lib/Transforms/Scalar/InstructionCombining.cpp

   1 //===- InstructionCombining.cpp - Combine multiple instructions -----------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
   6 // the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // InstructionCombining - Combine instructions to form fewer, simple
  11 // instructions.  This pass does not modify the CFG This pass is where algebraic
  12 // simplification happens.
  13 //
  14 // This pass combines things like:
  15 //    %Y = add int 1, %X
  16 //    %Z = add int 1, %Y
  17 // into:
  18 //    %Z = add int 2, %X
  19 //
  20 // This is a simple worklist driven algorithm.
  21 //
  22 // This pass guarantees that the following canonicalizations are performed on
  23 // the program:
  24 //    1. If a binary operator has a constant operand, it is moved to the RHS
  25 //    2. Bitwise operators with constant operands are always grouped so that
  26 //       shifts are performed first, then or's, then and's, then xor's.
  27 //    3. SetCC instructions are converted from <,>,<=,>= to ==,!= if possible
  28 //    4. All SetCC instructions on boolean values are replaced with logical ops
  29 //    5. add X, X is represented as (X*2) => (X << 1)
  30 //    6. Multiplies with a power-of-two constant argument are transformed into
  31 //       shifts.
  32 //    N. This list is incomplete
  33 //
  34 //===----------------------------------------------------------------------===//
  35
  36 #define DEBUG_TYPE "instcombine"
  37 #include "llvm/Transforms/Scalar.h"
  38 #include "llvm/Instructions.h"
  39 #include "llvm/Intrinsics.h"
  40 #include "llvm/Pass.h"
  41 #include "llvm/Constants.h"
  42 #include "llvm/DerivedTypes.h"
  43 #include "llvm/GlobalVariable.h"
  44 #include "llvm/Target/TargetData.h"
  45 #include "llvm/Transforms/Utils/BasicBlockUtils.h"
  46 #include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
  47 #include "llvm/Support/CallSite.h"
  48 #include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
  49 #include "llvm/Support/InstIterator.h"
  50 #include "llvm/Support/InstVisitor.h"
  51 #include "Support/Debug.h"
  52 #include "Support/Statistic.h"
  53 #include <algorithm>
  54 using namespace llvm;
  55
  56 namespace {
  57   Statistic<> NumCombined ("instcombine", "Number of insts combined");
  58   Statistic<> NumConstProp("instcombine", "Number of constant folds");
  59   Statistic<> NumDeadInst ("instcombine", "Number of dead inst eliminated");
  60
  61   class InstCombiner : public FunctionPass,
  62                        public InstVisitor<InstCombiner, Instruction*> {
  63     // Worklist of all of the instructions that need to be simplified.
  64     std::vector<Instruction*> WorkList;
  65     TargetData *TD;
  66
  67     /// AddUsersToWorkList - When an instruction is simplified, add all users of
  68     /// the instruction to the work lists because they might get more simplified
  69     /// now.
  70     ///
  71     void AddUsersToWorkList(Instruction &I) {
  72       for (Value::use_iterator UI = I.use_begin(), UE = I.use_end();
  73            UI != UE; ++UI)
  74         WorkList.push_back(cast<Instruction>(*UI));
  75     }
  76
  77     /// AddUsesToWorkList - When an instruction is simplified, add operands to
  78     /// the work lists because they might get more simplified now.
  79     ///
  80     void AddUsesToWorkList(Instruction &I) {
  81       for (unsigned i = 0, e = I.getNumOperands(); i != e; ++i)
  82         if (Instruction *Op = dyn_cast<Instruction>(I.getOperand(i)))
  83           WorkList.push_back(Op);
  84     }
  85
  86     // removeFromWorkList - remove all instances of I from the worklist.
  87     void removeFromWorkList(Instruction *I);
  88   public:
  89     virtual bool runOnFunction(Function &F);
  90
  91     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
  92       AU.addRequired<TargetData>();
  93       AU.setPreservesCFG();
  94     }
  95
  96     TargetData &getTargetData() const { return *TD; }
  97
  98     // Visitation implementation - Implement instruction combining for different
  99     // instruction types.  The semantics are as follows:
 100     // Return Value:
 101     //    null        - No change was made
 102     //     I          - Change was made, I is still valid, I may be dead though
 103     //   otherwise    - Change was made, replace I with returned instruction
 104     //
 105     Instruction *visitAdd(BinaryOperator &I);
 106     Instruction *visitSub(BinaryOperator &I);
 107     Instruction *visitMul(BinaryOperator &I);
 108     Instruction *visitDiv(BinaryOperator &I);
 109     Instruction *visitRem(BinaryOperator &I);
 110     Instruction *visitAnd(BinaryOperator &I);
 111     Instruction *visitOr (BinaryOperator &I);
 112     Instruction *visitXor(BinaryOperator &I);
 113     Instruction *visitSetCondInst(BinaryOperator &I);
 114     Instruction *visitShiftInst(ShiftInst &I);
 115     Instruction *visitCastInst(CastInst &CI);
 116     Instruction *visitSelectInst(SelectInst &CI);
 117     Instruction *visitCallInst(CallInst &CI);
 118     Instruction *visitInvokeInst(InvokeInst &II);
 119     Instruction *visitPHINode(PHINode &PN);
 120     Instruction *visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &GEP);
 121     Instruction *visitAllocationInst(AllocationInst &AI);
 122     Instruction *visitFreeInst(FreeInst &FI);
 123     Instruction *visitLoadInst(LoadInst &LI);
 124     Instruction *visitBranchInst(BranchInst &BI);
 125
 126     // visitInstruction - Specify what to return for unhandled instructions...
 127     Instruction *visitInstruction(Instruction &I) { return 0; }
 128
 129   private:
 130     Instruction *visitCallSite(CallSite CS);
 131     bool transformConstExprCastCall(CallSite CS);
 132
 133   public:
 134     // InsertNewInstBefore - insert an instruction New before instruction Old
 135     // in the program.  Add the new instruction to the worklist.
 136     //
 137     Value *InsertNewInstBefore(Instruction *New, Instruction &Old) {
 138       assert(New && New->getParent() == 0 &&
 139              "New instruction already inserted into a basic block!");
 140       BasicBlock *BB = Old.getParent();
 141       BB->getInstList().insert(&Old, New);  // Insert inst
 142       WorkList.push_back(New);              // Add to worklist
 143       return New;
 144     }
 145
 146     // ReplaceInstUsesWith - This method is to be used when an instruction is
 147     // found to be dead, replacable with another preexisting expression.  Here
 148     // we add all uses of I to the worklist, replace all uses of I with the new
 149     // value, then return I, so that the inst combiner will know that I was
 150     // modified.
 151     //
 152     Instruction *ReplaceInstUsesWith(Instruction &I, Value *V) {
 153       AddUsersToWorkList(I);         // Add all modified instrs to worklist
 154       if (&I != V) {
 155         I.replaceAllUsesWith(V);
 156         return &I;
 157       } else {
 158         // If we are replacing the instruction with itself, this must be in a
 159         // segment of unreachable code, so just clobber the instruction.
 160         I.replaceAllUsesWith(Constant::getNullValue(I.getType()));
 161         return &I;
 162       }
 163     }
 164
 165     // EraseInstFromFunction - When dealing with an instruction that has side
 166     // effects or produces a void value, we can't rely on DCE to delete the
 167     // instruction.  Instead, visit methods should return the value returned by
 168     // this function.
 169     Instruction *EraseInstFromFunction(Instruction &I) {
 170       assert(I.use_empty() && "Cannot erase instruction that is used!");
 171       AddUsesToWorkList(I);
 172       removeFromWorkList(&I);
 173       I.getParent()->getInstList().erase(&I);
 174       return 0;  // Don't do anything with FI
 175     }
 176
 177
 178   private:
 179     /// InsertOperandCastBefore - This inserts a cast of V to DestTy before the
 180     /// InsertBefore instruction.  This is specialized a bit to avoid inserting
 181     /// casts that are known to not do anything...
 182     ///
 183     Value *InsertOperandCastBefore(Value *V, const Type *DestTy,
 184                                    Instruction *InsertBefore);
 185
 186     // SimplifyCommutative - This performs a few simplifications for commutative
 187     // operators...
 188     bool SimplifyCommutative(BinaryOperator &I);
 189
 190     Instruction *OptAndOp(Instruction *Op, ConstantIntegral *OpRHS,
 191                           ConstantIntegral *AndRHS, BinaryOperator &TheAnd);
 192   };
 193
 194   RegisterOpt<InstCombiner> X("instcombine", "Combine redundant instructions");
 195 }
 196
 197 // getComplexity:  Assign a complexity or rank value to LLVM Values...
 198 //   0 -> Constant, 1 -> Other, 2 -> Argument, 2 -> Unary, 3 -> OtherInst
 199 static unsigned getComplexity(Value *V) {
 200   if (isa<Instruction>(V)) {
 201     if (BinaryOperator::isNeg(V) || BinaryOperator::isNot(V))
 202       return 2;
 203     return 3;
 204   }
 205   if (isa<Argument>(V)) return 2;
 206   return isa<Constant>(V) ? 0 : 1;
 207 }
 208
 209 // isOnlyUse - Return true if this instruction will be deleted if we stop using
 210 // it.
 211 static bool isOnlyUse(Value *V) {
 212   return V->hasOneUse() || isa<Constant>(V);
 213 }
 214
 215 // getSignedIntegralType - Given an unsigned integral type, return the signed
 216 // version of it that has the same size.
 217 static const Type *getSignedIntegralType(const Type *Ty) {
 218   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 219   default: assert(0 && "Invalid unsigned integer type!"); abort();
 220   case Type::UByteTyID:  return Type::SByteTy;
 221   case Type::UShortTyID: return Type::ShortTy;
 222   case Type::UIntTyID:   return Type::IntTy;
 223   case Type::ULongTyID:  return Type::LongTy;
 224   }
 225 }
 226
 227 // getUnsignedIntegralType - Given an signed integral type, return the unsigned
 228 // version of it that has the same size.
 229 static const Type *getUnsignedIntegralType(const Type *Ty) {
 230   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 231   default: assert(0 && "Invalid signed integer type!"); abort();
 232   case Type::SByteTyID: return Type::UByteTy;
 233   case Type::ShortTyID: return Type::UShortTy;
 234   case Type::IntTyID:   return Type::UIntTy;
 235   case Type::LongTyID:  return Type::ULongTy;
 236   }
 237 }
 238
 239 // getPromotedType - Return the specified type promoted as it would be to pass
 240 // though a va_arg area...
 241 static const Type *getPromotedType(const Type *Ty) {
 242   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 243   case Type::SByteTyID:
 244   case Type::ShortTyID:  return Type::IntTy;
 245   case Type::UByteTyID:
 246   case Type::UShortTyID: return Type::UIntTy;
 247   case Type::FloatTyID:  return Type::DoubleTy;
 248   default:               return Ty;
 249   }
 250 }
 251
 252 // SimplifyCommutative - This performs a few simplifications for commutative
 253 // operators:
 254 //
 255 //  1. Order operands such that they are listed from right (least complex) to
 256 //     left (most complex).  This puts constants before unary operators before
 257 //     binary operators.
 258 //
 259 //  2. Transform: (op (op V, C1), C2) ==> (op V, (op C1, C2))
 260 //  3. Transform: (op (op V1, C1), (op V2, C2)) ==> (op (op V1, V2), (op C1,C2))
 261 //
 262 bool InstCombiner::SimplifyCommutative(BinaryOperator &I) {
 263   bool Changed = false;
 264   if (getComplexity(I.getOperand(0)) < getComplexity(I.getOperand(1)))
 265     Changed = !I.swapOperands();
 266
 267   if (!I.isAssociative()) return Changed;
 268   Instruction::BinaryOps Opcode = I.getOpcode();
 269   if (BinaryOperator *Op = dyn_cast<BinaryOperator>(I.getOperand(0)))
 270     if (Op->getOpcode() == Opcode && isa<Constant>(Op->getOperand(1))) {
 271       if (isa<Constant>(I.getOperand(1))) {
 272         Constant *Folded = ConstantExpr::get(I.getOpcode(),
 273                                              cast<Constant>(I.getOperand(1)),
 274                                              cast<Constant>(Op->getOperand(1)));
 275         I.setOperand(0, Op->getOperand(0));
 276         I.setOperand(1, Folded);
 277         return true;
 278       } else if (BinaryOperator *Op1=dyn_cast<BinaryOperator>(I.getOperand(1)))
 279         if (Op1->getOpcode() == Opcode && isa<Constant>(Op1->getOperand(1)) &&
 280             isOnlyUse(Op) && isOnlyUse(Op1)) {
 281           Constant *C1 = cast<Constant>(Op->getOperand(1));
 282           Constant *C2 = cast<Constant>(Op1->getOperand(1));
 283
 284           // Fold (op (op V1, C1), (op V2, C2)) ==> (op (op V1, V2), (op C1,C2))
 285           Constant *Folded = ConstantExpr::get(I.getOpcode(), C1, C2);
 286           Instruction *New = BinaryOperator::create(Opcode, Op->getOperand(0),
 287                                                     Op1->getOperand(0),
 288                                                     Op1->getName(), &I);
 289           WorkList.push_back(New);
 290           I.setOperand(0, New);
 291           I.setOperand(1, Folded);
 292           return true;
 293         }
 294     }
 295   return Changed;
 296 }
 297
 298 // dyn_castNegVal - Given a 'sub' instruction, return the RHS of the instruction
 299 // if the LHS is a constant zero (which is the 'negate' form).
 300 //
 301 static inline Value *dyn_castNegVal(Value *V) {
 302   if (BinaryOperator::isNeg(V))
 303     return BinaryOperator::getNegArgument(cast<BinaryOperator>(V));
 304
 305   // Constants can be considered to be negated values if they can be folded...
 306   if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(V))
 307     return ConstantExpr::get(Instruction::Sub,
 308                              Constant::getNullValue(V->getType()), C);
 309   return 0;
 310 }
 311
 312 static Constant *NotConstant(Constant *C) {
 313   return ConstantExpr::get(Instruction::Xor, C,
 314                            ConstantIntegral::getAllOnesValue(C->getType()));
 315 }
 316
 317 static inline Value *dyn_castNotVal(Value *V) {
 318   if (BinaryOperator::isNot(V))
 319     return BinaryOperator::getNotArgument(cast<BinaryOperator>(V));
 320
 321   // Constants can be considered to be not'ed values...
 322   if (ConstantIntegral *C = dyn_cast<ConstantIntegral>(V))
 323     return NotConstant(C);
 324   return 0;
 325 }
 326
 327 // dyn_castFoldableMul - If this value is a multiply that can be folded into
 328 // other computations (because it has a constant operand), return the
 329 // non-constant operand of the multiply.
 330 //
 331 static inline Value *dyn_castFoldableMul(Value *V) {
 332   if (V->hasOneUse() && V->getType()->isInteger())
 333     if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V))
 334       if (I->getOpcode() == Instruction::Mul)
 335         if (isa<Constant>(I->getOperand(1)))
 336           return I->getOperand(0);
 337   return 0;
 338 }
 339
 340 // dyn_castMaskingAnd - If this value is an And instruction masking a value with
 341 // a constant, return the constant being anded with.
 342 //
 343 template<class ValueType>
 344 static inline Constant *dyn_castMaskingAnd(ValueType *V) {
 345   if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V))
 346     if (I->getOpcode() == Instruction::And)
 347       return dyn_cast<Constant>(I->getOperand(1));
 348
 349   // If this is a constant, it acts just like we were masking with it.
 350   return dyn_cast<Constant>(V);
 351 }
 352
 353 // Log2 - Calculate the log base 2 for the specified value if it is exactly a
 354 // power of 2.
 355 static unsigned Log2(uint64_t Val) {
 356   assert(Val > 1 && "Values 0 and 1 should be handled elsewhere!");
 357   unsigned Count = 0;
 358   while (Val != 1) {
 359     if (Val & 1) return 0;    // Multiple bits set?
 360     Val >>= 1;
 361     ++Count;
 362   }
 363   return Count;
 364 }
 365
 366
 367 /// AssociativeOpt - Perform an optimization on an associative operator.  This
 368 /// function is designed to check a chain of associative operators for a
 369 /// potential to apply a certain optimization.  Since the optimization may be
 370 /// applicable if the expression was reassociated, this checks the chain, then
 371 /// reassociates the expression as necessary to expose the optimization
 372 /// opportunity.  This makes use of a special Functor, which must define
 373 /// 'shouldApply' and 'apply' methods.
 374 ///
 375 template<typename Functor>
 376 Instruction *AssociativeOpt(BinaryOperator &Root, const Functor &F) {
 377   unsigned Opcode = Root.getOpcode();
 378   Value *LHS = Root.getOperand(0);
 379
 380   // Quick check, see if the immediate LHS matches...
 381   if (F.shouldApply(LHS))
 382     return F.apply(Root);
 383
 384   // Otherwise, if the LHS is not of the same opcode as the root, return.
 385   Instruction *LHSI = dyn_cast<Instruction>(LHS);
 386   while (LHSI && LHSI->getOpcode() == Opcode && LHSI->hasOneUse()) {
 387     // Should we apply this transform to the RHS?
 388     bool ShouldApply = F.shouldApply(LHSI->getOperand(1));
 389
 390     // If not to the RHS, check to see if we should apply to the LHS...
 391     if (!ShouldApply && F.shouldApply(LHSI->getOperand(0))) {
 392       cast<BinaryOperator>(LHSI)->swapOperands();   // Make the LHS the RHS
 393       ShouldApply = true;
 394     }
 395
 396     // If the functor wants to apply the optimization to the RHS of LHSI,
 397     // reassociate the expression from ((? op A) op B) to (? op (A op B))
 398     if (ShouldApply) {
 399       BasicBlock *BB = Root.getParent();
 400
 401       // Now all of the instructions are in the current basic block, go ahead
 402       // and perform the reassociation.
 403       Instruction *TmpLHSI = cast<Instruction>(Root.getOperand(0));
 404
 405       // First move the selected RHS to the LHS of the root...
 406       Root.setOperand(0, LHSI->getOperand(1));
 407
 408       // Make what used to be the LHS of the root be the user of the root...
