Boost the power of phi node constant folding slightly: if all
[oota-llvm.git] / lib / Analysis / ConstantFolding.cpp
index 7e802ba7dd600835c6ea88c5010dd3a15aacbe47..f2e89a773e7dc945f180a9e4aa90ad22f5214ea4 100644 (file)
-//===-- ConstantFolding.cpp - Analyze constant folding possibilities ------===//
+//===-- ConstantFolding.cpp - Fold instructions into constants ------------===//
 //
 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
 //
-// This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
-// the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
+// This file is distributed under the University of Illinois Open Source
+// License. See LICENSE.TXT for details.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
-// This family of functions determines the possibility of performing constant
-// folding.
+// This file defines routines for folding instructions into constants.
+//
+// Also, to supplement the basic VMCore ConstantExpr simplifications,
+// this file defines some additional folding routines that can make use of
+// TargetData information. These functions cannot go in VMCore due to library
+// dependency issues.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 #include "llvm/Analysis/ConstantFolding.h"
 #include "llvm/Constants.h"
 #include "llvm/DerivedTypes.h"
+#include "llvm/Function.h"
+#include "llvm/GlobalVariable.h"
 #include "llvm/Instructions.h"
 #include "llvm/Intrinsics.h"
+#include "llvm/Analysis/ValueTracking.h"
+#include "llvm/Target/TargetData.h"
+#include "llvm/ADT/SmallVector.h"
+#include "llvm/ADT/StringMap.h"
+#include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
 #include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
+#include "llvm/System/FEnv.h"
 #include <cerrno>
 #include <cmath>
 using namespace llvm;
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
-//  Constant Folding ...
-//
+// Constant Folding internal helper functions
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+
+/// FoldBitCast - Constant fold bitcast, symbolically evaluating it with 
+/// TargetData.  This always returns a non-null constant, but it may be a
+/// ConstantExpr if unfoldable.
+static Constant *FoldBitCast(Constant *C, const Type *DestTy,
+                             const TargetData &TD) {
+  
+  // This only handles casts to vectors currently.
+  const VectorType *DestVTy = dyn_cast<VectorType>(DestTy);
+  if (DestVTy == 0)
+    return ConstantExpr::getBitCast(C, DestTy);
+  
+  // If this is a scalar -> vector cast, convert the input into a <1 x scalar>
+  // 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);
+  }
+  
+  // If this is a bitcast from constant vector -> vector, fold it.
+  ConstantVector *CV = dyn_cast<ConstantVector>(C);
+  if (CV == 0)
+    return ConstantExpr::getBitCast(C, DestTy);
+  
+  // If the element types match, VMCore can fold it.
+  unsigned NumDstElt = DestVTy->getNumElements();
+  unsigned NumSrcElt = CV->getNumOperands();
+  if (NumDstElt == NumSrcElt)
+    return ConstantExpr::getBitCast(C, DestTy);
+  
+  const Type *SrcEltTy = CV->getType()->getElementType();
+  const Type *DstEltTy = DestVTy->getElementType();
+  
+  // Otherwise, we're changing the number of elements in a vector, which 
+  // requires endianness information to do the right thing.  For example,
+  //    bitcast (<2 x i64> <i64 0, i64 1> to <4 x i32>)
+  // folds to (little endian):
+  //    <4 x i32> <i32 0, i32 0, i32 1, i32 0>
+  // and to (big endian):
+  //    <4 x i32> <i32 0, i32 0, i32 0, i32 1>
+  
+  // First thing is first.  We only want to think about integer here, so if
+  // we have something in FP form, recast it as integer.
+  if (DstEltTy->isFloatingPointTy()) {
+    // Fold to an vector of integers with same size as our FP type.
+    unsigned FPWidth = DstEltTy->getPrimitiveSizeInBits();
+    const Type *DestIVTy =
+      VectorType::get(IntegerType::get(C->getContext(), FPWidth), NumDstElt);
+    // Recursively handle this integer conversion, if possible.
+    C = FoldBitCast(C, DestIVTy, TD);
+    if (!C) return ConstantExpr::getBitCast(C, DestTy);
+    
+    // Finally, VMCore can handle this now that #elts line up.
+    return ConstantExpr::getBitCast(C, DestTy);
+  }
+  
+  // Okay, we know the destination is integer, if the input is FP, convert
+  // it to integer first.
+  if (SrcEltTy->isFloatingPointTy()) {
+    unsigned FPWidth = SrcEltTy->getPrimitiveSizeInBits();
+    const Type *SrcIVTy =
+      VectorType::get(IntegerType::get(C->getContext(), FPWidth), NumSrcElt);
+    // Ask VMCore to do the conversion now that #elts line up.
+    C = ConstantExpr::getBitCast(C, SrcIVTy);
+    CV = dyn_cast<ConstantVector>(C);
+    if (!CV)  // If VMCore wasn't able to fold it, bail out.
+      return C;
+  }
+  
+  // Now we know that the input and output vectors are both integer vectors
+  // of the same size, and that their #elements is not the same.  Do the
+  // conversion here, which depends on whether the input or output has
+  // more elements.
+  bool isLittleEndian = TD.isLittleEndian();
+  
+  SmallVector<Constant*, 32> Result;
+  if (NumDstElt < NumSrcElt) {
+    // Handle: bitcast (<4 x i32> <i32 0, i32 1, i32 2, i32 3> to <2 x i64>)
+    Constant *Zero = Constant::getNullValue(DstEltTy);
+    unsigned Ratio = NumSrcElt/NumDstElt;
+    unsigned SrcBitSize = SrcEltTy->getPrimitiveSizeInBits();
+    unsigned SrcElt = 0;
+    for (unsigned i = 0; i != NumDstElt; ++i) {
+      // Build each element of the result.
+      Constant *Elt = Zero;
+      unsigned ShiftAmt = isLittleEndian ? 0 : SrcBitSize*(Ratio-1);
+      for (unsigned j = 0; j != Ratio; ++j) {
+        Constant *Src = dyn_cast<ConstantInt>(CV->getOperand(SrcElt++));
+        if (!Src)  // Reject constantexpr elements.
+          return ConstantExpr::getBitCast(C, DestTy);
+        
+        // Zero extend the element to the right size.
+        Src = ConstantExpr::getZExt(Src, Elt->getType());
+        
+        // Shift it to the right place, depending on endianness.
+        Src = ConstantExpr::getShl(Src, 
+                                   ConstantInt::get(Src->getType(), ShiftAmt));
+        ShiftAmt += isLittleEndian ? SrcBitSize : -SrcBitSize;
+        
+        // Mix it in.
+        Elt = ConstantExpr::getOr(Elt, Src);
+      }
+      Result.push_back(Elt);
+    }
+  } else {
+    // Handle: bitcast (<2 x i64> <i64 0, i64 1> to <4 x i32>)
+    unsigned Ratio = NumDstElt/NumSrcElt;
+    unsigned DstBitSize = DstEltTy->getPrimitiveSizeInBits();
+    
+    // Loop over each source value, expanding into multiple results.
+    for (unsigned i = 0; i != NumSrcElt; ++i) {
+      Constant *Src = dyn_cast<ConstantInt>(CV->getOperand(i));
+      if (!Src)  // Reject constantexpr elements.
+        return ConstantExpr::getBitCast(C, DestTy);
+      
+      unsigned ShiftAmt = isLittleEndian ? 0 : DstBitSize*(Ratio-1);
+      for (unsigned j = 0; j != Ratio; ++j) {
+        // Shift the piece of the value into the right place, depending on
+        // endianness.
+        Constant *Elt = ConstantExpr::getLShr(Src, 
+                                    ConstantInt::get(Src->getType(), ShiftAmt));
+        ShiftAmt += isLittleEndian ? DstBitSize : -DstBitSize;
+        
+        // Truncate and remember this piece.
