lib/Transforms/InstCombine/InstCombineVectorOps.cpp

   1 //===- InstCombineVectorOps.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 instcombine for ExtractElement, InsertElement and
  11 // ShuffleVector.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #include "InstCombine.h"
  16 #include "llvm/IR/PatternMatch.h"
  17 using namespace llvm;
  18 using namespace PatternMatch;
  19
  20 #define DEBUG_TYPE "instcombine"
  21
  22 /// CheapToScalarize - Return true if the value is cheaper to scalarize than it
  23 /// is to leave as a vector operation.  isConstant indicates whether we're
  24 /// extracting one known element.  If false we're extracting a variable index.
  25 static bool CheapToScalarize(Value *V, bool isConstant) {
  26   if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(V)) {
  27     if (isConstant) return true;
  28
  29     // If all elts are the same, we can extract it and use any of the values.
  30     if (Constant *Op0 = C->getAggregateElement(0U)) {
  31       for (unsigned i = 1, e = V->getType()->getVectorNumElements(); i != e;
  32            ++i)
  33         if (C->getAggregateElement(i) != Op0)
  34           return false;
  35       return true;
  36     }
  37   }
  38   Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V);
  39   if (!I) return false;
  40
  41   // Insert element gets simplified to the inserted element or is deleted if
  42   // this is constant idx extract element and its a constant idx insertelt.
  43   if (I->getOpcode() == Instruction::InsertElement && isConstant &&
  44       isa<ConstantInt>(I->getOperand(2)))
  45     return true;
  46   if (I->getOpcode() == Instruction::Load && I->hasOneUse())
  47     return true;
  48   if (BinaryOperator *BO = dyn_cast<BinaryOperator>(I))
  49     if (BO->hasOneUse() &&
  50         (CheapToScalarize(BO->getOperand(0), isConstant) ||
  51          CheapToScalarize(BO->getOperand(1), isConstant)))
  52       return true;
  53   if (CmpInst *CI = dyn_cast<CmpInst>(I))
  54     if (CI->hasOneUse() &&
  55         (CheapToScalarize(CI->getOperand(0), isConstant) ||
  56          CheapToScalarize(CI->getOperand(1), isConstant)))
  57       return true;
  58
  59   return false;
  60 }
  61
  62 /// FindScalarElement - Given a vector and an element number, see if the scalar
  63 /// value is already around as a register, for example if it were inserted then
  64 /// extracted from the vector.
  65 static Value *FindScalarElement(Value *V, unsigned EltNo) {
  66   assert(V->getType()->isVectorTy() && "Not looking at a vector?");
  67   VectorType *VTy = cast<VectorType>(V->getType());
  68   unsigned Width = VTy->getNumElements();
  69   if (EltNo >= Width)  // Out of range access.
  70     return UndefValue::get(VTy->getElementType());
  71
  72   if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(V))
  73     return C->getAggregateElement(EltNo);
  74
  75   if (InsertElementInst *III = dyn_cast<InsertElementInst>(V)) {
  76     // If this is an insert to a variable element, we don't know what it is.
  77     if (!isa<ConstantInt>(III->getOperand(2)))
  78       return nullptr;
  79     unsigned IIElt = cast<ConstantInt>(III->getOperand(2))->getZExtValue();
  80
  81     // If this is an insert to the element we are looking for, return the
  82     // inserted value.
  83     if (EltNo == IIElt)
  84       return III->getOperand(1);
  85
  86     // Otherwise, the insertelement doesn't modify the value, recurse on its
  87     // vector input.
  88     return FindScalarElement(III->getOperand(0), EltNo);
  89   }
  90
  91   if (ShuffleVectorInst *SVI = dyn_cast<ShuffleVectorInst>(V)) {
  92     unsigned LHSWidth = SVI->getOperand(0)->getType()->getVectorNumElements();
  93     int InEl = SVI->getMaskValue(EltNo);
  94     if (InEl < 0)
  95       return UndefValue::get(VTy->getElementType());
  96     if (InEl < (int)LHSWidth)
  97       return FindScalarElement(SVI->getOperand(0), InEl);
  98     return FindScalarElement(SVI->getOperand(1), InEl - LHSWidth);
  99   }
 100
 101   // Extract a value from a vector add operation with a constant zero.
 102   Value *Val = nullptr; Constant *Con = nullptr;
 103   if (match(V, m_Add(m_Value(Val), m_Constant(Con)))) {
 104     if (Con->getAggregateElement(EltNo)->isNullValue())
 105       return FindScalarElement(Val, EltNo);
 106   }
 107
 108   // Otherwise, we don't know.
 109   return nullptr;
 110 }
 111
 112 // If we have a PHI node with a vector type that has only 2 uses: feed
 113 // itself and be an operand of extractelement at a constant location,
 114 // try to replace the PHI of the vector type with a PHI of a scalar type.
 115 Instruction *InstCombiner::scalarizePHI(ExtractElementInst &EI, PHINode *PN) {
 116   // Verify that the PHI node has exactly 2 uses. Otherwise return NULL.
 117   if (!PN->hasNUses(2))
 118     return nullptr;
 119
 120   // If so, it's known at this point that one operand is PHI and the other is
 121   // an extractelement node. Find the PHI user that is not the extractelement
 122   // node.
 123   auto iu = PN->user_begin();
 124   Instruction *PHIUser = dyn_cast<Instruction>(*iu);
 125   if (PHIUser == cast<Instruction>(&EI))
 126     PHIUser = cast<Instruction>(*(++iu));
 127
 128   // Verify that this PHI user has one use, which is the PHI itself,
 129   // and that it is a binary operation which is cheap to scalarize.
 130   // otherwise return NULL.
 131   if (!PHIUser->hasOneUse() || !(PHIUser->user_back() == PN) ||
 132       !(isa<BinaryOperator>(PHIUser)) || !CheapToScalarize(PHIUser, true))
 133     return nullptr;
 134
 135   // Create a scalar PHI node that will replace the vector PHI node
 136   // just before the current PHI node.
 137   PHINode *scalarPHI = cast<PHINode>(InsertNewInstWith(
 138       PHINode::Create(EI.getType(), PN->getNumIncomingValues(), ""), *PN));
 139   // Scalarize each PHI operand.
 140   for (unsigned i = 0; i < PN->getNumIncomingValues(); i++) {
 141     Value *PHIInVal = PN->getIncomingValue(i);
 142     BasicBlock *inBB = PN->getIncomingBlock(i);
 143     Value *Elt = EI.getIndexOperand();
 144     // If the operand is the PHI induction variable:
 145     if (PHIInVal == PHIUser) {
 146       // Scalarize the binary operation. Its first operand is the
 147       // scalar PHI and the second operand is extracted from the other
 148       // vector operand.
