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 "InstCombine.h"
  15 #include "llvm/Support/CallSite.h"
  16 #include "llvm/Target/TargetData.h"
  17 #include "llvm/Analysis/MemoryBuiltins.h"
  18 #include "llvm/Transforms/Utils/BuildLibCalls.h"
  19 #include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
  20 using namespace llvm;
  21
  22 /// getPromotedType - Return the specified type promoted as it would be to pass
  23 /// though a va_arg area.
  24 static Type *getPromotedType(Type *Ty) {
  25   if (IntegerType* ITy = dyn_cast<IntegerType>(Ty)) {
  26     if (ITy->getBitWidth() < 32)
  27       return Type::getInt32Ty(Ty->getContext());
  28   }
  29   return Ty;
  30 }
  31
  32
  33 Instruction *InstCombiner::SimplifyMemTransfer(MemIntrinsic *MI) {
  34   unsigned DstAlign = getKnownAlignment(MI->getArgOperand(0), TD);
  35   unsigned SrcAlign = getKnownAlignment(MI->getArgOperand(1), TD);
  36   unsigned MinAlign = std::min(DstAlign, SrcAlign);
  37   unsigned CopyAlign = MI->getAlignment();
  38
  39   if (CopyAlign < MinAlign) {
  40     MI->setAlignment(ConstantInt::get(MI->getAlignmentType(),
  41                                              MinAlign, false));
  42     return MI;
  43   }
  44
  45   // If MemCpyInst length is 1/2/4/8 bytes then replace memcpy with
  46   // load/store.
  47   ConstantInt *MemOpLength = dyn_cast<ConstantInt>(MI->getArgOperand(2));
  48   if (MemOpLength == 0) return 0;
  49
  50   // Source and destination pointer types are always "i8*" for intrinsic.  See
  51   // if the size is something we can handle with a single primitive load/store.
  52   // A single load+store correctly handles overlapping memory in the memmove
  53   // case.
  54   unsigned Size = MemOpLength->getZExtValue();
  55   if (Size == 0) return MI;  // Delete this mem transfer.
  56
  57   if (Size > 8 || (Size&(Size-1)))
  58     return 0;  // If not 1/2/4/8 bytes, exit.
  59
  60   // Use an integer load+store unless we can find something better.
  61   unsigned SrcAddrSp =
  62     cast<PointerType>(MI->getArgOperand(1)->getType())->getAddressSpace();
  63   unsigned DstAddrSp =
  64     cast<PointerType>(MI->getArgOperand(0)->getType())->getAddressSpace();
  65
  66   IntegerType* IntType = IntegerType::get(MI->getContext(), Size<<3);
  67   Type *NewSrcPtrTy = PointerType::get(IntType, SrcAddrSp);
  68   Type *NewDstPtrTy = PointerType::get(IntType, DstAddrSp);
  69
  70   // Memcpy forces the use of i8* for the source and destination.  That means
  71   // that if you're using memcpy to move one double around, you'll get a cast
  72   // from double* to i8*.  We'd much rather use a double load+store rather than
  73   // an i64 load+store, here because this improves the odds that the source or
  74   // dest address will be promotable.  See if we can find a better type than the
  75   // integer datatype.
  76   Value *StrippedDest = MI->getArgOperand(0)->stripPointerCasts();
  77   if (StrippedDest != MI->getArgOperand(0)) {
  78     Type *SrcETy = cast<PointerType>(StrippedDest->getType())
  79                                     ->getElementType();
  80     if (TD && SrcETy->isSized() && TD->getTypeStoreSize(SrcETy) == Size) {
  81       // The SrcETy might be something like {{{double}}} or [1 x double].  Rip
  82       // down through these levels if so.
  83       while (!SrcETy->isSingleValueType()) {
  84         if (StructType *STy = dyn_cast<StructType>(SrcETy)) {
  85           if (STy->getNumElements() == 1)
  86             SrcETy = STy->getElementType(0);
  87           else
  88             break;
  89         } else if (ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(SrcETy)) {
  90           if (ATy->getNumElements() == 1)
  91             SrcETy = ATy->getElementType();
  92           else
  93             break;
  94         } else
  95           break;
  96       }
  97
  98       if (SrcETy->isSingleValueType()) {
  99         NewSrcPtrTy = PointerType::get(SrcETy, SrcAddrSp);
 100         NewDstPtrTy = PointerType::get(SrcETy, DstAddrSp);
 101       }
 102     }
 103   }
 104
 105
 106   // If the memcpy/memmove provides better alignment info than we can
 107   // infer, use it.
 108   SrcAlign = std::max(SrcAlign, CopyAlign);
 109   DstAlign = std::max(DstAlign, CopyAlign);
 110
 111   Value *Src = Builder->CreateBitCast(MI->getArgOperand(1), NewSrcPtrTy);
 112   Value *Dest = Builder->CreateBitCast(MI->getArgOperand(0), NewDstPtrTy);
 113   LoadInst *L = Builder->CreateLoad(Src, MI->isVolatile());
 114   L->setAlignment(SrcAlign);
 115   StoreInst *S = Builder->CreateStore(L, Dest, MI->isVolatile());
 116   S->setAlignment(DstAlign);
 117
 118   // Set the size of the copy to 0, it will be deleted on the next iteration.
 119   MI->setArgOperand(2, Constant::getNullValue(MemOpLength->getType()));
 120   return MI;
 121 }
 122
 123 Instruction *InstCombiner::SimplifyMemSet(MemSetInst *MI) {
 124   unsigned Alignment = getKnownAlignment(MI->getDest(), TD);
 125   if (MI->getAlignment() < Alignment) {
 126     MI->setAlignment(ConstantInt::get(MI->getAlignmentType(),
 127                                              Alignment, false));
 128     return MI;
 129   }
 130
 131   // Extract the length and alignment and fill if they are constant.
 132   ConstantInt *LenC = dyn_cast<ConstantInt>(MI->getLength());
 133   ConstantInt *FillC = dyn_cast<ConstantInt>(MI->getValue());
 134   if (!LenC || !FillC || !FillC->getType()->isIntegerTy(8))
 135     return 0;
 136   uint64_t Len = LenC->getZExtValue();
 137   Alignment = MI->getAlignment();
 138
 139   // If the length is zero, this is a no-op
 140   if (Len == 0) return MI; // memset(d,c,0,a) -> noop
 141
 142   // memset(s,c,n) -> store s, c (for n=1,2,4,8)
 143   if (Len <= 8 && isPowerOf2_32((uint32_t)Len)) {
 144     Type *ITy = IntegerType::get(MI->getContext(), Len*8);  // n=1 -> i8.
 145
 146     Value *Dest = MI->getDest();
 147     unsigned DstAddrSp = cast<PointerType>(Dest->getType())->getAddressSpace();
 148     Type *NewDstPtrTy = PointerType::get(ITy, DstAddrSp);
 149     Dest = Builder->CreateBitCast(Dest, NewDstPtrTy);
 150
 151     // Alignment 0 is identity for alignment 1 for memset, but not store.
 152     if (Alignment == 0) Alignment = 1;
 153
 154     // Extract the fill value and store.
 155     uint64_t Fill = FillC->getZExtValue()*0x0101010101010101ULL;
 156     StoreInst *S = Builder->CreateStore(ConstantInt::get(ITy, Fill), Dest,
 157                                         MI->isVolatile());
 158     S->setAlignment(Alignment);
 159
 160     // Set the size of the copy to 0, it will be deleted on the next iteration.
 161     MI->setLength(Constant::getNullValue(LenC->getType()));
 162     return MI;
 163   }
 164
 165   return 0;
 166 }
 167
 168 /// visitCallInst - CallInst simplification.  This mostly only handles folding
 169 /// of intrinsic instructions.  For normal calls, it allows visitCallSite to do
 170 /// the heavy lifting.
 171 ///
 172 Instruction *InstCombiner::visitCallInst(CallInst &CI) {
 173   if (isFreeCall(&CI))
 174     return visitFree(CI);
 175   if (isMalloc(&CI))
 176     return visitMalloc(CI);
 177
 178   // If the caller function is nounwind, mark the call as nounwind, even if the
 179   // callee isn't.
