DMB can just be a pat referencing MCR.
[oota-llvm.git] / lib / VMCore / ConstantFold.cpp
1 //===- ConstantFold.cpp - LLVM constant folder ----------------------------===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
6 // License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 // This file implements folding of constants for LLVM.  This implements the
11 // (internal) ConstantFold.h interface, which is used by the
12 // ConstantExpr::get* methods to automatically fold constants when possible.
13 //
14 // The current constant folding implementation is implemented in two pieces: the
15 // pieces that don't need TargetData, and the pieces that do. This is to avoid
16 // a dependence in VMCore on Target.
17 //
18 //===----------------------------------------------------------------------===//
19
20 #include "ConstantFold.h"
21 #include "llvm/Constants.h"
22 #include "llvm/Instructions.h"
23 #include "llvm/DerivedTypes.h"
24 #include "llvm/Function.h"
25 #include "llvm/GlobalAlias.h"
26 #include "llvm/GlobalVariable.h"
27 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
28 #include "llvm/Support/Compiler.h"
29 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
30 #include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
31 #include "llvm/Support/ManagedStatic.h"
32 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
33 #include <limits>
34 using namespace llvm;
35
36 //===----------------------------------------------------------------------===//
37 //                ConstantFold*Instruction Implementations
38 //===----------------------------------------------------------------------===//
39
40 /// BitCastConstantVector - Convert the specified ConstantVector node to the
41 /// specified vector type.  At this point, we know that the elements of the
42 /// input vector constant are all simple integer or FP values.
43 static Constant *BitCastConstantVector(ConstantVector *CV,
44                                        const VectorType *DstTy) {
45
46   if (CV->isAllOnesValue()) return Constant::getAllOnesValue(DstTy);
47   if (CV->isNullValue()) return Constant::getNullValue(DstTy);
48
49   // If this cast changes element count then we can't handle it here:
50   // doing so requires endianness information.  This should be handled by
51   // Analysis/ConstantFolding.cpp
52   unsigned NumElts = DstTy->getNumElements();
53   if (NumElts != CV->getNumOperands())
54     return 0;
55
56   // Check to verify that all elements of the input are simple.
57   for (unsigned i = 0; i != NumElts; ++i) {
58     if (!isa<ConstantInt>(CV->getOperand(i)) &&
59         !isa<ConstantFP>(CV->getOperand(i)))
60       return 0;
61   }
62
63   // Bitcast each element now.
64   std::vector<Constant*> Result;
65   const Type *DstEltTy = DstTy->getElementType();
66   for (unsigned i = 0; i != NumElts; ++i)
67     Result.push_back(ConstantExpr::getBitCast(CV->getOperand(i),
68                                                     DstEltTy));
69   return ConstantVector::get(Result);
70 }
71
72 /// This function determines which opcode to use to fold two constant cast 
73 /// expressions together. It uses CastInst::isEliminableCastPair to determine
74 /// the opcode. Consequently its just a wrapper around that function.
75 /// @brief Determine if it is valid to fold a cast of a cast
76 static unsigned
77 foldConstantCastPair(
78   unsigned opc,          ///< opcode of the second cast constant expression
79   ConstantExpr *Op,      ///< the first cast constant expression
80   const Type *DstTy      ///< desintation type of the first cast
81 ) {
82   assert(Op && Op->isCast() && "Can't fold cast of cast without a cast!");
83   assert(DstTy && DstTy->isFirstClassType() && "Invalid cast destination type");
84   assert(CastInst::isCast(opc) && "Invalid cast opcode");
85
86   // The the types and opcodes for the two Cast constant expressions
87   const Type *SrcTy = Op->getOperand(0)->getType();
88   const Type *MidTy = Op->getType();
89   Instruction::CastOps firstOp = Instruction::CastOps(Op->getOpcode());
90   Instruction::CastOps secondOp = Instruction::CastOps(opc);
91
92   // Let CastInst::isEliminableCastPair do the heavy lifting.
93   return CastInst::isEliminableCastPair(firstOp, secondOp, SrcTy, MidTy, DstTy,
94                                         Type::getInt64Ty(DstTy->getContext()));
95 }
96
97 static Constant *FoldBitCast(Constant *V, const Type *DestTy) {
98   const Type *SrcTy = V->getType();
99   if (SrcTy == DestTy)
100     return V; // no-op cast
101
102   // Check to see if we are casting a pointer to an aggregate to a pointer to
103   // the first element.  If so, return the appropriate GEP instruction.
104   if (const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(V->getType()))
105     if (const PointerType *DPTy = dyn_cast<PointerType>(DestTy))
106       if (PTy->getAddressSpace() == DPTy->getAddressSpace()) {
107         SmallVector<Value*, 8> IdxList;
108         Value *Zero =
109           Constant::getNullValue(Type::getInt32Ty(DPTy->getContext()));
110         IdxList.push_back(Zero);
111         const Type *ElTy = PTy->getElementType();
112         while (ElTy != DPTy->getElementType()) {
113           if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(ElTy)) {
114             if (STy->getNumElements() == 0) break;
115             ElTy = STy->getElementType(0);
116             IdxList.push_back(Zero);
117           } else if (const SequentialType *STy = 
118                      dyn_cast<SequentialType>(ElTy)) {
119             if (ElTy->isPointerTy()) break;  // Can't index into pointers!
120             ElTy = STy->getElementType();
121             IdxList.push_back(Zero);
122           } else {
123             break;
124           }
125         }
126
127         if (ElTy == DPTy->getElementType())
128           // This GEP is inbounds because all indices are zero.
129           return ConstantExpr::getInBoundsGetElementPtr(V, &IdxList[0],
130                                                         IdxList.size());
131       }
132
133   // Handle casts from one vector constant to another.  We know that the src 
134   // and dest type have the same size (otherwise its an illegal cast).
135   if (const VectorType *DestPTy = dyn_cast<VectorType>(DestTy)) {
136     if (const VectorType *SrcTy = dyn_cast<VectorType>(V->getType())) {
137       assert(DestPTy->getBitWidth() == SrcTy->getBitWidth() &&
138              "Not cast between same sized vectors!");
139       SrcTy = NULL;
140       // First, check for null.  Undef is already handled.
141       if (isa<ConstantAggregateZero>(V))
142         return Constant::getNullValue(DestTy);
143
144       if (ConstantVector *CV = dyn_cast<ConstantVector>(V))
145         return BitCastConstantVector(CV, DestPTy);
146     }
147
148     // Canonicalize scalar-to-vector bitcasts into vector-to-vector bitcasts
149     // This allows for other simplifications (although some of them
150     // can only be handled by Analysis/ConstantFolding.cpp).
151     if (isa<ConstantInt>(V) || isa<ConstantFP>(V))
152       return ConstantExpr::getBitCast(ConstantVector::get(V), DestPTy);
153   }
154
155   // Finally, implement bitcast folding now.   The code below doesn't handle
156   // bitcast right.
157   if (isa<ConstantPointerNull>(V))  // ptr->ptr cast.
158     return ConstantPointerNull::get(cast<PointerType>(DestTy));
159
160   // Handle integral constant input.
161   if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
162     if (DestTy->isIntegerTy())
163       // Integral -> Integral. This is a no-op because the bit widths must
164       // be the same. Consequently, we just fold to V.
165       return V;
166
167     if (DestTy->isFloatingPointTy())
168       return ConstantFP::get(DestTy->getContext(),
169                              APFloat(CI->getValue(),
170                                      !DestTy->isPPC_FP128Ty()));
171
172     // Otherwise, can't fold this (vector?)
173     return 0;
174   }
175
176   // Handle ConstantFP input: FP -> Integral.
177   if (ConstantFP *FP = dyn_cast<ConstantFP>(V))
178     return ConstantInt::get(FP->getContext(),
179                             FP->getValueAPF().bitcastToAPInt());
180
181   return 0;
182 }
183
184
185 /// ExtractConstantBytes - V is an integer constant which only has a subset of
186 /// its bytes used.  The bytes used are indicated by ByteStart (which is the
187 /// first byte used, counting from the least significant byte) and ByteSize,
188 /// which is the number of bytes used.
189 ///
190 /// This function analyzes the specified constant to see if the specified byte
191 /// range can be returned as a simplified constant.  If so, the constant is
192 /// returned, otherwise null is returned.
193 /// 
194 static Constant *ExtractConstantBytes(Constant *C, unsigned ByteStart,
195                                       unsigned ByteSize) {
196   assert(C->getType()->isIntegerTy() &&
197          (cast<IntegerType>(C->getType())->getBitWidth() & 7) == 0 &&
198          "Non-byte sized integer input");
199   unsigned CSize = cast<IntegerType>(C->getType())->getBitWidth()/8;
200   assert(ByteSize && "Must be accessing some piece");
201   assert(ByteStart+ByteSize <= CSize && "Extracting invalid piece from input");
202   assert(ByteSize != CSize && "Should not extract everything");
203   
204   // Constant Integers are simple.
205   if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(C)) {
206     APInt V = CI->getValue();
207     if (ByteStart)
208       V = V.lshr(ByteStart*8);
209     V = V.trunc(ByteSize*8);
210     return ConstantInt::get(CI->getContext(), V);
211   }
212   
213   // In the input is a constant expr, we might be able to recursively simplify.
214   // If not, we definitely can't do anything.
215   ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(C);
216   if (CE == 0) return 0;
217   
218   switch (CE->getOpcode()) {
219   default: return 0;
220   case Instruction::Or: {
221     Constant *RHS = ExtractConstantBytes(CE->getOperand(1), ByteStart,ByteSize);
222     if (RHS == 0)
223       return 0;
224     
225     // X | -1 -> -1.
226     if (ConstantInt *RHSC = dyn_cast<ConstantInt>(RHS))
227       if (RHSC->isAllOnesValue())
228         return RHSC;
229     
230     Constant *LHS = ExtractConstantBytes(CE->getOperand(0), ByteStart,ByteSize);
231     if (LHS == 0)
232       return 0;
233     return ConstantExpr::getOr(LHS, RHS);
234   }
235   case Instruction::And: {
236     Constant *RHS = ExtractConstantBytes(CE->getOperand(1), ByteStart,ByteSize);
237     if (RHS == 0)
238       return 0;
239     
240     // X & 0 -> 0.
241     if (RHS->isNullValue())
242       return RHS;
243     
244     Constant *LHS = ExtractConstantBytes(CE->getOperand(0), ByteStart,ByteSize);
245     if (LHS == 0)
246       return 0;
247     return ConstantExpr::getAnd(LHS, RHS);
248   }
249   case Instruction::LShr: {
250     ConstantInt *Amt = dyn_cast<ConstantInt>(CE->getOperand(1));
251     if (Amt == 0)
252       return 0;
253     unsigned ShAmt = Amt->getZExtValue();
254     // Cannot analyze non-byte shifts.
255     if ((ShAmt & 7) != 0)
256       return 0;
257     ShAmt >>= 3;
258     
259     // If the extract is known to be all zeros, return zero.
260     if (ByteStart >= CSize-ShAmt)
261       return Constant::getNullValue(IntegerType::get(CE->getContext(),
262                                                      ByteSize*8));
263     // If the extract is known to be fully in the input, extract it.
264     if (ByteStart+ByteSize+ShAmt <= CSize)
265       return ExtractConstantBytes(CE->getOperand(0), ByteStart+ShAmt, ByteSize);
266     
267     // TODO: Handle the 'partially zero' case.
268     return 0;
269   }
270     
271   case Instruction::Shl: {
272     ConstantInt *Amt = dyn_cast<ConstantInt>(CE->getOperand(1));
273     if (Amt == 0)
274       return 0;
275     unsigned ShAmt = Amt->getZExtValue();
276     // Cannot analyze non-byte shifts.
277     if ((ShAmt & 7) != 0)
278       return 0;
279     ShAmt >>= 3;
280     
281     // If the extract is known to be all zeros, return zero.
282     if (ByteStart+ByteSize <= ShAmt)
283       return Constant::getNullValue(IntegerType::get(CE->getContext(),
284                                                      ByteSize*8));
285     // If the extract is known to be fully in the input, extract it.
286     if (ByteStart >= ShAmt)
287       return ExtractConstantBytes(CE->getOperand(0), ByteStart-ShAmt, ByteSize);
288     
289     // TODO: Handle the 'partially zero' case.
290     return 0;
291   }
292       
293   case Instruction::ZExt: {
294     unsigned SrcBitSize =
295       cast<IntegerType>(CE->getOperand(0)->getType())->getBitWidth();
296     
297     // If extracting something that is completely zero, return 0.
298     if (ByteStart*8 >= SrcBitSize)
299       return Constant::getNullValue(IntegerType::get(CE->getContext(),
300                                                      ByteSize*8));
301
302     // If exactly extracting the input, return it.
303     if (ByteStart == 0 && ByteSize*8 == SrcBitSize)
304       return CE->getOperand(0);
305     
306     // If extracting something completely in the input, if if the input is a
307     // multiple of 8 bits, recurse.
