   unsigned SrcAlign = getKnownAlignment(MI->getArgOperand(1), DL, MI, &AC, &DT);
189   unsigned MinAlign = std::min(DstAlign, SrcAlign);
190   unsigned CopyAlign = MI->getAlignment();
191
192   if (CopyAlign < MinAlign) {
193     MI->setAlignment(ConstantInt::get(MI->getAlignmentType(), MinAlign, false));
194     return MI;
195   }
196
197   // If MemCpyInst length is 1/2/4/8 bytes then replace memcpy with
198   // load/store.
199   ConstantInt *MemOpLength = dyn_cast<ConstantInt>(MI->getArgOperand(2));
200   if (!MemOpLength) return nullptr;
201
202   // Source and destination pointer types are always "i8*" for intrinsic.  See
203   // if the size is something we can handle with a single primitive load/store.
204   // A single load+store correctly handles overlapping memory in the memmove
205   // case.
206   uint64_t Size = MemOpLength->getLimitedValue();
207   assert(Size && "0-sized memory transferring should be removed already.");
208
209   if (Size > 8 || (Size&(Size-1)))
210     return nullptr;  // If not 1/2/4/8 bytes, exit.
211
212   // Use an integer load+store unless we can find something better.
213   unsigned SrcAddrSp =
214     cast<PointerType>(MI->getArgOperand(1)->getType())->getAddressSpace();
215   unsigned DstAddrSp =
216     cast<PointerType>(MI->getArgOperand(0)->getType())->getAddressSpace();
217
218   IntegerType* IntType = IntegerType::get(MI->getContext(), Size<<3);
219   Type *NewSrcPtrTy = PointerType::get(IntType, SrcAddrSp);
220   Type *NewDstPtrTy = PointerType::get(IntType, DstAddrSp);
221
222   // If the memcpy has metadata describing the members, see if we can get the
223   // TBAA tag describing our copy.
224   MDNode *CopyMD = nullptr;
225   if (MDNode *M = MI->getMetadata(LLVMContext::MD_tbaa_struct)) {
226     if (M->getNumOperands() == 3 && M->getOperand(0) &&
227         mdconst::hasa<ConstantInt>(M->getOperand(0)) &&
228         mdconst::extract<ConstantInt>(M->getOperand(0))->isZero() &&
229         M->getOperand(1) &&
230         mdconst::hasa<ConstantInt>(M->getOperand(1)) &&
231         mdconst::extract<ConstantInt>(M->getOperand(1))->getValue() ==
232         Size &&
233         M->getOperand(2) && isa<MDNode>(M->getOperand(2)))
234       CopyMD = cast<MDNode>(M->getOperand(2));
235   }
236
237   // If the memcpy/memmove provides better alignment info than we can
238   // infer, use it.
239   SrcAlign = std::max(SrcAlign, CopyAlign);
240   DstAlign = std::max(DstAlign, CopyAlign);
241
242   Value *Src = Builder.CreateBitCast(MI->getArgOperand(1), NewSrcPtrTy);
243   Value *Dest = Builder.CreateBitCast(MI->getArgOperand(0), NewDstPtrTy);
244   LoadInst *L = Builder.CreateLoad(Src, MI->isVolatile());
245   L->setAlignment(SrcAlign);
246   if (CopyMD)
247     L->setMetadata(LLVMContext::MD_tbaa, CopyMD);
248   MDNode *LoopMemParallelMD =
249     MI->getMetadata(LLVMContext::MD_mem_parallel_loop_access);
250   if (LoopMemParallelMD)
251     L->setMetadata(LLVMContext::MD_mem_parallel_loop_access, LoopMemParallelMD);
252
253   StoreInst *S = Builder.CreateStore(L, Dest, MI->isVolatile());
254   S->setAlignment(DstAlign);
255   if (CopyMD)
256     S->setMetadata(LLVMContext::MD_tbaa, CopyMD);
257   if (LoopMemParallelMD)
258     S->setMetadata(LLVMContext::MD_mem_parallel_loop_access, LoopMemParallelMD);
259
260   // Set the size of the copy to 0, it will be deleted on the next iteration.
261   MI->setArgOperand(2, Constant::getNullValue(MemOpLength->getType()));
262   return MI;
263 }
264
265 Instruction *InstCombiner::SimplifyMemSet(MemSetInst *MI) {
266   unsigned Alignment = getKnownAlignment(MI->getDest(), DL, MI, &AC, &DT);
267   if (MI->getAlignment() < Alignment) {
268     MI->setAlignment(ConstantInt::get(MI->getAlignmentType(),
269                                              Alignment, false));
270     return MI;
271   }
272
273   // Extract the length and alignment and fill if they are constant.
274   ConstantInt *LenC = dyn_cast<ConstantInt>(MI->getLength());
275   ConstantInt *FillC = dyn_cast<ConstantInt>(MI->getValue());
276   if (!LenC || !FillC || !FillC->getType()->isIntegerTy(8))
277     return nullptr;
278   uint64_t Len = LenC->getLimitedValue();
279   Alignment = MI->getAlignment();
280   assert(Len && "0-sized memory setting should be removed already.");
281
282   // memset(s,c,n) -> store s, c (for n=1,2,4,8)
283   if (Len <= 8 && isPowerOf2_32((uint32_t)Len)) {
284     Type *ITy = IntegerType::get(MI->getContext(), Len*8);  // n=1 -> i8.
285
286     Value *Dest = MI->getDest();
287     unsigned DstAddrSp = cast<PointerType>(Dest->getType())->getAddressSpace();
288     Type *NewDstPtrTy = PointerType::get(ITy, DstAddrSp);
289     Dest = Builder.CreateBitCast(Dest, NewDstPtrTy);
290
291     // Alignment 0 is identity for alignment 1 for memset, but not store.
292     if (Alignment == 0) Alignment = 1;
293
294     // Extract the fill value and store.
295     uint64_t Fill = FillC->getZExtValue()*0x0101010101010101ULL;
296     StoreInst *S = Builder.CreateStore(ConstantInt::get(ITy, Fill), Dest,
297                                        MI->isVolatile());
298     S->setAlignment(Alignment);
299
300     // Set the size of the copy to 0, it will be deleted on the next iteration.
301     MI->setLength(Constant::getNullValue(LenC->getType()));
302     return MI;
303   }
304
305   return nullptr;
306 }
307
308 static Value *simplifyX86immShift(const IntrinsicInst &II,
309                                   InstCombiner::BuilderTy &Builder) {
310   bool LogicalShift = false;
311   bool ShiftLeft = false;
312
313   switch (II.getIntrinsicID()) {
314   default: llvm_unreachable("Unexpected intrinsic!");
315   case Intrinsic::x86_sse2_psra_d:
316   case Intrinsic::x86_sse2_psra_w:
317   case Intrinsic::x86_sse2_psrai_d:
318   case Intrinsic::x86_sse2_psrai_w:
319   case Intrinsic::x86_avx2_psra_d:
320   case Intrinsic::x86_avx2_psra_w:
321   case Intrinsic::x86_avx2_psrai_d:
322   case Intrinsic::x86_avx2_psrai_w:
323   case Intrinsic::x86_avx512_psra_q_128:
324   case Intrinsic::x86_avx512_psrai_q_128:
325   case Intrinsic::x86_avx512_psra_q_256:
326   case Intrinsic::x86_avx512_psrai_q_256:
327   case Intrinsic::x86_avx512_psra_d_512:
328   case Intrinsic::x86_avx512_psra_q_512:
329   case Intrinsic::x86_avx512_psra_w_512:
330   case Intrinsic::x86_avx512_psrai_d_512:
331   case Intrinsic::x86_avx512_psrai_q_512:
332   case Intrinsic::x86_avx512_psrai_w_512:
333     LogicalShift = false; ShiftLeft = false;
334     break;
335   case Intrinsic::x86_sse2_psrl_d:
336   case Intrinsic::x86_sse2_psrl_q:
337   case Intrinsic::x86_sse2_psrl_w:
338   case Intrinsic::x86_sse2_psrli_d:
339   case Intrinsic::x86_sse2_psrli_q:
340   case Intrinsic::x86_sse2_psrli_w:
341   case Intrinsic::x86_avx2_psrl_d:
342   case Intrinsic::x86_avx2_psrl_q:
343   case Intrinsic::x86_avx2_psrl_w:
344   case Intrinsic::x86_avx2_psrli_d:
345   case Intrinsic::x86_avx2_psrli_q:
346   case Intrinsic::x86_avx2_psrli_w:
347   case Intrinsic::x86_avx512_psrl_d_512:
348   case Intrinsic::x86_avx512_psrl_q_512:
349   case Intrinsic::x86_avx512_psrl_w_512:
350   case Intrinsic::x86_avx512_psrli_d_512:
351   case Intrinsic::x86_avx512_psrli_q_512:
352   case Intrinsic::x86_avx512_psrli_w_512:
353     LogicalShift = true; ShiftLeft = false;
354     break;
355   case Intrinsic::x86_sse2_psll_d:
356   case Intrinsic::x86_sse2_psll_q:
357   case Intrinsic::x86_sse2_psll_w:
358   case Intrinsic::x86_sse2_pslli_d:
359   case Intrinsic::x86_sse2_pslli_q:
360   case Intrinsic::x86_sse2_pslli_w:
361   case Intrinsic::x86_avx2_psll_d:
362   case Intrinsic::x86_avx2_psll_q:
363   case Intrinsic::x86_avx2_psll_w:
364   case Intrinsic::x86_avx2_pslli_d:
365   case Intrinsic::x86_avx2_pslli_q:
366   case Intrinsic::x86_avx2_pslli_w:
367   case Intrinsic::x86_avx512_psll_d_512:
368   case Intrinsic::x86_avx512_psll_q_512:
369   case Intrinsic::x86_avx512_psll_w_512:
370   case Intrinsic::x86_avx512_pslli_d_512:
371   case Intrinsic::x86_avx512_pslli_q_512:
372   case Intrinsic::x86_avx512_pslli_w_512:
373     LogicalShift = true; ShiftLeft = true;
374     break;
375   }
376   assert((LogicalShift || !ShiftLeft) && "Only logical shifts can shift left");
377
378   // Simplify if count is constant.
379   auto Arg1 = II.getArgOperand(1);
380   auto CAZ = dyn_cast<ConstantAggregateZero>(Arg1);
381   auto CDV = dyn_cast<ConstantDataVector>(Arg1);
382   auto CInt = dyn_cast<ConstantInt>(Arg1);
383   if (!CAZ && !CDV && !CInt)
384     return nullptr;
385
386   APInt Count(64, 0);
387   if (CDV) {
388     // SSE2/AVX2 uses all the first 64-bits of the 128-bit vector
389     // operand to compute the shift amount.
390     auto VT = cast<VectorType>(CDV->getType());
391     unsigned BitWidth = VT->getElementType()->getPrimitiveSizeInBits();
392     assert((64 % BitWidth) == 0 && "Unexpected packed shift size");
393     unsigned NumSubElts = 64 / BitWidth;
394
395     // Concatenate the sub-elements to create the 64-bit value.
396     for (unsigned i = 0; i != NumSubElts; ++i) {
397       unsigned SubEltIdx = (NumSubElts - 1) - i;
398       auto SubElt = cast<ConstantInt>(CDV->getElementAsConstant(SubEltIdx));
399       Count <<= BitWidth;
400       Count |= SubElt->getValue().zextOrTrunc(64);
401     }
402   }
403   else if (CInt)
404     Count = CInt->getValue();
405
406   auto Vec = II.getArgOperand(0);
407   auto VT = cast<VectorType>(Vec->getType());
408   auto SVT = VT->getElementType();
409   unsigned VWidth = VT->getNumElements();
410   unsigned BitWidth = SVT->getPrimitiveSizeInBits();
411
412   // If shift-by-zero then just return the original value.
413   if (Count.isNullValue())
414     return Vec;
415
416   // Handle cases when Shift >= BitWidth.
417   if (Count.uge(BitWidth)) {
418     // If LogicalShift - just return zero.
419     if (LogicalShift)
420       return ConstantAggregateZero::get(VT);
421
422     // If ArithmeticShift - clamp Shift to (BitWidth - 1).
423     Count = APInt(64, BitWidth - 1);
424   }
425
426   // Get a constant vector of the same type as the first operand.
427   auto ShiftAmt = ConstantInt::get(SVT, Count.zextOrTrunc(BitWidth));
428   auto ShiftVec = Builder.CreateVectorSplat(VWidth, ShiftAmt);
429
430   if (ShiftLeft)
431     return Builder.CreateShl(Vec, ShiftVec);
432
433   if (LogicalShift)
434     return Builder.CreateLShr(Vec, ShiftVec);
435
436   return Builder.CreateAShr(Vec, ShiftVec);
437 }
438
439 // Attempt to simplify AVX2 per-element shift intrinsics to a generic IR shift.
440 // Unlike the generic IR shifts, the intrinsics have defined behaviour for out
441 // of range shift amounts (logical - set to zero, arithmetic - splat sign bit).
442 static Value *simplifyX86varShift(const IntrinsicInst &II,
443                                   InstCombiner::BuilderTy &Builder) {
444   bool LogicalShift = false;
445   bool ShiftLeft = false;
446
447   switch (II.getIntrinsicID()) {
448   default: llvm_unreachable("Unexpected intrinsic!");
449   case Intrinsic::x86_avx2_psrav_d:
450   case Intrinsic::x86_avx2_psrav_d_256:
451   case Intrinsic::x86_avx512_psrav_q_128:
452   case Intrinsic::x86_avx512_psrav_q_256:
453   case Intrinsic::x86_avx512_psrav_d_512:
454   case Intrinsic::x86_avx512_psrav_q_512:
455   case Intrinsic::x86_avx512_psrav_w_128:
456   case Intrinsic::x86_avx512_psrav_w_256:
457   case Intrinsic::x86_avx512_psrav_w_512:
458     LogicalShift = false;
459     ShiftLeft = false;
460     break;
461   case Intrinsic::x86_avx2_psrlv_d:
462   case Intrinsic::x86_avx2_psrlv_d_256:
463   case Intrinsic::x86_avx2_psrlv_q:
464   case Intrinsic::x86_avx2_psrlv_q_256:
465   case Intrinsic::x86_avx512_psrlv_d_512:
466   case Intrinsic::x86_avx512_psrlv_q_512:
467   case Intrinsic::x86_avx512_psrlv_w_128:
468   case Intrinsic::x86_avx512_psrlv_w_256:
469   case Intrinsic::x86_avx512_psrlv_w_512:
470     LogicalShift = true;
471     ShiftLeft = false;
472     break;
473   case Intrinsic::x86_avx2_psllv_d:
474   case Intrinsic::x86_avx2_psllv_d_256:
475   case Intrinsic::x86_avx2_psllv_q:
476   case Intrinsic::x86_avx2_psllv_q_256:
477   case Intrinsic::x86_avx512_psllv_d_512:
478   case Intrinsic::x86_avx512_psllv_q_512:
479   case Intrinsic::x86_avx512_psllv_w_128:
480   case Intrinsic::x86_avx512_psllv_w_256:
481   case Intrinsic::x86_avx512_psllv_w_512:
482     LogicalShift = true;
483     ShiftLeft = true;
484     break;
485   }
486   assert((LogicalShift || !ShiftLeft) && "Only logical shifts can shift left");
487
488   // Simplify if all shift amounts are constant/undef.
489   auto *CShift = dyn_cast<Constant>(II.getArgOperand(1));
490   if (!CShift)
491     return nullptr;
492
493   auto Vec = II.getArgOperand(0);
494   auto VT = cast<VectorType>(II.getType());
495   auto SVT = VT->getVectorElementType();
496   int NumElts = VT->getNumElements();
497   int BitWidth = SVT->getIntegerBitWidth();
498
499   // Collect each element's shift amount.
500   // We also collect special cases: UNDEF = -1, OUT-OF-RANGE = BitWidth.
501   bool AnyOutOfRange = false;
502   SmallVector<int, 8> ShiftAmts;
503   for (int I = 0; I < NumElts; ++I) {
504     auto *CElt = CShift->getAggregateElement(I);
505     if (CElt && isa<UndefValue>(CElt)) {
506       ShiftAmts.push_back(-1);
507       continue;
508     }
509
510     auto *COp = dyn_cast_or_null<ConstantInt>(CElt);
511     if (!COp)
512       return nullptr;
513
514     // Handle out of range shifts.
515     // If LogicalShift - set to BitWidth (special case).
516     // If ArithmeticShift - set to (BitWidth - 1) (sign splat).
517     APInt ShiftVal = COp->getValue();
518     if (ShiftVal.uge(BitWidth)) {
519       AnyOutOfRange = LogicalShift;
520       ShiftAmts.push_back(LogicalShift ? BitWidth : BitWidth - 1);
521       continue;
522     }
523
524     ShiftAmts.push_back((int)ShiftVal.getZExtValue());
525   }
526
527   // If all elements out of range or UNDEF, return vector of zeros/undefs.
528   // ArithmeticShift should only hit this if they are all UNDEF.
529   auto OutOfRange = [&](int Idx) { return (Idx < 0) || (BitWidth <= Idx); };
530   if (llvm::all_of(ShiftAmts, OutOfRange)) {
531     SmallVector<Constant *, 8> ConstantVec;
532     for (int Idx : ShiftAmts) {
533       if (Idx < 0) {
534         ConstantVec.push_back(UndefValue::get(SVT));
535       } else {
536         assert(LogicalShift && "Logical shift expected");
537         ConstantVec.push_back(ConstantInt::getNullValue(SVT));
538       }
539     }
540     return ConstantVector::get(ConstantVec);
541   }
542
543   // We can't handle only some out of range values with generic logical shifts.
544   if (AnyOutOfRange)
545     return nullptr;
546
547   // Build the shift amount constant vector.
548   SmallVector<Constant *, 8> ShiftVecAmts;
549   for (int Idx : ShiftAmts) {
550     if (Idx < 0)
551       ShiftVecAmts.push_back(UndefValue::get(SVT));
552     else
553       ShiftVecAmts.push_back(ConstantInt::get(SVT, Idx));
554   }
555   auto ShiftVec = ConstantVector::get(ShiftVecAmts);
556
557   if (ShiftLeft)
558     return Builder.CreateShl(Vec, ShiftVec);
559
560   if (LogicalShift)
561     return Builder.CreateLShr(Vec, ShiftVec);
562
563   return Builder.CreateAShr(Vec, ShiftVec);
564 }
565
566 static Value *simplifyX86muldq(const IntrinsicInst &II,
567                                InstCombiner::BuilderTy &Builder) {
568   Value *Arg0 = II.getArgOperand(0);
569   Value *Arg1 = II.getArgOperand(1);
570   Type *ResTy = II.getType();
571   assert(Arg0->getType()->getScalarSizeInBits() == 32 &&
572          Arg1->getType()->getScalarSizeInBits() == 32 &&
573          ResTy->getScalarSizeInBits() == 64 && "Unexpected muldq/muludq types");
574
575   // muldq/muludq(undef, undef) -> zero (matches generic mul behavior)
576   if (isa<UndefValue>(Arg0) || isa<UndefValue>(Arg1))
577     return ConstantAggregateZero::get(ResTy);
578
579   // Constant folding.
580   // PMULDQ  = (mul(vXi64 sext(shuffle<0,2,..>(Arg0)),
581   //                vXi64 sext(shuffle<0,2,..>(Arg1))))
582   // PMULUDQ = (mul(vXi64 zext(shuffle<0,2,..>(Arg0)),
583   //                vXi64 zext(shuffle<0,2,..>(Arg1))))
584   if (!isa<Constant>(Arg0) || !isa<Constant>(Arg1))
585     return nullptr;
586
587   unsigned NumElts = ResTy->getVectorNumElements();
588   assert(Arg0->getType()->getVectorNumElements() == (2 * NumElts) &&
589          Arg1->getType()->getVectorNumElements() == (2 * NumElts) &&
590          "Unexpected muldq/muludq types");
591
592   unsigned IntrinsicID = II.getIntrinsicID();
593   bool IsSigned = (Intrinsic::x86_sse41_pmuldq == IntrinsicID ||
594                    Intrinsic::x86_avx2_pmul_dq == IntrinsicID ||
595                    Intrinsic::x86_avx512_pmul_dq_512 == IntrinsicID);
596
597   SmallVector<unsigned, 16> ShuffleMask;
598   for (unsigned i = 0; i != NumElts; ++i)
599     ShuffleMask.push_back(i * 2);
600
601   auto *LHS = Builder.CreateShuffleVector(Arg0, Arg0, ShuffleMask);
602   auto *RHS = Builder.CreateShuffleVector(Arg1, Arg1, ShuffleMask);
603
604   if (IsSigned) {
605     LHS = Builder.CreateSExt(LHS, ResTy);
606     RHS = Builder.CreateSExt(RHS, ResTy);
607   } else {
608     LHS = Builder.CreateZExt(LHS, ResTy);
609     RHS = Builder.CreateZExt(RHS, ResTy);
610   }
611
612   return Builder.CreateMul(LHS, RHS);
613 }
614
615 static Value *simplifyX86pack(IntrinsicInst &II, bool IsSigned) {
616   Value *Arg0 = II.getArgOperand(0);
617   Value *Arg1 = II.getArgOperand(1);
618   Type *ResTy = II.getType();
619
620   // Fast all undef handling.
621   if (isa<UndefValue>(Arg0) && isa<UndefValue>(Arg1))
622     return UndefValue::get(ResTy);
623
624   Type *ArgTy = Arg0->getType();
625   unsigned NumLanes = ResTy->getPrimitiveSizeInBits() / 128;
626   unsigned NumDstElts = ResTy->getVectorNumElements();
627   unsigned NumSrcElts = ArgTy->getVectorNumElements();
628   assert(NumDstElts == (2 * NumSrcElts) && "Unexpected packing types");
629
630   unsigned NumDstEltsPerLane = NumDstElts / NumLanes;
631   unsigned NumSrcEltsPerLane = NumSrcElts / NumLanes;
632   unsigned DstScalarSizeInBits = ResTy->getScalarSizeInBits();
633   assert(ArgTy->getScalarSizeInBits() == (2 * DstScalarSizeInBits) &&
634          "Unexpected packing types");
635
636   // Constant folding.
637   auto *Cst0 = dyn_cast<Constant>(Arg0);
638   auto *Cst1 = dyn_cast<Constant>(Arg1);
639   if (!Cst0 || !Cst1)
640     return nullptr;
641
642   SmallVector<Constant *, 32> Vals;
643   for (unsigned Lane = 0; Lane != NumLanes; ++Lane) {
644     for (unsigned Elt = 0; Elt != NumDstEltsPerLane; ++Elt) {
645       unsigned SrcIdx = Lane * NumSrcEltsPerLane + Elt % NumSrcEltsPerLane;
646       auto *Cst = (Elt >= NumSrcEltsPerLane) ? Cst1 : Cst0;
647       auto *COp = Cst->getAggregateElement(SrcIdx);
648       if (COp && isa<UndefValue>(COp)) {
649         Vals.push_back(UndefValue::get(ResTy->getScalarType()));
650         continue;
651       }
652
653       auto *CInt = dyn_cast_or_null<ConstantInt>(COp);
654       if (!CInt)
655         return nullptr;
656
657       APInt Val = CInt->getValue();
658       assert(Val.getBitWidth() == ArgTy->getScalarSizeInBits() &&
659              "Unexpected constant bitwidth");
660
661       if (IsSigned) {
662         // PACKSS: Truncate signed value with signed saturation.
663         // Source values less than dst minint are saturated to minint.
664         // Source values greater than dst maxint are saturated to maxint.
665         if (Val.isSignedIntN(DstScalarSizeInBits))
666           Val = Val.trunc(DstScalarSizeInBits);
667         else if (Val.isNegative())
668           Val = APInt::getSignedMinValue(DstScalarSizeInBits);
669         else
670           Val = APInt::getSignedMaxValue(DstScalarSizeInBits);
671       } else {
672         // PACKUS: Truncate signed value with unsigned saturation.
673         // Source values less than zero are saturated to zero.
674         // Source values greater than dst maxuint are saturated to maxuint.
675         if (Val.isIntN(DstScalarSizeInBits))
676           Val = Val.trunc(DstScalarSizeInBits);
677         else if (Val.isNegative())
678           Val = APInt::getNullValue(DstScalarSizeInBits);
679         else
680           Val = APInt::getAllOnesValue(DstScalarSizeInBits);
681       }
682
683       Vals.push_back(ConstantInt::get(ResTy->getScalarType(), Val));
684     }
685   }
686
687   return ConstantVector::get(Vals);
688 }
689
690 static Value *simplifyX86movmsk(const IntrinsicInst &II) {
691   Value *Arg = II.getArgOperand(0);
692   Type *ResTy = II.getType();
693   Type *ArgTy = Arg->getType();
694
695   // movmsk(undef) -> zero as we must ensure the upper bits are zero.
696   if (isa<UndefValue>(Arg))
697     return Constant::getNullValue(ResTy);
698
699   // We can't easily peek through x86_mmx types.
700   if (!ArgTy->isVectorTy())
701     return nullptr;
702
703   auto *C = dyn_cast<Constant>(Arg);
704   if (!C)
705     return nullptr;
706
707   // Extract signbits of the vector input and pack into integer result.