 409       Value *ExtraOperand = TmpLHSI->getOperand(1);
 410       if (&Root == TmpLHSI) {
 411         Root.replaceAllUsesWith(Constant::getNullValue(TmpLHSI->getType()));
 412         return 0;
 413       }
 414       Root.replaceAllUsesWith(TmpLHSI);          // Users now use TmpLHSI
 415       TmpLHSI->setOperand(1, &Root);             // TmpLHSI now uses the root
 416       TmpLHSI->getParent()->getInstList().remove(TmpLHSI);
 417       BasicBlock::iterator ARI = &Root; ++ARI;
 418       BB->getInstList().insert(ARI, TmpLHSI);    // Move TmpLHSI to after Root
 419       ARI = Root;
 420
 421       // Now propagate the ExtraOperand down the chain of instructions until we
 422       // get to LHSI.
 423       while (TmpLHSI != LHSI) {
 424         Instruction *NextLHSI = cast<Instruction>(TmpLHSI->getOperand(0));
 425         // Move the instruction to immediately before the chain we are
 426         // constructing to avoid breaking dominance properties.
 427         NextLHSI->getParent()->getInstList().remove(NextLHSI);
 428         BB->getInstList().insert(ARI, NextLHSI);
 429         ARI = NextLHSI;
 430
 431         Value *NextOp = NextLHSI->getOperand(1);
 432         NextLHSI->setOperand(1, ExtraOperand);
 433         TmpLHSI = NextLHSI;
 434         ExtraOperand = NextOp;
 435       }
 436
 437       // Now that the instructions are reassociated, have the functor perform
 438       // the transformation...
 439       return F.apply(Root);
 440     }
 441
 442     LHSI = dyn_cast<Instruction>(LHSI->getOperand(0));
 443   }
 444   return 0;
 445 }
 446
 447
 448 // AddRHS - Implements: X + X --> X << 1
 449 struct AddRHS {
 450   Value *RHS;
 451   AddRHS(Value *rhs) : RHS(rhs) {}
 452   bool shouldApply(Value *LHS) const { return LHS == RHS; }
 453   Instruction *apply(BinaryOperator &Add) const {
 454     return new ShiftInst(Instruction::Shl, Add.getOperand(0),
 455                          ConstantInt::get(Type::UByteTy, 1));
 456   }
 457 };
 458
 459 // AddMaskingAnd - Implements (A & C1)+(B & C2) --> (A & C1)|(B & C2)
 460 //                 iff C1&C2 == 0
 461 struct AddMaskingAnd {
 462   Constant *C2;
 463   AddMaskingAnd(Constant *c) : C2(c) {}
 464   bool shouldApply(Value *LHS) const {
 465     if (Constant *C1 = dyn_castMaskingAnd(LHS))
 466       return ConstantExpr::get(Instruction::And, C1, C2)->isNullValue();
 467     return false;
 468   }
 469   Instruction *apply(BinaryOperator &Add) const {
 470     return BinaryOperator::create(Instruction::Or, Add.getOperand(0),
 471                                   Add.getOperand(1));
 472   }
 473 };
 474
 475 static Value *FoldOperationIntoSelectOperand(Instruction &BI, Value *SO,
 476                                              InstCombiner *IC) {
 477   // Figure out if the constant is the left or the right argument.
 478   bool ConstIsRHS = isa<Constant>(BI.getOperand(1));
 479   Constant *ConstOperand = cast<Constant>(BI.getOperand(ConstIsRHS));
 480
 481   if (Constant *SOC = dyn_cast<Constant>(SO)) {
 482     if (ConstIsRHS)
 483       return ConstantExpr::get(BI.getOpcode(), SOC, ConstOperand);
 484     return ConstantExpr::get(BI.getOpcode(), ConstOperand, SOC);
 485   }
 486
 487   Value *Op0 = SO, *Op1 = ConstOperand;
 488   if (!ConstIsRHS)
 489     std::swap(Op0, Op1);
 490   Instruction *New;
 491   if (BinaryOperator *BO = dyn_cast<BinaryOperator>(&BI))
 492     New = BinaryOperator::create(BO->getOpcode(), Op0, Op1);
 493   else if (ShiftInst *SI = dyn_cast<ShiftInst>(&BI))
 494     New = new ShiftInst(SI->getOpcode(), Op0, Op1);
 495   else {
 496     assert(0 && "Unknown binary instruction type!");
 497     abort();
 498   }
 499   return IC->InsertNewInstBefore(New, BI);
 500 }
 501
 502 // FoldBinOpIntoSelect - Given an instruction with a select as one operand and a
 503 // constant as the other operand, try to fold the binary operator into the
 504 // select arguments.
 505 static Instruction *FoldBinOpIntoSelect(Instruction &BI, SelectInst *SI,
 506                                         InstCombiner *IC) {
 507   // Don't modify shared select instructions
 508   if (!SI->hasOneUse()) return 0;
 509   Value *TV = SI->getOperand(1);
 510   Value *FV = SI->getOperand(2);
 511
 512   if (isa<Constant>(TV) || isa<Constant>(FV)) {
 513     Value *SelectTrueVal = FoldOperationIntoSelectOperand(BI, TV, IC);
 514     Value *SelectFalseVal = FoldOperationIntoSelectOperand(BI, FV, IC);
 515
 516     return new SelectInst(SI->getCondition(), SelectTrueVal,
 517                           SelectFalseVal);
 518   }
 519   return 0;
 520 }
 521
 522 Instruction *InstCombiner::visitAdd(BinaryOperator &I) {
 523   bool Changed = SimplifyCommutative(I);
 524   Value *LHS = I.getOperand(0), *RHS = I.getOperand(1);
 525
 526   if (Constant *RHSC = dyn_cast<Constant>(RHS)) {
 527     // X + 0 --> X
 528     if (!I.getType()->isFloatingPoint() && // -0 + +0 = +0, so it's not a noop
 529         RHSC->isNullValue())
 530       return ReplaceInstUsesWith(I, LHS);
 531
 532     // X + (signbit) --> X ^ signbit
 533     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(RHSC)) {
 534       unsigned NumBits = CI->getType()->getPrimitiveSize()*8;
 535       uint64_t Val = CI->getRawValue() & (1ULL << NumBits)-1;
 536       if (Val == (1ULL << NumBits-1))
 537         return BinaryOperator::create(Instruction::Xor, LHS, RHS);
 538     }
 539   }
 540
 541   // X + X --> X << 1
 542   if (I.getType()->isInteger())
 543     if (Instruction *Result = AssociativeOpt(I, AddRHS(RHS))) return Result;
 544
 545   // -A + B  -->  B - A
 546   if (Value *V = dyn_castNegVal(LHS))
 547     return BinaryOperator::create(Instruction::Sub, RHS, V);
 548
 549   // A + -B  -->  A - B
 550   if (!isa<Constant>(RHS))
 551     if (Value *V = dyn_castNegVal(RHS))
 552       return BinaryOperator::create(Instruction::Sub, LHS, V);
 553
 554   // X*C + X --> X * (C+1)
 555   if (dyn_castFoldableMul(LHS) == RHS) {
 556     Constant *CP1 =
 557       ConstantExpr::get(Instruction::Add,
 558                         cast<Constant>(cast<Instruction>(LHS)->getOperand(1)),
 559                         ConstantInt::get(I.getType(), 1));
 560     return BinaryOperator::create(Instruction::Mul, RHS, CP1);
 561   }
 562
 563   // X + X*C --> X * (C+1)
 564   if (dyn_castFoldableMul(RHS) == LHS) {
 565     Constant *CP1 =
 566       ConstantExpr::get(Instruction::Add,
 567                         cast<Constant>(cast<Instruction>(RHS)->getOperand(1)),
 568                         ConstantInt::get(I.getType(), 1));
 569     return BinaryOperator::create(Instruction::Mul, LHS, CP1);
 570   }
 571
 572   // (A & C1)+(B & C2) --> (A & C1)|(B & C2) iff C1&C2 == 0
 573   if (Constant *C2 = dyn_castMaskingAnd(RHS))
 574     if (Instruction *R = AssociativeOpt(I, AddMaskingAnd(C2))) return R;
 575
 576   if (ConstantInt *CRHS = dyn_cast<ConstantInt>(RHS)) {
 577     if (Instruction *ILHS = dyn_cast<Instruction>(LHS)) {
 578       switch (ILHS->getOpcode()) {
 579       case Instruction::Xor:
 580         // ~X + C --> (C-1) - X
 581         if (ConstantInt *XorRHS = dyn_cast<ConstantInt>(ILHS->getOperand(1)))
 582           if (XorRHS->isAllOnesValue())
 583             return BinaryOperator::create(Instruction::Sub,
 584                                           ConstantExpr::get(Instruction::Sub,
 585                                     CRHS, ConstantInt::get(I.getType(), 1)),
 586                                           ILHS->getOperand(0));
 587         break;
 588       case Instruction::Select:
 589         // Try to fold constant add into select arguments.
 590         if (Instruction *R = FoldBinOpIntoSelect(I,cast<SelectInst>(ILHS),this))
 591           return R;
 592
 593       default: break;
 594       }
 595     }
 596   }
 597
 598   return Changed ? &I : 0;
 599 }
 600
 601 // isSignBit - Return true if the value represented by the constant only has the
 602 // highest order bit set.
 603 static bool isSignBit(ConstantInt *CI) {
 604   unsigned NumBits = CI->getType()->getPrimitiveSize()*8;
 605   return (CI->getRawValue() & ~(-1LL << NumBits)) == (1ULL << (NumBits-1));
 606 }
 607
 608 static unsigned getTypeSizeInBits(const Type *Ty) {
 609   return Ty == Type::BoolTy ? 1 : Ty->getPrimitiveSize()*8;
 610 }
 611
 612 /// RemoveNoopCast - Strip off nonconverting casts from the value.
 613 ///
 614 static Value *RemoveNoopCast(Value *V) {
 615   if (CastInst *CI = dyn_cast<CastInst>(V)) {
 616     const Type *CTy = CI->getType();
 617     const Type *OpTy = CI->getOperand(0)->getType();
 618     if (CTy->isInteger() && OpTy->isInteger()) {
 619       if (CTy->getPrimitiveSize() == OpTy->getPrimitiveSize())
 620         return RemoveNoopCast(CI->getOperand(0));
 621     } else if (isa<PointerType>(CTy) && isa<PointerType>(OpTy))
 622       return RemoveNoopCast(CI->getOperand(0));
 623   }
 624   return V;
 625 }
 626
 627 Instruction *InstCombiner::visitSub(BinaryOperator &I) {
 628   Value *Op0 = I.getOperand(0), *Op1 = I.getOperand(1);
 629
 630   if (Op0 == Op1)         // sub X, X  -> 0
 631     return ReplaceInstUsesWith(I, Constant::getNullValue(I.getType()));
 632
 633   // If this is a 'B = x-(-A)', change to B = x+A...
 634   if (Value *V = dyn_castNegVal(Op1))
 635     return BinaryOperator::create(Instruction::Add, Op0, V);
 636
 637   if (ConstantInt *C = dyn_cast<ConstantInt>(Op0)) {
 638     // Replace (-1 - A) with (~A)...
 639     if (C->isAllOnesValue())
 640       return BinaryOperator::createNot(Op1);
 641
 642     // C - ~X == X + (1+C)
 643     if (BinaryOperator::isNot(Op1))
 644       return BinaryOperator::create(Instruction::Add,
 645                BinaryOperator::getNotArgument(cast<BinaryOperator>(Op1)),
 646                     ConstantExpr::get(Instruction::Add, C,
 647                                       ConstantInt::get(I.getType(), 1)));
 648     // -((uint)X >> 31) -> ((int)X >> 31)
 649     // -((int)X >> 31) -> ((uint)X >> 31)
 650     if (C->isNullValue()) {
 651       Value *NoopCastedRHS = RemoveNoopCast(Op1);
 652       if (ShiftInst *SI = dyn_cast<ShiftInst>(NoopCastedRHS))
 653         if (SI->getOpcode() == Instruction::Shr)
 654           if (ConstantUInt *CU = dyn_cast<ConstantUInt>(SI->getOperand(1))) {
 655             const Type *NewTy;
 656             if (SI->getType()->isSigned())
 657               NewTy = getUnsignedIntegralType(SI->getType());
 658             else
 659               NewTy = getSignedIntegralType(SI->getType());
 660             // Check to see if we are shifting out everything but the sign bit.
 661             if (CU->getValue() == SI->getType()->getPrimitiveSize()*8-1) {
 662               // Ok, the transformation is safe.  Insert a cast of the incoming
 663               // value, then the new shift, then the new cast.
 664               Instruction *FirstCast = new CastInst(SI->getOperand(0), NewTy,
 665                                                  SI->getOperand(0)->getName());
 666               Value *InV = InsertNewInstBefore(FirstCast, I);
 667               Instruction *NewShift = new ShiftInst(Instruction::Shr, FirstCast,
 668                                                     CU, SI->getName());
 669               if (NewShift->getType() == I.getType())
 670                 return NewShift;
 671               else {
 672                 InV = InsertNewInstBefore(NewShift, I);
 673                 return new CastInst(NewShift, I.getType());
 674               }
 675             }
 676           }
 677     }
 678
 679     // Try to fold constant sub into select arguments.
 680     if (SelectInst *SI = dyn_cast<SelectInst>(Op1))
 681       if (Instruction *R = FoldBinOpIntoSelect(I, SI, this))
 682         return R;
 683   }
 684
 685   if (BinaryOperator *Op1I = dyn_cast<BinaryOperator>(Op1))
 686     if (Op1I->hasOneUse()) {
 687       // Replace (x - (y - z)) with (x + (z - y)) if the (y - z) subexpression
 688       // is not used by anyone else...
 689       //
 690       if (Op1I->getOpcode() == Instruction::Sub &&
 691           !Op1I->getType()->isFloatingPoint()) {
 692         // Swap the two operands of the subexpr...
 693         Value *IIOp0 = Op1I->getOperand(0), *IIOp1 = Op1I->getOperand(1);
 694         Op1I->setOperand(0, IIOp1);
 695         Op1I->setOperand(1, IIOp0);
 696
 697         // Create the new top level add instruction...
 698         return BinaryOperator::create(Instruction::Add, Op0, Op1);
 699       }
 700
 701       // Replace (A - (A & B)) with (A & ~B) if this is the only use of (A&B)...
 702       //
 703       if (Op1I->getOpcode() == Instruction::And &&
 704           (Op1I->getOperand(0) == Op0 || Op1I->getOperand(1) == Op0)) {
 705         Value *OtherOp = Op1I->getOperand(Op1I->getOperand(0) == Op0);
 706
 707         Instruction *NewNot = BinaryOperator::createNot(OtherOp, "B.not", &I);
 708         return BinaryOperator::create(Instruction::And, Op0, NewNot);
 709       }
 710
 711       // X - X*C --> X * (1-C)
 712       if (dyn_castFoldableMul(Op1I) == Op0) {
 713         Constant *CP1 =
 714           ConstantExpr::get(Instruction::Sub,
 715                             ConstantInt::get(I.getType(), 1),
 716                          cast<Constant>(cast<Instruction>(Op1)->getOperand(1)));
 717         assert(CP1 && "Couldn't constant fold 1-C?");
 718         return BinaryOperator::create(Instruction::Mul, Op0, CP1);
 719       }
 720     }
 721
 722   // X*C - X --> X * (C-1)
 723   if (dyn_castFoldableMul(Op0) == Op1) {
 724     Constant *CP1 =
 725       ConstantExpr::get(Instruction::Sub,
 726                         cast<Constant>(cast<Instruction>(Op0)->getOperand(1)),
 727                         ConstantInt::get(I.getType(), 1));
 728     assert(CP1 && "Couldn't constant fold C - 1?");
 729     return BinaryOperator::create(Instruction::Mul, Op1, CP1);
 730   }
 731
 732   return 0;
 733 }
 734
 735 /// isSignBitCheck - Given an exploded setcc instruction, return true if it is
 736 /// really just returns true if the most significant (sign) bit is set.
 737 static bool isSignBitCheck(unsigned Opcode, Value *LHS, ConstantInt *RHS) {
 738   if (RHS->getType()->isSigned()) {
 739     // True if source is LHS < 0 or LHS <= -1
 740     return Opcode == Instruction::SetLT && RHS->isNullValue() ||
 741            Opcode == Instruction::SetLE && RHS->isAllOnesValue();
 742   } else {
 743     ConstantUInt *RHSC = cast<ConstantUInt>(RHS);
 744     // True if source is LHS > 127 or LHS >= 128, where the constants depend on
 745     // the size of the integer type.
 746     if (Opcode == Instruction::SetGE)
 747       return RHSC->getValue() == 1ULL<<(RHS->getType()->getPrimitiveSize()*8-1);
 748     if (Opcode == Instruction::SetGT)
 749       return RHSC->getValue() ==
 750         (1ULL << (RHS->getType()->getPrimitiveSize()*8-1))-1;
 751   }
 752   return false;
 753 }
 754
 755 Instruction *InstCombiner::visitMul(BinaryOperator &I) {
 756   bool Changed = SimplifyCommutative(I);
 757   Value *Op0 = I.getOperand(0);
 758
 759   // Simplify mul instructions with a constant RHS...
 760   if (Constant *Op1 = dyn_cast<Constant>(I.getOperand(1))) {
 761     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Op1)) {
 762
 763       // ((X << C1)*C2) == (X * (C2 << C1))
 764       if (ShiftInst *SI = dyn_cast<ShiftInst>(Op0))
 765         if (SI->getOpcode() == Instruction::Shl)
 766           if (Constant *ShOp = dyn_cast<Constant>(SI->getOperand(1)))
 767             return BinaryOperator::create(Instruction::Mul, SI->getOperand(0),
 768                                  ConstantExpr::get(Instruction::Shl, CI, ShOp));
 769
 770       if (CI->isNullValue())
 771         return ReplaceInstUsesWith(I, Op1);  // X * 0  == 0
 772       if (CI->equalsInt(1))                  // X * 1  == X
 773         return ReplaceInstUsesWith(I, Op0);
 774       if (CI->isAllOnesValue())              // X * -1 == 0 - X
 775         return BinaryOperator::createNeg(Op0, I.getName());
 776
 777       int64_t Val = (int64_t)cast<ConstantInt>(CI)->getRawValue();
 778       if (uint64_t C = Log2(Val))            // Replace X*(2^C) with X << C
 779         return new ShiftInst(Instruction::Shl, Op0,
 780                              ConstantUInt::get(Type::UByteTy, C));
 781     } else {
 782       ConstantFP *Op1F = cast<ConstantFP>(Op1);
 783       if (Op1F->isNullValue())
 784         return ReplaceInstUsesWith(I, Op1);
 785
 786       // "In IEEE floating point, x*1 is not equivalent to x for nans.  However,
 787       // ANSI says we can drop signals, so we can do this anyway." (from GCC)
 788       if (Op1F->getValue() == 1.0)
 789         return ReplaceInstUsesWith(I, Op0);  // Eliminate 'mul double %X, 1.0'
 790     }
 791
 792     // Try to fold constant mul into select arguments.
