lib/Transforms/InstCombine/InstCombineSelect.cpp

   1 //===- InstCombineSelect.cpp ----------------------------------------------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file implements the visitSelect function.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "InstCombine.h"
  15 #include "llvm/Analysis/ConstantFolding.h"
  16 #include "llvm/Analysis/InstructionSimplify.h"
  17 #include "llvm/IR/PatternMatch.h"
  18 using namespace llvm;
  19 using namespace PatternMatch;
  20
  21 #define DEBUG_TYPE "instcombine"
  22
  23 /// MatchSelectPattern - Pattern match integer [SU]MIN, [SU]MAX, and ABS idioms,
  24 /// returning the kind and providing the out parameter results if we
  25 /// successfully match.
  26 static SelectPatternFlavor
  27 MatchSelectPattern(Value *V, Value *&LHS, Value *&RHS) {
  28   SelectInst *SI = dyn_cast<SelectInst>(V);
  29   if (!SI) return SPF_UNKNOWN;
  30
  31   ICmpInst *ICI = dyn_cast<ICmpInst>(SI->getCondition());
  32   if (!ICI) return SPF_UNKNOWN;
  33
  34   ICmpInst::Predicate Pred = ICI->getPredicate();
  35   Value *CmpLHS = ICI->getOperand(0);
  36   Value *CmpRHS = ICI->getOperand(1);
  37   Value *TrueVal = SI->getTrueValue();
  38   Value *FalseVal = SI->getFalseValue();
  39
  40   LHS = CmpLHS;
  41   RHS = CmpRHS;
  42
  43   // (icmp X, Y) ? X : Y
  44   if (TrueVal == CmpLHS && FalseVal == CmpRHS) {
  45     switch (Pred) {
  46     default: return SPF_UNKNOWN; // Equality.
  47     case ICmpInst::ICMP_UGT:
  48     case ICmpInst::ICMP_UGE: return SPF_UMAX;
  49     case ICmpInst::ICMP_SGT:
  50     case ICmpInst::ICMP_SGE: return SPF_SMAX;
  51     case ICmpInst::ICMP_ULT:
  52     case ICmpInst::ICMP_ULE: return SPF_UMIN;
  53     case ICmpInst::ICMP_SLT:
  54     case ICmpInst::ICMP_SLE: return SPF_SMIN;
  55     }
  56   }
  57
  58   // (icmp X, Y) ? Y : X
  59   if (TrueVal == CmpRHS && FalseVal == CmpLHS) {
  60     switch (Pred) {
  61     default: return SPF_UNKNOWN; // Equality.
  62     case ICmpInst::ICMP_UGT:
  63     case ICmpInst::ICMP_UGE: return SPF_UMIN;
  64     case ICmpInst::ICMP_SGT:
  65     case ICmpInst::ICMP_SGE: return SPF_SMIN;
  66     case ICmpInst::ICMP_ULT:
  67     case ICmpInst::ICMP_ULE: return SPF_UMAX;
  68     case ICmpInst::ICMP_SLT:
  69     case ICmpInst::ICMP_SLE: return SPF_SMAX;
  70     }
  71   }
  72
  73   if (ConstantInt *C1 = dyn_cast<ConstantInt>(CmpRHS)) {
  74     if ((CmpLHS == TrueVal && match(FalseVal, m_Neg(m_Specific(CmpLHS)))) ||
  75         (CmpLHS == FalseVal && match(TrueVal, m_Neg(m_Specific(CmpLHS))))) {
  76
  77       // ABS(X) ==> (X >s 0) ? X : -X and (X >s -1) ? X : -X
  78       // NABS(X) ==> (X >s 0) ? -X : X and (X >s -1) ? -X : X
  79       if (Pred == ICmpInst::ICMP_SGT && (C1->isZero() || C1->isMinusOne())) {
  80         return (CmpLHS == TrueVal) ? SPF_ABS : SPF_NABS;
  81       }
  82
  83       // ABS(X) ==> (X <s 0) ? -X : X and (X <s 1) ? -X : X
  84       // NABS(X) ==> (X <s 0) ? X : -X and (X <s 1) ? X : -X
  85       if (Pred == ICmpInst::ICMP_SLT && (C1->isZero() || C1->isOne())) {
  86         return (CmpLHS == FalseVal) ? SPF_ABS : SPF_NABS;
  87       }
  88     }
  89   }
  90
  91   // TODO: (X > 4) ? X : 5   -->  (X >= 5) ? X : 5  -->  MAX(X, 5)
  92
  93   return SPF_UNKNOWN;
  94 }
  95
  96
  97 /// GetSelectFoldableOperands - We want to turn code that looks like this:
  98 ///   %C = or %A, %B
  99 ///   %D = select %cond, %C, %A
 100 /// into:
 101 ///   %C = select %cond, %B, 0
 102 ///   %D = or %A, %C
 103 ///
 104 /// Assuming that the specified instruction is an operand to the select, return
 105 /// a bitmask indicating which operands of this instruction are foldable if they
 106 /// equal the other incoming value of the select.
 107 ///
 108 static unsigned GetSelectFoldableOperands(Instruction *I) {
 109   switch (I->getOpcode()) {
 110   case Instruction::Add:
 111   case Instruction::Mul:
 112   case Instruction::And:
 113   case Instruction::Or:
 114   case Instruction::Xor:
 115     return 3;              // Can fold through either operand.
 116   case Instruction::Sub:   // Can only fold on the amount subtracted.
 117   case Instruction::Shl:   // Can only fold on the shift amount.
 118   case Instruction::LShr:
 119   case Instruction::AShr:
 120     return 1;
 121   default:
 122     return 0;              // Cannot fold
 123   }
 124 }
 125
 126 /// GetSelectFoldableConstant - For the same transformation as the previous
 127 /// function, return the identity constant that goes into the select.
 128 static Constant *GetSelectFoldableConstant(Instruction *I) {
 129   switch (I->getOpcode()) {
 130   default: llvm_unreachable("This cannot happen!");
 131   case Instruction::Add:
 132   case Instruction::Sub:
 133   case Instruction::Or:
 134   case Instruction::Xor:
 135   case Instruction::Shl:
 136   case Instruction::LShr:
 137   case Instruction::AShr:
 138     return Constant::getNullValue(I->getType());
 139   case Instruction::And:
 140     return Constant::getAllOnesValue(I->getType());
 141   case Instruction::Mul:
 142     return ConstantInt::get(I->getType(), 1);
 143   }
 144 }
 145
 146 /// FoldSelectOpOp - Here we have (select c, TI, FI), and we know that TI and FI
 147 /// have the same opcode and only one use each.  Try to simplify this.
 148 Instruction *InstCombiner::FoldSelectOpOp(SelectInst &SI, Instruction *TI,
 149                                           Instruction *FI) {
 150   if (TI->getNumOperands() == 1) {
 151     // If this is a non-volatile load or a cast from the same type,
 152     // merge.
 153     if (TI->isCast()) {
 154       Type *FIOpndTy = FI->getOperand(0)->getType();
 155       if (TI->getOperand(0)->getType() != FIOpndTy)
 156         return nullptr;
 157       // The select condition may be a vector. We may only change the operand
 158       // type if the vector width remains the same (and matches the condition).