 180   if (CI.getParent()->getParent()->doesNotThrow() &&
 181       !CI.doesNotThrow()) {
 182     CI.setDoesNotThrow();
 183     return &CI;
 184   }
 185
 186   IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(&CI);
 187   if (!II) return visitCallSite(&CI);
 188
 189   // Intrinsics cannot occur in an invoke, so handle them here instead of in
 190   // visitCallSite.
 191   if (MemIntrinsic *MI = dyn_cast<MemIntrinsic>(II)) {
 192     bool Changed = false;
 193
 194     // memmove/cpy/set of zero bytes is a noop.
 195     if (Constant *NumBytes = dyn_cast<Constant>(MI->getLength())) {
 196       if (NumBytes->isNullValue())
 197         return EraseInstFromFunction(CI);
 198
 199       if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(NumBytes))
 200         if (CI->getZExtValue() == 1) {
 201           // Replace the instruction with just byte operations.  We would
 202           // transform other cases to loads/stores, but we don't know if
 203           // alignment is sufficient.
 204         }
 205     }
 206
 207     // No other transformations apply to volatile transfers.
 208     if (MI->isVolatile())
 209       return 0;
 210
 211     // If we have a memmove and the source operation is a constant global,
 212     // then the source and dest pointers can't alias, so we can change this
 213     // into a call to memcpy.
 214     if (MemMoveInst *MMI = dyn_cast<MemMoveInst>(MI)) {
 215       if (GlobalVariable *GVSrc = dyn_cast<GlobalVariable>(MMI->getSource()))
 216         if (GVSrc->isConstant()) {
 217           Module *M = CI.getParent()->getParent()->getParent();
 218           Intrinsic::ID MemCpyID = Intrinsic::memcpy;
 219           Type *Tys[3] = { CI.getArgOperand(0)->getType(),
 220                            CI.getArgOperand(1)->getType(),
 221                            CI.getArgOperand(2)->getType() };
 222           CI.setCalledFunction(Intrinsic::getDeclaration(M, MemCpyID, Tys));
 223           Changed = true;
 224         }
 225     }
 226
 227     if (MemTransferInst *MTI = dyn_cast<MemTransferInst>(MI)) {
 228       // memmove(x,x,size) -> noop.
 229       if (MTI->getSource() == MTI->getDest())
 230         return EraseInstFromFunction(CI);
 231     }
 232
 233     // If we can determine a pointer alignment that is bigger than currently
 234     // set, update the alignment.
 235     if (isa<MemTransferInst>(MI)) {
 236       if (Instruction *I = SimplifyMemTransfer(MI))
 237         return I;
 238     } else if (MemSetInst *MSI = dyn_cast<MemSetInst>(MI)) {
 239       if (Instruction *I = SimplifyMemSet(MSI))
 240         return I;
 241     }
 242
 243     if (Changed) return II;
 244   }
 245
 246   switch (II->getIntrinsicID()) {
 247   default: break;
 248   case Intrinsic::objectsize: {
 249     // We need target data for just about everything so depend on it.
 250     if (!TD) break;
 251
 252     Type *ReturnTy = CI.getType();
 253     uint64_t DontKnow = II->getArgOperand(1) == Builder->getTrue() ? 0 : -1ULL;
 254
 255     // Get to the real allocated thing and offset as fast as possible.
 256     Value *Op1 = II->getArgOperand(0)->stripPointerCasts();
 257
 258     uint64_t Offset = 0;
 259     uint64_t Size = -1ULL;
 260
 261     // Try to look through constant GEPs.
 262     if (GEPOperator *GEP = dyn_cast<GEPOperator>(Op1)) {
 263       if (!GEP->hasAllConstantIndices()) break;
 264
 265       // Get the current byte offset into the thing. Use the original
 266       // operand in case we're looking through a bitcast.
 267       SmallVector<Value*, 8> Ops(GEP->idx_begin(), GEP->idx_end());
 268       Offset = TD->getIndexedOffset(GEP->getPointerOperandType(), Ops);
 269
 270       Op1 = GEP->getPointerOperand()->stripPointerCasts();
 271
 272       // Make sure we're not a constant offset from an external
 273       // global.
 274       if (GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(Op1))
 275         if (!GV->hasDefinitiveInitializer()) break;
 276     }
 277
 278     // If we've stripped down to a single global variable that we
 279     // can know the size of then just return that.
 280     if (GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(Op1)) {
 281       if (GV->hasDefinitiveInitializer()) {
 282         Constant *C = GV->getInitializer();
 283         Size = TD->getTypeAllocSize(C->getType());
 284       } else {
 285         // Can't determine size of the GV.
 286         Constant *RetVal = ConstantInt::get(ReturnTy, DontKnow);
 287         return ReplaceInstUsesWith(CI, RetVal);
 288       }
 289     } else if (AllocaInst *AI = dyn_cast<AllocaInst>(Op1)) {
 290       // Get alloca size.
 291       if (AI->getAllocatedType()->isSized()) {
 292         Size = TD->getTypeAllocSize(AI->getAllocatedType());
 293         if (AI->isArrayAllocation()) {
 294           const ConstantInt *C = dyn_cast<ConstantInt>(AI->getArraySize());
 295           if (!C) break;
 296           Size *= C->getZExtValue();
 297         }
 298       }
 299     } else if (CallInst *MI = extractMallocCall(Op1)) {
 300       // Get allocation size.
 301       Type* MallocType = getMallocAllocatedType(MI);
 302       if (MallocType && MallocType->isSized())
 303         if (Value *NElems = getMallocArraySize(MI, TD, true))
 304           if (ConstantInt *NElements = dyn_cast<ConstantInt>(NElems))
 305             Size = NElements->getZExtValue() * TD->getTypeAllocSize(MallocType);
 306     }
 307
 308     // Do not return "I don't know" here. Later optimization passes could
 309     // make it possible to evaluate objectsize to a constant.
 310     if (Size == -1ULL)
 311       break;
 312
 313     if (Size < Offset) {
 314       // Out of bound reference? Negative index normalized to large
 315       // index? Just return "I don't know".
 316       return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantInt::get(ReturnTy, DontKnow));
 317     }
 318     return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantInt::get(ReturnTy, Size-Offset));
 319   }
 320   case Intrinsic::bswap:
 321     // bswap(bswap(x)) -> x
 322     if (IntrinsicInst *Operand = dyn_cast<IntrinsicInst>(II->getArgOperand(0)))
 323       if (Operand->getIntrinsicID() == Intrinsic::bswap)
 324         return ReplaceInstUsesWith(CI, Operand->getArgOperand(0));
 325
 326     // bswap(trunc(bswap(x))) -> trunc(lshr(x, c))
 327     if (TruncInst *TI = dyn_cast<TruncInst>(II->getArgOperand(0))) {
 328       if (IntrinsicInst *Operand = dyn_cast<IntrinsicInst>(TI->getOperand(0)))
 329         if (Operand->getIntrinsicID() == Intrinsic::bswap) {
 330           unsigned C = Operand->getType()->getPrimitiveSizeInBits() -
 331                        TI->getType()->getPrimitiveSizeInBits();
 332           Value *CV = ConstantInt::get(Operand->getType(), C);
 333           Value *V = Builder->CreateLShr(Operand->getArgOperand(0), CV);
 334           return new TruncInst(V, TI->getType());
 335         }
 336     }
 337
 338     break;
 339   case Intrinsic::powi:
 340     if (ConstantInt *Power = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1))) {
 341       // powi(x, 0) -> 1.0
 342       if (Power->isZero())
 343         return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantFP::get(CI.getType(), 1.0));
 344       // powi(x, 1) -> x
 345       if (Power->isOne())
 346         return ReplaceInstUsesWith(CI, II->getArgOperand(0));
 347       // powi(x, -1) -> 1/x
 348       if (Power->isAllOnesValue())
 349         return BinaryOperator::CreateFDiv(ConstantFP::get(CI.getType(), 1.0),
 350                                           II->getArgOperand(0));
 351     }
 352     break;
 353   case Intrinsic::cttz: {
 354     // If all bits below the first known one are known zero,
 355     // this value is constant.