 793     if (SelectInst *SI = dyn_cast<SelectInst>(Op0))
 794       if (Instruction *R = FoldBinOpIntoSelect(I, SI, this))
 795         return R;
 796   }
 797
 798   if (Value *Op0v = dyn_castNegVal(Op0))     // -X * -Y = X*Y
 799     if (Value *Op1v = dyn_castNegVal(I.getOperand(1)))
 800       return BinaryOperator::create(Instruction::Mul, Op0v, Op1v);
 801
 802   // If one of the operands of the multiply is a cast from a boolean value, then
 803   // we know the bool is either zero or one, so this is a 'masking' multiply.
 804   // See if we can simplify things based on how the boolean was originally
 805   // formed.
 806   CastInst *BoolCast = 0;
 807   if (CastInst *CI = dyn_cast<CastInst>(I.getOperand(0)))
 808     if (CI->getOperand(0)->getType() == Type::BoolTy)
 809       BoolCast = CI;
 810   if (!BoolCast)
 811     if (CastInst *CI = dyn_cast<CastInst>(I.getOperand(1)))
 812       if (CI->getOperand(0)->getType() == Type::BoolTy)
 813         BoolCast = CI;
 814   if (BoolCast) {
 815     if (SetCondInst *SCI = dyn_cast<SetCondInst>(BoolCast->getOperand(0))) {
 816       Value *SCIOp0 = SCI->getOperand(0), *SCIOp1 = SCI->getOperand(1);
 817       const Type *SCOpTy = SCIOp0->getType();
 818
 819       // If the setcc is true iff the sign bit of X is set, then convert this
 820       // multiply into a shift/and combination.
 821       if (isa<ConstantInt>(SCIOp1) &&
 822           isSignBitCheck(SCI->getOpcode(), SCIOp0, cast<ConstantInt>(SCIOp1))) {
 823         // Shift the X value right to turn it into "all signbits".
 824         Constant *Amt = ConstantUInt::get(Type::UByteTy,
 825                                           SCOpTy->getPrimitiveSize()*8-1);
 826         if (SCIOp0->getType()->isUnsigned()) {
 827           const Type *NewTy = getSignedIntegralType(SCIOp0->getType());
 828           SCIOp0 = InsertNewInstBefore(new CastInst(SCIOp0, NewTy,
 829                                                     SCIOp0->getName()), I);
 830         }
 831
 832         Value *V =
 833           InsertNewInstBefore(new ShiftInst(Instruction::Shr, SCIOp0, Amt,
 834                                             BoolCast->getOperand(0)->getName()+
 835                                             ".mask"), I);
 836
 837         // If the multiply type is not the same as the source type, sign extend
 838         // or truncate to the multiply type.
 839         if (I.getType() != V->getType())
 840           V = InsertNewInstBefore(new CastInst(V, I.getType(), V->getName()),I);
 841
 842         Value *OtherOp = Op0 == BoolCast ? I.getOperand(1) : Op0;
 843         return BinaryOperator::create(Instruction::And, V, OtherOp);
 844       }
 845     }
 846   }
 847
 848   return Changed ? &I : 0;
 849 }
 850
 851 Instruction *InstCombiner::visitDiv(BinaryOperator &I) {
 852   if (ConstantInt *RHS = dyn_cast<ConstantInt>(I.getOperand(1))) {
 853     // div X, 1 == X
 854     if (RHS->equalsInt(1))
 855       return ReplaceInstUsesWith(I, I.getOperand(0));
 856
 857     // div X, -1 == -X
 858     if (RHS->isAllOnesValue())
 859       return BinaryOperator::createNeg(I.getOperand(0));
 860
 861     // Check to see if this is an unsigned division with an exact power of 2,
 862     // if so, convert to a right shift.
 863     if (ConstantUInt *C = dyn_cast<ConstantUInt>(RHS))
 864       if (uint64_t Val = C->getValue())    // Don't break X / 0
 865         if (uint64_t C = Log2(Val))
 866           return new ShiftInst(Instruction::Shr, I.getOperand(0),
 867                                ConstantUInt::get(Type::UByteTy, C));
 868   }
 869
 870   // 0 / X == 0, we don't need to preserve faults!
 871   if (ConstantInt *LHS = dyn_cast<ConstantInt>(I.getOperand(0)))
 872     if (LHS->equalsInt(0))
 873       return ReplaceInstUsesWith(I, Constant::getNullValue(I.getType()));
 874
 875   return 0;
 876 }
 877
 878
 879 Instruction *InstCombiner::visitRem(BinaryOperator &I) {
 880   if (ConstantInt *RHS = dyn_cast<ConstantInt>(I.getOperand(1))) {
 881     if (RHS->equalsInt(1))  // X % 1 == 0
 882       return ReplaceInstUsesWith(I, Constant::getNullValue(I.getType()));
 883     if (RHS->isAllOnesValue())  // X % -1 == 0
 884       return ReplaceInstUsesWith(I, Constant::getNullValue(I.getType()));
 885
 886     // Check to see if this is an unsigned remainder with an exact power of 2,
 887     // if so, convert to a bitwise and.
 888     if (ConstantUInt *C = dyn_cast<ConstantUInt>(RHS))
 889       if (uint64_t Val = C->getValue())    // Don't break X % 0 (divide by zero)
 890         if (Log2(Val))
 891           return BinaryOperator::create(Instruction::And, I.getOperand(0),
 892                                         ConstantUInt::get(I.getType(), Val-1));
 893   }
 894
 895   // 0 % X == 0, we don't need to preserve faults!
 896   if (ConstantInt *LHS = dyn_cast<ConstantInt>(I.getOperand(0)))
 897     if (LHS->equalsInt(0))
 898       return ReplaceInstUsesWith(I, Constant::getNullValue(I.getType()));
 899
 900   return 0;
 901 }
 902
 903 // isMaxValueMinusOne - return true if this is Max-1
 904 static bool isMaxValueMinusOne(const ConstantInt *C) {
 905   if (const ConstantUInt *CU = dyn_cast<ConstantUInt>(C)) {
 906     // Calculate -1 casted to the right type...
 907     unsigned TypeBits = C->getType()->getPrimitiveSize()*8;
 908     uint64_t Val = ~0ULL;                // All ones
 909     Val >>= 64-TypeBits;                 // Shift out unwanted 1 bits...
 910     return CU->getValue() == Val-1;
 911   }
 912
 913   const ConstantSInt *CS = cast<ConstantSInt>(C);
 914
 915   // Calculate 0111111111..11111
 916   unsigned TypeBits = C->getType()->getPrimitiveSize()*8;
 917   int64_t Val = INT64_MAX;             // All ones
 918   Val >>= 64-TypeBits;                 // Shift out unwanted 1 bits...
 919   return CS->getValue() == Val-1;
 920 }
 921
 922 // isMinValuePlusOne - return true if this is Min+1
 923 static bool isMinValuePlusOne(const ConstantInt *C) {
 924   if (const ConstantUInt *CU = dyn_cast<ConstantUInt>(C))
 925     return CU->getValue() == 1;
 926
 927   const ConstantSInt *CS = cast<ConstantSInt>(C);
 928
 929   // Calculate 1111111111000000000000
 930   unsigned TypeBits = C->getType()->getPrimitiveSize()*8;
 931   int64_t Val = -1;                    // All ones
 932   Val <<= TypeBits-1;                  // Shift over to the right spot
 933   return CS->getValue() == Val+1;
 934 }
 935
 936 /// getSetCondCode - Encode a setcc opcode into a three bit mask.  These bits
 937 /// are carefully arranged to allow folding of expressions such as:
 938 ///
 939 ///      (A < B) | (A > B) --> (A != B)
 940 ///
 941 /// Bit value '4' represents that the comparison is true if A > B, bit value '2'
 942 /// represents that the comparison is true if A == B, and bit value '1' is true
 943 /// if A < B.
 944 ///
 945 static unsigned getSetCondCode(const SetCondInst *SCI) {
 946   switch (SCI->getOpcode()) {
 947     // False -> 0
 948   case Instruction::SetGT: return 1;
 949   case Instruction::SetEQ: return 2;
 950   case Instruction::SetGE: return 3;
 951   case Instruction::SetLT: return 4;
 952   case Instruction::SetNE: return 5;
 953   case Instruction::SetLE: return 6;
 954     // True -> 7
 955   default:
 956     assert(0 && "Invalid SetCC opcode!");
 957     return 0;
 958   }
 959 }
 960
 961 /// getSetCCValue - This is the complement of getSetCondCode, which turns an
 962 /// opcode and two operands into either a constant true or false, or a brand new
 963 /// SetCC instruction.
 964 static Value *getSetCCValue(unsigned Opcode, Value *LHS, Value *RHS) {
 965   switch (Opcode) {
 966   case 0: return ConstantBool::False;
 967   case 1: return new SetCondInst(Instruction::SetGT, LHS, RHS);
 968   case 2: return new SetCondInst(Instruction::SetEQ, LHS, RHS);
 969   case 3: return new SetCondInst(Instruction::SetGE, LHS, RHS);
 970   case 4: return new SetCondInst(Instruction::SetLT, LHS, RHS);
 971   case 5: return new SetCondInst(Instruction::SetNE, LHS, RHS);
 972   case 6: return new SetCondInst(Instruction::SetLE, LHS, RHS);
 973   case 7: return ConstantBool::True;
 974   default: assert(0 && "Illegal SetCCCode!"); return 0;
 975   }
 976 }
 977
 978 // FoldSetCCLogical - Implements (setcc1 A, B) & (setcc2 A, B) --> (setcc3 A, B)
 979 struct FoldSetCCLogical {
 980   InstCombiner &IC;
 981   Value *LHS, *RHS;
 982   FoldSetCCLogical(InstCombiner &ic, SetCondInst *SCI)
 983     : IC(ic), LHS(SCI->getOperand(0)), RHS(SCI->getOperand(1)) {}
 984   bool shouldApply(Value *V) const {
 985     if (SetCondInst *SCI = dyn_cast<SetCondInst>(V))
 986       return (SCI->getOperand(0) == LHS && SCI->getOperand(1) == RHS ||
 987               SCI->getOperand(0) == RHS && SCI->getOperand(1) == LHS);
 988     return false;
 989   }
 990   Instruction *apply(BinaryOperator &Log) const {
 991     SetCondInst *SCI = cast<SetCondInst>(Log.getOperand(0));
 992     if (SCI->getOperand(0) != LHS) {
 993       assert(SCI->getOperand(1) == LHS);
 994       SCI->swapOperands();  // Swap the LHS and RHS of the SetCC
 995     }
 996
 997     unsigned LHSCode = getSetCondCode(SCI);
 998     unsigned RHSCode = getSetCondCode(cast<SetCondInst>(Log.getOperand(1)));
 999     unsigned Code;
1000     switch (Log.getOpcode()) {
1001     case Instruction::And: Code = LHSCode & RHSCode; break;
1002     case Instruction::Or:  Code = LHSCode | RHSCode; break;
1003     case Instruction::Xor: Code = LHSCode ^ RHSCode; break;
1004     default: assert(0 && "Illegal logical opcode!"); return 0;
1005     }
1006
1007     Value *RV = getSetCCValue(Code, LHS, RHS);
1008     if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(RV))
1009       return I;
1010     // Otherwise, it's a constant boolean value...
1011     return IC.ReplaceInstUsesWith(Log, RV);
1012   }
1013 };
1014
1015
1016 // OptAndOp - This handles expressions of the form ((val OP C1) & C2).  Where
1017 // the Op parameter is 'OP', OpRHS is 'C1', and AndRHS is 'C2'.  Op is
1018 // guaranteed to be either a shift instruction or a binary operator.
1019 Instruction *InstCombiner::OptAndOp(Instruction *Op,
1020                                     ConstantIntegral *OpRHS,
1021                                     ConstantIntegral *AndRHS,
1022                                     BinaryOperator &TheAnd) {
1023   Value *X = Op->getOperand(0);
1024   Constant *Together = 0;
1025   if (!isa<ShiftInst>(Op))
1026     Together = ConstantExpr::get(Instruction::And, AndRHS, OpRHS);
1027
1028   switch (Op->getOpcode()) {
1029   case Instruction::Xor:
1030     if (Together->isNullValue()) {
1031       // (X ^ C1) & C2 --> (X & C2) iff (C1&C2) == 0
1032       return BinaryOperator::create(Instruction::And, X, AndRHS);
1033     } else if (Op->hasOneUse()) {
1034       // (X ^ C1) & C2 --> (X & C2) ^ (C1&C2)
1035       std::string OpName = Op->getName(); Op->setName("");
1036       Instruction *And = BinaryOperator::create(Instruction::And,
1037                                                 X, AndRHS, OpName);
1038       InsertNewInstBefore(And, TheAnd);
1039       return BinaryOperator::create(Instruction::Xor, And, Together);
1040     }
1041     break;
1042   case Instruction::Or:
1043     // (X | C1) & C2 --> X & C2 iff C1 & C1 == 0
1044     if (Together->isNullValue())
1045       return BinaryOperator::create(Instruction::And, X, AndRHS);
1046     else {
1047       if (Together == AndRHS) // (X | C) & C --> C
1048         return ReplaceInstUsesWith(TheAnd, AndRHS);
1049
1050       if (Op->hasOneUse() && Together != OpRHS) {
1051         // (X | C1) & C2 --> (X | (C1&C2)) & C2
1052         std::string Op0Name = Op->getName(); Op->setName("");
1053         Instruction *Or = BinaryOperator::create(Instruction::Or, X,
1054                                                  Together, Op0Name);
1055         InsertNewInstBefore(Or, TheAnd);
1056         return BinaryOperator::create(Instruction::And, Or, AndRHS);
1057       }
1058     }
1059     break;
1060   case Instruction::Add:
1061     if (Op->hasOneUse()) {
1062       // Adding a one to a single bit bit-field should be turned into an XOR
1063       // of the bit.  First thing to check is to see if this AND is with a
1064       // single bit constant.
1065       unsigned long long AndRHSV = cast<ConstantInt>(AndRHS)->getRawValue();
1066
1067       // Clear bits that are not part of the constant.
1068       AndRHSV &= (1ULL << AndRHS->getType()->getPrimitiveSize()*8)-1;
1069
1070       // If there is only one bit set...
1071       if ((AndRHSV & (AndRHSV-1)) == 0) {
1072         // Ok, at this point, we know that we are masking the result of the
1073         // ADD down to exactly one bit.  If the constant we are adding has
1074         // no bits set below this bit, then we can eliminate the ADD.
1075         unsigned long long AddRHS = cast<ConstantInt>(OpRHS)->getRawValue();
1076
1077         // Check to see if any bits below the one bit set in AndRHSV are set.
1078         if ((AddRHS & (AndRHSV-1)) == 0) {
1079           // If not, the only thing that can effect the output of the AND is
1080           // the bit specified by AndRHSV.  If that bit is set, the effect of
1081           // the XOR is to toggle the bit.  If it is clear, then the ADD has
1082           // no effect.
1083           if ((AddRHS & AndRHSV) == 0) { // Bit is not set, noop
1084             TheAnd.setOperand(0, X);
1085             return &TheAnd;
1086           } else {
1087             std::string Name = Op->getName(); Op->setName("");
1088             // Pull the XOR out of the AND.
1089             Instruction *NewAnd =
1090               BinaryOperator::create(Instruction::And, X, AndRHS, Name);
1091             InsertNewInstBefore(NewAnd, TheAnd);
1092             return BinaryOperator::create(Instruction::Xor, NewAnd, AndRHS);
1093           }
1094         }
1095       }
1096     }
1097     break;
1098
1099   case Instruction::Shl: {
1100     // We know that the AND will not produce any of the bits shifted in, so if
1101     // the anded constant includes them, clear them now!
1102     //
1103     Constant *AllOne = ConstantIntegral::getAllOnesValue(AndRHS->getType());
1104     Constant *CI = ConstantExpr::get(Instruction::And, AndRHS,
1105                             ConstantExpr::get(Instruction::Shl, AllOne, OpRHS));
1106     if (CI != AndRHS) {
1107       TheAnd.setOperand(1, CI);
1108       return &TheAnd;
1109     }
1110     break;
1111   }
1112   case Instruction::Shr:
1113     // We know that the AND will not produce any of the bits shifted in, so if
1114     // the anded constant includes them, clear them now!  This only applies to
1115     // unsigned shifts, because a signed shr may bring in set bits!
1116     //
1117     if (AndRHS->getType()->isUnsigned()) {
1118       Constant *AllOne = ConstantIntegral::getAllOnesValue(AndRHS->getType());
1119       Constant *CI = ConstantExpr::get(Instruction::And, AndRHS,
1120                             ConstantExpr::get(Instruction::Shr, AllOne, OpRHS));
1121       if (CI != AndRHS) {
1122         TheAnd.setOperand(1, CI);
1123         return &TheAnd;
1124       }
1125     }
1126     break;
1127   }
1128   return 0;
1129 }
1130
1131
1132 Instruction *InstCombiner::visitAnd(BinaryOperator &I) {
1133   bool Changed = SimplifyCommutative(I);
1134   Value *Op0 = I.getOperand(0), *Op1 = I.getOperand(1);
1135
1136   // and X, X = X   and X, 0 == 0
1137   if (Op0 == Op1 || Op1 == Constant::getNullValue(I.getType()))
1138     return ReplaceInstUsesWith(I, Op1);
1139
1140   // and X, -1 == X
1141   if (ConstantIntegral *RHS = dyn_cast<ConstantIntegral>(Op1)) {
1142     if (RHS->isAllOnesValue())
1143       return ReplaceInstUsesWith(I, Op0);
1144
1145     // Optimize a variety of ((val OP C1) & C2) combinations...
1146     if (isa<BinaryOperator>(Op0) || isa<ShiftInst>(Op0)) {
1147       Instruction *Op0I = cast<Instruction>(Op0);
1148       Value *X = Op0I->getOperand(0);
1149       if (ConstantInt *Op0CI = dyn_cast<ConstantInt>(Op0I->getOperand(1)))
1150         if (Instruction *Res = OptAndOp(Op0I, Op0CI, RHS, I))
1151           return Res;
1152     }
1153
1154     // Try to fold constant and into select arguments.
