Fix/strengthen verification of llvm.dbg.declare
[oota-llvm.git] / lib / VMCore / ConstantFold.cpp
index c1fcc5f4ed27cc440ae86683f636dee6c06b3db8..ddd55878cb9d62eec5be4dbbd841d4dbfa636992 100644 (file)
@@ -179,6 +179,151 @@ static Constant *FoldBitCast(LLVMContext &Context,
 }
 
 
+/// ExtractConstantBytes - V is an integer constant which only has a subset of
+/// its bytes used.  The bytes used are indicated by ByteStart (which is the
+/// first byte used, counting from the least significant byte) and ByteSize,
+/// which is the number of bytes used.
+///
+/// This function analyzes the specified constant to see if the specified byte
+/// range can be returned as a simplified constant.  If so, the constant is
+/// returned, otherwise null is returned.
+/// 
+static Constant *ExtractConstantBytes(Constant *C, unsigned ByteStart,
+                                      unsigned ByteSize) {
+  assert(isa<IntegerType>(C->getType()) &&
+         (cast<IntegerType>(C->getType())->getBitWidth() & 7) == 0 &&
+         "Non-byte sized integer input");
+  unsigned CSize = cast<IntegerType>(C->getType())->getBitWidth()/8;
+  assert(ByteSize && "Must be accessing some piece");
+  assert(ByteStart+ByteSize <= CSize && "Extracting invalid piece from input");
+  assert(ByteSize != CSize && "Should not extract everything");
+  
+  // Constant Integers are simple.
+  if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(C)) {
+    APInt V = CI->getValue();
+    if (ByteStart)
+      V = V.lshr(ByteStart*8);
+    V.trunc(ByteSize*8);
+    return ConstantInt::get(CI->getContext(), V);
+  }
+  
+  // In the input is a constant expr, we might be able to recursively simplify.
+  // If not, we definitely can't do anything.
+  ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(C);
+  if (CE == 0) return 0;
+  
+  switch (CE->getOpcode()) {
+  default: return 0;
+  case Instruction::Or: {
+    Constant *RHS = ExtractConstantBytes(CE->getOperand(1), ByteStart,ByteSize);
+    if (RHS == 0)
+      return 0;
+    
+    // X | -1 -> -1.
+    if (ConstantInt *RHSC = dyn_cast<ConstantInt>(RHS))
+      if (RHSC->isAllOnesValue())
+        return RHSC;
+    
+    Constant *LHS = ExtractConstantBytes(CE->getOperand(0), ByteStart,ByteSize);
+    if (LHS == 0)
+      return 0;
+    return ConstantExpr::getOr(LHS, RHS);
+  }
+  case Instruction::And: {
+    Constant *RHS = ExtractConstantBytes(CE->getOperand(1), ByteStart,ByteSize);
+    if (RHS == 0)
+      return 0;
+    
+    // X & 0 -> 0.
+    if (RHS->isNullValue())
+      return RHS;
+    
+    Constant *LHS = ExtractConstantBytes(CE->getOperand(0), ByteStart,ByteSize);
+    if (LHS == 0)
+      return 0;
+    return ConstantExpr::getAnd(LHS, RHS);
+  }
+  case Instruction::LShr: {
+    ConstantInt *Amt = dyn_cast<ConstantInt>(CE->getOperand(1));
+    if (Amt == 0)
+      return 0;
+    unsigned ShAmt = Amt->getZExtValue();
+    // Cannot analyze non-byte shifts.
+    if ((ShAmt & 7) != 0)
+      return 0;
+    ShAmt >>= 3;
+    
+    // If the extract is known to be all zeros, return zero.
+    if (ByteStart >= CSize-ShAmt)
+      return Constant::getNullValue(IntegerType::get(CE->getContext(),
+                                                     ByteSize*8));
+    // If the extract is known to be fully in the input, extract it.
+    if (ByteStart+ByteSize+ShAmt <= CSize)
+      return ExtractConstantBytes(CE->getOperand(0), ByteStart+ShAmt, ByteSize);
+    
+    // TODO: Handle the 'partially zero' case.
+    return 0;
+  }
+    
+  case Instruction::Shl: {
+    ConstantInt *Amt = dyn_cast<ConstantInt>(CE->getOperand(1));
+    if (Amt == 0)
+      return 0;
+    unsigned ShAmt = Amt->getZExtValue();
+    // Cannot analyze non-byte shifts.
+    if ((ShAmt & 7) != 0)
+      return 0;
+    ShAmt >>= 3;
+    
+    // If the extract is known to be all zeros, return zero.
+    if (ByteStart+ByteSize <= ShAmt)
+      return Constant::getNullValue(IntegerType::get(CE->getContext(),
+                                                     ByteSize*8));
+    // If the extract is known to be fully in the input, extract it.
+    if (ByteStart >= ShAmt)
+      return ExtractConstantBytes(CE->getOperand(0), ByteStart-ShAmt, ByteSize);
+    
+    // TODO: Handle the 'partially zero' case.
+    return 0;
+  }
+      
+  case Instruction::ZExt: {
+    unsigned SrcBitSize =
+      cast<IntegerType>(CE->getOperand(0)->getType())->getBitWidth();
+    
+    // If extracting something that is completely zero, return 0.
+    if (ByteStart*8 >= SrcBitSize)
+      return Constant::getNullValue(IntegerType::get(CE->getContext(),
+                                                     ByteSize*8));
+
+    // If exactly extracting the input, return it.
+    if (ByteStart == 0 && ByteSize*8 == SrcBitSize)
+      return CE->getOperand(0);
+    
+    // If extracting something completely in the input, if if the input is a
+    // multiple of 8 bits, recurse.
+    if ((SrcBitSize&7) == 0 && (ByteStart+ByteSize)*8 <= SrcBitSize)
+      return ExtractConstantBytes(CE->getOperand(0), ByteStart, ByteSize);
+      
+    // Otherwise, if extracting a subset of the input, which is not multiple of
+    // 8 bits, do a shift and trunc to get the bits.
+    if ((ByteStart+ByteSize)*8 < SrcBitSize) {
+      assert((SrcBitSize&7) && "Shouldn't get byte sized case here");
+      Constant *Res = CE->getOperand(0);
+      if (ByteStart)
+        Res = ConstantExpr::getLShr(Res, 
+                                 ConstantInt::get(Res->getType(), ByteStart*8));
+      return ConstantExpr::getTrunc(Res, IntegerType::get(C->getContext(),
+                                                          ByteSize*8));
+    }
+    
+    // TODO: Handle the 'partially zero' case.
+    return 0;
+  }
+  }
+}
+
+
 Constant *llvm::ConstantFoldCastInstruction(LLVMContext &Context, 
                                             unsigned opc, Constant *V,
                                             const Type *DestTy) {
@@ -236,6 +381,8 @@ Constant *llvm::ConstantFoldCastInstruction(LLVMContext &Context,
   // We actually have to do a cast now. Perform the cast according to the
   // opcode specified.
   switch (opc) {
+  default:
+    llvm_unreachable("Failed to cast constant expression");
   case Instruction::FPTrunc:
   case Instruction::FPExt:
     if (ConstantFP *FPC = dyn_cast<ConstantFP>(V)) {
@@ -300,23 +447,27 @@ Constant *llvm::ConstantFoldCastInstruction(LLVMContext &Context,
       return ConstantInt::get(Context, Result);
     }
     return 0;
-  case Instruction::Trunc:
+  case Instruction::Trunc: {
+    uint32_t DestBitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
-      uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
       APInt Result(CI->getValue());
-      Result.trunc(BitWidth);
+      Result.trunc(DestBitWidth);
       return ConstantInt::get(Context, Result);
     }
+    
+    // The input must be a constantexpr.  See if we can simplify this based on
+    // the bytes we are demanding.  Only do this if the source and dest are an
+    // even multiple of a byte.
+    if ((DestBitWidth & 7) == 0 &&
+        (cast<IntegerType>(V->getType())->getBitWidth() & 7) == 0)
+      if (Constant *Res = ExtractConstantBytes(V, 0, DestBitWidth / 8))
+        return Res;
+      
     return 0;
+  }
   case Instruction::BitCast:
     return FoldBitCast(Context, V, DestTy);
-  default:
-    assert(!"Invalid CE CastInst opcode");
-    break;
   }
-
-  llvm_unreachable("Failed to cast constant expression");
-  return 0;
 }
 