708   APInt Result(ResTy->getPrimitiveSizeInBits(), 0);
709   for (unsigned I = 0, E = ArgTy->getVectorNumElements(); I != E; ++I) {
710     auto *COp = C->getAggregateElement(I);
711     if (!COp)
712       return nullptr;
713     if (isa<UndefValue>(COp))
714       continue;
715
716     auto *CInt = dyn_cast<ConstantInt>(COp);
717     auto *CFp = dyn_cast<ConstantFP>(COp);
718     if (!CInt && !CFp)
719       return nullptr;
720
721     if ((CInt && CInt->isNegative()) || (CFp && CFp->isNegative()))
722       Result.setBit(I);
723   }
724
725   return Constant::getIntegerValue(ResTy, Result);
726 }
727
728 static Value *simplifyX86insertps(const IntrinsicInst &II,
729                                   InstCombiner::BuilderTy &Builder) {
730   auto *CInt = dyn_cast<ConstantInt>(II.getArgOperand(2));
731   if (!CInt)
732     return nullptr;
733
734   VectorType *VecTy = cast<VectorType>(II.getType());
735   assert(VecTy->getNumElements() == 4 && "insertps with wrong vector type");
736
737   // The immediate permute control byte looks like this:
738   //    [3:0] - zero mask for each 32-bit lane
739   //    [5:4] - select one 32-bit destination lane
740   //    [7:6] - select one 32-bit source lane
741
742   uint8_t Imm = CInt->getZExtValue();
743   uint8_t ZMask = Imm & 0xf;
744   uint8_t DestLane = (Imm >> 4) & 0x3;
745   uint8_t SourceLane = (Imm >> 6) & 0x3;
746
747   ConstantAggregateZero *ZeroVector = ConstantAggregateZero::get(VecTy);
748
749   // If all zero mask bits are set, this was just a weird way to
750   // generate a zero vector.
751   if (ZMask == 0xf)
752     return ZeroVector;
753
754   // Initialize by passing all of the first source bits through.
755   uint32_t ShuffleMask[4] = { 0, 1, 2, 3 };
756
757   // We may replace the second operand with the zero vector.
758   Value *V1 = II.getArgOperand(1);
759
760   if (ZMask) {
761     // If the zero mask is being used with a single input or the zero mask
762     // overrides the destination lane, this is a shuffle with the zero vector.
763     if ((II.getArgOperand(0) == II.getArgOperand(1)) ||
764         (ZMask & (1 << DestLane))) {
765       V1 = ZeroVector;
766       // We may still move 32-bits of the first source vector from one lane
767       // to another.
768       ShuffleMask[DestLane] = SourceLane;
769       // The zero mask may override the previous insert operation.
770       for (unsigned i = 0; i < 4; ++i)
771         if ((ZMask >> i) & 0x1)
772           ShuffleMask[i] = i + 4;
773     } else {
774       // TODO: Model this case as 2 shuffles or a 'logical and' plus shuffle?
775       return nullptr;
776     }
777   } else {
778     // Replace the selected destination lane with the selected source lane.
779     ShuffleMask[DestLane] = SourceLane + 4;
780   }
781
782   return Builder.CreateShuffleVector(II.getArgOperand(0), V1, ShuffleMask);
783 }
784
785 /// Attempt to simplify SSE4A EXTRQ/EXTRQI instructions using constant folding
786 /// or conversion to a shuffle vector.
787 static Value *simplifyX86extrq(IntrinsicInst &II, Value *Op0,
788                                ConstantInt *CILength, ConstantInt *CIIndex,
789                                InstCombiner::BuilderTy &Builder) {
790   auto LowConstantHighUndef = [&](uint64_t Val) {
791     Type *IntTy64 = Type::getInt64Ty(II.getContext());
792     Constant *Args[] = {ConstantInt::get(IntTy64, Val),
793                         UndefValue::get(IntTy64)};
794     return ConstantVector::get(Args);
795   };
796
797   // See if we're dealing with constant values.
798   Constant *C0 = dyn_cast<Constant>(Op0);
799   ConstantInt *CI0 =
800       C0 ? dyn_cast_or_null<ConstantInt>(C0->getAggregateElement((unsigned)0))
801          : nullptr;
802
803   // Attempt to constant fold.
804   if (CILength && CIIndex) {
805     // From AMD documentation: "The bit index and field length are each six
806     // bits in length other bits of the field are ignored."
807     APInt APIndex = CIIndex->getValue().zextOrTrunc(6);
808     APInt APLength = CILength->getValue().zextOrTrunc(6);
809
810     unsigned Index = APIndex.getZExtValue();
811
812     // From AMD documentation: "a value of zero in the field length is
813     // defined as length of 64".
814     unsigned Length = APLength == 0 ? 64 : APLength.getZExtValue();
815
816     // From AMD documentation: "If the sum of the bit index + length field
817     // is greater than 64, the results are undefined".
818     unsigned End = Index + Length;
819
820     // Note that both field index and field length are 8-bit quantities.
821     // Since variables 'Index' and 'Length' are unsigned values
822     // obtained from zero-extending field index and field length
823     // respectively, their sum should never wrap around.
824     if (End > 64)
825       return UndefValue::get(II.getType());
826
827     // If we are inserting whole bytes, we can convert this to a shuffle.
828     // Lowering can recognize EXTRQI shuffle masks.
829     if ((Length % 8) == 0 && (Index % 8) == 0) {
830       // Convert bit indices to byte indices.
831       Length /= 8;
832       Index /= 8;
833
834       Type *IntTy8 = Type::getInt8Ty(II.getContext());
835       Type *IntTy32 = Type::getInt32Ty(II.getContext());
836       VectorType *ShufTy = VectorType::get(IntTy8, 16);
837
838       SmallVector<Constant *, 16> ShuffleMask;
839       for (int i = 0; i != (int)Length; ++i)
840         ShuffleMask.push_back(
841             Constant::getIntegerValue(IntTy32, APInt(32, i + Index)));
842       for (int i = Length; i != 8; ++i)
843         ShuffleMask.push_back(
844             Constant::getIntegerValue(IntTy32, APInt(32, i + 16)));
845       for (int i = 8; i != 16; ++i)
846         ShuffleMask.push_back(UndefValue::get(IntTy32));
847
848       Value *SV = Builder.CreateShuffleVector(
849           Builder.CreateBitCast(Op0, ShufTy),
850           ConstantAggregateZero::get(ShufTy), ConstantVector::get(ShuffleMask));
851       return Builder.CreateBitCast(SV, II.getType());
852     }
853
854     // Constant Fold - shift Index'th bit to lowest position and mask off
855     // Length bits.
856     if (CI0) {
857       APInt Elt = CI0->getValue();
858       Elt.lshrInPlace(Index);
859       Elt = Elt.zextOrTrunc(Length);
860       return LowConstantHighUndef(Elt.getZExtValue());
861     }
862
863     // If we were an EXTRQ call, we'll save registers if we convert to EXTRQI.
864     if (II.getIntrinsicID() == Intrinsic::x86_sse4a_extrq) {
865       Value *Args[] = {Op0, CILength, CIIndex};
866       Module *M = II.getModule();
867       Value *F = Intrinsic::getDeclaration(M, Intrinsic::x86_sse4a_extrqi);
868       return Builder.CreateCall(F, Args);
869     }
870   }
871
872   // Constant Fold - extraction from zero is always {zero, undef}.
873   if (CI0 && CI0->isZero())
874     return LowConstantHighUndef(0);
875
876   return nullptr;
877 }
878
879 /// Attempt to simplify SSE4A INSERTQ/INSERTQI instructions using constant
880 /// folding or conversion to a shuffle vector.
881 static Value *simplifyX86insertq(IntrinsicInst &II, Value *Op0, Value *Op1,
882                                  APInt APLength, APInt APIndex,
883                                  InstCombiner::BuilderTy &Builder) {
884   // From AMD documentation: "The bit index and field length are each six bits
885   // in length other bits of the field are ignored."
886   APIndex = APIndex.zextOrTrunc(6);
887   APLength = APLength.zextOrTrunc(6);
888
889   // Attempt to constant fold.
890   unsigned Index = APIndex.getZExtValue();
891
892   // From AMD documentation: "a value of zero in the field length is
893   // defined as length of 64".
894   unsigned Length = APLength == 0 ? 64 : APLength.getZExtValue();
895
896   // From AMD documentation: "If the sum of the bit index + length field
897   // is greater than 64, the results are undefined".
898   unsigned End = Index + Length;
899
900   // Note that both field index and field length are 8-bit quantities.
901   // Since variables 'Index' and 'Length' are unsigned values
902   // obtained from zero-extending field index and field length
903   // respectively, their sum should never wrap around.
904   if (End > 64)
905     return UndefValue::get(II.getType());
906
907   // If we are inserting whole bytes, we can convert this to a shuffle.
908   // Lowering can recognize INSERTQI shuffle masks.
909   if ((Length % 8) == 0 && (Index % 8) == 0) {
910     // Convert bit indices to byte indices.
911     Length /= 8;
912     Index /= 8;
913
914     Type *IntTy8 = Type::getInt8Ty(II.getContext());
915     Type *IntTy32 = Type::getInt32Ty(II.getContext());
916     VectorType *ShufTy = VectorType::get(IntTy8, 16);
917
918     SmallVector<Constant *, 16> ShuffleMask;
919     for (int i = 0; i != (int)Index; ++i)
920       ShuffleMask.push_back(Constant::getIntegerValue(IntTy32, APInt(32, i)));
921     for (int i = 0; i != (int)Length; ++i)
922       ShuffleMask.push_back(
923           Constant::getIntegerValue(IntTy32, APInt(32, i + 16)));
924     for (int i = Index + Length; i != 8; ++i)
925       ShuffleMask.push_back(Constant::getIntegerValue(IntTy32, APInt(32, i)));
926     for (int i = 8; i != 16; ++i)
927       ShuffleMask.push_back(UndefValue::get(IntTy32));
928
929     Value *SV = Builder.CreateShuffleVector(Builder.CreateBitCast(Op0, ShufTy),
930                                             Builder.CreateBitCast(Op1, ShufTy),
931                                             ConstantVector::get(ShuffleMask));
932     return Builder.CreateBitCast(SV, II.getType());
933   }
934
935   // See if we're dealing with constant values.
936   Constant *C0 = dyn_cast<Constant>(Op0);
937   Constant *C1 = dyn_cast<Constant>(Op1);
938   ConstantInt *CI00 =
939       C0 ? dyn_cast_or_null<ConstantInt>(C0->getAggregateElement((unsigned)0))
940          : nullptr;
941   ConstantInt *CI10 =
942       C1 ? dyn_cast_or_null<ConstantInt>(C1->getAggregateElement((unsigned)0))
943          : nullptr;
944
945   // Constant Fold - insert bottom Length bits starting at the Index'th bit.
946   if (CI00 && CI10) {
947     APInt V00 = CI00->getValue();
948     APInt V10 = CI10->getValue();
949     APInt Mask = APInt::getLowBitsSet(64, Length).shl(Index);
950     V00 = V00 & ~Mask;
951     V10 = V10.zextOrTrunc(Length).zextOrTrunc(64).shl(Index);
952     APInt Val = V00 | V10;
953     Type *IntTy64 = Type::getInt64Ty(II.getContext());
954     Constant *Args[] = {ConstantInt::get(IntTy64, Val.getZExtValue()),
955                         UndefValue::get(IntTy64)};
956     return ConstantVector::get(Args);
957   }
958
959   // If we were an INSERTQ call, we'll save demanded elements if we convert to
960   // INSERTQI.
961   if (II.getIntrinsicID() == Intrinsic::x86_sse4a_insertq) {
962     Type *IntTy8 = Type::getInt8Ty(II.getContext());
963     Constant *CILength = ConstantInt::get(IntTy8, Length, false);
964     Constant *CIIndex = ConstantInt::get(IntTy8, Index, false);
965
966     Value *Args[] = {Op0, Op1, CILength, CIIndex};
967     Module *M = II.getModule();
968     Value *F = Intrinsic::getDeclaration(M, Intrinsic::x86_sse4a_insertqi);
969     return Builder.CreateCall(F, Args);
970   }
971
972   return nullptr;
973 }
974
975 /// Attempt to convert pshufb* to shufflevector if the mask is constant.
976 static Value *simplifyX86pshufb(const IntrinsicInst &II,
977                                 InstCombiner::BuilderTy &Builder) {
978   Constant *V = dyn_cast<Constant>(II.getArgOperand(1));
979   if (!V)
980     return nullptr;
981
982   auto *VecTy = cast<VectorType>(II.getType());
983   auto *MaskEltTy = Type::getInt32Ty(II.getContext());
984   unsigned NumElts = VecTy->getNumElements();
985   assert((NumElts == 16 || NumElts == 32 || NumElts == 64) &&
986          "Unexpected number of elements in shuffle mask!");
987
988   // Construct a shuffle mask from constant integers or UNDEFs.
989   Constant *Indexes[64] = {nullptr};
990
991   // Each byte in the shuffle control mask forms an index to permute the
992   // corresponding byte in the destination operand.
993   for (unsigned I = 0; I < NumElts; ++I) {
994     Constant *COp = V->getAggregateElement(I);
995     if (!COp || (!isa<UndefValue>(COp) && !isa<ConstantInt>(COp)))
996       return nullptr;
997
998     if (isa<UndefValue>(COp)) {
999       Indexes[I] = UndefValue::get(MaskEltTy);
1000       continue;
1001     }
1002
1003     int8_t Index = cast<ConstantInt>(COp)->getValue().getZExtValue();
1004
1005     // If the most significant bit (bit[7]) of each byte of the shuffle
1006     // control mask is set, then zero is written in the result byte.
1007     // The zero vector is in the right-hand side of the resulting
1008     // shufflevector.
1009
1010     // The value of each index for the high 128-bit lane is the least
1011     // significant 4 bits of the respective shuffle control byte.
1012     Index = ((Index < 0) ? NumElts : Index & 0x0F) + (I & 0xF0);
1013     Indexes[I] = ConstantInt::get(MaskEltTy, Index);
1014   }
1015
1016   auto ShuffleMask = ConstantVector::get(makeArrayRef(Indexes, NumElts));
1017   auto V1 = II.getArgOperand(0);
1018   auto V2 = Constant::getNullValue(VecTy);
1019   return Builder.CreateShuffleVector(V1, V2, ShuffleMask);
1020 }
1021
1022 /// Attempt to convert vpermilvar* to shufflevector if the mask is constant.
1023 static Value *simplifyX86vpermilvar(const IntrinsicInst &II,
1024                                     InstCombiner::BuilderTy &Builder) {
1025   Constant *V = dyn_cast<Constant>(II.getArgOperand(1));
1026   if (!V)
1027     return nullptr;
1028
1029   auto *VecTy = cast<VectorType>(II.getType());
1030   auto *MaskEltTy = Type::getInt32Ty(II.getContext());
1031   unsigned NumElts = VecTy->getVectorNumElements();
1032   bool IsPD = VecTy->getScalarType()->isDoubleTy();
1033   unsigned NumLaneElts = IsPD ? 2 : 4;
1034   assert(NumElts == 16 || NumElts == 8 || NumElts == 4 || NumElts == 2);
1035
1036   // Construct a shuffle mask from constant integers or UNDEFs.
1037   Constant *Indexes[16] = {nullptr};
1038
1039   // The intrinsics only read one or two bits, clear the rest.
1040   for (unsigned I = 0; I < NumElts; ++I) {
1041     Constant *COp = V->getAggregateElement(I);
1042     if (!COp || (!isa<UndefValue>(COp) && !isa<ConstantInt>(COp)))
1043       return nullptr;
1044
1045     if (isa<UndefValue>(COp)) {
1046       Indexes[I] = UndefValue::get(MaskEltTy);
1047       continue;
1048     }
1049
1050     APInt Index = cast<ConstantInt>(COp)->getValue();
1051     Index = Index.zextOrTrunc(32).getLoBits(2);
1052
1053     // The PD variants uses bit 1 to select per-lane element index, so
1054     // shift down to convert to generic shuffle mask index.
1055     if (IsPD)
1056       Index.lshrInPlace(1);
1057
1058     // The _256 variants are a bit trickier since the mask bits always index
1059     // into the corresponding 128 half. In order to convert to a generic
1060     // shuffle, we have to make that explicit.
1061     Index += APInt(32, (I / NumLaneElts) * NumLaneElts);
1062
1063     Indexes[I] = ConstantInt::get(MaskEltTy, Index);
1064   }
1065
1066   auto ShuffleMask = ConstantVector::get(makeArrayRef(Indexes, NumElts));
1067   auto V1 = II.getArgOperand(0);
1068   auto V2 = UndefValue::get(V1->getType());
1069   return Builder.CreateShuffleVector(V1, V2, ShuffleMask);
1070 }
1071
1072 /// Attempt to convert vpermd/vpermps to shufflevector if the mask is constant.
1073 static Value *simplifyX86vpermv(const IntrinsicInst &II,
1074                                 InstCombiner::BuilderTy &Builder) {
1075   auto *V = dyn_cast<Constant>(II.getArgOperand(1));
1076   if (!V)
1077     return nullptr;
1078
1079   auto *VecTy = cast<VectorType>(II.getType());
1080   auto *MaskEltTy = Type::getInt32Ty(II.getContext());
1081   unsigned Size = VecTy->getNumElements();
1082   assert((Size == 4 || Size == 8 || Size == 16 || Size == 32 || Size == 64) &&
1083          "Unexpected shuffle mask size");
1084
1085   // Construct a shuffle mask from constant integers or UNDEFs.
1086   Constant *Indexes[64] = {nullptr};
1087
1088   for (unsigned I = 0; I < Size; ++I) {
1089     Constant *COp = V->getAggregateElement(I);
1090     if (!COp || (!isa<UndefValue>(COp) && !isa<ConstantInt>(COp)))
1091       return nullptr;
1092
1093     if (isa<UndefValue>(COp)) {
1094       Indexes[I] = UndefValue::get(MaskEltTy);
1095       continue;
1096     }
1097
1098     uint32_t Index = cast<ConstantInt>(COp)->getZExtValue();
1099     Index &= Size - 1;
1100     Indexes[I] = ConstantInt::get(MaskEltTy, Index);
1101   }
1102
1103   auto ShuffleMask = ConstantVector::get(makeArrayRef(Indexes, Size));
1104   auto V1 = II.getArgOperand(0);
1105   auto V2 = UndefValue::get(VecTy);
1106   return Builder.CreateShuffleVector(V1, V2, ShuffleMask);
1107 }
1108
1109 /// Decode XOP integer vector comparison intrinsics.
1110 static Value *simplifyX86vpcom(const IntrinsicInst &II,
1111                                InstCombiner::BuilderTy &Builder,
1112                                bool IsSigned) {
1113   if (auto *CInt = dyn_cast<ConstantInt>(II.getArgOperand(2))) {
1114     uint64_t Imm = CInt->getZExtValue() & 0x7;
1115     VectorType *VecTy = cast<VectorType>(II.getType());
1116     CmpInst::Predicate Pred = ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1117
1118     switch (Imm) {
1119     case 0x0:
1120       Pred = IsSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT : ICmpInst::ICMP_ULT;
1121       break;
1122     case 0x1:
1123       Pred = IsSigned ? ICmpInst::ICMP_SLE : ICmpInst::ICMP_ULE;
1124       break;
1125     case 0x2:
1126       Pred = IsSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1127       break;
1128     case 0x3:
1129       Pred = IsSigned ? ICmpInst::ICMP_SGE : ICmpInst::ICMP_UGE;
1130       break;
1131     case 0x4:
1132       Pred = ICmpInst::ICMP_EQ; break;
1133     case 0x5:
1134       Pred = ICmpInst::ICMP_NE; break;
1135     case 0x6:
1136       return ConstantInt::getSigned(VecTy, 0); // FALSE
1137     case 0x7:
1138       return ConstantInt::getSigned(VecTy, -1); // TRUE
1139     }
1140
1141     if (Value *Cmp = Builder.CreateICmp(Pred, II.getArgOperand(0),
1142                                         II.getArgOperand(1)))
1143       return Builder.CreateSExtOrTrunc(Cmp, VecTy);
1144   }
1145   return nullptr;
1146 }
1147
1148 // Emit a select instruction and appropriate bitcasts to help simplify
1149 // masked intrinsics.
1150 static Value *emitX86MaskSelect(Value *Mask, Value *Op0, Value *Op1,
1151                                 InstCombiner::BuilderTy &Builder) {
1152   unsigned VWidth = Op0->getType()->getVectorNumElements();
1153
1154   // If the mask is all ones we don't need the select. But we need to check
1155   // only the bit thats will be used in case VWidth is less than 8.
1156   if (auto *C = dyn_cast<ConstantInt>(Mask))
1157     if (C->getValue().zextOrTrunc(VWidth).isAllOnesValue())
1158       return Op0;
1159
1160   auto *MaskTy = VectorType::get(Builder.getInt1Ty(),
1161                          cast<IntegerType>(Mask->getType())->getBitWidth());
1162   Mask = Builder.CreateBitCast(Mask, MaskTy);
1163
1164   // If we have less than 8 elements, then the starting mask was an i8 and
1165   // we need to extract down to the right number of elements.
1166   if (VWidth < 8) {
1167     uint32_t Indices[4];
1168     for (unsigned i = 0; i != VWidth; ++i)
1169       Indices[i] = i;
1170     Mask = Builder.CreateShuffleVector(Mask, Mask,
1171                                        makeArrayRef(Indices, VWidth),
1172                                        "extract");
1173   }
1174
1175   return Builder.CreateSelect(Mask, Op0, Op1);
1176 }
1177
1178 static Value *simplifyMinnumMaxnum(const IntrinsicInst &II) {
1179   Value *Arg0 = II.getArgOperand(0);
1180   Value *Arg1 = II.getArgOperand(1);
1181
1182   // fmin(x, x) -> x
1183   if (Arg0 == Arg1)
1184     return Arg0;
1185
1186   const auto *C1 = dyn_cast<ConstantFP>(Arg1);
1187
1188   // fmin(x, nan) -> x
1189   if (C1 && C1->isNaN())
1190     return Arg0;
1191
1192   // This is the value because if undef were NaN, we would return the other
1193   // value and cannot return a NaN unless both operands are.
1194   //
1195   // fmin(undef, x) -> x
1196   if (isa<UndefValue>(Arg0))
1197     return Arg1;
1198
1199   // fmin(x, undef) -> x
1200   if (isa<UndefValue>(Arg1))
1201     return Arg0;
1202
1203   Value *X = nullptr;
1204   Value *Y = nullptr;
1205   if (II.getIntrinsicID() == Intrinsic::minnum) {
1206     // fmin(x, fmin(x, y)) -> fmin(x, y)
1207     // fmin(y, fmin(x, y)) -> fmin(x, y)
1208     if (match(Arg1, m_FMin(m_Value(X), m_Value(Y)))) {
1209       if (Arg0 == X || Arg0 == Y)
1210         return Arg1;
1211     }
1212
1213     // fmin(fmin(x, y), x) -> fmin(x, y)
1214     // fmin(fmin(x, y), y) -> fmin(x, y)
1215     if (match(Arg0, m_FMin(m_Value(X), m_Value(Y)))) {
1216       if (Arg1 == X || Arg1 == Y)
1217         return Arg0;
1218     }
1219
1220     // TODO: fmin(nnan x, inf) -> x
1221     // TODO: fmin(nnan ninf x, flt_max) -> x
1222     if (C1 && C1->isInfinity()) {
1223       // fmin(x, -inf) -> -inf
1224       if (C1->isNegative())
1225         return Arg1;
1226     }
1227   } else {
1228     assert(II.getIntrinsicID() == Intrinsic::maxnum);
1229     // fmax(x, fmax(x, y)) -> fmax(x, y)
1230     // fmax(y, fmax(x, y)) -> fmax(x, y)
1231     if (match(Arg1, m_FMax(m_Value(X), m_Value(Y)))) {
1232       if (Arg0 == X || Arg0 == Y)
1233         return Arg1;
1234     }
1235
1236     // fmax(fmax(x, y), x) -> fmax(x, y)
1237     // fmax(fmax(x, y), y) -> fmax(x, y)
1238     if (match(Arg0, m_FMax(m_Value(X), m_Value(Y)))) {
1239       if (Arg1 == X || Arg1 == Y)
1240         return Arg0;
1241     }
1242
1243     // TODO: fmax(nnan x, -inf) -> x
1244     // TODO: fmax(nnan ninf x, -flt_max) -> x
1245     if (C1 && C1->isInfinity()) {
1246       // fmax(x, inf) -> inf
1247       if (!C1->isNegative())
1248         return Arg1;
1249     }
1250   }
1251   return nullptr;
1252 }
1253
1254 static bool maskIsAllOneOrUndef(Value *Mask) {
1255   auto *ConstMask = dyn_cast<Constant>(Mask);
1256   if (!ConstMask)
1257     return false;
1258   if (ConstMask->isAllOnesValue() || isa<UndefValue>(ConstMask))
1259     return true;
1260   for (unsigned I = 0, E = ConstMask->getType()->getVectorNumElements(); I != E;
1261        ++I) {
1262     if (auto *MaskElt = ConstMask->getAggregateElement(I))
1263       if (MaskElt->isAllOnesValue() || isa<UndefValue>(MaskElt))
1264         continue;
1265     return false;
1266   }
1267   return true;
1268 }
1269
1270 static Value *simplifyMaskedLoad(const IntrinsicInst &II,
1271                                  InstCombiner::BuilderTy &Builder) {
1272   // If the mask is all ones or undefs, this is a plain vector load of the 1st
1273   // argument.