+        Result.push_back(ConstantExpr::getTrunc(Elt, DstEltTy));
+      }
+    }
+  }
+  
+  return ConstantVector::get(Result.data(), Result.size());
+}
+
+
+/// IsConstantOffsetFromGlobal - If this constant is actually a constant offset
+/// from a global, return the global and the constant.  Because of
+/// constantexprs, this function is recursive.
+static bool IsConstantOffsetFromGlobal(Constant *C, GlobalValue *&GV,
+                                       int64_t &Offset, const TargetData &TD) {
+  // Trivial case, constant is the global.
+  if ((GV = dyn_cast<GlobalValue>(C))) {
+    Offset = 0;
+    return true;
+  }
+  
+  // Otherwise, if this isn't a constant expr, bail out.
+  ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(C);
+  if (!CE) return false;
+  
+  // Look through ptr->int and ptr->ptr casts.
+  if (CE->getOpcode() == Instruction::PtrToInt ||
+      CE->getOpcode() == Instruction::BitCast)
+    return IsConstantOffsetFromGlobal(CE->getOperand(0), GV, Offset, TD);
+  
+  // i32* getelementptr ([5 x i32]* @a, i32 0, i32 5)    
+  if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
+    // Cannot compute this if the element type of the pointer is missing size
+    // info.
+    if (!cast<PointerType>(CE->getOperand(0)->getType())
+                 ->getElementType()->isSized())
+      return false;
+    
+    // If the base isn't a global+constant, we aren't either.
+    if (!IsConstantOffsetFromGlobal(CE->getOperand(0), GV, Offset, TD))
+      return false;
+    
+    // Otherwise, add any offset that our operands provide.
+    gep_type_iterator GTI = gep_type_begin(CE);
+    for (User::const_op_iterator i = CE->op_begin() + 1, e = CE->op_end();
+         i != e; ++i, ++GTI) {
+      ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(*i);
+      if (!CI) return false;  // Index isn't a simple constant?
+      if (CI->isZero()) continue;  // Not adding anything.
+      
+      if (const StructType *ST = dyn_cast<StructType>(*GTI)) {
+        // N = N + Offset
+        Offset += TD.getStructLayout(ST)->getElementOffset(CI->getZExtValue());
+      } else {
+        const SequentialType *SQT = cast<SequentialType>(*GTI);
+        Offset += TD.getTypeAllocSize(SQT->getElementType())*CI->getSExtValue();
+      }
+    }
+    return true;
+  }
+  
+  return false;
+}
+
+/// ReadDataFromGlobal - Recursive helper to read bits out of global.  C is the
+/// constant being copied out of. ByteOffset is an offset into C.  CurPtr is the
+/// pointer to copy results into and BytesLeft is the number of bytes left in
+/// the CurPtr buffer.  TD is the target data.
+static bool ReadDataFromGlobal(Constant *C, uint64_t ByteOffset,
+                               unsigned char *CurPtr, unsigned BytesLeft,
+                               const TargetData &TD) {
+  assert(ByteOffset <= TD.getTypeAllocSize(C->getType()) &&
+         "Out of range access");
+  
+  // If this element is zero or undefined, we can just return since *CurPtr is
+  // zero initialized.
+  if (isa<ConstantAggregateZero>(C) || isa<UndefValue>(C))
+    return true;
+  
+  if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(C)) {
+    if (CI->getBitWidth() > 64 ||
+        (CI->getBitWidth() & 7) != 0)
+      return false;
+    
+    uint64_t Val = CI->getZExtValue();
+    unsigned IntBytes = unsigned(CI->getBitWidth()/8);
+    
+    for (unsigned i = 0; i != BytesLeft && ByteOffset != IntBytes; ++i) {
+      CurPtr[i] = (unsigned char)(Val >> (ByteOffset * 8));
+      ++ByteOffset;
+    }
+    return true;
+  }
+  
+  if (ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(C)) {
+    if (CFP->getType()->isDoubleTy()) {
+      C = FoldBitCast(C, Type::getInt64Ty(C->getContext()), TD);
+      return ReadDataFromGlobal(C, ByteOffset, CurPtr, BytesLeft, TD);
+    }
+    if (CFP->getType()->isFloatTy()){
+      C = FoldBitCast(C, Type::getInt32Ty(C->getContext()), TD);
+      return ReadDataFromGlobal(C, ByteOffset, CurPtr, BytesLeft, TD);
+    }
+    return false;
+  }
+
+  if (ConstantStruct *CS = dyn_cast<ConstantStruct>(C)) {
+    const StructLayout *SL = TD.getStructLayout(CS->getType());
+    unsigned Index = SL->getElementContainingOffset(ByteOffset);
+    uint64_t CurEltOffset = SL->getElementOffset(Index);
+    ByteOffset -= CurEltOffset;
+    
+    while (1) {
+      // If the element access is to the element itself and not to tail padding,
+      // read the bytes from the element.
+      uint64_t EltSize = TD.getTypeAllocSize(CS->getOperand(Index)->getType());
+
+      if (ByteOffset < EltSize &&
+          !ReadDataFromGlobal(CS->getOperand(Index), ByteOffset, CurPtr,
+                              BytesLeft, TD))
+        return false;
+      
+      ++Index;
+      
+      // Check to see if we read from the last struct element, if so we're done.
+      if (Index == CS->getType()->getNumElements())
+        return true;
+
+      // If we read all of the bytes we needed from this element we're done.
+      uint64_t NextEltOffset = SL->getElementOffset(Index);
+
+      if (BytesLeft <= NextEltOffset-CurEltOffset-ByteOffset)
+        return true;
+
+      // Move to the next element of the struct.
+      CurPtr += NextEltOffset-CurEltOffset-ByteOffset;
+      BytesLeft -= NextEltOffset-CurEltOffset-ByteOffset;
+      ByteOffset = 0;
+      CurEltOffset = NextEltOffset;
+    }
+    // not reached.
+  }
+
+  if (ConstantArray *CA = dyn_cast<ConstantArray>(C)) {
+    uint64_t EltSize = TD.getTypeAllocSize(CA->getType()->getElementType());
+    uint64_t Index = ByteOffset / EltSize;
+    uint64_t Offset = ByteOffset - Index * EltSize;
+    for (; Index != CA->getType()->getNumElements(); ++Index) {
+      if (!ReadDataFromGlobal(CA->getOperand(Index), Offset, CurPtr,
+                              BytesLeft, TD))
+        return false;
+      if (EltSize >= BytesLeft)
+        return true;
+      
+      Offset = 0;
+      BytesLeft -= EltSize;
+      CurPtr += EltSize;
+    }
+    return true;
+  }
+  
+  if (ConstantVector *CV = dyn_cast<ConstantVector>(C)) {
+    uint64_t EltSize = TD.getTypeAllocSize(CV->getType()->getElementType());
+    uint64_t Index = ByteOffset / EltSize;
+    uint64_t Offset = ByteOffset - Index * EltSize;
+    for (; Index != CV->getType()->getNumElements(); ++Index) {
+      if (!ReadDataFromGlobal(CV->getOperand(Index), Offset, CurPtr,
+                              BytesLeft, TD))
+        return false;
+      if (EltSize >= BytesLeft)
+        return true;
+      
+      Offset = 0;
+      BytesLeft -= EltSize;
+      CurPtr += EltSize;
+    }
+    return true;
+  }
+  
+  // Otherwise, unknown initializer type.
