~louis/ubuntu/trusty/clamav/lp799623_fix_logrotate

« back to all changes in this revision

Viewing changes to libclamav/c++/llvm/lib/Transforms/InstCombine/InstCombineCompares.cpp

  • Committer: Bazaar Package Importer
  • Author(s): Scott Kitterman
  • Date: 2010-03-12 11:30:04 UTC
  • mfrom: (0.41.1 upstream)
  • Revision ID: james.westby@ubuntu.com-20100312113004-b0fop4bkycszdd0z
Tags: 0.96~rc1+dfsg-0ubuntu1
* New upstream RC - FFE (LP: #537636):
  - Add OfficialDatabaseOnly option to clamav-base.postinst.in
  - Add LocalSocketGroup option to clamav-base.postinst.in
  - Add LocalSocketMode option to clamav-base.postinst.in
  - Add CrossFilesystems option to clamav-base.postinst.in
  - Add ClamukoScannerCount option to clamav-base.postinst.in
  - Add BytecodeSecurity opiton to clamav-base.postinst.in
  - Add DetectionStatsHostID option to clamav-freshclam.postinst.in
  - Add Bytecode option to clamav-freshclam.postinst.in
  - Add MilterSocketGroup option to clamav-milter.postinst.in
  - Add MilterSocketMode option to clamav-milter.postinst.in
  - Add ReportHostname option to clamav-milter.postinst.in
  - Bump libclamav SO version to 6.1.0 in libclamav6.install
  - Drop clamdmon from clamav.examples (no longer shipped by upstream)
  - Drop libclamav.a from libclamav-dev.install (not built by upstream)
  - Update SO version for lintian override for libclamav6
  - Add new Bytecode Testing Tool, usr/bin/clambc, to clamav.install
  - Add build-depends on python and python-setuptools for new test suite
  - Update debian/copyright for the embedded copy of llvm (using the system
    llvm is not currently feasible)

Show diffs side-by-side

added added

removed removed

Lines of Context:
 
1
//===- InstCombineCompares.cpp --------------------------------------------===//
 
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 the visitICmp and visitFCmp functions.
 
11
//
 
12
//===----------------------------------------------------------------------===//
 
13
 
 
14
#include "InstCombine.h"
 
15
#include "llvm/IntrinsicInst.h"
 
16
#include "llvm/Analysis/InstructionSimplify.h"
 
17
#include "llvm/Analysis/MemoryBuiltins.h"
 
18
#include "llvm/Target/TargetData.h"
 
19
#include "llvm/Support/ConstantRange.h"
 
20
#include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
 
21
#include "llvm/Support/PatternMatch.h"
 
22
using namespace llvm;
 
23
using namespace PatternMatch;
 
24
 
 
25
/// AddOne - Add one to a ConstantInt
 
26
static Constant *AddOne(Constant *C) {
 
27
  return ConstantExpr::getAdd(C, ConstantInt::get(C->getType(), 1));
 
28
}
 
29
/// SubOne - Subtract one from a ConstantInt
 
30
static Constant *SubOne(ConstantInt *C) {
 
31
  return ConstantExpr::getSub(C,  ConstantInt::get(C->getType(), 1));
 
32
}
 
33
 
 
34
static ConstantInt *ExtractElement(Constant *V, Constant *Idx) {
 
35
  return cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getExtractElement(V, Idx));
 
36
}
 
37
 
 
38
static bool HasAddOverflow(ConstantInt *Result,
 
39
                           ConstantInt *In1, ConstantInt *In2,
 
40
                           bool IsSigned) {
 
41
  if (IsSigned)
 
42
    if (In2->getValue().isNegative())
 
43
      return Result->getValue().sgt(In1->getValue());
 
44
    else
 
45
      return Result->getValue().slt(In1->getValue());
 
46
  else
 
47
    return Result->getValue().ult(In1->getValue());
 
48
}
 
49
 
 
50
/// AddWithOverflow - Compute Result = In1+In2, returning true if the result
 
51
/// overflowed for this type.
 
52
static bool AddWithOverflow(Constant *&Result, Constant *In1,
 
53
                            Constant *In2, bool IsSigned = false) {
 
54
  Result = ConstantExpr::getAdd(In1, In2);
 
55
 
 
56
  if (const VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(In1->getType())) {
 
57
    for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
 
58
      Constant *Idx = ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(In1->getContext()), i);
 
59
      if (HasAddOverflow(ExtractElement(Result, Idx),
 
60
                         ExtractElement(In1, Idx),
 
61
                         ExtractElement(In2, Idx),
 
62
                         IsSigned))
 
63
        return true;
 
64
    }
 
65
    return false;
 
66
  }
 
67
 
 
68
  return HasAddOverflow(cast<ConstantInt>(Result),
 
69
                        cast<ConstantInt>(In1), cast<ConstantInt>(In2),
 
70
                        IsSigned);
 
71
}
 
72
 
 
73
static bool HasSubOverflow(ConstantInt *Result,
 
74
                           ConstantInt *In1, ConstantInt *In2,
 
75
                           bool IsSigned) {
 
76
  if (IsSigned)
 
77
    if (In2->getValue().isNegative())
 
78
      return Result->getValue().slt(In1->getValue());
 
79
    else
 
80
      return Result->getValue().sgt(In1->getValue());
 
81
  else
 
82
    return Result->getValue().ugt(In1->getValue());
 
83
}
 
84
 
 
85
/// SubWithOverflow - Compute Result = In1-In2, returning true if the result
 
86
/// overflowed for this type.
 
87
static bool SubWithOverflow(Constant *&Result, Constant *In1,
 
88
                            Constant *In2, bool IsSigned = false) {
 
89
  Result = ConstantExpr::getSub(In1, In2);
 
90
 
 
91
  if (const VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(In1->getType())) {
 
92
    for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
 
93
      Constant *Idx = ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(In1->getContext()), i);
 
94
      if (HasSubOverflow(ExtractElement(Result, Idx),
 
95
                         ExtractElement(In1, Idx),
 
96
                         ExtractElement(In2, Idx),
 
97
                         IsSigned))
 
98
        return true;
 
99
    }
 
100
    return false;
 
101
  }
 
102
 
 
103
  return HasSubOverflow(cast<ConstantInt>(Result),
 
104
                        cast<ConstantInt>(In1), cast<ConstantInt>(In2),
 
105
                        IsSigned);
 
106
}
 
107
 
 
108
/// isSignBitCheck - Given an exploded icmp instruction, return true if the
 
109
/// comparison only checks the sign bit.  If it only checks the sign bit, set
 
110
/// TrueIfSigned if the result of the comparison is true when the input value is
 
111
/// signed.
 