308     if ((SrcBitSize&7) == 0 && (ByteStart+ByteSize)*8 <= SrcBitSize)
309       return ExtractConstantBytes(CE->getOperand(0), ByteStart, ByteSize);
310       
311     // Otherwise, if extracting a subset of the input, which is not multiple of
312     // 8 bits, do a shift and trunc to get the bits.
313     if ((ByteStart+ByteSize)*8 < SrcBitSize) {
314       assert((SrcBitSize&7) && "Shouldn't get byte sized case here");
315       Constant *Res = CE->getOperand(0);
316       if (ByteStart)
317         Res = ConstantExpr::getLShr(Res, 
318                                  ConstantInt::get(Res->getType(), ByteStart*8));
319       return ConstantExpr::getTrunc(Res, IntegerType::get(C->getContext(),
320                                                           ByteSize*8));
321     }
322     
323     // TODO: Handle the 'partially zero' case.
324     return 0;
325   }
326   }
327 }
328
329 /// getFoldedSizeOf - Return a ConstantExpr with type DestTy for sizeof
330 /// on Ty, with any known factors factored out. If Folded is false,
331 /// return null if no factoring was possible, to avoid endlessly
332 /// bouncing an unfoldable expression back into the top-level folder.
333 ///
334 static Constant *getFoldedSizeOf(const Type *Ty, const Type *DestTy,
335                                  bool Folded) {
336   if (const ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(Ty)) {
337     Constant *N = ConstantInt::get(DestTy, ATy->getNumElements());
338     Constant *E = getFoldedSizeOf(ATy->getElementType(), DestTy, true);
339     return ConstantExpr::getNUWMul(E, N);
340   }
341
342   if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty))
343     if (!STy->isPacked()) {
344       unsigned NumElems = STy->getNumElements();
345       // An empty struct has size zero.
346       if (NumElems == 0)
347         return ConstantExpr::getNullValue(DestTy);
348       // Check for a struct with all members having the same size.
349       Constant *MemberSize =
350         getFoldedSizeOf(STy->getElementType(0), DestTy, true);
351       bool AllSame = true;
352       for (unsigned i = 1; i != NumElems; ++i)
353         if (MemberSize !=
354             getFoldedSizeOf(STy->getElementType(i), DestTy, true)) {
355           AllSame = false;
356           break;
357         }
358       if (AllSame) {
359         Constant *N = ConstantInt::get(DestTy, NumElems);
360         return ConstantExpr::getNUWMul(MemberSize, N);
361       }
362     }
363
364   // Pointer size doesn't depend on the pointee type, so canonicalize them
365   // to an arbitrary pointee.
366   if (const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Ty))
367     if (!PTy->getElementType()->isIntegerTy(1))
368       return
369         getFoldedSizeOf(PointerType::get(IntegerType::get(PTy->getContext(), 1),
370                                          PTy->getAddressSpace()),
371                         DestTy, true);
372
373   // If there's no interesting folding happening, bail so that we don't create
374   // a constant that looks like it needs folding but really doesn't.
375   if (!Folded)
376     return 0;
377
378   // Base case: Get a regular sizeof expression.
379   Constant *C = ConstantExpr::getSizeOf(Ty);
380   C = ConstantExpr::getCast(CastInst::getCastOpcode(C, false,
381                                                     DestTy, false),
382                             C, DestTy);
383   return C;
384 }
385
386 /// getFoldedAlignOf - Return a ConstantExpr with type DestTy for alignof
387 /// on Ty, with any known factors factored out. If Folded is false,
388 /// return null if no factoring was possible, to avoid endlessly
389 /// bouncing an unfoldable expression back into the top-level folder.
390 ///
391 static Constant *getFoldedAlignOf(const Type *Ty, const Type *DestTy,
392                                   bool Folded) {
393   // The alignment of an array is equal to the alignment of the
394   // array element. Note that this is not always true for vectors.
395   if (const ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(Ty)) {
396     Constant *C = ConstantExpr::getAlignOf(ATy->getElementType());
397     C = ConstantExpr::getCast(CastInst::getCastOpcode(C, false,
398                                                       DestTy,
399                                                       false),
400                               C, DestTy);
401     return C;
402   }
403
404   if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty)) {
405     // Packed structs always have an alignment of 1.
406     if (STy->isPacked())
407       return ConstantInt::get(DestTy, 1);
408
409     // Otherwise, struct alignment is the maximum alignment of any member.
410     // Without target data, we can't compare much, but we can check to see
411     // if all the members have the same alignment.
412     unsigned NumElems = STy->getNumElements();
413     // An empty struct has minimal alignment.
414     if (NumElems == 0)
415       return ConstantInt::get(DestTy, 1);
416     // Check for a struct with all members having the same alignment.
417     Constant *MemberAlign =
418       getFoldedAlignOf(STy->getElementType(0), DestTy, true);
419     bool AllSame = true;
420     for (unsigned i = 1; i != NumElems; ++i)
421       if (MemberAlign != getFoldedAlignOf(STy->getElementType(i), DestTy, true)) {
422         AllSame = false;
423         break;
424       }
425     if (AllSame)
426       return MemberAlign;
427   }
428
429   // Pointer alignment doesn't depend on the pointee type, so canonicalize them
430   // to an arbitrary pointee.
431   if (const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Ty))
432     if (!PTy->getElementType()->isIntegerTy(1))
433       return
434         getFoldedAlignOf(PointerType::get(IntegerType::get(PTy->getContext(),
435                                                            1),
436                                           PTy->getAddressSpace()),
437                          DestTy, true);
438
439   // If there's no interesting folding happening, bail so that we don't create
440   // a constant that looks like it needs folding but really doesn't.
441   if (!Folded)
442     return 0;
443
444   // Base case: Get a regular alignof expression.
445   Constant *C = ConstantExpr::getAlignOf(Ty);
446   C = ConstantExpr::getCast(CastInst::getCastOpcode(C, false,
447                                                     DestTy, false),
448                             C, DestTy);
449   return C;
450 }
451
452 /// getFoldedOffsetOf - Return a ConstantExpr with type DestTy for offsetof
453 /// on Ty and FieldNo, with any known factors factored out. If Folded is false,
454 /// return null if no factoring was possible, to avoid endlessly
455 /// bouncing an unfoldable expression back into the top-level folder.
456 ///
457 static Constant *getFoldedOffsetOf(const Type *Ty, Constant *FieldNo,
458                                    const Type *DestTy,
459                                    bool Folded) {
460   if (const ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(Ty)) {
461     Constant *N = ConstantExpr::getCast(CastInst::getCastOpcode(FieldNo, false,
462                                                                 DestTy, false),
463                                         FieldNo, DestTy);
464     Constant *E = getFoldedSizeOf(ATy->getElementType(), DestTy, true);
465     return ConstantExpr::getNUWMul(E, N);
466   }
467
468   if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty))
469     if (!STy->isPacked()) {
470       unsigned NumElems = STy->getNumElements();
471       // An empty struct has no members.
472       if (NumElems == 0)
473         return 0;
474       // Check for a struct with all members having the same size.
475       Constant *MemberSize =
476         getFoldedSizeOf(STy->getElementType(0), DestTy, true);
477       bool AllSame = true;
478       for (unsigned i = 1; i != NumElems; ++i)
479         if (MemberSize !=
480             getFoldedSizeOf(STy->getElementType(i), DestTy, true)) {
481           AllSame = false;
482           break;
483         }
484       if (AllSame) {
485         Constant *N = ConstantExpr::getCast(CastInst::getCastOpcode(FieldNo,
486                                                                     false,
487                                                                     DestTy,
488                                                                     false),
489                                             FieldNo, DestTy);
490         return ConstantExpr::getNUWMul(MemberSize, N);
491       }
492     }
493
494   // If there's no interesting folding happening, bail so that we don't create
495   // a constant that looks like it needs folding but really doesn't.
496   if (!Folded)
497     return 0;
498
499   // Base case: Get a regular offsetof expression.
500   Constant *C = ConstantExpr::getOffsetOf(Ty, FieldNo);
501   C = ConstantExpr::getCast(CastInst::getCastOpcode(C, false,
502                                                     DestTy, false),
503                             C, DestTy);
504   return C;
505 }
506
507 Constant *llvm::ConstantFoldCastInstruction(unsigned opc, Constant *V,
508                                             const Type *DestTy) {
509   if (isa<UndefValue>(V)) {
510     // zext(undef) = 0, because the top bits will be zero.
511     // sext(undef) = 0, because the top bits will all be the same.
512     // [us]itofp(undef) = 0, because the result value is bounded.
513     if (opc == Instruction::ZExt || opc == Instruction::SExt ||
514         opc == Instruction::UIToFP || opc == Instruction::SIToFP)
515       return Constant::getNullValue(DestTy);
516     return UndefValue::get(DestTy);
517   }
518
519   // No compile-time operations on this type yet.
520   if (V->getType()->isPPC_FP128Ty() || DestTy->isPPC_FP128Ty())
521     return 0;
522
523   if (V->isNullValue() && !DestTy->isX86_MMXTy())
524     return Constant::getNullValue(DestTy);
525
526   // If the cast operand is a constant expression, there's a few things we can
527   // do to try to simplify it.
528   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(V)) {
529     if (CE->isCast()) {
530       // Try hard to fold cast of cast because they are often eliminable.
531       if (unsigned newOpc = foldConstantCastPair(opc, CE, DestTy))
532         return ConstantExpr::getCast(newOpc, CE->getOperand(0), DestTy);
533     } else if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
534       // If all of the indexes in the GEP are null values, there is no pointer
535       // adjustment going on.  We might as well cast the source pointer.
536       bool isAllNull = true;
537       for (unsigned i = 1, e = CE->getNumOperands(); i != e; ++i)
538         if (!CE->getOperand(i)->isNullValue()) {
539           isAllNull = false;
540           break;
541         }
542       if (isAllNull)
543         // This is casting one pointer type to another, always BitCast
544         return ConstantExpr::getPointerCast(CE->getOperand(0), DestTy);
545     }
546   }
547
548   // If the cast operand is a constant vector, perform the cast by
549   // operating on each element. In the cast of bitcasts, the element
550   // count may be mismatched; don't attempt to handle that here.
551   if (ConstantVector *CV = dyn_cast<ConstantVector>(V))
552     if (DestTy->isVectorTy() &&
553         cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements() ==
554         CV->getType()->getNumElements()) {
555       std::vector<Constant*> res;
556       const VectorType *DestVecTy = cast<VectorType>(DestTy);
557       const Type *DstEltTy = DestVecTy->getElementType();
558       for (unsigned i = 0, e = CV->getType()->getNumElements(); i != e; ++i)
559         res.push_back(ConstantExpr::getCast(opc,
560                                             CV->getOperand(i), DstEltTy));
561       return ConstantVector::get(DestVecTy, res);
562     }
563
564   // We actually have to do a cast now. Perform the cast according to the
565   // opcode specified.
566   switch (opc) {
567   default:
568     llvm_unreachable("Failed to cast constant expression");
569   case Instruction::FPTrunc:
570   case Instruction::FPExt:
571     if (ConstantFP *FPC = dyn_cast<ConstantFP>(V)) {
572       bool ignored;
573       APFloat Val = FPC->getValueAPF();
574       Val.convert(DestTy->isFloatTy() ? APFloat::IEEEsingle :
575                   DestTy->isDoubleTy() ? APFloat::IEEEdouble :
576                   DestTy->isX86_FP80Ty() ? APFloat::x87DoubleExtended :
577                   DestTy->isFP128Ty() ? APFloat::IEEEquad :
578                   APFloat::Bogus,
579                   APFloat::rmNearestTiesToEven, &ignored);
580       return ConstantFP::get(V->getContext(), Val);
581     }
582     return 0; // Can't fold.
583   case Instruction::FPToUI: 
584   case Instruction::FPToSI:
585     if (ConstantFP *FPC = dyn_cast<ConstantFP>(V)) {
586       const APFloat &V = FPC->getValueAPF();
587       bool ignored;
588       uint64_t x[2]; 
589       uint32_t DestBitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
590       (void) V.convertToInteger(x, DestBitWidth, opc==Instruction::FPToSI,
591                                 APFloat::rmTowardZero, &ignored);
592       APInt Val(DestBitWidth, 2, x);
593       return ConstantInt::get(FPC->getContext(), Val);
594     }
595     return 0; // Can't fold.
596   case Instruction::IntToPtr:   //always treated as unsigned
597     if (V->isNullValue())       // Is it an integral null value?
598       return ConstantPointerNull::get(cast<PointerType>(DestTy));
599     return 0;                   // Other pointer types cannot be casted
600   case Instruction::PtrToInt:   // always treated as unsigned
601     // Is it a null pointer value?
602     if (V->isNullValue())
603       return ConstantInt::get(DestTy, 0);
604     // If this is a sizeof-like expression, pull out multiplications by
605     // known factors to expose them to subsequent folding. If it's an
606     // alignof-like expression, factor out known factors.
607     if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(V))
608       if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr &&
609           CE->getOperand(0)->isNullValue()) {
610         const Type *Ty =
611           cast<PointerType>(CE->getOperand(0)->getType())->getElementType();
612         if (CE->getNumOperands() == 2) {
613           // Handle a sizeof-like expression.