 159       Type *CondTy = SI.getCondition()->getType();
 160       if (CondTy->isVectorTy() && (!FIOpndTy->isVectorTy() ||
 161           CondTy->getVectorNumElements() != FIOpndTy->getVectorNumElements()))
 162         return nullptr;
 163     } else {
 164       return nullptr;  // unknown unary op.
 165     }
 166
 167     // Fold this by inserting a select from the input values.
 168     Value *NewSI = Builder->CreateSelect(SI.getCondition(), TI->getOperand(0),
 169                                          FI->getOperand(0), SI.getName()+".v");
 170     return CastInst::Create(Instruction::CastOps(TI->getOpcode()), NewSI,
 171                             TI->getType());
 172   }
 173
 174   // Only handle binary operators here.
 175   if (!isa<BinaryOperator>(TI))
 176     return nullptr;
 177
 178   // Figure out if the operations have any operands in common.
 179   Value *MatchOp, *OtherOpT, *OtherOpF;
 180   bool MatchIsOpZero;
 181   if (TI->getOperand(0) == FI->getOperand(0)) {
 182     MatchOp  = TI->getOperand(0);
 183     OtherOpT = TI->getOperand(1);
 184     OtherOpF = FI->getOperand(1);
 185     MatchIsOpZero = true;
 186   } else if (TI->getOperand(1) == FI->getOperand(1)) {
 187     MatchOp  = TI->getOperand(1);
 188     OtherOpT = TI->getOperand(0);
 189     OtherOpF = FI->getOperand(0);
 190     MatchIsOpZero = false;
 191   } else if (!TI->isCommutative()) {
 192     return nullptr;
 193   } else if (TI->getOperand(0) == FI->getOperand(1)) {
 194     MatchOp  = TI->getOperand(0);
 195     OtherOpT = TI->getOperand(1);
 196     OtherOpF = FI->getOperand(0);
 197     MatchIsOpZero = true;
 198   } else if (TI->getOperand(1) == FI->getOperand(0)) {
 199     MatchOp  = TI->getOperand(1);
 200     OtherOpT = TI->getOperand(0);
 201     OtherOpF = FI->getOperand(1);
 202     MatchIsOpZero = true;
 203   } else {
 204     return nullptr;
 205   }
 206
 207   // If we reach here, they do have operations in common.
 208   Value *NewSI = Builder->CreateSelect(SI.getCondition(), OtherOpT,
 209                                        OtherOpF, SI.getName()+".v");
 210
 211   if (BinaryOperator *BO = dyn_cast<BinaryOperator>(TI)) {
 212     if (MatchIsOpZero)
 213       return BinaryOperator::Create(BO->getOpcode(), MatchOp, NewSI);
 214     else
 215       return BinaryOperator::Create(BO->getOpcode(), NewSI, MatchOp);
 216   }
 217   llvm_unreachable("Shouldn't get here");
 218 }
 219
 220 static bool isSelect01(Constant *C1, Constant *C2) {
 221   ConstantInt *C1I = dyn_cast<ConstantInt>(C1);
 222   if (!C1I)
 223     return false;
 224   ConstantInt *C2I = dyn_cast<ConstantInt>(C2);
 225   if (!C2I)
 226     return false;
 227   if (!C1I->isZero() && !C2I->isZero()) // One side must be zero.
 228     return false;
 229   return C1I->isOne() || C1I->isAllOnesValue() ||
 230          C2I->isOne() || C2I->isAllOnesValue();
 231 }
 232
 233 /// FoldSelectIntoOp - Try fold the select into one of the operands to
 234 /// facilitate further optimization.
 235 Instruction *InstCombiner::FoldSelectIntoOp(SelectInst &SI, Value *TrueVal,
 236                                             Value *FalseVal) {
 237   // See the comment above GetSelectFoldableOperands for a description of the
 238   // transformation we are doing here.
 239   if (Instruction *TVI = dyn_cast<Instruction>(TrueVal)) {
 240     if (TVI->hasOneUse() && TVI->getNumOperands() == 2 &&
 241         !isa<Constant>(FalseVal)) {
 242       if (unsigned SFO = GetSelectFoldableOperands(TVI)) {
 243         unsigned OpToFold = 0;
 244         if ((SFO & 1) && FalseVal == TVI->getOperand(0)) {
 245           OpToFold = 1;
 246         } else if ((SFO & 2) && FalseVal == TVI->getOperand(1)) {
 247           OpToFold = 2;
 248         }
 249
 250         if (OpToFold) {
 251           Constant *C = GetSelectFoldableConstant(TVI);
 252           Value *OOp = TVI->getOperand(2-OpToFold);
 253           // Avoid creating select between 2 constants unless it's selecting
 254           // between 0, 1 and -1.
 255           if (!isa<Constant>(OOp) || isSelect01(C, cast<Constant>(OOp))) {
 256             Value *NewSel = Builder->CreateSelect(SI.getCondition(), OOp, C);
 257             NewSel->takeName(TVI);
 258             BinaryOperator *TVI_BO = cast<BinaryOperator>(TVI);
 259             BinaryOperator *BO = BinaryOperator::Create(TVI_BO->getOpcode(),
 260                                                         FalseVal, NewSel);
 261             if (isa<PossiblyExactOperator>(BO))
 262               BO->setIsExact(TVI_BO->isExact());
 263             if (isa<OverflowingBinaryOperator>(BO)) {
 264               BO->setHasNoUnsignedWrap(TVI_BO->hasNoUnsignedWrap());
 265               BO->setHasNoSignedWrap(TVI_BO->hasNoSignedWrap());
 266             }
 267             return BO;
 268           }
 269         }
 270       }
 271     }
 272   }
 273
 274   if (Instruction *FVI = dyn_cast<Instruction>(FalseVal)) {
 275     if (FVI->hasOneUse() && FVI->getNumOperands() == 2 &&
 276         !isa<Constant>(TrueVal)) {
 277       if (unsigned SFO = GetSelectFoldableOperands(FVI)) {
 278         unsigned OpToFold = 0;
 279         if ((SFO & 1) && TrueVal == FVI->getOperand(0)) {
 280           OpToFold = 1;
 281         } else if ((SFO & 2) && TrueVal == FVI->getOperand(1)) {
 282           OpToFold = 2;
 283         }
 284
 285         if (OpToFold) {
 286           Constant *C = GetSelectFoldableConstant(FVI);
 287           Value *OOp = FVI->getOperand(2-OpToFold);
 288           // Avoid creating select between 2 constants unless it's selecting
 289           // between 0, 1 and -1.