112
static bool isSignBitCheck(ICmpInst::Predicate pred, ConstantInt *RHS,
 
113
                           bool &TrueIfSigned) {
 
114
  switch (pred) {
 
115
  case ICmpInst::ICMP_SLT:   // True if LHS s< 0
 
116
    TrueIfSigned = true;
 
117
    return RHS->isZero();
 
118
  case ICmpInst::ICMP_SLE:   // True if LHS s<= RHS and RHS == -1
 
119
    TrueIfSigned = true;
 
120
    return RHS->isAllOnesValue();
 
121
  case ICmpInst::ICMP_SGT:   // True if LHS s> -1
 
122
    TrueIfSigned = false;
 
123
    return RHS->isAllOnesValue();
 
124
  case ICmpInst::ICMP_UGT:
 
125
    // True if LHS u> RHS and RHS == high-bit-mask - 1
 
126
    TrueIfSigned = true;
 
127
    return RHS->getValue() ==
 
128
      APInt::getSignedMaxValue(RHS->getType()->getPrimitiveSizeInBits());
 
129
  case ICmpInst::ICMP_UGE: 
 
130
    // True if LHS u>= RHS and RHS == high-bit-mask (2^7, 2^15, 2^31, etc)
 
131
    TrueIfSigned = true;
 
132
    return RHS->getValue().isSignBit();
 
133
  default:
 
134
    return false;
 
135
  }
 
136
}
 
137
 
 
138
// isHighOnes - Return true if the constant is of the form 1+0+.
 
139
// This is the same as lowones(~X).
 
140
static bool isHighOnes(const ConstantInt *CI) {
 
141
  return (~CI->getValue() + 1).isPowerOf2();
 
142
}
 
143
 
 
144
/// ComputeSignedMinMaxValuesFromKnownBits - Given a signed integer type and a 
 
145
/// set of known zero and one bits, compute the maximum and minimum values that
 
146
/// could have the specified known zero and known one bits, returning them in
 
147
/// min/max.
 
148
static void ComputeSignedMinMaxValuesFromKnownBits(const APInt& KnownZero,
 
149
                                                   const APInt& KnownOne,
 
150
                                                   APInt& Min, APInt& Max) {
 
151
  assert(KnownZero.getBitWidth() == KnownOne.getBitWidth() &&
 
152
         KnownZero.getBitWidth() == Min.getBitWidth() &&
 
153
         KnownZero.getBitWidth() == Max.getBitWidth() &&
 
154
         "KnownZero, KnownOne and Min, Max must have equal bitwidth.");
 
155
  APInt UnknownBits = ~(KnownZero|KnownOne);
 
156
 
 
157
  // The minimum value is when all unknown bits are zeros, EXCEPT for the sign
 
158
  // bit if it is unknown.
 
159
  Min = KnownOne;
 
160
  Max = KnownOne|UnknownBits;
 
161
  
 
162
  if (UnknownBits.isNegative()) { // Sign bit is unknown
 
163
    Min.set(Min.getBitWidth()-1);
 
164
    Max.clear(Max.getBitWidth()-1);
 
165
  }
 
166
}
 
167
 
 
168
// ComputeUnsignedMinMaxValuesFromKnownBits - Given an unsigned integer type and
 
169
// a set of known zero and one bits, compute the maximum and minimum values that
 
170
// could have the specified known zero and known one bits, returning them in
 
171
// min/max.
 
172
static void ComputeUnsignedMinMaxValuesFromKnownBits(const APInt &KnownZero,
 
173
                                                     const APInt &KnownOne,
 
174
                                                     APInt &Min, APInt &Max) {
 
175
  assert(KnownZero.getBitWidth() == KnownOne.getBitWidth() &&
 
176
         KnownZero.getBitWidth() == Min.getBitWidth() &&
 
177
         KnownZero.getBitWidth() == Max.getBitWidth() &&
 
178
         "Ty, KnownZero, KnownOne and Min, Max must have equal bitwidth.");
 
179
  APInt UnknownBits = ~(KnownZero|KnownOne);
 
180
  
 
181
  // The minimum value is when the unknown bits are all zeros.
 
182
  Min = KnownOne;
 
183
  // The maximum value is when the unknown bits are all ones.
 
184
  Max = KnownOne|UnknownBits;
 
185
}
 
186
 
 
187
 
 
188
 
 
189
/// FoldCmpLoadFromIndexedGlobal - Called we see this pattern:
 
190
///   cmp pred (load (gep GV, ...)), cmpcst
 
191
/// where GV is a global variable with a constant initializer.  Try to simplify
 
192
/// this into some simple computation that does not need the load.  For example
 
193
/// we can optimize "icmp eq (load (gep "foo", 0, i)), 0" into "icmp eq i, 3".
 
194
///
 
195
/// If AndCst is non-null, then the loaded value is masked with that constant
 
196
/// before doing the comparison.  This handles cases like "A[i]&4 == 0".
 
197
Instruction *InstCombiner::
 
198
FoldCmpLoadFromIndexedGlobal(GetElementPtrInst *GEP, GlobalVariable *GV,
 
199
                             CmpInst &ICI, ConstantInt *AndCst) {
 
200
  // We need TD information to know the pointer size unless this is inbounds.
 
201
  if (!GEP->isInBounds() && TD == 0) return 0;
 
202
  
 
203
  ConstantArray *Init = dyn_cast<ConstantArray>(GV->getInitializer());
 
204
  if (Init == 0 || Init->getNumOperands() > 1024) return 0;
 
205
  
 
206
  // There are many forms of this optimization we can handle, for now, just do
 
207
  // the simple index into a single-dimensional array.
 
208
  //
 
209
  // Require: GEP GV, 0, i {{, constant indices}}
 
210
  if (GEP->getNumOperands() < 3 ||
 
211
      !isa<ConstantInt>(GEP->getOperand(1)) ||
 
212
      !cast<ConstantInt>(GEP->getOperand(1))->isZero() ||
 
213
      isa<Constant>(GEP->getOperand(2)))
 
214
    return 0;
 
215
 
 
216
  // Check that indices after the variable are constants and in-range for the
 
217
  // type they index.  Collect the indices.  This is typically for arrays of
 
218
  // structs.
 
219
  SmallVector<unsigned, 4> LaterIndices;
 
220
  
 
221
  const Type *EltTy = cast<ArrayType>(Init->getType())->getElementType();
 
222
  for (unsigned i = 3, e = GEP->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 
223
    ConstantInt *Idx = dyn_cast<ConstantInt>(GEP->getOperand(i));
 
224
    if (Idx == 0) return 0;  // Variable index.
 
225
    
 
226
    uint64_t IdxVal = Idx->getZExtValue();
 
227
    if ((unsigned)IdxVal != IdxVal) return 0; // Too large array index.
 
228
    
 
229
    if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(EltTy))
 
230
      EltTy = STy->getElementType(IdxVal);
 
231
    else if (const ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(EltTy)) {
 
232
      if (IdxVal >= ATy->getNumElements()) return 0;
 
233
      EltTy = ATy->getElementType();
 
234
    } else {
 
235
      return 0; // Unknown type.
 
236
    }
 
237
    
 
238
    LaterIndices.push_back(IdxVal);
 
239
  }
 
240
  
 
241
  enum { Overdefined = -3, Undefined = -2 };
 
242
 
 
243
  // Variables for our state machines.
 
