Add a RegisterClassInfo class that lazily caches information about
[oota-llvm.git] / lib / Analysis / ConstantFolding.cpp
index 70ee9ddfa605031311698c980457f7116bad245c..08a6065b31ac7a357f53253062532dd2884c6a89 100644 (file)
@@ -23,6 +23,7 @@
 #include "llvm/GlobalVariable.h"
 #include "llvm/Instructions.h"
 #include "llvm/Intrinsics.h"
+#include "llvm/Operator.h"
 #include "llvm/Analysis/ValueTracking.h"
 #include "llvm/Target/TargetData.h"
 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
@@ -54,7 +55,7 @@ static Constant *FoldBitCast(Constant *C, const Type *DestTy,
   // vector so the code below can handle it uniformly.
   if (isa<ConstantFP>(C) || isa<ConstantInt>(C)) {
     Constant *Ops = C; // don't take the address of C!
-    return FoldBitCast(ConstantVector::get(&Ops, 1), DestTy, TD);
+    return FoldBitCast(ConstantVector::get(Ops), DestTy, TD);
   }
   
   // If this is a bitcast from constant vector -> vector, fold it.
@@ -167,7 +168,7 @@ static Constant *FoldBitCast(Constant *C, const Type *DestTy,
     }
   }
   
-  return ConstantVector::get(Result.data(), Result.size());
+  return ConstantVector::get(Result);
 }
 
 
@@ -340,6 +341,13 @@ static bool ReadDataFromGlobal(Constant *C, uint64_t ByteOffset,
     return true;
   }
   
+  if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(C)) {
+    if (CE->getOpcode() == Instruction::IntToPtr &&
+        CE->getOperand(0)->getType() == TD.getIntPtrType(CE->getContext())) 
+        return ReadDataFromGlobal(CE->getOperand(0), ByteOffset, CurPtr, 
+                                  BytesLeft, TD);
+  }
+
   // Otherwise, unknown initializer type.
   return false;
 }
@@ -467,7 +475,8 @@ Constant *llvm::ConstantFoldLoadFromConstPtr(Constant *C,
   
   // If this load comes from anywhere in a constant global, and if the global
   // is all undef or zero, we know what it loads.
-  if (GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(CE->getUnderlyingObject())){
+  if (GlobalVariable *GV =
+        dyn_cast<GlobalVariable>(GetUnderlyingObject(CE, TD))) {
     if (GV->isConstant() && GV->hasDefinitiveInitializer()) {
       const Type *ResTy = cast<PointerType>(C->getType())->getElementType();
       if (GV->getInitializer()->isNullValue())
@@ -568,16 +577,35 @@ static Constant *SymbolicallyEvaluateGEP(Constant *const *Ops, unsigned NumOps,
   Constant *Ptr = Ops[0];
   if (!TD || !cast<PointerType>(Ptr->getType())->getElementType()->isSized())
     return 0;
-
-  unsigned BitWidth =
-    TD->getTypeSizeInBits(TD->getIntPtrType(Ptr->getContext()));
+  
+  const Type *IntPtrTy = TD->getIntPtrType(Ptr->getContext());
 
   // If this is a constant expr gep that is effectively computing an
   // "offsetof", fold it into 'cast int Size to T*' instead of 'gep 0, 0, 12'
   for (unsigned i = 1; i != NumOps; ++i)
-    if (!isa<ConstantInt>(Ops[i]))
+    if (!isa<ConstantInt>(Ops[i])) {
+      
+      // If this is "gep i8* Ptr, (sub 0, V)", fold this as:
+      // "inttoptr (sub (ptrtoint Ptr), V)"
+      if (NumOps == 2 &&
+          cast<PointerType>(ResultTy)->getElementType()->isIntegerTy(8)) {
+        ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(Ops[1]);
+        assert((CE == 0 || CE->getType() == IntPtrTy) &&
+               "CastGEPIndices didn't canonicalize index types!");
+        if (CE && CE->getOpcode() == Instruction::Sub &&
+            CE->getOperand(0)->isNullValue()) {
+          Constant *Res = ConstantExpr::getPtrToInt(Ptr, CE->getType());
+          Res = ConstantExpr::getSub(Res, CE->getOperand(1));
+          Res = ConstantExpr::getIntToPtr(Res, ResultTy);
+          if (ConstantExpr *ResCE = dyn_cast<ConstantExpr>(Res))
+            Res = ConstantFoldConstantExpression(ResCE, TD);
+          return Res;
+        }
+      }
       return 0;
+    }
   