1274   if (maskIsAllOneOrUndef(II.getArgOperand(2))) {
1275     Value *LoadPtr = II.getArgOperand(0);
1276     unsigned Alignment = cast<ConstantInt>(II.getArgOperand(1))->getZExtValue();
1277     return Builder.CreateAlignedLoad(LoadPtr, Alignment, "unmaskedload");
1278   }
1279
1280   return nullptr;
1281 }
1282
1283 static Instruction *simplifyMaskedStore(IntrinsicInst &II, InstCombiner &IC) {
1284   auto *ConstMask = dyn_cast<Constant>(II.getArgOperand(3));
1285   if (!ConstMask)
1286     return nullptr;
1287
1288   // If the mask is all zeros, this instruction does nothing.
1289   if (ConstMask->isNullValue())
1290     return IC.eraseInstFromFunction(II);
1291
1292   // If the mask is all ones, this is a plain vector store of the 1st argument.
1293   if (ConstMask->isAllOnesValue()) {
1294     Value *StorePtr = II.getArgOperand(1);
1295     unsigned Alignment = cast<ConstantInt>(II.getArgOperand(2))->getZExtValue();
1296     return new StoreInst(II.getArgOperand(0), StorePtr, false, Alignment);
1297   }
1298
1299   return nullptr;
1300 }
1301
1302 static Instruction *simplifyMaskedGather(IntrinsicInst &II, InstCombiner &IC) {
1303   // If the mask is all zeros, return the "passthru" argument of the gather.
1304   auto *ConstMask = dyn_cast<Constant>(II.getArgOperand(2));
1305   if (ConstMask && ConstMask->isNullValue())
1306     return IC.replaceInstUsesWith(II, II.getArgOperand(3));
1307
1308   return nullptr;
1309 }
1310
1311 static Instruction *simplifyMaskedScatter(IntrinsicInst &II, InstCombiner &IC) {
1312   // If the mask is all zeros, a scatter does nothing.
1313   auto *ConstMask = dyn_cast<Constant>(II.getArgOperand(3));
1314   if (ConstMask && ConstMask->isNullValue())
1315     return IC.eraseInstFromFunction(II);
1316
1317   return nullptr;
1318 }
1319
1320 static Instruction *foldCttzCtlz(IntrinsicInst &II, InstCombiner &IC) {
1321   assert((II.getIntrinsicID() == Intrinsic::cttz ||
1322           II.getIntrinsicID() == Intrinsic::ctlz) &&
1323          "Expected cttz or ctlz intrinsic");
1324   Value *Op0 = II.getArgOperand(0);
1325
1326   KnownBits Known = IC.computeKnownBits(Op0, 0, &II);
1327
1328   // Create a mask for bits above (ctlz) or below (cttz) the first known one.
1329   bool IsTZ = II.getIntrinsicID() == Intrinsic::cttz;
1330   unsigned PossibleZeros = IsTZ ? Known.countMaxTrailingZeros()
1331                                 : Known.countMaxLeadingZeros();
1332   unsigned DefiniteZeros = IsTZ ? Known.countMinTrailingZeros()
1333                                 : Known.countMinLeadingZeros();
1334
1335   // If all bits above (ctlz) or below (cttz) the first known one are known
1336   // zero, this value is constant.
1337   // FIXME: This should be in InstSimplify because we're replacing an
1338   // instruction with a constant.
1339   if (PossibleZeros == DefiniteZeros) {
1340     auto *C = ConstantInt::get(Op0->getType(), DefiniteZeros);
1341     return IC.replaceInstUsesWith(II, C);
1342   }
1343
1344   // If the input to cttz/ctlz is known to be non-zero,
1345   // then change the 'ZeroIsUndef' parameter to 'true'
1346   // because we know the zero behavior can't affect the result.
1347   if (!Known.One.isNullValue() ||
1348       isKnownNonZero(Op0, IC.getDataLayout(), 0, &IC.getAssumptionCache(), &II,
1349                      &IC.getDominatorTree())) {
1350     if (!match(II.getArgOperand(1), m_One())) {
1351       II.setOperand(1, IC.Builder.getTrue());
1352       return &II;
1353     }
1354   }
1355
1356   // Add range metadata since known bits can't completely reflect what we know.
1357   // TODO: Handle splat vectors.
1358   auto *IT = dyn_cast<IntegerType>(Op0->getType());
1359   if (IT && IT->getBitWidth() != 1 && !II.getMetadata(LLVMContext::MD_range)) {
1360     Metadata *LowAndHigh[] = {
1361         ConstantAsMetadata::get(ConstantInt::get(IT, DefiniteZeros)),
1362         ConstantAsMetadata::get(ConstantInt::get(IT, PossibleZeros + 1))};
1363     II.setMetadata(LLVMContext::MD_range,
1364                    MDNode::get(II.getContext(), LowAndHigh));
1365     return &II;
1366   }
1367
1368   return nullptr;
1369 }
1370
1371 static Instruction *foldCtpop(IntrinsicInst &II, InstCombiner &IC) {
1372   assert(II.getIntrinsicID() == Intrinsic::ctpop &&
1373          "Expected ctpop intrinsic");
1374   Value *Op0 = II.getArgOperand(0);
1375   // FIXME: Try to simplify vectors of integers.
1376   auto *IT = dyn_cast<IntegerType>(Op0->getType());
1377   if (!IT)
1378     return nullptr;
1379
1380   unsigned BitWidth = IT->getBitWidth();
1381   KnownBits Known(BitWidth);
1382   IC.computeKnownBits(Op0, Known, 0, &II);
1383
1384   unsigned MinCount = Known.countMinPopulation();
1385   unsigned MaxCount = Known.countMaxPopulation();
1386
1387   // Add range metadata since known bits can't completely reflect what we know.
1388   if (IT->getBitWidth() != 1 && !II.getMetadata(LLVMContext::MD_range)) {
1389     Metadata *LowAndHigh[] = {
1390         ConstantAsMetadata::get(ConstantInt::get(IT, MinCount)),
1391         ConstantAsMetadata::get(ConstantInt::get(IT, MaxCount + 1))};
1392     II.setMetadata(LLVMContext::MD_range,
1393                    MDNode::get(II.getContext(), LowAndHigh));
1394     return &II;
1395   }
1396
1397   return nullptr;
1398 }
1399
1400 // TODO: If the x86 backend knew how to convert a bool vector mask back to an
1401 // XMM register mask efficiently, we could transform all x86 masked intrinsics
1402 // to LLVM masked intrinsics and remove the x86 masked intrinsic defs.
1403 static Instruction *simplifyX86MaskedLoad(IntrinsicInst &II, InstCombiner &IC) {
1404   Value *Ptr = II.getOperand(0);
1405   Value *Mask = II.getOperand(1);
1406   Constant *ZeroVec = Constant::getNullValue(II.getType());
1407
1408   // Special case a zero mask since that's not a ConstantDataVector.
1409   // This masked load instruction creates a zero vector.
1410   if (isa<ConstantAggregateZero>(Mask))
1411     return IC.replaceInstUsesWith(II, ZeroVec);
1412
1413   auto *ConstMask = dyn_cast<ConstantDataVector>(Mask);
1414   if (!ConstMask)
1415     return nullptr;
1416
1417   // The mask is constant. Convert this x86 intrinsic to the LLVM instrinsic
1418   // to allow target-independent optimizations.
1419
1420   // First, cast the x86 intrinsic scalar pointer to a vector pointer to match
1421   // the LLVM intrinsic definition for the pointer argument.
1422   unsigned AddrSpace = cast<PointerType>(Ptr->getType())->getAddressSpace();
1423   PointerType *VecPtrTy = PointerType::get(II.getType(), AddrSpace);
1424   Value *PtrCast = IC.Builder.CreateBitCast(Ptr, VecPtrTy, "castvec");
1425
1426   // Second, convert the x86 XMM integer vector mask to a vector of bools based
1427   // on each element's most significant bit (the sign bit).
1428   Constant *BoolMask = getNegativeIsTrueBoolVec(ConstMask);
1429
1430   // The pass-through vector for an x86 masked load is a zero vector.
1431   CallInst *NewMaskedLoad =
1432       IC.Builder.CreateMaskedLoad(PtrCast, 1, BoolMask, ZeroVec);
1433   return IC.replaceInstUsesWith(II, NewMaskedLoad);
1434 }
1435
1436 // TODO: If the x86 backend knew how to convert a bool vector mask back to an
1437 // XMM register mask efficiently, we could transform all x86 masked intrinsics
1438 // to LLVM masked intrinsics and remove the x86 masked intrinsic defs.
1439 static bool simplifyX86MaskedStore(IntrinsicInst &II, InstCombiner &IC) {
1440   Value *Ptr = II.getOperand(0);
1441   Value *Mask = II.getOperand(1);
1442   Value *Vec = II.getOperand(2);
1443
1444   // Special case a zero mask since that's not a ConstantDataVector:
1445   // this masked store instruction does nothing.
1446   if (isa<ConstantAggregateZero>(Mask)) {
1447     IC.eraseInstFromFunction(II);
1448     return true;
1449   }
1450
1451   // The SSE2 version is too weird (eg, unaligned but non-temporal) to do
1452   // anything else at this level.
1453   if (II.getIntrinsicID() == Intrinsic::x86_sse2_maskmov_dqu)
1454     return false;
1455
1456   auto *ConstMask = dyn_cast<ConstantDataVector>(Mask);
1457   if (!ConstMask)
1458     return false;
1459
1460   // The mask is constant. Convert this x86 intrinsic to the LLVM instrinsic
1461   // to allow target-independent optimizations.
1462
1463   // First, cast the x86 intrinsic scalar pointer to a vector pointer to match
1464   // the LLVM intrinsic definition for the pointer argument.
1465   unsigned AddrSpace = cast<PointerType>(Ptr->getType())->getAddressSpace();
1466   PointerType *VecPtrTy = PointerType::get(Vec->getType(), AddrSpace);
1467   Value *PtrCast = IC.Builder.CreateBitCast(Ptr, VecPtrTy, "castvec");
1468
1469   // Second, convert the x86 XMM integer vector mask to a vector of bools based
1470   // on each element's most significant bit (the sign bit).
1471   Constant *BoolMask = getNegativeIsTrueBoolVec(ConstMask);
1472
1473   IC.Builder.CreateMaskedStore(Vec, PtrCast, 1, BoolMask);
1474
1475   // 'Replace uses' doesn't work for stores. Erase the original masked store.
1476   IC.eraseInstFromFunction(II);
1477   return true;
1478 }
1479
1480 // Constant fold llvm.amdgcn.fmed3 intrinsics for standard inputs.
1481 //
1482 // A single NaN input is folded to minnum, so we rely on that folding for
1483 // handling NaNs.
1484 static APFloat fmed3AMDGCN(const APFloat &Src0, const APFloat &Src1,
1485                            const APFloat &Src2) {
1486   APFloat Max3 = maxnum(maxnum(Src0, Src1), Src2);
1487
1488   APFloat::cmpResult Cmp0 = Max3.compare(Src0);
1489   assert(Cmp0 != APFloat::cmpUnordered && "nans handled separately");
1490   if (Cmp0 == APFloat::cmpEqual)
1491     return maxnum(Src1, Src2);
1492
1493   APFloat::cmpResult Cmp1 = Max3.compare(Src1);
1494   assert(Cmp1 != APFloat::cmpUnordered && "nans handled separately");
1495   if (Cmp1 == APFloat::cmpEqual)
1496     return maxnum(Src0, Src2);
1497
1498   return maxnum(Src0, Src1);
1499 }
1500
1501 // Returns true iff the 2 intrinsics have the same operands, limiting the
1502 // comparison to the first NumOperands.
1503 static bool haveSameOperands(const IntrinsicInst &I, const IntrinsicInst &E,
1504                              unsigned NumOperands) {
1505   assert(I.getNumArgOperands() >= NumOperands && "Not enough operands");
1506   assert(E.getNumArgOperands() >= NumOperands && "Not enough operands");
1507   for (unsigned i = 0; i < NumOperands; i++)
1508     if (I.getArgOperand(i) != E.getArgOperand(i))
1509       return false;
1510   return true;
1511 }
1512
1513 // Remove trivially empty start/end intrinsic ranges, i.e. a start
1514 // immediately followed by an end (ignoring debuginfo or other
1515 // start/end intrinsics in between). As this handles only the most trivial
1516 // cases, tracking the nesting level is not needed:
1517 //
1518 //   call @llvm.foo.start(i1 0) ; &I
1519 //   call @llvm.foo.start(i1 0)
1520 //   call @llvm.foo.end(i1 0) ; This one will not be skipped: it will be removed
1521 //   call @llvm.foo.end(i1 0)
1522 static bool removeTriviallyEmptyRange(IntrinsicInst &I, unsigned StartID,
1523                                       unsigned EndID, InstCombiner &IC) {
1524   assert(I.getIntrinsicID() == StartID &&
1525          "Start intrinsic does not have expected ID");
1526   BasicBlock::iterator BI(I), BE(I.getParent()->end());
1527   for (++BI; BI != BE; ++BI) {
1528     if (auto *E = dyn_cast<IntrinsicInst>(BI)) {
1529       if (isa<DbgInfoIntrinsic>(E) || E->getIntrinsicID() == StartID)
1530         continue;
1531       if (E->getIntrinsicID() == EndID &&
1532           haveSameOperands(I, *E, E->getNumArgOperands())) {
1533         IC.eraseInstFromFunction(*E);
1534         IC.eraseInstFromFunction(I);
1535         return true;
1536       }
1537     }
1538     break;
1539   }
1540
1541   return false;
1542 }
1543
1544 // Convert NVVM intrinsics to target-generic LLVM code where possible.
1545 static Instruction *SimplifyNVVMIntrinsic(IntrinsicInst *II, InstCombiner &IC) {
1546   // Each NVVM intrinsic we can simplify can be replaced with one of:
1547   //
1548   //  * an LLVM intrinsic,
1549   //  * an LLVM cast operation,
1550   //  * an LLVM binary operation, or
1551   //  * ad-hoc LLVM IR for the particular operation.
1552
1553   // Some transformations are only valid when the module's
1554   // flush-denormals-to-zero (ftz) setting is true/false, whereas other
1555   // transformations are valid regardless of the module's ftz setting.
1556   enum FtzRequirementTy {
1557     FTZ_Any,       // Any ftz setting is ok.
1558     FTZ_MustBeOn,  // Transformation is valid only if ftz is on.
1559     FTZ_MustBeOff, // Transformation is valid only if ftz is off.
1560   };
1561   // Classes of NVVM intrinsics that can't be replaced one-to-one with a
1562   // target-generic intrinsic, cast op, or binary op but that we can nonetheless
1563   // simplify.
1564   enum SpecialCase {
1565     SPC_Reciprocal,
1566   };
1567
1568   // SimplifyAction is a poor-man's variant (plus an additional flag) that
1569   // represents how to replace an NVVM intrinsic with target-generic LLVM IR.
1570   struct SimplifyAction {
1571     // Invariant: At most one of these Optionals has a value.
1572     Optional<Intrinsic::ID> IID;
1573     Optional<Instruction::CastOps> CastOp;
1574     Optional<Instruction::BinaryOps> BinaryOp;
1575     Optional<SpecialCase> Special;
1576
1577     FtzRequirementTy FtzRequirement = FTZ_Any;
1578
1579     SimplifyAction() = default;
1580
1581     SimplifyAction(Intrinsic::ID IID, FtzRequirementTy FtzReq)
1582         : IID(IID), FtzRequirement(FtzReq) {}
1583
1584     // Cast operations don't have anything to do with FTZ, so we skip that
1585     // argument.
1586     SimplifyAction(Instruction::CastOps CastOp) : CastOp(CastOp) {}
1587
1588     SimplifyAction(Instruction::BinaryOps BinaryOp, FtzRequirementTy FtzReq)
1589         : BinaryOp(BinaryOp), FtzRequirement(FtzReq) {}
1590
1591     SimplifyAction(SpecialCase Special, FtzRequirementTy FtzReq)
1592         : Special(Special), FtzRequirement(FtzReq) {}
1593   };
1594
1595   // Try to generate a SimplifyAction describing how to replace our
1596   // IntrinsicInstr with target-generic LLVM IR.
1597   const SimplifyAction Action = [II]() -> SimplifyAction {
1598     switch (II->getIntrinsicID()) {
1599     // NVVM intrinsics that map directly to LLVM intrinsics.
1600     case Intrinsic::nvvm_ceil_d:
1601       return {Intrinsic::ceil, FTZ_Any};
1602     case Intrinsic::nvvm_ceil_f:
1603       return {Intrinsic::ceil, FTZ_MustBeOff};
1604     case Intrinsic::nvvm_ceil_ftz_f:
1605       return {Intrinsic::ceil, FTZ_MustBeOn};
1606     case Intrinsic::nvvm_fabs_d:
1607       return {Intrinsic::fabs, FTZ_Any};
1608     case Intrinsic::nvvm_fabs_f:
1609       return {Intrinsic::fabs, FTZ_MustBeOff};
1610     case Intrinsic::nvvm_fabs_ftz_f:
1611       return {Intrinsic::fabs, FTZ_MustBeOn};
1612     case Intrinsic::nvvm_floor_d:
1613       return {Intrinsic::floor, FTZ_Any};
1614     case Intrinsic::nvvm_floor_f:
1615       return {Intrinsic::floor, FTZ_MustBeOff};
1616     case Intrinsic::nvvm_floor_ftz_f:
1617       return {Intrinsic::floor, FTZ_MustBeOn};
1618     case Intrinsic::nvvm_fma_rn_d:
1619       return {Intrinsic::fma, FTZ_Any};
1620     case Intrinsic::nvvm_fma_rn_f:
1621       return {Intrinsic::fma, FTZ_MustBeOff};
1622     case Intrinsic::nvvm_fma_rn_ftz_f:
1623       return {Intrinsic::fma, FTZ_MustBeOn};
1624     case Intrinsic::nvvm_fmax_d:
1625       return {Intrinsic::maxnum, FTZ_Any};
1626     case Intrinsic::nvvm_fmax_f:
1627       return {Intrinsic::maxnum, FTZ_MustBeOff};
1628     case Intrinsic::nvvm_fmax_ftz_f:
1629       return {Intrinsic::maxnum, FTZ_MustBeOn};
1630     case Intrinsic::nvvm_fmin_d:
1631       return {Intrinsic::minnum, FTZ_Any};
1632     case Intrinsic::nvvm_fmin_f:
1633       return {Intrinsic::minnum, FTZ_MustBeOff};
1634     case Intrinsic::nvvm_fmin_ftz_f:
1635       return {Intrinsic::minnum, FTZ_MustBeOn};
1636     case Intrinsic::nvvm_round_d:
1637       return {Intrinsic::round, FTZ_Any};
1638     case Intrinsic::nvvm_round_f:
1639       return {Intrinsic::round, FTZ_MustBeOff};
1640     case Intrinsic::nvvm_round_ftz_f:
1641       return {Intrinsic::round, FTZ_MustBeOn};
1642     case Intrinsic::nvvm_sqrt_rn_d:
1643       return {Intrinsic::sqrt, FTZ_Any};
1644     case Intrinsic::nvvm_sqrt_f:
1645       // nvvm_sqrt_f is a special case.  For  most intrinsics, foo_ftz_f is the
1646       // ftz version, and foo_f is the non-ftz version.  But nvvm_sqrt_f adopts
1647       // the ftz-ness of the surrounding code.  sqrt_rn_f and sqrt_rn_ftz_f are
1648       // the versions with explicit ftz-ness.
1649       return {Intrinsic::sqrt, FTZ_Any};
1650     case Intrinsic::nvvm_sqrt_rn_f:
1651       return {Intrinsic::sqrt, FTZ_MustBeOff};
1652     case Intrinsic::nvvm_sqrt_rn_ftz_f:
1653       return {Intrinsic::sqrt, FTZ_MustBeOn};
1654     case Intrinsic::nvvm_trunc_d:
1655       return {Intrinsic::trunc, FTZ_Any};
1656     case Intrinsic::nvvm_trunc_f:
1657       return {Intrinsic::trunc, FTZ_MustBeOff};
1658     case Intrinsic::nvvm_trunc_ftz_f:
1659       return {Intrinsic::trunc, FTZ_MustBeOn};
1660
1661     // NVVM intrinsics that map to LLVM cast operations.
1662     //
1663     // Note that llvm's target-generic conversion operators correspond to the rz
1664     // (round to zero) versions of the nvvm conversion intrinsics, even though
1665     // most everything else here uses the rn (round to nearest even) nvvm ops.
1666     case Intrinsic::nvvm_d2i_rz:
1667     case Intrinsic::nvvm_f2i_rz:
1668     case Intrinsic::nvvm_d2ll_rz:
1669     case Intrinsic::nvvm_f2ll_rz:
1670       return {Instruction::FPToSI};
1671     case Intrinsic::nvvm_d2ui_rz:
1672     case Intrinsic::nvvm_f2ui_rz:
1673     case Intrinsic::nvvm_d2ull_rz:
1674     case Intrinsic::nvvm_f2ull_rz:
1675       return {Instruction::FPToUI};
1676     case Intrinsic::nvvm_i2d_rz:
1677     case Intrinsic::nvvm_i2f_rz:
1678     case Intrinsic::nvvm_ll2d_rz:
1679     case Intrinsic::nvvm_ll2f_rz:
1680       return {Instruction::SIToFP};
1681     case Intrinsic::nvvm_ui2d_rz:
1682     case Intrinsic::nvvm_ui2f_rz:
1683     case Intrinsic::nvvm_ull2d_rz:
1684     case Intrinsic::nvvm_ull2f_rz:
1685       return {Instruction::UIToFP};
1686
1687     // NVVM intrinsics that map to LLVM binary ops.
1688     case Intrinsic::nvvm_add_rn_d:
1689       return {Instruction::FAdd, FTZ_Any};
1690     case Intrinsic::nvvm_add_rn_f:
1691       return {Instruction::FAdd, FTZ_MustBeOff};
1692     case Intrinsic::nvvm_add_rn_ftz_f:
1693       return {Instruction::FAdd, FTZ_MustBeOn};
1694     case Intrinsic::nvvm_mul_rn_d:
1695       return {Instruction::FMul, FTZ_Any};
1696     case Intrinsic::nvvm_mul_rn_f:
1697       return {Instruction::FMul, FTZ_MustBeOff};
1698     case Intrinsic::nvvm_mul_rn_ftz_f:
1699       return {Instruction::FMul, FTZ_MustBeOn};
1700     case Intrinsic::nvvm_div_rn_d:
1701       return {Instruction::FDiv, FTZ_Any};
1702     case Intrinsic::nvvm_div_rn_f:
1703       return {Instruction::FDiv, FTZ_MustBeOff};
1704     case Intrinsic::nvvm_div_rn_ftz_f:
1705       return {Instruction::FDiv, FTZ_MustBeOn};
1706
1707     // The remainder of cases are NVVM intrinsics that map to LLVM idioms, but
1708     // need special handling.
1709     //
1710     // We seem to be missing intrinsics for rcp.approx.{ftz.}f32, which is just
1711     // as well.
1712     case Intrinsic::nvvm_rcp_rn_d:
1713       return {SPC_Reciprocal, FTZ_Any};
1714     case Intrinsic::nvvm_rcp_rn_f:
1715       return {SPC_Reciprocal, FTZ_MustBeOff};
1716     case Intrinsic::nvvm_rcp_rn_ftz_f:
1717       return {SPC_Reciprocal, FTZ_MustBeOn};
1718
1719     // We do not currently simplify intrinsics that give an approximate answer.
1720     // These include:
1721     //
1722     //   - nvvm_cos_approx_{f,ftz_f}
1723     //   - nvvm_ex2_approx_{d,f,ftz_f}
1724     //   - nvvm_lg2_approx_{d,f,ftz_f}
1725     //   - nvvm_sin_approx_{f,ftz_f}
1726     //   - nvvm_sqrt_approx_{f,ftz_f}
1727     //   - nvvm_rsqrt_approx_{d,f,ftz_f}
1728     //   - nvvm_div_approx_{ftz_d,ftz_f,f}
1729     //   - nvvm_rcp_approx_ftz_d
1730     //
1731     // Ideally we'd encode them as e.g. "fast call @llvm.cos", where "fast"
1732     // means that fastmath is enabled in the intrinsic.  Unfortunately only
1733     // binary operators (currently) have a fastmath bit in SelectionDAG, so this
1734     // information gets lost and we can't select on it.
1735     //
1736     // TODO: div and rcp are lowered to a binary op, so these we could in theory
1737     // lower them to "fast fdiv".
1738
1739     default:
1740       return {};
1741     }
1742   }();
1743
1744   // If Action.FtzRequirementTy is not satisfied by the module's ftz state, we
1745   // can bail out now.  (Notice that in the case that IID is not an NVVM
1746   // intrinsic, we don't have to look up any module metadata, as
1747   // FtzRequirementTy will be FTZ_Any.)
1748   if (Action.FtzRequirement != FTZ_Any) {
1749     bool FtzEnabled =
1750         II->getFunction()->getFnAttribute("nvptx-f32ftz").getValueAsString() ==
1751         "true";
1752
1753     if (FtzEnabled != (Action.FtzRequirement == FTZ_MustBeOn))
1754       return nullptr;
1755   }
1756
1757   // Simplify to target-generic intrinsic.