 149       BinaryOperator *B0 = cast<BinaryOperator>(PHIUser);
 150       unsigned opId = (B0->getOperand(0) == PN) ? 1 : 0;
 151       Value *Op = InsertNewInstWith(
 152           ExtractElementInst::Create(B0->getOperand(opId), Elt,
 153                                      B0->getOperand(opId)->getName() + ".Elt"),
 154           *B0);
 155       Value *newPHIUser = InsertNewInstWith(
 156           BinaryOperator::Create(B0->getOpcode(), scalarPHI, Op), *B0);
 157       scalarPHI->addIncoming(newPHIUser, inBB);
 158     } else {
 159       // Scalarize PHI input:
 160       Instruction *newEI = ExtractElementInst::Create(PHIInVal, Elt, "");
 161       // Insert the new instruction into the predecessor basic block.
 162       Instruction *pos = dyn_cast<Instruction>(PHIInVal);
 163       BasicBlock::iterator InsertPos;
 164       if (pos && !isa<PHINode>(pos)) {
 165         InsertPos = pos;
 166         ++InsertPos;
 167       } else {
 168         InsertPos = inBB->getFirstInsertionPt();
 169       }
 170
 171       InsertNewInstWith(newEI, *InsertPos);
 172
 173       scalarPHI->addIncoming(newEI, inBB);
 174     }
 175   }
 176   return ReplaceInstUsesWith(EI, scalarPHI);
 177 }
 178
 179 Instruction *InstCombiner::visitExtractElementInst(ExtractElementInst &EI) {
 180   // If vector val is constant with all elements the same, replace EI with
 181   // that element.  We handle a known element # below.
 182   if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(EI.getOperand(0)))
 183     if (CheapToScalarize(C, false))
 184       return ReplaceInstUsesWith(EI, C->getAggregateElement(0U));
 185
 186   // If extracting a specified index from the vector, see if we can recursively
 187   // find a previously computed scalar that was inserted into the vector.
 188   if (ConstantInt *IdxC = dyn_cast<ConstantInt>(EI.getOperand(1))) {
 189     unsigned IndexVal = IdxC->getZExtValue();
 190     unsigned VectorWidth = EI.getVectorOperandType()->getNumElements();
 191
 192     // If this is extracting an invalid index, turn this into undef, to avoid
 193     // crashing the code below.
 194     if (IndexVal >= VectorWidth)
 195       return ReplaceInstUsesWith(EI, UndefValue::get(EI.getType()));
 196
 197     // This instruction only demands the single element from the input vector.
 198     // If the input vector has a single use, simplify it based on this use
 199     // property.
 200     if (EI.getOperand(0)->hasOneUse() && VectorWidth != 1) {
 201       APInt UndefElts(VectorWidth, 0);
 202       APInt DemandedMask(VectorWidth, 0);
 203       DemandedMask.setBit(IndexVal);
 204       if (Value *V = SimplifyDemandedVectorElts(EI.getOperand(0),
 205                                                 DemandedMask, UndefElts)) {
 206         EI.setOperand(0, V);
 207         return &EI;
 208       }
 209     }
 210
 211     if (Value *Elt = FindScalarElement(EI.getOperand(0), IndexVal))
 212       return ReplaceInstUsesWith(EI, Elt);
 213
 214     // If the this extractelement is directly using a bitcast from a vector of
 215     // the same number of elements, see if we can find the source element from
 216     // it.  In this case, we will end up needing to bitcast the scalars.
 217     if (BitCastInst *BCI = dyn_cast<BitCastInst>(EI.getOperand(0))) {
 218       if (VectorType *VT = dyn_cast<VectorType>(BCI->getOperand(0)->getType()))
 219         if (VT->getNumElements() == VectorWidth)
 220           if (Value *Elt = FindScalarElement(BCI->getOperand(0), IndexVal))
 221             return new BitCastInst(Elt, EI.getType());
 222     }
 223
 224     // If there's a vector PHI feeding a scalar use through this extractelement
 225     // instruction, try to scalarize the PHI.
 226     if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(EI.getOperand(0))) {
 227       Instruction *scalarPHI = scalarizePHI(EI, PN);
 228       if (scalarPHI)
 229         return scalarPHI;
 230     }
 231   }
 232
 233   if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(EI.getOperand(0))) {
 234     // Push extractelement into predecessor operation if legal and
 235     // profitable to do so
 236     if (BinaryOperator *BO = dyn_cast<BinaryOperator>(I)) {
 237       if (I->hasOneUse() &&
 238           CheapToScalarize(BO, isa<ConstantInt>(EI.getOperand(1)))) {
 239         Value *newEI0 =
 240           Builder->CreateExtractElement(BO->getOperand(0), EI.getOperand(1),
 241                                         EI.getName()+".lhs");
 242         Value *newEI1 =
 243           Builder->CreateExtractElement(BO->getOperand(1), EI.getOperand(1),
 244                                         EI.getName()+".rhs");
 245         return BinaryOperator::Create(BO->getOpcode(), newEI0, newEI1);
 246       }
 247     } else if (InsertElementInst *IE = dyn_cast<InsertElementInst>(I)) {
 248       // Extracting the inserted element?
 249       if (IE->getOperand(2) == EI.getOperand(1))
 250         return ReplaceInstUsesWith(EI, IE->getOperand(1));
 251       // If the inserted and extracted elements are constants, they must not
 252       // be the same value, extract from the pre-inserted value instead.
 253       if (isa<Constant>(IE->getOperand(2)) && isa<Constant>(EI.getOperand(1))) {
 254         Worklist.AddValue(EI.getOperand(0));
 255         EI.setOperand(0, IE->getOperand(0));
 256         return &EI;
 257       }
 258     } else if (ShuffleVectorInst *SVI = dyn_cast<ShuffleVectorInst>(I)) {
 259       // If this is extracting an element from a shufflevector, figure out where
 260       // it came from and extract from the appropriate input element instead.