+  unsigned BitWidth = TD->getTypeSizeInBits(IntPtrTy);
   APInt Offset = APInt(BitWidth,
                        TD->getIndexedOffset(Ptr->getType(),
                                             (Value**)Ops+1, NumOps-1));
@@ -610,10 +638,8 @@ static Constant *SymbolicallyEvaluateGEP(Constant *const *Ops, unsigned NumOps,
   APInt BasePtr(BitWidth, 0);
   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(Ptr))
     if (CE->getOpcode() == Instruction::IntToPtr)
-      if (ConstantInt *Base = dyn_cast<ConstantInt>(CE->getOperand(0))) {
-        BasePtr = Base->getValue();
-        BasePtr.zextOrTrunc(BitWidth);
-      }
+      if (ConstantInt *Base = dyn_cast<ConstantInt>(CE->getOperand(0)))
+        BasePtr = Base->getValue().zextOrTrunc(BitWidth);
   if (Ptr->isNullValue() || BasePtr != 0) {
     Constant *C = ConstantInt::get(Ptr->getContext(), Offset+BasePtr);
     return ConstantExpr::getIntToPtr(C, ResultTy);
@@ -1023,13 +1049,22 @@ llvm::canConstantFoldCallTo(const Function *F) {
   case Intrinsic::ctpop:
   case Intrinsic::ctlz:
   case Intrinsic::cttz:
-  case Intrinsic::uadd_with_overflow:
-  case Intrinsic::usub_with_overflow:
   case Intrinsic::sadd_with_overflow:
+  case Intrinsic::uadd_with_overflow:
   case Intrinsic::ssub_with_overflow:
+  case Intrinsic::usub_with_overflow:
   case Intrinsic::smul_with_overflow:
+  case Intrinsic::umul_with_overflow:
   case Intrinsic::convert_from_fp16:
   case Intrinsic::convert_to_fp16:
+  case Intrinsic::x86_sse_cvtss2si:
+  case Intrinsic::x86_sse_cvtss2si64:
+  case Intrinsic::x86_sse_cvttss2si:
+  case Intrinsic::x86_sse_cvttss2si64:
+  case Intrinsic::x86_sse2_cvtsd2si:
+  case Intrinsic::x86_sse2_cvtsd2si64:
+  case Intrinsic::x86_sse2_cvttsd2si:
+  case Intrinsic::x86_sse2_cvttsd2si64:
     return true;
   default:
     return false;
@@ -1050,7 +1085,7 @@ llvm::canConstantFoldCallTo(const Function *F) {
   case 'c':
     return Name == "cos" || Name == "ceil" || Name == "cosf" || Name == "cosh";
   case 'e':
-    return Name == "exp";
+    return Name == "exp" || Name == "exp2";
   case 'f':
     return Name == "fabs" || Name == "fmod" || Name == "floor";
   case 'l':
@@ -1099,6 +1134,36 @@ static Constant *ConstantFoldBinaryFP(double (*NativeFP)(double, double),
   return 0; // dummy return to suppress warning
 }
 