+  return false;
+}
+
+static Constant *FoldReinterpretLoadFromConstPtr(Constant *C,
+                                                 const TargetData &TD) {
+  const Type *LoadTy = cast<PointerType>(C->getType())->getElementType();
+  const IntegerType *IntType = dyn_cast<IntegerType>(LoadTy);
+  
+  // If this isn't an integer load we can't fold it directly.
+  if (!IntType) {
+    // If this is a float/double load, we can try folding it as an int32/64 load
+    // and then bitcast the result.  This can be useful for union cases.  Note
+    // that address spaces don't matter here since we're not going to result in
+    // an actual new load.
+    const Type *MapTy;
+    if (LoadTy->isFloatTy())
+      MapTy = Type::getInt32PtrTy(C->getContext());
+    else if (LoadTy->isDoubleTy())
+      MapTy = Type::getInt64PtrTy(C->getContext());
+    else if (LoadTy->isVectorTy()) {
+      MapTy = IntegerType::get(C->getContext(),
+                               TD.getTypeAllocSizeInBits(LoadTy));
+      MapTy = PointerType::getUnqual(MapTy);
+    } else
+      return 0;
+
+    C = FoldBitCast(C, MapTy, TD);
+    if (Constant *Res = FoldReinterpretLoadFromConstPtr(C, TD))
+      return FoldBitCast(Res, LoadTy, TD);
+    return 0;
+  }
+  
+  unsigned BytesLoaded = (IntType->getBitWidth() + 7) / 8;
+  if (BytesLoaded > 32 || BytesLoaded == 0) return 0;
+  
+  GlobalValue *GVal;
+  int64_t Offset;
+  if (!IsConstantOffsetFromGlobal(C, GVal, Offset, TD))
+    return 0;
+  
+  GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(GVal);
+  if (!GV || !GV->isConstant() || !GV->hasDefinitiveInitializer() ||
+      !GV->getInitializer()->getType()->isSized())
+    return 0;
+
+  // If we're loading off the beginning of the global, some bytes may be valid,
+  // but we don't try to handle this.
+  if (Offset < 0) return 0;
+  
+  // If we're not accessing anything in this constant, the result is undefined.
+  if (uint64_t(Offset) >= TD.getTypeAllocSize(GV->getInitializer()->getType()))
+    return UndefValue::get(IntType);
+  
+  unsigned char RawBytes[32] = {0};
+  if (!ReadDataFromGlobal(GV->getInitializer(), Offset, RawBytes,
+                          BytesLoaded, TD))
+    return 0;
+
+  APInt ResultVal = APInt(IntType->getBitWidth(), RawBytes[BytesLoaded-1]);
+  for (unsigned i = 1; i != BytesLoaded; ++i) {
+    ResultVal <<= 8;
+    ResultVal |= RawBytes[BytesLoaded-1-i];
+  }
+
+  return ConstantInt::get(IntType->getContext(), ResultVal);
+}
+
+/// ConstantFoldLoadFromConstPtr - Return the value that a load from C would
+/// produce if it is constant and determinable.  If this is not determinable,
+/// return null.
+Constant *llvm::ConstantFoldLoadFromConstPtr(Constant *C,
+                                             const TargetData *TD) {
+  // First, try the easy cases:
+  if (GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(C))
+    if (GV->isConstant() && GV->hasDefinitiveInitializer())
+      return GV->getInitializer();
+
+  // If the loaded value isn't a constant expr, we can't handle it.
+  ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(C);
+  if (!CE) return 0;
+  
+  if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
+    if (GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(CE->getOperand(0)))
+      if (GV->isConstant() && GV->hasDefinitiveInitializer())
+        if (Constant *V = 
+             ConstantFoldLoadThroughGEPConstantExpr(GV->getInitializer(), CE))
+          return V;
+  }
+  
+  // Instead of loading constant c string, use corresponding integer value
+  // directly if string length is small enough.
+  std::string Str;
+  if (TD && GetConstantStringInfo(CE, Str) && !Str.empty()) {
+    unsigned StrLen = Str.length();
+    const Type *Ty = cast<PointerType>(CE->getType())->getElementType();
+    unsigned NumBits = Ty->getPrimitiveSizeInBits();
+    // Replace load with immediate integer if the result is an integer or fp
+    // value.
+    if ((NumBits >> 3) == StrLen + 1 && (NumBits & 7) == 0 &&
+        (isa<IntegerType>(Ty) || Ty->isFloatingPointTy())) {
+      APInt StrVal(NumBits, 0);
+      APInt SingleChar(NumBits, 0);
+      if (TD->isLittleEndian()) {
+        for (signed i = StrLen-1; i >= 0; i--) {
+          SingleChar = (uint64_t) Str[i] & UCHAR_MAX;
+          StrVal = (StrVal << 8) | SingleChar;
+        }
+      } else {
+        for (unsigned i = 0; i < StrLen; i++) {
+          SingleChar = (uint64_t) Str[i] & UCHAR_MAX;
+          StrVal = (StrVal << 8) | SingleChar;
+        }
+        // Append NULL at the end.
+        SingleChar = 0;
+        StrVal = (StrVal << 8) | SingleChar;
+      }
+      
+      Constant *Res = ConstantInt::get(CE->getContext(), StrVal);
+      if (Ty->isFloatingPointTy())
+        Res = ConstantExpr::getBitCast(Res, Ty);
+      return Res;
+    }
+  }
+  
+  // 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 (GV->isConstant() && GV->hasDefinitiveInitializer()) {
+      const Type *ResTy = cast<PointerType>(C->getType())->getElementType();
+      if (GV->getInitializer()->isNullValue())
+        return Constant::getNullValue(ResTy);
+      if (isa<UndefValue>(GV->getInitializer()))
+        return UndefValue::get(ResTy);
+    }
+  }
+  
+  // Try hard to fold loads from bitcasted strange and non-type-safe things.  We
+  // currently don't do any of this for big endian systems.  It can be
+  // generalized in the future if someone is interested.
+  if (TD && TD->isLittleEndian())
+    return FoldReinterpretLoadFromConstPtr(CE, *TD);
+  return 0;
+}
+
+static Constant *ConstantFoldLoadInst(const LoadInst *LI, const TargetData *TD){
+  if (LI->isVolatile()) return 0;
+  
+  if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(LI->getOperand(0)))
+    return ConstantFoldLoadFromConstPtr(C, TD);
+
+  return 0;
+}
+
+/// SymbolicallyEvaluateBinop - One of Op0/Op1 is a constant expression.
+/// Attempt to symbolically evaluate the result of a binary operator merging
+/// these together.  If target data info is available, it is provided as TD, 
+/// otherwise TD is null.
+static Constant *SymbolicallyEvaluateBinop(unsigned Opc, Constant *Op0,
+                                           Constant *Op1, const TargetData *TD){
+  // SROA
+  
+  // Fold (and 0xffffffff00000000, (shl x, 32)) -> shl.
+  // Fold (lshr (or X, Y), 32) -> (lshr [X/Y], 32) if one doesn't contribute
+  // bits.
+  
+  
+  // If the constant expr is something like &A[123] - &A[4].f, fold this into a
+  // constant.  This happens frequently when iterating over a global array.
+  if (Opc == Instruction::Sub && TD) {
+    GlobalValue *GV1, *GV2;
+    int64_t Offs1, Offs2;
+    
+    if (IsConstantOffsetFromGlobal(Op0, GV1, Offs1, *TD))
+      if (IsConstantOffsetFromGlobal(Op1, GV2, Offs2, *TD) &&
+          GV1 == GV2) {
+        // (&GV+C1) - (&GV+C2) -> C1-C2, pointer arithmetic cannot overflow.
+        return ConstantInt::get(Op0->getType(), Offs1-Offs2);
+      }
+  }
+    
+  return 0;
+}
+
+/// CastGEPIndices - If array indices are not pointer-sized integers,
+/// explicitly cast them so that they aren't implicitly casted by the
+/// getelementptr.
