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