 290           if (!isa<Constant>(OOp) || isSelect01(C, cast<Constant>(OOp))) {
 291             Value *NewSel = Builder->CreateSelect(SI.getCondition(), C, OOp);
 292             NewSel->takeName(FVI);
 293             BinaryOperator *FVI_BO = cast<BinaryOperator>(FVI);
 294             BinaryOperator *BO = BinaryOperator::Create(FVI_BO->getOpcode(),
 295                                                         TrueVal, NewSel);
 296             if (isa<PossiblyExactOperator>(BO))
 297               BO->setIsExact(FVI_BO->isExact());
 298             if (isa<OverflowingBinaryOperator>(BO)) {
 299               BO->setHasNoUnsignedWrap(FVI_BO->hasNoUnsignedWrap());
 300               BO->setHasNoSignedWrap(FVI_BO->hasNoSignedWrap());
 301             }
 302             return BO;
 303           }
 304         }
 305       }
 306     }
 307   }
 308
 309   return nullptr;
 310 }
 311
 312 /// SimplifyWithOpReplaced - See if V simplifies when its operand Op is
 313 /// replaced with RepOp.
 314 static Value *SimplifyWithOpReplaced(Value *V, Value *Op, Value *RepOp,
 315                                      const DataLayout *TD,
 316                                      const TargetLibraryInfo *TLI) {
 317   // Trivial replacement.
 318   if (V == Op)
 319     return RepOp;
 320
 321   Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V);
 322   if (!I)
 323     return nullptr;
 324
 325   // If this is a binary operator, try to simplify it with the replaced op.
 326   if (BinaryOperator *B = dyn_cast<BinaryOperator>(I)) {
 327     if (B->getOperand(0) == Op)
 328       return SimplifyBinOp(B->getOpcode(), RepOp, B->getOperand(1), TD, TLI);
 329     if (B->getOperand(1) == Op)
 330       return SimplifyBinOp(B->getOpcode(), B->getOperand(0), RepOp, TD, TLI);
 331   }
 332
 333   // Same for CmpInsts.
 334   if (CmpInst *C = dyn_cast<CmpInst>(I)) {
 335     if (C->getOperand(0) == Op)
 336       return SimplifyCmpInst(C->getPredicate(), RepOp, C->getOperand(1), TD,
 337                              TLI);
 338     if (C->getOperand(1) == Op)
 339       return SimplifyCmpInst(C->getPredicate(), C->getOperand(0), RepOp, TD,
 340                              TLI);
 341   }
 342
 343   // TODO: We could hand off more cases to instsimplify here.
 344
 345   // If all operands are constant after substituting Op for RepOp then we can
 346   // constant fold the instruction.
 347   if (Constant *CRepOp = dyn_cast<Constant>(RepOp)) {
 348     // Build a list of all constant operands.
 349     SmallVector<Constant*, 8> ConstOps;
 350     for (unsigned i = 0, e = I->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 351       if (I->getOperand(i) == Op)
 352         ConstOps.push_back(CRepOp);
 353       else if (Constant *COp = dyn_cast<Constant>(I->getOperand(i)))
 354         ConstOps.push_back(COp);
 355       else
 356         break;
 357     }
 358
 359     // All operands were constants, fold it.
 360     if (ConstOps.size() == I->getNumOperands()) {
 361       if (CmpInst *C = dyn_cast<CmpInst>(I))
 362         return ConstantFoldCompareInstOperands(C->getPredicate(), ConstOps[0],
 363                                                ConstOps[1], TD, TLI);
 364
 365       if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(I))
 366         if (!LI->isVolatile())
 367           return ConstantFoldLoadFromConstPtr(ConstOps[0], TD);
 368
 369       return ConstantFoldInstOperands(I->getOpcode(), I->getType(),
 370                                       ConstOps, TD, TLI);
 371     }
 372   }
 373
 374   return nullptr;
 375 }
 376
 377 /// foldSelectICmpAndOr - We want to turn:
 378 ///   (select (icmp eq (and X, C1), 0), Y, (or Y, C2))
 379 /// into:
 380 ///   (or (shl (and X, C1), C3), y)
 381 /// iff:
 382 ///   C1 and C2 are both powers of 2
 383 /// where:
 384 ///   C3 = Log(C2) - Log(C1)
 385 ///
 386 /// This transform handles cases where:
 387 /// 1. The icmp predicate is inverted
 388 /// 2. The select operands are reversed
 389 /// 3. The magnitude of C2 and C1 are flipped
 390 ///
 391 /// This also tries to turn
 392 /// --- Single bit tests:
 393 /// if ((x & C) == 0) x |= C    to  x |= C
 394 /// if ((x & C) != 0) x ^= C    to  x &= ~C
 395 /// if ((x & C) == 0) x ^= C    to  x |= C
 396 /// if ((x & C) != 0) x &= ~C   to  x &= ~C
 397 /// if ((x & C) == 0) x &= ~C   to  nothing
 398 static Value *foldSelectICmpAndOr(SelectInst &SI, Value *TrueVal,
 399                                   Value *FalseVal,
 400                                   InstCombiner::BuilderTy *Builder) {
 401   const ICmpInst *IC = dyn_cast<ICmpInst>(SI.getCondition());
 402   if (!IC || !IC->isEquality() || !SI.getType()->isIntegerTy())
 403     return nullptr;
 404
 405   Value *CmpLHS = IC->getOperand(0);
 406   Value *CmpRHS = IC->getOperand(1);
 407
 408   if (!match(CmpRHS, m_Zero()))
 409     return nullptr;
 410
 411   Value *X;
 412   const APInt *C1;
 413   if (!match(CmpLHS, m_And(m_Value(X), m_Power2(C1))))
 414     return nullptr;
 415
 416   const APInt *C2;
 417   if (match(TrueVal, m_Specific(X))) {
 418     // if ((X & C) != 0) X ^= C becomes X &= ~C
 419     if (match(FalseVal, m_Xor(m_Specific(X), m_APInt(C2))) && C1 == C2)
 420       return Builder->CreateAnd(X, ~(*C1));
 421     // if ((X & C) != 0) X &= ~C becomes X &= ~C
 422     if (match(FalseVal, m_And(m_Specific(X), m_APInt(C2))) && *C1 == ~(*C2))
 423       return FalseVal;
 424   } else if (match(FalseVal, m_Specific(X))) {
 425     // if ((X & C) == 0) X ^= C becomes X |= C
 426     if (match(TrueVal, m_Xor(m_Specific(X), m_APInt(C2))) && C1 == C2)
 427       return Builder->CreateOr(X, *C1);
 428     // if ((X & C) == 0) X &= ~C becomes nothing
 429     if (match(TrueVal, m_And(m_Specific(X), m_APInt(C2))) && *C1 == ~(*C2))
 430       return X;
 431     // if ((X & C) == 0) X |= C becomes X |= C
 432     if (match(TrueVal, m_Or(m_Specific(X), m_APInt(C2))) && C1 == C2)
 433       return TrueVal;
 434   }
 435
 436   bool OrOnTrueVal = false;
 437   bool OrOnFalseVal = match(FalseVal, m_Or(m_Specific(TrueVal), m_Power2(C2)));
 438   if (!OrOnFalseVal)
 439     OrOnTrueVal = match(TrueVal, m_Or(m_Specific(FalseVal), m_Power2(C2)));
 440
 441   if (!OrOnFalseVal && !OrOnTrueVal)
 442     return nullptr;
 443
 444   Value *V = CmpLHS;
 445   Value *Y = OrOnFalseVal ? TrueVal : FalseVal;
 446
 447   unsigned C1Log = C1->logBase2();
 448   unsigned C2Log = C2->logBase2();
 449   if (C2Log > C1Log) {
 450     V = Builder->CreateZExtOrTrunc(V, Y->getType());
 451     V = Builder->CreateShl(V, C2Log - C1Log);
 452   } else if (C1Log > C2Log) {
 453     V = Builder->CreateLShr(V, C1Log - C2Log);
 454     V = Builder->CreateZExtOrTrunc(V, Y->getType());
 455   } else
 456     V = Builder->CreateZExtOrTrunc(V, Y->getType());
 457
 458   ICmpInst::Predicate Pred = IC->getPredicate();
 459   if ((Pred == ICmpInst::ICMP_NE && OrOnFalseVal) ||
 460       (Pred == ICmpInst::ICMP_EQ && OrOnTrueVal))
 461     V = Builder->CreateXor(V, *C2);
 462
 463   return Builder->CreateOr(V, Y);
 464 }
 465
 466 /// visitSelectInstWithICmp - Visit a SelectInst that has an
 467 /// ICmpInst as its first operand.