 261       if (ConstantInt *Elt = dyn_cast<ConstantInt>(EI.getOperand(1))) {
 262         int SrcIdx = SVI->getMaskValue(Elt->getZExtValue());
 263         Value *Src;
 264         unsigned LHSWidth =
 265           SVI->getOperand(0)->getType()->getVectorNumElements();
 266
 267         if (SrcIdx < 0)
 268           return ReplaceInstUsesWith(EI, UndefValue::get(EI.getType()));
 269         if (SrcIdx < (int)LHSWidth)
 270           Src = SVI->getOperand(0);
 271         else {
 272           SrcIdx -= LHSWidth;
 273           Src = SVI->getOperand(1);
 274         }
 275         Type *Int32Ty = Type::getInt32Ty(EI.getContext());
 276         return ExtractElementInst::Create(Src,
 277                                           ConstantInt::get(Int32Ty,
 278                                                            SrcIdx, false));
 279       }
 280     } else if (CastInst *CI = dyn_cast<CastInst>(I)) {
 281       // Canonicalize extractelement(cast) -> cast(extractelement)
 282       // bitcasts can change the number of vector elements and they cost nothing
 283       if (CI->hasOneUse() && (CI->getOpcode() != Instruction::BitCast)) {
 284         Value *EE = Builder->CreateExtractElement(CI->getOperand(0),
 285                                                   EI.getIndexOperand());
 286         Worklist.AddValue(EE);
 287         return CastInst::Create(CI->getOpcode(), EE, EI.getType());
 288       }
 289     } else if (SelectInst *SI = dyn_cast<SelectInst>(I)) {
 290       if (SI->hasOneUse()) {
 291         // TODO: For a select on vectors, it might be useful to do this if it
 292         // has multiple extractelement uses. For vector select, that seems to
 293         // fight the vectorizer.
 294
 295         // If we are extracting an element from a vector select or a select on
 296         // vectors, a select on the scalars extracted from the vector arguments.
 297         Value *TrueVal = SI->getTrueValue();
 298         Value *FalseVal = SI->getFalseValue();
 299
 300         Value *Cond = SI->getCondition();
 301         if (Cond->getType()->isVectorTy()) {
 302           Cond = Builder->CreateExtractElement(Cond,
 303                                                EI.getIndexOperand(),
 304                                                Cond->getName() + ".elt");
 305         }
 306
 307         Value *V1Elem
 308           = Builder->CreateExtractElement(TrueVal,
 309                                           EI.getIndexOperand(),
 310                                           TrueVal->getName() + ".elt");
 311
 312         Value *V2Elem
 313           = Builder->CreateExtractElement(FalseVal,
 314                                           EI.getIndexOperand(),
 315                                           FalseVal->getName() + ".elt");
 316         return SelectInst::Create(Cond,
 317                                   V1Elem,
 318                                   V2Elem,
 319                                   SI->getName() + ".elt");
 320       }
 321     }
 322   }
 323   return nullptr;
 324 }
 325
 326 /// CollectSingleShuffleElements - If V is a shuffle of values that ONLY returns
 327 /// elements from either LHS or RHS, return the shuffle mask and true.
 328 /// Otherwise, return false.
 329 static bool CollectSingleShuffleElements(Value *V, Value *LHS, Value *RHS,
 330                                          SmallVectorImpl<Constant*> &Mask) {
 331   assert(LHS->getType() == RHS->getType() &&
 332          "Invalid CollectSingleShuffleElements");
 333   unsigned NumElts = V->getType()->getVectorNumElements();
 334
 335   if (isa<UndefValue>(V)) {
 336     Mask.assign(NumElts, UndefValue::get(Type::getInt32Ty(V->getContext())));
 337     return true;
 338   }
 339
 340   if (V == LHS) {
 341     for (unsigned i = 0; i != NumElts; ++i)
 342       Mask.push_back(ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(V->getContext()), i));
 343     return true;
 344   }
 345
 346   if (V == RHS) {
 347     for (unsigned i = 0; i != NumElts; ++i)
 348       Mask.push_back(ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(V->getContext()),
 349                                       i+NumElts));
 350     return true;
 351   }
 352
 353   if (InsertElementInst *IEI = dyn_cast<InsertElementInst>(V)) {
 354     // If this is an insert of an extract from some other vector, include it.
 355     Value *VecOp    = IEI->getOperand(0);
 356     Value *ScalarOp = IEI->getOperand(1);
 357     Value *IdxOp    = IEI->getOperand(2);
 358
 359     if (!isa<ConstantInt>(IdxOp))
 360       return false;
 361     unsigned InsertedIdx = cast<ConstantInt>(IdxOp)->getZExtValue();
 362
 363     if (isa<UndefValue>(ScalarOp)) {  // inserting undef into vector.
 364       // Okay, we can handle this if the vector we are insertinting into is
 365       // transitively ok.
 366       if (CollectSingleShuffleElements(VecOp, LHS, RHS, Mask)) {
 367         // If so, update the mask to reflect the inserted undef.
 368         Mask[InsertedIdx] = UndefValue::get(Type::getInt32Ty(V->getContext()));
 369         return true;
 370       }
 371     } else if (ExtractElementInst *EI = dyn_cast<ExtractElementInst>(ScalarOp)){
 372       if (isa<ConstantInt>(EI->getOperand(1))) {
 373         unsigned ExtractedIdx =
 374         cast<ConstantInt>(EI->getOperand(1))->getZExtValue();
 375         unsigned NumLHSElts = LHS->getType()->getVectorNumElements();
 376
 377         // This must be extracting from either LHS or RHS.
 378         if (EI->getOperand(0) == LHS || EI->getOperand(0) == RHS) {
 379           // Okay, we can handle this if the vector we are insertinting into is
 380           // transitively ok.
 381           if (CollectSingleShuffleElements(VecOp, LHS, RHS, Mask)) {
 382             // If so, update the mask to reflect the inserted value.
 383             if (EI->getOperand(0) == LHS) {
 384               Mask[InsertedIdx % NumElts] =
 385               ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(V->getContext()),
 386                                ExtractedIdx);
 387             } else {
 388               assert(EI->getOperand(0) == RHS);
 389               Mask[InsertedIdx % NumElts] =
 390               ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(V->getContext()),
 391                                ExtractedIdx + NumLHSElts);
 392             }
 393             return true;
 394           }
 395         }
 396       }
 397     }
 398   }
 399
 400   return false;
 401 }
 402
 403
 404 /// We are building a shuffle to create V, which is a sequence of insertelement,
 405 /// extractelement pairs. If PermittedRHS is set, then we must either use it or
 406 /// not rely on the second vector source. Return an std::pair containing the
 407 /// left and right vectors of the proposed shuffle (or 0), and set the Mask
 408 /// parameter as required.
 409 ///
 410 /// Note: we intentionally don't try to fold earlier shuffles since they have
 411 /// often been chosen carefully to be efficiently implementable on the target.