1758   if (Action.IID) {
1759     SmallVector<Value *, 4> Args(II->arg_operands());
1760     // All the target-generic intrinsics currently of interest to us have one
1761     // type argument, equal to that of the nvvm intrinsic's argument.
1762     Type *Tys[] = {II->getArgOperand(0)->getType()};
1763     return CallInst::Create(
1764         Intrinsic::getDeclaration(II->getModule(), *Action.IID, Tys), Args);
1765   }
1766
1767   // Simplify to target-generic binary op.
1768   if (Action.BinaryOp)
1769     return BinaryOperator::Create(*Action.BinaryOp, II->getArgOperand(0),
1770                                   II->getArgOperand(1), II->getName());
1771
1772   // Simplify to target-generic cast op.
1773   if (Action.CastOp)
1774     return CastInst::Create(*Action.CastOp, II->getArgOperand(0), II->getType(),
1775                             II->getName());
1776
1777   // All that's left are the special cases.
1778   if (!Action.Special)
1779     return nullptr;
1780
1781   switch (*Action.Special) {
1782   case SPC_Reciprocal:
1783     // Simplify reciprocal.
1784     return BinaryOperator::Create(
1785         Instruction::FDiv, ConstantFP::get(II->getArgOperand(0)->getType(), 1),
1786         II->getArgOperand(0), II->getName());
1787   }
1788   llvm_unreachable("All SpecialCase enumerators should be handled in switch.");
1789 }
1790
1791 Instruction *InstCombiner::visitVAStartInst(VAStartInst &I) {
1792   removeTriviallyEmptyRange(I, Intrinsic::vastart, Intrinsic::vaend, *this);
1793   return nullptr;
1794 }
1795
1796 Instruction *InstCombiner::visitVACopyInst(VACopyInst &I) {
1797   removeTriviallyEmptyRange(I, Intrinsic::vacopy, Intrinsic::vaend, *this);
1798   return nullptr;
1799 }
1800
1801 /// CallInst simplification. This mostly only handles folding of intrinsic
1802 /// instructions. For normal calls, it allows visitCallSite to do the heavy
1803 /// lifting.
1804 Instruction *InstCombiner::visitCallInst(CallInst &CI) {
1805   if (Value *V = SimplifyCall(&CI, SQ.getWithInstruction(&CI)))
1806     return replaceInstUsesWith(CI, V);
1807
1808   if (isFreeCall(&CI, &TLI))
1809     return visitFree(CI);
1810
1811   // If the caller function is nounwind, mark the call as nounwind, even if the
1812   // callee isn't.
1813   if (CI.getFunction()->doesNotThrow() && !CI.doesNotThrow()) {
1814     CI.setDoesNotThrow();
1815     return &CI;
1816   }
1817
1818   IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(&CI);
1819   if (!II) return visitCallSite(&CI);
1820
1821   // Intrinsics cannot occur in an invoke, so handle them here instead of in
1822   // visitCallSite.
1823   if (MemIntrinsic *MI = dyn_cast<MemIntrinsic>(II)) {
1824     bool Changed = false;
1825
1826     // memmove/cpy/set of zero bytes is a noop.
1827     if (Constant *NumBytes = dyn_cast<Constant>(MI->getLength())) {
1828       if (NumBytes->isNullValue())
1829         return eraseInstFromFunction(CI);
1830
1831       if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(NumBytes))
1832         if (CI->getZExtValue() == 1) {
1833           // Replace the instruction with just byte operations.  We would
1834           // transform other cases to loads/stores, but we don't know if
1835           // alignment is sufficient.
1836         }
1837     }
1838
1839     // No other transformations apply to volatile transfers.
1840     if (MI->isVolatile())
1841       return nullptr;
1842
1843     // If we have a memmove and the source operation is a constant global,
1844     // then the source and dest pointers can't alias, so we can change this
1845     // into a call to memcpy.
1846     if (MemMoveInst *MMI = dyn_cast<MemMoveInst>(MI)) {
1847       if (GlobalVariable *GVSrc = dyn_cast<GlobalVariable>(MMI->getSource()))
1848         if (GVSrc->isConstant()) {
1849           Module *M = CI.getModule();
1850           Intrinsic::ID MemCpyID = Intrinsic::memcpy;
1851           Type *Tys[3] = { CI.getArgOperand(0)->getType(),
1852                            CI.getArgOperand(1)->getType(),
1853                            CI.getArgOperand(2)->getType() };
1854           CI.setCalledFunction(Intrinsic::getDeclaration(M, MemCpyID, Tys));
1855           Changed = true;
1856         }
1857     }
1858
1859     if (MemTransferInst *MTI = dyn_cast<MemTransferInst>(MI)) {
1860       // memmove(x,x,size) -> noop.
1861       if (MTI->getSource() == MTI->getDest())
1862         return eraseInstFromFunction(CI);
1863     }
1864
1865     // If we can determine a pointer alignment that is bigger than currently
1866     // set, update the alignment.
1867     if (isa<MemTransferInst>(MI)) {
1868       if (Instruction *I = SimplifyMemTransfer(MI))
1869         return I;
1870     } else if (MemSetInst *MSI = dyn_cast<MemSetInst>(MI)) {
1871       if (Instruction *I = SimplifyMemSet(MSI))
1872         return I;
1873     }
1874
1875     if (Changed) return II;
1876   }
1877
1878   if (auto *AMI = dyn_cast<AtomicMemCpyInst>(II)) {
1879     if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(AMI->getLength()))
1880       if (C->isNullValue())
1881         return eraseInstFromFunction(*AMI);
1882
1883     if (Instruction *I = SimplifyElementUnorderedAtomicMemCpy(AMI))
1884       return I;
1885   }
1886
1887   if (Instruction *I = SimplifyNVVMIntrinsic(II, *this))
1888     return I;
1889
1890   auto SimplifyDemandedVectorEltsLow = [this](Value *Op, unsigned Width,
1891                                               unsigned DemandedWidth) {
1892     APInt UndefElts(Width, 0);
1893     APInt DemandedElts = APInt::getLowBitsSet(Width, DemandedWidth);
1894     return SimplifyDemandedVectorElts(Op, DemandedElts, UndefElts);
1895   };
1896
1897   switch (II->getIntrinsicID()) {
1898   default: break;
1899   case Intrinsic::objectsize:
1900     if (ConstantInt *N =
1901             lowerObjectSizeCall(II, DL, &TLI, /*MustSucceed=*/false))
1902       return replaceInstUsesWith(CI, N);
1903     return nullptr;
1904   case Intrinsic::bswap: {
1905     Value *IIOperand = II->getArgOperand(0);
1906     Value *X = nullptr;
1907
1908     // bswap(trunc(bswap(x))) -> trunc(lshr(x, c))
1909     if (match(IIOperand, m_Trunc(m_BSwap(m_Value(X))))) {
1910       unsigned C = X->getType()->getPrimitiveSizeInBits() -
1911         IIOperand->getType()->getPrimitiveSizeInBits();
1912       Value *CV = ConstantInt::get(X->getType(), C);
1913       Value *V = Builder.CreateLShr(X, CV);
1914       return new TruncInst(V, IIOperand->getType());
1915     }
1916     break;
1917   }
1918   case Intrinsic::masked_load:
1919     if (Value *SimplifiedMaskedOp = simplifyMaskedLoad(*II, Builder))
1920       return replaceInstUsesWith(CI, SimplifiedMaskedOp);
1921     break;
1922   case Intrinsic::masked_store:
1923     return simplifyMaskedStore(*II, *this);
1924   case Intrinsic::masked_gather:
1925     return simplifyMaskedGather(*II, *this);
1926   case Intrinsic::masked_scatter:
1927     return simplifyMaskedScatter(*II, *this);
1928
1929   case Intrinsic::powi:
1930     if (ConstantInt *Power = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1))) {
1931       // 0 and 1 are handled in instsimplify
1932
1933       // powi(x, -1) -> 1/x
1934       if (Power->isMinusOne())
1935         return BinaryOperator::CreateFDiv(ConstantFP::get(CI.getType(), 1.0),
1936                                           II->getArgOperand(0));
1937       // powi(x, 2) -> x*x
1938       if (Power->equalsInt(2))
1939         return BinaryOperator::CreateFMul(II->getArgOperand(0),
1940                                           II->getArgOperand(0));
1941     }
1942     break;
1943
1944   case Intrinsic::cttz:
1945   case Intrinsic::ctlz:
1946     if (auto *I = foldCttzCtlz(*II, *this))
1947       return I;
1948     break;
1949
1950   case Intrinsic::ctpop:
1951     if (auto *I = foldCtpop(*II, *this))
1952       return I;
1953     break;
1954
1955   case Intrinsic::uadd_with_overflow:
1956   case Intrinsic::sadd_with_overflow:
1957   case Intrinsic::umul_with_overflow:
1958   case Intrinsic::smul_with_overflow:
1959     if (isa<Constant>(II->getArgOperand(0)) &&
1960         !isa<Constant>(II->getArgOperand(1))) {
1961       // Canonicalize constants into the RHS.
1962       Value *LHS = II->getArgOperand(0);
1963       II->setArgOperand(0, II->getArgOperand(1));
1964       II->setArgOperand(1, LHS);
1965       return II;
1966     }
1967     LLVM_FALLTHROUGH;
1968
1969   case Intrinsic::usub_with_overflow:
1970   case Intrinsic::ssub_with_overflow: {
1971     OverflowCheckFlavor OCF =
1972         IntrinsicIDToOverflowCheckFlavor(II->getIntrinsicID());
1973     assert(OCF != OCF_INVALID && "unexpected!");
1974
1975     Value *OperationResult = nullptr;
1976     Constant *OverflowResult = nullptr;
1977     if (OptimizeOverflowCheck(OCF, II->getArgOperand(0), II->getArgOperand(1),
1978                               *II, OperationResult, OverflowResult))
1979       return CreateOverflowTuple(II, OperationResult, OverflowResult);
1980
1981     break;
1982   }
1983
1984   case Intrinsic::minnum:
1985   case Intrinsic::maxnum: {
1986     Value *Arg0 = II->getArgOperand(0);
1987     Value *Arg1 = II->getArgOperand(1);
1988     // Canonicalize constants to the RHS.
1989     if (isa<ConstantFP>(Arg0) && !isa<ConstantFP>(Arg1)) {
1990       II->setArgOperand(0, Arg1);
1991       II->setArgOperand(1, Arg0);
1992       return II;
1993     }
1994     if (Value *V = simplifyMinnumMaxnum(*II))
1995       return replaceInstUsesWith(*II, V);
1996     break;
1997   }
1998   case Intrinsic::fmuladd: {
1999     // Canonicalize fast fmuladd to the separate fmul + fadd.
2000     if (II->isFast()) {
2001       BuilderTy::FastMathFlagGuard Guard(Builder);
2002       Builder.setFastMathFlags(II->getFastMathFlags());
2003       Value *Mul = Builder.CreateFMul(II->getArgOperand(0),
2004                                       II->getArgOperand(1));
2005       Value *Add = Builder.CreateFAdd(Mul, II->getArgOperand(2));
2006       Add->takeName(II);
2007       return replaceInstUsesWith(*II, Add);
2008     }
2009
2010     LLVM_FALLTHROUGH;
2011   }
2012   case Intrinsic::fma: {
2013     Value *Src0 = II->getArgOperand(0);
2014     Value *Src1 = II->getArgOperand(1);
2015
2016     // Canonicalize constants into the RHS.
2017     if (isa<Constant>(Src0) && !isa<Constant>(Src1)) {
2018       II->setArgOperand(0, Src1);
2019       II->setArgOperand(1, Src0);
2020       std::swap(Src0, Src1);
2021     }
2022
2023     Value *LHS = nullptr;
2024     Value *RHS = nullptr;
2025
2026     // fma fneg(x), fneg(y), z -> fma x, y, z
2027     if (match(Src0, m_FNeg(m_Value(LHS))) &&
2028         match(Src1, m_FNeg(m_Value(RHS)))) {
2029       II->setArgOperand(0, LHS);
2030       II->setArgOperand(1, RHS);
2031       return II;
2032     }
2033
2034     // fma fabs(x), fabs(x), z -> fma x, x, z
2035     if (match(Src0, m_Intrinsic<Intrinsic::fabs>(m_Value(LHS))) &&
2036         match(Src1, m_Intrinsic<Intrinsic::fabs>(m_Value(RHS))) && LHS == RHS) {
2037       II->setArgOperand(0, LHS);
2038       II->setArgOperand(1, RHS);
2039       return II;
2040     }
2041
2042     // fma x, 1, z -> fadd x, z
2043     if (match(Src1, m_FPOne())) {
2044       Instruction *RI = BinaryOperator::CreateFAdd(Src0, II->getArgOperand(2));
2045       RI->copyFastMathFlags(II);
2046       return RI;
2047     }
2048
2049     break;
2050   }
2051   case Intrinsic::fabs: {
2052     Value *Cond;
2053     Constant *LHS, *RHS;
2054     if (match(II->getArgOperand(0),
2055               m_Select(m_Value(Cond), m_Constant(LHS), m_Constant(RHS)))) {
2056       CallInst *Call0 = Builder.CreateCall(II->getCalledFunction(), {LHS});
2057       CallInst *Call1 = Builder.CreateCall(II->getCalledFunction(), {RHS});
2058       return SelectInst::Create(Cond, Call0, Call1);
2059     }
2060
2061     LLVM_FALLTHROUGH;
2062   }
2063   case Intrinsic::ceil:
2064   case Intrinsic::floor:
2065   case Intrinsic::round:
2066   case Intrinsic::nearbyint:
2067   case Intrinsic::rint:
2068   case Intrinsic::trunc: {
2069     Value *ExtSrc;
2070     if (match(II->getArgOperand(0), m_FPExt(m_Value(ExtSrc))) &&
2071         II->getArgOperand(0)->hasOneUse()) {
2072       // fabs (fpext x) -> fpext (fabs x)
2073       Value *F = Intrinsic::getDeclaration(II->getModule(), II->getIntrinsicID(),
2074                                            { ExtSrc->getType() });
2075       CallInst *NewFabs = Builder.CreateCall(F, ExtSrc);
2076       NewFabs->copyFastMathFlags(II);
2077       NewFabs->takeName(II);
2078       return new FPExtInst(NewFabs, II->getType());
2079     }
2080
2081     break;
2082   }
2083   case Intrinsic::cos:
2084   case Intrinsic::amdgcn_cos: {
2085     Value *SrcSrc;
2086     Value *Src = II->getArgOperand(0);
2087     if (match(Src, m_FNeg(m_Value(SrcSrc))) ||
2088         match(Src, m_Intrinsic<Intrinsic::fabs>(m_Value(SrcSrc)))) {
2089       // cos(-x) -> cos(x)
2090       // cos(fabs(x)) -> cos(x)
2091       II->setArgOperand(0, SrcSrc);
2092       return II;
2093     }
2094
2095     break;
2096   }
2097   case Intrinsic::ppc_altivec_lvx:
2098   case Intrinsic::ppc_altivec_lvxl:
2099     // Turn PPC lvx -> load if the pointer is known aligned.
2100     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(0), 16, DL, II, &AC,
2101                                    &DT) >= 16) {
2102       Value *Ptr = Builder.CreateBitCast(II->getArgOperand(0),
2103                                          PointerType::getUnqual(II->getType()));
2104       return new LoadInst(Ptr);
2105     }
2106     break;
2107   case Intrinsic::ppc_vsx_lxvw4x:
2108   case Intrinsic::ppc_vsx_lxvd2x: {
2109     // Turn PPC VSX loads into normal loads.
2110     Value *Ptr = Builder.CreateBitCast(II->getArgOperand(0),
2111                                        PointerType::getUnqual(II->getType()));
2112     return new LoadInst(Ptr, Twine(""), false, 1);
2113   }
2114   case Intrinsic::ppc_altivec_stvx:
2115   case Intrinsic::ppc_altivec_stvxl:
2116     // Turn stvx -> store if the pointer is known aligned.
2117     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(1), 16, DL, II, &AC,
2118                                    &DT) >= 16) {
2119       Type *OpPtrTy =
2120         PointerType::getUnqual(II->getArgOperand(0)->getType());
2121       Value *Ptr = Builder.CreateBitCast(II->getArgOperand(1), OpPtrTy);
2122       return new StoreInst(II->getArgOperand(0), Ptr);
2123     }
2124     break;
2125   case Intrinsic::ppc_vsx_stxvw4x:
2126   case Intrinsic::ppc_vsx_stxvd2x: {
2127     // Turn PPC VSX stores into normal stores.
2128     Type *OpPtrTy = PointerType::getUnqual(II->getArgOperand(0)->getType());
2129     Value *Ptr = Builder.CreateBitCast(II->getArgOperand(1), OpPtrTy);
2130     return new StoreInst(II->getArgOperand(0), Ptr, false, 1);
2131   }
2132   case Intrinsic::ppc_qpx_qvlfs:
2133     // Turn PPC QPX qvlfs -> load if the pointer is known aligned.
2134     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(0), 16, DL, II, &AC,
2135                                    &DT) >= 16) {
2136       Type *VTy = VectorType::get(Builder.getFloatTy(),
2137                                   II->getType()->getVectorNumElements());
2138       Value *Ptr = Builder.CreateBitCast(II->getArgOperand(0),
2139                                          PointerType::getUnqual(VTy));
2140       Value *Load = Builder.CreateLoad(Ptr);
2141       return new FPExtInst(Load, II->getType());
2142     }
2143     break;
2144   case Intrinsic::ppc_qpx_qvlfd:
2145     // Turn PPC QPX qvlfd -> load if the pointer is known aligned.
2146     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(0), 32, DL, II, &AC,
2147                                    &DT) >= 32) {
2148       Value *Ptr = Builder.CreateBitCast(II->getArgOperand(0),
2149                                          PointerType::getUnqual(II->getType()));
2150       return new LoadInst(Ptr);
2151     }
2152     break;
2153   case Intrinsic::ppc_qpx_qvstfs:
2154     // Turn PPC QPX qvstfs -> store if the pointer is known aligned.
2155     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(1), 16, DL, II, &AC,
2156                                    &DT) >= 16) {
2157       Type *VTy = VectorType::get(Builder.getFloatTy(),
2158           II->getArgOperand(0)->getType()->getVectorNumElements());
2159       Value *TOp = Builder.CreateFPTrunc(II->getArgOperand(0), VTy);
2160       Type *OpPtrTy = PointerType::getUnqual(VTy);
2161       Value *Ptr = Builder.CreateBitCast(II->getArgOperand(1), OpPtrTy);
2162       return new StoreInst(TOp, Ptr);
2163     }
2164     break;
2165   case Intrinsic::ppc_qpx_qvstfd:
2166     // Turn PPC QPX qvstfd -> store if the pointer is known aligned.
2167     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(1), 32, DL, II, &AC,
2168                                    &DT) >= 32) {
2169       Type *OpPtrTy =
2170         PointerType::getUnqual(II->getArgOperand(0)->getType());
2171       Value *Ptr = Builder.CreateBitCast(II->getArgOperand(1), OpPtrTy);
2172       return new StoreInst(II->getArgOperand(0), Ptr);
2173     }
2174     break;
2175
2176   case Intrinsic::x86_bmi_bextr_32:
2177   case Intrinsic::x86_bmi_bextr_64:
2178   case Intrinsic::x86_tbm_bextri_u32:
2179   case Intrinsic::x86_tbm_bextri_u64:
2180     // If the RHS is a constant we can try some simplifications.
2181     if (auto *C = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1))) {
2182       uint64_t Shift = C->getZExtValue();
2183       uint64_t Length = (Shift >> 8) & 0xff;
2184       Shift &= 0xff;
2185       unsigned BitWidth = II->getType()->getIntegerBitWidth();
2186       // If the length is 0 or the shift is out of range, replace with zero.
2187       if (Length == 0 || Shift >= BitWidth)
2188         return replaceInstUsesWith(CI, ConstantInt::get(II->getType(), 0));
2189       // If the LHS is also a constant, we can completely constant fold this.
2190       if (auto *InC = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(0))) {
2191         uint64_t Result = InC->getZExtValue() >> Shift;
2192         if (Length > BitWidth)
2193           Length = BitWidth;
2194         Result &= maskTrailingOnes<uint64_t>(Length);
2195         return replaceInstUsesWith(CI, ConstantInt::get(II->getType(), Result));
2196       }
2197       // TODO should we turn this into 'and' if shift is 0? Or 'shl' if we
2198       // are only masking bits that a shift already cleared?
2199     }
2200     break;
2201
2202   case Intrinsic::x86_bmi_bzhi_32:
2203   case Intrinsic::x86_bmi_bzhi_64:
2204     // If the RHS is a constant we can try some simplifications.
2205     if (auto *C = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1))) {
2206       uint64_t Index = C->getZExtValue() & 0xff;
2207       unsigned BitWidth = II->getType()->getIntegerBitWidth();
2208       if (Index >= BitWidth)
2209         return replaceInstUsesWith(CI, II->getArgOperand(0));
2210       if (Index == 0)
2211         return replaceInstUsesWith(CI, ConstantInt::get(II->getType(), 0));
2212       // If the LHS is also a constant, we can completely constant fold this.
2213       if (auto *InC = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(0))) {
2214         uint64_t Result = InC->getZExtValue();
2215         Result &= maskTrailingOnes<uint64_t>(Index);
2216         return replaceInstUsesWith(CI, ConstantInt::get(II->getType(), Result));
2217       }
2218       // TODO should we convert this to an AND if the RHS is constant?
2219     }
2220     break;
2221
2222   case Intrinsic::x86_vcvtph2ps_128:
2223   case Intrinsic::x86_vcvtph2ps_256: {
2224     auto Arg = II->getArgOperand(0);
2225     auto ArgType = cast<VectorType>(Arg->getType());
2226     auto RetType = cast<VectorType>(II->getType());
2227     unsigned ArgWidth = ArgType->getNumElements();
2228     unsigned RetWidth = RetType->getNumElements();
2229     assert(RetWidth <= ArgWidth && "Unexpected input/return vector widths");
2230     assert(ArgType->isIntOrIntVectorTy() &&
2231            ArgType->getScalarSizeInBits() == 16 &&
2232            "CVTPH2PS input type should be 16-bit integer vector");
2233     assert(RetType->getScalarType()->isFloatTy() &&
2234            "CVTPH2PS output type should be 32-bit float vector");
2235
2236     // Constant folding: Convert to generic half to single conversion.
2237     if (isa<ConstantAggregateZero>(Arg))
2238       return replaceInstUsesWith(*II, ConstantAggregateZero::get(RetType));
2239
2240     if (isa<ConstantDataVector>(Arg)) {
2241       auto VectorHalfAsShorts = Arg;
2242       if (RetWidth < ArgWidth) {
2243         SmallVector<uint32_t, 8> SubVecMask;
2244         for (unsigned i = 0; i != RetWidth; ++i)
2245           SubVecMask.push_back((int)i);
2246         VectorHalfAsShorts = Builder.CreateShuffleVector(
2247             Arg, UndefValue::get(ArgType), SubVecMask);
2248       }
2249
2250       auto VectorHalfType =
2251           VectorType::get(Type::getHalfTy(II->getContext()), RetWidth);
2252       auto VectorHalfs =
2253           Builder.CreateBitCast(VectorHalfAsShorts, VectorHalfType);
2254       auto VectorFloats = Builder.CreateFPExt(VectorHalfs, RetType);
2255       return replaceInstUsesWith(*II, VectorFloats);
2256     }
2257
2258     // We only use the lowest lanes of the argument.
2259     if (Value *V = SimplifyDemandedVectorEltsLow(Arg, ArgWidth, RetWidth)) {
2260       II->setArgOperand(0, V);
2261       return II;
2262     }
2263     break;
2264   }
2265
2266   case Intrinsic::x86_sse_cvtss2si:
2267   case Intrinsic::x86_sse_cvtss2si64:
2268   case Intrinsic::x86_sse_cvttss2si:
2269   case Intrinsic::x86_sse_cvttss2si64:
2270   case Intrinsic::x86_sse2_cvtsd2si:
2271   case Intrinsic::x86_sse2_cvtsd2si64:
2272   case Intrinsic::x86_sse2_cvttsd2si:
2273   case Intrinsic::x86_sse2_cvttsd2si64:
2274   case Intrinsic::x86_avx512_vcvtss2si32:
2275   case Intrinsic::x86_avx512_vcvtss2si64:
2276   case Intrinsic::x86_avx512_vcvtss2usi32:
2277   case Intrinsic::x86_avx512_vcvtss2usi64:
2278   case Intrinsic::x86_avx512_vcvtsd2si32:
2279   case Intrinsic::x86_avx512_vcvtsd2si64:
2280   case Intrinsic::x86_avx512_vcvtsd2usi32:
2281   case Intrinsic::x86_avx512_vcvtsd2usi64:
2282   case Intrinsic::x86_avx512_cvttss2si:
2283   case Intrinsic::x86_avx512_cvttss2si64:
2284   case Intrinsic::x86_avx512_cvttss2usi:
2285   case Intrinsic::x86_avx512_cvttss2usi64:
2286   case Intrinsic::x86_avx512_cvttsd2si:
2287   case Intrinsic::x86_avx512_cvttsd2si64:
2288   case Intrinsic::x86_avx512_cvttsd2usi:
2289   case Intrinsic::x86_avx512_cvttsd2usi64: {
2290     // These intrinsics only demand the 0th element of their input vectors. If
2291     // we can simplify the input based on that, do so now.