 468 ///
 469 Instruction *InstCombiner::visitSelectInstWithICmp(SelectInst &SI,
 470                                                    ICmpInst *ICI) {
 471   bool Changed = false;
 472   ICmpInst::Predicate Pred = ICI->getPredicate();
 473   Value *CmpLHS = ICI->getOperand(0);
 474   Value *CmpRHS = ICI->getOperand(1);
 475   Value *TrueVal = SI.getTrueValue();
 476   Value *FalseVal = SI.getFalseValue();
 477
 478   // Check cases where the comparison is with a constant that
 479   // can be adjusted to fit the min/max idiom. We may move or edit ICI
 480   // here, so make sure the select is the only user.
 481   if (ICI->hasOneUse())
 482     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(CmpRHS)) {
 483       // X < MIN ? T : F  -->  F
 484       if ((Pred == ICmpInst::ICMP_SLT || Pred == ICmpInst::ICMP_ULT)
 485           && CI->isMinValue(Pred == ICmpInst::ICMP_SLT))
 486         return ReplaceInstUsesWith(SI, FalseVal);
 487       // X > MAX ? T : F  -->  F
 488       else if ((Pred == ICmpInst::ICMP_SGT || Pred == ICmpInst::ICMP_UGT)
 489                && CI->isMaxValue(Pred == ICmpInst::ICMP_SGT))
 490         return ReplaceInstUsesWith(SI, FalseVal);
 491       switch (Pred) {
 492       default: break;
 493       case ICmpInst::ICMP_ULT:
 494       case ICmpInst::ICMP_SLT:
 495       case ICmpInst::ICMP_UGT:
 496       case ICmpInst::ICMP_SGT: {
 497         // These transformations only work for selects over integers.
 498         IntegerType *SelectTy = dyn_cast<IntegerType>(SI.getType());
 499         if (!SelectTy)
 500           break;
 501
 502         Constant *AdjustedRHS;
 503         if (Pred == ICmpInst::ICMP_UGT || Pred == ICmpInst::ICMP_SGT)
 504           AdjustedRHS = ConstantInt::get(CI->getContext(), CI->getValue() + 1);
 505         else // (Pred == ICmpInst::ICMP_ULT || Pred == ICmpInst::ICMP_SLT)
 506           AdjustedRHS = ConstantInt::get(CI->getContext(), CI->getValue() - 1);
 507
 508         // X > C ? X : C+1  -->  X < C+1 ? C+1 : X
 509         // X < C ? X : C-1  -->  X > C-1 ? C-1 : X
 510         if ((CmpLHS == TrueVal && AdjustedRHS == FalseVal) ||
 511             (CmpLHS == FalseVal && AdjustedRHS == TrueVal))
 512           ; // Nothing to do here. Values match without any sign/zero extension.
 513
 514         // Types do not match. Instead of calculating this with mixed types
 515         // promote all to the larger type. This enables scalar evolution to
 516         // analyze this expression.
 517         else if (CmpRHS->getType()->getScalarSizeInBits()
 518                  < SelectTy->getBitWidth()) {
 519           Constant *sextRHS = ConstantExpr::getSExt(AdjustedRHS, SelectTy);
 520
 521           // X = sext x; x >s c ? X : C+1 --> X = sext x; X <s C+1 ? C+1 : X
 522           // X = sext x; x <s c ? X : C-1 --> X = sext x; X >s C-1 ? C-1 : X
 523           // X = sext x; x >u c ? X : C+1 --> X = sext x; X <u C+1 ? C+1 : X
 524           // X = sext x; x <u c ? X : C-1 --> X = sext x; X >u C-1 ? C-1 : X
 525           if (match(TrueVal, m_SExt(m_Specific(CmpLHS))) &&
 526                 sextRHS == FalseVal) {
 527             CmpLHS = TrueVal;
 528             AdjustedRHS = sextRHS;
 529           } else if (match(FalseVal, m_SExt(m_Specific(CmpLHS))) &&
 530                      sextRHS == TrueVal) {
 531             CmpLHS = FalseVal;
 532             AdjustedRHS = sextRHS;
 533           } else if (ICI->isUnsigned()) {
 534             Constant *zextRHS = ConstantExpr::getZExt(AdjustedRHS, SelectTy);
 535             // X = zext x; x >u c ? X : C+1 --> X = zext x; X <u C+1 ? C+1 : X
 536             // X = zext x; x <u c ? X : C-1 --> X = zext x; X >u C-1 ? C-1 : X
 537             // zext + signed compare cannot be changed:
 538             //    0xff <s 0x00, but 0x00ff >s 0x0000
 539             if (match(TrueVal, m_ZExt(m_Specific(CmpLHS))) &&
 540                 zextRHS == FalseVal) {
 541               CmpLHS = TrueVal;
 542               AdjustedRHS = zextRHS;
 543             } else if (match(FalseVal, m_ZExt(m_Specific(CmpLHS))) &&
 544                        zextRHS == TrueVal) {
 545               CmpLHS = FalseVal;
 546               AdjustedRHS = zextRHS;
 547             } else
 548               break;
 549           } else
 550             break;
 551         } else
 552           break;
 553
 554         Pred = ICmpInst::getSwappedPredicate(Pred);
 555         CmpRHS = AdjustedRHS;
 556         std::swap(FalseVal, TrueVal);
 557         ICI->setPredicate(Pred);
 558         ICI->setOperand(0, CmpLHS);
 559         ICI->setOperand(1, CmpRHS);
 560         SI.setOperand(1, TrueVal);
 561         SI.setOperand(2, FalseVal);
 562
 563         // Move ICI instruction right before the select instruction. Otherwise
 564         // the sext/zext value may be defined after the ICI instruction uses it.