 412 typedef std::pair<Value *, Value *> ShuffleOps;
 413
 414 static ShuffleOps CollectShuffleElements(Value *V,
 415                                          SmallVectorImpl<Constant *> &Mask,
 416                                          Value *PermittedRHS) {
 417   assert(V->getType()->isVectorTy() && "Invalid shuffle!");
 418   unsigned NumElts = cast<VectorType>(V->getType())->getNumElements();
 419
 420   if (isa<UndefValue>(V)) {
 421     Mask.assign(NumElts, UndefValue::get(Type::getInt32Ty(V->getContext())));
 422     return std::make_pair(
 423         PermittedRHS ? UndefValue::get(PermittedRHS->getType()) : V, nullptr);
 424   }
 425
 426   if (isa<ConstantAggregateZero>(V)) {
 427     Mask.assign(NumElts, ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(V->getContext()),0));
 428     return std::make_pair(V, nullptr);
 429   }
 430
 431   if (InsertElementInst *IEI = dyn_cast<InsertElementInst>(V)) {
 432     // If this is an insert of an extract from some other vector, include it.
 433     Value *VecOp    = IEI->getOperand(0);
 434     Value *ScalarOp = IEI->getOperand(1);
 435     Value *IdxOp    = IEI->getOperand(2);
 436
 437     if (ExtractElementInst *EI = dyn_cast<ExtractElementInst>(ScalarOp)) {
 438       if (isa<ConstantInt>(EI->getOperand(1)) && isa<ConstantInt>(IdxOp)) {
 439         unsigned ExtractedIdx =
 440           cast<ConstantInt>(EI->getOperand(1))->getZExtValue();
 441         unsigned InsertedIdx = cast<ConstantInt>(IdxOp)->getZExtValue();
 442
 443         // Either the extracted from or inserted into vector must be RHSVec,
 444         // otherwise we'd end up with a shuffle of three inputs.
 445         if (EI->getOperand(0) == PermittedRHS || PermittedRHS == nullptr) {
 446           Value *RHS = EI->getOperand(0);
 447           ShuffleOps LR = CollectShuffleElements(VecOp, Mask, RHS);
 448           assert(LR.second == nullptr || LR.second == RHS);
 449
 450           if (LR.first->getType() != RHS->getType()) {
 451             // We tried our best, but we can't find anything compatible with RHS
 452             // further up the chain. Return a trivial shuffle.
 453             for (unsigned i = 0; i < NumElts; ++i)
 454               Mask[i] = ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(V->getContext()), i);
 455             return std::make_pair(V, nullptr);
 456           }
 457
 458           unsigned NumLHSElts = RHS->getType()->getVectorNumElements();
 459           Mask[InsertedIdx % NumElts] =
 460             ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(V->getContext()),
 461                              NumLHSElts+ExtractedIdx);
 462           return std::make_pair(LR.first, RHS);
 463         }
 464
 465         if (VecOp == PermittedRHS) {
 466           // We've gone as far as we can: anything on the other side of the
 467           // extractelement will already have been converted into a shuffle.
 468           unsigned NumLHSElts =
 469               EI->getOperand(0)->getType()->getVectorNumElements();
 470           for (unsigned i = 0; i != NumElts; ++i)
 471             Mask.push_back(ConstantInt::get(
 472                 Type::getInt32Ty(V->getContext()),
 473                 i == InsertedIdx ? ExtractedIdx : NumLHSElts + i));
 474           return std::make_pair(EI->getOperand(0), PermittedRHS);
 475         }
 476
 477         // If this insertelement is a chain that comes from exactly these two
 478         // vectors, return the vector and the effective shuffle.
 479         if (EI->getOperand(0)->getType() == PermittedRHS->getType() &&
 480             CollectSingleShuffleElements(IEI, EI->getOperand(0), PermittedRHS,
 481                                          Mask))
 482           return std::make_pair(EI->getOperand(0), PermittedRHS);
 483       }
 484     }
 485   }
 486
 487   // Otherwise, can't do anything fancy.  Return an identity vector.
 488   for (unsigned i = 0; i != NumElts; ++i)
 489     Mask.push_back(ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(V->getContext()), i));
 490   return std::make_pair(V, nullptr);
 491 }
 492
 493 /// Try to find redundant insertvalue instructions, like the following ones:
 494 ///  %0 = insertvalue { i8, i32 } undef, i8 %x, 0
 495 ///  %1 = insertvalue { i8, i32 } %0,    i8 %y, 0
 496 /// Here the second instruction inserts values at the same indices, as the
 497 /// first one, making the first one redundant.
 498 /// It should be transformed to:
 499 ///  %0 = insertvalue { i8, i32 } undef, i8 %y, 0
 500 Instruction *InstCombiner::visitInsertValueInst(InsertValueInst &I) {
 501   bool IsRedundant = false;
 502   ArrayRef<unsigned int> FirstIndices = I.getIndices();
 503
 504   // If there is a chain of insertvalue instructions (each of them except the
 505   // last one has only one use and it's another insertvalue insn from this
 506   // chain), check if any of the 'children' uses the same indices as the first
 507   // instruction. In this case, the first one is redundant.
 508   Value *V = &I;
 509   unsigned int Depth = 0;
 510   while (V->hasOneUse() && Depth < 10) {
 511     User *U = V->user_back();
 512     InsertValueInst *UserInsInst = dyn_cast<InsertValueInst>(U);
 513     if (!UserInsInst || U->getType() != I.getType()) {
 514       break;
 515     }
 516     if (UserInsInst->getIndices() == FirstIndices) {
 517       IsRedundant = true;
 518       break;
 519     }
 520     V = UserInsInst;
 521     Depth++;
 522   }
 523
 524   if (IsRedundant)
 525     return ReplaceInstUsesWith(I, I.getOperand(0));
 526   return nullptr;
 527 }
 528
 529 Instruction *InstCombiner::visitInsertElementInst(InsertElementInst &IE) {
 530   Value *VecOp    = IE.getOperand(0);
 531   Value *ScalarOp = IE.getOperand(1);
 532   Value *IdxOp    = IE.getOperand(2);
 533
 534   // Inserting an undef or into an undefined place, remove this.
 535   if (isa<UndefValue>(ScalarOp) || isa<UndefValue>(IdxOp))
 536     ReplaceInstUsesWith(IE, VecOp);
 537
 538   // If the inserted element was extracted from some other vector, and if the
 539   // indexes are constant, try to turn this into a shufflevector operation.