+static Constant *CastGEPIndices(Constant *const *Ops, unsigned NumOps,
+                                const Type *ResultTy,
+                                const TargetData *TD) {
+  if (!TD) return 0;
+  const Type *IntPtrTy = TD->getIntPtrType(ResultTy->getContext());
+
+  bool Any = false;
+  SmallVector<Constant*, 32> NewIdxs;
+  for (unsigned i = 1; i != NumOps; ++i) {
+    if ((i == 1 ||
+         !isa<StructType>(GetElementPtrInst::getIndexedType(Ops[0]->getType(),
+                                                            reinterpret_cast<Value *const *>(Ops+1),
+                                                            i-1))) &&
+        Ops[i]->getType() != IntPtrTy) {
+      Any = true;
+      NewIdxs.push_back(ConstantExpr::getCast(CastInst::getCastOpcode(Ops[i],
+                                                                      true,
+                                                                      IntPtrTy,
+                                                                      true),
+                                              Ops[i], IntPtrTy));
+    } else
+      NewIdxs.push_back(Ops[i]);
+  }
+  if (!Any) return 0;
+
+  Constant *C =
+    ConstantExpr::getGetElementPtr(Ops[0], &NewIdxs[0], NewIdxs.size());
+  if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(C))
+    if (Constant *Folded = ConstantFoldConstantExpression(CE, TD))
+      C = Folded;
+  return C;
+}
+
+/// SymbolicallyEvaluateGEP - If we can symbolically evaluate the specified GEP
+/// constant expression, do so.
+static Constant *SymbolicallyEvaluateGEP(Constant *const *Ops, unsigned NumOps,
+                                         const Type *ResultTy,
+                                         const TargetData *TD) {
+  Constant *Ptr = Ops[0];
+  if (!TD || !cast<PointerType>(Ptr->getType())->getElementType()->isSized())
+    return 0;
+
+  unsigned BitWidth =
+    TD->getTypeSizeInBits(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]))
+      return 0;
+  
+  APInt Offset = APInt(BitWidth,
+                       TD->getIndexedOffset(Ptr->getType(),
+                                            (Value**)Ops+1, NumOps-1));
+  Ptr = cast<Constant>(Ptr->stripPointerCasts());
+
+  // If this is a GEP of a GEP, fold it all into a single GEP.
+  while (GEPOperator *GEP = dyn_cast<GEPOperator>(Ptr)) {
+    SmallVector<Value *, 4> NestedOps(GEP->op_begin()+1, GEP->op_end());
+
+    // Do not try the incorporate the sub-GEP if some index is not a number.
+    bool AllConstantInt = true;
+    for (unsigned i = 0, e = NestedOps.size(); i != e; ++i)
+      if (!isa<ConstantInt>(NestedOps[i])) {
+        AllConstantInt = false;
+        break;
+      }
+    if (!AllConstantInt)
+      break;
+
+    Ptr = cast<Constant>(GEP->getOperand(0));
+    Offset += APInt(BitWidth,
+                    TD->getIndexedOffset(Ptr->getType(),
+                                         (Value**)NestedOps.data(),
+                                         NestedOps.size()));
+    Ptr = cast<Constant>(Ptr->stripPointerCasts());
+  }
+
+  // If the base value for this address is a literal integer value, fold the
+  // getelementptr to the resulting integer value casted to the pointer type.
+  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 (Ptr->isNullValue() || BasePtr != 0) {
+    Constant *C = ConstantInt::get(Ptr->getContext(), Offset+BasePtr);
+    return ConstantExpr::getIntToPtr(C, ResultTy);
+  }
+
+  // Otherwise form a regular getelementptr. Recompute the indices so that
+  // we eliminate over-indexing of the notional static type array bounds.
+  // This makes it easy to determine if the getelementptr is "inbounds".
+  // Also, this helps GlobalOpt do SROA on GlobalVariables.
+  const Type *Ty = Ptr->getType();
+  SmallVector<Constant*, 32> NewIdxs;
+  do {
+    if (const SequentialType *ATy = dyn_cast<SequentialType>(Ty)) {
+      if (ATy->isPointerTy()) {
+        // The only pointer indexing we'll do is on the first index of the GEP.
+        if (!NewIdxs.empty())
+          break;
+       
+        // Only handle pointers to sized types, not pointers to functions.
+        if (!ATy->getElementType()->isSized())
+          return 0;
+      }
+        
+      // Determine which element of the array the offset points into.
+      APInt ElemSize(BitWidth, TD->getTypeAllocSize(ATy->getElementType()));
+      if (ElemSize == 0)
+        return 0;
+      APInt NewIdx = Offset.udiv(ElemSize);
+      Offset -= NewIdx * ElemSize;
+      NewIdxs.push_back(ConstantInt::get(TD->getIntPtrType(Ty->getContext()),
+                                         NewIdx));
+      Ty = ATy->getElementType();
+    } else if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty)) {
+      // Determine which field of the struct the offset points into. The
+      // getZExtValue is at least as safe as the StructLayout API because we
+      // know the offset is within the struct at this point.
+      const StructLayout &SL = *TD->getStructLayout(STy);
+      unsigned ElIdx = SL.getElementContainingOffset(Offset.getZExtValue());
+      NewIdxs.push_back(ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(Ty->getContext()),
+                                         ElIdx));
+      Offset -= APInt(BitWidth, SL.getElementOffset(ElIdx));
+      Ty = STy->getTypeAtIndex(ElIdx);
+    } else {
+      // We've reached some non-indexable type.
+      break;
+    }
+  } while (Ty != cast<PointerType>(ResultTy)->getElementType());
+
+  // If we haven't used up the entire offset by descending the static
+  // type, then the offset is pointing into the middle of an indivisible
+  // member, so we can't simplify it.
+  if (Offset != 0)
+    return 0;
+
+  // Create a GEP.
+  Constant *C =
+    ConstantExpr::getGetElementPtr(Ptr, &NewIdxs[0], NewIdxs.size());
+  assert(cast<PointerType>(C->getType())->getElementType() == Ty &&
+         "Computed GetElementPtr has unexpected type!");
+
+  // If we ended up indexing a member with a type that doesn't match
+  // the type of what the original indices indexed, add a cast.
+  if (Ty != cast<PointerType>(ResultTy)->getElementType())
+    C = FoldBitCast(C, ResultTy, *TD);
+
+  return C;
+}
+
+
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+// Constant Folding public APIs
+//===----------------------------------------------------------------------===//
 
 
+/// ConstantFoldInstruction - Attempt to constant fold the specified
+/// instruction.  If successful, the constant result is returned, if not, null
+/// is returned.  Note that this function can only fail when attempting to fold
+/// instructions like loads and stores, which have no constant expression form.
+///
+Constant *llvm::ConstantFoldInstruction(Instruction *I, const TargetData *TD) {
+  // Handle PHI nodes specially here...
+  if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(I)) {
+    Constant *CommonValue = 0;
+
+    for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
+      Value *Incoming = PN->getIncomingValue(i);
+      // If the incoming value is equal to the phi node itself or is undef then
+      // skip it.
+      if (Incoming == PN || isa<UndefValue>(Incoming))
+        continue;
+      // If the incoming value is not a constant, or is a different constant to
+      // the one we saw previously, then give up.
+      Constant *C = dyn_cast<Constant>(Incoming);
+      if (!C || (CommonValue && C != CommonValue))
+        return 0;
+      CommonValue = C;
+    }
+
+    // If we reach here, all incoming values are the same constant or undef.
+    return CommonValue ? CommonValue : UndefValue::get(PN->getType());
+  }
+
+  // Scan the operand list, checking to see if they are all constants, if so,
+  // hand off to ConstantFoldInstOperands.