1155     if (SelectInst *SI = dyn_cast<SelectInst>(Op0))
1156       if (Instruction *R = FoldBinOpIntoSelect(I, SI, this))
1157         return R;
1158   }
1159
1160   Value *Op0NotVal = dyn_castNotVal(Op0);
1161   Value *Op1NotVal = dyn_castNotVal(Op1);
1162
1163   // (~A & ~B) == (~(A | B)) - Demorgan's Law
1164   if (Op0NotVal && Op1NotVal && isOnlyUse(Op0) && isOnlyUse(Op1)) {
1165     Instruction *Or = BinaryOperator::create(Instruction::Or, Op0NotVal,
1166                                              Op1NotVal,I.getName()+".demorgan");
1167     InsertNewInstBefore(Or, I);
1168     return BinaryOperator::createNot(Or);
1169   }
1170
1171   if (Op0NotVal == Op1 || Op1NotVal == Op0)  // A & ~A  == ~A & A == 0
1172     return ReplaceInstUsesWith(I, Constant::getNullValue(I.getType()));
1173
1174   // (setcc1 A, B) & (setcc2 A, B) --> (setcc3 A, B)
1175   if (SetCondInst *RHS = dyn_cast<SetCondInst>(I.getOperand(1)))
1176     if (Instruction *R = AssociativeOpt(I, FoldSetCCLogical(*this, RHS)))
1177       return R;
1178
1179   return Changed ? &I : 0;
1180 }
1181
1182
1183
1184 Instruction *InstCombiner::visitOr(BinaryOperator &I) {
1185   bool Changed = SimplifyCommutative(I);
1186   Value *Op0 = I.getOperand(0), *Op1 = I.getOperand(1);
1187
1188   // or X, X = X   or X, 0 == X
1189   if (Op0 == Op1 || Op1 == Constant::getNullValue(I.getType()))
1190     return ReplaceInstUsesWith(I, Op0);
1191
1192   // or X, -1 == -1
1193   if (ConstantIntegral *RHS = dyn_cast<ConstantIntegral>(Op1)) {
1194     if (RHS->isAllOnesValue())
1195       return ReplaceInstUsesWith(I, Op1);
1196
1197     if (Instruction *Op0I = dyn_cast<Instruction>(Op0)) {
1198       // (X & C1) | C2 --> (X | C2) & (C1|C2)
1199       if (Op0I->getOpcode() == Instruction::And && isOnlyUse(Op0))
1200         if (ConstantInt *Op0CI = dyn_cast<ConstantInt>(Op0I->getOperand(1))) {
1201           std::string Op0Name = Op0I->getName(); Op0I->setName("");
1202           Instruction *Or = BinaryOperator::create(Instruction::Or,
1203                                                    Op0I->getOperand(0), RHS,
1204                                                    Op0Name);
1205           InsertNewInstBefore(Or, I);
1206           return BinaryOperator::create(Instruction::And, Or,
1207                              ConstantExpr::get(Instruction::Or, RHS, Op0CI));
1208         }
1209
1210       // (X ^ C1) | C2 --> (X | C2) ^ (C1&~C2)
1211       if (Op0I->getOpcode() == Instruction::Xor && isOnlyUse(Op0))
1212         if (ConstantInt *Op0CI = dyn_cast<ConstantInt>(Op0I->getOperand(1))) {
1213           std::string Op0Name = Op0I->getName(); Op0I->setName("");
1214           Instruction *Or = BinaryOperator::create(Instruction::Or,
1215                                                    Op0I->getOperand(0), RHS,
1216                                                    Op0Name);
1217           InsertNewInstBefore(Or, I);
1218           return BinaryOperator::create(Instruction::Xor, Or,
1219                             ConstantExpr::get(Instruction::And, Op0CI,
1220                                               NotConstant(RHS)));
1221         }
1222     }
1223
1224     // Try to fold constant and into select arguments.
1225     if (SelectInst *SI = dyn_cast<SelectInst>(Op0))
1226       if (Instruction *R = FoldBinOpIntoSelect(I, SI, this))
1227         return R;
1228   }
1229
1230   // (A & C1)|(A & C2) == A & (C1|C2)
1231   if (Instruction *LHS = dyn_cast<BinaryOperator>(Op0))
1232     if (Instruction *RHS = dyn_cast<BinaryOperator>(Op1))
1233       if (LHS->getOperand(0) == RHS->getOperand(0))
1234         if (Constant *C0 = dyn_castMaskingAnd(LHS))
1235           if (Constant *C1 = dyn_castMaskingAnd(RHS))
1236             return BinaryOperator::create(Instruction::And, LHS->getOperand(0),
1237                                     ConstantExpr::get(Instruction::Or, C0, C1));
1238
1239   Value *Op0NotVal = dyn_castNotVal(Op0);
1240   Value *Op1NotVal = dyn_castNotVal(Op1);
1241
1242   if (Op1 == Op0NotVal)   // ~A | A == -1
1243     return ReplaceInstUsesWith(I,
1244                                ConstantIntegral::getAllOnesValue(I.getType()));
1245
1246   if (Op0 == Op1NotVal)   // A | ~A == -1
1247     return ReplaceInstUsesWith(I,
1248                                ConstantIntegral::getAllOnesValue(I.getType()));
1249
1250   // (~A | ~B) == (~(A & B)) - Demorgan's Law
1251   if (Op0NotVal && Op1NotVal && isOnlyUse(Op0) && isOnlyUse(Op1)) {
1252     Instruction *And = BinaryOperator::create(Instruction::And, Op0NotVal,
1253                                               Op1NotVal,I.getName()+".demorgan",
1254                                               &I);
1255     WorkList.push_back(And);
1256     return BinaryOperator::createNot(And);
1257   }
1258
1259   // (setcc1 A, B) | (setcc2 A, B) --> (setcc3 A, B)
1260   if (SetCondInst *RHS = dyn_cast<SetCondInst>(I.getOperand(1)))
1261     if (Instruction *R = AssociativeOpt(I, FoldSetCCLogical(*this, RHS)))
1262       return R;
1263
1264   return Changed ? &I : 0;
1265 }
1266
1267 // XorSelf - Implements: X ^ X --> 0
1268 struct XorSelf {
1269   Value *RHS;
1270   XorSelf(Value *rhs) : RHS(rhs) {}
1271   bool shouldApply(Value *LHS) const { return LHS == RHS; }
1272   Instruction *apply(BinaryOperator &Xor) const {
1273     return &Xor;
1274   }
1275 };
1276
1277
1278 Instruction *InstCombiner::visitXor(BinaryOperator &I) {
1279   bool Changed = SimplifyCommutative(I);
1280   Value *Op0 = I.getOperand(0), *Op1 = I.getOperand(1);
1281
1282   // xor X, X = 0, even if X is nested in a sequence of Xor's.
1283   if (Instruction *Result = AssociativeOpt(I, XorSelf(Op1))) {
1284     assert(Result == &I && "AssociativeOpt didn't work?");
1285     return ReplaceInstUsesWith(I, Constant::getNullValue(I.getType()));
1286   }
1287
1288   if (ConstantIntegral *RHS = dyn_cast<ConstantIntegral>(Op1)) {
1289     // xor X, 0 == X
1290     if (RHS->isNullValue())
1291       return ReplaceInstUsesWith(I, Op0);
1292
1293     if (BinaryOperator *Op0I = dyn_cast<BinaryOperator>(Op0)) {
1294       // xor (setcc A, B), true = not (setcc A, B) = setncc A, B
1295       if (SetCondInst *SCI = dyn_cast<SetCondInst>(Op0I))
1296         if (RHS == ConstantBool::True && SCI->hasOneUse())
1297           return new SetCondInst(SCI->getInverseCondition(),
1298                                  SCI->getOperand(0), SCI->getOperand(1));
1299
1300       // ~(c-X) == X-c-1 == X+(-c-1)
1301       if (Op0I->getOpcode() == Instruction::Sub && RHS->isAllOnesValue())
1302         if (Constant *Op0I0C = dyn_cast<Constant>(Op0I->getOperand(0))) {
1303           Constant *NegOp0I0C = ConstantExpr::get(Instruction::Sub,
1304                              Constant::getNullValue(Op0I0C->getType()), Op0I0C);
1305           Constant *ConstantRHS = ConstantExpr::get(Instruction::Sub, NegOp0I0C,
1306                                               ConstantInt::get(I.getType(), 1));
1307           return BinaryOperator::create(Instruction::Add, Op0I->getOperand(1),
1308                                         ConstantRHS);
1309         }
1310
1311       if (ConstantInt *Op0CI = dyn_cast<ConstantInt>(Op0I->getOperand(1)))
1312         switch (Op0I->getOpcode()) {
1313         case Instruction::Add:
1314           // ~(X-c) --> (-c-1)-X
1315           if (RHS->isAllOnesValue()) {
1316             Constant *NegOp0CI = ConstantExpr::get(Instruction::Sub,
1317                                Constant::getNullValue(Op0CI->getType()), Op0CI);
1318             return BinaryOperator::create(Instruction::Sub,
1319                            ConstantExpr::get(Instruction::Sub, NegOp0CI,
1320                                              ConstantInt::get(I.getType(), 1)),
1321                                           Op0I->getOperand(0));
1322           }
1323           break;
1324         case Instruction::And:
1325           // (X & C1) ^ C2 --> (X & C1) | C2 iff (C1&C2) == 0
1326           if (ConstantExpr::get(Instruction::And, RHS, Op0CI)->isNullValue())
1327             return BinaryOperator::create(Instruction::Or, Op0, RHS);
1328           break;
1329         case Instruction::Or:
1330           // (X | C1) ^ C2 --> (X | C1) & ~C2 iff (C1&C2) == C2
1331           if (ConstantExpr::get(Instruction::And, RHS, Op0CI) == RHS)
1332             return BinaryOperator::create(Instruction::And, Op0,
1333                                           NotConstant(RHS));
1334           break;
1335         default: break;
1336         }
1337     }
1338
1339     // Try to fold constant and into select arguments.
1340     if (SelectInst *SI = dyn_cast<SelectInst>(Op0))
1341       if (Instruction *R = FoldBinOpIntoSelect(I, SI, this))
1342         return R;
1343   }
1344
1345   if (Value *X = dyn_castNotVal(Op0))   // ~A ^ A == -1
1346     if (X == Op1)
1347       return ReplaceInstUsesWith(I,
1348                                 ConstantIntegral::getAllOnesValue(I.getType()));
1349
1350   if (Value *X = dyn_castNotVal(Op1))   // A ^ ~A == -1
1351     if (X == Op0)
1352       return ReplaceInstUsesWith(I,
1353                                 ConstantIntegral::getAllOnesValue(I.getType()));
1354
1355   if (Instruction *Op1I = dyn_cast<Instruction>(Op1))
1356     if (Op1I->getOpcode() == Instruction::Or) {
1357       if (Op1I->getOperand(0) == Op0) {              // B^(B|A) == (A|B)^B
1358         cast<BinaryOperator>(Op1I)->swapOperands();
1359         I.swapOperands();
1360         std::swap(Op0, Op1);
1361       } else if (Op1I->getOperand(1) == Op0) {       // B^(A|B) == (A|B)^B
1362         I.swapOperands();
1363         std::swap(Op0, Op1);
1364       }
1365     } else if (Op1I->getOpcode() == Instruction::Xor) {
1366       if (Op0 == Op1I->getOperand(0))                        // A^(A^B) == B
1367         return ReplaceInstUsesWith(I, Op1I->getOperand(1));
1368       else if (Op0 == Op1I->getOperand(1))                   // A^(B^A) == B
1369         return ReplaceInstUsesWith(I, Op1I->getOperand(0));
1370     }
1371
1372   if (Instruction *Op0I = dyn_cast<Instruction>(Op0))
1373     if (Op0I->getOpcode() == Instruction::Or && Op0I->hasOneUse()) {
1374       if (Op0I->getOperand(0) == Op1)                // (B|A)^B == (A|B)^B
1375         cast<BinaryOperator>(Op0I)->swapOperands();
1376       if (Op0I->getOperand(1) == Op1) {              // (A|B)^B == A & ~B
1377         Value *NotB = BinaryOperator::createNot(Op1, Op1->getName()+".not", &I);
1378         WorkList.push_back(cast<Instruction>(NotB));
1379         return BinaryOperator::create(Instruction::And, Op0I->getOperand(0),
1380                                       NotB);
1381       }
1382     } else if (Op0I->getOpcode() == Instruction::Xor) {
1383       if (Op1 == Op0I->getOperand(0))                        // (A^B)^A == B
1384         return ReplaceInstUsesWith(I, Op0I->getOperand(1));
1385       else if (Op1 == Op0I->getOperand(1))                   // (B^A)^A == B
1386         return ReplaceInstUsesWith(I, Op0I->getOperand(0));
1387     }
1388
1389   // (A & C1)^(B & C2) -> (A & C1)|(B & C2) iff C1^C2 == 0
1390   if (Constant *C1 = dyn_castMaskingAnd(Op0))
1391     if (Constant *C2 = dyn_castMaskingAnd(Op1))
1392       if (ConstantExpr::get(Instruction::And, C1, C2)->isNullValue())
1393         return BinaryOperator::create(Instruction::Or, Op0, Op1);
1394
1395   // (setcc1 A, B) ^ (setcc2 A, B) --> (setcc3 A, B)
1396   if (SetCondInst *RHS = dyn_cast<SetCondInst>(I.getOperand(1)))
1397     if (Instruction *R = AssociativeOpt(I, FoldSetCCLogical(*this, RHS)))
1398       return R;
1399
1400   return Changed ? &I : 0;
1401 }
1402
1403 // AddOne, SubOne - Add or subtract a constant one from an integer constant...
1404 static Constant *AddOne(ConstantInt *C) {
1405   Constant *Result = ConstantExpr::get(Instruction::Add, C,
1406                                        ConstantInt::get(C->getType(), 1));
1407   assert(Result && "Constant folding integer addition failed!");
1408   return Result;
1409 }
1410 static Constant *SubOne(ConstantInt *C) {
1411   Constant *Result = ConstantExpr::get(Instruction::Sub, C,
1412                                        ConstantInt::get(C->getType(), 1));
1413   assert(Result && "Constant folding integer addition failed!");
1414   return Result;
1415 }
1416
1417 // isTrueWhenEqual - Return true if the specified setcondinst instruction is
1418 // true when both operands are equal...
1419 //
1420 static bool isTrueWhenEqual(Instruction &I) {
1421   return I.getOpcode() == Instruction::SetEQ ||
1422          I.getOpcode() == Instruction::SetGE ||
1423          I.getOpcode() == Instruction::SetLE;
1424 }
1425
1426 Instruction *InstCombiner::visitSetCondInst(BinaryOperator &I) {
1427   bool Changed = SimplifyCommutative(I);
1428   Value *Op0 = I.getOperand(0), *Op1 = I.getOperand(1);
1429   const Type *Ty = Op0->getType();
1430
1431   // setcc X, X
1432   if (Op0 == Op1)
1433     return ReplaceInstUsesWith(I, ConstantBool::get(isTrueWhenEqual(I)));
1434
1435   // setcc <global/alloca*>, 0 - Global/Stack value addresses are never null!
1436   if (isa<ConstantPointerNull>(Op1) &&
1437       (isa<GlobalValue>(Op0) || isa<AllocaInst>(Op0)))
1438     return ReplaceInstUsesWith(I, ConstantBool::get(!isTrueWhenEqual(I)));
1439
1440
1441   // setcc's with boolean values can always be turned into bitwise operations
1442   if (Ty == Type::BoolTy) {
1443     // If this is <, >, or !=, we can change this into a simple xor instruction
1444     if (!isTrueWhenEqual(I))
1445       return BinaryOperator::create(Instruction::Xor, Op0, Op1);
1446
1447     // Otherwise we need to make a temporary intermediate instruction and insert
1448     // it into the instruction stream.  This is what we are after:
1449     //
1450     //  seteq bool %A, %B -> ~(A^B)
1451     //  setle bool %A, %B -> ~A | B
1452     //  setge bool %A, %B -> A | ~B
1453     //
1454     if (I.getOpcode() == Instruction::SetEQ) {  // seteq case
1455       Instruction *Xor = BinaryOperator::create(Instruction::Xor, Op0, Op1,
1456                                                 I.getName()+"tmp");
1457       InsertNewInstBefore(Xor, I);
1458       return BinaryOperator::createNot(Xor);
1459     }
1460
1461     // Handle the setXe cases...
1462     assert(I.getOpcode() == Instruction::SetGE ||
1463            I.getOpcode() == Instruction::SetLE);
1464
1465     if (I.getOpcode() == Instruction::SetGE)
1466       std::swap(Op0, Op1);                   // Change setge -> setle
1467
1468     // Now we just have the SetLE case.
1469     Instruction *Not = BinaryOperator::createNot(Op0, I.getName()+"tmp");
1470     InsertNewInstBefore(Not, I);
1471     return BinaryOperator::create(Instruction::Or, Not, Op1);
1472   }
1473
1474   // Check to see if we are doing one of many comparisons against constant
1475   // integers at the end of their ranges...
1476   //
1477   if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Op1)) {
1478     // Simplify seteq and setne instructions...
1479     if (I.getOpcode() == Instruction::SetEQ ||
1480         I.getOpcode() == Instruction::SetNE) {
1481       bool isSetNE = I.getOpcode() == Instruction::SetNE;
1482
1483       // If the first operand is (and|or|xor) with a constant, and the second
1484       // operand is a constant, simplify a bit.
1485       if (BinaryOperator *BO = dyn_cast<BinaryOperator>(Op0)) {
1486         switch (BO->getOpcode()) {
1487         case Instruction::Add:
1488           if (CI->isNullValue()) {
1489             // Replace ((add A, B) != 0) with (A != -B) if A or B is
1490             // efficiently invertible, or if the add has just this one use.
1491             Value *BOp0 = BO->getOperand(0), *BOp1 = BO->getOperand(1);
1492             if (Value *NegVal = dyn_castNegVal(BOp1))
1493               return new SetCondInst(I.getOpcode(), BOp0, NegVal);
1494             else if (Value *NegVal = dyn_castNegVal(BOp0))
1495               return new SetCondInst(I.getOpcode(), NegVal, BOp1);
1496             else if (BO->hasOneUse()) {
1497               Instruction *Neg = BinaryOperator::createNeg(BOp1, BO->getName());
1498               BO->setName("");
1499               InsertNewInstBefore(Neg, I);
1500               return new SetCondInst(I.getOpcode(), BOp0, Neg);
1501             }
1502           }
1503           break;
1504         case Instruction::Xor:
1505           // For the xor case, we can xor two constants together, eliminating
1506           // the explicit xor.