 356     IntegerType *IT = dyn_cast<IntegerType>(II->getArgOperand(0)->getType());
 357     // FIXME: Try to simplify vectors of integers.
 358     if (!IT) break;
 359     uint32_t BitWidth = IT->getBitWidth();
 360     APInt KnownZero(BitWidth, 0);
 361     APInt KnownOne(BitWidth, 0);
 362     ComputeMaskedBits(II->getArgOperand(0), APInt::getAllOnesValue(BitWidth),
 363                       KnownZero, KnownOne);
 364     unsigned TrailingZeros = KnownOne.countTrailingZeros();
 365     APInt Mask(APInt::getLowBitsSet(BitWidth, TrailingZeros));
 366     if ((Mask & KnownZero) == Mask)
 367       return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantInt::get(IT,
 368                                  APInt(BitWidth, TrailingZeros)));
 369
 370     }
 371     break;
 372   case Intrinsic::ctlz: {
 373     // If all bits above the first known one are known zero,
 374     // this value is constant.
 375     IntegerType *IT = dyn_cast<IntegerType>(II->getArgOperand(0)->getType());
 376     // FIXME: Try to simplify vectors of integers.
 377     if (!IT) break;
 378     uint32_t BitWidth = IT->getBitWidth();
 379     APInt KnownZero(BitWidth, 0);
 380     APInt KnownOne(BitWidth, 0);
 381     ComputeMaskedBits(II->getArgOperand(0), APInt::getAllOnesValue(BitWidth),
 382                       KnownZero, KnownOne);
 383     unsigned LeadingZeros = KnownOne.countLeadingZeros();
 384     APInt Mask(APInt::getHighBitsSet(BitWidth, LeadingZeros));
 385     if ((Mask & KnownZero) == Mask)
 386       return ReplaceInstUsesWith(CI, ConstantInt::get(IT,
 387                                  APInt(BitWidth, LeadingZeros)));
 388
 389     }
 390     break;
 391   case Intrinsic::uadd_with_overflow: {
 392     Value *LHS = II->getArgOperand(0), *RHS = II->getArgOperand(1);
 393     IntegerType *IT = cast<IntegerType>(II->getArgOperand(0)->getType());
 394     uint32_t BitWidth = IT->getBitWidth();
 395     APInt Mask = APInt::getSignBit(BitWidth);
 396     APInt LHSKnownZero(BitWidth, 0);
 397     APInt LHSKnownOne(BitWidth, 0);
 398     ComputeMaskedBits(LHS, Mask, LHSKnownZero, LHSKnownOne);
 399     bool LHSKnownNegative = LHSKnownOne[BitWidth - 1];
 400     bool LHSKnownPositive = LHSKnownZero[BitWidth - 1];
 401
 402     if (LHSKnownNegative || LHSKnownPositive) {
 403       APInt RHSKnownZero(BitWidth, 0);
 404       APInt RHSKnownOne(BitWidth, 0);
 405       ComputeMaskedBits(RHS, Mask, RHSKnownZero, RHSKnownOne);
 406       bool RHSKnownNegative = RHSKnownOne[BitWidth - 1];
 407       bool RHSKnownPositive = RHSKnownZero[BitWidth - 1];
 408       if (LHSKnownNegative && RHSKnownNegative) {
 409         // The sign bit is set in both cases: this MUST overflow.
 410         // Create a simple add instruction, and insert it into the struct.
 411         Value *Add = Builder->CreateAdd(LHS, RHS);
 412         Add->takeName(&CI);
 413         Constant *V[] = {
 414           UndefValue::get(LHS->getType()),
 415           ConstantInt::getTrue(II->getContext())
 416         };
 417         StructType *ST = cast<StructType>(II->getType());
 418         Constant *Struct = ConstantStruct::get(ST, V);
 419         return InsertValueInst::Create(Struct, Add, 0);
 420       }
 421
 422       if (LHSKnownPositive && RHSKnownPositive) {
 423         // The sign bit is clear in both cases: this CANNOT overflow.
 424         // Create a simple add instruction, and insert it into the struct.
 425         Value *Add = Builder->CreateNUWAdd(LHS, RHS);
 426         Add->takeName(&CI);
 427         Constant *V[] = {
 428           UndefValue::get(LHS->getType()),
 429           ConstantInt::getFalse(II->getContext())
 430         };
 431         StructType *ST = cast<StructType>(II->getType());
 432         Constant *Struct = ConstantStruct::get(ST, V);
 433         return InsertValueInst::Create(Struct, Add, 0);
 434       }
 435     }
 436   }
 437   // FALL THROUGH uadd into sadd
 438   case Intrinsic::sadd_with_overflow:
 439     // Canonicalize constants into the RHS.
 440     if (isa<Constant>(II->getArgOperand(0)) &&
 441         !isa<Constant>(II->getArgOperand(1))) {
 442       Value *LHS = II->getArgOperand(0);
 443       II->setArgOperand(0, II->getArgOperand(1));
 444       II->setArgOperand(1, LHS);
 445       return II;
 446     }
 447
 448     // X + undef -> undef
 449     if (isa<UndefValue>(II->getArgOperand(1)))
 450       return ReplaceInstUsesWith(CI, UndefValue::get(II->getType()));
 451
 452     if (ConstantInt *RHS = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1))) {
 453       // X + 0 -> {X, false}
 454       if (RHS->isZero()) {
 455         Constant *V[] = {
 456           UndefValue::get(II->getArgOperand(0)->getType()),
 457           ConstantInt::getFalse(II->getContext())
 458         };
 459         Constant *Struct =
 460           ConstantStruct::get(cast<StructType>(II->getType()), V);
 461         return InsertValueInst::Create(Struct, II->getArgOperand(0), 0);
 462       }
 463     }
 464     break;
 465   case Intrinsic::usub_with_overflow:
 466   case Intrinsic::ssub_with_overflow:
 467     // undef - X -> undef
 468     // X - undef -> undef
 469     if (isa<UndefValue>(II->getArgOperand(0)) ||
 470         isa<UndefValue>(II->getArgOperand(1)))
 471       return ReplaceInstUsesWith(CI, UndefValue::get(II->getType()));
 472
 473     if (ConstantInt *RHS = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1))) {
 474       // X - 0 -> {X, false}
 475       if (RHS->isZero()) {
 476         Constant *V[] = {
 477           UndefValue::get(II->getArgOperand(0)->getType()),
 478           ConstantInt::getFalse(II->getContext())
 479         };
 480         Constant *Struct =
 481           ConstantStruct::get(cast<StructType>(II->getType()), V);
 482         return InsertValueInst::Create(Struct, II->getArgOperand(0), 0);
 483       }
 484     }
 485     break;
 486   case Intrinsic::umul_with_overflow: {
 487     Value *LHS = II->getArgOperand(0), *RHS = II->getArgOperand(1);
 488     unsigned BitWidth = cast<IntegerType>(LHS->getType())->getBitWidth();
 489     APInt Mask = APInt::getAllOnesValue(BitWidth);
 490
 491     APInt LHSKnownZero(BitWidth, 0);
 492     APInt LHSKnownOne(BitWidth, 0);
 493     ComputeMaskedBits(LHS, Mask, LHSKnownZero, LHSKnownOne);
 494     APInt RHSKnownZero(BitWidth, 0);
 495     APInt RHSKnownOne(BitWidth, 0);
 496     ComputeMaskedBits(RHS, Mask, RHSKnownZero, RHSKnownOne);
 497
 498     // Get the largest possible values for each operand.
 499     APInt LHSMax = ~LHSKnownZero;
 500     APInt RHSMax = ~RHSKnownZero;
 501
 502     // If multiplying the maximum values does not overflow then we can turn
 503     // this into a plain NUW mul.
 504     bool Overflow;
 505     LHSMax.umul_ov(RHSMax, Overflow);
 506     if (!Overflow) {
 507       Value *Mul = Builder->CreateNUWMul(LHS, RHS, "umul_with_overflow");
 508       Constant *V[] = {
 509         UndefValue::get(LHS->getType()),
 510         Builder->getFalse()
 511       };
 512       Constant *Struct = ConstantStruct::get(cast<StructType>(II->getType()),V);
 513       return InsertValueInst::Create(Struct, Mul, 0);
 514     }
 515   } // FALL THROUGH
 516   case Intrinsic::smul_with_overflow:
 517     // Canonicalize constants into the RHS.