 Constant *llvm::ConstantFoldSelectInstruction(LLVMContext&,
@@ -483,7 +634,15 @@ Constant *llvm::ConstantFoldExtractValueInstruction(LLVMContext &Context,
                                                               Idxs + NumIdx));
 
   // Otherwise recurse.
-  return ConstantFoldExtractValueInstruction(Context, Agg->getOperand(*Idxs),
+  if (ConstantStruct *CS = dyn_cast<ConstantStruct>(Agg))
+    return ConstantFoldExtractValueInstruction(Context, CS->getOperand(*Idxs),
+                                               Idxs+1, NumIdx-1);
+
+  if (ConstantArray *CA = dyn_cast<ConstantArray>(Agg))
+    return ConstantFoldExtractValueInstruction(Context, CA->getOperand(*Idxs),
+                                               Idxs+1, NumIdx-1);
+  ConstantVector *CV = cast<ConstantVector>(Agg);
+  return ConstantFoldExtractValueInstruction(Context, CV->getOperand(*Idxs),
                                              Idxs+1, NumIdx-1);
 }
 
@@ -563,11 +722,10 @@ Constant *llvm::ConstantFoldInsertValueInstruction(LLVMContext &Context,
     // Insertion of constant into aggregate constant.
     std::vector<Constant*> Ops(Agg->getNumOperands());
     for (unsigned i = 0; i < Agg->getNumOperands(); ++i) {
-      Constant *Op =
-        (*Idxs == i) ?
-        ConstantFoldInsertValueInstruction(Context, Agg->getOperand(i),
-                                           Val, Idxs+1, NumIdx-1) :
-        Agg->getOperand(i);
+      Constant *Op = cast<Constant>(Agg->getOperand(i));
+      if (*Idxs == i)
+        Op = ConstantFoldInsertValueInstruction(Context, Op,
+                                                Val, Idxs+1, NumIdx-1);
       Ops[i] = Op;
     }
     