614           Constant *Idx = CE->getOperand(1);
615           bool isOne = isa<ConstantInt>(Idx) && cast<ConstantInt>(Idx)->isOne();
616           if (Constant *C = getFoldedSizeOf(Ty, DestTy, !isOne)) {
617             Idx = ConstantExpr::getCast(CastInst::getCastOpcode(Idx, true,
618                                                                 DestTy, false),
619                                         Idx, DestTy);
620             return ConstantExpr::getMul(C, Idx);
621           }
622         } else if (CE->getNumOperands() == 3 &&
623                    CE->getOperand(1)->isNullValue()) {
624           // Handle an alignof-like expression.
625           if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty))
626             if (!STy->isPacked()) {
627               ConstantInt *CI = cast<ConstantInt>(CE->getOperand(2));
628               if (CI->isOne() &&
629                   STy->getNumElements() == 2 &&
630                   STy->getElementType(0)->isIntegerTy(1)) {
631                 return getFoldedAlignOf(STy->getElementType(1), DestTy, false);
632               }
633             }
634           // Handle an offsetof-like expression.
635           if (Ty->isStructTy() || Ty->isArrayTy()) {
636             if (Constant *C = getFoldedOffsetOf(Ty, CE->getOperand(2),
637                                                 DestTy, false))
638               return C;
639           }
640         }
641       }
642     // Other pointer types cannot be casted
643     return 0;
644   case Instruction::UIToFP:
645   case Instruction::SIToFP:
646     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
647       APInt api = CI->getValue();
648       APFloat apf(APInt::getNullValue(DestTy->getPrimitiveSizeInBits()), true);
649       (void)apf.convertFromAPInt(api, 
650                                  opc==Instruction::SIToFP,
651                                  APFloat::rmNearestTiesToEven);
652       return ConstantFP::get(V->getContext(), apf);
653     }
654     return 0;
655   case Instruction::ZExt:
656     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
657       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
658       return ConstantInt::get(V->getContext(),
659                               CI->getValue().zext(BitWidth));
660     }
661     return 0;
662   case Instruction::SExt:
663     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
664       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
665       return ConstantInt::get(V->getContext(),
666                               CI->getValue().sext(BitWidth));
667     }
668     return 0;
669   case Instruction::Trunc: {
670     uint32_t DestBitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
671     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
672       return ConstantInt::get(V->getContext(),
673                               CI->getValue().trunc(DestBitWidth));
674     }
675     
676     // The input must be a constantexpr.  See if we can simplify this based on
677     // the bytes we are demanding.  Only do this if the source and dest are an
678     // even multiple of a byte.
679     if ((DestBitWidth & 7) == 0 &&
680         (cast<IntegerType>(V->getType())->getBitWidth() & 7) == 0)
681       if (Constant *Res = ExtractConstantBytes(V, 0, DestBitWidth / 8))
682         return Res;
683       
684     return 0;
685   }
686   case Instruction::BitCast:
687     return FoldBitCast(V, DestTy);
688   }
689 }
690
691 Constant *llvm::ConstantFoldSelectInstruction(Constant *Cond,
692                                               Constant *V1, Constant *V2) {
693   if (ConstantInt *CB = dyn_cast<ConstantInt>(Cond))
694     return CB->getZExtValue() ? V1 : V2;
695
696   // Check for zero aggregate and ConstantVector of zeros
697   if (Cond->isNullValue()) return V2;
698
699   if (ConstantVector* CondV = dyn_cast<ConstantVector>(Cond)) {
700
701     if (CondV->isAllOnesValue()) return V1;
702
703     const VectorType *VTy = cast<VectorType>(V1->getType());
704     ConstantVector *CP1 = dyn_cast<ConstantVector>(V1);
705     ConstantVector *CP2 = dyn_cast<ConstantVector>(V2);
706
707     if ((CP1 || isa<ConstantAggregateZero>(V1)) &&
708         (CP2 || isa<ConstantAggregateZero>(V2))) {
709
710       // Find the element type of the returned vector
711       const Type *EltTy = VTy->getElementType();
712       unsigned NumElem = VTy->getNumElements();
713       std::vector<Constant*> Res(NumElem);
714
715       bool Valid = true;
716       for (unsigned i = 0; i < NumElem; ++i) {
717         ConstantInt* c = dyn_cast<ConstantInt>(CondV->getOperand(i));
718         if (!c) {
719           Valid = false;
720           break;
721         }
722         Constant *C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
723         Constant *C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
724         Res[i] = c->getZExtValue() ? C1 : C2;
725       }
726       // If we were able to build the vector, return it
727       if (Valid) return ConstantVector::get(Res);
728     }
729   }
730
731
732   if (isa<UndefValue>(V1)) return V2;
733   if (isa<UndefValue>(V2)) return V1;
734   if (isa<UndefValue>(Cond)) return V1;
735   if (V1 == V2) return V1;
736
737   if (ConstantExpr *TrueVal = dyn_cast<ConstantExpr>(V1)) {
738     if (TrueVal->getOpcode() == Instruction::Select)
739       if (TrueVal->getOperand(0) == Cond)
740         return ConstantExpr::getSelect(Cond, TrueVal->getOperand(1), V2);
741   }
742   if (ConstantExpr *FalseVal = dyn_cast<ConstantExpr>(V2)) {
743     if (FalseVal->getOpcode() == Instruction::Select)
744       if (FalseVal->getOperand(0) == Cond)
745         return ConstantExpr::getSelect(Cond, V1, FalseVal->getOperand(2));
746   }
747
748   return 0;
749 }
750
751 Constant *llvm::ConstantFoldExtractElementInstruction(Constant *Val,
752                                                       Constant *Idx) {
753   if (isa<UndefValue>(Val))  // ee(undef, x) -> undef
754     return UndefValue::get(cast<VectorType>(Val->getType())->getElementType());
755   if (Val->isNullValue())  // ee(zero, x) -> zero
756     return Constant::getNullValue(
757                           cast<VectorType>(Val->getType())->getElementType());
758
759   if (ConstantVector *CVal = dyn_cast<ConstantVector>(Val)) {
760     if (ConstantInt *CIdx = dyn_cast<ConstantInt>(Idx)) {
761       return CVal->getOperand(CIdx->getZExtValue());
762     } else if (isa<UndefValue>(Idx)) {
763       // ee({w,x,y,z}, undef) -> w (an arbitrary value).
764       return CVal->getOperand(0);
765     }
766   }
767   return 0;
768 }
769
770 Constant *llvm::ConstantFoldInsertElementInstruction(Constant *Val,
771                                                      Constant *Elt,
772                                                      Constant *Idx) {
773   ConstantInt *CIdx = dyn_cast<ConstantInt>(Idx);
774   if (!CIdx) return 0;
775   APInt idxVal = CIdx->getValue();
776   if (isa<UndefValue>(Val)) { 
777     // Insertion of scalar constant into vector undef
778     // Optimize away insertion of undef
779     if (isa<UndefValue>(Elt))
780       return Val;
781     // Otherwise break the aggregate undef into multiple undefs and do
782     // the insertion
783     unsigned numOps = 
784       cast<VectorType>(Val->getType())->getNumElements();
785     std::vector<Constant*> Ops; 
786     Ops.reserve(numOps);
787     for (unsigned i = 0; i < numOps; ++i) {
788       Constant *Op =
789         (idxVal == i) ? Elt : UndefValue::get(Elt->getType());
790       Ops.push_back(Op);
791     }
792     return ConstantVector::get(Ops);
793   }
794   if (isa<ConstantAggregateZero>(Val)) {
795     // Insertion of scalar constant into vector aggregate zero
796     // Optimize away insertion of zero
797     if (Elt->isNullValue())
798       return Val;
799     // Otherwise break the aggregate zero into multiple zeros and do
800     // the insertion
801     unsigned numOps = 
802       cast<VectorType>(Val->getType())->getNumElements();
803     std::vector<Constant*> Ops; 
804     Ops.reserve(numOps);
805     for (unsigned i = 0; i < numOps; ++i) {
806       Constant *Op =
807         (idxVal == i) ? Elt : Constant::getNullValue(Elt->getType());
808       Ops.push_back(Op);
809     }
810     return ConstantVector::get(Ops);
811   }
812   if (ConstantVector *CVal = dyn_cast<ConstantVector>(Val)) {
813     // Insertion of scalar constant into vector constant
814     std::vector<Constant*> Ops; 
815     Ops.reserve(CVal->getNumOperands());
816     for (unsigned i = 0; i < CVal->getNumOperands(); ++i) {
817       Constant *Op =
818         (idxVal == i) ? Elt : cast<Constant>(CVal->getOperand(i));
819       Ops.push_back(Op);
820     }
821     return ConstantVector::get(Ops);
822   }
823
824   return 0;
825 }
826
827 /// GetVectorElement - If C is a ConstantVector, ConstantAggregateZero or Undef
828 /// return the specified element value.  Otherwise return null.
829 static Constant *GetVectorElement(Constant *C, unsigned EltNo) {
830   if (ConstantVector *CV = dyn_cast<ConstantVector>(C))
831     return CV->getOperand(EltNo);
832
833   const Type *EltTy = cast<VectorType>(C->getType())->getElementType();
834   if (isa<ConstantAggregateZero>(C))
835     return Constant::getNullValue(EltTy);
836   if (isa<UndefValue>(C))
837     return UndefValue::get(EltTy);
838   return 0;
839 }
840
841 Constant *llvm::ConstantFoldShuffleVectorInstruction(Constant *V1,
842                                                      Constant *V2,
843                                                      Constant *Mask) {
844   // Undefined shuffle mask -> undefined value.
845   if (isa<UndefValue>(Mask)) return UndefValue::get(V1->getType());
846
847   unsigned MaskNumElts = cast<VectorType>(Mask->getType())->getNumElements();
848   unsigned SrcNumElts = cast<VectorType>(V1->getType())->getNumElements();
849   const Type *EltTy = cast<VectorType>(V1->getType())->getElementType();
850
851   // Loop over the shuffle mask, evaluating each element.
852   SmallVector<Constant*, 32> Result;
853   for (unsigned i = 0; i != MaskNumElts; ++i) {
854     Constant *InElt = GetVectorElement(Mask, i);
855     if (InElt == 0) return 0;
856
857     if (isa<UndefValue>(InElt))
858       InElt = UndefValue::get(EltTy);
859     else if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(InElt)) {
860       unsigned Elt = CI->getZExtValue();
861       if (Elt >= SrcNumElts*2)
862         InElt = UndefValue::get(EltTy);
863       else if (Elt >= SrcNumElts)
864         InElt = GetVectorElement(V2, Elt - SrcNumElts);
865       else
866         InElt = GetVectorElement(V1, Elt);
867       if (InElt == 0) return 0;
868     } else {
869       // Unknown value.
870       return 0;
871     }
872     Result.push_back(InElt);
873   }
874
875   return ConstantVector::get(Result);
876 }
877
878 Constant *llvm::ConstantFoldExtractValueInstruction(Constant *Agg,
879                                                     const unsigned *Idxs,
880                                                     unsigned NumIdx) {
881   // Base case: no indices, so return the entire value.
882   if (NumIdx == 0)
883     return Agg;
884
885   if (isa<UndefValue>(Agg))  // ev(undef, x) -> undef
886     return UndefValue::get(ExtractValueInst::getIndexedType(Agg->getType(),
887                                                             Idxs,
888                                                             Idxs + NumIdx));
889
890   if (isa<ConstantAggregateZero>(Agg))  // ev(0, x) -> 0
891     return
892       Constant::getNullValue(ExtractValueInst::getIndexedType(Agg->getType(),
893                                                               Idxs,
894                                                               Idxs + NumIdx));
895
896   // Otherwise recurse.
897   if (ConstantStruct *CS = dyn_cast<ConstantStruct>(Agg))
898     return ConstantFoldExtractValueInstruction(CS->getOperand(*Idxs),
899                                                Idxs+1, NumIdx-1);
900
901   if (ConstantArray *CA = dyn_cast<ConstantArray>(Agg))
902     return ConstantFoldExtractValueInstruction(CA->getOperand(*Idxs),
903                                                Idxs+1, NumIdx-1);
904   ConstantVector *CV = cast<ConstantVector>(Agg);
905   return ConstantFoldExtractValueInstruction(CV->getOperand(*Idxs),
906                                              Idxs+1, NumIdx-1);
907 }
908
909 Constant *llvm::ConstantFoldInsertValueInstruction(Constant *Agg,
910                                                    Constant *Val,
911                                                    const unsigned *Idxs,
912                                                    unsigned NumIdx) {
913   // Base case: no indices, so replace the entire value.
914   if (NumIdx == 0)
915     return Val;
916
917   if (isa<UndefValue>(Agg)) {
918     // Insertion of constant into aggregate undef
919     // Optimize away insertion of undef.
920     if (isa<UndefValue>(Val))
921       return Agg;
922     
923     // Otherwise break the aggregate undef into multiple undefs and do
924     // the insertion.