 518     if (isa<Constant>(II->getArgOperand(0)) &&
 519         !isa<Constant>(II->getArgOperand(1))) {
 520       Value *LHS = II->getArgOperand(0);
 521       II->setArgOperand(0, II->getArgOperand(1));
 522       II->setArgOperand(1, LHS);
 523       return II;
 524     }
 525
 526     // X * undef -> undef
 527     if (isa<UndefValue>(II->getArgOperand(1)))
 528       return ReplaceInstUsesWith(CI, UndefValue::get(II->getType()));
 529
 530     if (ConstantInt *RHSI = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1))) {
 531       // X*0 -> {0, false}
 532       if (RHSI->isZero())
 533         return ReplaceInstUsesWith(CI, Constant::getNullValue(II->getType()));
 534
 535       // X * 1 -> {X, false}
 536       if (RHSI->equalsInt(1)) {
 537         Constant *V[] = {
 538           UndefValue::get(II->getArgOperand(0)->getType()),
 539           ConstantInt::getFalse(II->getContext())
 540         };
 541         Constant *Struct =
 542           ConstantStruct::get(cast<StructType>(II->getType()), V);
 543         return InsertValueInst::Create(Struct, II->getArgOperand(0), 0);
 544       }
 545     }
 546     break;
 547   case Intrinsic::ppc_altivec_lvx:
 548   case Intrinsic::ppc_altivec_lvxl:
 549     // Turn PPC lvx -> load if the pointer is known aligned.
 550     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(0), 16, TD) >= 16) {
 551       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(0),
 552                                          PointerType::getUnqual(II->getType()));
 553       return new LoadInst(Ptr);
 554     }
 555     break;
 556   case Intrinsic::ppc_altivec_stvx:
 557   case Intrinsic::ppc_altivec_stvxl:
 558     // Turn stvx -> store if the pointer is known aligned.
 559     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(1), 16, TD) >= 16) {
 560       Type *OpPtrTy =
 561         PointerType::getUnqual(II->getArgOperand(0)->getType());
 562       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(1), OpPtrTy);
 563       return new StoreInst(II->getArgOperand(0), Ptr);
 564     }
 565     break;
 566   case Intrinsic::x86_sse_storeu_ps:
 567   case Intrinsic::x86_sse2_storeu_pd:
 568   case Intrinsic::x86_sse2_storeu_dq:
 569     // Turn X86 storeu -> store if the pointer is known aligned.
 570     if (getOrEnforceKnownAlignment(II->getArgOperand(0), 16, TD) >= 16) {
 571       Type *OpPtrTy =
 572         PointerType::getUnqual(II->getArgOperand(1)->getType());
 573       Value *Ptr = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(0), OpPtrTy);
 574       return new StoreInst(II->getArgOperand(1), Ptr);
 575     }
 576     break;
 577
 578   case Intrinsic::x86_sse_cvtss2si:
 579   case Intrinsic::x86_sse_cvtss2si64:
 580   case Intrinsic::x86_sse_cvttss2si:
 581   case Intrinsic::x86_sse_cvttss2si64:
 582   case Intrinsic::x86_sse2_cvtsd2si:
 583   case Intrinsic::x86_sse2_cvtsd2si64:
 584   case Intrinsic::x86_sse2_cvttsd2si:
 585   case Intrinsic::x86_sse2_cvttsd2si64: {
 586     // These intrinsics only demand the 0th element of their input vectors. If
 587     // we can simplify the input based on that, do so now.
 588     unsigned VWidth =
 589       cast<VectorType>(II->getArgOperand(0)->getType())->getNumElements();
 590     APInt DemandedElts(VWidth, 1);
 591     APInt UndefElts(VWidth, 0);
 592     if (Value *V = SimplifyDemandedVectorElts(II->getArgOperand(0),
 593                                               DemandedElts, UndefElts)) {
 594       II->setArgOperand(0, V);
 595       return II;
 596     }
 597     break;
 598   }
 599
 600
 601   case Intrinsic::x86_sse41_pmovsxbw:
 602   case Intrinsic::x86_sse41_pmovsxwd:
 603   case Intrinsic::x86_sse41_pmovsxdq:
 604   case Intrinsic::x86_sse41_pmovzxbw:
 605   case Intrinsic::x86_sse41_pmovzxwd:
 606   case Intrinsic::x86_sse41_pmovzxdq: {
 607     // pmov{s|z}x ignores the upper half of their input vectors.
 608     unsigned VWidth =
 609       cast<VectorType>(II->getArgOperand(0)->getType())->getNumElements();
 610     unsigned LowHalfElts = VWidth / 2;
 611     APInt InputDemandedElts(APInt::getBitsSet(VWidth, 0, LowHalfElts));
 612     APInt UndefElts(VWidth, 0);
 613     if (Value *TmpV = SimplifyDemandedVectorElts(II->getArgOperand(0),
 614                                                  InputDemandedElts,
 615                                                  UndefElts)) {
 616       II->setArgOperand(0, TmpV);
 617       return II;
 618     }
 619     break;
 620   }
 621
 622   case Intrinsic::ppc_altivec_vperm:
 623     // Turn vperm(V1,V2,mask) -> shuffle(V1,V2,mask) if mask is a constant.
 624     if (ConstantVector *Mask = dyn_cast<ConstantVector>(II->getArgOperand(2))) {
 625       assert(Mask->getNumOperands() == 16 && "Bad type for intrinsic!");
 626
 627       // Check that all of the elements are integer constants or undefs.
 628       bool AllEltsOk = true;
 629       for (unsigned i = 0; i != 16; ++i) {
 630         if (!isa<ConstantInt>(Mask->getOperand(i)) &&
 631             !isa<UndefValue>(Mask->getOperand(i))) {
 632           AllEltsOk = false;
 633           break;
 634         }
 635       }
 636
 637       if (AllEltsOk) {
 638         // Cast the input vectors to byte vectors.
 639         Value *Op0 = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(0),
 640                                             Mask->getType());
 641         Value *Op1 = Builder->CreateBitCast(II->getArgOperand(1),
 642                                             Mask->getType());
 643         Value *Result = UndefValue::get(Op0->getType());
 644
 645         // Only extract each element once.
 646         Value *ExtractedElts[32];
 647         memset(ExtractedElts, 0, sizeof(ExtractedElts));
 648
 649         for (unsigned i = 0; i != 16; ++i) {
 650           if (isa<UndefValue>(Mask->getOperand(i)))
 651             continue;
 652           unsigned Idx=cast<ConstantInt>(Mask->getOperand(i))->getZExtValue();
 653           Idx &= 31;  // Match the hardware behavior.
 654
 655           if (ExtractedElts[Idx] == 0) {
 656             ExtractedElts[Idx] =
 657               Builder->CreateExtractElement(Idx < 16 ? Op0 : Op1,
 658                                             Builder->getInt32(Idx&15));
 659           }
 660
 661           // Insert this value into the result vector.
 662           Result = Builder->CreateInsertElement(Result, ExtractedElts[Idx],
 663                                                 Builder->getInt32(i));
 664         }
 665         return CastInst::Create(Instruction::BitCast, Result, CI.getType());
 666       }
 667     }
 668     break;
 669
 670   case Intrinsic::arm_neon_vld1:
 671   case Intrinsic::arm_neon_vld2:
 672   case Intrinsic::arm_neon_vld3:
 673   case Intrinsic::arm_neon_vld4:
 674   case Intrinsic::arm_neon_vld2lane:
 675   case Intrinsic::arm_neon_vld3lane:
 676   case Intrinsic::arm_neon_vld4lane:
 677   case Intrinsic::arm_neon_vst1:
 678   case Intrinsic::arm_neon_vst2:
 679   case Intrinsic::arm_neon_vst3:
 680   case Intrinsic::arm_neon_vst4:
 681   case Intrinsic::arm_neon_vst2lane:
 682   case Intrinsic::arm_neon_vst3lane:
 683   case Intrinsic::arm_neon_vst4lane: {
 684     unsigned MemAlign = getKnownAlignment(II->getArgOperand(0), TD);
 685     unsigned AlignArg = II->getNumArgOperands() - 1;
 686     ConstantInt *IntrAlign = dyn_cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(AlignArg));
 687     if (IntrAlign && IntrAlign->getZExtValue() < MemAlign) {
 688       II->setArgOperand(AlignArg,
 689                         ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(II->getContext()),
 690                                          MemAlign, false));
 691       return II;
 692     }
 693     break;
 694   }
 695
 696   case Intrinsic::stackrestore: {
 697     // If the save is right next to the restore, remove the restore.  This can
 698     // happen when variable allocas are DCE'd.