@@ -1004,7 +1162,7 @@ Constant *llvm::ConstantFoldBinaryInstruction(LLVMContext &Context,
   }
 
   // i1 can be simplified in many cases.
-  if (C1->getType() == Type::getInt1Ty(Context)) {
+  if (C1->getType()->isInteger(1)) {
     switch (Opcode) {
     case Instruction::Add:
     case Instruction::Sub:
@@ -1071,10 +1229,10 @@ static int IdxCompare(LLVMContext &Context, Constant *C1, Constant *C2,
 
   // Ok, we have two differing integer indices.  Sign extend them to be the same
   // type.  Long is always big enough, so we use it.
-  if (C1->getType() != Type::getInt64Ty(Context))
+  if (!C1->getType()->isInteger(64))
     C1 = ConstantExpr::getSExt(C1, Type::getInt64Ty(Context));
 
-  if (C2->getType() != Type::getInt64Ty(Context))
+  if (!C2->getType()->isInteger(64))
     C2 = ConstantExpr::getSExt(C2, Type::getInt64Ty(Context));
 
   if (C1 == C2) return 0;  // They are equal
@@ -1429,7 +1587,7 @@ Constant *llvm::ConstantFoldCompareInstruction(LLVMContext &Context,
   }
 
   // If the comparison is a comparison between two i1's, simplify it.
-  if (C1->getType() == Type::getInt1Ty(Context)) {
+  if (C1->getType()->isInteger(1)) {
     switch(pred) {
     case ICmpInst::ICMP_EQ:
       if (isa<ConstantInt>(C2))
@@ -1515,14 +1673,15 @@ Constant *llvm::ConstantFoldCompareInstruction(LLVMContext &Context,
     SmallVector<Constant*, 16> C1Elts, C2Elts;
     C1->getVectorElements(Context, C1Elts);
     C2->getVectorElements(Context, C2Elts);
+    if (C1Elts.empty() || C2Elts.empty())
+      return 0;
 
     // If we can constant fold the comparison of each element, constant fold
     // the whole vector comparison.
     SmallVector<Constant*, 4> ResElts;
     for (unsigned i = 0, e = C1Elts.size(); i != e; ++i) {
       // Compare the elements, producing an i1 result or constant expr.
-      ResElts.push_back(
-                    ConstantExpr::getCompare(pred, C1Elts[i], C2Elts[i]));
+      ResElts.push_back(ConstantExpr::getCompare(pred, C1Elts[i], C2Elts[i]));
     }
     return ConstantVector::get(&ResElts[0], ResElts.size());
   }
@@ -1681,14 +1840,16 @@ Constant *llvm::ConstantFoldCompareInstruction(LLVMContext &Context,
       }
     }
 
-    if (!isa<ConstantExpr>(C1) && isa<ConstantExpr>(C2)) {
+    if ((!isa<ConstantExpr>(C1) && isa<ConstantExpr>(C2)) ||
+        (C1->isNullValue() && !C2->isNullValue())) {
       // If C2 is a constant expr and C1 isn't, flip them around and fold the
       // other way if possible.
+      // Also, if C1 is null and C2 isn't, flip them around.
       switch (pred) {
       case ICmpInst::ICMP_EQ:
       case ICmpInst::ICMP_NE:
         // No change of predicate required.
-        return ConstantFoldCompareInstruction(Context, pred, C2, C1);
+        return ConstantExpr::getICmp(pred, C2, C1);
 
       case ICmpInst::ICMP_ULT:
       case ICmpInst::ICMP_SLT:
@@ -1700,7 +1861,7 @@ Constant *llvm::ConstantFoldCompareInstruction(LLVMContext &Context,
       case ICmpInst::ICMP_SGE:
         // Change the predicate as necessary to swap the operands.
         pred = ICmpInst::getSwappedPredicate((ICmpInst::Predicate)pred);
-        return ConstantFoldCompareInstruction(Context, pred, C2, C1);
+        return ConstantExpr::getICmp(pred, C2, C1);
 
       default:  // These predicates cannot be flopped around.
         break;
@@ -1882,10 +2043,10 @@ Constant *llvm::ConstantFoldGetElementPtr(LLVMContext &Context,
 
             // Before adding, extend both operands to i64 to avoid
             // overflow trouble.
-            if (PrevIdx->getType() != Type::getInt64Ty(Context))
+            if (!PrevIdx->getType()->isInteger(64))
               PrevIdx = ConstantExpr::getSExt(PrevIdx,
                                               Type::getInt64Ty(Context));
-            if (Div->getType() != Type::getInt64Ty(Context))
+            if (!Div->getType()->isInteger(64))
               Div = ConstantExpr::getSExt(Div,
                                           Type::getInt64Ty(Context));