244
  
 
245
  // FirstTrueElement/SecondTrueElement - Used to emit a comparison of the form
 
246
  // "i == 47 | i == 87", where 47 is the first index the condition is true for,
 
247
  // and 87 is the second (and last) index.  FirstTrueElement is -2 when
 
248
  // undefined, otherwise set to the first true element.  SecondTrueElement is
 
249
  // -2 when undefined, -3 when overdefined and >= 0 when that index is true.
 
250
  int FirstTrueElement = Undefined, SecondTrueElement = Undefined;
 
251
 
 
252
  // FirstFalseElement/SecondFalseElement - Used to emit a comparison of the
 
253
  // form "i != 47 & i != 87".  Same state transitions as for true elements.
 
254
  int FirstFalseElement = Undefined, SecondFalseElement = Undefined;
 
255
  
 
256
  /// TrueRangeEnd/FalseRangeEnd - In conjunction with First*Element, these
 
257
  /// define a state machine that triggers for ranges of values that the index
 
258
  /// is true or false for.  This triggers on things like "abbbbc"[i] == 'b'.
 
259
  /// This is -2 when undefined, -3 when overdefined, and otherwise the last
 
260
  /// index in the range (inclusive).  We use -2 for undefined here because we
 
261
  /// use relative comparisons and don't want 0-1 to match -1.
 
262
  int TrueRangeEnd = Undefined, FalseRangeEnd = Undefined;
 
263
  
 
264
  // MagicBitvector - This is a magic bitvector where we set a bit if the
 
265
  // comparison is true for element 'i'.  If there are 64 elements or less in
 
266
  // the array, this will fully represent all the comparison results.
 
267
  uint64_t MagicBitvector = 0;
 
268
  
 
269
  
 
270
  // Scan the array and see if one of our patterns matches.
 
271
  Constant *CompareRHS = cast<Constant>(ICI.getOperand(1));
 
272
  for (unsigned i = 0, e = Init->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 
273
    Constant *Elt = Init->getOperand(i);
 
274
    
 
275
    // If this is indexing an array of structures, get the structure element.
 
276
    if (!LaterIndices.empty())
 
277
      Elt = ConstantExpr::getExtractValue(Elt, LaterIndices.data(),
 
278
                                          LaterIndices.size());
 
279
    
 
280
    // If the element is masked, handle it.
 
281
    if (AndCst) Elt = ConstantExpr::getAnd(Elt, AndCst);
 
282
    
 
283
    // Find out if the comparison would be true or false for the i'th element.
 
284
    Constant *C = ConstantFoldCompareInstOperands(ICI.getPredicate(), Elt,
 
285
                                                  CompareRHS, TD);
 
286
    // If the result is undef for this element, ignore it.
 
287
    if (isa<UndefValue>(C)) {
 
288
      // Extend range state machines to cover this element in case there is an
 
289
      // undef in the middle of the range.
 
290
      if (TrueRangeEnd == (int)i-1)
 
291
        TrueRangeEnd = i;
 
292
      if (FalseRangeEnd == (int)i-1)
 
293
        FalseRangeEnd = i;
 
294
      continue;
 
295
    }
 
296
    
 
297
    // If we can't compute the result for any of the elements, we have to give
 
298
    // up evaluating the entire conditional.
 
299
    if (!isa<ConstantInt>(C)) return 0;
 
300
    
 
301
    // Otherwise, we know if the comparison is true or false for this element,
 
302
    // update our state machines.
 
303
    bool IsTrueForElt = !cast<ConstantInt>(C)->isZero();
 
304
    
 
305
    // State machine for single/double/range index comparison.
 
306
    if (IsTrueForElt) {
 
307
      // Update the TrueElement state machine.
 
308
      if (FirstTrueElement == Undefined)
 
309
        FirstTrueElement = TrueRangeEnd = i;  // First true element.
 
310
      else {
 
311
        // Update double-compare state machine.
 
312
        if (SecondTrueElement == Undefined)
 
313
          SecondTrueElement = i;
 
314
        else
 
315
          SecondTrueElement = Overdefined;
 
316
        
 
317
        // Update range state machine.
 
318
        if (TrueRangeEnd == (int)i-1)
 
319
          TrueRangeEnd = i;
 
320
        else
 
321
          TrueRangeEnd = Overdefined;
 
322
      }
 
323
    } else {
 
324
      // Update the FalseElement state machine.
 
325
      if (FirstFalseElement == Undefined)
 
326
        FirstFalseElement = FalseRangeEnd = i; // First false element.
 
327
      else {
 
328
        // Update double-compare state machine.
 
329
        if (SecondFalseElement == Undefined)
 
330
          SecondFalseElement = i;
 
331
        else
 
332
          SecondFalseElement = Overdefined;
 
333
        
 
334
        // Update range state machine.
 
335
        if (FalseRangeEnd == (int)i-1)
 
336
          FalseRangeEnd = i;
 
337
        else
 
338
          FalseRangeEnd = Overdefined;
 
339
      }
 
340
    }
 
341
    
 
342
    
 
343
    // If this element is in range, update our magic bitvector.
 
344
    if (i < 64 && IsTrueForElt)
 
345
      MagicBitvector |= 1ULL << i;
 
346
    
 
347
    // If all of our states become overdefined, bail out early.  Since the
 
348
    // predicate is expensive, only check it every 8 elements.  This is only
 
349
    // really useful for really huge arrays.
 
350
    if ((i & 8) == 0 && i >= 64 && SecondTrueElement == Overdefined &&
 
351
        SecondFalseElement == Overdefined && TrueRangeEnd == Overdefined &&
 
352
        FalseRangeEnd == Overdefined)
 
353
      return 0;
 
354
  }
 
355
 
 
356
  // Now that we've scanned the entire array, emit our new comparison(s).  We
 
357
  // order the state machines in complexity of the generated code.
 
358
  Value *Idx = GEP->getOperand(2);
 
359
 
 
360
  // If the index is larger than the pointer size of the target, truncate the
 
361
  // index down like the GEP would do implicitly.  We don't have to do this for
 
362
  // an inbounds GEP because the index can't be out of range.
 
363
  if (!GEP->isInBounds() &&
 
364
      Idx->getType()->getPrimitiveSizeInBits() > TD->getPointerSizeInBits())
 
365
    Idx = Builder->CreateTrunc(Idx, TD->getIntPtrType(Idx->getContext()));
 
366
  
 
367
  // If the comparison is only true for one or two elements, emit direct
 
368
  // comparisons.
 
369
  if (SecondTrueElement != Overdefined) {
 
370
    // None true -> false.
 
371
    if (FirstTrueElement == Undefined)
 
372
      return ReplaceInstUsesWith(ICI, ConstantInt::getFalse(GEP->getContext()));
 
373
    
 
374
    Value *FirstTrueIdx = ConstantInt::get(Idx->getType(), FirstTrueElement);
 
375
    
 
376
    // True for one element -> 'i == 47'.
 
377
    if (SecondTrueElement == Undefined)
 
378
      return new ICmpInst(ICmpInst::ICMP_EQ, Idx, FirstTrueIdx);
 
379
    
 
380
    // True for two elements -> 'i == 47 | i == 72'.
 