 699     if (IntrinsicInst *SS = dyn_cast<IntrinsicInst>(II->getArgOperand(0))) {
 700       if (SS->getIntrinsicID() == Intrinsic::stacksave) {
 701         BasicBlock::iterator BI = SS;
 702         if (&*++BI == II)
 703           return EraseInstFromFunction(CI);
 704       }
 705     }
 706
 707     // Scan down this block to see if there is another stack restore in the
 708     // same block without an intervening call/alloca.
 709     BasicBlock::iterator BI = II;
 710     TerminatorInst *TI = II->getParent()->getTerminator();
 711     bool CannotRemove = false;
 712     for (++BI; &*BI != TI; ++BI) {
 713       if (isa<AllocaInst>(BI) || isMalloc(BI)) {
 714         CannotRemove = true;
 715         break;
 716       }
 717       if (CallInst *BCI = dyn_cast<CallInst>(BI)) {
 718         if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(BCI)) {
 719           // If there is a stackrestore below this one, remove this one.
 720           if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::stackrestore)
 721             return EraseInstFromFunction(CI);
 722           // Otherwise, ignore the intrinsic.
 723         } else {
 724           // If we found a non-intrinsic call, we can't remove the stack
 725           // restore.
 726           CannotRemove = true;
 727           break;
 728         }
 729       }
 730     }
 731
 732     // If the stack restore is in a return, resume, or unwind block and if there
 733     // are no allocas or calls between the restore and the return, nuke the
 734     // restore.
 735     if (!CannotRemove && (isa<ReturnInst>(TI) || isa<ResumeInst>(TI) ||
 736                           isa<UnwindInst>(TI)))
 737       return EraseInstFromFunction(CI);
 738     break;
 739   }
 740   }
 741
 742   return visitCallSite(II);
 743 }
 744
 745 // InvokeInst simplification
 746 //
 747 Instruction *InstCombiner::visitInvokeInst(InvokeInst &II) {
 748   return visitCallSite(&II);
 749 }
 750
 751 /// isSafeToEliminateVarargsCast - If this cast does not affect the value
 752 /// passed through the varargs area, we can eliminate the use of the cast.
 753 static bool isSafeToEliminateVarargsCast(const CallSite CS,
 754                                          const CastInst * const CI,
 755                                          const TargetData * const TD,
 756                                          const int ix) {
 757   if (!CI->isLosslessCast())
 758     return false;
 759
 760   // The size of ByVal arguments is derived from the type, so we
 761   // can't change to a type with a different size.  If the size were
 762   // passed explicitly we could avoid this check.
 763   if (!CS.paramHasAttr(ix, Attribute::ByVal))
 764     return true;
 765
 766   Type* SrcTy =
 767             cast<PointerType>(CI->getOperand(0)->getType())->getElementType();
 768   Type* DstTy = cast<PointerType>(CI->getType())->getElementType();
 769   if (!SrcTy->isSized() || !DstTy->isSized())
 770     return false;
 771   if (!TD || TD->getTypeAllocSize(SrcTy) != TD->getTypeAllocSize(DstTy))
 772     return false;
 773   return true;
 774 }
 775
 776 namespace {
 777 class InstCombineFortifiedLibCalls : public SimplifyFortifiedLibCalls {
 778   InstCombiner *IC;
 779 protected:
 780   void replaceCall(Value *With) {
 781     NewInstruction = IC->ReplaceInstUsesWith(*CI, With);
 782   }
 783   bool isFoldable(unsigned SizeCIOp, unsigned SizeArgOp, bool isString) const {
 784     if (CI->getArgOperand(SizeCIOp) == CI->getArgOperand(SizeArgOp))
 785       return true;
 786     if (ConstantInt *SizeCI =
 787                            dyn_cast<ConstantInt>(CI->getArgOperand(SizeCIOp))) {
 788       if (SizeCI->isAllOnesValue())
 789         return true;
 790       if (isString) {
 791         uint64_t Len = GetStringLength(CI->getArgOperand(SizeArgOp));
 792         // If the length is 0 we don't know how long it is and so we can't
 793         // remove the check.
 794         if (Len == 0) return false;
 795         return SizeCI->getZExtValue() >= Len;
 796       }
 797       if (ConstantInt *Arg = dyn_cast<ConstantInt>(
 798                                                   CI->getArgOperand(SizeArgOp)))
 799         return SizeCI->getZExtValue() >= Arg->getZExtValue();
 800     }
 801     return false;
 802   }
 803 public:
 804   InstCombineFortifiedLibCalls(InstCombiner *IC) : IC(IC), NewInstruction(0) { }
 805   Instruction *NewInstruction;
 806 };
 807 } // end anonymous namespace
 808
 809 // Try to fold some different type of calls here.
 810 // Currently we're only working with the checking functions, memcpy_chk,
 811 // mempcpy_chk, memmove_chk, memset_chk, strcpy_chk, stpcpy_chk, strncpy_chk,
 812 // strcat_chk and strncat_chk.
 813 Instruction *InstCombiner::tryOptimizeCall(CallInst *CI, const TargetData *TD) {
 814   if (CI->getCalledFunction() == 0) return 0;
 815
 816   InstCombineFortifiedLibCalls Simplifier(this);
 817   Simplifier.fold(CI, TD);
 818   return Simplifier.NewInstruction;
 819 }
 820
 821 static IntrinsicInst *FindInitTrampolineFromAlloca(Value *TrampMem) {
 822   // Strip off at most one level of pointer casts, looking for an alloca.  This
 823   // is good enough in practice and simpler than handling any number of casts.
 824   Value *Underlying = TrampMem->stripPointerCasts();
 825   if (Underlying != TrampMem &&
 826       (!Underlying->hasOneUse() || *Underlying->use_begin() != TrampMem))
 827     return 0;
 828   if (!isa<AllocaInst>(Underlying))
 829     return 0;
 830
 831   IntrinsicInst *InitTrampoline = 0;
 832   for (Value::use_iterator I = TrampMem->use_begin(), E = TrampMem->use_end();
 833        I != E; I++) {
 834     IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(*I);
 835     if (!II)
 836       return 0;
 837     if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::init_trampoline) {
 838       if (InitTrampoline)
 839         // More than one init_trampoline writes to this value.  Give up.
 840         return 0;
 841       InitTrampoline = II;
 842       continue;
 843     }
 844     if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::adjust_trampoline)
 845       // Allow any number of calls to adjust.trampoline.
 846       continue;
 847     return 0;
 848   }
 849
 850   // No call to init.trampoline found.
 851   if (!InitTrampoline)
 852     return 0;
 853
 854   // Check that the alloca is being used in the expected way.
 855   if (InitTrampoline->getOperand(0) != TrampMem)
 856     return 0;
 857
 858   return InitTrampoline;
 859 }
 860
 861 static IntrinsicInst *FindInitTrampolineFromBB(IntrinsicInst *AdjustTramp,
 862                                                Value *TrampMem) {
 863   // Visit all the previous instructions in the basic block, and try to find a
 864   // init.trampoline which has a direct path to the adjust.trampoline.