2292     Value *Arg = II->getArgOperand(0);
2293     unsigned VWidth = Arg->getType()->getVectorNumElements();
2294     if (Value *V = SimplifyDemandedVectorEltsLow(Arg, VWidth, 1)) {
2295       II->setArgOperand(0, V);
2296       return II;
2297     }
2298     break;
2299   }
2300
2301   case Intrinsic::x86_mmx_pmovmskb:
2302   case Intrinsic::x86_sse_movmsk_ps:
2303   case Intrinsic::x86_sse2_movmsk_pd:
2304   case Intrinsic::x86_sse2_pmovmskb_128:
2305   case Intrinsic::x86_avx_movmsk_pd_256:
2306   case Intrinsic::x86_avx_movmsk_ps_256:
2307   case Intrinsic::x86_avx2_pmovmskb:
2308     if (Value *V = simplifyX86movmsk(*II))
2309       return replaceInstUsesWith(*II, V);
2310     break;
2311
2312   case Intrinsic::x86_sse_comieq_ss:
2313   case Intrinsic::x86_sse_comige_ss:
2314   case Intrinsic::x86_sse_comigt_ss:
2315   case Intrinsic::x86_sse_comile_ss:
2316   case Intrinsic::x86_sse_comilt_ss:
2317   case Intrinsic::x86_sse_comineq_ss:
2318   case Intrinsic::x86_sse_ucomieq_ss:
2319   case Intrinsic::x86_sse_ucomige_ss:
2320   case Intrinsic::x86_sse_ucomigt_ss:
2321   case Intrinsic::x86_sse_ucomile_ss:
2322   case Intrinsic::x86_sse_ucomilt_ss:
2323   case Intrinsic::x86_sse_ucomineq_ss:
2324   case Intrinsic::x86_sse2_comieq_sd:
2325   case Intrinsic::x86_sse2_comige_sd:
2326   case Intrinsic::x86_sse2_comigt_sd:
2327   case Intrinsic::x86_sse2_comile_sd:
2328   case Intrinsic::x86_sse2_comilt_sd:
2329   case Intrinsic::x86_sse2_comineq_sd:
2330   case Intrinsic::x86_sse2_ucomieq_sd:
2331   case Intrinsic::x86_sse2_ucomige_sd:
2332   case Intrinsic::x86_sse2_ucomigt_sd:
2333   case Intrinsic::x86_sse2_ucomile_sd:
2334   case Intrinsic::x86_sse2_ucomilt_sd:
2335   case Intrinsic::x86_sse2_ucomineq_sd:
2336   case Intrinsic::x86_avx512_vcomi_ss:
2337   case Intrinsic::x86_avx512_vcomi_sd:
2338   case Intrinsic::x86_avx512_mask_cmp_ss:
2339   case Intrinsic::x86_avx512_mask_cmp_sd: {
2340     // These intrinsics only demand the 0th element of their input vectors. If
2341     // we can simplify the input based on that, do so now.
2342     bool MadeChange = false;
2343     Value *Arg0 = II->getArgOperand(0);
2344     Value *Arg1 = II->getArgOperand(1);
2345     unsigned VWidth = Arg0->getType()->getVectorNumElements();
2346     if (Value *V = SimplifyDemandedVectorEltsLow(Arg0, VWidth, 1)) {
2347       II->setArgOperand(0, V);
2348       MadeChange = true;
2349     }
2350     if (Value *V = SimplifyDemandedVectorEltsLow(Arg1, VWidth, 1)) {
2351       II->setArgOperand(1, V);
2352       MadeChange = true;
2353     }
2354     if (MadeChange)
2355       return II;
2356     break;
2357   }
2358   case Intrinsic::x86_avx512_mask_cmp_pd_128:
2359   case Intrinsic::x86_avx512_mask_cmp_pd_256:
2360   case Intrinsic::x86_avx512_mask_cmp_pd_512:
2361   case Intrinsic::x86_avx512_mask_cmp_ps_128:
2362   case Intrinsic::x86_avx512_mask_cmp_ps_256:
2363   case Intrinsic::x86_avx512_mask_cmp_ps_512: {
2364     // Folding cmp(sub(a,b),0) -> cmp(a,b) and cmp(0,sub(a,b)) -> cmp(b,a)
2365     Value *Arg0 = II->getArgOperand(0);
2366     Value *Arg1 = II->getArgOperand(1);
2367     bool Arg0IsZero = match(Arg0, m_Zero());
2368     if (Arg0IsZero)
2369       std::swap(Arg0, Arg1);
2370     Value *A, *B;
2371     // This fold requires only the NINF(not +/- inf) since inf minus
2372     // inf is nan.
2373     // NSZ(No Signed Zeros) is not needed because zeros of any sign are
2374     // equal for both compares.
2375     // NNAN is not needed because nans compare the same for both compares.
2376     // The compare intrinsic uses the above assumptions and therefore
2377     // doesn't require additional flags.
2378     if ((match(Arg0, m_OneUse(m_FSub(m_Value(A), m_Value(B)))) &&
2379          match(Arg1, m_Zero()) && isa<Instruction>(Arg0) &&
2380          cast<Instruction>(Arg0)->getFastMathFlags().noInfs())) {
2381       if (Arg0IsZero)
2382         std::swap(A, B);
2383       II->setArgOperand(0, A);
2384       II->setArgOperand(1, B);
2385       return II;
2386     }
2387     break;
2388   }
2389
2390   case Intrinsic::x86_avx512_mask_add_ps_512:
2391   case Intrinsic::x86_avx512_mask_div_ps_512:
2392   case Intrinsic::x86_avx512_mask_mul_ps_512:
2393   case Intrinsic::x86_avx512_mask_sub_ps_512:
2394   case Intrinsic::x86_avx512_mask_add_pd_512:
2395   case Intrinsic::x86_avx512_mask_div_pd_512:
2396   case Intrinsic::x86_avx512_mask_mul_pd_512:
2397   case Intrinsic::x86_avx512_mask_sub_pd_512:
2398     // If the rounding mode is CUR_DIRECTION(4) we can turn these into regular
2399     // IR operations.
2400     if (auto *R = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(4))) {
2401       if (R->getValue() == 4) {
2402         Value *Arg0 = II->getArgOperand(0);
2403         Value *Arg1 = II->getArgOperand(1);
2404
2405         Value *V;
2406         switch (II->getIntrinsicID()) {
2407         default: llvm_unreachable("Case stmts out of sync!");
2408         case Intrinsic::x86_avx512_mask_add_ps_512:
2409         case Intrinsic::x86_avx512_mask_add_pd_512:
2410           V = Builder.CreateFAdd(Arg0, Arg1);
2411           break;
2412         case Intrinsic::x86_avx512_mask_sub_ps_512:
2413         case Intrinsic::x86_avx512_mask_sub_pd_512:
2414           V = Builder.CreateFSub(Arg0, Arg1);
2415           break;
2416         case Intrinsic::x86_avx512_mask_mul_ps_512:
2417         case Intrinsic::x86_avx512_mask_mul_pd_512:
2418           V = Builder.CreateFMul(Arg0, Arg1);
2419           break;
2420         case Intrinsic::x86_avx512_mask_div_ps_512:
2421         case Intrinsic::x86_avx512_mask_div_pd_512:
2422           V = Builder.CreateFDiv(Arg0, Arg1);
2423           break;
2424         }
2425
2426         // Create a select for the masking.
2427         V = emitX86MaskSelect(II->getArgOperand(3), V, II->getArgOperand(2),
2428                               Builder);
2429         return replaceInstUsesWith(*II, V);
2430       }
2431     }
2432     break;
2433
2434   case Intrinsic::x86_avx512_mask_add_ss_round:
2435   case Intrinsic::x86_avx512_mask_div_ss_round:
2436   case Intrinsic::x86_avx512_mask_mul_ss_round:
2437   case Intrinsic::x86_avx512_mask_sub_ss_round:
2438   case Intrinsic::x86_avx512_mask_add_sd_round:
2439   case Intrinsic::x86_avx512_mask_div_sd_round:
2440   case Intrinsic::x86_avx512_mask_mul_sd_round:
2441   case Intrinsic::x86_avx512_mask_sub_sd_round:
2442     // If the rounding mode is CUR_DIRECTION(4) we can turn these into regular
2443     // IR operations.
2444     if (auto *R = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(4))) {
2445       if (R->getValue() == 4) {
2446         // Extract the element as scalars.
2447         Value *Arg0 = II->getArgOperand(0);
2448         Value *Arg1 = II->getArgOperand(1);
2449         Value *LHS = Builder.CreateExtractElement(Arg0, (uint64_t)0);
2450         Value *RHS = Builder.CreateExtractElement(Arg1, (uint64_t)0);
2451
2452         Value *V;
2453         switch (II->getIntrinsicID()) {
2454         default: llvm_unreachable("Case stmts out of sync!");
2455         case Intrinsic::x86_avx512_mask_add_ss_round:
2456         case Intrinsic::x86_avx512_mask_add_sd_round:
2457           V = Builder.CreateFAdd(LHS, RHS);
2458           break;
2459         case Intrinsic::x86_avx512_mask_sub_ss_round:
2460         case Intrinsic::x86_avx512_mask_sub_sd_round:
2461           V = Builder.CreateFSub(LHS, RHS);
2462           break;
2463         case Intrinsic::x86_avx512_mask_mul_ss_round:
2464         case Intrinsic::x86_avx512_mask_mul_sd_round:
2465           V = Builder.CreateFMul(LHS, RHS);
2466           break;
2467         case Intrinsic::x86_avx512_mask_div_ss_round:
2468         case Intrinsic::x86_avx512_mask_div_sd_round:
2469           V = Builder.CreateFDiv(LHS, RHS);
2470           break;
2471         }
2472
2473         // Handle the masking aspect of the intrinsic.
2474         Value *Mask = II->getArgOperand(3);
2475         auto *C = dyn_cast<ConstantInt>(Mask);
2476         // We don't need a select if we know the mask bit is a 1.
2477         if (!C || !C->getValue()[0]) {
2478           // Cast the mask to an i1 vector and then extract the lowest element.
2479           auto *MaskTy = VectorType::get(Builder.getInt1Ty(),
2480                              cast<IntegerType>(Mask->getType())->getBitWidth());
2481           Mask = Builder.CreateBitCast(Mask, MaskTy);
2482           Mask = Builder.CreateExtractElement(Mask, (uint64_t)0);
2483           // Extract the lowest element from the passthru operand.
2484           Value *Passthru = Builder.CreateExtractElement(II->getArgOperand(2),
2485                                                           (uint64_t)0);
2486           V = Builder.CreateSelect(Mask, V, Passthru);
2487         }
2488
2489         // Insert the result back into the original argument 0.
2490         V = Builder.CreateInsertElement(Arg0, V, (uint64_t)0);
2491
2492         return replaceInstUsesWith(*II, V);
2493       }
2494     }
2495     LLVM_FALLTHROUGH;
2496
2497   // X86 scalar intrinsics simplified with SimplifyDemandedVectorElts.
2498   case Intrinsic::x86_avx512_mask_max_ss_round:
2499   case Intrinsic::x86_avx512_mask_min_ss_round:
2500   case Intrinsic::x86_avx512_mask_max_sd_round:
2501   case Intrinsic::x86_avx512_mask_min_sd_round:
2502   case Intrinsic::x86_avx512_mask_vfmadd_ss:
2503   case Intrinsic::x86_avx512_mask_vfmadd_sd:
2504   case Intrinsic::x86_avx512_maskz_vfmadd_ss:
2505   case Intrinsic::x86_avx512_maskz_vfmadd_sd:
2506   case Intrinsic::x86_avx512_mask3_vfmadd_ss:
2507   case Intrinsic::x86_avx512_mask3_vfmadd_sd:
2508   case Intrinsic::x86_avx512_mask3_vfmsub_ss:
2509   case Intrinsic::x86_avx512_mask3_vfmsub_sd:
2510   case Intrinsic::x86_avx512_mask3_vfnmsub_ss:
2511   case Intrinsic::x86_avx512_mask3_vfnmsub_sd:
2512   case Intrinsic::x86_fma_vfmadd_ss:
2513   case Intrinsic::x86_fma_vfmsub_ss:
2514   case Intrinsic::x86_fma_vfnmadd_ss:
2515   case Intrinsic::x86_fma_vfnmsub_ss:
2516   case Intrinsic::x86_fma_vfmadd_sd:
2517   case Intrinsic::x86_fma_vfmsub_sd:
2518   case Intrinsic::x86_fma_vfnmadd_sd:
2519   case Intrinsic::x86_fma_vfnmsub_sd:
2520   case Intrinsic::x86_sse_cmp_ss:
2521   case Intrinsic::x86_sse_min_ss:
2522   case Intrinsic::x86_sse_max_ss:
2523   case Intrinsic::x86_sse2_cmp_sd:
2524   case Intrinsic::x86_sse2_min_sd:
2525   case Intrinsic::x86_sse2_max_sd:
2526   case Intrinsic::x86_sse41_round_ss:
2527   case Intrinsic::x86_sse41_round_sd:
2528   case Intrinsic::x86_xop_vfrcz_ss:
2529   case Intrinsic::x86_xop_vfrcz_sd: {
2530    unsigned VWidth = II->getType()->getVectorNumElements();
2531    APInt UndefElts(VWidth, 0);
2532    APInt AllOnesEltMask(APInt::getAllOnesValue(VWidth));
2533    if (Value *V = SimplifyDemandedVectorElts(II, AllOnesEltMask, UndefElts)) {
2534      if (V != II)
2535        return replaceInstUsesWith(*II, V);
2536      return II;
2537    }
2538    break;
2539   }
2540
2541   // Constant fold ashr( <A x Bi>, Ci ).
2542   // Constant fold lshr( <A x Bi>, Ci ).
2543   // Constant fold shl( <A x Bi>, Ci ).
2544   case Intrinsic::x86_sse2_psrai_d:
2545   case Intrinsic::x86_sse2_psrai_w:
2546   case Intrinsic::x86_avx2_psrai_d:
2547   case Intrinsic::x86_avx2_psrai_w:
2548   case Intrinsic::x86_avx512_psrai_q_128:
2549   case Intrinsic::x86_avx512_psrai_q_256:
2550   case Intrinsic::x86_avx512_psrai_d_512:
2551   case Intrinsic::x86_avx512_psrai_q_512:
2552   case Intrinsic::x86_avx512_psrai_w_512:
2553   case Intrinsic::x86_sse2_psrli_d:
2554   case Intrinsic::x86_sse2_psrli_q:
2555   case Intrinsic::x86_sse2_psrli_w:
2556   case Intrinsic::x86_avx2_psrli_d:
2557   case Intrinsic::x86_avx2_psrli_q:
2558   case Intrinsic::x86_avx2_psrli_w:
2559   case Intrinsic::x86_avx512_psrli_d_512:
2560   case Intrinsic::x86_avx512_psrli_q_512:
2561   case Intrinsic::x86_avx512_psrli_w_512:
2562   case Intrinsic::x86_sse2_pslli_d:
2563   case Intrinsic::x86_sse2_pslli_q:
2564   case Intrinsic::x86_sse2_pslli_w:
2565   case Intrinsic::x86_avx2_pslli_d:
2566   case Intrinsic::x86_avx2_pslli_q:
2567   case Intrinsic::x86_avx2_pslli_w:
2568   case Intrinsic::x86_avx512_pslli_d_512:
2569   case Intrinsic::x86_avx512_pslli_q_512:
2570   case Intrinsic::x86_avx512_pslli_w_512:
2571     if (Value *V = simplifyX86immShift(*II, Builder))
2572       return replaceInstUsesWith(*II, V);
2573     break;
2574
2575   case Intrinsic::x86_sse2_psra_d:
2576   case Intrinsic::x86_sse2_psra_w:
2577   case Intrinsic::x86_avx2_psra_d:
2578   case Intrinsic::x86_avx2_psra_w:
2579   case Intrinsic::x86_avx512_psra_q_128:
2580   case Intrinsic::x86_avx512_psra_q_256:
2581   case Intrinsic::x86_avx512_psra_d_512:
2582   case Intrinsic::x86_avx512_psra_q_512:
2583   case Intrinsic::x86_avx512_psra_w_512:
2584   case Intrinsic::x86_sse2_psrl_d:
2585   case Intrinsic::x86_sse2_psrl_q:
2586   case Intrinsic::x86_sse2_psrl_w:
2587   case Intrinsic::x86_avx2_psrl_d:
2588   case Intrinsic::x86_avx2_psrl_q:
2589   case Intrinsic::x86_avx2_psrl_w:
2590   case Intrinsic::x86_avx512_psrl_d_512:
2591   case Intrinsic::x86_avx512_psrl_q_512:
2592   case Intrinsic::x86_avx512_psrl_w_512:
2593   case Intrinsic::x86_sse2_psll_d:
2594   case Intrinsic::x86_sse2_psll_q:
2595   case Intrinsic::x86_sse2_psll_w:
2596   case Intrinsic::x86_avx2_psll_d:
2597   case Intrinsic::x86_avx2_psll_q:
2598   case Intrinsic::x86_avx2_psll_w:
2599   case Intrinsic::x86_avx512_psll_d_512:
2600   case Intrinsic::x86_avx512_psll_q_512:
2601   case Intrinsic::x86_avx512_psll_w_512: {
2602     if (Value *V = simplifyX86immShift(*II, Builder))
2603       return replaceInstUsesWith(*II, V);
2604
2605     // SSE2/AVX2 uses only the first 64-bits of the 128-bit vector
2606     // operand to compute the shift amount.
2607     Value *Arg1 = II->getArgOperand(1);
2608     assert(Arg1->getType()->getPrimitiveSizeInBits() == 128 &&
2609            "Unexpected packed shift size");
2610     unsigned VWidth = Arg1->getType()->getVectorNumElements();
2611
2612     if (Value *V = SimplifyDemandedVectorEltsLow(Arg1, VWidth, VWidth / 2)) {
2613       II->setArgOperand(1, V);
2614       return II;
2615     }
2616     break;
2617   }
2618
2619   case Intrinsic::x86_avx2_psllv_d:
2620   case Intrinsic::x86_avx2_psllv_d_256:
2621   case Intrinsic::x86_avx2_psllv_q:
2622   case Intrinsic::x86_avx2_psllv_q_256:
2623   case Intrinsic::x86_avx512_psllv_d_512:
2624   case Intrinsic::x86_avx512_psllv_q_512:
2625   case Intrinsic::x86_avx512_psllv_w_128:
2626   case Intrinsic::x86_avx512_psllv_w_256:
2627   case Intrinsic::x86_avx512_psllv_w_512:
2628   case Intrinsic::x86_avx2_psrav_d:
2629   case Intrinsic::x86_avx2_psrav_d_256:
2630   case Intrinsic::x86_avx512_psrav_q_128:
2631   case Intrinsic::x86_avx512_psrav_q_256:
2632   case Intrinsic::x86_avx512_psrav_d_512:
2633   case Intrinsic::x86_avx512_psrav_q_512:
2634   case Intrinsic::x86_avx512_psrav_w_128:
2635   case Intrinsic::x86_avx512_psrav_w_256:
2636   case Intrinsic::x86_avx512_psrav_w_512:
2637   case Intrinsic::x86_avx2_psrlv_d:
2638   case Intrinsic::x86_avx2_psrlv_d_256:
2639   case Intrinsic::x86_avx2_psrlv_q:
2640   case Intrinsic::x86_avx2_psrlv_q_256:
2641   case Intrinsic::x86_avx512_psrlv_d_512:
2642   case Intrinsic::x86_avx512_psrlv_q_512:
2643   case Intrinsic::x86_avx512_psrlv_w_128:
2644   case Intrinsic::x86_avx512_psrlv_w_256:
2645   case Intrinsic::x86_avx512_psrlv_w_512:
2646     if (Value *V = simplifyX86varShift(*II, Builder))
2647       return replaceInstUsesWith(*II, V);
2648     break;
2649
2650   case Intrinsic::x86_sse2_pmulu_dq:
2651   case Intrinsic::x86_sse41_pmuldq:
2652   case Intrinsic::x86_avx2_pmul_dq:
2653   case Intrinsic::x86_avx2_pmulu_dq:
2654   case Intrinsic::x86_avx512_pmul_dq_512:
2655   case Intrinsic::x86_avx512_pmulu_dq_512: {
2656     if (Value *V = simplifyX86muldq(*II, Builder))
2657       return replaceInstUsesWith(*II, V);
2658
2659     unsigned VWidth = II->getType()->getVectorNumElements();
2660     APInt UndefElts(VWidth, 0);
2661     APInt DemandedElts = APInt::getAllOnesValue(VWidth);
2662     if (Value *V = SimplifyDemandedVectorElts(II, DemandedElts, UndefElts)) {
2663       if (V != II)
2664         return replaceInstUsesWith(*II, V);
2665       return II;
2666     }
2667     break;
2668   }
2669
2670   case Intrinsic::x86_sse2_packssdw_128:
2671   case Intrinsic::x86_sse2_packsswb_128:
2672   case Intrinsic::x86_avx2_packssdw:
2673   case Intrinsic::x86_avx2_packsswb:
2674   case Intrinsic::x86_avx512_packssdw_512:
2675   case Intrinsic::x86_avx512_packsswb_512:
2676     if (Value *V = simplifyX86pack(*II, true))
2677       return replaceInstUsesWith(*II, V);
2678     break;
2679
2680   case Intrinsic::x86_sse2_packuswb_128:
2681   case Intrinsic::x86_sse41_packusdw:
2682   case Intrinsic::x86_avx2_packusdw:
2683   case Intrinsic::x86_avx2_packuswb:
2684   case Intrinsic::x86_avx512_packusdw_512:
2685   case Intrinsic::x86_avx512_packuswb_512:
2686     if (Value *V = simplifyX86pack(*II, false))
2687       return replaceInstUsesWith(*II, V);
2688     break;
2689
2690   case Intrinsic::x86_pclmulqdq: {
2691     if (auto *C = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(2))) {
2692       unsigned Imm = C->getZExtValue();
2693
2694       bool MadeChange = false;
2695       Value *Arg0 = II->getArgOperand(0);
2696       Value *Arg1 = II->getArgOperand(1);
2697       unsigned VWidth = Arg0->getType()->getVectorNumElements();
2698       APInt DemandedElts(VWidth, 0);
2699
2700       APInt UndefElts1(VWidth, 0);
2701       DemandedElts = (Imm & 0x01) ? 2 : 1;
2702       if (Value *V = SimplifyDemandedVectorElts(Arg0, DemandedElts,
2703                                                 UndefElts1)) {
2704         II->setArgOperand(0, V);
2705         MadeChange = true;
2706       }
2707
2708       APInt UndefElts2(VWidth, 0);
2709       DemandedElts = (Imm & 0x10) ? 2 : 1;
2710       if (Value *V = SimplifyDemandedVectorElts(Arg1, DemandedElts,
2711                                                 UndefElts2)) {
2712         II->setArgOperand(1, V);
2713         MadeChange = true;
2714       }
2715
2716       // If both input elements are undef, the result is undef.
2717       if (UndefElts1[(Imm & 0x01) ? 1 : 0] ||
2718           UndefElts2[(Imm & 0x10) ? 1 : 0])
2719         return replaceInstUsesWith(*II,
2720                                    ConstantAggregateZero::get(II->getType()));
2721
2722       if (MadeChange)
2723         return II;
2724     }
2725     break;
2726   }
2727
2728   case Intrinsic::x86_sse41_insertps:
2729     if (Value *V = simplifyX86insertps(*II, Builder))
2730       return replaceInstUsesWith(*II, V);
2731     break;
2732
2733   case Intrinsic::x86_sse4a_extrq: {
2734     Value *Op0 = II->getArgOperand(0);
2735     Value *Op1 = II->getArgOperand(1);
2736     unsigned VWidth0 = Op0->getType()->getVectorNumElements();
2737     unsigned VWidth1 = Op1->getType()->getVectorNumElements();
2738     assert(Op0->getType()->getPrimitiveSizeInBits() == 128 &&
2739            Op1->getType()->getPrimitiveSizeInBits() == 128 && VWidth0 == 2 &&
2740            VWidth1 == 16 && "Unexpected operand sizes");
2741
2742     // See if we're dealing with constant values.
2743     Constant *C1 = dyn_cast<Constant>(Op1);
2744     ConstantInt *CILength =
2745         C1 ? dyn_cast_or_null<ConstantInt>(C1->getAggregateElement((unsigned)0))
2746            : nullptr;
2747     ConstantInt *CIIndex =
2748         C1 ? dyn_cast_or_null<ConstantInt>(C1->getAggregateElement((unsigned)1))
2749            : nullptr;
2750
2751     // Attempt to simplify to a constant, shuffle vector or EXTRQI call.
2752     if (Value *V = simplifyX86extrq(*II, Op0, CILength, CIIndex, Builder))
2753       return replaceInstUsesWith(*II, V);
2754
2755     // EXTRQ only uses the lowest 64-bits of the first 128-bit vector
2756     // operands and the lowest 16-bits of the second.