 540   if (ExtractElementInst *EI = dyn_cast<ExtractElementInst>(ScalarOp)) {
 541     if (isa<ConstantInt>(EI->getOperand(1)) && isa<ConstantInt>(IdxOp)) {
 542       unsigned NumInsertVectorElts = IE.getType()->getNumElements();
 543       unsigned NumExtractVectorElts =
 544           EI->getOperand(0)->getType()->getVectorNumElements();
 545       unsigned ExtractedIdx =
 546         cast<ConstantInt>(EI->getOperand(1))->getZExtValue();
 547       unsigned InsertedIdx = cast<ConstantInt>(IdxOp)->getZExtValue();
 548
 549       if (ExtractedIdx >= NumExtractVectorElts) // Out of range extract.
 550         return ReplaceInstUsesWith(IE, VecOp);
 551
 552       if (InsertedIdx >= NumInsertVectorElts)  // Out of range insert.
 553         return ReplaceInstUsesWith(IE, UndefValue::get(IE.getType()));
 554
 555       // If we are extracting a value from a vector, then inserting it right
 556       // back into the same place, just use the input vector.
 557       if (EI->getOperand(0) == VecOp && ExtractedIdx == InsertedIdx)
 558         return ReplaceInstUsesWith(IE, VecOp);
 559
 560       // If this insertelement isn't used by some other insertelement, turn it
 561       // (and any insertelements it points to), into one big shuffle.
 562       if (!IE.hasOneUse() || !isa<InsertElementInst>(IE.user_back())) {
 563         SmallVector<Constant*, 16> Mask;
 564         ShuffleOps LR = CollectShuffleElements(&IE, Mask, nullptr);
 565
 566         // The proposed shuffle may be trivial, in which case we shouldn't
 567         // perform the combine.
 568         if (LR.first != &IE && LR.second != &IE) {
 569           // We now have a shuffle of LHS, RHS, Mask.
 570           if (LR.second == nullptr)
 571             LR.second = UndefValue::get(LR.first->getType());
 572           return new ShuffleVectorInst(LR.first, LR.second,
 573                                        ConstantVector::get(Mask));
 574         }
 575       }
 576     }
 577   }
 578
 579   unsigned VWidth = cast<VectorType>(VecOp->getType())->getNumElements();
 580   APInt UndefElts(VWidth, 0);
 581   APInt AllOnesEltMask(APInt::getAllOnesValue(VWidth));
 582   if (Value *V = SimplifyDemandedVectorElts(&IE, AllOnesEltMask, UndefElts)) {
 583     if (V != &IE)
 584       return ReplaceInstUsesWith(IE, V);
 585     return &IE;
 586   }
 587
 588   return nullptr;
 589 }
 590
 591 /// Return true if we can evaluate the specified expression tree if the vector
 592 /// elements were shuffled in a different order.
 593 static bool CanEvaluateShuffled(Value *V, ArrayRef<int> Mask,
 594                                 unsigned Depth = 5) {
 595   // We can always reorder the elements of a constant.
 596   if (isa<Constant>(V))
 597     return true;
 598
 599   // We won't reorder vector arguments. No IPO here.
 600   Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V);
 601   if (!I) return false;
 602
 603   // Two users may expect different orders of the elements. Don't try it.
 604   if (!I->hasOneUse())
 605     return false;
 606
 607   if (Depth == 0) return false;
 608
 609   switch (I->getOpcode()) {
 610     case Instruction::Add:
 611     case Instruction::FAdd:
 612     case Instruction::Sub:
 613     case Instruction::FSub:
 614     case Instruction::Mul:
 615     case Instruction::FMul:
 616     case Instruction::UDiv:
 617     case Instruction::SDiv:
 618     case Instruction::FDiv:
 619     case Instruction::URem:
 620     case Instruction::SRem:
 621     case Instruction::FRem:
 622     case Instruction::Shl:
 623     case Instruction::LShr:
 624     case Instruction::AShr:
 625     case Instruction::And:
 626     case Instruction::Or:
 627     case Instruction::Xor:
 628     case Instruction::ICmp:
 629     case Instruction::FCmp:
 630     case Instruction::Trunc:
 631     case Instruction::ZExt:
 632     case Instruction::SExt:
 633     case Instruction::FPToUI:
 634     case Instruction::FPToSI:
 635     case Instruction::UIToFP:
 636     case Instruction::SIToFP:
 637     case Instruction::FPTrunc:
 638     case Instruction::FPExt:
 639     case Instruction::GetElementPtr: {
 640       for (int i = 0, e = I->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 641         if (!CanEvaluateShuffled(I->getOperand(i), Mask, Depth-1))
 642           return false;
 643       }
 644       return true;
 645     }
 646     case Instruction::InsertElement: {
 647       ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(I->getOperand(2));
 648       if (!CI) return false;
 649       int ElementNumber = CI->getLimitedValue();
 650
 651       // Verify that 'CI' does not occur twice in Mask. A single 'insertelement'
 652       // can't put an element into multiple indices.
 653       bool SeenOnce = false;
 654       for (int i = 0, e = Mask.size(); i != e; ++i) {
 655         if (Mask[i] == ElementNumber) {
 656           if (SeenOnce)
 657             return false;
 658           SeenOnce = true;
 659         }
 660       }
 661       return CanEvaluateShuffled(I->getOperand(0), Mask, Depth-1);
 662     }
 663   }
 664   return false;
 665 }
 666
 667 /// Rebuild a new instruction just like 'I' but with the new operands given.
 668 /// In the event of type mismatch, the type of the operands is correct.
 669 static Value *BuildNew(Instruction *I, ArrayRef<Value*> NewOps) {
 670   // We don't want to use the IRBuilder here because we want the replacement
 671   // instructions to appear next to 'I', not the builder's insertion point.