 865   for (BasicBlock::iterator I = AdjustTramp,
 866        E = AdjustTramp->getParent()->begin(); I != E; ) {
 867     Instruction *Inst = --I;
 868     if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(I))
 869       if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::init_trampoline &&
 870           II->getOperand(0) == TrampMem)
 871         return II;
 872     if (Inst->mayWriteToMemory())
 873       return 0;
 874   }
 875   return 0;
 876 }
 877
 878 // Given a call to llvm.adjust.trampoline, find and return the corresponding
 879 // call to llvm.init.trampoline if the call to the trampoline can be optimized
 880 // to a direct call to a function.  Otherwise return NULL.
 881 //
 882 static IntrinsicInst *FindInitTrampoline(Value *Callee) {
 883   Callee = Callee->stripPointerCasts();
 884   IntrinsicInst *AdjustTramp = dyn_cast<IntrinsicInst>(Callee);
 885   if (!AdjustTramp ||
 886       AdjustTramp->getIntrinsicID() != Intrinsic::adjust_trampoline)
 887     return 0;
 888
 889   Value *TrampMem = AdjustTramp->getOperand(0);
 890
 891   if (IntrinsicInst *IT = FindInitTrampolineFromAlloca(TrampMem))
 892     return IT;
 893   if (IntrinsicInst *IT = FindInitTrampolineFromBB(AdjustTramp, TrampMem))
 894     return IT;
 895   return 0;
 896 }
 897
 898 // visitCallSite - Improvements for call and invoke instructions.
 899 //
 900 Instruction *InstCombiner::visitCallSite(CallSite CS) {
 901   bool Changed = false;
 902
 903   // If the callee is a pointer to a function, attempt to move any casts to the
 904   // arguments of the call/invoke.
 905   Value *Callee = CS.getCalledValue();
 906   if (!isa<Function>(Callee) && transformConstExprCastCall(CS))
 907     return 0;
 908
 909   if (Function *CalleeF = dyn_cast<Function>(Callee))
 910     // If the call and callee calling conventions don't match, this call must
 911     // be unreachable, as the call is undefined.
 912     if (CalleeF->getCallingConv() != CS.getCallingConv() &&
 913         // Only do this for calls to a function with a body.  A prototype may
 914         // not actually end up matching the implementation's calling conv for a
 915         // variety of reasons (e.g. it may be written in assembly).
 916         !CalleeF->isDeclaration()) {
 917       Instruction *OldCall = CS.getInstruction();
 918       new StoreInst(ConstantInt::getTrue(Callee->getContext()),
 919                 UndefValue::get(Type::getInt1PtrTy(Callee->getContext())),
 920                                   OldCall);
 921       // If OldCall dues not return void then replaceAllUsesWith undef.
 922       // This allows ValueHandlers and custom metadata to adjust itself.
 923       if (!OldCall->getType()->isVoidTy())
 924         ReplaceInstUsesWith(*OldCall, UndefValue::get(OldCall->getType()));
 925       if (isa<CallInst>(OldCall))
 926         return EraseInstFromFunction(*OldCall);
 927
 928       // We cannot remove an invoke, because it would change the CFG, just
 929       // change the callee to a null pointer.
 930       cast<InvokeInst>(OldCall)->setCalledFunction(
 931                                     Constant::getNullValue(CalleeF->getType()));
 932       return 0;
 933     }
 934
 935   if (isa<ConstantPointerNull>(Callee) || isa<UndefValue>(Callee)) {
 936     // This instruction is not reachable, just remove it.  We insert a store to
 937     // undef so that we know that this code is not reachable, despite the fact
 938     // that we can't modify the CFG here.
 939     new StoreInst(ConstantInt::getTrue(Callee->getContext()),
 940                UndefValue::get(Type::getInt1PtrTy(Callee->getContext())),
 941                   CS.getInstruction());
 942
 943     // If CS does not return void then replaceAllUsesWith undef.
 944     // This allows ValueHandlers and custom metadata to adjust itself.
 945     if (!CS.getInstruction()->getType()->isVoidTy())
 946       ReplaceInstUsesWith(*CS.getInstruction(),
 947                           UndefValue::get(CS.getInstruction()->getType()));
 948
 949     if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(CS.getInstruction())) {
 950       // Don't break the CFG, insert a dummy cond branch.
 951       BranchInst::Create(II->getNormalDest(), II->getUnwindDest(),
 952                          ConstantInt::getTrue(Callee->getContext()), II);
 953     }
 954     return EraseInstFromFunction(*CS.getInstruction());
 955   }
 956
 957   if (IntrinsicInst *II = FindInitTrampoline(Callee))
 958     return transformCallThroughTrampoline(CS, II);
 959
 960   PointerType *PTy = cast<PointerType>(Callee->getType());
 961   FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(PTy->getElementType());
 962   if (FTy->isVarArg()) {
 963     int ix = FTy->getNumParams() + (isa<InvokeInst>(Callee) ? 3 : 1);
 964     // See if we can optimize any arguments passed through the varargs area of
 965     // the call.
 966     for (CallSite::arg_iterator I = CS.arg_begin()+FTy->getNumParams(),
 967            E = CS.arg_end(); I != E; ++I, ++ix) {
 968       CastInst *CI = dyn_cast<CastInst>(*I);
 969       if (CI && isSafeToEliminateVarargsCast(CS, CI, TD, ix)) {
 970         *I = CI->getOperand(0);
 971         Changed = true;
 972       }
 973     }
 974   }
 975
 976   if (isa<InlineAsm>(Callee) && !CS.doesNotThrow()) {
 977     // Inline asm calls cannot throw - mark them 'nounwind'.
 978     CS.setDoesNotThrow();
 979     Changed = true;
 980   }
 981
 982   // Try to optimize the call if possible, we require TargetData for most of
 983   // this.  None of these calls are seen as possibly dead so go ahead and
 984   // delete the instruction now.
 985   if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(CS.getInstruction())) {
 986     Instruction *I = tryOptimizeCall(CI, TD);
 987     // If we changed something return the result, etc. Otherwise let
 988     // the fallthrough check.
 989     if (I) return EraseInstFromFunction(*I);
 990   }
 991
 992   return Changed ? CS.getInstruction() : 0;
 993 }
 994
 995 // transformConstExprCastCall - If the callee is a constexpr cast of a function,
 996 // attempt to move the cast to the arguments of the call/invoke.
 997 //
 998 bool InstCombiner::transformConstExprCastCall(CallSite CS) {
 999   Function *Callee =
1000     dyn_cast<Function>(CS.getCalledValue()->stripPointerCasts());
1001   if (Callee == 0)
1002     return false;
1003   Instruction *Caller = CS.getInstruction();
1004   const AttrListPtr &CallerPAL = CS.getAttributes();
1005
1006   // Okay, this is a cast from a function to a different type.  Unless doing so
1007   // would cause a type conversion of one of our arguments, change this call to
1008   // be a direct call with arguments casted to the appropriate types.
1009   //
1010   FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1011   Type *OldRetTy = Caller->getType();
1012   Type *NewRetTy = FT->getReturnType();
1013
1014   if (NewRetTy->isStructTy())
1015     return false; // TODO: Handle multiple return values.
1016
1017   // Check to see if we are changing the return type...
1018   if (OldRetTy != NewRetTy) {
1019     if (Callee->isDeclaration() &&
1020         // Conversion is ok if changing from one pointer type to another or from
1021         // a pointer to an integer of the same size.
1022         !((OldRetTy->isPointerTy() || !TD ||
1023            OldRetTy == TD->getIntPtrType(Caller->getContext())) &&
1024           (NewRetTy->isPointerTy() || !TD ||
1025            NewRetTy == TD->getIntPtrType(Caller->getContext()))))
1026       return false;   // Cannot transform this return value.
1027
1028     if (!Caller->use_empty() &&
1029         // void -> non-void is handled specially
1030         !NewRetTy->isVoidTy() && !CastInst::isCastable(NewRetTy, OldRetTy))
1031       return false;   // Cannot transform this return value.
1032
1033     if (!CallerPAL.isEmpty() && !Caller->use_empty()) {
1034       Attributes RAttrs = CallerPAL.getRetAttributes();
1035       if (RAttrs & Attribute::typeIncompatible(NewRetTy))
1036         return false;   // Attribute not compatible with transformed value.