+/// ConstantFoldConvertToInt - Attempt to an SSE floating point to integer
+/// conversion of a constant floating point. If roundTowardZero is false, the
+/// default IEEE rounding is used (toward nearest, ties to even). This matches
+/// the behavior of the non-truncating SSE instructions in the default rounding
+/// mode. The desired integer type Ty is used to select how many bits are
+/// available for the result. Returns null if the conversion cannot be
+/// performed, otherwise returns the Constant value resulting from the
+/// conversion.
+static Constant *ConstantFoldConvertToInt(ConstantFP *Op, bool roundTowardZero,
+                                          const Type *Ty) {
+  assert(Op && "Called with NULL operand");
+  APFloat Val(Op->getValueAPF());
+
+  // All of these conversion intrinsics form an integer of at most 64bits.
+  unsigned ResultWidth = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth();
+  assert(ResultWidth <= 64 &&
+         "Can only constant fold conversions to 64 and 32 bit ints");
+
+  uint64_t UIntVal;
+  bool isExact = false;
+  APFloat::roundingMode mode = roundTowardZero? APFloat::rmTowardZero
+                                              : APFloat::rmNearestTiesToEven;
+  APFloat::opStatus status = Val.convertToInteger(&UIntVal, ResultWidth,
+                                                  /*isSigned=*/true, mode,
+                                                  &isExact);
+  if (status != APFloat::opOK && status != APFloat::opInexact)
+    return 0;
+  return ConstantInt::get(Ty, UIntVal, /*isSigned=*/true);
+}
+
 /// ConstantFoldCall - Attempt to constant fold a call to the specified function
 /// with the specified arguments, returning null if unsuccessful.
 Constant *
@@ -1110,7 +1175,7 @@ llvm::ConstantFoldCall(Function *F,
   const Type *Ty = F->getReturnType();
   if (NumOperands == 1) {
     if (ConstantFP *Op = dyn_cast<ConstantFP>(Operands[0])) {
-      if (Name == "llvm.convert.to.fp16") {
+      if (F->getIntrinsicID() == Intrinsic::convert_to_fp16) {
         APFloat Val(Op->getValueAPF());
 
         bool lost = false;
@@ -1156,6 +1221,12 @@ llvm::ConstantFoldCall(Function *F,
       case 'e':
         if (Name == "exp")
           return ConstantFoldFP(exp, V, Ty);
+  
+        if (Name == "exp2") {
+          // Constant fold exp2(x) as pow(2,x) in case the host doesn't have a
+          // C99 library.
+          return ConstantFoldBinaryFP(pow, 2.0, V, Ty);
+        }
         break;
       case 'f':
         if (Name == "fabs")
@@ -1168,8 +1239,8 @@ llvm::ConstantFoldCall(Function *F,
           return ConstantFoldFP(log, V, Ty);
         else if (Name == "log10" && V > 0)
           return ConstantFoldFP(log10, V, Ty);
-        else if (Name == "llvm.sqrt.f32" ||
-                 Name == "llvm.sqrt.f64") {
+        else if (F->getIntrinsicID() == Intrinsic::sqrt &&
+                 (Ty->isFloatTy() || Ty->isDoubleTy())) {
           if (V >= -0.0)
             return ConstantFoldFP(sqrt, V, Ty);
           else // Undefined
@@ -1199,18 +1270,18 @@ llvm::ConstantFoldCall(Function *F,
       }
       return 0;
     }
-    
-    
+
     if (ConstantInt *Op = dyn_cast<ConstantInt>(Operands[0])) {
-      if (Name.startswith("llvm.bswap"))
+      switch (F->getIntrinsicID()) {
+      case Intrinsic::bswap:
         return ConstantInt::get(F->getContext(), Op->getValue().byteSwap());
-      else if (Name.startswith("llvm.ctpop"))
+      case Intrinsic::ctpop:
         return ConstantInt::get(Ty, Op->getValue().countPopulation());
-      else if (Name.startswith("llvm.cttz"))
+      case Intrinsic::cttz:
         return ConstantInt::get(Ty, Op->getValue().countTrailingZeros());
-      else if (Name.startswith("llvm.ctlz"))
+      case Intrinsic::ctlz:
         return ConstantInt::get(Ty, Op->getValue().countLeadingZeros());
-      else if (Name == "llvm.convert.from.fp16") {
+      case Intrinsic::convert_from_fp16: {
         APFloat Val(Op->getValue());
 
         bool lost = false;
@@ -1218,24 +1289,44 @@ llvm::ConstantFoldCall(Function *F,
           Val.convert(APFloat::IEEEsingle, APFloat::rmNearestTiesToEven, &lost);
 