+  SmallVector<Constant*, 8> Ops;
+  for (User::op_iterator i = I->op_begin(), e = I->op_end(); i != e; ++i)
+    if (Constant *Op = dyn_cast<Constant>(*i))
+      Ops.push_back(Op);
+    else
+      return 0;  // All operands not constant!
+
+  if (const CmpInst *CI = dyn_cast<CmpInst>(I))
+    return ConstantFoldCompareInstOperands(CI->getPredicate(), Ops[0], Ops[1],
+                                           TD);
+  
+  if (const LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(I))
+    return ConstantFoldLoadInst(LI, TD);
+  
+  return ConstantFoldInstOperands(I->getOpcode(), I->getType(),
+                                  Ops.data(), Ops.size(), TD);
+}
+
+/// ConstantFoldConstantExpression - Attempt to fold the constant expression
+/// using the specified TargetData.  If successful, the constant result is
+/// result is returned, if not, null is returned.
+Constant *llvm::ConstantFoldConstantExpression(const ConstantExpr *CE,
+                                               const TargetData *TD) {
+  SmallVector<Constant*, 8> Ops;
+  for (User::const_op_iterator i = CE->op_begin(), e = CE->op_end(); i != e; ++i) {
+    Constant *NewC = cast<Constant>(*i);
+    // Recursively fold the ConstantExpr's operands.
+    if (ConstantExpr *NewCE = dyn_cast<ConstantExpr>(NewC))
+      NewC = ConstantFoldConstantExpression(NewCE, TD);
+    Ops.push_back(NewC);
+  }
+
+  if (CE->isCompare())
+    return ConstantFoldCompareInstOperands(CE->getPredicate(), Ops[0], Ops[1],
+                                           TD);
+  return ConstantFoldInstOperands(CE->getOpcode(), CE->getType(),
+                                  Ops.data(), Ops.size(), TD);
+}
+
+/// ConstantFoldInstOperands - Attempt to constant fold an instruction with the
+/// specified opcode and operands.  If successful, the constant result is
+/// returned, if not, null is returned.  Note that this function can fail when
+/// attempting to fold instructions like loads and stores, which have no
+/// constant expression form.
+///
+/// TODO: This function neither utilizes nor preserves nsw/nuw/inbounds/etc
+/// information, due to only being passed an opcode and operands. Constant
+/// folding using this function strips this information.
+///
+Constant *llvm::ConstantFoldInstOperands(unsigned Opcode, const Type *DestTy, 
+                                         Constant* const* Ops, unsigned NumOps,
+                                         const TargetData *TD) {
+  // Handle easy binops first.
+  if (Instruction::isBinaryOp(Opcode)) {
+    if (isa<ConstantExpr>(Ops[0]) || isa<ConstantExpr>(Ops[1]))
+      if (Constant *C = SymbolicallyEvaluateBinop(Opcode, Ops[0], Ops[1], TD))
+        return C;
+    
+    return ConstantExpr::get(Opcode, Ops[0], Ops[1]);
+  }
+  
+  switch (Opcode) {
+  default: return 0;
+  case Instruction::ICmp:
+  case Instruction::FCmp: assert(0 && "Invalid for compares");
+  case Instruction::Call:
+    if (Function *F = dyn_cast<Function>(Ops[NumOps - 1]))
+      if (canConstantFoldCallTo(F))
+        return ConstantFoldCall(F, Ops, NumOps - 1);
+    return 0;
+  case Instruction::PtrToInt:
+    // If the input is a inttoptr, eliminate the pair.  This requires knowing
+    // the width of a pointer, so it can't be done in ConstantExpr::getCast.
+    if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(Ops[0])) {
+      if (TD && CE->getOpcode() == Instruction::IntToPtr) {
+        Constant *Input = CE->getOperand(0);
+        unsigned InWidth = Input->getType()->getScalarSizeInBits();
+        if (TD->getPointerSizeInBits() < InWidth) {
+          Constant *Mask = 
+            ConstantInt::get(CE->getContext(), APInt::getLowBitsSet(InWidth,
+                                                  TD->getPointerSizeInBits()));
+          Input = ConstantExpr::getAnd(Input, Mask);
+        }
+        // Do a zext or trunc to get to the dest size.
+        return ConstantExpr::getIntegerCast(Input, DestTy, false);
+      }
+    }
+    return ConstantExpr::getCast(Opcode, Ops[0], DestTy);
+  case Instruction::IntToPtr:
+    // If the input is a ptrtoint, turn the pair into a ptr to ptr bitcast if
+    // the int size is >= the ptr size.  This requires knowing the width of a
+    // pointer, so it can't be done in ConstantExpr::getCast.
+    if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(Ops[0]))
+      if (TD &&
+          TD->getPointerSizeInBits() <= CE->getType()->getScalarSizeInBits() &&
+          CE->getOpcode() == Instruction::PtrToInt)
+        return FoldBitCast(CE->getOperand(0), DestTy, *TD);
+
+    return ConstantExpr::getCast(Opcode, Ops[0], DestTy);
+  case Instruction::Trunc:
+  case Instruction::ZExt:
+  case Instruction::SExt:
+  case Instruction::FPTrunc:
+  case Instruction::FPExt:
+  case Instruction::UIToFP:
+  case Instruction::SIToFP:
+  case Instruction::FPToUI:
+  case Instruction::FPToSI:
+      return ConstantExpr::getCast(Opcode, Ops[0], DestTy);
+  case Instruction::BitCast:
+    if (TD)
+      return FoldBitCast(Ops[0], DestTy, *TD);
+    return ConstantExpr::getBitCast(Ops[0], DestTy);
+  case Instruction::Select:
+    return ConstantExpr::getSelect(Ops[0], Ops[1], Ops[2]);
+  case Instruction::ExtractElement:
+    return ConstantExpr::getExtractElement(Ops[0], Ops[1]);
+  case Instruction::InsertElement:
+    return ConstantExpr::getInsertElement(Ops[0], Ops[1], Ops[2]);
+  case Instruction::ShuffleVector:
+    return ConstantExpr::getShuffleVector(Ops[0], Ops[1], Ops[2]);
+  case Instruction::GetElementPtr:
+    if (Constant *C = CastGEPIndices(Ops, NumOps, DestTy, TD))
+      return C;
+    if (Constant *C = SymbolicallyEvaluateGEP(Ops, NumOps, DestTy, TD))
+      return C;
+    
+    return ConstantExpr::getGetElementPtr(Ops[0], Ops+1, NumOps-1);
+  }
+}
+
+/// ConstantFoldCompareInstOperands - Attempt to constant fold a compare
+/// instruction (icmp/fcmp) with the specified operands.  If it fails, it
+/// returns a constant expression of the specified operands.
+///
+Constant *llvm::ConstantFoldCompareInstOperands(unsigned Predicate,
+                                                Constant *Ops0, Constant *Ops1, 
+                                                const TargetData *TD) {
+  // fold: icmp (inttoptr x), null         -> icmp x, 0
+  // fold: icmp (ptrtoint x), 0            -> icmp x, null
+  // fold: icmp (inttoptr x), (inttoptr y) -> icmp trunc/zext x, trunc/zext y
+  // fold: icmp (ptrtoint x), (ptrtoint y) -> icmp x, y
+  //
+  // ConstantExpr::getCompare cannot do this, because it doesn't have TD
+  // around to know if bit truncation is happening.
+  if (ConstantExpr *CE0 = dyn_cast<ConstantExpr>(Ops0)) {
+    if (TD && Ops1->isNullValue()) {
+      const Type *IntPtrTy = TD->getIntPtrType(CE0->getContext());
+      if (CE0->getOpcode() == Instruction::IntToPtr) {
+        // Convert the integer value to the right size to ensure we get the
+        // proper extension or truncation.