925     const CompositeType *AggTy = cast<CompositeType>(Agg->getType());
926     unsigned numOps;
927     if (const ArrayType *AR = dyn_cast<ArrayType>(AggTy))
928       numOps = AR->getNumElements();
929     else
930       numOps = cast<StructType>(AggTy)->getNumElements();
931     
932     std::vector<Constant*> Ops(numOps); 
933     for (unsigned i = 0; i < numOps; ++i) {
934       const Type *MemberTy = AggTy->getTypeAtIndex(i);
935       Constant *Op =
936         (*Idxs == i) ?
937         ConstantFoldInsertValueInstruction(UndefValue::get(MemberTy),
938                                            Val, Idxs+1, NumIdx-1) :
939         UndefValue::get(MemberTy);
940       Ops[i] = Op;
941     }
942     
943     if (const StructType* ST = dyn_cast<StructType>(AggTy))
944       return ConstantStruct::get(ST->getContext(), Ops, ST->isPacked());
945     return ConstantArray::get(cast<ArrayType>(AggTy), Ops);
946   }
947   
948   if (isa<ConstantAggregateZero>(Agg)) {
949     // Insertion of constant into aggregate zero
950     // Optimize away insertion of zero.
951     if (Val->isNullValue())
952       return Agg;
953     
954     // Otherwise break the aggregate zero into multiple zeros and do
955     // the insertion.
956     const CompositeType *AggTy = cast<CompositeType>(Agg->getType());
957     unsigned numOps;
958     if (const ArrayType *AR = dyn_cast<ArrayType>(AggTy))
959       numOps = AR->getNumElements();
960     else
961       numOps = cast<StructType>(AggTy)->getNumElements();
962     
963     std::vector<Constant*> Ops(numOps);
964     for (unsigned i = 0; i < numOps; ++i) {
965       const Type *MemberTy = AggTy->getTypeAtIndex(i);
966       Constant *Op =
967         (*Idxs == i) ?
968         ConstantFoldInsertValueInstruction(Constant::getNullValue(MemberTy),
969                                            Val, Idxs+1, NumIdx-1) :
970         Constant::getNullValue(MemberTy);
971       Ops[i] = Op;
972     }
973     
974     if (const StructType *ST = dyn_cast<StructType>(AggTy))
975       return ConstantStruct::get(ST->getContext(), Ops, ST->isPacked());
976     return ConstantArray::get(cast<ArrayType>(AggTy), Ops);
977   }
978   
979   if (isa<ConstantStruct>(Agg) || isa<ConstantArray>(Agg)) {
980     // Insertion of constant into aggregate constant.
981     std::vector<Constant*> Ops(Agg->getNumOperands());
982     for (unsigned i = 0; i < Agg->getNumOperands(); ++i) {
983       Constant *Op = cast<Constant>(Agg->getOperand(i));
984       if (*Idxs == i)
985         Op = ConstantFoldInsertValueInstruction(Op, Val, Idxs+1, NumIdx-1);
986       Ops[i] = Op;
987     }
988     
989     if (const StructType* ST = dyn_cast<StructType>(Agg->getType()))
990       return ConstantStruct::get(ST->getContext(), Ops, ST->isPacked());
991     return ConstantArray::get(cast<ArrayType>(Agg->getType()), Ops);
992   }
993
994   return 0;
995 }
996
997
998 Constant *llvm::ConstantFoldBinaryInstruction(unsigned Opcode,
999                                               Constant *C1, Constant *C2) {
1000   // No compile-time operations on this type yet.
1001   if (C1->getType()->isPPC_FP128Ty())
1002     return 0;
1003
1004   // Handle UndefValue up front.
1005   if (isa<UndefValue>(C1) || isa<UndefValue>(C2)) {
1006     switch (Opcode) {
1007     case Instruction::Xor:
1008       if (isa<UndefValue>(C1) && isa<UndefValue>(C2))
1009         // Handle undef ^ undef -> 0 special case. This is a common
1010         // idiom (misuse).
1011         return Constant::getNullValue(C1->getType());
1012       // Fallthrough
1013     case Instruction::Add:
1014     case Instruction::Sub:
1015       return UndefValue::get(C1->getType());
1016     case Instruction::Mul:
1017     case Instruction::And:
1018       return Constant::getNullValue(C1->getType());
1019     case Instruction::UDiv:
1020     case Instruction::SDiv:
1021     case Instruction::URem:
1022     case Instruction::SRem:
1023       if (!isa<UndefValue>(C2))                    // undef / X -> 0
1024         return Constant::getNullValue(C1->getType());
1025       return C2;                                   // X / undef -> undef
1026     case Instruction::Or:                          // X | undef -> -1
1027       if (const VectorType *PTy = dyn_cast<VectorType>(C1->getType()))
1028         return Constant::getAllOnesValue(PTy);
1029       return Constant::getAllOnesValue(C1->getType());
1030     case Instruction::LShr:
1031       if (isa<UndefValue>(C2) && isa<UndefValue>(C1))
1032         return C1;                                  // undef lshr undef -> undef
1033       return Constant::getNullValue(C1->getType()); // X lshr undef -> 0
1034                                                     // undef lshr X -> 0
1035     case Instruction::AShr:
1036       if (!isa<UndefValue>(C2))                     // undef ashr X --> all ones
1037         return Constant::getAllOnesValue(C1->getType());
1038       else if (isa<UndefValue>(C1)) 
1039         return C1;                                  // undef ashr undef -> undef
1040       else
1041         return C1;                                  // X ashr undef --> X
1042     case Instruction::Shl:
1043       // undef << X -> 0   or   X << undef -> 0
1044       return Constant::getNullValue(C1->getType());
1045     }
1046   }
1047
1048   // Handle simplifications when the RHS is a constant int.
1049   if (ConstantInt *CI2 = dyn_cast<ConstantInt>(C2)) {
1050     switch (Opcode) {
1051     case Instruction::Add:
1052       if (CI2->equalsInt(0)) return C1;                         // X + 0 == X
1053       break;
1054     case Instruction::Sub:
1055       if (CI2->equalsInt(0)) return C1;                         // X - 0 == X
1056       break;
1057     case Instruction::Mul:
1058       if (CI2->equalsInt(0)) return C2;                         // X * 0 == 0
1059       if (CI2->equalsInt(1))
1060         return C1;                                              // X * 1 == X
1061       break;
1062     case Instruction::UDiv:
1063     case Instruction::SDiv:
1064       if (CI2->equalsInt(1))
1065         return C1;                                            // X / 1 == X
1066       if (CI2->equalsInt(0))
1067         return UndefValue::get(CI2->getType());               // X / 0 == undef
1068       break;
1069     case Instruction::URem:
1070     case Instruction::SRem:
1071       if (CI2->equalsInt(1))
1072         return Constant::getNullValue(CI2->getType());        // X % 1 == 0
1073       if (CI2->equalsInt(0))
1074         return UndefValue::get(CI2->getType());               // X % 0 == undef
1075       break;
1076     case Instruction::And:
1077       if (CI2->isZero()) return C2;                           // X & 0 == 0
1078       if (CI2->isAllOnesValue())
1079         return C1;                                            // X & -1 == X
1080
1081       if (ConstantExpr *CE1 = dyn_cast<ConstantExpr>(C1)) {
1082         // (zext i32 to i64) & 4294967295 -> (zext i32 to i64)
1083         if (CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt) {
1084           unsigned DstWidth = CI2->getType()->getBitWidth();
1085           unsigned SrcWidth =
1086             CE1->getOperand(0)->getType()->getPrimitiveSizeInBits();
1087           APInt PossiblySetBits(APInt::getLowBitsSet(DstWidth, SrcWidth));
1088           if ((PossiblySetBits & CI2->getValue()) == PossiblySetBits)
1089             return C1;
1090         }
1091
1092         // If and'ing the address of a global with a constant, fold it.
1093         if (CE1->getOpcode() == Instruction::PtrToInt && 
1094             isa<GlobalValue>(CE1->getOperand(0))) {
1095           GlobalValue *GV = cast<GlobalValue>(CE1->getOperand(0));
1096
1097           // Functions are at least 4-byte aligned.
1098           unsigned GVAlign = GV->getAlignment();
1099           if (isa<Function>(GV))
1100             GVAlign = std::max(GVAlign, 4U);
1101
1102           if (GVAlign > 1) {
1103             unsigned DstWidth = CI2->getType()->getBitWidth();
1104             unsigned SrcWidth = std::min(DstWidth, Log2_32(GVAlign));
1105             APInt BitsNotSet(APInt::getLowBitsSet(DstWidth, SrcWidth));
1106
1107             // If checking bits we know are clear, return zero.
1108             if ((CI2->getValue() & BitsNotSet) == CI2->getValue())
1109               return Constant::getNullValue(CI2->getType());
1110           }
1111         }
1112       }
1113       break;
1114     case Instruction::Or:
1115       if (CI2->equalsInt(0)) return C1;    // X | 0 == X
1116       if (CI2->isAllOnesValue())
1117         return C2;                         // X | -1 == -1
1118       break;
1119     case Instruction::Xor:
1120       if (CI2->equalsInt(0)) return C1;    // X ^ 0 == X
1121
1122       if (ConstantExpr *CE1 = dyn_cast<ConstantExpr>(C1)) {
1123         switch (CE1->getOpcode()) {
1124         default: break;
1125         case Instruction::ICmp:
1126         case Instruction::FCmp:
1127           // cmp pred ^ true -> cmp !pred
1128           assert(CI2->equalsInt(1));
1129           CmpInst::Predicate pred = (CmpInst::Predicate)CE1->getPredicate();
1130           pred = CmpInst::getInversePredicate(pred);
1131           return ConstantExpr::getCompare(pred, CE1->getOperand(0),
1132                                           CE1->getOperand(1));
1133         }
1134       }
1135       break;
1136     case Instruction::AShr:
1137       // ashr (zext C to Ty), C2 -> lshr (zext C, CSA), C2
1138       if (ConstantExpr *CE1 = dyn_cast<ConstantExpr>(C1))
1139         if (CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt)  // Top bits known zero.
1140           return ConstantExpr::getLShr(C1, C2);
1141       break;
1142     }
1143   } else if (isa<ConstantInt>(C1)) {
1144     // If C1 is a ConstantInt and C2 is not, swap the operands.
1145     if (Instruction::isCommutative(Opcode))
1146       return ConstantExpr::get(Opcode, C2, C1);
1147   }
1148
1149   // At this point we know neither constant is an UndefValue.