1037     }
1038
1039     // If the callsite is an invoke instruction, and the return value is used by
1040     // a PHI node in a successor, we cannot change the return type of the call
1041     // because there is no place to put the cast instruction (without breaking
1042     // the critical edge).  Bail out in this case.
1043     if (!Caller->use_empty())
1044       if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller))
1045         for (Value::use_iterator UI = II->use_begin(), E = II->use_end();
1046              UI != E; ++UI)
1047           if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(*UI))
1048             if (PN->getParent() == II->getNormalDest() ||
1049                 PN->getParent() == II->getUnwindDest())
1050               return false;
1051   }
1052
1053   unsigned NumActualArgs = unsigned(CS.arg_end()-CS.arg_begin());
1054   unsigned NumCommonArgs = std::min(FT->getNumParams(), NumActualArgs);
1055
1056   CallSite::arg_iterator AI = CS.arg_begin();
1057   for (unsigned i = 0, e = NumCommonArgs; i != e; ++i, ++AI) {
1058     Type *ParamTy = FT->getParamType(i);
1059     Type *ActTy = (*AI)->getType();
1060
1061     if (!CastInst::isCastable(ActTy, ParamTy))
1062       return false;   // Cannot transform this parameter value.
1063
1064     unsigned Attrs = CallerPAL.getParamAttributes(i + 1);
1065     if (Attrs & Attribute::typeIncompatible(ParamTy))
1066       return false;   // Attribute not compatible with transformed value.
1067
1068     // If the parameter is passed as a byval argument, then we have to have a
1069     // sized type and the sized type has to have the same size as the old type.
1070     if (ParamTy != ActTy && (Attrs & Attribute::ByVal)) {
1071       PointerType *ParamPTy = dyn_cast<PointerType>(ParamTy);
1072       if (ParamPTy == 0 || !ParamPTy->getElementType()->isSized() || TD == 0)
1073         return false;
1074
1075       Type *CurElTy = cast<PointerType>(ActTy)->getElementType();
1076       if (TD->getTypeAllocSize(CurElTy) !=
1077           TD->getTypeAllocSize(ParamPTy->getElementType()))
1078         return false;
1079     }
1080
1081     // Converting from one pointer type to another or between a pointer and an
1082     // integer of the same size is safe even if we do not have a body.
1083     bool isConvertible = ActTy == ParamTy ||
1084       (TD && ((ParamTy->isPointerTy() ||
1085       ParamTy == TD->getIntPtrType(Caller->getContext())) &&
1086               (ActTy->isPointerTy() ||
1087               ActTy == TD->getIntPtrType(Caller->getContext()))));
1088     if (Callee->isDeclaration() && !isConvertible) return false;
1089   }
1090
1091   if (Callee->isDeclaration()) {
1092     // Do not delete arguments unless we have a function body.
1093     if (FT->getNumParams() < NumActualArgs && !FT->isVarArg())
1094       return false;
1095
1096     // If the callee is just a declaration, don't change the varargsness of the
1097     // call.  We don't want to introduce a varargs call where one doesn't
1098     // already exist.
1099     PointerType *APTy = cast<PointerType>(CS.getCalledValue()->getType());
1100     if (FT->isVarArg()!=cast<FunctionType>(APTy->getElementType())->isVarArg())
1101       return false;
1102   }
1103
1104   if (FT->getNumParams() < NumActualArgs && FT->isVarArg() &&
1105       !CallerPAL.isEmpty())
1106     // In this case we have more arguments than the new function type, but we
1107     // won't be dropping them.  Check that these extra arguments have attributes
1108     // that are compatible with being a vararg call argument.
1109     for (unsigned i = CallerPAL.getNumSlots(); i; --i) {
1110       if (CallerPAL.getSlot(i - 1).Index <= FT->getNumParams())
1111         break;
1112       Attributes PAttrs = CallerPAL.getSlot(i - 1).Attrs;
1113       if (PAttrs & Attribute::VarArgsIncompatible)
1114         return false;
1115     }
1116
1117
1118   // Okay, we decided that this is a safe thing to do: go ahead and start
1119   // inserting cast instructions as necessary.
1120   std::vector<Value*> Args;
1121   Args.reserve(NumActualArgs);
1122   SmallVector<AttributeWithIndex, 8> attrVec;
1123   attrVec.reserve(NumCommonArgs);
1124
1125   // Get any return attributes.
1126   Attributes RAttrs = CallerPAL.getRetAttributes();
1127
1128   // If the return value is not being used, the type may not be compatible
1129   // with the existing attributes.  Wipe out any problematic attributes.
1130   RAttrs &= ~Attribute::typeIncompatible(NewRetTy);
1131
1132   // Add the new return attributes.
1133   if (RAttrs)
1134     attrVec.push_back(AttributeWithIndex::get(0, RAttrs));
1135
1136   AI = CS.arg_begin();
1137   for (unsigned i = 0; i != NumCommonArgs; ++i, ++AI) {
1138     Type *ParamTy = FT->getParamType(i);
1139     if ((*AI)->getType() == ParamTy) {
1140       Args.push_back(*AI);
1141     } else {
1142       Instruction::CastOps opcode = CastInst::getCastOpcode(*AI,
1143           false, ParamTy, false);
1144       Args.push_back(Builder->CreateCast(opcode, *AI, ParamTy));
1145     }
1146
1147     // Add any parameter attributes.
1148     if (Attributes PAttrs = CallerPAL.getParamAttributes(i + 1))
1149       attrVec.push_back(AttributeWithIndex::get(i + 1, PAttrs));
1150   }
1151
1152   // If the function takes more arguments than the call was taking, add them
1153   // now.
1154   for (unsigned i = NumCommonArgs; i != FT->getNumParams(); ++i)
1155     Args.push_back(Constant::getNullValue(FT->getParamType(i)));
1156
1157   // If we are removing arguments to the function, emit an obnoxious warning.
1158   if (FT->getNumParams() < NumActualArgs) {
1159     if (!FT->isVarArg()) {
1160       errs() << "WARNING: While resolving call to function '"
1161              << Callee->getName() << "' arguments were dropped!\n";
1162     } else {
1163       // Add all of the arguments in their promoted form to the arg list.
1164       for (unsigned i = FT->getNumParams(); i != NumActualArgs; ++i, ++AI) {
1165         Type *PTy = getPromotedType((*AI)->getType());
1166         if (PTy != (*AI)->getType()) {
1167           // Must promote to pass through va_arg area!
1168           Instruction::CastOps opcode =
1169             CastInst::getCastOpcode(*AI, false, PTy, false);
1170           Args.push_back(Builder->CreateCast(opcode, *AI, PTy));
1171         } else {
1172           Args.push_back(*AI);
1173         }
1174
1175         // Add any parameter attributes.
1176         if (Attributes PAttrs = CallerPAL.getParamAttributes(i + 1))
1177           attrVec.push_back(AttributeWithIndex::get(i + 1, PAttrs));
1178       }
1179     }
1180   }
1181
1182   if (Attributes FnAttrs =  CallerPAL.getFnAttributes())
1183     attrVec.push_back(AttributeWithIndex::get(~0, FnAttrs));
1184
1185   if (NewRetTy->isVoidTy())
1186     Caller->setName("");   // Void type should not have a name.
1187
1188   const AttrListPtr &NewCallerPAL = AttrListPtr::get(attrVec.begin(),
1189                                                      attrVec.end());
1190
1191   Instruction *NC;
1192   if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller)) {
1193     NC = Builder->CreateInvoke(Callee, II->getNormalDest(),
1194                                II->getUnwindDest(), Args);
1195     NC->takeName(II);
1196     cast<InvokeInst>(NC)->setCallingConv(II->getCallingConv());
1197     cast<InvokeInst>(NC)->setAttributes(NewCallerPAL);
1198   } else {
1199     CallInst *CI = cast<CallInst>(Caller);
1200     NC = Builder->CreateCall(Callee, Args);
1201     NC->takeName(CI);
1202     if (CI->isTailCall())
1203       cast<CallInst>(NC)->setTailCall();
1204     cast<CallInst>(NC)->setCallingConv(CI->getCallingConv());
1205     cast<CallInst>(NC)->setAttributes(NewCallerPAL);
1206   }
1207
1208   // Insert a cast of the return type as necessary.