381
    Value *C1 = Builder->CreateICmpEQ(Idx, FirstTrueIdx);
 
382
    Value *SecondTrueIdx = ConstantInt::get(Idx->getType(), SecondTrueElement);
 
383
    Value *C2 = Builder->CreateICmpEQ(Idx, SecondTrueIdx);
 
384
    return BinaryOperator::CreateOr(C1, C2);
 
385
  }
 
386
 
 
387
  // If the comparison is only false for one or two elements, emit direct
 
388
  // comparisons.
 
389
  if (SecondFalseElement != Overdefined) {
 
390
    // None false -> true.
 
391
    if (FirstFalseElement == Undefined)
 
392
      return ReplaceInstUsesWith(ICI, ConstantInt::getTrue(GEP->getContext()));
 
393
    
 
394
    Value *FirstFalseIdx = ConstantInt::get(Idx->getType(), FirstFalseElement);
 
395
 
 
396
    // False for one element -> 'i != 47'.
 
397
    if (SecondFalseElement == Undefined)
 
398
      return new ICmpInst(ICmpInst::ICMP_NE, Idx, FirstFalseIdx);
 
399
     
 
400
    // False for two elements -> 'i != 47 & i != 72'.
 
401
    Value *C1 = Builder->CreateICmpNE(Idx, FirstFalseIdx);
 
402
    Value *SecondFalseIdx = ConstantInt::get(Idx->getType(),SecondFalseElement);
 
403
    Value *C2 = Builder->CreateICmpNE(Idx, SecondFalseIdx);
 
404
    return BinaryOperator::CreateAnd(C1, C2);
 
405
  }
 
406
  
 
407
  // If the comparison can be replaced with a range comparison for the elements
 
408
  // where it is true, emit the range check.
 
409
  if (TrueRangeEnd != Overdefined) {
 
410
    assert(TrueRangeEnd != FirstTrueElement && "Should emit single compare");
 
411
    
 
412
    // Generate (i-FirstTrue) <u (TrueRangeEnd-FirstTrue+1).
 
413
    if (FirstTrueElement) {
 
414
      Value *Offs = ConstantInt::get(Idx->getType(), -FirstTrueElement);
 
415
      Idx = Builder->CreateAdd(Idx, Offs);
 
416
    }
 
417
    
 
418
    Value *End = ConstantInt::get(Idx->getType(),
 
419
                                  TrueRangeEnd-FirstTrueElement+1);
 
420
    return new ICmpInst(ICmpInst::ICMP_ULT, Idx, End);
 
421
  }
 
422
  
 
423
  // False range check.
 
424
  if (FalseRangeEnd != Overdefined) {
 
425
    assert(FalseRangeEnd != FirstFalseElement && "Should emit single compare");
 
426
    // Generate (i-FirstFalse) >u (FalseRangeEnd-FirstFalse).
 
427
    if (FirstFalseElement) {
 
428
      Value *Offs = ConstantInt::get(Idx->getType(), -FirstFalseElement);
 
429
      Idx = Builder->CreateAdd(Idx, Offs);
 
430
    }
 
431
    
 
432
    Value *End = ConstantInt::get(Idx->getType(),
 
433
                                  FalseRangeEnd-FirstFalseElement);
 
434
    return new ICmpInst(ICmpInst::ICMP_UGT, Idx, End);
 
435
  }
 
436
  
 
437
  
 
438
  // If a 32-bit or 64-bit magic bitvector captures the entire comparison state
 
439
  // of this load, replace it with computation that does:
 
440
  //   ((magic_cst >> i) & 1) != 0
 
441
  if (Init->getNumOperands() <= 32 ||
 
442
      (TD && Init->getNumOperands() <= 64 && TD->isLegalInteger(64))) {
 
443
    const Type *Ty;
 
444
    if (Init->getNumOperands() <= 32)
 
445
      Ty = Type::getInt32Ty(Init->getContext());
 
446
    else
 
447
      Ty = Type::getInt64Ty(Init->getContext());
 
448
    Value *V = Builder->CreateIntCast(Idx, Ty, false);
 
449
    V = Builder->CreateLShr(ConstantInt::get(Ty, MagicBitvector), V);
 
450
    V = Builder->CreateAnd(ConstantInt::get(Ty, 1), V);
 
451
    return new ICmpInst(ICmpInst::ICMP_NE, V, ConstantInt::get(Ty, 0));
 
452
  }
 
453
  
 
454
  return 0;
 
455
}
 
456
 
 
457
 
 
458
/// EvaluateGEPOffsetExpression - Return a value that can be used to compare
 
459
/// the *offset* implied by a GEP to zero.  For example, if we have &A[i], we
 
460
/// want to return 'i' for "icmp ne i, 0".  Note that, in general, indices can
 
461
/// be complex, and scales are involved.  The above expression would also be
 
462
/// legal to codegen as "icmp ne (i*4), 0" (assuming A is a pointer to i32).
 
463
/// This later form is less amenable to optimization though, and we are allowed
 
464
/// to generate the first by knowing that pointer arithmetic doesn't overflow.
 
465
///
 
466
/// If we can't emit an optimized form for this expression, this returns null.
 
467
/// 
 
468
static Value *EvaluateGEPOffsetExpression(User *GEP, Instruction &I,
 
469
                                          InstCombiner &IC) {
 
470
  TargetData &TD = *IC.getTargetData();
 
471
  gep_type_iterator GTI = gep_type_begin(GEP);
 
472
  
 
473
  // Check to see if this gep only has a single variable index.  If so, and if
 
474
  // any constant indices are a multiple of its scale, then we can compute this
 
475
  // in terms of the scale of the variable index.  For example, if the GEP
 
476
  // implies an offset of "12 + i*4", then we can codegen this as "3 + i",
 
477
  // because the expression will cross zero at the same point.
 
478
  unsigned i, e = GEP->getNumOperands();
 
479
  int64_t Offset = 0;
 
480
  for (i = 1; i != e; ++i, ++GTI) {
 
481
    if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(GEP->getOperand(i))) {
 
482
      // Compute the aggregate offset of constant indices.
 
483
      if (CI->isZero()) continue;
 
484
      
 
485
      // Handle a struct index, which adds its field offset to the pointer.
 
486
      if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(*GTI)) {
 
487
        Offset += TD.getStructLayout(STy)->getElementOffset(CI->getZExtValue());
 
488
      } else {
 
489
        uint64_t Size = TD.getTypeAllocSize(GTI.getIndexedType());
 
490
        Offset += Size*CI->getSExtValue();
 
491
      }
 
492
    } else {
 
493
      // Found our variable index.
 
494
      break;
 
495
    }
 
496
  }
 
497
  
 
498
  // If there are no variable indices, we must have a constant offset, just
 
499
  // evaluate it the general way.
 
500
  if (i == e) return 0;
 
501
  
 
502
  Value *VariableIdx = GEP->getOperand(i);
 
503
  // Determine the scale factor of the variable element.  For example, this is
 
504
  // 4 if the variable index is into an array of i32.
 