 565         ICI->moveBefore(&SI);
 566
 567         Changed = true;
 568         break;
 569       }
 570       }
 571     }
 572
 573   // Transform (X >s -1) ? C1 : C2 --> ((X >>s 31) & (C2 - C1)) + C1
 574   // and       (X <s  0) ? C2 : C1 --> ((X >>s 31) & (C2 - C1)) + C1
 575   // FIXME: Type and constness constraints could be lifted, but we have to
 576   //        watch code size carefully. We should consider xor instead of
 577   //        sub/add when we decide to do that.
 578   if (IntegerType *Ty = dyn_cast<IntegerType>(CmpLHS->getType())) {
 579     if (TrueVal->getType() == Ty) {
 580       if (ConstantInt *Cmp = dyn_cast<ConstantInt>(CmpRHS)) {
 581         ConstantInt *C1 = nullptr, *C2 = nullptr;
 582         if (Pred == ICmpInst::ICMP_SGT && Cmp->isAllOnesValue()) {
 583           C1 = dyn_cast<ConstantInt>(TrueVal);
 584           C2 = dyn_cast<ConstantInt>(FalseVal);
 585         } else if (Pred == ICmpInst::ICMP_SLT && Cmp->isNullValue()) {
 586           C1 = dyn_cast<ConstantInt>(FalseVal);
 587           C2 = dyn_cast<ConstantInt>(TrueVal);
 588         }
 589         if (C1 && C2) {
 590           // This shift results in either -1 or 0.
 591           Value *AShr = Builder->CreateAShr(CmpLHS, Ty->getBitWidth()-1);
 592
 593           // Check if we can express the operation with a single or.
 594           if (C2->isAllOnesValue())
 595             return ReplaceInstUsesWith(SI, Builder->CreateOr(AShr, C1));
 596
 597           Value *And = Builder->CreateAnd(AShr, C2->getValue()-C1->getValue());
 598           return ReplaceInstUsesWith(SI, Builder->CreateAdd(And, C1));
 599         }
 600       }
 601     }
 602   }
 603
 604   // If we have an equality comparison then we know the value in one of the
 605   // arms of the select. See if substituting this value into the arm and
 606   // simplifying the result yields the same value as the other arm.
 607   if (Pred == ICmpInst::ICMP_EQ) {
 608     if (SimplifyWithOpReplaced(FalseVal, CmpLHS, CmpRHS, DL, TLI) == TrueVal ||
 609         SimplifyWithOpReplaced(FalseVal, CmpRHS, CmpLHS, DL, TLI) == TrueVal)
 610       return ReplaceInstUsesWith(SI, FalseVal);
 611     if (SimplifyWithOpReplaced(TrueVal, CmpLHS, CmpRHS, DL, TLI) == FalseVal ||
 612         SimplifyWithOpReplaced(TrueVal, CmpRHS, CmpLHS, DL, TLI) == FalseVal)
 613       return ReplaceInstUsesWith(SI, FalseVal);
 614   } else if (Pred == ICmpInst::ICMP_NE) {
 615     if (SimplifyWithOpReplaced(TrueVal, CmpLHS, CmpRHS, DL, TLI) == FalseVal ||
 616         SimplifyWithOpReplaced(TrueVal, CmpRHS, CmpLHS, DL, TLI) == FalseVal)
 617       return ReplaceInstUsesWith(SI, TrueVal);
 618     if (SimplifyWithOpReplaced(FalseVal, CmpLHS, CmpRHS, DL, TLI) == TrueVal ||
 619         SimplifyWithOpReplaced(FalseVal, CmpRHS, CmpLHS, DL, TLI) == TrueVal)
 620       return ReplaceInstUsesWith(SI, TrueVal);
 621   }
 622
 623   // NOTE: if we wanted to, this is where to detect integer MIN/MAX
 624
 625   if (CmpRHS != CmpLHS && isa<Constant>(CmpRHS)) {
 626     if (CmpLHS == TrueVal && Pred == ICmpInst::ICMP_EQ) {
 627       // Transform (X == C) ? X : Y -> (X == C) ? C : Y
 628       SI.setOperand(1, CmpRHS);
 629       Changed = true;
 630     } else if (CmpLHS == FalseVal && Pred == ICmpInst::ICMP_NE) {
 631       // Transform (X != C) ? Y : X -> (X != C) ? Y : C
 632       SI.setOperand(2, CmpRHS);
 633       Changed = true;
 634     }
 635   }
 636
 637   if (Value *V = foldSelectICmpAndOr(SI, TrueVal, FalseVal, Builder))
 638     return ReplaceInstUsesWith(SI, V);
 639
 640   return Changed ? &SI : nullptr;
 641 }
 642
 643
 644 /// CanSelectOperandBeMappingIntoPredBlock - SI is a select whose condition is a
 645 /// PHI node (but the two may be in different blocks).  See if the true/false
 646 /// values (V) are live in all of the predecessor blocks of the PHI.  For
 647 /// example, cases like this cannot be mapped:
 648 ///
 649 ///   X = phi [ C1, BB1], [C2, BB2]
 650 ///   Y = add
 651 ///   Z = select X, Y, 0
 652 ///
 653 /// because Y is not live in BB1/BB2.
 654 ///
 655 static bool CanSelectOperandBeMappingIntoPredBlock(const Value *V,
 656                                                    const SelectInst &SI) {
 657   // If the value is a non-instruction value like a constant or argument, it
 658   // can always be mapped.
 659   const Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V);
 660   if (!I) return true;
 661
 662   // If V is a PHI node defined in the same block as the condition PHI, we can
 663   // map the arguments.
 664   const PHINode *CondPHI = cast<PHINode>(SI.getCondition());
 665
 666   if (const PHINode *VP = dyn_cast<PHINode>(I))
 667     if (VP->getParent() == CondPHI->getParent())
 668       return true;
 669
 670   // Otherwise, if the PHI and select are defined in the same block and if V is
 671   // defined in a different block, then we can transform it.
 672   if (SI.getParent() == CondPHI->getParent() &&
 673       I->getParent() != CondPHI->getParent())
 674     return true;
 675
 676   // Otherwise we have a 'hard' case and we can't tell without doing more
 677   // detailed dominator based analysis, punt.