 672   switch (I->getOpcode()) {
 673     case Instruction::Add:
 674     case Instruction::FAdd:
 675     case Instruction::Sub:
 676     case Instruction::FSub:
 677     case Instruction::Mul:
 678     case Instruction::FMul:
 679     case Instruction::UDiv:
 680     case Instruction::SDiv:
 681     case Instruction::FDiv:
 682     case Instruction::URem:
 683     case Instruction::SRem:
 684     case Instruction::FRem:
 685     case Instruction::Shl:
 686     case Instruction::LShr:
 687     case Instruction::AShr:
 688     case Instruction::And:
 689     case Instruction::Or:
 690     case Instruction::Xor: {
 691       BinaryOperator *BO = cast<BinaryOperator>(I);
 692       assert(NewOps.size() == 2 && "binary operator with #ops != 2");
 693       BinaryOperator *New =
 694           BinaryOperator::Create(cast<BinaryOperator>(I)->getOpcode(),
 695                                  NewOps[0], NewOps[1], "", BO);
 696       if (isa<OverflowingBinaryOperator>(BO)) {
 697         New->setHasNoUnsignedWrap(BO->hasNoUnsignedWrap());
 698         New->setHasNoSignedWrap(BO->hasNoSignedWrap());
 699       }
 700       if (isa<PossiblyExactOperator>(BO)) {
 701         New->setIsExact(BO->isExact());
 702       }
 703       if (isa<FPMathOperator>(BO))
 704         New->copyFastMathFlags(I);
 705       return New;
 706     }
 707     case Instruction::ICmp:
 708       assert(NewOps.size() == 2 && "icmp with #ops != 2");
 709       return new ICmpInst(I, cast<ICmpInst>(I)->getPredicate(),
 710                           NewOps[0], NewOps[1]);
 711     case Instruction::FCmp:
 712       assert(NewOps.size() == 2 && "fcmp with #ops != 2");
 713       return new FCmpInst(I, cast<FCmpInst>(I)->getPredicate(),
 714                           NewOps[0], NewOps[1]);
 715     case Instruction::Trunc:
 716     case Instruction::ZExt:
 717     case Instruction::SExt:
 718     case Instruction::FPToUI:
 719     case Instruction::FPToSI:
 720     case Instruction::UIToFP:
 721     case Instruction::SIToFP:
 722     case Instruction::FPTrunc:
 723     case Instruction::FPExt: {
 724       // It's possible that the mask has a different number of elements from
 725       // the original cast. We recompute the destination type to match the mask.
 726       Type *DestTy =
 727           VectorType::get(I->getType()->getScalarType(),
 728                           NewOps[0]->getType()->getVectorNumElements());
 729       assert(NewOps.size() == 1 && "cast with #ops != 1");
 730       return CastInst::Create(cast<CastInst>(I)->getOpcode(), NewOps[0], DestTy,
 731                               "", I);
 732     }
 733     case Instruction::GetElementPtr: {
 734       Value *Ptr = NewOps[0];
 735       ArrayRef<Value*> Idx = NewOps.slice(1);
 736       GetElementPtrInst *GEP = GetElementPtrInst::Create(Ptr, Idx, "", I);
 737       GEP->setIsInBounds(cast<GetElementPtrInst>(I)->isInBounds());
 738       return GEP;
 739     }
 740   }
 741   llvm_unreachable("failed to rebuild vector instructions");
 742 }
 743
 744 Value *
 745 InstCombiner::EvaluateInDifferentElementOrder(Value *V, ArrayRef<int> Mask) {
 746   // Mask.size() does not need to be equal to the number of vector elements.
 747
 748   assert(V->getType()->isVectorTy() && "can't reorder non-vector elements");
 749   if (isa<UndefValue>(V)) {
 750     return UndefValue::get(VectorType::get(V->getType()->getScalarType(),
 751                                            Mask.size()));
 752   }
 753   if (isa<ConstantAggregateZero>(V)) {
 754     return ConstantAggregateZero::get(
 755                VectorType::get(V->getType()->getScalarType(),
 756                                Mask.size()));
 757   }
 758   if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(V)) {
 759     SmallVector<Constant *, 16> MaskValues;
 760     for (int i = 0, e = Mask.size(); i != e; ++i) {
 761       if (Mask[i] == -1)
 762         MaskValues.push_back(UndefValue::get(Builder->getInt32Ty()));
 763       else
 764         MaskValues.push_back(Builder->getInt32(Mask[i]));
 765     }
 766     return ConstantExpr::getShuffleVector(C, UndefValue::get(C->getType()),
 767                                           ConstantVector::get(MaskValues));
 768   }
 769
 770   Instruction *I = cast<Instruction>(V);
 771   switch (I->getOpcode()) {
 772     case Instruction::Add:
 773     case Instruction::FAdd:
 774     case Instruction::Sub:
 775     case Instruction::FSub:
 776     case Instruction::Mul:
 777     case Instruction::FMul:
 778     case Instruction::UDiv:
 779     case Instruction::SDiv:
 780     case Instruction::FDiv:
 781     case Instruction::URem:
 782     case Instruction::SRem:
 783     case Instruction::FRem:
 784     case Instruction::Shl:
 785     case Instruction::LShr:
 786     case Instruction::AShr:
 787     case Instruction::And:
 788     case Instruction::Or:
 789     case Instruction::Xor:
 790     case Instruction::ICmp:
 791     case Instruction::FCmp:
 792     case Instruction::Trunc:
 793     case Instruction::ZExt:
 794     case Instruction::SExt:
 795     case Instruction::FPToUI:
 796     case Instruction::FPToSI:
 797     case Instruction::UIToFP:
 798     case Instruction::SIToFP:
 799     case Instruction::FPTrunc:
 800     case Instruction::FPExt:
 801     case Instruction::Select:
 802     case Instruction::GetElementPtr: {
 803       SmallVector<Value*, 8> NewOps;
 804       bool NeedsRebuild = (Mask.size() != I->getType()->getVectorNumElements());
 805       for (int i = 0, e = I->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 806         Value *V = EvaluateInDifferentElementOrder(I->getOperand(i), Mask);
 807         NewOps.push_back(V);
 808         NeedsRebuild |= (V != I->getOperand(i));
 809       }
 810       if (NeedsRebuild) {
 811         return BuildNew(I, NewOps);
 812       }
 813       return I;
 814     }
 815     case Instruction::InsertElement: {
 816       int Element = cast<ConstantInt>(I->getOperand(2))->getLimitedValue();
 817
 818       // The insertelement was inserting at Element. Figure out which element
 819       // that becomes after shuffling. The answer is guaranteed to be unique
 820       // by CanEvaluateShuffled.
 821       bool Found = false;
 822       int Index = 0;
 823       for (int e = Mask.size(); Index != e; ++Index) {
 824         if (Mask[Index] == Element) {
 825           Found = true;
 826           break;
 827         }
 828       }
 829
 830       // If element is not in Mask, no need to handle the operand 1 (element to
 831       // be inserted). Just evaluate values in operand 0 according to Mask.
 832       if (!Found)
 833         return EvaluateInDifferentElementOrder(I->getOperand(0), Mask);
 834
 835       Value *V = EvaluateInDifferentElementOrder(I->getOperand(0), Mask);
 836       return InsertElementInst::Create(V, I->getOperand(1),
 837                                        Builder->getInt32(Index), "", I);
 838     }
 839   }
 840   llvm_unreachable("failed to reorder elements of vector instruction!");
 841 }
 842
 843 Instruction *InstCombiner::visitShuffleVectorInst(ShuffleVectorInst &SVI) {
 844   Value *LHS = SVI.getOperand(0);
 845   Value *RHS = SVI.getOperand(1);
 846   SmallVector<int, 16> Mask = SVI.getShuffleMask();
 847
 848   bool MadeChange = false;
 849
 850   // Undefined shuffle mask -> undefined value.