505
  uint64_t VariableScale = TD.getTypeAllocSize(GTI.getIndexedType());
 
506
  
 
507
  // Verify that there are no other variable indices.  If so, emit the hard way.
 
508
  for (++i, ++GTI; i != e; ++i, ++GTI) {
 
509
    ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(GEP->getOperand(i));
 
510
    if (!CI) return 0;
 
511
    
 
512
    // Compute the aggregate offset of constant indices.
 
513
    if (CI->isZero()) continue;
 
514
    
 
515
    // Handle a struct index, which adds its field offset to the pointer.
 
516
    if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(*GTI)) {
 
517
      Offset += TD.getStructLayout(STy)->getElementOffset(CI->getZExtValue());
 
518
    } else {
 
519
      uint64_t Size = TD.getTypeAllocSize(GTI.getIndexedType());
 
520
      Offset += Size*CI->getSExtValue();
 
521
    }
 
522
  }
 
523
  
 
524
  // Okay, we know we have a single variable index, which must be a
 
525
  // pointer/array/vector index.  If there is no offset, life is simple, return
 
526
  // the index.
 
527
  unsigned IntPtrWidth = TD.getPointerSizeInBits();
 
528
  if (Offset == 0) {
 
529
    // Cast to intptrty in case a truncation occurs.  If an extension is needed,
 
530
    // we don't need to bother extending: the extension won't affect where the
 
531
    // computation crosses zero.
 
532
    if (VariableIdx->getType()->getPrimitiveSizeInBits() > IntPtrWidth)
 
533
      VariableIdx = new TruncInst(VariableIdx, 
 
534
                                  TD.getIntPtrType(VariableIdx->getContext()),
 
535
                                  VariableIdx->getName(), &I);
 
536
    return VariableIdx;
 
537
  }
 
538
  
 
539
  // Otherwise, there is an index.  The computation we will do will be modulo
 
540
  // the pointer size, so get it.
 
541
  uint64_t PtrSizeMask = ~0ULL >> (64-IntPtrWidth);
 
542
  
 
543
  Offset &= PtrSizeMask;
 
544
  VariableScale &= PtrSizeMask;
 
545
  
 
546
  // To do this transformation, any constant index must be a multiple of the
 
547
  // variable scale factor.  For example, we can evaluate "12 + 4*i" as "3 + i",
 
548
  // but we can't evaluate "10 + 3*i" in terms of i.  Check that the offset is a
 
549
  // multiple of the variable scale.
 
550
  int64_t NewOffs = Offset / (int64_t)VariableScale;
 
551
  if (Offset != NewOffs*(int64_t)VariableScale)
 
552
    return 0;
 
553
  
 
554
  // Okay, we can do this evaluation.  Start by converting the index to intptr.
 
555
  const Type *IntPtrTy = TD.getIntPtrType(VariableIdx->getContext());
 
556
  if (VariableIdx->getType() != IntPtrTy)
 
557
    VariableIdx = CastInst::CreateIntegerCast(VariableIdx, IntPtrTy,
 
558
                                              true /*SExt*/, 
 
559
                                              VariableIdx->getName(), &I);
 
560
  Constant *OffsetVal = ConstantInt::get(IntPtrTy, NewOffs);
 
561
  return BinaryOperator::CreateAdd(VariableIdx, OffsetVal, "offset", &I);
 
562
}
 
563
 
 
564
/// FoldGEPICmp - Fold comparisons between a GEP instruction and something
 
565
/// else.  At this point we know that the GEP is on the LHS of the comparison.
 
566
Instruction *InstCombiner::FoldGEPICmp(GEPOperator *GEPLHS, Value *RHS,
 
567
                                       ICmpInst::Predicate Cond,
 
568
                                       Instruction &I) {
 
569
  // Look through bitcasts.
 
570
  if (BitCastInst *BCI = dyn_cast<BitCastInst>(RHS))
 
571
    RHS = BCI->getOperand(0);
 
572
 
 
573
  Value *PtrBase = GEPLHS->getOperand(0);
 
574
  if (TD && PtrBase == RHS && GEPLHS->isInBounds()) {
 
575
    // ((gep Ptr, OFFSET) cmp Ptr)   ---> (OFFSET cmp 0).
 
576
    // This transformation (ignoring the base and scales) is valid because we
 
577
    // know pointers can't overflow since the gep is inbounds.  See if we can
 
578
    // output an optimized form.
 
579
    Value *Offset = EvaluateGEPOffsetExpression(GEPLHS, I, *this);
 
580
    
 
581
    // If not, synthesize the offset the hard way.
 
582
    if (Offset == 0)
 
583
      Offset = EmitGEPOffset(GEPLHS);
 
584
    return new ICmpInst(ICmpInst::getSignedPredicate(Cond), Offset,
 
585
                        Constant::getNullValue(Offset->getType()));
 
586
  } else if (GEPOperator *GEPRHS = dyn_cast<GEPOperator>(RHS)) {
 
587
    // If the base pointers are different, but the indices are the same, just
 
588
    // compare the base pointer.
 
589
    if (PtrBase != GEPRHS->getOperand(0)) {
 
590
      bool IndicesTheSame = GEPLHS->getNumOperands()==GEPRHS->getNumOperands();
 
591
      IndicesTheSame &= GEPLHS->getOperand(0)->getType() ==
 
592
                        GEPRHS->getOperand(0)->getType();
 
593
      if (IndicesTheSame)
 
594
        for (unsigned i = 1, e = GEPLHS->getNumOperands(); i != e; ++i)
 
595
          if (GEPLHS->getOperand(i) != GEPRHS->getOperand(i)) {
 
596
            IndicesTheSame = false;
 
597
            break;
 
598
          }
 
599
 
 
600
      // If all indices are the same, just compare the base pointers.
 
601
      if (IndicesTheSame)
 
602
        return new ICmpInst(ICmpInst::getSignedPredicate(Cond),
 
603
                            GEPLHS->getOperand(0), GEPRHS->getOperand(0));
 
604
 
 
605
      // Otherwise, the base pointers are different and the indices are
 
606
      // different, bail out.
 
607
      return 0;
 
608
    }
 
609
 
 
610
    // If one of the GEPs has all zero indices, recurse.
 
611
    bool AllZeros = true;
 
612
    for (unsigned i = 1, e = GEPLHS->getNumOperands(); i != e; ++i)
 
613
      if (!isa<Constant>(GEPLHS->getOperand(i)) ||
 
614
          !cast<Constant>(GEPLHS->getOperand(i))->isNullValue()) {
 
615
        AllZeros = false;
 
616
        break;
 
617
      }
 
618
    if (AllZeros)
 
619
      return FoldGEPICmp(GEPRHS, GEPLHS->getOperand(0),
 
620
                          ICmpInst::getSwappedPredicate(Cond), I);
 
621
 
 
622
    // If the other GEP has all zero indices, recurse.
 