 678   return false;
 679 }
 680
 681 /// FoldSPFofSPF - We have an SPF (e.g. a min or max) of an SPF of the form:
 682 ///   SPF2(SPF1(A, B), C)
 683 Instruction *InstCombiner::FoldSPFofSPF(Instruction *Inner,
 684                                         SelectPatternFlavor SPF1,
 685                                         Value *A, Value *B,
 686                                         Instruction &Outer,
 687                                         SelectPatternFlavor SPF2, Value *C) {
 688   if (C == A || C == B) {
 689     // MAX(MAX(A, B), B) -> MAX(A, B)
 690     // MIN(MIN(a, b), a) -> MIN(a, b)
 691     if (SPF1 == SPF2)
 692       return ReplaceInstUsesWith(Outer, Inner);
 693
 694     // MAX(MIN(a, b), a) -> a
 695     // MIN(MAX(a, b), a) -> a
 696     if ((SPF1 == SPF_SMIN && SPF2 == SPF_SMAX) ||
 697         (SPF1 == SPF_SMAX && SPF2 == SPF_SMIN) ||
 698         (SPF1 == SPF_UMIN && SPF2 == SPF_UMAX) ||
 699         (SPF1 == SPF_UMAX && SPF2 == SPF_UMIN))
 700       return ReplaceInstUsesWith(Outer, C);
 701   }
 702
 703   if (SPF1 == SPF2) {
 704     if (ConstantInt *CB = dyn_cast<ConstantInt>(B)) {
 705       if (ConstantInt *CC = dyn_cast<ConstantInt>(C)) {
 706         APInt ACB = CB->getValue();
 707         APInt ACC = CC->getValue();
 708
 709         // MIN(MIN(A, 23), 97) -> MIN(A, 23)
 710         // MAX(MAX(A, 97), 23) -> MAX(A, 97)
 711         if ((SPF1 == SPF_UMIN && ACB.ule(ACC)) ||
 712             (SPF1 == SPF_SMIN && ACB.sle(ACC)) ||
 713             (SPF1 == SPF_UMAX && ACB.uge(ACC)) ||
 714             (SPF1 == SPF_SMAX && ACB.sge(ACC)))
 715           return ReplaceInstUsesWith(Outer, Inner);
 716
 717         // MIN(MIN(A, 97), 23) -> MIN(A, 23)
 718         // MAX(MAX(A, 23), 97) -> MAX(A, 97)
 719         if ((SPF1 == SPF_UMIN && ACB.ugt(ACC)) ||
 720             (SPF1 == SPF_SMIN && ACB.sgt(ACC)) ||
 721             (SPF1 == SPF_UMAX && ACB.ult(ACC)) ||
 722             (SPF1 == SPF_SMAX && ACB.slt(ACC))) {
 723           Outer.replaceUsesOfWith(Inner, A);
 724           return &Outer;
 725         }
 726       }
 727     }
 728   }
 729
 730   // ABS(ABS(X)) -> ABS(X)
 731   // NABS(NABS(X)) -> NABS(X)
 732   if (SPF1 == SPF2 && (SPF1 == SPF_ABS || SPF1 == SPF_NABS)) {
 733     return ReplaceInstUsesWith(Outer, Inner);
 734   }
 735
 736   // ABS(NABS(X)) -> ABS(X)
 737   // NABS(ABS(X)) -> NABS(X)
 738   if ((SPF1 == SPF_ABS && SPF2 == SPF_NABS) ||
 739       (SPF1 == SPF_NABS && SPF2 == SPF_ABS)) {
 740     SelectInst *SI = cast<SelectInst>(Inner);
 741     Value *NewSI = Builder->CreateSelect(
 742         SI->getCondition(), SI->getFalseValue(), SI->getTrueValue());
 743     return ReplaceInstUsesWith(Outer, NewSI);
 744   }
 745   return nullptr;
 746 }
 747
 748 /// foldSelectICmpAnd - If one of the constants is zero (we know they can't
 749 /// both be) and we have an icmp instruction with zero, and we have an 'and'
 750 /// with the non-constant value and a power of two we can turn the select
 751 /// into a shift on the result of the 'and'.
 752 static Value *foldSelectICmpAnd(const SelectInst &SI, ConstantInt *TrueVal,
 753                                 ConstantInt *FalseVal,
 754                                 InstCombiner::BuilderTy *Builder) {
 755   const ICmpInst *IC = dyn_cast<ICmpInst>(SI.getCondition());
 756   if (!IC || !IC->isEquality() || !SI.getType()->isIntegerTy())
 757     return nullptr;
 758
 759   if (!match(IC->getOperand(1), m_Zero()))
 760     return nullptr;
 761
 762   ConstantInt *AndRHS;
 763   Value *LHS = IC->getOperand(0);
 764   if (!match(LHS, m_And(m_Value(), m_ConstantInt(AndRHS))))
 765     return nullptr;
 766
 767   // If both select arms are non-zero see if we have a select of the form
 768   // 'x ? 2^n + C : C'. Then we can offset both arms by C, use the logic
 769   // for 'x ? 2^n : 0' and fix the thing up at the end.
 770   ConstantInt *Offset = nullptr;
 771   if (!TrueVal->isZero() && !FalseVal->isZero()) {
 772     if ((TrueVal->getValue() - FalseVal->getValue()).isPowerOf2())
 773       Offset = FalseVal;
 774     else if ((FalseVal->getValue() - TrueVal->getValue()).isPowerOf2())
 775       Offset = TrueVal;
 776     else
 777       return nullptr;
 778
 779     // Adjust TrueVal and FalseVal to the offset.
 780     TrueVal = ConstantInt::get(Builder->getContext(),
 781                                TrueVal->getValue() - Offset->getValue());
 782     FalseVal = ConstantInt::get(Builder->getContext(),
 783                                 FalseVal->getValue() - Offset->getValue());
 784   }
 785
 786   // Make sure the mask in the 'and' and one of the select arms is a power of 2.
 787   if (!AndRHS->getValue().isPowerOf2() ||
 788       (!TrueVal->getValue().isPowerOf2() &&
 789        !FalseVal->getValue().isPowerOf2()))
 790     return nullptr;
 791
 792   // Determine which shift is needed to transform result of the 'and' into the
 793   // desired result.
 794   ConstantInt *ValC = !TrueVal->isZero() ? TrueVal : FalseVal;
 795   unsigned ValZeros = ValC->getValue().logBase2();
 796   unsigned AndZeros = AndRHS->getValue().logBase2();
 797
 798   // If types don't match we can still convert the select by introducing a zext
 799   // or a trunc of the 'and'. The trunc case requires that all of the truncated
 800   // bits are zero, we can figure that out by looking at the 'and' mask.
 801   if (AndZeros >= ValC->getBitWidth())
 802     return nullptr;
 803
 804   Value *V = Builder->CreateZExtOrTrunc(LHS, SI.getType());
 805   if (ValZeros > AndZeros)
 806     V = Builder->CreateShl(V, ValZeros - AndZeros);
 807   else if (ValZeros < AndZeros)
 808     V = Builder->CreateLShr(V, AndZeros - ValZeros);
 809
 810   // Okay, now we know that everything is set up, we just don't know whether we
 811   // have a icmp_ne or icmp_eq and whether the true or false val is the zero.
 812   bool ShouldNotVal = !TrueVal->isZero();
 813   ShouldNotVal ^= IC->getPredicate() == ICmpInst::ICMP_NE;
 814   if (ShouldNotVal)
 815     V = Builder->CreateXor(V, ValC);
 816
 817   // Apply an offset if needed.