1209   Value *NV = NC;
1210   if (OldRetTy != NV->getType() && !Caller->use_empty()) {
1211     if (!NV->getType()->isVoidTy()) {
1212       Instruction::CastOps opcode =
1213         CastInst::getCastOpcode(NC, false, OldRetTy, false);
1214       NV = NC = CastInst::Create(opcode, NC, OldRetTy);
1215       NC->setDebugLoc(Caller->getDebugLoc());
1216
1217       // If this is an invoke instruction, we should insert it after the first
1218       // non-phi, instruction in the normal successor block.
1219       if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller)) {
1220         BasicBlock::iterator I = II->getNormalDest()->getFirstInsertionPt();
1221         InsertNewInstBefore(NC, *I);
1222       } else {
1223         // Otherwise, it's a call, just insert cast right after the call.
1224         InsertNewInstBefore(NC, *Caller);
1225       }
1226       Worklist.AddUsersToWorkList(*Caller);
1227     } else {
1228       NV = UndefValue::get(Caller->getType());
1229     }
1230   }
1231
1232   if (!Caller->use_empty())
1233     ReplaceInstUsesWith(*Caller, NV);
1234
1235   EraseInstFromFunction(*Caller);
1236   return true;
1237 }
1238
1239 // transformCallThroughTrampoline - Turn a call to a function created by
1240 // init_trampoline / adjust_trampoline intrinsic pair into a direct call to the
1241 // underlying function.
1242 //
1243 Instruction *
1244 InstCombiner::transformCallThroughTrampoline(CallSite CS,
1245                                              IntrinsicInst *Tramp) {
1246   Value *Callee = CS.getCalledValue();
1247   PointerType *PTy = cast<PointerType>(Callee->getType());
1248   FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(PTy->getElementType());
1249   const AttrListPtr &Attrs = CS.getAttributes();
1250
1251   // If the call already has the 'nest' attribute somewhere then give up -
1252   // otherwise 'nest' would occur twice after splicing in the chain.
1253   if (Attrs.hasAttrSomewhere(Attribute::Nest))
1254     return 0;
1255
1256   assert(Tramp &&
1257          "transformCallThroughTrampoline called with incorrect CallSite.");
1258
1259   Function *NestF =cast<Function>(Tramp->getArgOperand(1)->stripPointerCasts());
1260   PointerType *NestFPTy = cast<PointerType>(NestF->getType());
1261   FunctionType *NestFTy = cast<FunctionType>(NestFPTy->getElementType());
1262
1263   const AttrListPtr &NestAttrs = NestF->getAttributes();
1264   if (!NestAttrs.isEmpty()) {
1265     unsigned NestIdx = 1;
1266     Type *NestTy = 0;
1267     Attributes NestAttr = Attribute::None;
1268
1269     // Look for a parameter marked with the 'nest' attribute.
1270     for (FunctionType::param_iterator I = NestFTy->param_begin(),
1271          E = NestFTy->param_end(); I != E; ++NestIdx, ++I)
1272       if (NestAttrs.paramHasAttr(NestIdx, Attribute::Nest)) {
1273         // Record the parameter type and any other attributes.
1274         NestTy = *I;
1275         NestAttr = NestAttrs.getParamAttributes(NestIdx);
1276         break;
1277       }
1278
1279     if (NestTy) {
1280       Instruction *Caller = CS.getInstruction();
1281       std::vector<Value*> NewArgs;
1282       NewArgs.reserve(unsigned(CS.arg_end()-CS.arg_begin())+1);
1283
1284       SmallVector<AttributeWithIndex, 8> NewAttrs;
1285       NewAttrs.reserve(Attrs.getNumSlots() + 1);
1286
1287       // Insert the nest argument into the call argument list, which may
1288       // mean appending it.  Likewise for attributes.
1289
1290       // Add any result attributes.
1291       if (Attributes Attr = Attrs.getRetAttributes())
1292         NewAttrs.push_back(AttributeWithIndex::get(0, Attr));
1293
1294       {
1295         unsigned Idx = 1;
1296         CallSite::arg_iterator I = CS.arg_begin(), E = CS.arg_end();
1297         do {
1298           if (Idx == NestIdx) {
1299             // Add the chain argument and attributes.
1300             Value *NestVal = Tramp->getArgOperand(2);
1301             if (NestVal->getType() != NestTy)
1302               NestVal = Builder->CreateBitCast(NestVal, NestTy, "nest");
1303             NewArgs.push_back(NestVal);
1304             NewAttrs.push_back(AttributeWithIndex::get(NestIdx, NestAttr));
1305           }
1306
1307           if (I == E)
1308             break;
1309
1310           // Add the original argument and attributes.
1311           NewArgs.push_back(*I);
1312           if (Attributes Attr = Attrs.getParamAttributes(Idx))
1313             NewAttrs.push_back
1314               (AttributeWithIndex::get(Idx + (Idx >= NestIdx), Attr));
1315
1316           ++Idx, ++I;
1317         } while (1);
1318       }
1319
1320       // Add any function attributes.
1321       if (Attributes Attr = Attrs.getFnAttributes())
1322         NewAttrs.push_back(AttributeWithIndex::get(~0, Attr));
1323
1324       // The trampoline may have been bitcast to a bogus type (FTy).
1325       // Handle this by synthesizing a new function type, equal to FTy
1326       // with the chain parameter inserted.
1327
1328       std::vector<Type*> NewTypes;
1329       NewTypes.reserve(FTy->getNumParams()+1);
1330
1331       // Insert the chain's type into the list of parameter types, which may
1332       // mean appending it.
1333       {
1334         unsigned Idx = 1;
1335         FunctionType::param_iterator I = FTy->param_begin(),
1336           E = FTy->param_end();
1337
1338         do {
1339           if (Idx == NestIdx)
1340             // Add the chain's type.
1341             NewTypes.push_back(NestTy);
1342
1343           if (I == E)
1344             break;
1345
1346           // Add the original type.
1347           NewTypes.push_back(*I);
1348
1349           ++Idx, ++I;
1350         } while (1);
1351       }
1352
1353       // Replace the trampoline call with a direct call.  Let the generic
1354       // code sort out any function type mismatches.
1355       FunctionType *NewFTy = FunctionType::get(FTy->getReturnType(), NewTypes,
1356                                                 FTy->isVarArg());
1357       Constant *NewCallee =
1358         NestF->getType() == PointerType::getUnqual(NewFTy) ?
1359         NestF : ConstantExpr::getBitCast(NestF,
1360                                          PointerType::getUnqual(NewFTy));
1361       const AttrListPtr &NewPAL = AttrListPtr::get(NewAttrs.begin(),
1362                                                    NewAttrs.end());
1363
1364       Instruction *NewCaller;
1365       if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller)) {
1366         NewCaller = InvokeInst::Create(NewCallee,
1367                                        II->getNormalDest(), II->getUnwindDest(),
1368                                        NewArgs);
1369         cast<InvokeInst>(NewCaller)->setCallingConv(II->getCallingConv());
1370         cast<InvokeInst>(NewCaller)->setAttributes(NewPAL);
1371       } else {
1372         NewCaller = CallInst::Create(NewCallee, NewArgs);
1373         if (cast<CallInst>(Caller)->isTailCall())
1374           cast<CallInst>(NewCaller)->setTailCall();
1375         cast<CallInst>(NewCaller)->
1376           setCallingConv(cast<CallInst>(Caller)->getCallingConv());
1377         cast<CallInst>(NewCaller)->setAttributes(NewPAL);
1378       }
1379
1380       return NewCaller;
1381     }
1382   }
1383
1384   // Replace the trampoline call with a direct call.  Since there is no 'nest'
1385   // parameter, there is no need to adjust the argument list.  Let the generic
1386   // code sort out any function type mismatches.
1387   Constant *NewCallee =
1388     NestF->getType() == PTy ? NestF :
1389                               ConstantExpr::getBitCast(NestF, PTy);
1390   CS.setCalledFunction(NewCallee);
1391   return CS.getInstruction();
1392 }
1393