1507           if (Constant *BOC = dyn_cast<Constant>(BO->getOperand(1)))
1508             return BinaryOperator::create(I.getOpcode(), BO->getOperand(0),
1509                                   ConstantExpr::get(Instruction::Xor, CI, BOC));
1510
1511           // FALLTHROUGH
1512         case Instruction::Sub:
1513           // Replace (([sub|xor] A, B) != 0) with (A != B)
1514           if (CI->isNullValue())
1515             return new SetCondInst(I.getOpcode(), BO->getOperand(0),
1516                                    BO->getOperand(1));
1517           break;
1518
1519         case Instruction::Or:
1520           // If bits are being or'd in that are not present in the constant we
1521           // are comparing against, then the comparison could never succeed!
1522           if (Constant *BOC = dyn_cast<Constant>(BO->getOperand(1))) {
1523             Constant *NotCI = NotConstant(CI);
1524             if (!ConstantExpr::get(Instruction::And, BOC, NotCI)->isNullValue())
1525               return ReplaceInstUsesWith(I, ConstantBool::get(isSetNE));
1526           }
1527           break;
1528
1529         case Instruction::And:
1530           if (ConstantInt *BOC = dyn_cast<ConstantInt>(BO->getOperand(1))) {
1531             // If bits are being compared against that are and'd out, then the
1532             // comparison can never succeed!
1533             if (!ConstantExpr::get(Instruction::And, CI,
1534                                    NotConstant(BOC))->isNullValue())
1535               return ReplaceInstUsesWith(I, ConstantBool::get(isSetNE));
1536
1537             // Replace (and X, (1 << size(X)-1) != 0) with x < 0, converting X
1538             // to be a signed value as appropriate.
1539             if (isSignBit(BOC)) {
1540               Value *X = BO->getOperand(0);
1541               // If 'X' is not signed, insert a cast now...
1542               if (!BOC->getType()->isSigned()) {
1543                 const Type *DestTy = getSignedIntegralType(BOC->getType());
1544                 CastInst *NewCI = new CastInst(X,DestTy,X->getName()+".signed");
1545                 InsertNewInstBefore(NewCI, I);
1546                 X = NewCI;
1547               }
1548               return new SetCondInst(isSetNE ? Instruction::SetLT :
1549                                          Instruction::SetGE, X,
1550                                      Constant::getNullValue(X->getType()));
1551             }
1552           }
1553         default: break;
1554         }
1555       }
1556     } else {  // Not a SetEQ/SetNE
1557       // If the LHS is a cast from an integral value of the same size,
1558       if (CastInst *Cast = dyn_cast<CastInst>(Op0)) {
1559         Value *CastOp = Cast->getOperand(0);
1560         const Type *SrcTy = CastOp->getType();
1561         unsigned SrcTySize = SrcTy->getPrimitiveSize();
1562         if (SrcTy != Cast->getType() && SrcTy->isInteger() &&
1563             SrcTySize == Cast->getType()->getPrimitiveSize()) {
1564           assert((SrcTy->isSigned() ^ Cast->getType()->isSigned()) &&
1565                  "Source and destination signednesses should differ!");
1566           if (Cast->getType()->isSigned()) {
1567             // If this is a signed comparison, check for comparisons in the
1568             // vicinity of zero.
1569             if (I.getOpcode() == Instruction::SetLT && CI->isNullValue())
1570               // X < 0  => x > 127
1571               return BinaryOperator::create(Instruction::SetGT, CastOp,
1572                          ConstantUInt::get(SrcTy, (1ULL << (SrcTySize*8-1))-1));
1573             else if (I.getOpcode() == Instruction::SetGT &&
1574                      cast<ConstantSInt>(CI)->getValue() == -1)
1575               // X > -1  => x < 128
1576               return BinaryOperator::create(Instruction::SetLT, CastOp,
1577                          ConstantUInt::get(SrcTy, 1ULL << (SrcTySize*8-1)));
1578           } else {
1579             ConstantUInt *CUI = cast<ConstantUInt>(CI);
1580             if (I.getOpcode() == Instruction::SetLT &&
1581                 CUI->getValue() == 1ULL << (SrcTySize*8-1))
1582               // X < 128 => X > -1
1583               return BinaryOperator::create(Instruction::SetGT, CastOp,
1584                                             ConstantSInt::get(SrcTy, -1));
1585             else if (I.getOpcode() == Instruction::SetGT &&
1586                      CUI->getValue() == (1ULL << (SrcTySize*8-1))-1)
1587               // X > 127 => X < 0
1588               return BinaryOperator::create(Instruction::SetLT, CastOp,
1589                                             Constant::getNullValue(SrcTy));
1590           }
1591         }
1592       }
1593     }
1594
1595     // Check to see if we are comparing against the minimum or maximum value...
1596     if (CI->isMinValue()) {
1597       if (I.getOpcode() == Instruction::SetLT)       // A < MIN -> FALSE
1598         return ReplaceInstUsesWith(I, ConstantBool::False);
1599       if (I.getOpcode() == Instruction::SetGE)       // A >= MIN -> TRUE
1600         return ReplaceInstUsesWith(I, ConstantBool::True);
1601       if (I.getOpcode() == Instruction::SetLE)       // A <= MIN -> A == MIN
1602         return BinaryOperator::create(Instruction::SetEQ, Op0, Op1);
1603       if (I.getOpcode() == Instruction::SetGT)       // A > MIN -> A != MIN
1604         return BinaryOperator::create(Instruction::SetNE, Op0, Op1);
1605
1606     } else if (CI->isMaxValue()) {
1607       if (I.getOpcode() == Instruction::SetGT)       // A > MAX -> FALSE
1608         return ReplaceInstUsesWith(I, ConstantBool::False);
1609       if (I.getOpcode() == Instruction::SetLE)       // A <= MAX -> TRUE
1610         return ReplaceInstUsesWith(I, ConstantBool::True);
1611       if (I.getOpcode() == Instruction::SetGE)       // A >= MAX -> A == MAX
1612         return BinaryOperator::create(Instruction::SetEQ, Op0, Op1);
1613       if (I.getOpcode() == Instruction::SetLT)       // A < MAX -> A != MAX
1614         return BinaryOperator::create(Instruction::SetNE, Op0, Op1);
1615
1616       // Comparing against a value really close to min or max?
1617     } else if (isMinValuePlusOne(CI)) {
1618       if (I.getOpcode() == Instruction::SetLT)       // A < MIN+1 -> A == MIN
1619         return BinaryOperator::create(Instruction::SetEQ, Op0, SubOne(CI));
1620       if (I.getOpcode() == Instruction::SetGE)       // A >= MIN-1 -> A != MIN
1621         return BinaryOperator::create(Instruction::SetNE, Op0, SubOne(CI));
1622
1623     } else if (isMaxValueMinusOne(CI)) {
1624       if (I.getOpcode() == Instruction::SetGT)       // A > MAX-1 -> A == MAX
1625         return BinaryOperator::create(Instruction::SetEQ, Op0, AddOne(CI));
1626       if (I.getOpcode() == Instruction::SetLE)       // A <= MAX-1 -> A != MAX
1627         return BinaryOperator::create(Instruction::SetNE, Op0, AddOne(CI));
1628     }
1629
1630     // If we still have a setle or setge instruction, turn it into the
1631     // appropriate setlt or setgt instruction.  Since the border cases have
1632     // already been handled above, this requires little checking.
1633     //
1634     if (I.getOpcode() == Instruction::SetLE)
1635       return BinaryOperator::create(Instruction::SetLT, Op0, AddOne(CI));
1636     if (I.getOpcode() == Instruction::SetGE)
1637       return BinaryOperator::create(Instruction::SetGT, Op0, SubOne(CI));
1638   }
1639
1640   // Test to see if the operands of the setcc are casted versions of other
1641   // values.  If the cast can be stripped off both arguments, we do so now.
1642   if (CastInst *CI = dyn_cast<CastInst>(Op0)) {
1643     Value *CastOp0 = CI->getOperand(0);
1644     if (CastOp0->getType()->isLosslesslyConvertibleTo(CI->getType()) &&
1645         (isa<Constant>(Op1) || isa<CastInst>(Op1)) &&
1646         (I.getOpcode() == Instruction::SetEQ ||
1647          I.getOpcode() == Instruction::SetNE)) {
1648       // We keep moving the cast from the left operand over to the right
1649       // operand, where it can often be eliminated completely.
1650       Op0 = CastOp0;
1651
1652       // If operand #1 is a cast instruction, see if we can eliminate it as
1653       // well.
1654       if (CastInst *CI2 = dyn_cast<CastInst>(Op1))
1655         if (CI2->getOperand(0)->getType()->isLosslesslyConvertibleTo(
1656                                                                Op0->getType()))
1657           Op1 = CI2->getOperand(0);
1658
1659       // If Op1 is a constant, we can fold the cast into the constant.
1660       if (Op1->getType() != Op0->getType())
1661         if (Constant *Op1C = dyn_cast<Constant>(Op1)) {
1662           Op1 = ConstantExpr::getCast(Op1C, Op0->getType());
1663         } else {
1664           // Otherwise, cast the RHS right before the setcc
1665           Op1 = new CastInst(Op1, Op0->getType(), Op1->getName());
1666           InsertNewInstBefore(cast<Instruction>(Op1), I);
1667         }
1668       return BinaryOperator::create(I.getOpcode(), Op0, Op1);
1669     }
1670
1671     // Handle the special case of: setcc (cast bool to X), <cst>
1672     // This comes up when you have code like
1673     //   int X = A < B;
1674     //   if (X) ...
1675     // For generality, we handle any zero-extension of any operand comparison
1676     // with a constant.
1677     if (ConstantInt *ConstantRHS = dyn_cast<ConstantInt>(Op1)) {
1678       const Type *SrcTy = CastOp0->getType();
1679       const Type *DestTy = Op0->getType();
1680       if (SrcTy->getPrimitiveSize() < DestTy->getPrimitiveSize() &&
1681           (SrcTy->isUnsigned() || SrcTy == Type::BoolTy)) {
1682         // Ok, we have an expansion of operand 0 into a new type.  Get the
1683         // constant value, masink off bits which are not set in the RHS.  These
1684         // could be set if the destination value is signed.
1685         uint64_t ConstVal = ConstantRHS->getRawValue();
1686         ConstVal &= (1ULL << DestTy->getPrimitiveSize()*8)-1;
1687
1688         // If the constant we are comparing it with has high bits set, which
1689         // don't exist in the original value, the values could never be equal,
1690         // because the source would be zero extended.
1691         unsigned SrcBits =
1692           SrcTy == Type::BoolTy ? 1 : SrcTy->getPrimitiveSize()*8;
1693         bool HasSignBit = ConstVal & (1ULL << (DestTy->getPrimitiveSize()*8-1));
1694         if (ConstVal & ~((1ULL << SrcBits)-1)) {
1695           switch (I.getOpcode()) {
1696           default: assert(0 && "Unknown comparison type!");
1697           case Instruction::SetEQ:
1698             return ReplaceInstUsesWith(I, ConstantBool::False);
1699           case Instruction::SetNE:
1700             return ReplaceInstUsesWith(I, ConstantBool::True);
1701           case Instruction::SetLT:
1702           case Instruction::SetLE:
1703             if (DestTy->isSigned() && HasSignBit)
1704               return ReplaceInstUsesWith(I, ConstantBool::False);
1705             return ReplaceInstUsesWith(I, ConstantBool::True);
1706           case Instruction::SetGT:
1707           case Instruction::SetGE:
1708             if (DestTy->isSigned() && HasSignBit)
1709               return ReplaceInstUsesWith(I, ConstantBool::True);
1710             return ReplaceInstUsesWith(I, ConstantBool::False);
1711           }
1712         }
1713
1714         // Otherwise, we can replace the setcc with a setcc of the smaller
1715         // operand value.
1716         Op1 = ConstantExpr::getCast(cast<Constant>(Op1), SrcTy);
1717         return BinaryOperator::create(I.getOpcode(), CastOp0, Op1);
1718       }
1719     }
1720   }
1721   return Changed ? &I : 0;
1722 }
1723
1724
1725
1726 Instruction *InstCombiner::visitShiftInst(ShiftInst &I) {
1727   assert(I.getOperand(1)->getType() == Type::UByteTy);
1728   Value *Op0 = I.getOperand(0), *Op1 = I.getOperand(1);
1729   bool isLeftShift = I.getOpcode() == Instruction::Shl;
1730
1731   // shl X, 0 == X and shr X, 0 == X
1732   // shl 0, X == 0 and shr 0, X == 0
1733   if (Op1 == Constant::getNullValue(Type::UByteTy) ||
1734       Op0 == Constant::getNullValue(Op0->getType()))
1735     return ReplaceInstUsesWith(I, Op0);
1736
1737   // shr int -1, X = -1   (for any arithmetic shift rights of ~0)
1738   if (!isLeftShift)
1739     if (ConstantSInt *CSI = dyn_cast<ConstantSInt>(Op0))
1740       if (CSI->isAllOnesValue())
1741         return ReplaceInstUsesWith(I, CSI);
1742
1743   // Try to fold constant and into select arguments.
1744   if (isa<Constant>(Op0))
1745     if (SelectInst *SI = dyn_cast<SelectInst>(Op1))
1746       if (Instruction *R = FoldBinOpIntoSelect(I, SI, this))
1747         return R;
1748
1749   if (ConstantUInt *CUI = dyn_cast<ConstantUInt>(Op1)) {
1750     // shl uint X, 32 = 0 and shr ubyte Y, 9 = 0, ... just don't eliminate shr
1751     // of a signed value.
1752     //
1753     unsigned TypeBits = Op0->getType()->getPrimitiveSize()*8;
1754     if (CUI->getValue() >= TypeBits) {
1755       if (!Op0->getType()->isSigned() || isLeftShift)
1756         return ReplaceInstUsesWith(I, Constant::getNullValue(Op0->getType()));
1757       else {
1758         I.setOperand(1, ConstantUInt::get(Type::UByteTy, TypeBits-1));
1759         return &I;
1760       }
1761     }
1762
1763     // ((X*C1) << C2) == (X * (C1 << C2))
1764     if (BinaryOperator *BO = dyn_cast<BinaryOperator>(Op0))
1765       if (BO->getOpcode() == Instruction::Mul && isLeftShift)
1766         if (Constant *BOOp = dyn_cast<Constant>(BO->getOperand(1)))
1767           return BinaryOperator::create(Instruction::Mul, BO->getOperand(0),
1768                                 ConstantExpr::get(Instruction::Shl, BOOp, CUI));
1769
1770     // Try to fold constant and into select arguments.
1771     if (SelectInst *SI = dyn_cast<SelectInst>(Op0))
1772       if (Instruction *R = FoldBinOpIntoSelect(I, SI, this))
1773         return R;
1774
1775     // If the operand is an bitwise operator with a constant RHS, and the
1776     // shift is the only use, we can pull it out of the shift.
1777     if (Op0->hasOneUse())
1778       if (BinaryOperator *Op0BO = dyn_cast<BinaryOperator>(Op0))
1779         if (ConstantInt *Op0C = dyn_cast<ConstantInt>(Op0BO->getOperand(1))) {
1780           bool isValid = true;     // Valid only for And, Or, Xor
1781           bool highBitSet = false; // Transform if high bit of constant set?
1782
1783           switch (Op0BO->getOpcode()) {
1784           default: isValid = false; break;   // Do not perform transform!
1785           case Instruction::Or:
1786           case Instruction::Xor:
1787             highBitSet = false;
1788             break;
1789           case Instruction::And:
1790             highBitSet = true;
1791             break;
1792           }
1793
1794           // If this is a signed shift right, and the high bit is modified
1795           // by the logical operation, do not perform the transformation.
1796           // The highBitSet boolean indicates the value of the high bit of
1797           // the constant which would cause it to be modified for this
1798           // operation.
1799           //
1800           if (isValid && !isLeftShift && !I.getType()->isUnsigned()) {
1801             uint64_t Val = Op0C->getRawValue();
1802             isValid = ((Val & (1 << (TypeBits-1))) != 0) == highBitSet;
1803           }
1804
1805           if (isValid) {
1806             Constant *NewRHS = ConstantExpr::get(I.getOpcode(), Op0C, CUI);
1807
1808             Instruction *NewShift =
1809               new ShiftInst(I.getOpcode(), Op0BO->getOperand(0), CUI,
1810                             Op0BO->getName());
1811             Op0BO->setName("");
1812             InsertNewInstBefore(NewShift, I);
1813
1814             return BinaryOperator::create(Op0BO->getOpcode(), NewShift,
1815                                           NewRHS);
1816           }
1817         }
1818
1819     // If this is a shift of a shift, see if we can fold the two together...
1820     if (ShiftInst *Op0SI = dyn_cast<ShiftInst>(Op0))
1821       if (ConstantUInt *ShiftAmt1C =
1822                                  dyn_cast<ConstantUInt>(Op0SI->getOperand(1))) {
1823         unsigned ShiftAmt1 = ShiftAmt1C->getValue();
1824         unsigned ShiftAmt2 = CUI->getValue();
1825
1826         // Check for (A << c1) << c2   and   (A >> c1) >> c2
1827         if (I.getOpcode() == Op0SI->getOpcode()) {
1828           unsigned Amt = ShiftAmt1+ShiftAmt2;   // Fold into one big shift...
1829           if (Op0->getType()->getPrimitiveSize()*8 < Amt)
1830             Amt = Op0->getType()->getPrimitiveSize()*8;
1831           return new ShiftInst(I.getOpcode(), Op0SI->getOperand(0),
1832                                ConstantUInt::get(Type::UByteTy, Amt));
1833         }
1834
1835         // Check for (A << c1) >> c2 or visaversa.  If we are dealing with
1836         // signed types, we can only support the (A >> c1) << c2 configuration,
1837         // because it can not turn an arbitrary bit of A into a sign bit.
1838         if (I.getType()->isUnsigned() || isLeftShift) {
1839           // Calculate bitmask for what gets shifted off the edge...
1840           Constant *C = ConstantIntegral::getAllOnesValue(I.getType());
1841           if (isLeftShift)
1842             C = ConstantExpr::get(Instruction::Shl, C, ShiftAmt1C);
1843           else
1844             C = ConstantExpr::get(Instruction::Shr, C, ShiftAmt1C);
1845
1846           Instruction *Mask =
1847             BinaryOperator::create(Instruction::And, Op0SI->getOperand(0),
1848                                    C, Op0SI->getOperand(0)->getName()+".mask");
1849           InsertNewInstBefore(Mask, I);
1850
1851           // Figure out what flavor of shift we should use...