2757     bool MadeChange = false;
2758     if (Value *V = SimplifyDemandedVectorEltsLow(Op0, VWidth0, 1)) {
2759       II->setArgOperand(0, V);
2760       MadeChange = true;
2761     }
2762     if (Value *V = SimplifyDemandedVectorEltsLow(Op1, VWidth1, 2)) {
2763       II->setArgOperand(1, V);
2764       MadeChange = true;
2765     }
2766     if (MadeChange)
2767       return II;
2768     break;
2769   }
2770
2771   case Intrinsic::x86_sse4a_extrqi: {
2772     // EXTRQI: Extract Length bits starting from Index. Zero pad the remaining
2773     // bits of the lower 64-bits. The upper 64-bits are undefined.
2774     Value *Op0 = II->getArgOperand(0);
2775     unsigned VWidth = Op0->getType()->getVectorNumElements();
2776     assert(Op0->getType()->getPrimitiveSizeInBits() == 128 && VWidth == 2 &&
2777            "Unexpected operand size");
2778
2779     // See if we're dealing with constant values.
2780     ConstantInt *CILength = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1));
2781     ConstantInt *CIIndex = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(2));
2782
2783     // Attempt to simplify to a constant or shuffle vector.
2784     if (Value *V = simplifyX86extrq(*II, Op0, CILength, CIIndex, Builder))
2785       return replaceInstUsesWith(*II, V);
2786
2787     // EXTRQI only uses the lowest 64-bits of the first 128-bit vector
2788     // operand.
2789     if (Value *V = SimplifyDemandedVectorEltsLow(Op0, VWidth, 1)) {
2790       II->setArgOperand(0, V);
2791       return II;
2792     }
2793     break;
2794   }
2795
2796   case Intrinsic::x86_sse4a_insertq: {
2797     Value *Op0 = II->getArgOperand(0);
2798     Value *Op1 = II->getArgOperand(1);
2799     unsigned VWidth = Op0->getType()->getVectorNumElements();
2800     assert(Op0->getType()->getPrimitiveSizeInBits() == 128 &&
2801            Op1->getType()->getPrimitiveSizeInBits() == 128 && VWidth == 2 &&
2802            Op1->getType()->getVectorNumElements() == 2 &&
2803            "Unexpected operand size");
2804
2805     // See if we're dealing with constant values.
2806     Constant *C1 = dyn_cast<Constant>(Op1);
2807     ConstantInt *CI11 =
2808         C1 ? dyn_cast_or_null<ConstantInt>(C1->getAggregateElement((unsigned)1))
2809            : nullptr;
2810
2811     // Attempt to simplify to a constant, shuffle vector or INSERTQI call.
2812     if (CI11) {
2813       const APInt &V11 = CI11->getValue();
2814       APInt Len = V11.zextOrTrunc(6);
2815       APInt Idx = V11.lshr(8).zextOrTrunc(6);
2816       if (Value *V = simplifyX86insertq(*II, Op0, Op1, Len, Idx, Builder))
2817         return replaceInstUsesWith(*II, V);
2818     }
2819
2820     // INSERTQ only uses the lowest 64-bits of the first 128-bit vector
2821     // operand.
2822     if (Value *V = SimplifyDemandedVectorEltsLow(Op0, VWidth, 1)) {
2823       II->setArgOperand(0, V);
2824       return II;
2825     }
2826     break;
2827   }
2828
2829   case Intrinsic::x86_sse4a_insertqi: {
2830     // INSERTQI: Extract lowest Length bits from lower half of second source and
2831     // insert over first source starting at Index bit. The upper 64-bits are
2832     // undefined.
2833     Value *Op0 = II->getArgOperand(0);
2834     Value *Op1 = II->getArgOperand(1);
2835     unsigned VWidth0 = Op0->getType()->getVectorNumElements();
2836     unsigned VWidth1 = Op1->getType()->getVectorNumElements();
2837     assert(Op0->getType()->getPrimitiveSizeInBits() == 128 &&
2838            Op1->getType()->getPrimitiveSizeInBits() == 128 && VWidth0 == 2 &&
2839            VWidth1 == 2 && "Unexpected operand sizes");
2840
2841     // See if we're dealing with constant values.
2842     ConstantInt *CILength = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(2));
2843     ConstantInt *CIIndex = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(3));
2844
2845     // Attempt to simplify to a constant or shuffle vector.
2846     if (CILength && CIIndex) {
2847       APInt Len = CILength->getValue().zextOrTrunc(6);
2848       APInt Idx = CIIndex->getValue().zextOrTrunc(6);
2849       if (Value *V = simplifyX86insertq(*II, Op0, Op1, Len, Idx, Builder))
2850         return replaceInstUsesWith(*II, V);
2851     }
2852
2853     // INSERTQI only uses the lowest 64-bits of the first two 128-bit vector
2854     // operands.
2855     bool MadeChange = false;
2856     if (Value *V = SimplifyDemandedVectorEltsLow(Op0, VWidth0, 1)) {
2857       II->setArgOperand(0, V);
2858       MadeChange = true;
2859     }
2860     if (Value *V = SimplifyDemandedVectorEltsLow(Op1, VWidth1, 1)) {
2861       II->setArgOperand(1, V);
2862       MadeChange = true;
2863     }
2864     if (MadeChange)
2865       return II;
2866     break;
2867   }
2868
2869   case Intrinsic::x86_sse41_pblendvb:
2870   case Intrinsic::x86_sse41_blendvps:
2871   case Intrinsic::x86_sse41_blendvpd:
2872   case Intrinsic::x86_avx_blendv_ps_256:
2873   case Intrinsic::x86_avx_blendv_pd_256:
2874   case Intrinsic::x86_avx2_pblendvb: {
2875     // Convert blendv* to vector selects if the mask is constant.
2876     // This optimization is convoluted because the intrinsic is defined as
2877     // getting a vector of floats or doubles for the ps and pd versions.
2878     // FIXME: That should be changed.
2879
2880     Value *Op0 = II->getArgOperand(0);
2881     Value *Op1 = II->getArgOperand(1);
2882     Value *Mask = II->getArgOperand(2);
2883
2884     // fold (blend A, A, Mask) -> A
2885     if (Op0 == Op1)
2886       return replaceInstUsesWith(CI, Op0);
2887
2888     // Zero Mask - select 1st argument.
2889     if (isa<ConstantAggregateZero>(Mask))
2890       return replaceInstUsesWith(CI, Op0);
2891
2892     // Constant Mask - select 1st/2nd argument lane based on top bit of mask.
2893     if (auto *ConstantMask = dyn_cast<ConstantDataVector>(Mask)) {
2894       Constant *NewSelector = getNegativeIsTrueBoolVec(ConstantMask);
2895       return SelectInst::Create(NewSelector, Op1, Op0, "blendv");
2896     }
2897     break;
2898   }
2899
2900   case Intrinsic::x86_ssse3_pshuf_b_128:
2901   case Intrinsic::x86_avx2_pshuf_b:
2902   case Intrinsic::x86_avx512_pshuf_b_512:
2903     if (Value *V = simplifyX86pshufb(*II, Builder))
2904       return replaceInstUsesWith(*II, V);
2905     break;
2906
2907   case Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_ps:
2908   case Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_ps_256:
2909   case Intrinsic::x86_avx512_vpermilvar_ps_512:
2910   case Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_pd:
2911   case Intrinsic::x86_avx_vpermilvar_pd_256:
2912   case Intrinsic::x86_avx512_vpermilvar_pd_512:
2913     if (Value *V = simplifyX86vpermilvar(*II, Builder))
2914       return replaceInstUsesWith(*II, V);
2915     break;
2916
2917   case Intrinsic::x86_avx2_permd:
2918   case Intrinsic::x86_avx2_permps:
2919     if (Value *V = simplifyX86vpermv(*II, Builder))
2920       return replaceInstUsesWith(*II, V);
2921     break;
2922
2923   case Intrinsic::x86_avx512_mask_permvar_df_256:
2924   case Intrinsic::x86_avx512_mask_permvar_df_512:
2925   case Intrinsic::x86_avx512_mask_permvar_di_256:
2926   case Intrinsic::x86_avx512_mask_permvar_di_512:
2927   case Intrinsic::x86_avx512_mask_permvar_hi_128:
2928   case Intrinsic::x86_avx512_mask_permvar_hi_256:
2929   case Intrinsic::x86_avx512_mask_permvar_hi_512:
2930   case Intrinsic::x86_avx512_mask_permvar_qi_128:
2931   case Intrinsic::x86_avx512_mask_permvar_qi_256:
2932   case Intrinsic::x86_avx512_mask_permvar_qi_512:
2933   case Intrinsic::x86_avx512_mask_permvar_sf_256:
2934   case Intrinsic::x86_avx512_mask_permvar_sf_512:
2935   case Intrinsic::x86_avx512_mask_permvar_si_256:
2936   case Intrinsic::x86_avx512_mask_permvar_si_512:
2937     if (Value *V = simplifyX86vpermv(*II, Builder)) {
2938       // We simplified the permuting, now create a select for the masking.
2939       V = emitX86MaskSelect(II->getArgOperand(3), V, II->getArgOperand(2),
2940                             Builder);
2941       return replaceInstUsesWith(*II, V);
2942     }
2943     break;
2944
2945   case Intrinsic::x86_avx_maskload_ps:
2946   case Intrinsic::x86_avx_maskload_pd:
2947   case Intrinsic::x86_avx_maskload_ps_256:
2948   case Intrinsic::x86_avx_maskload_pd_256:
2949   case Intrinsic::x86_avx2_maskload_d:
2950   case Intrinsic::x86_avx2_maskload_q:
2951   case Intrinsic::x86_avx2_maskload_d_256:
2952   case Intrinsic::x86_avx2_maskload_q_256:
2953     if (Instruction *I = simplifyX86MaskedLoad(*II, *this))
2954       return I;
2955     break;
2956
2957   case Intrinsic::x86_sse2_maskmov_dqu:
2958   case Intrinsic::x86_avx_maskstore_ps:
2959   case Intrinsic::x86_avx_maskstore_pd:
2960   case Intrinsic::x86_avx_maskstore_ps_256:
2961   case Intrinsic::x86_avx_maskstore_pd_256:
2962   case Intrinsic::x86_avx2_maskstore_d:
2963   case Intrinsic::x86_avx2_maskstore_q:
2964   case Intrinsic::x86_avx2_maskstore_d_256:
2965   case Intrinsic::x86_avx2_maskstore_q_256:
2966     if (simplifyX86MaskedStore(*II, *this))
2967       return nullptr;
2968     break;
2969
2970   case Intrinsic::x86_xop_vpcomb:
2971   case Intrinsic::x86_xop_vpcomd:
2972   case Intrinsic::x86_xop_vpcomq:
2973   case Intrinsic::x86_xop_vpcomw:
2974     if (Value *V = simplifyX86vpcom(*II, Builder, true))
2975       return replaceInstUsesWith(*II, V);
2976     break;
2977
2978   case Intrinsic::x86_xop_vpcomub:
2979   case Intrinsic::x86_xop_vpcomud:
2980   case Intrinsic::x86_xop_vpcomuq:
2981   case Intrinsic::x86_xop_vpcomuw:
2982     if (Value *V = simplifyX86vpcom(*II, Builder, false))
2983       return replaceInstUsesWith(*II, V);
2984     break;
2985
2986   case Intrinsic::ppc_altivec_vperm:
2987     // Turn vperm(V1,V2,mask) -> shuffle(V1,V2,mask) if mask is a constant.
2988     // Note that ppc_altivec_vperm has a big-endian bias, so when creating
2989     // a vectorshuffle for little endian, we must undo the transformation
2990     // performed on vec_perm in altivec.h.  That is, we must complement
2991     // the permutation mask with respect to 31 and reverse the order of
2992     // V1 and V2.
2993     if (Constant *Mask = dyn_cast<Constant>(II->getArgOperand(2))) {
2994       assert(Mask->getType()->getVectorNumElements() == 16 &&
2995              "Bad type for intrinsic!");
2996
2997       // Check that all of the elements are integer constants or undefs.
2998       bool AllEltsOk = true;
2999       for (unsigned i = 0; i != 16; ++i) {
3000         Constant *Elt = Mask->getAggregateElement(i);
3001         if (!Elt || !(isa<ConstantInt>(Elt) || isa<UndefValue>(Elt))) {
3002           AllEltsOk = false;
3003           break;
3004         }
3005       }
3006
3007       if (AllEltsOk) {
3008         // Cast the input vectors to byte vectors.
3009         Value *Op0 = Builder.CreateBitCast(II->getArgOperand(0),
3010                                            Mask->getType());
3011         Value *Op1 = Builder.CreateBitCast(II->getArgOperand(1),
3012                                            Mask->getType());
3013         Value *Result = UndefValue::get(Op0->getType());
3014
3015         // Only extract each element once.
3016         Value *ExtractedElts[32];
3017         memset(ExtractedElts, 0, sizeof(ExtractedElts));
3018
3019         for (unsigned i = 0; i != 16; ++i) {
3020           if (isa<UndefValue>(Mask->getAggregateElement(i)))
3021             continue;
3022           unsigned Idx =
3023             cast<ConstantInt>(Mask->getAggregateElement(i))->getZExtValue();
3024           Idx &= 31;  // Match the hardware behavior.
3025           if (DL.isLittleEndian())
3026             Idx = 31 - Idx;
3027
3028           if (!ExtractedElts[Idx]) {
3029             Value *Op0ToUse = (DL.isLittleEndian()) ? Op1 : Op0;
3030             Value *Op1ToUse = (DL.isLittleEndian()) ? Op0 : Op1;
3031             ExtractedElts[Idx] =
3032               Builder.CreateExtractElement(Idx < 16 ? Op0ToUse : Op1ToUse,
3033                                            Builder.getInt32(Idx&15));
3034           }
3035
3036           // Insert this value into the result vector.
3037           Result = Builder.CreateInsertElement(Result, ExtractedElts[Idx],
3038                                                Builder.getInt32(i));
3039         }
3040         return CastInst::Create(Instruction::BitCast, Result, CI.getType());
3041       }
3042     }
3043     break;
3044
3045   case Intrinsic::arm_neon_vld1:
3046   case Intrinsic::arm_neon_vld2:
3047   case Intrinsic::arm_neon_vld3:
3048   case Intrinsic::arm_neon_vld4:
3049   case Intrinsic::arm_neon_vld2lane:
3050   case Intrinsic::arm_neon_vld3lane:
3051   case Intrinsic::arm_neon_vld4lane:
3052   case Intrinsic::arm_neon_vst1:
3053   case Intrinsic::arm_neon_vst2:
3054   case Intrinsic::arm_neon_vst3:
3055   case Intrinsic::arm_neon_vst4:
3056   case Intrinsic::arm_neon_vst2lane:
3057   case Intrinsic::arm_neon_vst3lane:
3058   case Intrinsic::arm_neon_vst4lane: {
3059     unsigned MemAlign =
3060         getKnownAlignment(II->getArgOperand(0), DL, II, &AC, &DT);
3061     unsigned AlignArg = II->getNumArgOperands() - 1;
3062     ConstantInt *IntrAlign = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(AlignArg));
3063     if (IntrAlign && IntrAlign->getZExtValue() < MemAlign) {
3064       II->setArgOperand(AlignArg,
3065                         ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(II->getContext()),
3066                                          MemAlign, false));
3067       return II;
3068     }
3069     break;
3070   }
3071
3072   case Intrinsic::arm_neon_vmulls:
3073   case Intrinsic::arm_neon_vmullu:
3074   case Intrinsic::aarch64_neon_smull:
3075   case Intrinsic::aarch64_neon_umull: {
3076     Value *Arg0 = II->getArgOperand(0);
3077     Value *Arg1 = II->getArgOperand(1);
3078
3079     // Handle mul by zero first:
3080     if (isa<ConstantAggregateZero>(Arg0) || isa<ConstantAggregateZero>(Arg1)) {
3081       return replaceInstUsesWith(CI, ConstantAggregateZero::get(II->getType()));
3082     }
3083
3084     // Check for constant LHS & RHS - in this case we just simplify.
3085     bool Zext = (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::arm_neon_vmullu ||
3086                  II->getIntrinsicID() == Intrinsic::aarch64_neon_umull);
3087     VectorType *NewVT = cast<VectorType>(II->getType());
3088     if (Constant *CV0 = dyn_cast<Constant>(Arg0)) {
3089       if (Constant *CV1 = dyn_cast<Constant>(Arg1)) {
3090         CV0 = ConstantExpr::getIntegerCast(CV0, NewVT, /*isSigned=*/!Zext);
3091         CV1 = ConstantExpr::getIntegerCast(CV1, NewVT, /*isSigned=*/!Zext);
3092
3093         return replaceInstUsesWith(CI, ConstantExpr::getMul(CV0, CV1));
3094       }
3095
3096       // Couldn't simplify - canonicalize constant to the RHS.
3097       std::swap(Arg0, Arg1);
3098     }
3099
3100     // Handle mul by one:
3101     if (Constant *CV1 = dyn_cast<Constant>(Arg1))
3102       if (ConstantInt *Splat =
3103               dyn_cast_or_null<ConstantInt>(CV1->getSplatValue()))
3104         if (Splat->isOne())
3105           return CastInst::CreateIntegerCast(Arg0, II->getType(),
3106                                              /*isSigned=*/!Zext);
3107
3108     break;
3109   }
3110   case Intrinsic::amdgcn_rcp: {
3111     Value *Src = II->getArgOperand(0);
3112
3113     // TODO: Move to ConstantFolding/InstSimplify?
3114     if (isa<UndefValue>(Src))
3115       return replaceInstUsesWith(CI, Src);
3116
3117     if (const ConstantFP *C = dyn_cast<ConstantFP>(Src)) {
3118       const APFloat &ArgVal = C->getValueAPF();
3119       APFloat Val(ArgVal.getSemantics(), 1.0);
3120       APFloat::opStatus Status = Val.divide(ArgVal,
3121                                             APFloat::rmNearestTiesToEven);
3122       // Only do this if it was exact and therefore not dependent on the
3123       // rounding mode.
3124       if (Status == APFloat::opOK)
3125         return replaceInstUsesWith(CI, ConstantFP::get(II->getContext(), Val));
3126     }
3127
3128     break;
3129   }
3130   case Intrinsic::amdgcn_rsq: {
3131     Value *Src = II->getArgOperand(0);
3132
3133     // TODO: Move to ConstantFolding/InstSimplify?
3134     if (isa<UndefValue>(Src))
3135       return replaceInstUsesWith(CI, Src);
3136     break;
3137   }
3138   case Intrinsic::amdgcn_frexp_mant:
3139   case Intrinsic::amdgcn_frexp_exp: {
3140     Value *Src = II->getArgOperand(0);
3141     if (const ConstantFP *C = dyn_cast<ConstantFP>(Src)) {
3142       int Exp;
3143       APFloat Significand = frexp(C->getValueAPF(), Exp,
3144                                   APFloat::rmNearestTiesToEven);
3145
3146       if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::amdgcn_frexp_mant) {
3147         return replaceInstUsesWith(CI, ConstantFP::get(II->getContext(),
3148                                                        Significand));
3149       }
3150
3151       // Match instruction special case behavior.
3152       if (Exp == APFloat::IEK_NaN || Exp == APFloat::IEK_Inf)
3153         Exp = 0;
3154
3155       return replaceInstUsesWith(CI, ConstantInt::get(II->getType(), Exp));
3156     }
3157
3158     if (isa<UndefValue>(Src))
3159       return replaceInstUsesWith(CI, UndefValue::get(II->getType()));
3160
3161     break;
3162   }
3163   case Intrinsic::amdgcn_class: {
3164     enum  {
3165       S_NAN = 1 << 0,        // Signaling NaN
3166       Q_NAN = 1 << 1,        // Quiet NaN
3167       N_INFINITY = 1 << 2,   // Negative infinity
3168       N_NORMAL = 1 << 3,     // Negative normal
3169       N_SUBNORMAL = 1 << 4,  // Negative subnormal
3170       N_ZERO = 1 << 5,       // Negative zero
3171       P_ZERO = 1 << 6,       // Positive zero
3172       P_SUBNORMAL = 1 << 7,  // Positive subnormal
3173       P_NORMAL = 1 << 8,     // Positive normal
3174       P_INFINITY = 1 << 9    // Positive infinity
3175     };
3176
3177     const uint32_t FullMask = S_NAN | Q_NAN | N_INFINITY | N_NORMAL |
3178       N_SUBNORMAL | N_ZERO | P_ZERO | P_SUBNORMAL | P_NORMAL | P_INFINITY;
3179
3180     Value *Src0 = II->getArgOperand(0);
3181     Value *Src1 = II->getArgOperand(1);
3182     const ConstantInt *CMask = dyn_cast<ConstantInt>(Src1);
3183     if (!CMask) {
3184       if (isa<UndefValue>(Src0))
3185         return replaceInstUsesWith(*II, UndefValue::get(II->getType()));
3186
3187       if (isa<UndefValue>(Src1))
3188         return replaceInstUsesWith(*II, ConstantInt::get(II->getType(), false));
3189       break;
3190     }
3191
3192     uint32_t Mask = CMask->getZExtValue();
3193
3194     // If all tests are made, it doesn't matter what the value is.
3195     if ((Mask & FullMask) == FullMask)
3196       return replaceInstUsesWith(*II, ConstantInt::get(II->getType(), true));
3197
3198     if ((Mask & FullMask) == 0)
3199       return replaceInstUsesWith(*II, ConstantInt::get(II->getType(), false));
3200
3201     if (Mask == (S_NAN | Q_NAN)) {
3202       // Equivalent of isnan. Replace with standard fcmp.
3203       Value *FCmp = Builder.CreateFCmpUNO(Src0, Src0);
3204       FCmp->takeName(II);
3205       return replaceInstUsesWith(*II, FCmp);
3206     }
3207
3208     const ConstantFP *CVal = dyn_cast<ConstantFP>(Src0);
3209     if (!CVal) {
3210       if (isa<UndefValue>(Src0))
3211         return replaceInstUsesWith(*II, UndefValue::get(II->getType()));
3212
3213       // Clamp mask to used bits
3214       if ((Mask & FullMask) != Mask) {
3215         CallInst *NewCall = Builder.CreateCall(II->getCalledFunction(),
3216           { Src0, ConstantInt::get(Src1->getType(), Mask & FullMask) }
3217         );
3218
3219         NewCall->takeName(II);
3220         return replaceInstUsesWith(*II, NewCall);
3221       }
3222
3223       break;
3224     }
3225
3226     const APFloat &Val = CVal->getValueAPF();
3227
3228     bool Result =
3229       ((Mask & S_NAN) && Val.isNaN() && Val.isSignaling()) ||
3230       ((Mask & Q_NAN) && Val.isNaN() && !Val.isSignaling()) ||
3231       ((Mask & N_INFINITY) && Val.isInfinity() && Val.isNegative()) ||
3232       ((Mask & N_NORMAL) && Val.isNormal() && Val.isNegative()) ||
3233       ((Mask & N_SUBNORMAL) && Val.isDenormal() && Val.isNegative()) ||
3234       ((Mask & N_ZERO) && Val.isZero() && Val.isNegative()) ||
3235       ((Mask & P_ZERO) && Val.isZero() && !Val.isNegative()) ||
3236       ((Mask & P_SUBNORMAL) && Val.isDenormal() && !Val.isNegative()) ||
3237       ((Mask & P_NORMAL) && Val.isNormal() && !Val.isNegative()) ||
3238       ((Mask & P_INFINITY) && Val.isInfinity() && !Val.isNegative());
3239
3240     return replaceInstUsesWith(*II, ConstantInt::get(II->getType(), Result));
3241   }
3242   case Intrinsic::amdgcn_cvt_pkrtz: {
3243     Value *Src0 = II->getArgOperand(0);
3244     Value *Src1 = II->getArgOperand(1);
3245     if (const ConstantFP *C0 = dyn_cast<ConstantFP>(Src0)) {
3246       if (const ConstantFP *C1 = dyn_cast<ConstantFP>(Src1)) {
3247         const fltSemantics &HalfSem
3248           = II->getType()->getScalarType()->getFltSemantics();
3249         bool LosesInfo;
3250         APFloat Val0 = C0->getValueAPF();
3251         APFloat Val1 = C1->getValueAPF();
3252         Val0.convert(HalfSem, APFloat::rmTowardZero, &LosesInfo);
3253         Val1.convert(HalfSem, APFloat::rmTowardZero, &LosesInfo);
3254
3255         Constant *Folded = ConstantVector::get({
3256             ConstantFP::get(II->getContext(), Val0),
3257             ConstantFP::get(II->getContext(), Val1) });
3258         return replaceInstUsesWith(*II, Folded);
3259       }
3260     }
3261
3262     if (isa<UndefValue>(Src0) && isa<UndefValue>(Src1))
3263       return replaceInstUsesWith(*II, UndefValue::get(II->getType()));
3264
3265     break;
3266   }
3267   case Intrinsic::amdgcn_cvt_pknorm_i16:
3268   case Intrinsic::amdgcn_cvt_pknorm_u16:
3269   case Intrinsic::amdgcn_cvt_pk_i16:
3270   case Intrinsic::amdgcn_cvt_pk_u16: {
3271     Value *Src0 = II->getArgOperand(0);
3272     Value *Src1 = II->getArgOperand(1);
3273
3274     if (isa<UndefValue>(Src0) && isa<UndefValue>(Src1))
3275       return replaceInstUsesWith(*II, UndefValue::get(II->getType()));
3276
3277     break;
3278   }
3279   case Intrinsic::amdgcn_ubfe:
3280   case Intrinsic::amdgcn_sbfe: {
3281     // Decompose simple cases into standard shifts.