1150   if (ConstantInt *CI1 = dyn_cast<ConstantInt>(C1)) {
1151     if (ConstantInt *CI2 = dyn_cast<ConstantInt>(C2)) {
1152       using namespace APIntOps;
1153       const APInt &C1V = CI1->getValue();
1154       const APInt &C2V = CI2->getValue();
1155       switch (Opcode) {
1156       default:
1157         break;
1158       case Instruction::Add:     
1159         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V + C2V);
1160       case Instruction::Sub:     
1161         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V - C2V);
1162       case Instruction::Mul:     
1163         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V * C2V);
1164       case Instruction::UDiv:
1165         assert(!CI2->isNullValue() && "Div by zero handled above");
1166         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V.udiv(C2V));
1167       case Instruction::SDiv:
1168         assert(!CI2->isNullValue() && "Div by zero handled above");
1169         if (C2V.isAllOnesValue() && C1V.isMinSignedValue())
1170           return UndefValue::get(CI1->getType());   // MIN_INT / -1 -> undef
1171         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V.sdiv(C2V));
1172       case Instruction::URem:
1173         assert(!CI2->isNullValue() && "Div by zero handled above");
1174         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V.urem(C2V));
1175       case Instruction::SRem:
1176         assert(!CI2->isNullValue() && "Div by zero handled above");
1177         if (C2V.isAllOnesValue() && C1V.isMinSignedValue())
1178           return UndefValue::get(CI1->getType());   // MIN_INT % -1 -> undef
1179         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V.srem(C2V));
1180       case Instruction::And:
1181         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V & C2V);
1182       case Instruction::Or:
1183         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V | C2V);
1184       case Instruction::Xor:
1185         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V ^ C2V);
1186       case Instruction::Shl: {
1187         uint32_t shiftAmt = C2V.getZExtValue();
1188         if (shiftAmt < C1V.getBitWidth())
1189           return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V.shl(shiftAmt));
1190         else
1191           return UndefValue::get(C1->getType()); // too big shift is undef
1192       }
1193       case Instruction::LShr: {
1194         uint32_t shiftAmt = C2V.getZExtValue();
1195         if (shiftAmt < C1V.getBitWidth())
1196           return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V.lshr(shiftAmt));
1197         else
1198           return UndefValue::get(C1->getType()); // too big shift is undef
1199       }
1200       case Instruction::AShr: {
1201         uint32_t shiftAmt = C2V.getZExtValue();
1202         if (shiftAmt < C1V.getBitWidth())
1203           return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V.ashr(shiftAmt));
1204         else
1205           return UndefValue::get(C1->getType()); // too big shift is undef
1206       }
1207       }
1208     }
1209
1210     switch (Opcode) {
1211     case Instruction::SDiv:
1212     case Instruction::UDiv:
1213     case Instruction::URem:
1214     case Instruction::SRem:
1215     case Instruction::LShr:
1216     case Instruction::AShr:
1217     case Instruction::Shl:
1218       if (CI1->equalsInt(0)) return C1;
1219       break;
1220     default:
1221       break;
1222     }
1223   } else if (ConstantFP *CFP1 = dyn_cast<ConstantFP>(C1)) {
1224     if (ConstantFP *CFP2 = dyn_cast<ConstantFP>(C2)) {
1225       APFloat C1V = CFP1->getValueAPF();
1226       APFloat C2V = CFP2->getValueAPF();
1227       APFloat C3V = C1V;  // copy for modification
1228       switch (Opcode) {
1229       default:                   
1230         break;
1231       case Instruction::FAdd:
1232         (void)C3V.add(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
1233         return ConstantFP::get(C1->getContext(), C3V);
1234       case Instruction::FSub:
1235         (void)C3V.subtract(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
1236         return ConstantFP::get(C1->getContext(), C3V);
1237       case Instruction::FMul:
1238         (void)C3V.multiply(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
1239         return ConstantFP::get(C1->getContext(), C3V);
1240       case Instruction::FDiv:
1241         (void)C3V.divide(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
1242         return ConstantFP::get(C1->getContext(), C3V);
1243       case Instruction::FRem:
1244         (void)C3V.mod(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
1245         return ConstantFP::get(C1->getContext(), C3V);
1246       }
1247     }
1248   } else if (const VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(C1->getType())) {
1249     ConstantVector *CP1 = dyn_cast<ConstantVector>(C1);
1250     ConstantVector *CP2 = dyn_cast<ConstantVector>(C2);
1251     if ((CP1 != NULL || isa<ConstantAggregateZero>(C1)) &&
1252         (CP2 != NULL || isa<ConstantAggregateZero>(C2))) {
1253       std::vector<Constant*> Res;
1254       const Type* EltTy = VTy->getElementType();  
1255       Constant *C1 = 0;
1256       Constant *C2 = 0;
1257       switch (Opcode) {
1258       default:
1259         break;
1260       case Instruction::Add:
1261         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1262           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1263           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1264           Res.push_back(ConstantExpr::getAdd(C1, C2));
1265         }
1266         return ConstantVector::get(Res);
1267       case Instruction::FAdd:
1268         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1269           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1270           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1271           Res.push_back(ConstantExpr::getFAdd(C1, C2));
1272         }
1273         return ConstantVector::get(Res);
1274       case Instruction::Sub:
1275         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1276           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1277           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1278           Res.push_back(ConstantExpr::getSub(C1, C2));
1279         }
1280         return ConstantVector::get(Res);
1281       case Instruction::FSub:
1282         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1283           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1284           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1285           Res.push_back(ConstantExpr::getFSub(C1, C2));
1286         }
1287         return ConstantVector::get(Res);
1288       case Instruction::Mul:
1289         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1290           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1291           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1292           Res.push_back(ConstantExpr::getMul(C1, C2));
1293         }
1294         return ConstantVector::get(Res);
1295       case Instruction::FMul:
1296         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1297           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1298           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1299           Res.push_back(ConstantExpr::getFMul(C1, C2));
1300         }
1301         return ConstantVector::get(Res);
1302       case Instruction::UDiv:
1303         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1304           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1305           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1306           Res.push_back(ConstantExpr::getUDiv(C1, C2));
1307         }
1308         return ConstantVector::get(Res);
1309       case Instruction::SDiv:
1310         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1311           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1312           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1313           Res.push_back(ConstantExpr::getSDiv(C1, C2));
1314         }
1315         return ConstantVector::get(Res);
1316       case Instruction::FDiv:
1317         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1318           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1319           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1320           Res.push_back(ConstantExpr::getFDiv(C1, C2));
1321         }
1322         return ConstantVector::get(Res);
1323       case Instruction::URem:
1324         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1325           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1326           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1327           Res.push_back(ConstantExpr::getURem(C1, C2));
1328         }
1329         return ConstantVector::get(Res);
1330       case Instruction::SRem:
1331         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1332           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1333           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1334           Res.push_back(ConstantExpr::getSRem(C1, C2));
1335         }
1336         return ConstantVector::get(Res);
1337       case Instruction::FRem:
1338         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1339           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1340           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1341           Res.push_back(ConstantExpr::getFRem(C1, C2));
1342         }
1343         return ConstantVector::get(Res);
1344       case Instruction::And: 
1345         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1346           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1347           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1348           Res.push_back(ConstantExpr::getAnd(C1, C2));
1349         }
1350         return ConstantVector::get(Res);
1351       case Instruction::Or:
1352         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1353           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1354           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1355           Res.push_back(ConstantExpr::getOr(C1, C2));
1356         }
1357         return ConstantVector::get(Res);
1358       case Instruction::Xor:
1359         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1360           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1361           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1362           Res.push_back(ConstantExpr::getXor(C1, C2));
1363         }
1364         return ConstantVector::get(Res);
1365       case Instruction::LShr:
1366         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1367           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1368           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1369           Res.push_back(ConstantExpr::getLShr(C1, C2));
1370         }
1371         return ConstantVector::get(Res);
1372       case Instruction::AShr:
1373         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1374           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1375           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1376           Res.push_back(ConstantExpr::getAShr(C1, C2));
1377         }
1378         return ConstantVector::get(Res);
1379       case Instruction::Shl:
1380         for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1381           C1 = CP1 ? CP1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1382           C2 = CP2 ? CP2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
1383           Res.push_back(ConstantExpr::getShl(C1, C2));
1384         }
1385         return ConstantVector::get(Res);
1386       }
1387     }
1388   }
1389
1390   if (ConstantExpr *CE1 = dyn_cast<ConstantExpr>(C1)) {
1391     // There are many possible foldings we could do here.  We should probably
1392     // at least fold add of a pointer with an integer into the appropriate
1393     // getelementptr.  This will improve alias analysis a bit.
1394
1395     // Given ((a + b) + c), if (b + c) folds to something interesting, return
1396     // (a + (b + c)).
1397     if (Instruction::isAssociative(Opcode) && CE1->getOpcode() == Opcode) {
1398       Constant *T = ConstantExpr::get(Opcode, CE1->getOperand(1), C2);
1399       if (!isa<ConstantExpr>(T) || cast<ConstantExpr>(T)->getOpcode() != Opcode)
1400         return ConstantExpr::get(Opcode, CE1->getOperand(0), T);
1401     }
1402   } else if (isa<ConstantExpr>(C2)) {
1403     // If C2 is a constant expr and C1 isn't, flop them around and fold the
1404     // other way if possible.
1405     if (Instruction::isCommutative(Opcode))
1406       return ConstantFoldBinaryInstruction(Opcode, C2, C1);
1407   }
1408
1409   // i1 can be simplified in many cases.
1410   if (C1->getType()->isIntegerTy(1)) {
1411     switch (Opcode) {
1412     case Instruction::Add:
1413     case Instruction::Sub:
1414       return ConstantExpr::getXor(C1, C2);
1415     case Instruction::Mul:
1416       return ConstantExpr::getAnd(C1, C2);
1417     case Instruction::Shl:
1418     case Instruction::LShr:
1419     case Instruction::AShr:
1420       // We can assume that C2 == 0.  If it were one the result would be
1421       // undefined because the shift value is as large as the bitwidth.
1422       return C1;
1423     case Instruction::SDiv:
1424     case Instruction::UDiv:
1425       // We can assume that C2 == 1.  If it were zero the result would be
1426       // undefined through division by zero.
1427       return C1;
1428     case Instruction::URem:
1429     case Instruction::SRem:
1430       // We can assume that C2 == 1.  If it were zero the result would be
1431       // undefined through division by zero.
1432       return ConstantInt::getFalse(C1->getContext());
1433     default:
1434       break;
1435     }
1436   }
1437
1438   // We don't know how to fold this.
1439   return 0;
1440 }
1441
1442 /// isZeroSizedType - This type is zero sized if its an array or structure of
1443 /// zero sized types.  The only leaf zero sized type is an empty structure.
1444 static bool isMaybeZeroSizedType(const Type *Ty) {
1445   if (Ty->isOpaqueTy()) return true;  // Can't say.
1446   if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty)) {
1447
1448     // If all of elements have zero size, this does too.
1449     for (unsigned i = 0, e = STy->getNumElements(); i != e; ++i)
1450       if (!isMaybeZeroSizedType(STy->getElementType(i))) return false;
1451     return true;
1452
1453   } else if (const ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(Ty)) {
1454     return isMaybeZeroSizedType(ATy->getElementType());
1455   }
1456   return false;
1457 }
1458
1459 /// IdxCompare - Compare the two constants as though they were getelementptr
1460 /// indices.  This allows coersion of the types to be the same thing.
1461 ///
1462 /// If the two constants are the "same" (after coersion), return 0.  If the
1463 /// first is less than the second, return -1, if the second is less than the
1464 /// first, return 1.  If the constants are not integral, return -2.
1465 ///
1466 static int IdxCompare(Constant *C1, Constant *C2, const Type *ElTy) {
1467   if (C1 == C2) return 0;
1468
1469   // Ok, we found a different index.  If they are not ConstantInt, we can't do
1470   // anything with them.
1471   if (!isa<ConstantInt>(C1) || !isa<ConstantInt>(C2))
1472     return -2; // don't know!
1473
1474   // Ok, we have two differing integer indices.  Sign extend them to be the same
1475   // type.  Long is always big enough, so we use it.
1476   if (!C1->getType()->isIntegerTy(64))
1477     C1 = ConstantExpr::getSExt(C1, Type::getInt64Ty(C1->getContext()));
1478
1479   if (!C2->getType()->isIntegerTy(64))
1480     C2 = ConstantExpr::getSExt(C2, Type::getInt64Ty(C1->getContext()));
1481
1482   if (C1 == C2) return 0;  // They are equal
1483
1484   // If the type being indexed over is really just a zero sized type, there is
1485   // no pointer difference being made here.
1486   if (isMaybeZeroSizedType(ElTy))
1487     return -2; // dunno.
1488
1489   // If they are really different, now that they are the same type, then we
1490   // found a difference!
1491   if (cast<ConstantInt>(C1)->getSExtValue() < 
1492       cast<ConstantInt>(C2)->getSExtValue())
1493     return -1;
1494   else
1495     return 1;
1496 }
1497
1498 /// evaluateFCmpRelation - This function determines if there is anything we can
1499 /// decide about the two constants provided.  This doesn't need to handle simple
1500 /// things like ConstantFP comparisons, but should instead handle ConstantExprs.
1501 /// If we can determine that the two constants have a particular relation to 
1502 /// each other, we should return the corresponding FCmpInst predicate, 
1503 /// otherwise return FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE. This is used below in
1504 /// ConstantFoldCompareInstruction.
1505 ///
1506 /// To simplify this code we canonicalize the relation so that the first
1507 /// operand is always the most "complex" of the two.  We consider ConstantFP
1508 /// to be the simplest, and ConstantExprs to be the most complex.
1509 static FCmpInst::Predicate evaluateFCmpRelation(Constant *V1, Constant *V2) {
1510   assert(V1->getType() == V2->getType() &&
1511          "Cannot compare values of different types!");
1512
1513   // No compile-time operations on this type yet.
1514   if (V1->getType()->isPPC_FP128Ty())
1515     return FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE;
1516
1517   // Handle degenerate case quickly
1518   if (V1 == V2) return FCmpInst::FCMP_OEQ;
1519
1520   if (!isa<ConstantExpr>(V1)) {
1521     if (!isa<ConstantExpr>(V2)) {
1522       // We distilled thisUse the standard constant folder for a few cases
1523       ConstantInt *R = 0;
1524       R = dyn_cast<ConstantInt>(
1525                       ConstantExpr::getFCmp(FCmpInst::FCMP_OEQ, V1, V2));
1526       if (R && !R->isZero()) 
1527         return FCmpInst::FCMP_OEQ;
1528       R = dyn_cast<ConstantInt>(
1529                       ConstantExpr::getFCmp(FCmpInst::FCMP_OLT, V1, V2));
1530       if (R && !R->isZero()) 
1531         return FCmpInst::FCMP_OLT;
1532       R = dyn_cast<ConstantInt>(
1533                       ConstantExpr::getFCmp(FCmpInst::FCMP_OGT, V1, V2));
1534       if (R && !R->isZero()) 
1535         return FCmpInst::FCMP_OGT;
1536
1537       // Nothing more we can do
1538       return FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE;
1539     }
1540
1541     // If the first operand is simple and second is ConstantExpr, swap operands.
1542     FCmpInst::Predicate SwappedRelation = evaluateFCmpRelation(V2, V1);
1543     if (SwappedRelation != FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE)
1544       return FCmpInst::getSwappedPredicate(SwappedRelation);
1545   } else {
1546     // Ok, the LHS is known to be a constantexpr.  The RHS can be any of a
1547     // constantexpr or a simple constant.