 818   if (Offset)
 819     V = Builder->CreateAdd(V, Offset);
 820   return V;
 821 }
 822
 823 Instruction *InstCombiner::visitSelectInst(SelectInst &SI) {
 824   Value *CondVal = SI.getCondition();
 825   Value *TrueVal = SI.getTrueValue();
 826   Value *FalseVal = SI.getFalseValue();
 827
 828   if (Value *V = SimplifySelectInst(CondVal, TrueVal, FalseVal, DL))
 829     return ReplaceInstUsesWith(SI, V);
 830
 831   if (SI.getType()->isIntegerTy(1)) {
 832     if (ConstantInt *C = dyn_cast<ConstantInt>(TrueVal)) {
 833       if (C->getZExtValue()) {
 834         // Change: A = select B, true, C --> A = or B, C
 835         return BinaryOperator::CreateOr(CondVal, FalseVal);
 836       }
 837       // Change: A = select B, false, C --> A = and !B, C
 838       Value *NotCond = Builder->CreateNot(CondVal, "not."+CondVal->getName());
 839       return BinaryOperator::CreateAnd(NotCond, FalseVal);
 840     }
 841     if (ConstantInt *C = dyn_cast<ConstantInt>(FalseVal)) {
 842       if (C->getZExtValue() == false) {
 843         // Change: A = select B, C, false --> A = and B, C
 844         return BinaryOperator::CreateAnd(CondVal, TrueVal);
 845       }
 846       // Change: A = select B, C, true --> A = or !B, C
 847       Value *NotCond = Builder->CreateNot(CondVal, "not."+CondVal->getName());
 848       return BinaryOperator::CreateOr(NotCond, TrueVal);
 849     }
 850
 851     // select a, b, a  -> a&b
 852     // select a, a, b  -> a|b
 853     if (CondVal == TrueVal)
 854       return BinaryOperator::CreateOr(CondVal, FalseVal);
 855     if (CondVal == FalseVal)
 856       return BinaryOperator::CreateAnd(CondVal, TrueVal);
 857
 858     // select a, ~a, b -> (~a)&b
 859     // select a, b, ~a -> (~a)|b
 860     if (match(TrueVal, m_Not(m_Specific(CondVal))))
 861       return BinaryOperator::CreateAnd(TrueVal, FalseVal);
 862     if (match(FalseVal, m_Not(m_Specific(CondVal))))
 863       return BinaryOperator::CreateOr(TrueVal, FalseVal);
 864   }
 865
 866   // Selecting between two integer constants?
 867   if (ConstantInt *TrueValC = dyn_cast<ConstantInt>(TrueVal))
 868     if (ConstantInt *FalseValC = dyn_cast<ConstantInt>(FalseVal)) {
 869       // select C, 1, 0 -> zext C to int
 870       if (FalseValC->isZero() && TrueValC->getValue() == 1)
 871         return new ZExtInst(CondVal, SI.getType());
 872
 873       // select C, -1, 0 -> sext C to int
 874       if (FalseValC->isZero() && TrueValC->isAllOnesValue())
 875         return new SExtInst(CondVal, SI.getType());
 876
 877       // select C, 0, 1 -> zext !C to int
 878       if (TrueValC->isZero() && FalseValC->getValue() == 1) {
 879         Value *NotCond = Builder->CreateNot(CondVal, "not."+CondVal->getName());
 880         return new ZExtInst(NotCond, SI.getType());
 881       }
 882
 883       // select C, 0, -1 -> sext !C to int
 884       if (TrueValC->isZero() && FalseValC->isAllOnesValue()) {
 885         Value *NotCond = Builder->CreateNot(CondVal, "not."+CondVal->getName());
 886         return new SExtInst(NotCond, SI.getType());
 887       }
 888
 889       if (Value *V = foldSelectICmpAnd(SI, TrueValC, FalseValC, Builder))
 890         return ReplaceInstUsesWith(SI, V);
 891     }
 892
 893   // See if we are selecting two values based on a comparison of the two values.
 894   if (FCmpInst *FCI = dyn_cast<FCmpInst>(CondVal)) {
 895     if (FCI->getOperand(0) == TrueVal && FCI->getOperand(1) == FalseVal) {
 896       // Transform (X == Y) ? X : Y  -> Y
 897       if (FCI->getPredicate() == FCmpInst::FCMP_OEQ) {
 898         // This is not safe in general for floating point:
 899         // consider X== -0, Y== +0.
 900         // It becomes safe if either operand is a nonzero constant.
 901         ConstantFP *CFPt, *CFPf;
 902         if (((CFPt = dyn_cast<ConstantFP>(TrueVal)) &&
 903               !CFPt->getValueAPF().isZero()) ||
 904             ((CFPf = dyn_cast<ConstantFP>(FalseVal)) &&
 905              !CFPf->getValueAPF().isZero()))
 906         return ReplaceInstUsesWith(SI, FalseVal);
 907       }
 908       // Transform (X une Y) ? X : Y  -> X
 909       if (FCI->getPredicate() == FCmpInst::FCMP_UNE) {
 910         // This is not safe in general for floating point:
 911         // consider X== -0, Y== +0.
 912         // It becomes safe if either operand is a nonzero constant.
 913         ConstantFP *CFPt, *CFPf;
 914         if (((CFPt = dyn_cast<ConstantFP>(TrueVal)) &&
 915               !CFPt->getValueAPF().isZero()) ||
 916             ((CFPf = dyn_cast<ConstantFP>(FalseVal)) &&
 917              !CFPf->getValueAPF().isZero()))
 918         return ReplaceInstUsesWith(SI, TrueVal);
 919       }
 920       // NOTE: if we wanted to, this is where to detect MIN/MAX
 921
 922     } else if (FCI->getOperand(0) == FalseVal && FCI->getOperand(1) == TrueVal){
 923       // Transform (X == Y) ? Y : X  -> X
 924       if (FCI->getPredicate() == FCmpInst::FCMP_OEQ) {
 925         // This is not safe in general for floating point:
 926         // consider X== -0, Y== +0.
 927         // It becomes safe if either operand is a nonzero constant.
 928         ConstantFP *CFPt, *CFPf;
 929         if (((CFPt = dyn_cast<ConstantFP>(TrueVal)) &&
 930               !CFPt->getValueAPF().isZero()) ||
 931             ((CFPf = dyn_cast<ConstantFP>(FalseVal)) &&
 932              !CFPf->getValueAPF().isZero()))
 933           return ReplaceInstUsesWith(SI, FalseVal);
 934       }
 935       // Transform (X une Y) ? Y : X  -> Y
 936       if (FCI->getPredicate() == FCmpInst::FCMP_UNE) {
 937         // This is not safe in general for floating point:
 938         // consider X== -0, Y== +0.
 939         // It becomes safe if either operand is a nonzero constant.
 940         ConstantFP *CFPt, *CFPf;
 941         if (((CFPt = dyn_cast<ConstantFP>(TrueVal)) &&
 942               !CFPt->getValueAPF().isZero()) ||
 943             ((CFPf = dyn_cast<ConstantFP>(FalseVal)) &&
 944              !CFPf->getValueAPF().isZero()))
 945           return ReplaceInstUsesWith(SI, TrueVal);
 946       }
 947       // NOTE: if we wanted to, this is where to detect MIN/MAX
 948     }
 949     // NOTE: if we wanted to, this is where to detect ABS
 950   }
 951
 952   // See if we are selecting two values based on a comparison of the two values.