623
    AllZeros = true;
 
624
    for (unsigned i = 1, e = GEPRHS->getNumOperands(); i != e; ++i)
 
625
      if (!isa<Constant>(GEPRHS->getOperand(i)) ||
 
626
          !cast<Constant>(GEPRHS->getOperand(i))->isNullValue()) {
 
627
        AllZeros = false;
 
628
        break;
 
629
      }
 
630
    if (AllZeros)
 
631
      return FoldGEPICmp(GEPLHS, GEPRHS->getOperand(0), Cond, I);
 
632
 
 
633
    if (GEPLHS->getNumOperands() == GEPRHS->getNumOperands()) {
 
634
      // If the GEPs only differ by one index, compare it.
 
635
      unsigned NumDifferences = 0;  // Keep track of # differences.
 
636
      unsigned DiffOperand = 0;     // The operand that differs.
 
637
      for (unsigned i = 1, e = GEPRHS->getNumOperands(); i != e; ++i)
 
638
        if (GEPLHS->getOperand(i) != GEPRHS->getOperand(i)) {
 
639
          if (GEPLHS->getOperand(i)->getType()->getPrimitiveSizeInBits() !=
 
640
                   GEPRHS->getOperand(i)->getType()->getPrimitiveSizeInBits()) {
 
641
            // Irreconcilable differences.
 
642
            NumDifferences = 2;
 
643
            break;
 
644
          } else {
 
645
            if (NumDifferences++) break;
 
646
            DiffOperand = i;
 
647
          }
 
648
        }
 
649
 
 
650
      if (NumDifferences == 0)   // SAME GEP?
 
651
        return ReplaceInstUsesWith(I, // No comparison is needed here.
 
652
                               ConstantInt::get(Type::getInt1Ty(I.getContext()),
 
653
                                             ICmpInst::isTrueWhenEqual(Cond)));
 
654
 
 
655
      else if (NumDifferences == 1) {
 
656
        Value *LHSV = GEPLHS->getOperand(DiffOperand);
 
657
        Value *RHSV = GEPRHS->getOperand(DiffOperand);
 
658
        // Make sure we do a signed comparison here.
 
659
        return new ICmpInst(ICmpInst::getSignedPredicate(Cond), LHSV, RHSV);
 
660
      }
 
661
    }
 
662
 
 
663
    // Only lower this if the icmp is the only user of the GEP or if we expect
 
664
    // the result to fold to a constant!
 
665
    if (TD &&
 
666
        (isa<ConstantExpr>(GEPLHS) || GEPLHS->hasOneUse()) &&
 
667
        (isa<ConstantExpr>(GEPRHS) || GEPRHS->hasOneUse())) {
 
668
      // ((gep Ptr, OFFSET1) cmp (gep Ptr, OFFSET2)  --->  (OFFSET1 cmp OFFSET2)
 
669
      Value *L = EmitGEPOffset(GEPLHS);
 
670
      Value *R = EmitGEPOffset(GEPRHS);
 
671
      return new ICmpInst(ICmpInst::getSignedPredicate(Cond), L, R);
 
672
    }
 
673
  }
 
674
  return 0;
 
675
}
 
676
 
 
677
/// FoldICmpAddOpCst - Fold "icmp pred (X+CI), X".
 
678
Instruction *InstCombiner::FoldICmpAddOpCst(ICmpInst &ICI,
 
679
                                            Value *X, ConstantInt *CI,
 
680
                                            ICmpInst::Predicate Pred,
 
681
                                            Value *TheAdd) {
 
682
  // If we have X+0, exit early (simplifying logic below) and let it get folded
 
683
  // elsewhere.   icmp X+0, X  -> icmp X, X
 
684
  if (CI->isZero()) {
 
685
    bool isTrue = ICmpInst::isTrueWhenEqual(Pred);
 
686
    return ReplaceInstUsesWith(ICI, ConstantInt::get(ICI.getType(), isTrue));
 
687
  }
 
688
  
 
689
  // (X+4) == X -> false.
 
690
  if (Pred == ICmpInst::ICMP_EQ)
 
691
    return ReplaceInstUsesWith(ICI, ConstantInt::getFalse(X->getContext()));
 
692
 
 
693
  // (X+4) != X -> true.
 
694
  if (Pred == ICmpInst::ICMP_NE)
 
695
    return ReplaceInstUsesWith(ICI, ConstantInt::getTrue(X->getContext()));
 
696
 
 
697
  // If this is an instruction (as opposed to constantexpr) get NUW/NSW info.
 
698
  bool isNUW = false, isNSW = false;
 
699
  if (BinaryOperator *Add = dyn_cast<BinaryOperator>(TheAdd)) {
 
700
    isNUW = Add->hasNoUnsignedWrap();
 
701
    isNSW = Add->hasNoSignedWrap();
 
702
  }      
 
703
  
 
704
  // From this point on, we know that (X+C <= X) --> (X+C < X) because C != 0,
 
705
  // so the values can never be equal.  Similiarly for all other "or equals"
 
706
  // operators.
 
707
  
 
708
  // (X+1) <u X        --> X >u (MAXUINT-1)        --> X == 255
 
709
  // (X+2) <u X        --> X >u (MAXUINT-2)        --> X > 253
 
710
  // (X+MAXUINT) <u X  --> X >u (MAXUINT-MAXUINT)  --> X != 0
 
711
  if (Pred == ICmpInst::ICMP_ULT || Pred == ICmpInst::ICMP_ULE) {
 
712
    // If this is an NUW add, then this is always false.
 
713
    if (isNUW)
 
714
      return ReplaceInstUsesWith(ICI, ConstantInt::getFalse(X->getContext())); 
 
715
    
 
716
    Value *R = 
 
717
      ConstantExpr::getSub(ConstantInt::getAllOnesValue(CI->getType()), CI);
 
718
    return new ICmpInst(ICmpInst::ICMP_UGT, X, R);
 
719
  }
 
720
  
 
721
  // (X+1) >u X        --> X <u (0-1)        --> X != 255
 
722
  // (X+2) >u X        --> X <u (0-2)        --> X <u 254
 
723
  // (X+MAXUINT) >u X  --> X <u (0-MAXUINT)  --> X <u 1  --> X == 0
 
724
  if (Pred == ICmpInst::ICMP_UGT || Pred == ICmpInst::ICMP_UGE) {
 
725
    // If this is an NUW add, then this is always true.
 
726
    if (isNUW)
 
727
      return ReplaceInstUsesWith(ICI, ConstantInt::getTrue(X->getContext())); 
 
728
    return new ICmpInst(ICmpInst::ICMP_ULT, X, ConstantExpr::getNeg(CI));
 
729
  }
 
730
  
 
731
  unsigned BitWidth = CI->getType()->getPrimitiveSizeInBits();
 
732
  ConstantInt *SMax = ConstantInt::get(X->getContext(),
 
733
                                       APInt::getSignedMaxValue(BitWidth));
 
734
 
 
735
  // (X+ 1) <s X       --> X >s (MAXSINT-1)          --> X == 127
 
736
  // (X+ 2) <s X       --> X >s (MAXSINT-2)          --> X >s 125
 
737
  // (X+MAXSINT) <s X  --> X >s (MAXSINT-MAXSINT)    --> X >s 0
 
738
  // (X+MINSINT) <s X  --> X >s (MAXSINT-MINSINT)    --> X >s -1
 
739
  // (X+ -2) <s X      --> X >s (MAXSINT- -2)        --> X >s 126
 
740
  // (X+ -1) <s X      --> X >s (MAXSINT- -1)        --> X != 127
 
741
  if (Pred == ICmpInst::ICMP_SLT || Pred == ICmpInst::ICMP_SLE) {
 
742
    // If this is an NSW add, then we have two cases: if the constant is
 
743
    // positive, then this is always false, if negative, this is always true.
 