3282     Value *Src = II->getArgOperand(0);
3283     if (isa<UndefValue>(Src))
3284       return replaceInstUsesWith(*II, Src);
3285
3286     unsigned Width;
3287     Type *Ty = II->getType();
3288     unsigned IntSize = Ty->getIntegerBitWidth();
3289
3290     ConstantInt *CWidth = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(2));
3291     if (CWidth) {
3292       Width = CWidth->getZExtValue();
3293       if ((Width & (IntSize - 1)) == 0)
3294         return replaceInstUsesWith(*II, ConstantInt::getNullValue(Ty));
3295
3296       if (Width >= IntSize) {
3297         // Hardware ignores high bits, so remove those.
3298         II->setArgOperand(2, ConstantInt::get(CWidth->getType(),
3299                                               Width & (IntSize - 1)));
3300         return II;
3301       }
3302     }
3303
3304     unsigned Offset;
3305     ConstantInt *COffset = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1));
3306     if (COffset) {
3307       Offset = COffset->getZExtValue();
3308       if (Offset >= IntSize) {
3309         II->setArgOperand(1, ConstantInt::get(COffset->getType(),
3310                                               Offset & (IntSize - 1)));
3311         return II;
3312       }
3313     }
3314
3315     bool Signed = II->getIntrinsicID() == Intrinsic::amdgcn_sbfe;
3316
3317     // TODO: Also emit sub if only width is constant.
3318     if (!CWidth && COffset && Offset == 0) {
3319       Constant *KSize = ConstantInt::get(COffset->getType(), IntSize);
3320       Value *ShiftVal = Builder.CreateSub(KSize, II->getArgOperand(2));
3321       ShiftVal = Builder.CreateZExt(ShiftVal, II->getType());
3322
3323       Value *Shl = Builder.CreateShl(Src, ShiftVal);
3324       Value *RightShift = Signed ? Builder.CreateAShr(Shl, ShiftVal)
3325                                  : Builder.CreateLShr(Shl, ShiftVal);
3326       RightShift->takeName(II);
3327       return replaceInstUsesWith(*II, RightShift);
3328     }
3329
3330     if (!CWidth || !COffset)
3331       break;
3332
3333     // TODO: This allows folding to undef when the hardware has specific
3334     // behavior?
3335     if (Offset + Width < IntSize) {
3336       Value *Shl = Builder.CreateShl(Src, IntSize - Offset - Width);
3337       Value *RightShift = Signed ? Builder.CreateAShr(Shl, IntSize - Width)
3338                                  : Builder.CreateLShr(Shl, IntSize - Width);
3339       RightShift->takeName(II);
3340       return replaceInstUsesWith(*II, RightShift);
3341     }
3342
3343     Value *RightShift = Signed ? Builder.CreateAShr(Src, Offset)
3344                                : Builder.CreateLShr(Src, Offset);
3345
3346     RightShift->takeName(II);
3347     return replaceInstUsesWith(*II, RightShift);
3348   }
3349   case Intrinsic::amdgcn_exp:
3350   case Intrinsic::amdgcn_exp_compr: {
3351     ConstantInt *En = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1));
3352     if (!En) // Illegal.
3353       break;
3354
3355     unsigned EnBits = En->getZExtValue();
3356     if (EnBits == 0xf)
3357       break; // All inputs enabled.
3358
3359     bool IsCompr = II->getIntrinsicID() == Intrinsic::amdgcn_exp_compr;
3360     bool Changed = false;
3361     for (int I = 0; I < (IsCompr ? 2 : 4); ++I) {
3362       if ((!IsCompr && (EnBits & (1 << I)) == 0) ||
3363           (IsCompr && ((EnBits & (0x3 << (2 * I))) == 0))) {
3364         Value *Src = II->getArgOperand(I + 2);
3365         if (!isa<UndefValue>(Src)) {
3366           II->setArgOperand(I + 2, UndefValue::get(Src->getType()));
3367           Changed = true;
3368         }
3369       }
3370     }
3371
3372     if (Changed)
3373       return II;
3374
3375     break;
3376   }
3377   case Intrinsic::amdgcn_fmed3: {
3378     // Note this does not preserve proper sNaN behavior if IEEE-mode is enabled
3379     // for the shader.
3380
3381     Value *Src0 = II->getArgOperand(0);
3382     Value *Src1 = II->getArgOperand(1);
3383     Value *Src2 = II->getArgOperand(2);
3384
3385     bool Swap = false;
3386     // Canonicalize constants to RHS operands.
3387     //
3388     // fmed3(c0, x, c1) -> fmed3(x, c0, c1)
3389     if (isa<Constant>(Src0) && !isa<Constant>(Src1)) {
3390       std::swap(Src0, Src1);
3391       Swap = true;
3392     }
3393
3394     if (isa<Constant>(Src1) && !isa<Constant>(Src2)) {
3395       std::swap(Src1, Src2);
3396       Swap = true;
3397     }
3398
3399     if (isa<Constant>(Src0) && !isa<Constant>(Src1)) {
3400       std::swap(Src0, Src1);
3401       Swap = true;
3402     }
3403
3404     if (Swap) {
3405       II->setArgOperand(0, Src0);
3406       II->setArgOperand(1, Src1);
3407       II->setArgOperand(2, Src2);
3408       return II;
3409     }
3410
3411     if (match(Src2, m_NaN()) || isa<UndefValue>(Src2)) {
3412       CallInst *NewCall = Builder.CreateMinNum(Src0, Src1);
3413       NewCall->copyFastMathFlags(II);
3414       NewCall->takeName(II);
3415       return replaceInstUsesWith(*II, NewCall);
3416     }
3417
3418     if (const ConstantFP *C0 = dyn_cast<ConstantFP>(Src0)) {
3419       if (const ConstantFP *C1 = dyn_cast<ConstantFP>(Src1)) {
3420         if (const ConstantFP *C2 = dyn_cast<ConstantFP>(Src2)) {
3421           APFloat Result = fmed3AMDGCN(C0->getValueAPF(), C1->getValueAPF(),
3422                                        C2->getValueAPF());
3423           return replaceInstUsesWith(*II,
3424             ConstantFP::get(Builder.getContext(), Result));
3425         }
3426       }
3427     }
3428
3429     break;
3430   }
3431   case Intrinsic::amdgcn_icmp:
3432   case Intrinsic::amdgcn_fcmp: {
3433     const ConstantInt *CC = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(2));
3434     if (!CC)
3435       break;
3436
3437     // Guard against invalid arguments.
3438     int64_t CCVal = CC->getZExtValue();
3439     bool IsInteger = II->getIntrinsicID() == Intrinsic::amdgcn_icmp;
3440     if ((IsInteger && (CCVal < CmpInst::FIRST_ICMP_PREDICATE ||
3441                        CCVal > CmpInst::LAST_ICMP_PREDICATE)) ||
3442         (!IsInteger && (CCVal < CmpInst::FIRST_FCMP_PREDICATE ||
3443                         CCVal > CmpInst::LAST_FCMP_PREDICATE)))
3444       break;
3445
3446     Value *Src0 = II->getArgOperand(0);
3447     Value *Src1 = II->getArgOperand(1);
3448
3449     if (auto *CSrc0 = dyn_cast<Constant>(Src0)) {
3450       if (auto *CSrc1 = dyn_cast<Constant>(Src1)) {
3451         Constant *CCmp = ConstantExpr::getCompare(CCVal, CSrc0, CSrc1);
3452         if (CCmp->isNullValue()) {
3453           return replaceInstUsesWith(
3454               *II, ConstantExpr::getSExt(CCmp, II->getType()));
3455         }
3456
3457         // The result of V_ICMP/V_FCMP assembly instructions (which this
3458         // intrinsic exposes) is one bit per thread, masked with the EXEC
3459         // register (which contains the bitmask of live threads). So a
3460         // comparison that always returns true is the same as a read of the
3461         // EXEC register.
3462         Value *NewF = Intrinsic::getDeclaration(
3463             II->getModule(), Intrinsic::read_register, II->getType());
3464         Metadata *MDArgs[] = {MDString::get(II->getContext(), "exec")};
3465         MDNode *MD = MDNode::get(II->getContext(), MDArgs);
3466         Value *Args[] = {MetadataAsValue::get(II->getContext(), MD)};
3467         CallInst *NewCall = Builder.CreateCall(NewF, Args);
3468         NewCall->addAttribute(AttributeList::FunctionIndex,
3469                               Attribute::Convergent);
3470         NewCall->takeName(II);
3471         return replaceInstUsesWith(*II, NewCall);
3472       }
3473
3474       // Canonicalize constants to RHS.
3475       CmpInst::Predicate SwapPred
3476         = CmpInst::getSwappedPredicate(static_cast<CmpInst::Predicate>(CCVal));
3477       II->setArgOperand(0, Src1);
3478       II->setArgOperand(1, Src0);
3479       II->setArgOperand(2, ConstantInt::get(CC->getType(),
3480                                             static_cast<int>(SwapPred)));
3481       return II;
3482     }
3483
3484     if (CCVal != CmpInst::ICMP_EQ && CCVal != CmpInst::ICMP_NE)
3485       break;
3486
3487     // Canonicalize compare eq with true value to compare != 0
3488     // llvm.amdgcn.icmp(zext (i1 x), 1, eq)
3489     //   -> llvm.amdgcn.icmp(zext (i1 x), 0, ne)
3490     // llvm.amdgcn.icmp(sext (i1 x), -1, eq)
3491     //   -> llvm.amdgcn.icmp(sext (i1 x), 0, ne)
3492     Value *ExtSrc;
3493     if (CCVal == CmpInst::ICMP_EQ &&
3494         ((match(Src1, m_One()) && match(Src0, m_ZExt(m_Value(ExtSrc)))) ||
3495          (match(Src1, m_AllOnes()) && match(Src0, m_SExt(m_Value(ExtSrc))))) &&
3496         ExtSrc->getType()->isIntegerTy(1)) {
3497       II->setArgOperand(1, ConstantInt::getNullValue(Src1->getType()));
3498       II->setArgOperand(2, ConstantInt::get(CC->getType(), CmpInst::ICMP_NE));
3499       return II;
3500     }
3501
3502     CmpInst::Predicate SrcPred;
3503     Value *SrcLHS;
3504     Value *SrcRHS;
3505
3506     // Fold compare eq/ne with 0 from a compare result as the predicate to the
3507     // intrinsic. The typical use is a wave vote function in the library, which
3508     // will be fed from a user code condition compared with 0. Fold in the
3509     // redundant compare.
3510
3511     // llvm.amdgcn.icmp([sz]ext ([if]cmp pred a, b), 0, ne)
3512     //   -> llvm.amdgcn.[if]cmp(a, b, pred)
3513     //
3514     // llvm.amdgcn.icmp([sz]ext ([if]cmp pred a, b), 0, eq)
3515     //   -> llvm.amdgcn.[if]cmp(a, b, inv pred)
3516     if (match(Src1, m_Zero()) &&
3517         match(Src0,
3518               m_ZExtOrSExt(m_Cmp(SrcPred, m_Value(SrcLHS), m_Value(SrcRHS))))) {
3519       if (CCVal == CmpInst::ICMP_EQ)
3520         SrcPred = CmpInst::getInversePredicate(SrcPred);
3521
3522       Intrinsic::ID NewIID = CmpInst::isFPPredicate(SrcPred) ?
3523         Intrinsic::amdgcn_fcmp : Intrinsic::amdgcn_icmp;
3524
3525       Value *NewF = Intrinsic::getDeclaration(II->getModule(), NewIID,
3526                                               SrcLHS->getType());
3527       Value *Args[] = { SrcLHS, SrcRHS,
3528                         ConstantInt::get(CC->getType(), SrcPred) };
3529       CallInst *NewCall = Builder.CreateCall(NewF, Args);
3530       NewCall->takeName(II);
3531       return replaceInstUsesWith(*II, NewCall);
3532     }
3533
3534     break;
3535   }
3536   case Intrinsic::amdgcn_wqm_vote: {
3537     // wqm_vote is identity when the argument is constant.
3538     if (!isa<Constant>(II->getArgOperand(0)))
3539       break;
3540
3541     return replaceInstUsesWith(*II, II->getArgOperand(0));
3542   }
3543   case Intrinsic::amdgcn_kill: {
3544     const ConstantInt *C = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(0));
3545     if (!C || !C->getZExtValue())
3546       break;
3547
3548     // amdgcn.kill(i1 1) is a no-op
3549     return eraseInstFromFunction(CI);
3550   }
3551   case Intrinsic::stackrestore: {
3552     // If the save is right next to the restore, remove the restore.  This can
3553     // happen when variable allocas are DCE'd.
3554     if (IntrinsicInst *SS = dyn_cast<IntrinsicInst>(II->getArgOperand(0))) {
3555       if (SS->getIntrinsicID() == Intrinsic::stacksave) {
3556         if (&*++SS->getIterator() == II)
3557           return eraseInstFromFunction(CI);
3558       }
3559     }
3560
3561     // Scan down this block to see if there is another stack restore in the
3562     // same block without an intervening call/alloca.
3563     BasicBlock::iterator BI(II);
3564     TerminatorInst *TI = II->getParent()->getTerminator();
3565     bool CannotRemove = false;
3566     for (++BI; &*BI != TI; ++BI) {
3567       if (isa<AllocaInst>(BI)) {
3568         CannotRemove = true;
3569         break;
3570       }
3571       if (CallInst *BCI = dyn_cast<CallInst>(BI)) {
3572         if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(BCI)) {
3573           // If there is a stackrestore below this one, remove this one.
3574           if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::stackrestore)
3575             return eraseInstFromFunction(CI);
3576
3577           // Bail if we cross over an intrinsic with side effects, such as
3578           // llvm.stacksave, llvm.read_register, or llvm.setjmp.
3579           if (II->mayHaveSideEffects()) {
3580             CannotRemove = true;
3581             break;
3582           }
3583         } else {
3584           // If we found a non-intrinsic call, we can't remove the stack
3585           // restore.
3586           CannotRemove = true;
3587           break;
3588         }
3589       }
3590     }
3591
3592     // If the stack restore is in a return, resume, or unwind block and if there
3593     // are no allocas or calls between the restore and the return, nuke the
3594     // restore.
3595     if (!CannotRemove && (isa<ReturnInst>(TI) || isa<ResumeInst>(TI)))
3596       return eraseInstFromFunction(CI);
3597     break;
3598   }
3599   case Intrinsic::lifetime_start:
3600     // Asan needs to poison memory to detect invalid access which is possible
3601     // even for empty lifetime range.
3602     if (II->getFunction()->hasFnAttribute(Attribute::SanitizeAddress) ||
3603         II->getFunction()->hasFnAttribute(Attribute::SanitizeHWAddress))
3604       break;
3605
3606     if (removeTriviallyEmptyRange(*II, Intrinsic::lifetime_start,
3607                                   Intrinsic::lifetime_end, *this))
3608       return nullptr;
3609     break;
3610   case Intrinsic::assume: {
3611     Value *IIOperand = II->getArgOperand(0);
3612     // Remove an assume if it is immediately followed by an identical assume.
3613     if (match(II->getNextNode(),
3614               m_Intrinsic<Intrinsic::assume>(m_Specific(IIOperand))))
3615       return eraseInstFromFunction(CI);
3616
3617     // Canonicalize assume(a && b) -> assume(a); assume(b);
3618     // Note: New assumption intrinsics created here are registered by
3619     // the InstCombineIRInserter object.
3620     Value *AssumeIntrinsic = II->getCalledValue(), *A, *B;
3621     if (match(IIOperand, m_And(m_Value(A), m_Value(B)))) {
3622       Builder.CreateCall(AssumeIntrinsic, A, II->getName());
3623       Builder.CreateCall(AssumeIntrinsic, B, II->getName());
3624       return eraseInstFromFunction(*II);
3625     }
3626     // assume(!(a || b)) -> assume(!a); assume(!b);
3627     if (match(IIOperand, m_Not(m_Or(m_Value(A), m_Value(B))))) {
3628       Builder.CreateCall(AssumeIntrinsic, Builder.CreateNot(A), II->getName());
3629       Builder.CreateCall(AssumeIntrinsic, Builder.CreateNot(B), II->getName());
3630       return eraseInstFromFunction(*II);
3631     }
3632
3633     // assume( (load addr) != null ) -> add 'nonnull' metadata to load
3634     // (if assume is valid at the load)
3635     CmpInst::Predicate Pred;
3636     Instruction *LHS;
3637     if (match(IIOperand, m_ICmp(Pred, m_Instruction(LHS), m_Zero())) &&
3638         Pred == ICmpInst::ICMP_NE && LHS->getOpcode() == Instruction::Load &&
3639         LHS->getType()->isPointerTy() &&
3640         isValidAssumeForContext(II, LHS, &DT)) {
3641       MDNode *MD = MDNode::get(II->getContext(), None);
3642       LHS->setMetadata(LLVMContext::MD_nonnull, MD);
3643       return eraseInstFromFunction(*II);
3644
3645       // TODO: apply nonnull return attributes to calls and invokes
3646       // TODO: apply range metadata for range check patterns?
3647     }
3648
3649     // If there is a dominating assume with the same condition as this one,
3650     // then this one is redundant, and should be removed.
3651     KnownBits Known(1);
3652     computeKnownBits(IIOperand, Known, 0, II);
3653     if (Known.isAllOnes())
3654       return eraseInstFromFunction(*II);
3655
3656     // Update the cache of affected values for this assumption (we might be
3657     // here because we just simplified the condition).
3658     AC.updateAffectedValues(II);
3659     break;
3660   }
3661   case Intrinsic::experimental_gc_relocate: {
3662     // Translate facts known about a pointer before relocating into
3663     // facts about the relocate value, while being careful to
3664     // preserve relocation semantics.
3665     Value *DerivedPtr = cast<GCRelocateInst>(II)->getDerivedPtr();
3666
3667     // Remove the relocation if unused, note that this check is required
3668     // to prevent the cases below from looping forever.
3669     if (II->use_empty())
3670       return eraseInstFromFunction(*II);
3671
3672     // Undef is undef, even after relocation.
3673     // TODO: provide a hook for this in GCStrategy.  This is clearly legal for
3674     // most practical collectors, but there was discussion in the review thread
3675     // about whether it was legal for all possible collectors.
3676     if (isa<UndefValue>(DerivedPtr))
3677       // Use undef of gc_relocate's type to replace it.
3678       return replaceInstUsesWith(*II, UndefValue::get(II->getType()));
3679
3680     if (auto *PT = dyn_cast<PointerType>(II->getType())) {
3681       // The relocation of null will be null for most any collector.
3682       // TODO: provide a hook for this in GCStrategy.  There might be some
3683       // weird collector this property does not hold for.
3684       if (isa<ConstantPointerNull>(DerivedPtr))
3685         // Use null-pointer of gc_relocate's type to replace it.
3686         return replaceInstUsesWith(*II, ConstantPointerNull::get(PT));
3687
3688       // isKnownNonNull -> nonnull attribute
3689       if (isKnownNonZero(DerivedPtr, DL, 0, &AC, II, &DT))
3690         II->addAttribute(AttributeList::ReturnIndex, Attribute::NonNull);
3691     }
3692
3693     // TODO: bitcast(relocate(p)) -> relocate(bitcast(p))
3694     // Canonicalize on the type from the uses to the defs
3695
3696     // TODO: relocate((gep p, C, C2, ...)) -> gep(relocate(p), C, C2, ...)
3697     break;
3698   }
3699
3700   case Intrinsic::experimental_guard: {
3701     // Is this guard followed by another guard?
3702     Instruction *NextInst = II->getNextNode();
3703     Value *NextCond = nullptr;
3704     if (match(NextInst,
3705               m_Intrinsic<Intrinsic::experimental_guard>(m_Value(NextCond)))) {
3706       Value *CurrCond = II->getArgOperand(0);
3707
3708       // Remove a guard that it is immediately preceded by an identical guard.
3709       if (CurrCond == NextCond)
3710         return eraseInstFromFunction(*NextInst);
3711
3712       // Otherwise canonicalize guard(a); guard(b) -> guard(a & b).
3713       II->setArgOperand(0, Builder.CreateAnd(CurrCond, NextCond));
3714       return eraseInstFromFunction(*NextInst);
3715     }
3716     break;
3717   }
3718   }
3719   return visitCallSite(II);
3720 }
3721
3722 // Fence instruction simplification
3723 Instruction *InstCombiner::visitFenceInst(FenceInst &FI) {
3724   // Remove identical consecutive fences.
3725   if (auto *NFI = dyn_cast<FenceInst>(FI.getNextNode()))
3726     if (FI.isIdenticalTo(NFI))
3727       return eraseInstFromFunction(FI);
3728   return nullptr;
3729 }
3730
3731 // InvokeInst simplification
3732 Instruction *InstCombiner::visitInvokeInst(InvokeInst &II) {
3733   return visitCallSite(&II);
3734 }
3735
3736 /// If this cast does not affect the value passed through the varargs area, we
3737 /// can eliminate the use of the cast.
3738 static bool isSafeToEliminateVarargsCast(const CallSite CS,
3739                                          const DataLayout &DL,
3740                                          const CastInst *const CI,
3741                                          const int ix) {
3742   if (!CI->isLosslessCast())
3743     return false;
3744
3745   // If this is a GC intrinsic, avoid munging types.  We need types for
3746   // statepoint reconstruction in SelectionDAG.
3747   // TODO: This is probably something which should be expanded to all
3748   // intrinsics since the entire point of intrinsics is that
3749   // they are understandable by the optimizer.
3750   if (isStatepoint(CS) || isGCRelocate(CS) || isGCResult(CS))
3751     return false;
3752
3753   // The size of ByVal or InAlloca arguments is derived from the type, so we
3754   // can't change to a type with a different size.  If the size were
3755   // passed explicitly we could avoid this check.
3756   if (!CS.isByValOrInAllocaArgument(ix))
3757     return true;
3758
3759   Type* SrcTy =
3760             cast<PointerType>(CI->getOperand(0)->getType())->getElementType();
3761   Type* DstTy = cast<PointerType>(CI->getType())->getElementType();
3762   if (!SrcTy->isSized() || !DstTy->isSized())
3763     return false;
3764   if (DL.getTypeAllocSize(SrcTy) != DL.getTypeAllocSize(DstTy))
3765     return false;
3766   return true;
3767 }
3768
3769 Instruction *InstCombiner::tryOptimizeCall(CallInst *CI) {
3770   if (!CI->getCalledFunction()) return nullptr;
3771
3772   auto InstCombineRAUW = [this](Instruction *From, Value *With) {
3773     replaceInstUsesWith(*From, With);
3774   };
3775   LibCallSimplifier Simplifier(DL, &TLI, ORE, InstCombineRAUW);
3776   if (Value *With = Simplifier.optimizeCall(CI)) {
3777     ++NumSimplified;
3778     return CI->use_empty() ? CI : replaceInstUsesWith(*CI, With);
3779   }
3780
3781   return nullptr;
3782 }
3783
3784 static IntrinsicInst *findInitTrampolineFromAlloca(Value *TrampMem) {
3785   // Strip off at most one level of pointer casts, looking for an alloca.  This
3786   // is good enough in practice and simpler than handling any number of casts.
3787   Value *Underlying = TrampMem->stripPointerCasts();
3788   if (Underlying != TrampMem &&
3789       (!Underlying->hasOneUse() || Underlying->user_back() != TrampMem))
3790     return nullptr;
3791   if (!isa<AllocaInst>(Underlying))
3792     return nullptr;
3793
3794   IntrinsicInst *InitTrampoline = nullptr;
3795   for (User *U : TrampMem->users()) {
3796     IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(U);
3797     if (!II)
3798       return nullptr;
3799     if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::init_trampoline) {
3800       if (InitTrampoline)
3801         // More than one init_trampoline writes to this value.  Give up.
3802         return nullptr;
3803       InitTrampoline = II;
3804       continue;
3805     }
3806     if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::adjust_trampoline)
3807       // Allow any number of calls to adjust.trampoline.
3808       continue;
3809     return nullptr;
3810   }
3811
3812   // No call to init.trampoline found.
3813   if (!InitTrampoline)
3814     return nullptr;
3815
3816   // Check that the alloca is being used in the expected way.
3817   if (InitTrampoline->getOperand(0) != TrampMem)
3818     return nullptr;
3819
3820   return InitTrampoline;
3821 }
3822
3823 static IntrinsicInst *findInitTrampolineFromBB(IntrinsicInst *AdjustTramp,
3824                                                Value *TrampMem) {
3825   // Visit all the previous instructions in the basic block, and try to find a
3826   // init.trampoline which has a direct path to the adjust.trampoline.
3827   for (BasicBlock::iterator I = AdjustTramp->getIterator(),
3828                             E = AdjustTramp->getParent()->begin();
3829        I != E;) {
3830     Instruction *Inst = &*--I;
3831     if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(I))
3832       if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::init_trampoline &&
3833           II->getOperand(0) == TrampMem)
3834         return II;
3835     if (Inst->mayWriteToMemory())
3836       return nullptr;
3837   }
3838   return nullptr;
3839 }
3840
3841 // Given a call to llvm.adjust.trampoline, find and return the corresponding
3842 // call to llvm.init.trampoline if the call to the trampoline can be optimized
3843 // to a direct call to a function.  Otherwise return NULL.