1548     ConstantExpr *CE1 = cast<ConstantExpr>(V1);
1549     switch (CE1->getOpcode()) {
1550     case Instruction::FPTrunc:
1551     case Instruction::FPExt:
1552     case Instruction::UIToFP:
1553     case Instruction::SIToFP:
1554       // We might be able to do something with these but we don't right now.
1555       break;
1556     default:
1557       break;
1558     }
1559   }
1560   // There are MANY other foldings that we could perform here.  They will
1561   // probably be added on demand, as they seem needed.
1562   return FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE;
1563 }
1564
1565 /// evaluateICmpRelation - This function determines if there is anything we can
1566 /// decide about the two constants provided.  This doesn't need to handle simple
1567 /// things like integer comparisons, but should instead handle ConstantExprs
1568 /// and GlobalValues.  If we can determine that the two constants have a
1569 /// particular relation to each other, we should return the corresponding ICmp
1570 /// predicate, otherwise return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE.
1571 ///
1572 /// To simplify this code we canonicalize the relation so that the first
1573 /// operand is always the most "complex" of the two.  We consider simple
1574 /// constants (like ConstantInt) to be the simplest, followed by
1575 /// GlobalValues, followed by ConstantExpr's (the most complex).
1576 ///
1577 static ICmpInst::Predicate evaluateICmpRelation(Constant *V1, Constant *V2,
1578                                                 bool isSigned) {
1579   assert(V1->getType() == V2->getType() &&
1580          "Cannot compare different types of values!");
1581   if (V1 == V2) return ICmpInst::ICMP_EQ;
1582
1583   if (!isa<ConstantExpr>(V1) && !isa<GlobalValue>(V1) &&
1584       !isa<BlockAddress>(V1)) {
1585     if (!isa<GlobalValue>(V2) && !isa<ConstantExpr>(V2) &&
1586         !isa<BlockAddress>(V2)) {
1587       // We distilled this down to a simple case, use the standard constant
1588       // folder.
1589       ConstantInt *R = 0;
1590       ICmpInst::Predicate pred = ICmpInst::ICMP_EQ;
1591       R = dyn_cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getICmp(pred, V1, V2));
1592       if (R && !R->isZero()) 
1593         return pred;
1594       pred = isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT : ICmpInst::ICMP_ULT;
1595       R = dyn_cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getICmp(pred, V1, V2));
1596       if (R && !R->isZero())
1597         return pred;
1598       pred = isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1599       R = dyn_cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getICmp(pred, V1, V2));
1600       if (R && !R->isZero())
1601         return pred;
1602
1603       // If we couldn't figure it out, bail.
1604       return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1605     }
1606
1607     // If the first operand is simple, swap operands.
1608     ICmpInst::Predicate SwappedRelation = 
1609       evaluateICmpRelation(V2, V1, isSigned);
1610     if (SwappedRelation != ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE)
1611       return ICmpInst::getSwappedPredicate(SwappedRelation);
1612
1613   } else if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(V1)) {
1614     if (isa<ConstantExpr>(V2)) {  // Swap as necessary.
1615       ICmpInst::Predicate SwappedRelation = 
1616         evaluateICmpRelation(V2, V1, isSigned);
1617       if (SwappedRelation != ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE)
1618         return ICmpInst::getSwappedPredicate(SwappedRelation);
1619       return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1620     }
1621
1622     // Now we know that the RHS is a GlobalValue, BlockAddress or simple
1623     // constant (which, since the types must match, means that it's a
1624     // ConstantPointerNull).
1625     if (const GlobalValue *GV2 = dyn_cast<GlobalValue>(V2)) {
1626       // Don't try to decide equality of aliases.
1627       if (!isa<GlobalAlias>(GV) && !isa<GlobalAlias>(GV2))
1628         if (!GV->hasExternalWeakLinkage() || !GV2->hasExternalWeakLinkage())
1629           return ICmpInst::ICMP_NE;
1630     } else if (isa<BlockAddress>(V2)) {
1631       return ICmpInst::ICMP_NE; // Globals never equal labels.
1632     } else {
1633       assert(isa<ConstantPointerNull>(V2) && "Canonicalization guarantee!");
1634       // GlobalVals can never be null unless they have external weak linkage.
1635       // We don't try to evaluate aliases here.
1636       if (!GV->hasExternalWeakLinkage() && !isa<GlobalAlias>(GV))
1637         return ICmpInst::ICMP_NE;
1638     }
1639   } else if (const BlockAddress *BA = dyn_cast<BlockAddress>(V1)) {
1640     if (isa<ConstantExpr>(V2)) {  // Swap as necessary.
1641       ICmpInst::Predicate SwappedRelation = 
1642         evaluateICmpRelation(V2, V1, isSigned);
1643       if (SwappedRelation != ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE)
1644         return ICmpInst::getSwappedPredicate(SwappedRelation);
1645       return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1646     }
1647     
1648     // Now we know that the RHS is a GlobalValue, BlockAddress or simple
1649     // constant (which, since the types must match, means that it is a
1650     // ConstantPointerNull).
1651     if (const BlockAddress *BA2 = dyn_cast<BlockAddress>(V2)) {
1652       // Block address in another function can't equal this one, but block
1653       // addresses in the current function might be the same if blocks are
1654       // empty.
1655       if (BA2->getFunction() != BA->getFunction())
1656         return ICmpInst::ICMP_NE;
1657     } else {
1658       // Block addresses aren't null, don't equal the address of globals.
1659       assert((isa<ConstantPointerNull>(V2) || isa<GlobalValue>(V2)) &&
1660              "Canonicalization guarantee!");
1661       return ICmpInst::ICMP_NE;
1662     }
1663   } else {
1664     // Ok, the LHS is known to be a constantexpr.  The RHS can be any of a
1665     // constantexpr, a global, block address, or a simple constant.
1666     ConstantExpr *CE1 = cast<ConstantExpr>(V1);
1667     Constant *CE1Op0 = CE1->getOperand(0);
1668
1669     switch (CE1->getOpcode()) {
1670     case Instruction::Trunc:
1671     case Instruction::FPTrunc:
1672     case Instruction::FPExt:
1673     case Instruction::FPToUI:
1674     case Instruction::FPToSI:
1675       break; // We can't evaluate floating point casts or truncations.
1676
1677     case Instruction::UIToFP:
1678     case Instruction::SIToFP:
1679     case Instruction::BitCast:
1680     case Instruction::ZExt:
1681     case Instruction::SExt:
1682       // If the cast is not actually changing bits, and the second operand is a
1683       // null pointer, do the comparison with the pre-casted value.
1684       if (V2->isNullValue() &&
1685           (CE1->getType()->isPointerTy() || CE1->getType()->isIntegerTy())) {
1686         if (CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt) isSigned = false;
1687         if (CE1->getOpcode() == Instruction::SExt) isSigned = true;
1688         return evaluateICmpRelation(CE1Op0,
1689                                     Constant::getNullValue(CE1Op0->getType()), 
1690                                     isSigned);
1691       }
1692       break;
1693
1694     case Instruction::GetElementPtr:
1695       // Ok, since this is a getelementptr, we know that the constant has a
1696       // pointer type.  Check the various cases.
1697       if (isa<ConstantPointerNull>(V2)) {
1698         // If we are comparing a GEP to a null pointer, check to see if the base
1699         // of the GEP equals the null pointer.
1700         if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(CE1Op0)) {
1701           if (GV->hasExternalWeakLinkage())
1702             // Weak linkage GVals could be zero or not. We're comparing that
1703             // to null pointer so its greater-or-equal
1704             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGE : ICmpInst::ICMP_UGE;
1705           else 
1706             // If its not weak linkage, the GVal must have a non-zero address
1707             // so the result is greater-than
1708             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1709         } else if (isa<ConstantPointerNull>(CE1Op0)) {
1710           // If we are indexing from a null pointer, check to see if we have any
1711           // non-zero indices.
1712           for (unsigned i = 1, e = CE1->getNumOperands(); i != e; ++i)
1713             if (!CE1->getOperand(i)->isNullValue())
1714               // Offsetting from null, must not be equal.
1715               return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1716           // Only zero indexes from null, must still be zero.
1717           return ICmpInst::ICMP_EQ;
1718         }
1719         // Otherwise, we can't really say if the first operand is null or not.
1720       } else if (const GlobalValue *GV2 = dyn_cast<GlobalValue>(V2)) {
1721         if (isa<ConstantPointerNull>(CE1Op0)) {
1722           if (GV2->hasExternalWeakLinkage())
1723             // Weak linkage GVals could be zero or not. We're comparing it to
1724             // a null pointer, so its less-or-equal
1725             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLE : ICmpInst::ICMP_ULE;
1726           else
1727             // If its not weak linkage, the GVal must have a non-zero address
1728             // so the result is less-than
1729             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT : ICmpInst::ICMP_ULT;
1730         } else if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(CE1Op0)) {
1731           if (GV == GV2) {
1732             // If this is a getelementptr of the same global, then it must be
1733             // different.  Because the types must match, the getelementptr could
1734             // only have at most one index, and because we fold getelementptr's
1735             // with a single zero index, it must be nonzero.
1736             assert(CE1->getNumOperands() == 2 &&
1737                    !CE1->getOperand(1)->isNullValue() &&
1738                    "Suprising getelementptr!");
1739             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1740           } else {
1741             // If they are different globals, we don't know what the value is,
1742             // but they can't be equal.
1743             return ICmpInst::ICMP_NE;
1744           }
1745         }
1746       } else {
1747         ConstantExpr *CE2 = cast<ConstantExpr>(V2);
1748         Constant *CE2Op0 = CE2->getOperand(0);
1749
1750         // There are MANY other foldings that we could perform here.  They will
1751         // probably be added on demand, as they seem needed.
1752         switch (CE2->getOpcode()) {
1753         default: break;
1754         case Instruction::GetElementPtr:
1755           // By far the most common case to handle is when the base pointers are
1756           // obviously to the same or different globals.
1757           if (isa<GlobalValue>(CE1Op0) && isa<GlobalValue>(CE2Op0)) {
1758             if (CE1Op0 != CE2Op0) // Don't know relative ordering, but not equal
1759               return ICmpInst::ICMP_NE;
1760             // Ok, we know that both getelementptr instructions are based on the
1761             // same global.  From this, we can precisely determine the relative
1762             // ordering of the resultant pointers.
1763             unsigned i = 1;
1764
1765             // The logic below assumes that the result of the comparison
1766             // can be determined by finding the first index that differs.
1767             // This doesn't work if there is over-indexing in any
1768             // subsequent indices, so check for that case first.
1769             if (!CE1->isGEPWithNoNotionalOverIndexing() ||
1770                 !CE2->isGEPWithNoNotionalOverIndexing())
1771                return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE; // Might be equal.
1772
1773             // Compare all of the operands the GEP's have in common.
1774             gep_type_iterator GTI = gep_type_begin(CE1);
1775             for (;i != CE1->getNumOperands() && i != CE2->getNumOperands();
1776                  ++i, ++GTI)
1777               switch (IdxCompare(CE1->getOperand(i),
1778                                  CE2->getOperand(i), GTI.getIndexedType())) {
1779               case -1: return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT:ICmpInst::ICMP_ULT;
1780               case 1:  return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT:ICmpInst::ICMP_UGT;
1781               case -2: return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1782               }
1783
1784             // Ok, we ran out of things they have in common.  If any leftovers
1785             // are non-zero then we have a difference, otherwise we are equal.
1786             for (; i < CE1->getNumOperands(); ++i)
1787               if (!CE1->getOperand(i)->isNullValue()) {
1788                 if (isa<ConstantInt>(CE1->getOperand(i)))
1789                   return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1790                 else
1791                   return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE; // Might be equal.
1792               }
1793
1794             for (; i < CE2->getNumOperands(); ++i)
1795               if (!CE2->getOperand(i)->isNullValue()) {
1796                 if (isa<ConstantInt>(CE2->getOperand(i)))
1797                   return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT : ICmpInst::ICMP_ULT;
1798                 else
1799                   return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE; // Might be equal.
1800               }
1801             return ICmpInst::ICMP_EQ;
1802           }
1803         }
1804       }
1805     default:
1806       break;
1807     }
1808   }
1809
1810   return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1811 }
1812
1813 Constant *llvm::ConstantFoldCompareInstruction(unsigned short pred, 
1814                                                Constant *C1, Constant *C2) {
1815   const Type *ResultTy;
1816   if (const VectorType *VT = dyn_cast<VectorType>(C1->getType()))
1817     ResultTy = VectorType::get(Type::getInt1Ty(C1->getContext()),
1818                                VT->getNumElements());
1819   else
1820     ResultTy = Type::getInt1Ty(C1->getContext());
1821
1822   // Fold FCMP_FALSE/FCMP_TRUE unconditionally.
1823   if (pred == FCmpInst::FCMP_FALSE)
1824     return Constant::getNullValue(ResultTy);
1825
1826   if (pred == FCmpInst::FCMP_TRUE)
1827     return Constant::getAllOnesValue(ResultTy);
1828
1829   // Handle some degenerate cases first
1830   if (isa<UndefValue>(C1) || isa<UndefValue>(C2)) {
1831     // For EQ and NE, we can always pick a value for the undef to make the
1832     // predicate pass or fail, so we can return undef.