744
    if (isNSW) {
 
745
      bool isTrue = CI->getValue().isNegative();
 
746
      return ReplaceInstUsesWith(ICI, ConstantInt::get(ICI.getType(), isTrue));
 
747
    }
 
748
    
 
749
    return new ICmpInst(ICmpInst::ICMP_SGT, X, ConstantExpr::getSub(SMax, CI));
 
750
  }
 
751
  
 
752
  // (X+ 1) >s X       --> X <s (MAXSINT-(1-1))       --> X != 127
 
753
  // (X+ 2) >s X       --> X <s (MAXSINT-(2-1))       --> X <s 126
 
754
  // (X+MAXSINT) >s X  --> X <s (MAXSINT-(MAXSINT-1)) --> X <s 1
 
755
  // (X+MINSINT) >s X  --> X <s (MAXSINT-(MINSINT-1)) --> X <s -2
 
756
  // (X+ -2) >s X      --> X <s (MAXSINT-(-2-1))      --> X <s -126
 
757
  // (X+ -1) >s X      --> X <s (MAXSINT-(-1-1))      --> X == -128
 
758
  
 
759
  // If this is an NSW add, then we have two cases: if the constant is
 
760
  // positive, then this is always true, if negative, this is always false.
 
761
  if (isNSW) {
 
762
    bool isTrue = !CI->getValue().isNegative();
 
763
    return ReplaceInstUsesWith(ICI, ConstantInt::get(ICI.getType(), isTrue));
 
764
  }
 
765
  
 
766
  assert(Pred == ICmpInst::ICMP_SGT || Pred == ICmpInst::ICMP_SGE);
 
767
  Constant *C = ConstantInt::get(X->getContext(), CI->getValue()-1);
 
768
  return new ICmpInst(ICmpInst::ICMP_SLT, X, ConstantExpr::getSub(SMax, C));
 
769
}
 
770
 
 
771
/// FoldICmpDivCst - Fold "icmp pred, ([su]div X, DivRHS), CmpRHS" where DivRHS
 
772
/// and CmpRHS are both known to be integer constants.
 
773
Instruction *InstCombiner::FoldICmpDivCst(ICmpInst &ICI, BinaryOperator *DivI,
 
774
                                          ConstantInt *DivRHS) {
 
775
  ConstantInt *CmpRHS = cast<ConstantInt>(ICI.getOperand(1));
 
776
  const APInt &CmpRHSV = CmpRHS->getValue();
 
777
  
 
778
  // FIXME: If the operand types don't match the type of the divide 
 
779
  // then don't attempt this transform. The code below doesn't have the
 
780
  // logic to deal with a signed divide and an unsigned compare (and
 
781
  // vice versa). This is because (x /s C1) <s C2  produces different 
 
782
  // results than (x /s C1) <u C2 or (x /u C1) <s C2 or even
 
783
  // (x /u C1) <u C2.  Simply casting the operands and result won't 
 
784
  // work. :(  The if statement below tests that condition and bails 
 
785
  // if it finds it. 
 
786
  bool DivIsSigned = DivI->getOpcode() == Instruction::SDiv;
 
787
  if (!ICI.isEquality() && DivIsSigned != ICI.isSigned())
 
788
    return 0;
 
789
  if (DivRHS->isZero())
 
790
    return 0; // The ProdOV computation fails on divide by zero.
 
791
  if (DivIsSigned && DivRHS->isAllOnesValue())
 
792
    return 0; // The overflow computation also screws up here
 
793
  if (DivRHS->isOne())
 
794
    return 0; // Not worth bothering, and eliminates some funny cases
 
795
              // with INT_MIN.
 
796
 
 
797
  // Compute Prod = CI * DivRHS. We are essentially solving an equation
 
798
  // of form X/C1=C2. We solve for X by multiplying C1 (DivRHS) and 
 
799
  // C2 (CI). By solving for X we can turn this into a range check 
 
800
  // instead of computing a divide. 
 
801
  Constant *Prod = ConstantExpr::getMul(CmpRHS, DivRHS);
 
802
 
 
803
  // Determine if the product overflows by seeing if the product is
 
804
  // not equal to the divide. Make sure we do the same kind of divide
 
805
  // as in the LHS instruction that we're folding. 
 
806
  bool ProdOV = (DivIsSigned ? ConstantExpr::getSDiv(Prod, DivRHS) :
 
807
                 ConstantExpr::getUDiv(Prod, DivRHS)) != CmpRHS;
 
808
 
 
809
  // Get the ICmp opcode
 
810
  ICmpInst::Predicate Pred = ICI.getPredicate();
 
811
 
 
812
  // Figure out the interval that is being checked.  For example, a comparison
 
813
  // like "X /u 5 == 0" is really checking that X is in the interval [0, 5). 
 
814
  // Compute this interval based on the constants involved and the signedness of
 
815
  // the compare/divide.  This computes a half-open interval, keeping track of
 
816
  // whether either value in the interval overflows.  After analysis each
 
817
  // overflow variable is set to 0 if it's corresponding bound variable is valid
 
818
  // -1 if overflowed off the bottom end, or +1 if overflowed off the top end.
 
819
  int LoOverflow = 0, HiOverflow = 0;
 
820
  Constant *LoBound = 0, *HiBound = 0;
 
821
  
 
822
  if (!DivIsSigned) {  // udiv
 
823
    // e.g. X/5 op 3  --> [15, 20)
 
824
    LoBound = Prod;
 
825
    HiOverflow = LoOverflow = ProdOV;
 
826
    if (!HiOverflow)
 
827
      HiOverflow = AddWithOverflow(HiBound, LoBound, DivRHS, false);
 
828
  } else if (DivRHS->getValue().isStrictlyPositive()) { // Divisor is > 0.
 