1852           if (ShiftAmt1 == ShiftAmt2)
1853             return ReplaceInstUsesWith(I, Mask);  // (A << c) >> c  === A & c2
1854           else if (ShiftAmt1 < ShiftAmt2) {
1855             return new ShiftInst(I.getOpcode(), Mask,
1856                          ConstantUInt::get(Type::UByteTy, ShiftAmt2-ShiftAmt1));
1857           } else {
1858             return new ShiftInst(Op0SI->getOpcode(), Mask,
1859                          ConstantUInt::get(Type::UByteTy, ShiftAmt1-ShiftAmt2));
1860           }
1861         }
1862       }
1863   }
1864
1865   return 0;
1866 }
1867
1868
1869 // isEliminableCastOfCast - Return true if it is valid to eliminate the CI
1870 // instruction.
1871 //
1872 static inline bool isEliminableCastOfCast(const Type *SrcTy, const Type *MidTy,
1873                                           const Type *DstTy) {
1874
1875   // It is legal to eliminate the instruction if casting A->B->A if the sizes
1876   // are identical and the bits don't get reinterpreted (for example
1877   // int->float->int would not be allowed)
1878   if (SrcTy == DstTy && SrcTy->isLosslesslyConvertibleTo(MidTy))
1879     return true;
1880
1881   // Allow free casting and conversion of sizes as long as the sign doesn't
1882   // change...
1883   if (SrcTy->isIntegral() && MidTy->isIntegral() && DstTy->isIntegral()) {
1884     unsigned SrcSize = SrcTy->getPrimitiveSize();
1885     unsigned MidSize = MidTy->getPrimitiveSize();
1886     unsigned DstSize = DstTy->getPrimitiveSize();
1887
1888     // Cases where we are monotonically decreasing the size of the type are
1889     // always ok, regardless of what sign changes are going on.
1890     //
1891     if (SrcSize >= MidSize && MidSize >= DstSize)
1892       return true;
1893
1894     // Cases where the source and destination type are the same, but the middle
1895     // type is bigger are noops.
1896     //
1897     if (SrcSize == DstSize && MidSize > SrcSize)
1898       return true;
1899
1900     // If we are monotonically growing, things are more complex.
1901     //
1902     if (SrcSize <= MidSize && MidSize <= DstSize) {
1903       // We have eight combinations of signedness to worry about. Here's the
1904       // table:
1905       static const int SignTable[8] = {
1906         // CODE, SrcSigned, MidSigned, DstSigned, Comment
1907         1,     //   U          U          U       Always ok
1908         1,     //   U          U          S       Always ok
1909         3,     //   U          S          U       Ok iff SrcSize != MidSize
1910         3,     //   U          S          S       Ok iff SrcSize != MidSize
1911         0,     //   S          U          U       Never ok
1912         2,     //   S          U          S       Ok iff MidSize == DstSize
1913         1,     //   S          S          U       Always ok
1914         1,     //   S          S          S       Always ok
1915       };
1916
1917       // Choose an action based on the current entry of the signtable that this
1918       // cast of cast refers to...
1919       unsigned Row = SrcTy->isSigned()*4+MidTy->isSigned()*2+DstTy->isSigned();
1920       switch (SignTable[Row]) {
1921       case 0: return false;              // Never ok
1922       case 1: return true;               // Always ok
1923       case 2: return MidSize == DstSize; // Ok iff MidSize == DstSize
1924       case 3:                            // Ok iff SrcSize != MidSize
1925         return SrcSize != MidSize || SrcTy == Type::BoolTy;
1926       default: assert(0 && "Bad entry in sign table!");
1927       }
1928     }
1929   }
1930
1931   // Otherwise, we cannot succeed.  Specifically we do not want to allow things
1932   // like:  short -> ushort -> uint, because this can create wrong results if
1933   // the input short is negative!
1934   //
1935   return false;
1936 }
1937
1938 static bool ValueRequiresCast(const Value *V, const Type *Ty) {
1939   if (V->getType() == Ty || isa<Constant>(V)) return false;
1940   if (const CastInst *CI = dyn_cast<CastInst>(V))
1941     if (isEliminableCastOfCast(CI->getOperand(0)->getType(), CI->getType(), Ty))
1942       return false;
1943   return true;
1944 }
1945
1946 /// InsertOperandCastBefore - This inserts a cast of V to DestTy before the
1947 /// InsertBefore instruction.  This is specialized a bit to avoid inserting
1948 /// casts that are known to not do anything...
1949 ///
1950 Value *InstCombiner::InsertOperandCastBefore(Value *V, const Type *DestTy,
1951                                              Instruction *InsertBefore) {
1952   if (V->getType() == DestTy) return V;
1953   if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(V))
1954     return ConstantExpr::getCast(C, DestTy);
1955
1956   CastInst *CI = new CastInst(V, DestTy, V->getName());
1957   InsertNewInstBefore(CI, *InsertBefore);
1958   return CI;
1959 }
1960
1961 // CastInst simplification
1962 //
1963 Instruction *InstCombiner::visitCastInst(CastInst &CI) {
1964   Value *Src = CI.getOperand(0);
1965
1966   // If the user is casting a value to the same type, eliminate this cast
1967   // instruction...
1968   if (CI.getType() == Src->getType())
1969     return ReplaceInstUsesWith(CI, Src);
1970
1971   // If casting the result of another cast instruction, try to eliminate this
1972   // one!
1973   //
1974   if (CastInst *CSrc = dyn_cast<CastInst>(Src)) {
1975     if (isEliminableCastOfCast(CSrc->getOperand(0)->getType(),
1976                                CSrc->getType(), CI.getType())) {
1977       // This instruction now refers directly to the cast's src operand.  This
1978       // has a good chance of making CSrc dead.
1979       CI.setOperand(0, CSrc->getOperand(0));
1980       return &CI;
1981     }
1982
1983     // If this is an A->B->A cast, and we are dealing with integral types, try
1984     // to convert this into a logical 'and' instruction.
1985     //
1986     if (CSrc->getOperand(0)->getType() == CI.getType() &&
1987         CI.getType()->isInteger() && CSrc->getType()->isInteger() &&
1988         CI.getType()->isUnsigned() && CSrc->getType()->isUnsigned() &&
1989         CSrc->getType()->getPrimitiveSize() < CI.getType()->getPrimitiveSize()){
1990       assert(CSrc->getType() != Type::ULongTy &&
1991              "Cannot have type bigger than ulong!");
1992       uint64_t AndValue = (1ULL << CSrc->getType()->getPrimitiveSize()*8)-1;
1993       Constant *AndOp = ConstantUInt::get(CI.getType(), AndValue);
1994       return BinaryOperator::create(Instruction::And, CSrc->getOperand(0),
1995                                     AndOp);
1996     }
1997   }
1998
1999   // If casting the result of a getelementptr instruction with no offset, turn
2000   // this into a cast of the original pointer!
2001   //
2002   if (GetElementPtrInst *GEP = dyn_cast<GetElementPtrInst>(Src)) {
2003     bool AllZeroOperands = true;
2004     for (unsigned i = 1, e = GEP->getNumOperands(); i != e; ++i)
2005       if (!isa<Constant>(GEP->getOperand(i)) ||
2006           !cast<Constant>(GEP->getOperand(i))->isNullValue()) {
2007         AllZeroOperands = false;
2008         break;
2009       }
2010     if (AllZeroOperands) {
2011       CI.setOperand(0, GEP->getOperand(0));
2012       return &CI;
2013     }
2014   }
2015
2016   // If we are casting a malloc or alloca to a pointer to a type of the same
2017   // size, rewrite the allocation instruction to allocate the "right" type.
2018   //
2019   if (AllocationInst *AI = dyn_cast<AllocationInst>(Src))
2020     if (AI->hasOneUse() && !AI->isArrayAllocation())
2021       if (const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(CI.getType())) {
2022         // Get the type really allocated and the type casted to...
2023         const Type *AllocElTy = AI->getAllocatedType();
2024         unsigned AllocElTySize = TD->getTypeSize(AllocElTy);
2025         const Type *CastElTy = PTy->getElementType();
2026         unsigned CastElTySize = TD->getTypeSize(CastElTy);
2027
2028         // If the allocation is for an even multiple of the cast type size
2029         if (CastElTySize && (AllocElTySize % CastElTySize == 0)) {
2030           Value *Amt = ConstantUInt::get(Type::UIntTy,
2031                                          AllocElTySize/CastElTySize);
2032           std::string Name = AI->getName(); AI->setName("");
2033           AllocationInst *New;
2034           if (isa<MallocInst>(AI))
2035             New = new MallocInst(CastElTy, Amt, Name);
2036           else
2037             New = new AllocaInst(CastElTy, Amt, Name);
2038           InsertNewInstBefore(New, *AI);
2039           return ReplaceInstUsesWith(CI, New);
2040         }
2041       }
2042
2043   // If the source value is an instruction with only this use, we can attempt to
2044   // propagate the cast into the instruction.  Also, only handle integral types
2045   // for now.
2046   if (Instruction *SrcI = dyn_cast<Instruction>(Src))
2047     if (SrcI->hasOneUse() && Src->getType()->isIntegral() &&
2048         CI.getType()->isInteger()) {  // Don't mess with casts to bool here
2049       const Type *DestTy = CI.getType();
2050       unsigned SrcBitSize = getTypeSizeInBits(Src->getType());
2051       unsigned DestBitSize = getTypeSizeInBits(DestTy);
2052
2053       Value *Op0 = SrcI->getNumOperands() > 0 ? SrcI->getOperand(0) : 0;
2054       Value *Op1 = SrcI->getNumOperands() > 1 ? SrcI->getOperand(1) : 0;
2055
2056       switch (SrcI->getOpcode()) {
2057       case Instruction::Add:
2058       case Instruction::Mul:
2059       case Instruction::And:
2060       case Instruction::Or:
2061       case Instruction::Xor:
2062         // If we are discarding information, or just changing the sign, rewrite.
2063         if (DestBitSize <= SrcBitSize && DestBitSize != 1) {
2064           // Don't insert two casts if they cannot be eliminated.  We allow two
2065           // casts to be inserted if the sizes are the same.  This could only be
2066           // converting signedness, which is a noop.
2067           if (DestBitSize == SrcBitSize || !ValueRequiresCast(Op1, DestTy) ||
2068               !ValueRequiresCast(Op0, DestTy)) {
2069             Value *Op0c = InsertOperandCastBefore(Op0, DestTy, SrcI);
2070             Value *Op1c = InsertOperandCastBefore(Op1, DestTy, SrcI);
2071             return BinaryOperator::create(cast<BinaryOperator>(SrcI)
2072                              ->getOpcode(), Op0c, Op1c);
2073           }
2074         }
2075         break;
2076       case Instruction::Shl:
2077         // Allow changing the sign of the source operand.  Do not allow changing
2078         // the size of the shift, UNLESS the shift amount is a constant.  We
2079         // mush not change variable sized shifts to a smaller size, because it
2080         // is undefined to shift more bits out than exist in the value.
2081         if (DestBitSize == SrcBitSize ||
2082             (DestBitSize < SrcBitSize && isa<Constant>(Op1))) {
2083           Value *Op0c = InsertOperandCastBefore(Op0, DestTy, SrcI);
2084           return new ShiftInst(Instruction::Shl, Op0c, Op1);
2085         }
2086         break;
2087       }
2088     }
2089
2090   return 0;
2091 }
2092
2093 /// GetSelectFoldableOperands - We want to turn code that looks like this:
2094 ///   %C = or %A, %B
2095 ///   %D = select %cond, %C, %A
2096 /// into:
2097 ///   %C = select %cond, %B, 0
2098 ///   %D = or %A, %C
2099 ///
2100 /// Assuming that the specified instruction is an operand to the select, return
2101 /// a bitmask indicating which operands of this instruction are foldable if they
2102 /// equal the other incoming value of the select.
2103 ///
2104 static unsigned GetSelectFoldableOperands(Instruction *I) {
2105   switch (I->getOpcode()) {
2106   case Instruction::Add:
2107   case Instruction::Mul:
2108   case Instruction::And:
2109   case Instruction::Or:
2110   case Instruction::Xor:
2111     return 3;              // Can fold through either operand.
2112   case Instruction::Sub:   // Can only fold on the amount subtracted.
2113   case Instruction::Shl:   // Can only fold on the shift amount.
2114   case Instruction::Shr:
2115     return 1;
2116   default:
2117     return 0;              // Cannot fold
2118   }
2119 }
2120
2121 /// GetSelectFoldableConstant - For the same transformation as the previous
2122 /// function, return the identity constant that goes into the select.
2123 static Constant *GetSelectFoldableConstant(Instruction *I) {
2124   switch (I->getOpcode()) {
2125   default: assert(0 && "This cannot happen!"); abort();
2126   case Instruction::Add:
2127   case Instruction::Sub:
2128   case Instruction::Or:
2129   case Instruction::Xor:
2130     return Constant::getNullValue(I->getType());
2131   case Instruction::Shl:
2132   case Instruction::Shr:
2133     return Constant::getNullValue(Type::UByteTy);
2134   case Instruction::And:
2135     return ConstantInt::getAllOnesValue(I->getType());
2136   case Instruction::Mul:
2137     return ConstantInt::get(I->getType(), 1);
2138   }
2139 }
2140
2141 Instruction *InstCombiner::visitSelectInst(SelectInst &SI) {
2142   Value *CondVal = SI.getCondition();
2143   Value *TrueVal = SI.getTrueValue();
2144   Value *FalseVal = SI.getFalseValue();
2145
2146   // select true, X, Y  -> X
2147   // select false, X, Y -> Y
2148   if (ConstantBool *C = dyn_cast<ConstantBool>(CondVal))
2149     if (C == ConstantBool::True)
2150       return ReplaceInstUsesWith(SI, TrueVal);
2151     else {
2152       assert(C == ConstantBool::False);
2153       return ReplaceInstUsesWith(SI, FalseVal);
2154     }
2155
2156   // select C, X, X -> X
2157   if (TrueVal == FalseVal)
2158     return ReplaceInstUsesWith(SI, TrueVal);
2159
2160   if (SI.getType() == Type::BoolTy)
2161     if (ConstantBool *C = dyn_cast<ConstantBool>(TrueVal)) {
2162       if (C == ConstantBool::True) {
2163         // Change: A = select B, true, C --> A = or B, C
2164         return BinaryOperator::create(Instruction::Or, CondVal, FalseVal);
2165       } else {
2166         // Change: A = select B, false, C --> A = and !B, C
2167         Value *NotCond =
2168           InsertNewInstBefore(BinaryOperator::createNot(CondVal,
2169                                              "not."+CondVal->getName()), SI);
2170         return BinaryOperator::create(Instruction::And, NotCond, FalseVal);
2171       }
2172     } else if (ConstantBool *C = dyn_cast<ConstantBool>(FalseVal)) {
2173       if (C == ConstantBool::False) {
2174         // Change: A = select B, C, false --> A = and B, C
2175         return BinaryOperator::create(Instruction::And, CondVal, TrueVal);
2176       } else {
2177         // Change: A = select B, C, true --> A = or !B, C
2178         Value *NotCond =
2179           InsertNewInstBefore(BinaryOperator::createNot(CondVal,
2180                                              "not."+CondVal->getName()), SI);
2181         return BinaryOperator::create(Instruction::Or, NotCond, TrueVal);
2182       }
2183     }
2184
2185   // Selecting between two integer constants?
2186   if (ConstantInt *TrueValC = dyn_cast<ConstantInt>(TrueVal))
2187     if (ConstantInt *FalseValC = dyn_cast<ConstantInt>(FalseVal)) {
2188       // select C, 1, 0 -> cast C to int
2189       if (FalseValC->isNullValue() && TrueValC->getRawValue() == 1) {
2190         return new CastInst(CondVal, SI.getType());
2191       } else if (TrueValC->isNullValue() && FalseValC->getRawValue() == 1) {
2192         // select C, 0, 1 -> cast !C to int
2193         Value *NotCond =
2194           InsertNewInstBefore(BinaryOperator::createNot(CondVal,
2195                                                "not."+CondVal->getName()), SI);
2196         return new CastInst(NotCond, SI.getType());
2197       }
2198     }
2199
2200   // See if we are selecting two values based on a comparison of the two values.
2201   if (SetCondInst *SCI = dyn_cast<SetCondInst>(CondVal)) {
2202     if (SCI->getOperand(0) == TrueVal && SCI->getOperand(1) == FalseVal) {
2203       // Transform (X == Y) ? X : Y  -> Y
2204       if (SCI->getOpcode() == Instruction::SetEQ)
2205         return ReplaceInstUsesWith(SI, FalseVal);
2206       // Transform (X != Y) ? X : Y  -> X
2207       if (SCI->getOpcode() == Instruction::SetNE)
2208         return ReplaceInstUsesWith(SI, TrueVal);
2209       // NOTE: if we wanted to, this is where to detect MIN/MAX/ABS/etc.
2210
2211     } else if (SCI->getOperand(0) == FalseVal && SCI->getOperand(1) == TrueVal){
2212       // Transform (X == Y) ? Y : X  -> X
2213       if (SCI->getOpcode() == Instruction::SetEQ)
2214         return ReplaceInstUsesWith(SI, FalseVal);
2215       // Transform (X != Y) ? Y : X  -> Y
2216       if (SCI->getOpcode() == Instruction::SetNE)
2217         return ReplaceInstUsesWith(SI, TrueVal);
2218       // NOTE: if we wanted to, this is where to detect MIN/MAX/ABS/etc.
2219     }
2220   }
2221
2222   // See if we can fold the select into one of our operands.
2223   if (SI.getType()->isInteger()) {
2224     // See the comment above GetSelectFoldableOperands for a description of the
2225     // transformation we are doing here.