 851   if (isa<UndefValue>(SVI.getOperand(2)))
 852     return ReplaceInstUsesWith(SVI, UndefValue::get(SVI.getType()));
 853
 854   unsigned VWidth = cast<VectorType>(SVI.getType())->getNumElements();
 855
 856   APInt UndefElts(VWidth, 0);
 857   APInt AllOnesEltMask(APInt::getAllOnesValue(VWidth));
 858   if (Value *V = SimplifyDemandedVectorElts(&SVI, AllOnesEltMask, UndefElts)) {
 859     if (V != &SVI)
 860       return ReplaceInstUsesWith(SVI, V);
 861     LHS = SVI.getOperand(0);
 862     RHS = SVI.getOperand(1);
 863     MadeChange = true;
 864   }
 865
 866   unsigned LHSWidth = cast<VectorType>(LHS->getType())->getNumElements();
 867
 868   // Canonicalize shuffle(x    ,x,mask) -> shuffle(x, undef,mask')
 869   // Canonicalize shuffle(undef,x,mask) -> shuffle(x, undef,mask').
 870   if (LHS == RHS || isa<UndefValue>(LHS)) {
 871     if (isa<UndefValue>(LHS) && LHS == RHS) {
 872       // shuffle(undef,undef,mask) -> undef.
 873       Value *Result = (VWidth == LHSWidth)
 874                       ? LHS : UndefValue::get(SVI.getType());
 875       return ReplaceInstUsesWith(SVI, Result);
 876     }
 877
 878     // Remap any references to RHS to use LHS.
 879     SmallVector<Constant*, 16> Elts;
 880     for (unsigned i = 0, e = LHSWidth; i != VWidth; ++i) {
 881       if (Mask[i] < 0) {
 882         Elts.push_back(UndefValue::get(Type::getInt32Ty(SVI.getContext())));
 883         continue;
 884       }
 885
 886       if ((Mask[i] >= (int)e && isa<UndefValue>(RHS)) ||
 887           (Mask[i] <  (int)e && isa<UndefValue>(LHS))) {
 888         Mask[i] = -1;     // Turn into undef.
 889         Elts.push_back(UndefValue::get(Type::getInt32Ty(SVI.getContext())));
 890       } else {
 891         Mask[i] = Mask[i] % e;  // Force to LHS.
 892         Elts.push_back(ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(SVI.getContext()),
 893                                         Mask[i]));
 894       }
 895     }
 896     SVI.setOperand(0, SVI.getOperand(1));
 897     SVI.setOperand(1, UndefValue::get(RHS->getType()));
 898     SVI.setOperand(2, ConstantVector::get(Elts));
 899     LHS = SVI.getOperand(0);
 900     RHS = SVI.getOperand(1);
 901     MadeChange = true;
 902   }
 903
 904   if (VWidth == LHSWidth) {
 905     // Analyze the shuffle, are the LHS or RHS and identity shuffles?
 906     bool isLHSID = true, isRHSID = true;
 907
 908     for (unsigned i = 0, e = Mask.size(); i != e; ++i) {
 909       if (Mask[i] < 0) continue;  // Ignore undef values.
 910       // Is this an identity shuffle of the LHS value?
 911       isLHSID &= (Mask[i] == (int)i);
 912
 913       // Is this an identity shuffle of the RHS value?
 914       isRHSID &= (Mask[i]-e == i);
 915     }
 916
 917     // Eliminate identity shuffles.
 918     if (isLHSID) return ReplaceInstUsesWith(SVI, LHS);
 919     if (isRHSID) return ReplaceInstUsesWith(SVI, RHS);
 920   }
 921
 922   if (isa<UndefValue>(RHS) && CanEvaluateShuffled(LHS, Mask)) {
 923     Value *V = EvaluateInDifferentElementOrder(LHS, Mask);
 924     return ReplaceInstUsesWith(SVI, V);
 925   }
 926
 927   // If the LHS is a shufflevector itself, see if we can combine it with this
 928   // one without producing an unusual shuffle.
 929   // Cases that might be simplified:
 930   // 1.
 931   // x1=shuffle(v1,v2,mask1)
 932   //  x=shuffle(x1,undef,mask)
 933   //        ==>
 934   //  x=shuffle(v1,undef,newMask)
 935   // newMask[i] = (mask[i] < x1.size()) ? mask1[mask[i]] : -1
 936   // 2.
 937   // x1=shuffle(v1,undef,mask1)
 938   //  x=shuffle(x1,x2,mask)
 939   // where v1.size() == mask1.size()
 940   //        ==>
 941   //  x=shuffle(v1,x2,newMask)
 942   // newMask[i] = (mask[i] < x1.size()) ? mask1[mask[i]] : mask[i]
 943   // 3.
 944   // x2=shuffle(v2,undef,mask2)
 945   //  x=shuffle(x1,x2,mask)
 946   // where v2.size() == mask2.size()
 947   //        ==>
 948   //  x=shuffle(x1,v2,newMask)
 949   // newMask[i] = (mask[i] < x1.size())
 950   //              ? mask[i] : mask2[mask[i]-x1.size()]+x1.size()
 951   // 4.