1833     if (ICmpInst::isEquality(ICmpInst::Predicate(pred)))
1834       return UndefValue::get(ResultTy);
1835     // Otherwise, pick the same value as the non-undef operand, and fold
1836     // it to true or false.
1837     return ConstantInt::get(ResultTy, CmpInst::isTrueWhenEqual(pred));
1838   }
1839
1840   // No compile-time operations on this type yet.
1841   if (C1->getType()->isPPC_FP128Ty())
1842     return 0;
1843
1844   // icmp eq/ne(null,GV) -> false/true
1845   if (C1->isNullValue()) {
1846     if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(C2))
1847       // Don't try to evaluate aliases.  External weak GV can be null.
1848       if (!isa<GlobalAlias>(GV) && !GV->hasExternalWeakLinkage()) {
1849         if (pred == ICmpInst::ICMP_EQ)
1850           return ConstantInt::getFalse(C1->getContext());
1851         else if (pred == ICmpInst::ICMP_NE)
1852           return ConstantInt::getTrue(C1->getContext());
1853       }
1854   // icmp eq/ne(GV,null) -> false/true
1855   } else if (C2->isNullValue()) {
1856     if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(C1))
1857       // Don't try to evaluate aliases.  External weak GV can be null.
1858       if (!isa<GlobalAlias>(GV) && !GV->hasExternalWeakLinkage()) {
1859         if (pred == ICmpInst::ICMP_EQ)
1860           return ConstantInt::getFalse(C1->getContext());
1861         else if (pred == ICmpInst::ICMP_NE)
1862           return ConstantInt::getTrue(C1->getContext());
1863       }
1864   }
1865
1866   // If the comparison is a comparison between two i1's, simplify it.
1867   if (C1->getType()->isIntegerTy(1)) {
1868     switch(pred) {
1869     case ICmpInst::ICMP_EQ:
1870       if (isa<ConstantInt>(C2))
1871         return ConstantExpr::getXor(C1, ConstantExpr::getNot(C2));
1872       return ConstantExpr::getXor(ConstantExpr::getNot(C1), C2);
1873     case ICmpInst::ICMP_NE:
1874       return ConstantExpr::getXor(C1, C2);
1875     default:
1876       break;
1877     }
1878   }
1879
1880   if (isa<ConstantInt>(C1) && isa<ConstantInt>(C2)) {
1881     APInt V1 = cast<ConstantInt>(C1)->getValue();
1882     APInt V2 = cast<ConstantInt>(C2)->getValue();
1883     switch (pred) {
1884     default: llvm_unreachable("Invalid ICmp Predicate"); return 0;
1885     case ICmpInst::ICMP_EQ:  return ConstantInt::get(ResultTy, V1 == V2);
1886     case ICmpInst::ICMP_NE:  return ConstantInt::get(ResultTy, V1 != V2);
1887     case ICmpInst::ICMP_SLT: return ConstantInt::get(ResultTy, V1.slt(V2));
1888     case ICmpInst::ICMP_SGT: return ConstantInt::get(ResultTy, V1.sgt(V2));
1889     case ICmpInst::ICMP_SLE: return ConstantInt::get(ResultTy, V1.sle(V2));
1890     case ICmpInst::ICMP_SGE: return ConstantInt::get(ResultTy, V1.sge(V2));
1891     case ICmpInst::ICMP_ULT: return ConstantInt::get(ResultTy, V1.ult(V2));
1892     case ICmpInst::ICMP_UGT: return ConstantInt::get(ResultTy, V1.ugt(V2));
1893     case ICmpInst::ICMP_ULE: return ConstantInt::get(ResultTy, V1.ule(V2));
1894     case ICmpInst::ICMP_UGE: return ConstantInt::get(ResultTy, V1.uge(V2));
1895     }
1896   } else if (isa<ConstantFP>(C1) && isa<ConstantFP>(C2)) {
1897     APFloat C1V = cast<ConstantFP>(C1)->getValueAPF();
1898     APFloat C2V = cast<ConstantFP>(C2)->getValueAPF();
1899     APFloat::cmpResult R = C1V.compare(C2V);
1900     switch (pred) {
1901     default: llvm_unreachable("Invalid FCmp Predicate"); return 0;
1902     case FCmpInst::FCMP_FALSE: return Constant::getNullValue(ResultTy);
1903     case FCmpInst::FCMP_TRUE:  return Constant::getAllOnesValue(ResultTy);
1904     case FCmpInst::FCMP_UNO:
1905       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpUnordered);
1906     case FCmpInst::FCMP_ORD:
1907       return ConstantInt::get(ResultTy, R!=APFloat::cmpUnordered);
1908     case FCmpInst::FCMP_UEQ:
1909       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpUnordered ||
1910                                         R==APFloat::cmpEqual);
1911     case FCmpInst::FCMP_OEQ:   
1912       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpEqual);
1913     case FCmpInst::FCMP_UNE:
1914       return ConstantInt::get(ResultTy, R!=APFloat::cmpEqual);
1915     case FCmpInst::FCMP_ONE:   
1916       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpLessThan ||
1917                                         R==APFloat::cmpGreaterThan);
1918     case FCmpInst::FCMP_ULT: 
1919       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpUnordered ||
1920                                         R==APFloat::cmpLessThan);
1921     case FCmpInst::FCMP_OLT:   
1922       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpLessThan);
1923     case FCmpInst::FCMP_UGT:
1924       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpUnordered ||
1925                                         R==APFloat::cmpGreaterThan);
1926     case FCmpInst::FCMP_OGT:
1927       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpGreaterThan);
1928     case FCmpInst::FCMP_ULE:
1929       return ConstantInt::get(ResultTy, R!=APFloat::cmpGreaterThan);
1930     case FCmpInst::FCMP_OLE: 
1931       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpLessThan ||
1932                                         R==APFloat::cmpEqual);
1933     case FCmpInst::FCMP_UGE:
1934       return ConstantInt::get(ResultTy, R!=APFloat::cmpLessThan);
1935     case FCmpInst::FCMP_OGE: 
1936       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpGreaterThan ||
1937                                         R==APFloat::cmpEqual);
1938     }
1939   } else if (C1->getType()->isVectorTy()) {
1940     SmallVector<Constant*, 16> C1Elts, C2Elts;
1941     C1->getVectorElements(C1Elts);
1942     C2->getVectorElements(C2Elts);
1943     if (C1Elts.empty() || C2Elts.empty())
1944       return 0;
1945
1946     // If we can constant fold the comparison of each element, constant fold
1947     // the whole vector comparison.
1948     SmallVector<Constant*, 4> ResElts;
1949     // Compare the elements, producing an i1 result or constant expr.
1950     for (unsigned i = 0, e = C1Elts.size(); i != e; ++i)
1951       ResElts.push_back(ConstantExpr::getCompare(pred, C1Elts[i], C2Elts[i]));
1952
1953     return ConstantVector::get(ResElts);
1954   }
1955
1956   if (C1->getType()->isFloatingPointTy()) {
1957     int Result = -1;  // -1 = unknown, 0 = known false, 1 = known true.
1958     switch (evaluateFCmpRelation(C1, C2)) {
1959     default: llvm_unreachable("Unknown relation!");
1960     case FCmpInst::FCMP_UNO:
1961     case FCmpInst::FCMP_ORD:
1962     case FCmpInst::FCMP_UEQ:
1963     case FCmpInst::FCMP_UNE:
1964     case FCmpInst::FCMP_ULT:
1965     case FCmpInst::FCMP_UGT:
1966     case FCmpInst::FCMP_ULE:
1967     case FCmpInst::FCMP_UGE:
1968     case FCmpInst::FCMP_TRUE:
1969     case FCmpInst::FCMP_FALSE:
1970     case FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE:
1971       break; // Couldn't determine anything about these constants.
1972     case FCmpInst::FCMP_OEQ: // We know that C1 == C2
1973       Result = (pred == FCmpInst::FCMP_UEQ || pred == FCmpInst::FCMP_OEQ ||
1974                 pred == FCmpInst::FCMP_ULE || pred == FCmpInst::FCMP_OLE ||
1975                 pred == FCmpInst::FCMP_UGE || pred == FCmpInst::FCMP_OGE);
1976       break;
1977     case FCmpInst::FCMP_OLT: // We know that C1 < C2
1978       Result = (pred == FCmpInst::FCMP_UNE || pred == FCmpInst::FCMP_ONE ||
1979                 pred == FCmpInst::FCMP_ULT || pred == FCmpInst::FCMP_OLT ||
1980                 pred == FCmpInst::FCMP_ULE || pred == FCmpInst::FCMP_OLE);
1981       break;
1982     case FCmpInst::FCMP_OGT: // We know that C1 > C2
1983       Result = (pred == FCmpInst::FCMP_UNE || pred == FCmpInst::FCMP_ONE ||
1984                 pred == FCmpInst::FCMP_UGT || pred == FCmpInst::FCMP_OGT ||
1985                 pred == FCmpInst::FCMP_UGE || pred == FCmpInst::FCMP_OGE);
1986       break;
1987     case FCmpInst::FCMP_OLE: // We know that C1 <= C2
1988       // We can only partially decide this relation.
1989       if (pred == FCmpInst::FCMP_UGT || pred == FCmpInst::FCMP_OGT) 
1990         Result = 0;
1991       else if (pred == FCmpInst::FCMP_ULT || pred == FCmpInst::FCMP_OLT) 
1992         Result = 1;
1993       break;
1994     case FCmpInst::FCMP_OGE: // We known that C1 >= C2
1995       // We can only partially decide this relation.
1996       if (pred == FCmpInst::FCMP_ULT || pred == FCmpInst::FCMP_OLT) 
1997         Result = 0;
1998       else if (pred == FCmpInst::FCMP_UGT || pred == FCmpInst::FCMP_OGT) 
1999         Result = 1;
2000       break;
2001     case FCmpInst::FCMP_ONE: // We know that C1 != C2
2002       // We can only partially decide this relation.
2003       if (pred == FCmpInst::FCMP_OEQ || pred == FCmpInst::FCMP_UEQ) 
2004         Result = 0;
2005       else if (pred == FCmpInst::FCMP_ONE || pred == FCmpInst::FCMP_UNE) 
2006         Result = 1;
2007       break;
2008     }
2009
2010     // If we evaluated the result, return it now.
2011     if (Result != -1)
2012       return ConstantInt::get(ResultTy, Result);
2013
2014   } else {
2015     // Evaluate the relation between the two constants, per the predicate.
2016     int Result = -1;  // -1 = unknown, 0 = known false, 1 = known true.
2017     switch (evaluateICmpRelation(C1, C2, CmpInst::isSigned(pred))) {
2018     default: llvm_unreachable("Unknown relational!");
2019     case ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE:
2020       break;  // Couldn't determine anything about these constants.
2021     case ICmpInst::ICMP_EQ:   // We know the constants are equal!
2022       // If we know the constants are equal, we can decide the result of this
2023       // computation precisely.
2024       Result = ICmpInst::isTrueWhenEqual((ICmpInst::Predicate)pred);
2025       break;
2026     case ICmpInst::ICMP_ULT:
2027       switch (pred) {
2028       case ICmpInst::ICMP_ULT: case ICmpInst::ICMP_NE: case ICmpInst::ICMP_ULE:
2029         Result = 1; break;
2030       case ICmpInst::ICMP_UGT: case ICmpInst::ICMP_EQ: case ICmpInst::ICMP_UGE:
2031         Result = 0; break;
2032       }
2033       break;
2034     case ICmpInst::ICMP_SLT:
2035       switch (pred) {
2036       case ICmpInst::ICMP_SLT: case ICmpInst::ICMP_NE: case ICmpInst::ICMP_SLE:
2037         Result = 1; break;
2038       case ICmpInst::ICMP_SGT: case ICmpInst::ICMP_EQ: case ICmpInst::ICMP_SGE:
2039         Result = 0; break;
2040       }
2041       break;
2042     case ICmpInst::ICMP_UGT:
2043       switch (pred) {
2044       case ICmpInst::ICMP_UGT: case ICmpInst::ICMP_NE: case ICmpInst::ICMP_UGE:
2045         Result = 1; break;
2046       case ICmpInst::ICMP_ULT: case ICmpInst::ICMP_EQ: case ICmpInst::ICMP_ULE:
2047         Result = 0; break;
2048       }
2049       break;
2050     case ICmpInst::ICMP_SGT:
2051       switch (pred) {
2052       case ICmpInst::ICMP_SGT: case ICmpInst::ICMP_NE: case ICmpInst::ICMP_SGE:
2053         Result = 1; break;
2054       case ICmpInst::ICMP_SLT: case ICmpInst::ICMP_EQ: case ICmpInst::ICMP_SLE:
2055         Result = 0; break;
2056       }
2057       break;
2058     case ICmpInst::ICMP_ULE:
2059       if (pred == ICmpInst::ICMP_UGT) Result = 0;
2060       if (pred == ICmpInst::ICMP_ULT || pred == ICmpInst::ICMP_ULE) Result = 1;
2061       break;
2062     case ICmpInst::ICMP_SLE:
2063       if (pred == ICmpInst::ICMP_SGT) Result = 0;
2064       if (pred == ICmpInst::ICMP_SLT || pred == ICmpInst::ICMP_SLE) Result = 1;
2065       break;
2066     case ICmpInst::ICMP_UGE:
2067       if (pred == ICmpInst::ICMP_ULT) Result = 0;
2068       if (pred == ICmpInst::ICMP_UGT || pred == ICmpInst::ICMP_UGE) Result = 1;
2069       break;
2070     case ICmpInst::ICMP_SGE:
2071       if (pred == ICmpInst::ICMP_SLT) Result = 0;
2072       if (pred == ICmpInst::ICMP_SGT || pred == ICmpInst::ICMP_SGE) Result = 1;
2073       break;
2074     case ICmpInst::ICMP_NE:
2075       if (pred == ICmpInst::ICMP_EQ) Result = 0;
2076       if (pred == ICmpInst::ICMP_NE) Result = 1;
2077       break;
2078     }
2079
2080     // If we evaluated the result, return it now.