2226     if (Instruction *TVI = dyn_cast<Instruction>(TrueVal))
2227       if (TVI->hasOneUse() && TVI->getNumOperands() == 2 &&
2228           !isa<Constant>(FalseVal))
2229         if (unsigned SFO = GetSelectFoldableOperands(TVI)) {
2230           unsigned OpToFold = 0;
2231           if ((SFO & 1) && FalseVal == TVI->getOperand(0)) {
2232             OpToFold = 1;
2233           } else  if ((SFO & 2) && FalseVal == TVI->getOperand(1)) {
2234             OpToFold = 2;
2235           }
2236
2237           if (OpToFold) {
2238             Constant *C = GetSelectFoldableConstant(TVI);
2239             std::string Name = TVI->getName(); TVI->setName("");
2240             Instruction *NewSel =
2241               new SelectInst(SI.getCondition(), TVI->getOperand(2-OpToFold), C,
2242                              Name);
2243             InsertNewInstBefore(NewSel, SI);
2244             if (BinaryOperator *BO = dyn_cast<BinaryOperator>(TVI))
2245               return BinaryOperator::create(BO->getOpcode(), FalseVal, NewSel);
2246             else if (ShiftInst *SI = dyn_cast<ShiftInst>(TVI))
2247               return new ShiftInst(SI->getOpcode(), FalseVal, NewSel);
2248             else {
2249               assert(0 && "Unknown instruction!!");
2250             }
2251           }
2252         }
2253
2254     if (Instruction *FVI = dyn_cast<Instruction>(FalseVal))
2255       if (FVI->hasOneUse() && FVI->getNumOperands() == 2 &&
2256           !isa<Constant>(TrueVal))
2257         if (unsigned SFO = GetSelectFoldableOperands(FVI)) {
2258           unsigned OpToFold = 0;
2259           if ((SFO & 1) && TrueVal == FVI->getOperand(0)) {
2260             OpToFold = 1;
2261           } else  if ((SFO & 2) && TrueVal == FVI->getOperand(1)) {
2262             OpToFold = 2;
2263           }
2264
2265           if (OpToFold) {
2266             Constant *C = GetSelectFoldableConstant(FVI);
2267             std::string Name = FVI->getName(); FVI->setName("");
2268             Instruction *NewSel =
2269               new SelectInst(SI.getCondition(), C, FVI->getOperand(2-OpToFold),
2270                              Name);
2271             InsertNewInstBefore(NewSel, SI);
2272             if (BinaryOperator *BO = dyn_cast<BinaryOperator>(FVI))
2273               return BinaryOperator::create(BO->getOpcode(), TrueVal, NewSel);
2274             else if (ShiftInst *SI = dyn_cast<ShiftInst>(FVI))
2275               return new ShiftInst(SI->getOpcode(), TrueVal, NewSel);
2276             else {
2277               assert(0 && "Unknown instruction!!");
2278             }
2279           }
2280         }
2281   }
2282   return 0;
2283 }
2284
2285
2286 // CallInst simplification
2287 //
2288 Instruction *InstCombiner::visitCallInst(CallInst &CI) {
2289   // Intrinsics cannot occur in an invoke, so handle them here instead of in
2290   // visitCallSite.
2291   if (Function *F = CI.getCalledFunction())
2292     switch (F->getIntrinsicID()) {
2293     case Intrinsic::memmove:
2294     case Intrinsic::memcpy:
2295     case Intrinsic::memset:
2296       // memmove/cpy/set of zero bytes is a noop.
2297       if (Constant *NumBytes = dyn_cast<Constant>(CI.getOperand(3))) {
2298         if (NumBytes->isNullValue())
2299           return EraseInstFromFunction(CI);
2300       }
2301       break;
2302     default:
2303       break;
2304     }
2305
2306   return visitCallSite(&CI);
2307 }
2308
2309 // InvokeInst simplification
2310 //
2311 Instruction *InstCombiner::visitInvokeInst(InvokeInst &II) {
2312   return visitCallSite(&II);
2313 }
2314
2315 // visitCallSite - Improvements for call and invoke instructions.
2316 //
2317 Instruction *InstCombiner::visitCallSite(CallSite CS) {
2318   bool Changed = false;
2319
2320   // If the callee is a constexpr cast of a function, attempt to move the cast
2321   // to the arguments of the call/invoke.
2322   if (transformConstExprCastCall(CS)) return 0;
2323
2324   Value *Callee = CS.getCalledValue();
2325   const PointerType *PTy = cast<PointerType>(Callee->getType());
2326   const FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(PTy->getElementType());
2327   if (FTy->isVarArg()) {
2328     // See if we can optimize any arguments passed through the varargs area of
2329     // the call.
2330     for (CallSite::arg_iterator I = CS.arg_begin()+FTy->getNumParams(),
2331            E = CS.arg_end(); I != E; ++I)
2332       if (CastInst *CI = dyn_cast<CastInst>(*I)) {
2333         // If this cast does not effect the value passed through the varargs
2334         // area, we can eliminate the use of the cast.
2335         Value *Op = CI->getOperand(0);
2336         if (CI->getType()->isLosslesslyConvertibleTo(Op->getType())) {
2337           *I = Op;
2338           Changed = true;
2339         }
2340       }
2341   }
2342
2343   return Changed ? CS.getInstruction() : 0;
2344 }
2345
2346 // transformConstExprCastCall - If the callee is a constexpr cast of a function,
2347 // attempt to move the cast to the arguments of the call/invoke.
2348 //
2349 bool InstCombiner::transformConstExprCastCall(CallSite CS) {
2350   if (!isa<ConstantExpr>(CS.getCalledValue())) return false;
2351   ConstantExpr *CE = cast<ConstantExpr>(CS.getCalledValue());
2352   if (CE->getOpcode() != Instruction::Cast ||
2353       !isa<ConstantPointerRef>(CE->getOperand(0)))
2354     return false;
2355   ConstantPointerRef *CPR = cast<ConstantPointerRef>(CE->getOperand(0));
2356   if (!isa<Function>(CPR->getValue())) return false;
2357   Function *Callee = cast<Function>(CPR->getValue());
2358   Instruction *Caller = CS.getInstruction();
2359
2360   // Okay, this is a cast from a function to a different type.  Unless doing so
2361   // would cause a type conversion of one of our arguments, change this call to
2362   // be a direct call with arguments casted to the appropriate types.
2363   //
2364   const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
2365   const Type *OldRetTy = Caller->getType();
2366
2367   // Check to see if we are changing the return type...
2368   if (OldRetTy != FT->getReturnType()) {
2369     if (Callee->isExternal() &&
2370         !OldRetTy->isLosslesslyConvertibleTo(FT->getReturnType()) &&
2371         !Caller->use_empty())
2372       return false;   // Cannot transform this return value...
2373
2374     // If the callsite is an invoke instruction, and the return value is used by
2375     // a PHI node in a successor, we cannot change the return type of the call
2376     // because there is no place to put the cast instruction (without breaking
2377     // the critical edge).  Bail out in this case.
2378     if (!Caller->use_empty())
2379       if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller))
2380         for (Value::use_iterator UI = II->use_begin(), E = II->use_end();
2381              UI != E; ++UI)
2382           if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(*UI))
2383             if (PN->getParent() == II->getNormalDest() ||
2384                 PN->getParent() == II->getUnwindDest())
2385               return false;
2386   }
2387
2388   unsigned NumActualArgs = unsigned(CS.arg_end()-CS.arg_begin());
2389   unsigned NumCommonArgs = std::min(FT->getNumParams(), NumActualArgs);
2390
2391   CallSite::arg_iterator AI = CS.arg_begin();
2392   for (unsigned i = 0, e = NumCommonArgs; i != e; ++i, ++AI) {
2393     const Type *ParamTy = FT->getParamType(i);
2394     bool isConvertible = (*AI)->getType()->isLosslesslyConvertibleTo(ParamTy);
2395     if (Callee->isExternal() && !isConvertible) return false;
2396   }
2397
2398   if (FT->getNumParams() < NumActualArgs && !FT->isVarArg() &&
2399       Callee->isExternal())
2400     return false;   // Do not delete arguments unless we have a function body...
2401
2402   // Okay, we decided that this is a safe thing to do: go ahead and start
2403   // inserting cast instructions as necessary...
2404   std::vector<Value*> Args;
2405   Args.reserve(NumActualArgs);
2406
2407   AI = CS.arg_begin();
2408   for (unsigned i = 0; i != NumCommonArgs; ++i, ++AI) {
2409     const Type *ParamTy = FT->getParamType(i);
2410     if ((*AI)->getType() == ParamTy) {
2411       Args.push_back(*AI);
2412     } else {
2413       Args.push_back(InsertNewInstBefore(new CastInst(*AI, ParamTy, "tmp"),
2414                                          *Caller));
2415     }
2416   }
2417
2418   // If the function takes more arguments than the call was taking, add them
2419   // now...
2420   for (unsigned i = NumCommonArgs; i != FT->getNumParams(); ++i)
2421     Args.push_back(Constant::getNullValue(FT->getParamType(i)));
2422
2423   // If we are removing arguments to the function, emit an obnoxious warning...
2424   if (FT->getNumParams() < NumActualArgs)
2425     if (!FT->isVarArg()) {
2426       std::cerr << "WARNING: While resolving call to function '"
2427                 << Callee->getName() << "' arguments were dropped!\n";
2428     } else {
2429       // Add all of the arguments in their promoted form to the arg list...
2430       for (unsigned i = FT->getNumParams(); i != NumActualArgs; ++i, ++AI) {
2431         const Type *PTy = getPromotedType((*AI)->getType());
2432         if (PTy != (*AI)->getType()) {
2433           // Must promote to pass through va_arg area!
2434           Instruction *Cast = new CastInst(*AI, PTy, "tmp");
2435           InsertNewInstBefore(Cast, *Caller);
2436           Args.push_back(Cast);
2437         } else {
2438           Args.push_back(*AI);
2439         }
2440       }
2441     }
2442
2443   if (FT->getReturnType() == Type::VoidTy)
2444     Caller->setName("");   // Void type should not have a name...
2445
2446   Instruction *NC;
2447   if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller)) {
2448     NC = new InvokeInst(Callee, II->getNormalDest(), II->getUnwindDest(),
2449                         Args, Caller->getName(), Caller);
2450   } else {
2451     NC = new CallInst(Callee, Args, Caller->getName(), Caller);
2452   }
2453
2454   // Insert a cast of the return type as necessary...
2455   Value *NV = NC;
2456   if (Caller->getType() != NV->getType() && !Caller->use_empty()) {
2457     if (NV->getType() != Type::VoidTy) {
2458       NV = NC = new CastInst(NC, Caller->getType(), "tmp");
2459
2460       // If this is an invoke instruction, we should insert it after the first
2461       // non-phi, instruction in the normal successor block.
2462       if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Caller)) {
2463         BasicBlock::iterator I = II->getNormalDest()->begin();
2464         while (isa<PHINode>(I)) ++I;
2465         InsertNewInstBefore(NC, *I);
2466       } else {
2467         // Otherwise, it's a call, just insert cast right after the call instr
2468         InsertNewInstBefore(NC, *Caller);
2469       }
2470       AddUsersToWorkList(*Caller);
2471     } else {
2472       NV = Constant::getNullValue(Caller->getType());
2473     }
2474   }
2475
2476   if (Caller->getType() != Type::VoidTy && !Caller->use_empty())
2477     Caller->replaceAllUsesWith(NV);
2478   Caller->getParent()->getInstList().erase(Caller);
2479   removeFromWorkList(Caller);
2480   return true;
2481 }
2482
2483
2484
2485 // PHINode simplification
2486 //
2487 Instruction *InstCombiner::visitPHINode(PHINode &PN) {
2488   if (Value *V = hasConstantValue(&PN))
2489     return ReplaceInstUsesWith(PN, V);
2490
2491   // If the only user of this instruction is a cast instruction, and all of the
2492   // incoming values are constants, change this PHI to merge together the casted
2493   // constants.
2494   if (PN.hasOneUse())
2495     if (CastInst *CI = dyn_cast<CastInst>(PN.use_back()))
2496       if (CI->getType() != PN.getType()) {  // noop casts will be folded
2497         bool AllConstant = true;
2498         for (unsigned i = 0, e = PN.getNumIncomingValues(); i != e; ++i)
2499           if (!isa<Constant>(PN.getIncomingValue(i))) {
2500             AllConstant = false;
2501             break;
2502           }
2503         if (AllConstant) {
2504           // Make a new PHI with all casted values.
2505           PHINode *New = new PHINode(CI->getType(), PN.getName(), &PN);
2506           for (unsigned i = 0, e = PN.getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
2507             Constant *OldArg = cast<Constant>(PN.getIncomingValue(i));
2508             New->addIncoming(ConstantExpr::getCast(OldArg, New->getType()),
2509                              PN.getIncomingBlock(i));
2510           }
2511
2512           // Update the cast instruction.
2513           CI->setOperand(0, New);
2514           WorkList.push_back(CI);    // revisit the cast instruction to fold.
2515           WorkList.push_back(New);   // Make sure to revisit the new Phi
2516           return &PN;                // PN is now dead!
2517         }
2518       }
2519   return 0;
2520 }
2521
2522 static Value *InsertSignExtendToPtrTy(Value *V, const Type *DTy,
2523                                       Instruction *InsertPoint,
2524                                       InstCombiner *IC) {
2525   unsigned PS = IC->getTargetData().getPointerSize();
2526   const Type *VTy = V->getType();
2527   Instruction *Cast;
2528   if (!VTy->isSigned() && VTy->getPrimitiveSize() < PS)
2529     // We must insert a cast to ensure we sign-extend.
2530     V = IC->InsertNewInstBefore(new CastInst(V, VTy->getSignedVersion(),
2531                                              V->getName()), *InsertPoint);
2532   return IC->InsertNewInstBefore(new CastInst(V, DTy, V->getName()),
2533                                  *InsertPoint);
2534 }
2535
2536
2537 Instruction *InstCombiner::visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &GEP) {
2538   // Is it 'getelementptr %P, long 0'  or 'getelementptr %P'
2539   // If so, eliminate the noop.
2540   if (GEP.getNumOperands() == 1)
2541     return ReplaceInstUsesWith(GEP, GEP.getOperand(0));
2542
2543   bool HasZeroPointerIndex = false;
2544   if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(GEP.getOperand(1)))
2545     HasZeroPointerIndex = C->isNullValue();
2546
2547   if (GEP.getNumOperands() == 2 && HasZeroPointerIndex)
2548     return ReplaceInstUsesWith(GEP, GEP.getOperand(0));
2549
2550   // Eliminate unneeded casts for indices.
2551   bool MadeChange = false;
2552   gep_type_iterator GTI = gep_type_begin(GEP);
2553   for (unsigned i = 1, e = GEP.getNumOperands(); i != e; ++i, ++GTI)
2554     if (isa<SequentialType>(*GTI)) {
2555       if (CastInst *CI = dyn_cast<CastInst>(GEP.getOperand(i))) {
2556         Value *Src = CI->getOperand(0);
2557         const Type *SrcTy = Src->getType();
2558         const Type *DestTy = CI->getType();
2559         if (Src->getType()->isInteger()) {
2560           if (SrcTy->getPrimitiveSize() == DestTy->getPrimitiveSize()) {
2561             // We can always eliminate a cast from ulong or long to the other.
2562             // We can always eliminate a cast from uint to int or the other on
2563             // 32-bit pointer platforms.
2564             if (DestTy->getPrimitiveSize() >= TD->getPointerSize()) {
2565               MadeChange = true;
2566               GEP.setOperand(i, Src);
2567             }
2568           } else if (SrcTy->getPrimitiveSize() < DestTy->getPrimitiveSize() &&
2569                      SrcTy->getPrimitiveSize() == 4) {
2570             // We can always eliminate a cast from int to [u]long.  We can
2571             // eliminate a cast from uint to [u]long iff the target is a 32-bit
2572             // pointer target.
2573             if (SrcTy->isSigned() ||
2574                 SrcTy->getPrimitiveSize() >= TD->getPointerSize()) {
2575               MadeChange = true;
2576               GEP.setOperand(i, Src);
2577             }
2578           }
2579         }
2580       }
2581       // If we are using a wider index than needed for this platform, shrink it
2582       // to what we need.  If the incoming value needs a cast instruction,
2583       // insert it.  This explicit cast can make subsequent optimizations more
2584       // obvious.
2585       Value *Op = GEP.getOperand(i);
2586       if (Op->getType()->getPrimitiveSize() > TD->getPointerSize())
2587         if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(Op)) {
2588           GEP.setOperand(i, ConstantExpr::getCast(C, TD->getIntPtrType()));
2589           MadeChange = true;
2590         } else {
2591           Op = InsertNewInstBefore(new CastInst(Op, TD->getIntPtrType(),
2592                                                 Op->getName()), GEP);
2593           GEP.setOperand(i, Op);
2594           MadeChange = true;
2595         }
2596     }
2597   if (MadeChange) return &GEP;
2598
2599   // Combine Indices - If the source pointer to this getelementptr instruction
2600   // is a getelementptr instruction, combine the indices of the two
2601   // getelementptr instructions into a single instruction.
2602   //
2603   std::vector<Value*> SrcGEPOperands;
2604   if (GetElementPtrInst *Src = dyn_cast<GetElementPtrInst>(GEP.getOperand(0))) {
2605     SrcGEPOperands.assign(Src->op_begin(), Src->op_end());
2606   } else if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(GEP.getOperand(0))) {
2607     if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr)
2608       SrcGEPOperands.assign(CE->op_begin(), CE->op_end());
2609   }
2610
2611   if (!SrcGEPOperands.empty()) {
2612     std::vector<Value *> Indices;
2613
2614     // Can we combine the two pointer arithmetics offsets?
2615     if (SrcGEPOperands.size() == 2 && isa<Constant>(SrcGEPOperands[1]) &&
2616         isa<Constant>(GEP.getOperand(1))) {
2617       Constant *SGC = cast<Constant>(SrcGEPOperands[1]);
2618       Constant *GC  = cast<Constant>(GEP.getOperand(1));
2619       if (SGC->getType() != GC->getType()) {
2620         SGC = ConstantExpr::getSignExtend(SGC, Type::LongTy);
2621         GC = ConstantExpr::getSignExtend(GC, Type::LongTy);
2622       }
2623
2624       // Replace: gep (gep %P, long C1), long C2, ...
2625       // With:    gep %P, long (C1+C2), ...
2626       GEP.setOperand(0, SrcGEPOperands[0]);
2627       GEP.setOperand(1, ConstantExpr::getAdd(SGC, GC));
2628       if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(GEP.getOperand(0)))
2629         AddUsersToWorkList(*I);   // Reduce use count of Src
2630       return &GEP;
2631     } else if (SrcGEPOperands.size() == 2) {
2632       // Replace: gep (gep %P, long B), long A, ...
2633       // With:    T = long A+B; gep %P, T, ...
2634       //
2635       // Note that if our source is a gep chain itself that we wait for that
2636       // chain to be resolved before we perform this transformation.  This
2637       // avoids us creating a TON of code in some cases.
2638       //
2639       if (isa<GetElementPtrInst>(SrcGEPOperands[0]) &&
2640           cast<Instruction>(SrcGEPOperands[0])->getNumOperands() == 2)
2641         return 0;   // Wait until our source is folded to completion.