 953   if (ICmpInst *ICI = dyn_cast<ICmpInst>(CondVal))
 954     if (Instruction *Result = visitSelectInstWithICmp(SI, ICI))
 955       return Result;
 956
 957   if (Instruction *TI = dyn_cast<Instruction>(TrueVal))
 958     if (Instruction *FI = dyn_cast<Instruction>(FalseVal))
 959       if (TI->hasOneUse() && FI->hasOneUse()) {
 960         Instruction *AddOp = nullptr, *SubOp = nullptr;
 961
 962         // Turn (select C, (op X, Y), (op X, Z)) -> (op X, (select C, Y, Z))
 963         if (TI->getOpcode() == FI->getOpcode())
 964           if (Instruction *IV = FoldSelectOpOp(SI, TI, FI))
 965             return IV;
 966
 967         // Turn select C, (X+Y), (X-Y) --> (X+(select C, Y, (-Y))).  This is
 968         // even legal for FP.
 969         if ((TI->getOpcode() == Instruction::Sub &&
 970              FI->getOpcode() == Instruction::Add) ||
 971             (TI->getOpcode() == Instruction::FSub &&
 972              FI->getOpcode() == Instruction::FAdd)) {
 973           AddOp = FI; SubOp = TI;
 974         } else if ((FI->getOpcode() == Instruction::Sub &&
 975                     TI->getOpcode() == Instruction::Add) ||
 976                    (FI->getOpcode() == Instruction::FSub &&
 977                     TI->getOpcode() == Instruction::FAdd)) {
 978           AddOp = TI; SubOp = FI;
 979         }
 980
 981         if (AddOp) {
 982           Value *OtherAddOp = nullptr;
 983           if (SubOp->getOperand(0) == AddOp->getOperand(0)) {
 984             OtherAddOp = AddOp->getOperand(1);
 985           } else if (SubOp->getOperand(0) == AddOp->getOperand(1)) {
 986             OtherAddOp = AddOp->getOperand(0);
 987           }
 988
 989           if (OtherAddOp) {
 990             // So at this point we know we have (Y -> OtherAddOp):
 991             //        select C, (add X, Y), (sub X, Z)
 992             Value *NegVal;  // Compute -Z
 993             if (SI.getType()->isFPOrFPVectorTy()) {
 994               NegVal = Builder->CreateFNeg(SubOp->getOperand(1));
 995               if (Instruction *NegInst = dyn_cast<Instruction>(NegVal)) {
 996                 FastMathFlags Flags = AddOp->getFastMathFlags();
 997                 Flags &= SubOp->getFastMathFlags();
 998                 NegInst->setFastMathFlags(Flags);
 999               }
1000             } else {
1001               NegVal = Builder->CreateNeg(SubOp->getOperand(1));
1002             }
1003
1004             Value *NewTrueOp = OtherAddOp;
1005             Value *NewFalseOp = NegVal;
1006             if (AddOp != TI)
1007               std::swap(NewTrueOp, NewFalseOp);
1008             Value *NewSel =
1009               Builder->CreateSelect(CondVal, NewTrueOp,
1010                                     NewFalseOp, SI.getName() + ".p");
1011
1012             if (SI.getType()->isFPOrFPVectorTy()) {
1013               Instruction *RI =
1014                 BinaryOperator::CreateFAdd(SubOp->getOperand(0), NewSel);
1015
1016               FastMathFlags Flags = AddOp->getFastMathFlags();
1017               Flags &= SubOp->getFastMathFlags();
1018               RI->setFastMathFlags(Flags);
1019               return RI;
1020             } else
1021               return BinaryOperator::CreateAdd(SubOp->getOperand(0), NewSel);
1022           }
1023         }
1024       }
1025
1026   // See if we can fold the select into one of our operands.
1027   if (SI.getType()->isIntegerTy()) {
1028     if (Instruction *FoldI = FoldSelectIntoOp(SI, TrueVal, FalseVal))
1029       return FoldI;
1030
1031     // MAX(MAX(a, b), a) -> MAX(a, b)
1032     // MIN(MIN(a, b), a) -> MIN(a, b)
1033     // MAX(MIN(a, b), a) -> a
1034     // MIN(MAX(a, b), a) -> a
1035     Value *LHS, *RHS, *LHS2, *RHS2;
1036     if (SelectPatternFlavor SPF = MatchSelectPattern(&SI, LHS, RHS)) {
1037       if (SelectPatternFlavor SPF2 = MatchSelectPattern(LHS, LHS2, RHS2))
1038         if (Instruction *R = FoldSPFofSPF(cast<Instruction>(LHS),SPF2,LHS2,RHS2,
1039                                           SI, SPF, RHS))
1040           return R;
1041       if (SelectPatternFlavor SPF2 = MatchSelectPattern(RHS, LHS2, RHS2))
1042         if (Instruction *R = FoldSPFofSPF(cast<Instruction>(RHS),SPF2,LHS2,RHS2,
1043                                           SI, SPF, LHS))
1044           return R;
1045     }
1046
1047     // TODO.
1048     // ABS(-X) -> ABS(X)
1049   }
1050
1051   // See if we can fold the select into a phi node if the condition is a select.
1052   if (isa<PHINode>(SI.getCondition()))
1053     // The true/false values have to be live in the PHI predecessor's blocks.
1054     if (CanSelectOperandBeMappingIntoPredBlock(TrueVal, SI) &&
1055         CanSelectOperandBeMappingIntoPredBlock(FalseVal, SI))
1056       if (Instruction *NV = FoldOpIntoPhi(SI))
1057         return NV;
1058
1059   if (SelectInst *TrueSI = dyn_cast<SelectInst>(TrueVal)) {
1060     if (TrueSI->getCondition() == CondVal) {
1061       if (SI.getTrueValue() == TrueSI->getTrueValue())
1062         return nullptr;
1063       SI.setOperand(1, TrueSI->getTrueValue());
1064       return &SI;
1065     }
1066   }
1067   if (SelectInst *FalseSI = dyn_cast<SelectInst>(FalseVal)) {
1068     if (FalseSI->getCondition() == CondVal) {
1069       if (SI.getFalseValue() == FalseSI->getFalseValue())
1070         return nullptr;
1071       SI.setOperand(2, FalseSI->getFalseValue());
1072       return &SI;
1073     }
1074   }
1075
1076   if (BinaryOperator::isNot(CondVal)) {
1077     SI.setOperand(0, BinaryOperator::getNotArgument(CondVal));
1078     SI.setOperand(1, FalseVal);
1079     SI.setOperand(2, TrueVal);
1080     return &SI;
1081   }
1082
1083   if (VectorType* VecTy = dyn_cast<VectorType>(SI.getType())) {
1084     unsigned VWidth = VecTy->getNumElements();
1085     APInt UndefElts(VWidth, 0);
1086     APInt AllOnesEltMask(APInt::getAllOnesValue(VWidth));
1087     if (Value *V = SimplifyDemandedVectorElts(&SI, AllOnesEltMask, UndefElts)) {
1088       if (V != &SI)
1089         return ReplaceInstUsesWith(SI, V);
1090       return &SI;
1091     }
1092
1093     if (isa<ConstantAggregateZero>(CondVal)) {
1094       return ReplaceInstUsesWith(SI, FalseVal);
1095     }
1096   }
1097
1098   return nullptr;
1099 }