+        Constant *C = ConstantExpr::getIntegerCast(CE0->getOperand(0),
+                                                   IntPtrTy, false);
+        Constant *Null = Constant::getNullValue(C->getType());
+        return ConstantFoldCompareInstOperands(Predicate, C, Null, TD);
+      }
+      
+      // Only do this transformation if the int is intptrty in size, otherwise
+      // there is a truncation or extension that we aren't modeling.
+      if (CE0->getOpcode() == Instruction::PtrToInt && 
+          CE0->getType() == IntPtrTy) {
+        Constant *C = CE0->getOperand(0);
+        Constant *Null = Constant::getNullValue(C->getType());
+        return ConstantFoldCompareInstOperands(Predicate, C, Null, TD);
+      }
+    }
+    
+    if (ConstantExpr *CE1 = dyn_cast<ConstantExpr>(Ops1)) {
+      if (TD && CE0->getOpcode() == CE1->getOpcode()) {
+        const Type *IntPtrTy = TD->getIntPtrType(CE0->getContext());
+
+        if (CE0->getOpcode() == Instruction::IntToPtr) {
+          // Convert the integer value to the right size to ensure we get the
+          // proper extension or truncation.
+          Constant *C0 = ConstantExpr::getIntegerCast(CE0->getOperand(0),
+                                                      IntPtrTy, false);
+          Constant *C1 = ConstantExpr::getIntegerCast(CE1->getOperand(0),
+                                                      IntPtrTy, false);
+          return ConstantFoldCompareInstOperands(Predicate, C0, C1, TD);
+        }
+
+        // Only do this transformation if the int is intptrty in size, otherwise
+        // there is a truncation or extension that we aren't modeling.
+        if ((CE0->getOpcode() == Instruction::PtrToInt &&
+             CE0->getType() == IntPtrTy &&
+             CE0->getOperand(0)->getType() == CE1->getOperand(0)->getType()))
+          return ConstantFoldCompareInstOperands(Predicate, CE0->getOperand(0),
+                                                 CE1->getOperand(0), TD);
+      }
+    }
+    
+    // icmp eq (or x, y), 0 -> (icmp eq x, 0) & (icmp eq y, 0)
+    // icmp ne (or x, y), 0 -> (icmp ne x, 0) | (icmp ne y, 0)
+    if ((Predicate == ICmpInst::ICMP_EQ || Predicate == ICmpInst::ICMP_NE) &&
+        CE0->getOpcode() == Instruction::Or && Ops1->isNullValue()) {
+      Constant *LHS = 
+        ConstantFoldCompareInstOperands(Predicate, CE0->getOperand(0), Ops1,TD);
+      Constant *RHS = 
+        ConstantFoldCompareInstOperands(Predicate, CE0->getOperand(1), Ops1,TD);
+      unsigned OpC = 
+        Predicate == ICmpInst::ICMP_EQ ? Instruction::And : Instruction::Or;
+      Constant *Ops[] = { LHS, RHS };
+      return ConstantFoldInstOperands(OpC, LHS->getType(), Ops, 2, TD);
+    }
+  }
+  
+  return ConstantExpr::getCompare(Predicate, Ops0, Ops1);
+}
+
+
+/// ConstantFoldLoadThroughGEPConstantExpr - Given a constant and a
+/// getelementptr constantexpr, return the constant value being addressed by the
+/// constant expression, or null if something is funny and we can't decide.
+Constant *llvm::ConstantFoldLoadThroughGEPConstantExpr(Constant *C, 
+                                                       ConstantExpr *CE) {
+  if (CE->getOperand(1) != Constant::getNullValue(CE->getOperand(1)->getType()))
+    return 0;  // Do not allow stepping over the value!
+  
+  // Loop over all of the operands, tracking down which value we are
+  // addressing...
+  gep_type_iterator I = gep_type_begin(CE), E = gep_type_end(CE);
+  for (++I; I != E; ++I)
+    if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(*I)) {
+      ConstantInt *CU = cast<ConstantInt>(I.getOperand());
+      assert(CU->getZExtValue() < STy->getNumElements() &&
+             "Struct index out of range!");
+      unsigned El = (unsigned)CU->getZExtValue();
+      if (ConstantStruct *CS = dyn_cast<ConstantStruct>(C)) {
+        C = CS->getOperand(El);
+      } else if (isa<ConstantAggregateZero>(C)) {
+        C = Constant::getNullValue(STy->getElementType(El));
+      } else if (isa<UndefValue>(C)) {
+        C = UndefValue::get(STy->getElementType(El));
+      } else {
+        return 0;
+      }
+    } else if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(I.getOperand())) {
+      if (const ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(*I)) {
+        if (CI->getZExtValue() >= ATy->getNumElements())
+         return 0;
+        if (ConstantArray *CA = dyn_cast<ConstantArray>(C))
+          C = CA->getOperand(CI->getZExtValue());
+        else if (isa<ConstantAggregateZero>(C))
+          C = Constant::getNullValue(ATy->getElementType());
+        else if (isa<UndefValue>(C))
+          C = UndefValue::get(ATy->getElementType());
+        else
+          return 0;
+      } else if (const VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(*I)) {
+        if (CI->getZExtValue() >= VTy->getNumElements())
+          return 0;
+        if (ConstantVector *CP = dyn_cast<ConstantVector>(C))
+          C = CP->getOperand(CI->getZExtValue());
+        else if (isa<ConstantAggregateZero>(C))
+          C = Constant::getNullValue(VTy->getElementType());
+        else if (isa<UndefValue>(C))
+          C = UndefValue::get(VTy->getElementType());
+        else
+          return 0;
+      } else {
+        return 0;
+      }
+    } else {
+      return 0;
+    }
+  return C;
+}
+
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//  Constant Folding for Calls
+//
+
 /// canConstantFoldCallTo - Return true if its even possible to fold a call to
 /// the specified function.
 bool
-llvm::canConstantFoldCallTo(Function *F) {
-  const std::string &Name = F->getName();
-
+llvm::canConstantFoldCallTo(const Function *F) {
   switch (F->getIntrinsicID()) {
-  case Intrinsic::isunordered_f32:
-  case Intrinsic::isunordered_f64:
-  case Intrinsic::sqrt_f32:
-  case Intrinsic::sqrt_f64:
-  case Intrinsic::bswap_i16:
-  case Intrinsic::bswap_i32:
-  case Intrinsic::bswap_i64:
-  // FIXME: these should be constant folded as well
-  //case Intrinsic::ctpop_i8:
-  //case Intrinsic::ctpop_i16:
-  //case Intrinsic::ctpop_i32:
-  //case Intrinsic::ctpop_i64:
-  //case Intrinsic::ctlz_i8:
-  //case Intrinsic::ctlz_i16:
-  //case Intrinsic::ctlz_i32:
-  //case Intrinsic::ctlz_i64:
-  //case Intrinsic::cttz_i8:
-  //case Intrinsic::cttz_i16:
-  //case Intrinsic::cttz_i32:
-  //case Intrinsic::cttz_i64:
+  case Intrinsic::sqrt:
+  case Intrinsic::powi:
+  case Intrinsic::bswap:
+  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::ssub_with_overflow:
+  case Intrinsic::smul_with_overflow:
+  case Intrinsic::convert_from_fp16:
+  case Intrinsic::convert_to_fp16:
     return true;
-  default: break;
-  }
-
-  switch (Name[0])
-  {
-    case 'a':
-      return Name == "acos" || Name == "asin" || Name == "atan" ||
-             Name == "atan2";
-    case 'c':
-      return Name == "ceil" || Name == "cos" || Name == "cosf" ||
-             Name == "cosh";
-    case 'e':
-      return Name == "exp";
-    case 'f':
-      return Name == "fabs" || Name == "fmod" || Name == "floor";
-    case 'l':
-      return Name == "log" || Name == "log10";
-    case 'p':
-      return Name == "pow";
-    case 's':
-      return Name == "sin" || Name == "sinh" || 
-             Name == "sqrt" || Name == "sqrtf";
-    case 't':
-      return Name == "tan" || Name == "tanh";
-    default:
-      return false;
+  default:
+    return false;
+  case 0: break;
+  }
+
+  if (!F->hasName()) return false;
+  StringRef Name = F->getName();
+  
+  // In these cases, the check of the length is required.  We don't want to
+  // return true for a name like "cos\0blah" which strcmp would return equal to
+  // "cos", but has length 8.