2081     if (Result != -1)
2082       return ConstantInt::get(ResultTy, Result);
2083
2084     // If the right hand side is a bitcast, try using its inverse to simplify
2085     // it by moving it to the left hand side.  We can't do this if it would turn
2086     // a vector compare into a scalar compare or visa versa.
2087     if (ConstantExpr *CE2 = dyn_cast<ConstantExpr>(C2)) {
2088       Constant *CE2Op0 = CE2->getOperand(0);
2089       if (CE2->getOpcode() == Instruction::BitCast &&
2090           CE2->getType()->isVectorTy() == CE2Op0->getType()->isVectorTy()) {
2091         Constant *Inverse = ConstantExpr::getBitCast(C1, CE2Op0->getType());
2092         return ConstantExpr::getICmp(pred, Inverse, CE2Op0);
2093       }
2094     }
2095
2096     // If the left hand side is an extension, try eliminating it.
2097     if (ConstantExpr *CE1 = dyn_cast<ConstantExpr>(C1)) {
2098       if ((CE1->getOpcode() == Instruction::SExt && ICmpInst::isSigned(pred)) ||
2099           (CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt && !ICmpInst::isSigned(pred))){
2100         Constant *CE1Op0 = CE1->getOperand(0);
2101         Constant *CE1Inverse = ConstantExpr::getTrunc(CE1, CE1Op0->getType());
2102         if (CE1Inverse == CE1Op0) {
2103           // Check whether we can safely truncate the right hand side.
2104           Constant *C2Inverse = ConstantExpr::getTrunc(C2, CE1Op0->getType());
2105           if (ConstantExpr::getZExt(C2Inverse, C2->getType()) == C2) {
2106             return ConstantExpr::getICmp(pred, CE1Inverse, C2Inverse);
2107           }
2108         }
2109       }
2110     }
2111
2112     if ((!isa<ConstantExpr>(C1) && isa<ConstantExpr>(C2)) ||
2113         (C1->isNullValue() && !C2->isNullValue())) {
2114       // If C2 is a constant expr and C1 isn't, flip them around and fold the
2115       // other way if possible.
2116       // Also, if C1 is null and C2 isn't, flip them around.
2117       pred = ICmpInst::getSwappedPredicate((ICmpInst::Predicate)pred);
2118       return ConstantExpr::getICmp(pred, C2, C1);
2119     }
2120   }
2121   return 0;
2122 }
2123
2124 /// isInBoundsIndices - Test whether the given sequence of *normalized* indices
2125 /// is "inbounds".
2126 template<typename IndexTy>
2127 static bool isInBoundsIndices(IndexTy const *Idxs, size_t NumIdx) {
2128   // No indices means nothing that could be out of bounds.
2129   if (NumIdx == 0) return true;
2130
2131   // If the first index is zero, it's in bounds.
2132   if (cast<Constant>(Idxs[0])->isNullValue()) return true;
2133
2134   // If the first index is one and all the rest are zero, it's in bounds,
2135   // by the one-past-the-end rule.
2136   if (!cast<ConstantInt>(Idxs[0])->isOne())
2137     return false;
2138   for (unsigned i = 1, e = NumIdx; i != e; ++i)
2139     if (!cast<Constant>(Idxs[i])->isNullValue())
2140       return false;
2141   return true;
2142 }
2143
2144 template<typename IndexTy>
2145 static Constant *ConstantFoldGetElementPtrImpl(Constant *C,
2146                                                bool inBounds,
2147                                                IndexTy const *Idxs,
2148                                                unsigned NumIdx) {
2149   Constant *Idx0 = cast<Constant>(Idxs[0]);
2150   if (NumIdx == 0 ||
2151       (NumIdx == 1 && Idx0->isNullValue()))
2152     return C;
2153
2154   if (isa<UndefValue>(C)) {
2155     const PointerType *Ptr = cast<PointerType>(C->getType());
2156     const Type *Ty = GetElementPtrInst::getIndexedType(Ptr, Idxs, Idxs+NumIdx);
2157     assert(Ty != 0 && "Invalid indices for GEP!");
2158     return UndefValue::get(PointerType::get(Ty, Ptr->getAddressSpace()));
2159   }
2160
2161   if (C->isNullValue()) {
2162     bool isNull = true;
2163     for (unsigned i = 0, e = NumIdx; i != e; ++i)
2164       if (!cast<Constant>(Idxs[i])->isNullValue()) {
2165         isNull = false;
2166         break;
2167       }
2168     if (isNull) {
2169       const PointerType *Ptr = cast<PointerType>(C->getType());
2170       const Type *Ty = GetElementPtrInst::getIndexedType(Ptr, Idxs,
2171                                                          Idxs+NumIdx);
2172       assert(Ty != 0 && "Invalid indices for GEP!");
2173       return ConstantPointerNull::get(PointerType::get(Ty,
2174                                                        Ptr->getAddressSpace()));
2175     }
2176   }
2177
2178   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(C)) {
2179     // Combine Indices - If the source pointer to this getelementptr instruction
2180     // is a getelementptr instruction, combine the indices of the two
2181     // getelementptr instructions into a single instruction.
2182     //
2183     if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
2184       const Type *LastTy = 0;
2185       for (gep_type_iterator I = gep_type_begin(CE), E = gep_type_end(CE);
2186            I != E; ++I)
2187         LastTy = *I;
2188
2189       if ((LastTy && LastTy->isArrayTy()) || Idx0->isNullValue()) {
2190         SmallVector<Value*, 16> NewIndices;
2191         NewIndices.reserve(NumIdx + CE->getNumOperands());
2192         for (unsigned i = 1, e = CE->getNumOperands()-1; i != e; ++i)
2193           NewIndices.push_back(CE->getOperand(i));
2194
2195         // Add the last index of the source with the first index of the new GEP.
2196         // Make sure to handle the case when they are actually different types.
2197         Constant *Combined = CE->getOperand(CE->getNumOperands()-1);
2198         // Otherwise it must be an array.
2199         if (!Idx0->isNullValue()) {
2200           const Type *IdxTy = Combined->getType();
2201           if (IdxTy != Idx0->getType()) {
2202             const Type *Int64Ty = Type::getInt64Ty(IdxTy->getContext());
2203             Constant *C1 = ConstantExpr::getSExtOrBitCast(Idx0, Int64Ty);
2204             Constant *C2 = ConstantExpr::getSExtOrBitCast(Combined, Int64Ty);
2205             Combined = ConstantExpr::get(Instruction::Add, C1, C2);
2206           } else {
2207             Combined =
2208               ConstantExpr::get(Instruction::Add, Idx0, Combined);
2209           }
2210         }
2211
2212         NewIndices.push_back(Combined);
2213         NewIndices.append(Idxs+1, Idxs+NumIdx);
2214         return (inBounds && cast<GEPOperator>(CE)->isInBounds()) ?
2215           ConstantExpr::getInBoundsGetElementPtr(CE->getOperand(0),
2216                                                  &NewIndices[0],
2217                                                  NewIndices.size()) :
2218           ConstantExpr::getGetElementPtr(CE->getOperand(0),
2219                                          &NewIndices[0],
2220                                          NewIndices.size());
2221       }
2222     }
2223
2224     // Implement folding of:
2225     //    i32* getelementptr ([2 x i32]* bitcast ([3 x i32]* %X to [2 x i32]*),
2226     //                        i64 0, i64 0)
2227     // To: i32* getelementptr ([3 x i32]* %X, i64 0, i64 0)
2228     //
2229     if (CE->isCast() && NumIdx > 1 && Idx0->isNullValue()) {
2230       if (const PointerType *SPT =
2231           dyn_cast<PointerType>(CE->getOperand(0)->getType()))
2232         if (const ArrayType *SAT = dyn_cast<ArrayType>(SPT->getElementType()))
2233           if (const ArrayType *CAT =
2234         dyn_cast<ArrayType>(cast<PointerType>(C->getType())->getElementType()))
2235             if (CAT->getElementType() == SAT->getElementType())
2236               return inBounds ?
2237                 ConstantExpr::getInBoundsGetElementPtr(
2238                       (Constant*)CE->getOperand(0), Idxs, NumIdx) :
2239                 ConstantExpr::getGetElementPtr(
2240                       (Constant*)CE->getOperand(0), Idxs, NumIdx);
2241     }
2242   }
2243
2244   // Check to see if any array indices are not within the corresponding
2245   // notional array bounds. If so, try to determine if they can be factored
2246   // out into preceding dimensions.
2247   bool Unknown = false;
2248   SmallVector<Constant *, 8> NewIdxs;
2249   const Type *Ty = C->getType();
2250   const Type *Prev = 0;
2251   for (unsigned i = 0; i != NumIdx;
2252        Prev = Ty, Ty = cast<CompositeType>(Ty)->getTypeAtIndex(Idxs[i]), ++i) {
2253     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Idxs[i])) {
2254       if (const ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(Ty))
2255         if (ATy->getNumElements() <= INT64_MAX &&
2256             ATy->getNumElements() != 0 &&
2257             CI->getSExtValue() >= (int64_t)ATy->getNumElements()) {
2258           if (isa<SequentialType>(Prev)) {
2259             // It's out of range, but we can factor it into the prior
2260             // dimension.
2261             NewIdxs.resize(NumIdx);
2262             ConstantInt *Factor = ConstantInt::get(CI->getType(),
2263                                                    ATy->getNumElements());
2264             NewIdxs[i] = ConstantExpr::getSRem(CI, Factor);
2265
2266             Constant *PrevIdx = cast<Constant>(Idxs[i-1]);
2267             Constant *Div = ConstantExpr::getSDiv(CI, Factor);
2268
2269             // Before adding, extend both operands to i64 to avoid
2270             // overflow trouble.
2271             if (!PrevIdx->getType()->isIntegerTy(64))
2272               PrevIdx = ConstantExpr::getSExt(PrevIdx,
2273                                            Type::getInt64Ty(Div->getContext()));
2274             if (!Div->getType()->isIntegerTy(64))
2275               Div = ConstantExpr::getSExt(Div,
2276                                           Type::getInt64Ty(Div->getContext()));
2277
2278             NewIdxs[i-1] = ConstantExpr::getAdd(PrevIdx, Div);
2279           } else {
2280             // It's out of range, but the prior dimension is a struct
2281             // so we can't do anything about it.
2282             Unknown = true;
2283           }
2284         }
2285     } else {
2286       // We don't know if it's in range or not.
2287       Unknown = true;
2288     }
2289   }
2290
2291   // If we did any factoring, start over with the adjusted indices.
2292   if (!NewIdxs.empty()) {
2293     for (unsigned i = 0; i != NumIdx; ++i)
2294       if (!NewIdxs[i]) NewIdxs[i] = cast<Constant>(Idxs[i]);
2295     return inBounds ?
2296       ConstantExpr::getInBoundsGetElementPtr(C, NewIdxs.data(),
2297                                              NewIdxs.size()) :
2298       ConstantExpr::getGetElementPtr(C, NewIdxs.data(), NewIdxs.size());
2299   }
2300
2301   // If all indices are known integers and normalized, we can do a simple
2302   // check for the "inbounds" property.
2303   if (!Unknown && !inBounds &&
2304       isa<GlobalVariable>(C) && isInBoundsIndices(Idxs, NumIdx))
2305     return ConstantExpr::getInBoundsGetElementPtr(C, Idxs, NumIdx);
2306
2307   return 0;
2308 }
2309
2310 Constant *llvm::ConstantFoldGetElementPtr(Constant *C,
2311                                           bool inBounds,
2312                                           Constant* const *Idxs,
2313                                           unsigned NumIdx) {
2314   return ConstantFoldGetElementPtrImpl(C, inBounds, Idxs, NumIdx);
2315 }
2316
2317 Constant *llvm::ConstantFoldGetElementPtr(Constant *C,
2318                                           bool inBounds,
2319                                           Value* const *Idxs,
2320                                           unsigned NumIdx) {
2321   return ConstantFoldGetElementPtrImpl(C, inBounds, Idxs, NumIdx);
2322 }