3844 static IntrinsicInst *findInitTrampoline(Value *Callee) {
3845   Callee = Callee->stripPointerCasts();
3846   IntrinsicInst *AdjustTramp = dyn_cast<IntrinsicInst>(Callee);
3847   if (!AdjustTramp ||
3848       AdjustTramp->getIntrinsicID() != Intrinsic::adjust_trampoline)
3849     return nullptr;
3850
3851   Value *TrampMem = AdjustTramp->getOperand(0);
3852
3853   if (IntrinsicInst *IT = findInitTrampolineFromAlloca(TrampMem))
3854     return IT;
3855   if (IntrinsicInst *IT = findInitTrampolineFromBB(AdjustTramp, TrampMem))
3856     return IT;
3857   return nullptr;
3858 }
3859
3860 /// Improvements for call and invoke instructions.
3861 Instruction *InstCombiner::visitCallSite(CallSite CS) {
3862   if (isAllocLikeFn(CS.getInstruction(), &TLI))
3863     return visitAllocSite(*CS.getInstruction());
3864
3865   bool Changed = false;
3866
3867   // Mark any parameters that are known to be non-null with the nonnull
3868   // attribute.  This is helpful for inlining calls to functions with null
3869   // checks on their arguments.
3870   SmallVector<unsigned, 4> ArgNos;
3871   unsigned ArgNo = 0;
3872
3873   for (Value *V : CS.args()) {
3874     if (V->getType()->isPointerTy() &&
3875         !CS.paramHasAttr(ArgNo, Attribute::NonNull) &&
3876         isKnownNonZero(V, DL, 0, &AC, CS.getInstruction(), &DT))
3877       ArgNos.push_back(ArgNo);
3878     ArgNo++;
3879   }
3880
3881   assert(ArgNo == CS.arg_size() && "sanity check");
3882
3883   if (!ArgNos.empty()) {
3884     AttributeList AS = CS.getAttributes();
3885     LLVMContext &Ctx = CS.getInstruction()->getContext();
3886     AS = AS.addParamAttribute(Ctx, ArgNos,
3887                               Attribute::get(Ctx, Attribute::NonNull));
3888     CS.setAttributes(AS);
3889     Changed = true;
3890   }
3891
3892   // If the callee is a pointer to a function, attempt to move any casts to the
3893   // arguments of the call/invoke.
3894   Value *Callee = CS.getCalledValue();
3895   if (!isa<Function>(Callee) && transformConstExprCastCall(CS))
3896     return nullptr;
3897
3898   if (Function *CalleeF = dyn_cast<Function>(Callee)) {
3899     // Remove the convergent attr on calls when the callee is not convergent.
3900     if (CS.isConvergent() && !CalleeF->isConvergent() &&
3901         !CalleeF->isIntrinsic()) {
3902       DEBUG(dbgs() << "Removing convergent attr from instr "
3903                    << CS.getInstruction() << "\n");
3904       CS.setNotConvergent();
3905       return CS.getInstruction();
3906     }
3907
3908     // If the call and callee calling conventions don't match, this call must
3909     // be unreachable, as the call is undefined.
3910     if (CalleeF->getCallingConv() != CS.getCallingConv() &&
3911         // Only do this for calls to a function with a body.  A prototype may
3912         // not actually end up matching the implementation's calling conv for a
3913         // variety of reasons (e.g. it may be written in assembly).
3914         !CalleeF->isDeclaration()) {
3915       Instruction *OldCall = CS.getInstruction();
3916       new StoreInst(ConstantInt::getTrue(Callee->getContext()),
3917                 UndefValue::get(Type::getInt1PtrTy(Callee->getContext())),
3918                                   OldCall);
3919       // If OldCall does not return void then replaceAllUsesWith undef.
3920       // This allows ValueHandlers and custom metadata to adjust itself.
3921       if (!OldCall->getType()->isVoidTy())
3922         replaceInstUsesWith(*OldCall, UndefValue::get(OldCall->getType()));
3923       if (isa<CallInst>(OldCall))
3924         return eraseInstFromFunction(*OldCall);
3925
3926       // We cannot remove an invoke, because it would change the CFG, just
3927       // change the callee to a null pointer.
3928       cast<InvokeInst>(OldCall)->setCalledFunction(
3929                                     Constant::getNullValue(CalleeF->getType()));
3930       return nullptr;
3931     }
3932   }
3933
3934   if (isa<ConstantPointerNull>(Callee) || isa<UndefValue>(Callee)) {
3935     // If CS does not return void then replaceAllUsesWith undef.
3936     // This allows ValueHandlers and custom metadata to adjust itself.
3937     if (!CS.getInstruction()->getType()->isVoidTy())
3938       replaceInstUsesWith(*CS.getInstruction(),
3939                           UndefValue::get(CS.getInstruction()->getType()));
3940
3941     if (isa<InvokeInst>(CS.getInstruction())) {
3942       // Can't remove an invoke because we cannot change the CFG.
3943       return nullptr;
3944     }
3945
3946     // This instruction is not reachable, just remove it.  We insert a store to
3947     // undef so that we know that this code is not reachable, despite the fact
3948     // that we can't modify the CFG here.
3949     new StoreInst(ConstantInt::getTrue(Callee->getContext()),
3950                   UndefValue::get(Type::getInt1PtrTy(Callee->getContext())),
3951                   CS.getInstruction());
3952
3953     return eraseInstFromFunction(*CS.getInstruction());
3954   }
3955
3956   if (IntrinsicInst *II = findInitTrampoline(Callee))
3957     return transformCallThroughTrampoline(CS, II);
3958
3959   PointerType *PTy = cast<PointerType>(Callee->getType());
3960   FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(PTy->getElementType());
3961   if (FTy->isVarArg()) {
3962     int ix = FTy->getNumParams();
3963     // See if we can optimize any arguments passed through the varargs area of
3964     // the call.
3965     for (CallSite::arg_iterator I = CS.arg_begin() + FTy->getNumParams(),
3966            E = CS.arg_end(); I != E; ++I, ++ix) {
3967       CastInst *CI = dyn_cast<CastInst>(*I);
3968       if (CI && isSafeToEliminateVarargsCast(CS, DL, CI, ix)) {
3969         *I = CI->getOperand(0);
3970         Changed = true;
3971       }
3972     }
3973   }
3974
3975   if (isa<InlineAsm>(Callee) && !CS.doesNotThrow()) {
3976     // Inline asm calls cannot throw - mark them 'nounwind'.
3977     CS.setDoesNotThrow();
3978     Changed = true;
3979   }
3980
3981   // Try to optimize the call if possible, we require DataLayout for most of
3982   // this.  None of these calls are seen as possibly dead so go ahead and
3983   // delete the instruction now.
3984   if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(CS.getInstruction())) {
3985     Instruction *I = tryOptimizeCall(CI);
3986     // If we changed something return the result, etc. Otherwise let
3987     // the fallthrough check.
3988     if (I) return eraseInstFromFunction(*I);
3989   }
3990
3991   return Changed ? CS.getInstruction() : nullptr;
3992 }
3993
3994 /// If the callee is a constexpr cast of a function, attempt to move the cast to
3995 /// the arguments of the call/invoke.
3996 bool InstCombiner::transformConstExprCastCall(CallSite CS) {
3997   auto *Callee = dyn_cast<Function>(CS.getCalledValue()->stripPointerCasts());
3998   if (!Callee)
3999     return false;
4000
4001   // The prototype of a thunk is a lie. Don't directly call such a function.
4002   if (Callee->hasFnAttribute("thunk"))
4003     return false;
4004
4005   Instruction *Caller = CS.getInstruction();
4006   const AttributeList &CallerPAL = CS.getAttributes();
4007
4008   // Okay, this is a cast from a function to a different type.  Unless doing so
4009   // would cause a type conversion of one of our arguments, change this call to
4010   // be a direct call with arguments casted to the appropriate types.
4011   FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
4012   Type *OldRetTy = Caller->getType();
4013   Type *NewRetTy = FT->getReturnType();
4014
4015   // Check to see if we are changing the return type...
4016   if (OldRetTy != NewRetTy) {
4017
4018     if (NewRetTy->isStructTy())
4019       return false; // TODO: Handle multiple return values.
4020
4021     if (!CastInst::isBitOrNoopPointerCastable(NewRetTy, OldRetTy, DL)) {
4022       if (Callee->isDeclaration())
4023         return false;   // Cannot transform this return value.
4024
4025       if (!Caller->use_empty() &&
4026           // void -> non-void is handled specially
4027           !NewRetTy->isVoidTy())
4028         return false;   // Cannot transform this return value.
4029     }
4030
4031     if (!CallerPAL.isEmpty() && !Caller->use_empty()) {
4032       AttrBuilder RAttrs(CallerPAL, AttributeList::ReturnIndex);
4033       if (RAttrs.overlaps(AttributeFuncs::typeIncompatible(NewRetTy)))
4034         return false;   // Attribute not compatible with transformed value.
4035     }
4036
4037     // If the callsite is an invoke instruction, and the return value is used by
4038     // a PHI node in a successor, we cannot change the return type of the call
4039     // because there is no place to put the cast instruction (without breaking
4040     // the critical edge).  Bail out in this case.
4041     if (!Caller->use_empty())
4042       if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller))
4043         for (User *U : II->users())
4044           if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(U))
4045             if (PN->getParent() == II->getNormalDest() ||
4046                 PN->getParent() == II->getUnwindDest())
4047               return false;
4048   }
4049
4050   unsigned NumActualArgs = CS.arg_size();
4051   unsigned NumCommonArgs = std::min(FT->getNumParams(), NumActualArgs);
4052
4053   // Prevent us turning:
4054   // declare void @takes_i32_inalloca(i32* inalloca)
4055   //  call void bitcast (void (i32*)* @takes_i32_inalloca to void (i32)*)(i32 0)
4056   //
4057   // into:
4058   //  call void @takes_i32_inalloca(i32* null)
4059   //
4060   //  Similarly, avoid folding away bitcasts of byval calls.
4061   if (Callee->getAttributes().hasAttrSomewhere(Attribute::InAlloca) ||
4062       Callee->getAttributes().hasAttrSomewhere(Attribute::ByVal))
4063     return false;
4064
4065   CallSite::arg_iterator AI = CS.arg_begin();
4066   for (unsigned i = 0, e = NumCommonArgs; i != e; ++i, ++AI) {
4067     Type *ParamTy = FT->getParamType(i);
4068     Type *ActTy = (*AI)->getType();
4069
4070     if (!CastInst::isBitOrNoopPointerCastable(ActTy, ParamTy, DL))
4071       return false;   // Cannot transform this parameter value.
4072
4073     if (AttrBuilder(CallerPAL.getParamAttributes(i))
4074             .overlaps(AttributeFuncs::typeIncompatible(ParamTy)))
4075       return false;   // Attribute not compatible with transformed value.
4076
4077     if (CS.isInAllocaArgument(i))
4078       return false;   // Cannot transform to and from inalloca.
4079
4080     // If the parameter is passed as a byval argument, then we have to have a
4081     // sized type and the sized type has to have the same size as the old type.
4082     if (ParamTy != ActTy && CallerPAL.hasParamAttribute(i, Attribute::ByVal)) {
4083       PointerType *ParamPTy = dyn_cast<PointerType>(ParamTy);
4084       if (!ParamPTy || !ParamPTy->getElementType()->isSized())
4085         return false;
4086
4087       Type *CurElTy = ActTy->getPointerElementType();
4088       if (DL.getTypeAllocSize(CurElTy) !=
4089           DL.getTypeAllocSize(ParamPTy->getElementType()))
4090         return false;
4091     }
4092   }
4093
4094   if (Callee->isDeclaration()) {
4095     // Do not delete arguments unless we have a function body.
4096     if (FT->getNumParams() < NumActualArgs && !FT->isVarArg())
4097       return false;
4098
4099     // If the callee is just a declaration, don't change the varargsness of the
4100     // call.  We don't want to introduce a varargs call where one doesn't
4101     // already exist.
4102     PointerType *APTy = cast<PointerType>(CS.getCalledValue()->getType());
4103     if (FT->isVarArg()!=cast<FunctionType>(APTy->getElementType())->isVarArg())
4104       return false;
4105
4106     // If both the callee and the cast type are varargs, we still have to make
4107     // sure the number of fixed parameters are the same or we have the same
4108     // ABI issues as if we introduce a varargs call.
4109     if (FT->isVarArg() &&
4110         cast<FunctionType>(APTy->getElementType())->isVarArg() &&
4111         FT->getNumParams() !=
4112         cast<FunctionType>(APTy->getElementType())->getNumParams())
4113       return false;
4114   }
4115
4116   if (FT->getNumParams() < NumActualArgs && FT->isVarArg() &&
4117       !CallerPAL.isEmpty()) {
4118     // In this case we have more arguments than the new function type, but we
4119     // won't be dropping them.  Check that these extra arguments have attributes
4120     // that are compatible with being a vararg call argument.
4121     unsigned SRetIdx;
4122     if (CallerPAL.hasAttrSomewhere(Attribute::StructRet, &SRetIdx) &&
4123         SRetIdx > FT->getNumParams())
4124       return false;
4125   }
4126
4127   // Okay, we decided that this is a safe thing to do: go ahead and start
4128   // inserting cast instructions as necessary.
4129   SmallVector<Value *, 8> Args;
4130   SmallVector<AttributeSet, 8> ArgAttrs;
4131   Args.reserve(NumActualArgs);
4132   ArgAttrs.reserve(NumActualArgs);
4133
4134   // Get any return attributes.
4135   AttrBuilder RAttrs(CallerPAL, AttributeList::ReturnIndex);
4136
4137   // If the return value is not being used, the type may not be compatible
4138   // with the existing attributes.  Wipe out any problematic attributes.
4139   RAttrs.remove(AttributeFuncs::typeIncompatible(NewRetTy));
4140
4141   AI = CS.arg_begin();
4142   for (unsigned i = 0; i != NumCommonArgs; ++i, ++AI) {
4143     Type *ParamTy = FT->getParamType(i);
4144
4145     Value *NewArg = *AI;
4146     if ((*AI)->getType() != ParamTy)
4147       NewArg = Builder.CreateBitOrPointerCast(*AI, ParamTy);
4148     Args.push_back(NewArg);
4149
4150     // Add any parameter attributes.
4151     ArgAttrs.push_back(CallerPAL.getParamAttributes(i));
4152   }
4153
4154   // If the function takes more arguments than the call was taking, add them
4155   // now.
4156   for (unsigned i = NumCommonArgs; i != FT->getNumParams(); ++i) {
4157     Args.push_back(Constant::getNullValue(FT->getParamType(i)));
4158     ArgAttrs.push_back(AttributeSet());
4159   }
4160
4161   // If we are removing arguments to the function, emit an obnoxious warning.
4162   if (FT->getNumParams() < NumActualArgs) {
4163     // TODO: if (!FT->isVarArg()) this call may be unreachable. PR14722
4164     if (FT->isVarArg()) {
4165       // Add all of the arguments in their promoted form to the arg list.
4166       for (unsigned i = FT->getNumParams(); i != NumActualArgs; ++i, ++AI) {
4167         Type *PTy = getPromotedType((*AI)->getType());
4168         Value *NewArg = *AI;
4169         if (PTy != (*AI)->getType()) {
4170           // Must promote to pass through va_arg area!
4171           Instruction::CastOps opcode =
4172             CastInst::getCastOpcode(*AI, false, PTy, false);
4173           NewArg = Builder.CreateCast(opcode, *AI, PTy);
4174         }
4175         Args.push_back(NewArg);
4176
4177         // Add any parameter attributes.
4178         ArgAttrs.push_back(CallerPAL.getParamAttributes(i));
4179       }
4180     }
4181   }
4182
4183   AttributeSet FnAttrs = CallerPAL.getFnAttributes();
4184
4185   if (NewRetTy->isVoidTy())
4186     Caller->setName("");   // Void type should not have a name.
4187
4188   assert((ArgAttrs.size() == FT->getNumParams() || FT->isVarArg()) &&
4189          "missing argument attributes");
4190   LLVMContext &Ctx = Callee->getContext();
4191   AttributeList NewCallerPAL = AttributeList::get(
4192       Ctx, FnAttrs, AttributeSet::get(Ctx, RAttrs), ArgAttrs);
4193
4194   SmallVector<OperandBundleDef, 1> OpBundles;
4195   CS.getOperandBundlesAsDefs(OpBundles);
4196
4197   CallSite NewCS;
4198   if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller)) {
4199     NewCS = Builder.CreateInvoke(Callee, II->getNormalDest(),
4200                                  II->getUnwindDest(), Args, OpBundles);
4201   } else {
4202     NewCS = Builder.CreateCall(Callee, Args, OpBundles);
4203     cast<CallInst>(NewCS.getInstruction())
4204         ->setTailCallKind(cast<CallInst>(Caller)->getTailCallKind());
4205   }
4206   NewCS->takeName(Caller);
4207   NewCS.setCallingConv(CS.getCallingConv());
4208   NewCS.setAttributes(NewCallerPAL);
4209
4210   // Preserve the weight metadata for the new call instruction. The metadata
4211   // is used by SamplePGO to check callsite's hotness.
4212   uint64_t W;
4213   if (Caller->extractProfTotalWeight(W))
4214     NewCS->setProfWeight(W);
4215
4216   // Insert a cast of the return type as necessary.
4217   Instruction *NC = NewCS.getInstruction();
4218   Value *NV = NC;
4219   if (OldRetTy != NV->getType() && !Caller->use_empty()) {
4220     if (!NV->getType()->isVoidTy()) {
4221       NV = NC = CastInst::CreateBitOrPointerCast(NC, OldRetTy);
4222       NC->setDebugLoc(Caller->getDebugLoc());
4223
4224       // If this is an invoke instruction, we should insert it after the first
4225       // non-phi, instruction in the normal successor block.
4226       if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller)) {
4227         BasicBlock::iterator I = II->getNormalDest()->getFirstInsertionPt();
4228         InsertNewInstBefore(NC, *I);
4229       } else {
4230         // Otherwise, it's a call, just insert cast right after the call.
4231         InsertNewInstBefore(NC, *Caller);
4232       }
4233       Worklist.AddUsersToWorkList(*Caller);
4234     } else {
4235       NV = UndefValue::get(Caller->getType());
4236     }
4237   }
4238
4239   if (!Caller->use_empty())
4240     replaceInstUsesWith(*Caller, NV);
4241   else if (Caller->hasValueHandle()) {
4242     if (OldRetTy == NV->getType())
4243       ValueHandleBase::ValueIsRAUWd(Caller, NV);
4244     else
4245       // We cannot call ValueIsRAUWd with a different type, and the
4246       // actual tracked value will disappear.
4247       ValueHandleBase::ValueIsDeleted(Caller);
4248   }
4249
4250   eraseInstFromFunction(*Caller);
4251   return true;
4252 }
4253
4254 /// Turn a call to a function created by init_trampoline / adjust_trampoline
4255 /// intrinsic pair into a direct call to the underlying function.
4256 Instruction *
4257 InstCombiner::transformCallThroughTrampoline(CallSite CS,
4258                                              IntrinsicInst *Tramp) {
4259   Value *Callee = CS.getCalledValue();
4260   PointerType *PTy = cast<PointerType>(Callee->getType());
4261   FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(PTy->getElementType());
4262   AttributeList Attrs = CS.getAttributes();
4263
4264   // If the call already has the 'nest' attribute somewhere then give up -
4265   // otherwise 'nest' would occur twice after splicing in the chain.
4266   if (Attrs.hasAttrSomewhere(Attribute::Nest))
4267     return nullptr;
4268
4269   assert(Tramp &&
4270          "transformCallThroughTrampoline called with incorrect CallSite.");
4271
4272   Function *NestF =cast<Function>(Tramp->getArgOperand(1)->stripPointerCasts());
4273   FunctionType *NestFTy = cast<FunctionType>(NestF->getValueType());
4274
4275   AttributeList NestAttrs = NestF->getAttributes();
4276   if (!NestAttrs.isEmpty()) {
4277     unsigned NestArgNo = 0;
4278     Type *NestTy = nullptr;
4279     AttributeSet NestAttr;
4280
4281     // Look for a parameter marked with the 'nest' attribute.
4282     for (FunctionType::param_iterator I = NestFTy->param_begin(),
4283                                       E = NestFTy->param_end();
4284          I != E; ++NestArgNo, ++I) {
4285       AttributeSet AS = NestAttrs.getParamAttributes(NestArgNo);
4286       if (AS.hasAttribute(Attribute::Nest)) {
4287         // Record the parameter type and any other attributes.
4288         NestTy = *I;
4289         NestAttr = AS;
4290         break;
4291       }
4292     }
4293
4294     if (NestTy) {
4295       Instruction *Caller = CS.getInstruction();
4296       std::vector<Value*> NewArgs;
4297       std::vector<AttributeSet> NewArgAttrs;
4298       NewArgs.reserve(CS.arg_size() + 1);
4299       NewArgAttrs.reserve(CS.arg_size());
4300
4301       // Insert the nest argument into the call argument list, which may
4302       // mean appending it.  Likewise for attributes.
4303
4304       {
4305         unsigned ArgNo = 0;
4306         CallSite::arg_iterator I = CS.arg_begin(), E = CS.arg_end();
4307         do {
4308           if (ArgNo == NestArgNo) {
4309             // Add the chain argument and attributes.
4310             Value *NestVal = Tramp->getArgOperand(2);
4311             if (NestVal->getType() != NestTy)
4312               NestVal = Builder.CreateBitCast(NestVal, NestTy, "nest");
4313             NewArgs.push_back(NestVal);
4314             NewArgAttrs.push_back(NestAttr);
4315           }
4316
4317           if (I == E)
4318             break;
4319
4320           // Add the original argument and attributes.
4321           NewArgs.push_back(*I);
4322           NewArgAttrs.push_back(Attrs.getParamAttributes(ArgNo));
4323
4324           ++ArgNo;
4325           ++I;
4326         } while (true);
4327       }
4328
4329       // The trampoline may have been bitcast to a bogus type (FTy).
4330       // Handle this by synthesizing a new function type, equal to FTy
4331       // with the chain parameter inserted.
4332
4333       std::vector<Type*> NewTypes;
4334       NewTypes.reserve(FTy->getNumParams()+1);
4335
4336       // Insert the chain's type into the list of parameter types, which may
4337       // mean appending it.
4338       {
4339         unsigned ArgNo = 0;
4340         FunctionType::param_iterator I = FTy->param_begin(),
4341           E = FTy->param_end();
4342
4343         do {
4344           if (ArgNo == NestArgNo)
4345             // Add the chain's type.
4346             NewTypes.push_back(NestTy);
4347
4348           if (I == E)
4349             break;
4350
4351           // Add the original type.
4352           NewTypes.push_back(*I);
4353
4354           ++ArgNo;
4355           ++I;
4356         } while (true);
4357       }
4358
4359       // Replace the trampoline call with a direct call.  Let the generic
4360       // code sort out any function type mismatches.
4361       FunctionType *NewFTy = FunctionType::get(FTy->getReturnType(), NewTypes,
4362                                                 FTy->isVarArg());
4363       Constant *NewCallee =
4364         NestF->getType() == PointerType::getUnqual(NewFTy) ?
4365         NestF : ConstantExpr::getBitCast(NestF,
4366                                          PointerType::getUnqual(NewFTy));
4367       AttributeList NewPAL =
4368           AttributeList::get(FTy->getContext(), Attrs.getFnAttributes(),
4369                              Attrs.getRetAttributes(), NewArgAttrs);
4370
4371       SmallVector<OperandBundleDef, 1> OpBundles;
4372       CS.getOperandBundlesAsDefs(OpBundles);
4373
4374       Instruction *NewCaller;
4375       if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller)) {
4376         NewCaller = InvokeInst::Create(NewCallee,
4377                                        II->getNormalDest(), II->getUnwindDest(),
4378                                        NewArgs, OpBundles);
4379         cast<InvokeInst>(NewCaller)->setCallingConv(II->getCallingConv());
4380         cast<InvokeInst>(NewCaller)->setAttributes(NewPAL);
4381       } else {
4382         NewCaller = CallInst::Create(NewCallee, NewArgs, OpBundles);
4383         cast<CallInst>(NewCaller)->setTailCallKind(
4384             cast<CallInst>(Caller)->getTailCallKind());
4385         cast<CallInst>(NewCaller)->setCallingConv(
4386             cast<CallInst>(Caller)->getCallingConv());
4387         cast<CallInst>(NewCaller)->setAttributes(NewPAL);
4388       }
4389       NewCaller->setDebugLoc(Caller->getDebugLoc());
4390
4391       return NewCaller;
4392     }
4393   }
4394
4395   // Replace the trampoline call with a direct call.  Since there is no 'nest'
4396   // parameter, there is no need to adjust the argument list.  Let the generic
4397   // code sort out any function type mismatches.
4398   Constant *NewCallee =
4399     NestF->getType() == PTy ? NestF :
4400                               ConstantExpr::getBitCast(NestF, PTy);
4401   CS.setCalledFunction(NewCallee);
4402   return CS.getInstruction();
4403 }