+  switch (Name[0]) {
+  default: return false;
+  case 'a':
+    return Name == "acos" || Name == "asin" || 
+      Name == "atan" || Name == "atan2";
+  case 'c':
+    return Name == "cos" || Name == "ceil" || Name == "cosf" || Name == "cosh";
+  case 'e':
+    return Name == "exp";
+  case 'f':
+    return Name == "fabs" || Name == "fmod" || Name == "floor";
+  case 'l':
+    return Name == "log" || Name == "log10";
+  case 'p':
+    return Name == "pow";
+  case 's':
+    return Name == "sin" || Name == "sinh" || Name == "sqrt" ||
+      Name == "sinf" || Name == "sqrtf";
+  case 't':
+    return Name == "tan" || Name == "tanh";
   }
 }
 
-Constant *
-llvm::ConstantFoldFP(double (*NativeFP)(double), double V, const Type *Ty) {
-  errno = 0;
+static Constant *ConstantFoldFP(double (*NativeFP)(double), double V, 
+                                const Type *Ty) {
+  sys::llvm_fenv_clearexcept();
   V = NativeFP(V);
-  if (errno == 0)
-    return ConstantFP::get(Ty, V);
-  return 0;
+  if (sys::llvm_fenv_testexcept()) {
+    sys::llvm_fenv_clearexcept();
+    return 0;
+  }
+  
+  if (Ty->isFloatTy())
+    return ConstantFP::get(Ty->getContext(), APFloat((float)V));
+  if (Ty->isDoubleTy())
+    return ConstantFP::get(Ty->getContext(), APFloat(V));
+  llvm_unreachable("Can only constant fold float/double");
+  return 0; // dummy return to suppress warning
+}
+
+static Constant *ConstantFoldBinaryFP(double (*NativeFP)(double, double),
+                                      double V, double W, const Type *Ty) {
+  sys::llvm_fenv_clearexcept();
+  V = NativeFP(V, W);
+  if (sys::llvm_fenv_testexcept()) {
+    sys::llvm_fenv_clearexcept();
+    return 0;
+  }
+  
+  if (Ty->isFloatTy())
+    return ConstantFP::get(Ty->getContext(), APFloat((float)V));
+  if (Ty->isDoubleTy())
+    return ConstantFP::get(Ty->getContext(), APFloat(V));
+  llvm_unreachable("Can only constant fold float/double");
+  return 0; // dummy return to suppress warning
 }
 
 /// ConstantFoldCall - Attempt to constant fold a call to the specified function
 /// with the specified arguments, returning null if unsuccessful.
 Constant *
-llvm::ConstantFoldCall(Function *F, const std::vector<Constant*> &Operands) {
-  const std::string &Name = F->getName();
-  const Type *Ty = F->getReturnType();
+llvm::ConstantFoldCall(Function *F, 
+                       Constant *const *Operands, unsigned NumOperands) {
+  if (!F->hasName()) return 0;
+  StringRef Name = F->getName();
 
-  if (Operands.size() == 1) {
+  const Type *Ty = F->getReturnType();
+  if (NumOperands == 1) {
     if (ConstantFP *Op = dyn_cast<ConstantFP>(Operands[0])) {
-      double V = Op->getValue();
-      switch (Name[0])
-      {
-        case 'a':
-          if (Name == "acos")
-            return ConstantFoldFP(acos, V, Ty);
-          else if (Name == "asin")
-            return ConstantFoldFP(asin, V, Ty);
-          else if (Name == "atan")
-            return ConstantFP::get(Ty, atan(V));
-          break;
-        case 'c':
-          if (Name == "ceil")
-            return ConstantFoldFP(ceil, V, Ty);
-          else if (Name == "cos")
-            return ConstantFP::get(Ty, cos(V));
-          else if (Name == "cosh")
-            return ConstantFP::get(Ty, cosh(V));
-          break;
-        case 'e':
-          if (Name == "exp")
-            return ConstantFP::get(Ty, exp(V));
-          break;
-        case 'f':
-          if (Name == "fabs")
-            return ConstantFP::get(Ty, fabs(V));
-          else if (Name == "floor")
-            return ConstantFoldFP(floor, V, Ty);
-          break;
-        case 'l':
-          if (Name == "log" && V > 0)
-            return ConstantFP::get(Ty, log(V));
-          else if (Name == "log10" && V > 0)
-            return ConstantFoldFP(log10, V, Ty);
-          else if (Name == "llvm.sqrt.f32" || Name == "llvm.sqrt.f64") {
-            if (V >= -0.0)
-              return ConstantFP::get(Ty, sqrt(V));
-            else // Undefined
-              return ConstantFP::get(Ty, 0.0);
-          }
-          break;
-        case 's':
-          if (Name == "sin")
-            return ConstantFP::get(Ty, sin(V));
-          else if (Name == "sinh")
-            return ConstantFP::get(Ty, sinh(V));
-          else if (Name == "sqrt" && V >= 0)
-            return ConstantFP::get(Ty, sqrt(V));
-          else if (Name == "sqrtf" && V >= 0)
-            return ConstantFP::get(Ty, sqrt((float)V));
-          break;
-        case 't':
-          if (Name == "tan")
-            return ConstantFP::get(Ty, tan(V));
-          else if (Name == "tanh")
-            return ConstantFP::get(Ty, tanh(V));
-          break;
-        default:
-          break;
+      if (Name == "llvm.convert.to.fp16") {
+        APFloat Val(Op->getValueAPF());
+
+        bool lost = false;
+        Val.convert(APFloat::IEEEhalf, APFloat::rmNearestTiesToEven, &lost);
+
+        return ConstantInt::get(F->getContext(), Val.bitcastToAPInt());
+      }
+
+      if (!Ty->isFloatTy() && !Ty->isDoubleTy())
+        return 0;
+
+      /// We only fold functions with finite arguments. Folding NaN and inf is
+      /// likely to be aborted with an exception anyway, and some host libms
+      /// have known errors raising exceptions.
+      if (Op->getValueAPF().isNaN() || Op->getValueAPF().isInfinity())
+        return 0;
+
+      /// Currently APFloat versions of these functions do not exist, so we use
+      /// the host native double versions.  Float versions are not called
+      /// directly but for all these it is true (float)(f((double)arg)) ==
+      /// f(arg).  Long double not supported yet.