2642
2643       Value *Sum, *SO1 = SrcGEPOperands[1], *GO1 = GEP.getOperand(1);
2644       if (SO1 == Constant::getNullValue(SO1->getType())) {
2645         Sum = GO1;
2646       } else if (GO1 == Constant::getNullValue(GO1->getType())) {
2647         Sum = SO1;
2648       } else {
2649         // If they aren't the same type, convert both to an integer of the
2650         // target's pointer size.
2651         if (SO1->getType() != GO1->getType()) {
2652           if (Constant *SO1C = dyn_cast<Constant>(SO1)) {
2653             SO1 = ConstantExpr::getCast(SO1C, GO1->getType());
2654           } else if (Constant *GO1C = dyn_cast<Constant>(GO1)) {
2655             GO1 = ConstantExpr::getCast(GO1C, SO1->getType());
2656           } else {
2657             unsigned PS = TD->getPointerSize();
2658             Instruction *Cast;
2659             if (SO1->getType()->getPrimitiveSize() == PS) {
2660               // Convert GO1 to SO1's type.
2661               GO1 = InsertSignExtendToPtrTy(GO1, SO1->getType(), &GEP, this);
2662
2663             } else if (GO1->getType()->getPrimitiveSize() == PS) {
2664               // Convert SO1 to GO1's type.
2665               SO1 = InsertSignExtendToPtrTy(SO1, GO1->getType(), &GEP, this);
2666             } else {
2667               const Type *PT = TD->getIntPtrType();
2668               SO1 = InsertSignExtendToPtrTy(SO1, PT, &GEP, this);
2669               GO1 = InsertSignExtendToPtrTy(GO1, PT, &GEP, this);
2670             }
2671           }
2672         }
2673         Sum = BinaryOperator::create(Instruction::Add, SO1, GO1,
2674                                      GEP.getOperand(0)->getName()+".sum", &GEP);
2675         WorkList.push_back(cast<Instruction>(Sum));
2676       }
2677       GEP.setOperand(0, SrcGEPOperands[0]);
2678       GEP.setOperand(1, Sum);
2679       return &GEP;
2680     } else if (isa<Constant>(*GEP.idx_begin()) &&
2681                cast<Constant>(*GEP.idx_begin())->isNullValue() &&
2682                SrcGEPOperands.size() != 1) {
2683       // Otherwise we can do the fold if the first index of the GEP is a zero
2684       Indices.insert(Indices.end(), SrcGEPOperands.begin()+1,
2685                      SrcGEPOperands.end());
2686       Indices.insert(Indices.end(), GEP.idx_begin()+1, GEP.idx_end());
2687     } else if (SrcGEPOperands.back() ==
2688                Constant::getNullValue(SrcGEPOperands.back()->getType())) {
2689       // We have to check to make sure this really is an ARRAY index we are
2690       // ending up with, not a struct index.
2691       generic_gep_type_iterator<std::vector<Value*>::iterator>
2692         GTI = gep_type_begin(SrcGEPOperands[0]->getType(),
2693                              SrcGEPOperands.begin()+1, SrcGEPOperands.end());
2694       std::advance(GTI, SrcGEPOperands.size()-2);
2695       if (isa<SequentialType>(*GTI)) {
2696         // If the src gep ends with a constant array index, merge this get into
2697         // it, even if we have a non-zero array index.
2698         Indices.insert(Indices.end(), SrcGEPOperands.begin()+1,
2699                        SrcGEPOperands.end()-1);
2700         Indices.insert(Indices.end(), GEP.idx_begin(), GEP.idx_end());
2701       }
2702     }
2703
2704     if (!Indices.empty())
2705       return new GetElementPtrInst(SrcGEPOperands[0], Indices, GEP.getName());
2706
2707   } else if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(GEP.getOperand(0))) {
2708     // GEP of global variable.  If all of the indices for this GEP are
2709     // constants, we can promote this to a constexpr instead of an instruction.
2710
2711     // Scan for nonconstants...
2712     std::vector<Constant*> Indices;
2713     User::op_iterator I = GEP.idx_begin(), E = GEP.idx_end();
2714     for (; I != E && isa<Constant>(*I); ++I)
2715       Indices.push_back(cast<Constant>(*I));
2716
2717     if (I == E) {  // If they are all constants...
2718       Constant *CE =
2719         ConstantExpr::getGetElementPtr(ConstantPointerRef::get(GV), Indices);
2720
2721       // Replace all uses of the GEP with the new constexpr...
2722       return ReplaceInstUsesWith(GEP, CE);
2723     }
2724   } else if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(GEP.getOperand(0))) {
2725     if (CE->getOpcode() == Instruction::Cast) {
2726       if (HasZeroPointerIndex) {
2727         // transform: GEP (cast [10 x ubyte]* X to [0 x ubyte]*), long 0, ...
2728         // into     : GEP [10 x ubyte]* X, long 0, ...
2729         //
2730         // This occurs when the program declares an array extern like "int X[];"
2731         //
2732         Constant *X = CE->getOperand(0);
2733         const PointerType *CPTy = cast<PointerType>(CE->getType());
2734         if (const PointerType *XTy = dyn_cast<PointerType>(X->getType()))
2735           if (const ArrayType *XATy =
2736               dyn_cast<ArrayType>(XTy->getElementType()))
2737             if (const ArrayType *CATy =
2738                 dyn_cast<ArrayType>(CPTy->getElementType()))
2739               if (CATy->getElementType() == XATy->getElementType()) {
2740                 // At this point, we know that the cast source type is a pointer
2741                 // to an array of the same type as the destination pointer
2742                 // array.  Because the array type is never stepped over (there
2743                 // is a leading zero) we can fold the cast into this GEP.
2744                 GEP.setOperand(0, X);
2745                 return &GEP;
2746               }
2747       }
2748     }
2749   }
2750
2751   return 0;
2752 }
2753
2754 Instruction *InstCombiner::visitAllocationInst(AllocationInst &AI) {
2755   // Convert: malloc Ty, C - where C is a constant != 1 into: malloc [C x Ty], 1
2756   if (AI.isArrayAllocation())    // Check C != 1
2757     if (const ConstantUInt *C = dyn_cast<ConstantUInt>(AI.getArraySize())) {
2758       const Type *NewTy = ArrayType::get(AI.getAllocatedType(), C->getValue());
2759       AllocationInst *New = 0;
2760
2761       // Create and insert the replacement instruction...
2762       if (isa<MallocInst>(AI))
2763         New = new MallocInst(NewTy, 0, AI.getName());
2764       else {
2765         assert(isa<AllocaInst>(AI) && "Unknown type of allocation inst!");
2766         New = new AllocaInst(NewTy, 0, AI.getName());
2767       }
2768
2769       InsertNewInstBefore(New, AI);
2770
2771       // Scan to the end of the allocation instructions, to skip over a block of
2772       // allocas if possible...
2773       //
2774       BasicBlock::iterator It = New;
2775       while (isa<AllocationInst>(*It)) ++It;
2776
2777       // Now that I is pointing to the first non-allocation-inst in the block,
2778       // insert our getelementptr instruction...
2779       //
2780       std::vector<Value*> Idx(2, Constant::getNullValue(Type::IntTy));
2781       Value *V = new GetElementPtrInst(New, Idx, New->getName()+".sub", It);
2782
2783       // Now make everything use the getelementptr instead of the original
2784       // allocation.
2785       return ReplaceInstUsesWith(AI, V);
2786     }
2787
2788   // If alloca'ing a zero byte object, replace the alloca with a null pointer.
2789   // Note that we only do this for alloca's, because malloc should allocate and
2790   // return a unique pointer, even for a zero byte allocation.
2791   if (isa<AllocaInst>(AI) && TD->getTypeSize(AI.getAllocatedType()) == 0)
2792     return ReplaceInstUsesWith(AI, Constant::getNullValue(AI.getType()));
2793
2794   return 0;
2795 }
2796
2797 Instruction *InstCombiner::visitFreeInst(FreeInst &FI) {
2798   Value *Op = FI.getOperand(0);
2799
2800   // Change free <ty>* (cast <ty2>* X to <ty>*) into free <ty2>* X
2801   if (CastInst *CI = dyn_cast<CastInst>(Op))
2802     if (isa<PointerType>(CI->getOperand(0)->getType())) {
2803       FI.setOperand(0, CI->getOperand(0));
2804       return &FI;
2805     }
2806
2807   // If we have 'free null' delete the instruction.  This can happen in stl code
2808   // when lots of inlining happens.
2809   if (isa<ConstantPointerNull>(Op))
2810     return EraseInstFromFunction(FI);
2811
2812   return 0;
2813 }
2814
2815
2816 /// GetGEPGlobalInitializer - Given a constant, and a getelementptr
2817 /// constantexpr, return the constant value being addressed by the constant
2818 /// expression, or null if something is funny.
2819 ///
2820 static Constant *GetGEPGlobalInitializer(Constant *C, ConstantExpr *CE) {
2821   if (CE->getOperand(1) != Constant::getNullValue(CE->getOperand(1)->getType()))
2822     return 0;  // Do not allow stepping over the value!
2823
2824   // Loop over all of the operands, tracking down which value we are
2825   // addressing...
2826   for (unsigned i = 2, e = CE->getNumOperands(); i != e; ++i)
2827     if (ConstantUInt *CU = dyn_cast<ConstantUInt>(CE->getOperand(i))) {
2828       ConstantStruct *CS = dyn_cast<ConstantStruct>(C);
2829       if (CS == 0) return 0;
2830       if (CU->getValue() >= CS->getValues().size()) return 0;
2831       C = cast<Constant>(CS->getValues()[CU->getValue()]);
2832     } else if (ConstantSInt *CS = dyn_cast<ConstantSInt>(CE->getOperand(i))) {
2833       ConstantArray *CA = dyn_cast<ConstantArray>(C);
2834       if (CA == 0) return 0;
2835       if ((uint64_t)CS->getValue() >= CA->getValues().size()) return 0;
2836       C = cast<Constant>(CA->getValues()[CS->getValue()]);
2837     } else
2838       return 0;
2839   return C;
2840 }
2841
2842 Instruction *InstCombiner::visitLoadInst(LoadInst &LI) {
2843   Value *Op = LI.getOperand(0);
2844   if (LI.isVolatile()) return 0;
2845
2846   if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(Op))
2847     if (C->isNullValue())  // load null -> 0
2848       return ReplaceInstUsesWith(LI, Constant::getNullValue(LI.getType()));
2849     else if (ConstantPointerRef *CPR = dyn_cast<ConstantPointerRef>(C))
2850       Op = CPR->getValue();
2851
2852   // Instcombine load (constant global) into the value loaded...
2853   if (GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(Op))
2854     if (GV->isConstant() && !GV->isExternal())
2855       return ReplaceInstUsesWith(LI, GV->getInitializer());
2856
2857   // Instcombine load (constantexpr_GEP global, 0, ...) into the value loaded...
2858   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(Op))
2859     if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr)
2860       if (ConstantPointerRef *G=dyn_cast<ConstantPointerRef>(CE->getOperand(0)))
2861         if (GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(G->getValue()))
2862           if (GV->isConstant() && !GV->isExternal())
2863             if (Constant *V = GetGEPGlobalInitializer(GV->getInitializer(), CE))
2864               return ReplaceInstUsesWith(LI, V);
2865
2866   // load (cast X) --> cast (load X) iff safe
2867   if (CastInst *CI = dyn_cast<CastInst>(Op)) {
2868     const Type *DestPTy = cast<PointerType>(CI->getType())->getElementType();
2869     if (const PointerType *SrcTy =
2870         dyn_cast<PointerType>(CI->getOperand(0)->getType())) {
2871       const Type *SrcPTy = SrcTy->getElementType();
2872       if (TD->getTypeSize(SrcPTy) == TD->getTypeSize(DestPTy) &&
2873           (SrcPTy->isInteger() || isa<PointerType>(SrcPTy)) &&
2874           (DestPTy->isInteger() || isa<PointerType>(DestPTy))) {
2875         // Okay, we are casting from one integer or pointer type to another of
2876         // the same size.  Instead of casting the pointer before the load, cast
2877         // the result of the loaded value.
2878         Value *NewLoad = InsertNewInstBefore(new LoadInst(CI->getOperand(0),
2879                                                           CI->getName()), LI);
2880         // Now cast the result of the load.
2881         return new CastInst(NewLoad, LI.getType());
2882       }
2883     }
2884   }
2885
2886   return 0;
2887 }
2888
2889
2890 Instruction *InstCombiner::visitBranchInst(BranchInst &BI) {
2891   // Change br (not X), label True, label False to: br X, label False, True
2892   if (BI.isConditional() && !isa<Constant>(BI.getCondition())) {
2893     if (Value *V = dyn_castNotVal(BI.getCondition())) {
2894       BasicBlock *TrueDest = BI.getSuccessor(0);
2895       BasicBlock *FalseDest = BI.getSuccessor(1);
2896       // Swap Destinations and condition...
2897       BI.setCondition(V);
2898       BI.setSuccessor(0, FalseDest);
2899       BI.setSuccessor(1, TrueDest);
2900       return &BI;
2901     } else if (SetCondInst *I = dyn_cast<SetCondInst>(BI.getCondition())) {
2902       // Cannonicalize setne -> seteq
2903       if ((I->getOpcode() == Instruction::SetNE ||
2904            I->getOpcode() == Instruction::SetLE ||
2905            I->getOpcode() == Instruction::SetGE) && I->hasOneUse()) {
2906         std::string Name = I->getName(); I->setName("");
2907         Instruction::BinaryOps NewOpcode =
2908           SetCondInst::getInverseCondition(I->getOpcode());
2909         Value *NewSCC =  BinaryOperator::create(NewOpcode, I->getOperand(0),
2910                                                 I->getOperand(1), Name, I);
2911         BasicBlock *TrueDest = BI.getSuccessor(0);
2912         BasicBlock *FalseDest = BI.getSuccessor(1);
2913         // Swap Destinations and condition...
2914         BI.setCondition(NewSCC);
2915         BI.setSuccessor(0, FalseDest);
2916         BI.setSuccessor(1, TrueDest);
2917         removeFromWorkList(I);
2918         I->getParent()->getInstList().erase(I);
2919         WorkList.push_back(cast<Instruction>(NewSCC));
2920         return &BI;
2921       }
2922     }
2923   }
2924   return 0;
2925 }
2926
2927
2928 void InstCombiner::removeFromWorkList(Instruction *I) {
2929   WorkList.erase(std::remove(WorkList.begin(), WorkList.end(), I),
2930                  WorkList.end());
2931 }
2932
2933 bool InstCombiner::runOnFunction(Function &F) {
2934   bool Changed = false;
2935   TD = &getAnalysis<TargetData>();
2936
2937   for (inst_iterator i = inst_begin(F), e = inst_end(F); i != e; ++i)
2938     WorkList.push_back(&*i);
2939
2940
2941   while (!WorkList.empty()) {
2942     Instruction *I = WorkList.back();  // Get an instruction from the worklist
2943     WorkList.pop_back();
2944
2945     // Check to see if we can DCE or ConstantPropagate the instruction...
2946     // Check to see if we can DIE the instruction...
2947     if (isInstructionTriviallyDead(I)) {
2948       // Add operands to the worklist...
2949       if (I->getNumOperands() < 4)
2950         AddUsesToWorkList(*I);
2951       ++NumDeadInst;
2952
2953       I->getParent()->getInstList().erase(I);
2954       removeFromWorkList(I);
2955       continue;
2956     }
2957
2958     // Instruction isn't dead, see if we can constant propagate it...
2959     if (Constant *C = ConstantFoldInstruction(I)) {
2960       // Add operands to the worklist...
2961       AddUsesToWorkList(*I);
2962       ReplaceInstUsesWith(*I, C);
2963
2964       ++NumConstProp;
2965       I->getParent()->getInstList().erase(I);
2966       removeFromWorkList(I);
2967       continue;
2968     }
2969
2970     // Check to see if any of the operands of this instruction are a
2971     // ConstantPointerRef.  Since they sneak in all over the place and inhibit
2972     // optimization, we want to strip them out unconditionally!
2973     for (unsigned i = 0, e = I->getNumOperands(); i != e; ++i)
2974       if (ConstantPointerRef *CPR =
2975           dyn_cast<ConstantPointerRef>(I->getOperand(i))) {
2976         I->setOperand(i, CPR->getValue());
2977         Changed = true;
2978       }
2979
2980     // Now that we have an instruction, try combining it to simplify it...
2981     if (Instruction *Result = visit(*I)) {
2982       ++NumCombined;
2983       // Should we replace the old instruction with a new one?
2984       if (Result != I) {
2985         DEBUG(std::cerr << "IC: Old = " << *I
2986                         << "    New = " << *Result);
2987
2988         // Instructions can end up on the worklist more than once.  Make sure
2989         // we do not process an instruction that has been deleted.
2990         removeFromWorkList(I);
2991
2992         // Move the name to the new instruction first...
2993         std::string OldName = I->getName(); I->setName("");
2994         Result->setName(OldName);
2995
2996         // Insert the new instruction into the basic block...
2997         BasicBlock *InstParent = I->getParent();
2998         InstParent->getInstList().insert(I, Result);
2999
3000         // Make sure that we reprocess all operands now that we reduced their
3001         // use counts.
3002         for (unsigned i = 0, e = I->getNumOperands(); i != e; ++i)
3003           if (Instruction *OpI = dyn_cast<Instruction>(I->getOperand(i)))
3004             WorkList.push_back(OpI);
3005
3006         // Everything uses the new instruction now...
3007         I->replaceAllUsesWith(Result);
3008
3009         // Erase the old instruction.
3010         InstParent->getInstList().erase(I);
3011       } else {
3012         DEBUG(std::cerr << "IC: MOD = " << *I);
3013
3014         // If the instruction was modified, it's possible that it is now dead.
3015         // if so, remove it.
3016         if (isInstructionTriviallyDead(I)) {
3017           // Make sure we process all operands now that we are reducing their
3018           // use counts.
3019           for (unsigned i = 0, e = I->getNumOperands(); i != e; ++i)
3020             if (Instruction *OpI = dyn_cast<Instruction>(I->getOperand(i)))
3021               WorkList.push_back(OpI);
3022
3023           // Instructions may end up in the worklist more than once.  Erase all
3024           // occurrances of this instruction.
3025           removeFromWorkList(I);
3026           I->getParent()->getInstList().erase(I);
3027           Result = 0;
3028         }
3029       }
3030
3031       if (Result) {
3032         WorkList.push_back(Result);
3033         AddUsersToWorkList(*Result);
3034       }
3035       Changed = true;
3036     }
3037   }
3038
3039   return Changed;
3040 }
3041
3042 Pass *llvm::createInstructionCombiningPass() {
3043   return new InstCombiner();
3044 }
3045