 952   // x1=shuffle(v1,undef,mask1)
 953   // x2=shuffle(v2,undef,mask2)
 954   //  x=shuffle(x1,x2,mask)
 955   // where v1.size() == v2.size()
 956   //        ==>
 957   //  x=shuffle(v1,v2,newMask)
 958   // newMask[i] = (mask[i] < x1.size())
 959   //              ? mask1[mask[i]] : mask2[mask[i]-x1.size()]+v1.size()
 960   //
 961   // Here we are really conservative:
 962   // we are absolutely afraid of producing a shuffle mask not in the input
 963   // program, because the code gen may not be smart enough to turn a merged
 964   // shuffle into two specific shuffles: it may produce worse code.  As such,
 965   // we only merge two shuffles if the result is either a splat or one of the
 966   // input shuffle masks.  In this case, merging the shuffles just removes
 967   // one instruction, which we know is safe.  This is good for things like
 968   // turning: (splat(splat)) -> splat, or
 969   // merge(V[0..n], V[n+1..2n]) -> V[0..2n]
 970   ShuffleVectorInst* LHSShuffle = dyn_cast<ShuffleVectorInst>(LHS);
 971   ShuffleVectorInst* RHSShuffle = dyn_cast<ShuffleVectorInst>(RHS);
 972   if (LHSShuffle)
 973     if (!isa<UndefValue>(LHSShuffle->getOperand(1)) && !isa<UndefValue>(RHS))
 974       LHSShuffle = nullptr;
 975   if (RHSShuffle)
 976     if (!isa<UndefValue>(RHSShuffle->getOperand(1)))
 977       RHSShuffle = nullptr;
 978   if (!LHSShuffle && !RHSShuffle)
 979     return MadeChange ? &SVI : nullptr;
 980
 981   Value* LHSOp0 = nullptr;
 982   Value* LHSOp1 = nullptr;
 983   Value* RHSOp0 = nullptr;
 984   unsigned LHSOp0Width = 0;
 985   unsigned RHSOp0Width = 0;
 986   if (LHSShuffle) {
 987     LHSOp0 = LHSShuffle->getOperand(0);
 988     LHSOp1 = LHSShuffle->getOperand(1);
 989     LHSOp0Width = cast<VectorType>(LHSOp0->getType())->getNumElements();
 990   }
 991   if (RHSShuffle) {
 992     RHSOp0 = RHSShuffle->getOperand(0);
 993     RHSOp0Width = cast<VectorType>(RHSOp0->getType())->getNumElements();
 994   }
 995   Value* newLHS = LHS;
 996   Value* newRHS = RHS;
 997   if (LHSShuffle) {
 998     // case 1
 999     if (isa<UndefValue>(RHS)) {
1000       newLHS = LHSOp0;
1001       newRHS = LHSOp1;
1002     }
1003     // case 2 or 4
1004     else if (LHSOp0Width == LHSWidth) {
1005       newLHS = LHSOp0;
1006     }
1007   }
1008   // case 3 or 4
1009   if (RHSShuffle && RHSOp0Width == LHSWidth) {
1010     newRHS = RHSOp0;
1011   }
1012   // case 4
1013   if (LHSOp0 == RHSOp0) {
1014     newLHS = LHSOp0;
1015     newRHS = nullptr;
1016   }
1017
1018   if (newLHS == LHS && newRHS == RHS)
1019     return MadeChange ? &SVI : nullptr;
1020
1021   SmallVector<int, 16> LHSMask;
1022   SmallVector<int, 16> RHSMask;
1023   if (newLHS != LHS)
1024     LHSMask = LHSShuffle->getShuffleMask();
1025   if (RHSShuffle && newRHS != RHS)
1026     RHSMask = RHSShuffle->getShuffleMask();
1027
1028   unsigned newLHSWidth = (newLHS != LHS) ? LHSOp0Width : LHSWidth;
1029   SmallVector<int, 16> newMask;
1030   bool isSplat = true;
1031   int SplatElt = -1;
1032   // Create a new mask for the new ShuffleVectorInst so that the new
1033   // ShuffleVectorInst is equivalent to the original one.
1034   for (unsigned i = 0; i < VWidth; ++i) {
1035     int eltMask;
1036     if (Mask[i] < 0) {
1037       // This element is an undef value.
1038       eltMask = -1;
1039     } else if (Mask[i] < (int)LHSWidth) {
1040       // This element is from left hand side vector operand.
1041       //
1042       // If LHS is going to be replaced (case 1, 2, or 4), calculate the
1043       // new mask value for the element.
1044       if (newLHS != LHS) {
1045         eltMask = LHSMask[Mask[i]];
1046         // If the value selected is an undef value, explicitly specify it
1047         // with a -1 mask value.
1048         if (eltMask >= (int)LHSOp0Width && isa<UndefValue>(LHSOp1))
1049           eltMask = -1;
1050       } else
1051         eltMask = Mask[i];
1052     } else {
1053       // This element is from right hand side vector operand
1054       //
1055       // If the value selected is an undef value, explicitly specify it
1056       // with a -1 mask value. (case 1)
1057       if (isa<UndefValue>(RHS))
1058         eltMask = -1;
1059       // If RHS is going to be replaced (case 3 or 4), calculate the
1060       // new mask value for the element.
1061       else if (newRHS != RHS) {
1062         eltMask = RHSMask[Mask[i]-LHSWidth];
1063         // If the value selected is an undef value, explicitly specify it
1064         // with a -1 mask value.
1065         if (eltMask >= (int)RHSOp0Width) {
1066           assert(isa<UndefValue>(RHSShuffle->getOperand(1))
1067                  && "should have been check above");
1068           eltMask = -1;
1069         }
1070       } else
1071         eltMask = Mask[i]-LHSWidth;
1072
1073       // If LHS's width is changed, shift the mask value accordingly.
1074       // If newRHS == NULL, i.e. LHSOp0 == RHSOp0, we want to remap any
1075       // references from RHSOp0 to LHSOp0, so we don't need to shift the mask.
1076       // If newRHS == newLHS, we want to remap any references from newRHS to
1077       // newLHS so that we can properly identify splats that may occur due to
1078       // obfuscation across the two vectors.
1079       if (eltMask >= 0 && newRHS != nullptr && newLHS != newRHS)
1080         eltMask += newLHSWidth;
1081     }
1082
1083     // Check if this could still be a splat.
1084     if (eltMask >= 0) {
1085       if (SplatElt >= 0 && SplatElt != eltMask)
1086         isSplat = false;
1087       SplatElt = eltMask;
1088     }
1089
1090     newMask.push_back(eltMask);
1091   }
1092
1093   // If the result mask is equal to one of the original shuffle masks,
1094   // or is a splat, do the replacement.
1095   if (isSplat || newMask == LHSMask || newMask == RHSMask || newMask == Mask) {
1096     SmallVector<Constant*, 16> Elts;
1097     Type *Int32Ty = Type::getInt32Ty(SVI.getContext());
1098     for (unsigned i = 0, e = newMask.size(); i != e; ++i) {
1099       if (newMask[i] < 0) {
1100         Elts.push_back(UndefValue::get(Int32Ty));
1101       } else {
1102         Elts.push_back(ConstantInt::get(Int32Ty, newMask[i]));
1103       }
1104     }
1105     if (!newRHS)
1106       newRHS = UndefValue::get(newLHS->getType());
1107     return new ShuffleVectorInst(newLHS, newRHS, ConstantVector::get(Elts));
1108   }
1109
1110   return MadeChange ? &SVI : nullptr;
1111 }