         // Conversion is always precise.
-        status = status;
+        (void)status;
         assert(status == APFloat::opOK && !lost &&
                "Precision lost during fp16 constfolding");
 
         return ConstantFP::get(F->getContext(), Val);
       }
-      return 0;
+      default:
+        return 0;
+      }
     }
-    
+
+    if (ConstantVector *Op = dyn_cast<ConstantVector>(Operands[0])) {
+      switch (F->getIntrinsicID()) {
+      default: break;
+      case Intrinsic::x86_sse_cvtss2si:
+      case Intrinsic::x86_sse_cvtss2si64:
+      case Intrinsic::x86_sse2_cvtsd2si:
+      case Intrinsic::x86_sse2_cvtsd2si64:
+        if (ConstantFP *FPOp = dyn_cast<ConstantFP>(Op->getOperand(0)))
+          return ConstantFoldConvertToInt(FPOp, /*roundTowardZero=*/false, Ty);
+      case Intrinsic::x86_sse_cvttss2si:
+      case Intrinsic::x86_sse_cvttss2si64:
+      case Intrinsic::x86_sse2_cvttsd2si:
+      case Intrinsic::x86_sse2_cvttsd2si64:
+        if (ConstantFP *FPOp = dyn_cast<ConstantFP>(Op->getOperand(0)))
+          return ConstantFoldConvertToInt(FPOp, /*roundTowardZero=*/true, Ty);
+      }
+    }
+
     if (isa<UndefValue>(Operands[0])) {
-      if (Name.startswith("llvm.bswap"))
+      if (F->getIntrinsicID() == Intrinsic::bswap)
         return Operands[0];
       return 0;
     }
 
     return 0;
   }
-  
+
   if (NumOperands == 2) {
     if (ConstantFP *Op1 = dyn_cast<ConstantFP>(Operands[0])) {
       if (!Ty->isFloatTy() && !Ty->isDoubleTy())
@@ -1258,11 +1349,11 @@ llvm::ConstantFoldCall(Function *F,
         if (Name == "atan2")
           return ConstantFoldBinaryFP(atan2, Op1V, Op2V, Ty);
       } else if (ConstantInt *Op2C = dyn_cast<ConstantInt>(Operands[1])) {
-        if (Name == "llvm.powi.f32")
+        if (F->getIntrinsicID() == Intrinsic::powi && Ty->isFloatTy())
           return ConstantFP::get(F->getContext(),
                                  APFloat((float)std::pow((float)Op1V,
                                                  (int)Op2C->getZExtValue())));
-        if (Name == "llvm.powi.f64")
+        if (F->getIntrinsicID() == Intrinsic::powi && Ty->isDoubleTy())
           return ConstantFP::get(F->getContext(),
                                  APFloat((double)std::pow((double)Op1V,
                                                    (int)Op2C->getZExtValue())));
@@ -1279,7 +1370,8 @@ llvm::ConstantFoldCall(Function *F,
         case Intrinsic::uadd_with_overflow:
         case Intrinsic::ssub_with_overflow:
         case Intrinsic::usub_with_overflow:
-        case Intrinsic::smul_with_overflow: {
+        case Intrinsic::smul_with_overflow:
+        case Intrinsic::umul_with_overflow: {
           APInt Res;
           bool Overflow;
           switch (F->getIntrinsicID()) {
@@ -1299,6 +1391,9 @@ llvm::ConstantFoldCall(Function *F,
           case Intrinsic::smul_with_overflow:
             Res = Op1->getValue().smul_ov(Op2->getValue(), Overflow);
             break;
+          case Intrinsic::umul_with_overflow:
+            Res = Op1->getValue().umul_ov(Op2->getValue(), Overflow);
+            break;
           }
           Constant *Ops[] = {
             ConstantInt::get(F->getContext(), Res),
@@ -1315,4 +1410,3 @@ llvm::ConstantFoldCall(Function *F,
   }
   return 0;
 }
-