+      double V = Ty->isFloatTy() ? (double)Op->getValueAPF().convertToFloat() :
+                                     Op->getValueAPF().convertToDouble();
+      switch (Name[0]) {
+      case 'a':
+        if (Name == "acos")
+          return ConstantFoldFP(acos, V, Ty);
+        else if (Name == "asin")
+          return ConstantFoldFP(asin, V, Ty);
+        else if (Name == "atan")
+          return ConstantFoldFP(atan, V, Ty);
+        break;
+      case 'c':
+        if (Name == "ceil")
+          return ConstantFoldFP(ceil, V, Ty);
+        else if (Name == "cos")
+          return ConstantFoldFP(cos, V, Ty);
+        else if (Name == "cosh")
+          return ConstantFoldFP(cosh, V, Ty);
+        else if (Name == "cosf")
+          return ConstantFoldFP(cos, V, Ty);
+        break;
+      case 'e':
+        if (Name == "exp")
+          return ConstantFoldFP(exp, V, Ty);
+        break;
+      case 'f':
+        if (Name == "fabs")
+          return ConstantFoldFP(fabs, V, Ty);
+        else if (Name == "floor")
+          return ConstantFoldFP(floor, V, Ty);
+        break;
+      case 'l':
+        if (Name == "log" && V > 0)
+          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") {
+          if (V >= -0.0)
+            return ConstantFoldFP(sqrt, V, Ty);
+          else // Undefined
+            return Constant::getNullValue(Ty);
+        }
+        break;
+      case 's':
+        if (Name == "sin")
+          return ConstantFoldFP(sin, V, Ty);
+        else if (Name == "sinh")
+          return ConstantFoldFP(sinh, V, Ty);
+        else if (Name == "sqrt" && V >= 0)
+          return ConstantFoldFP(sqrt, V, Ty);
+        else if (Name == "sqrtf" && V >= 0)
+          return ConstantFoldFP(sqrt, V, Ty);
+        else if (Name == "sinf")
+          return ConstantFoldFP(sin, V, Ty);
+        break;
+      case 't':
+        if (Name == "tan")
+          return ConstantFoldFP(tan, V, Ty);
+        else if (Name == "tanh")
+          return ConstantFoldFP(tanh, V, Ty);
+        break;
+      default:
+        break;
       }
-    } else if (ConstantUInt *Op = dyn_cast<ConstantUInt>(Operands[0])) {
-      uint64_t V = Op->getValue();
-      if (Name == "llvm.bswap.i16")
-        return ConstantUInt::get(Ty, ByteSwap_16(V));
-      else if (Name == "llvm.bswap.i32")
-        return ConstantUInt::get(Ty, ByteSwap_32(V));
-      else if (Name == "llvm.bswap.i64")
-        return ConstantUInt::get(Ty, ByteSwap_64(V));
+      return 0;
     }
-  } else if (Operands.size() == 2) {
+    
+    
+    if (ConstantInt *Op = dyn_cast<ConstantInt>(Operands[0])) {
+      if (Name.startswith("llvm.bswap"))
+        return ConstantInt::get(F->getContext(), Op->getValue().byteSwap());
+      else if (Name.startswith("llvm.ctpop"))
+        return ConstantInt::get(Ty, Op->getValue().countPopulation());
+      else if (Name.startswith("llvm.cttz"))
+        return ConstantInt::get(Ty, Op->getValue().countTrailingZeros());
+      else if (Name.startswith("llvm.ctlz"))
+        return ConstantInt::get(Ty, Op->getValue().countLeadingZeros());
+      else if (Name == "llvm.convert.from.fp16") {
+        APFloat Val(Op->getValue());
+
+        bool lost = false;
+        APFloat::opStatus status =
+          Val.convert(APFloat::IEEEsingle, APFloat::rmNearestTiesToEven, &lost);
+
+        // Conversion is always precise.
+        status = status;
+        assert(status == APFloat::opOK && !lost &&
+               "Precision lost during fp16 constfolding");
+
+        return ConstantFP::get(F->getContext(), Val);
+      }
+      return 0;
+    }
+    
+    if (isa<UndefValue>(Operands[0])) {
+      if (Name.startswith("llvm.bswap"))
+        return Operands[0];
+      return 0;
+    }
+
+    return 0;
+  }
+  
+  if (NumOperands == 2) {
     if (ConstantFP *Op1 = dyn_cast<ConstantFP>(Operands[0])) {
-      double Op1V = Op1->getValue();
+      if (!Ty->isFloatTy() && !Ty->isDoubleTy())
+        return 0;
+      double Op1V = Ty->isFloatTy() ? 
+                      (double)Op1->getValueAPF().convertToFloat() :
+                      Op1->getValueAPF().convertToDouble();
       if (ConstantFP *Op2 = dyn_cast<ConstantFP>(Operands[1])) {
-        double Op2V = Op2->getValue();
+        if (Op2->getType() != Op1->getType())
+          return 0;
+        
+        double Op2V = Ty->isFloatTy() ? 
+                      (double)Op2->getValueAPF().convertToFloat():
+                      Op2->getValueAPF().convertToDouble();
 
-        if (Name == "llvm.isunordered.f32" || Name == "llvm.isunordered.f64")
-          return ConstantBool::get(IsNAN(Op1V) || IsNAN(Op2V));
-        else
-        if (Name == "pow") {
-          errno = 0;
-          double V = pow(Op1V, Op2V);
-          if (errno == 0)
-            return ConstantFP::get(Ty, V);
-        } else if (Name == "fmod") {
-          errno = 0;
-          double V = fmod(Op1V, Op2V);
-          if (errno == 0)
-            return ConstantFP::get(Ty, V);
-        } else if (Name == "atan2")
-          return ConstantFP::get(Ty, atan2(Op1V,Op2V));
+        if (Name == "pow")
+          return ConstantFoldBinaryFP(pow, Op1V, Op2V, Ty);
+        if (Name == "fmod")
+          return ConstantFoldBinaryFP(fmod, Op1V, Op2V, Ty);
+        if (Name == "atan2")
+          return ConstantFoldBinaryFP(atan2, Op1V, Op2V, Ty);
+      } else if (ConstantInt *Op2C = dyn_cast<ConstantInt>(Operands[1])) {
+        if (Name == "llvm.powi.f32")
+          return ConstantFP::get(F->getContext(),
+                                 APFloat((float)std::pow((float)Op1V,
+                                                 (int)Op2C->getZExtValue())));
+        if (Name == "llvm.powi.f64")
+          return ConstantFP::get(F->getContext(),
+                                 APFloat((double)std::pow((double)Op1V,
+                                                   (int)Op2C->getZExtValue())));
+      }
+      return 0;
+    }
+    
+    
+    if (ConstantInt *Op1 = dyn_cast<ConstantInt>(Operands[0])) {
+      if (ConstantInt *Op2 = dyn_cast<ConstantInt>(Operands[1])) {
+        switch (F->getIntrinsicID()) {
+        default: break;
+        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: {
+          APInt Res;
+          bool Overflow;
+          switch (F->getIntrinsicID()) {
+          default: assert(0 && "Invalid case");
+          case Intrinsic::sadd_with_overflow:
+            Res = Op1->getValue().sadd_ov(Op2->getValue(), Overflow);
+            break;
+          case Intrinsic::uadd_with_overflow:
+            Res = Op1->getValue().uadd_ov(Op2->getValue(), Overflow);
+            break;
+          case Intrinsic::ssub_with_overflow:
+            Res = Op1->getValue().ssub_ov(Op2->getValue(), Overflow);
+            break;
+          case Intrinsic::usub_with_overflow:
+            Res = Op1->getValue().usub_ov(Op2->getValue(), Overflow);
+            break;
+          case Intrinsic::smul_with_overflow:
+            Res = Op1->getValue().smul_ov(Op2->getValue(), Overflow);
+            break;
+          }
+          Constant *Ops[] = {
+            ConstantInt::get(F->getContext(), Res),
+            ConstantInt::get(Type::getInt1Ty(F->getContext()), Overflow)
+          };
+          return ConstantStruct::get(F->getContext(), Ops, 2, false);
+        }
+        }
       }
+      
+      return 0;
     }
+    return 0;
   }
   return 0;
 }