829
    if (CmpRHSV == 0) {       // (X / pos) op 0
 
830
      // Can't overflow.  e.g.  X/2 op 0 --> [-1, 2)
 
831
      LoBound = cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getNeg(SubOne(DivRHS)));
 
832
      HiBound = DivRHS;
 
833
    } else if (CmpRHSV.isStrictlyPositive()) {   // (X / pos) op pos
 
834
      LoBound = Prod;     // e.g.   X/5 op 3 --> [15, 20)
 
835
      HiOverflow = LoOverflow = ProdOV;
 
836
      if (!HiOverflow)
 
837
        HiOverflow = AddWithOverflow(HiBound, Prod, DivRHS, true);
 
838
    } else {                       // (X / pos) op neg
 
839
      // e.g. X/5 op -3  --> [-15-4, -15+1) --> [-19, -14)
 
840
      HiBound = AddOne(Prod);
 
841
      LoOverflow = HiOverflow = ProdOV ? -1 : 0;
 
842
      if (!LoOverflow) {
 
843
        ConstantInt* DivNeg =
 
844
                         cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getNeg(DivRHS));
 
845
        LoOverflow = AddWithOverflow(LoBound, HiBound, DivNeg, true) ? -1 : 0;
 
846
       }
 
847
    }
 
848
  } else if (DivRHS->getValue().isNegative()) { // Divisor is < 0.
 
849
    if (CmpRHSV == 0) {       // (X / neg) op 0
 
850
      // e.g. X/-5 op 0  --> [-4, 5)
 
851
      LoBound = AddOne(DivRHS);
 
852
      HiBound = cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getNeg(DivRHS));
 
853
      if (HiBound == DivRHS) {     // -INTMIN = INTMIN
 
854
        HiOverflow = 1;            // [INTMIN+1, overflow)
 
855
        HiBound = 0;               // e.g. X/INTMIN = 0 --> X > INTMIN
 
856
      }
 
857
    } else if (CmpRHSV.isStrictlyPositive()) {   // (X / neg) op pos
 
858
      // e.g. X/-5 op 3  --> [-19, -14)
 
859
      HiBound = AddOne(Prod);
 
860
      HiOverflow = LoOverflow = ProdOV ? -1 : 0;
 
861
      if (!LoOverflow)
 
862
        LoOverflow = AddWithOverflow(LoBound, HiBound, DivRHS, true) ? -1 : 0;
 
863
    } else {                       // (X / neg) op neg
 
864
      LoBound = Prod;       // e.g. X/-5 op -3  --> [15, 20)
 
865
      LoOverflow = HiOverflow = ProdOV;
 
866
      if (!HiOverflow)
 
867
        HiOverflow = SubWithOverflow(HiBound, Prod, DivRHS, true);
 
868
    }
 
869
    
 
870
    // Dividing by a negative swaps the condition.  LT <-> GT
 
871
    Pred = ICmpInst::getSwappedPredicate(Pred);
 
872
  }
 
873
 
 
874
  Value *X = DivI->getOperand(0);
 
875
  switch (Pred) {
 
876
  default: llvm_unreachable("Unhandled icmp opcode!");
 
877
  case ICmpInst::ICMP_EQ:
 
878
    if (LoOverflow && HiOverflow)
 
879
      return ReplaceInstUsesWith(ICI, ConstantInt::getFalse(ICI.getContext()));
 
880
    if (HiOverflow)
 
881
      return new ICmpInst(DivIsSigned ? ICmpInst::ICMP_SGE :
 
882
                          ICmpInst::ICMP_UGE, X, LoBound);
 
883
    if (LoOverflow)
 
884
      return new ICmpInst(DivIsSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT :
 
885
                          ICmpInst::ICMP_ULT, X, HiBound);
 
886
    return ReplaceInstUsesWith(ICI,
 
887
                               InsertRangeTest(X, LoBound, HiBound, DivIsSigned,
 
888
                                               true));
 
889
  case ICmpInst::ICMP_NE:
 
890
    if (LoOverflow && HiOverflow)
 
891
      return ReplaceInstUsesWith(ICI, ConstantInt::getTrue(ICI.getContext()));
 
892
    if (HiOverflow)
 
893
      return new ICmpInst(DivIsSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT :
 
894
                          ICmpInst::ICMP_ULT, X, LoBound);
 
895
    if (LoOverflow)
 
896
      return new ICmpInst(DivIsSigned ? ICmpInst::ICMP_SGE :
 
897
                          ICmpInst::ICMP_UGE, X, HiBound);
 
898
    return ReplaceInstUsesWith(ICI, InsertRangeTest(X, LoBound, HiBound,
 
899
                                                    DivIsSigned, false));
 
900
  case ICmpInst::ICMP_ULT:
 
901
  case ICmpInst::ICMP_SLT:
 
902
    if (LoOverflow == +1)   // Low bound is greater than input range.
 
903
      return ReplaceInstUsesWith(ICI, ConstantInt::getTrue(ICI.getContext()));
 
904
    if (LoOverflow == -1)   // Low bound is less than input range.
 
905
      return ReplaceInstUsesWith(ICI, ConstantInt::getFalse(ICI.getContext()));
 
906
    return new ICmpInst(Pred, X, LoBound);
 
907
  case ICmpInst::ICMP_UGT:
 
908
  case ICmpInst::ICMP_SGT:
 
909
    if (HiOverflow == +1)       // High bound greater than input range.
 
910
      return ReplaceInstUsesWith(ICI, ConstantInt::getFalse(ICI.getContext()));
 
911
    else if (HiOverflow == -1)  // High bound less than input range.
 
912
      return ReplaceInstUsesWith(ICI, ConstantInt::getTrue(ICI.getContext()));
 
913
    if (Pred == ICmpInst::ICMP_UGT)
 
914
      return new ICmpInst(ICmpInst::ICMP_UGE, X, HiBound);
 
915
    else
 
916
      return new ICmpInst(ICmpInst::ICMP_SGE, X, HiBound);
 
917
  }
 
918
}
 
919
 
 
920
 
 
921
/// visitICmpInstWithInstAndIntCst - Handle "icmp (instr, intcst)".
 
922
///
 
923
Instruction *InstCombiner::visitICmpInstWithInstAndIntCst(ICmpInst &ICI,
 
924
                                                          Instruction *LHSI,
 
925
                                                          ConstantInt *RHS) {
 
926
  const APInt &RHSV = RHS->getValue();
 
927
  
 
928
  switch (LHSI->getOpcode()) {
 
929
  case Instruction::Trunc:
 
930
    if (ICI.isEquality() && LHSI->hasOneUse()) {
 
931
      // Simplify icmp eq (trunc x to i8), 42 -> icmp eq x, 42|highbits if all
 
932
      // of the high bits truncated out of x are known.
 
933
      unsigned DstBits = LHSI->getType()->getPrimitiveSizeInBits(),
 
934
             SrcBits = LHSI->getOperand(0)->getType()->getPrimitiveSizeInBits();
 
935
      APInt Mask(APInt::getHighBitsSet(SrcBits, SrcBits-DstBits));
 
936
      APInt KnownZero(SrcBits, 0), KnownOne(SrcBits, 0);
 
937
      ComputeMaskedBits(LHSI->getOperand(0), Mask, KnownZero, KnownOne);
 
938
      
 
939
      // If all the high bits are known, we can do this xform.
 
940
      if ((KnownZero|KnownOne).countLeadingOnes() >= SrcBits-DstBits) {
 
941
        // Pull in the high bits from known-ones set.
 
942
        APInt NewRHS(RHS->getValue());
 
943
        NewRHS.zext(SrcBits);
 
944
        NewRHS |= KnownOne;
 
945
        return new ICmpInst(ICI.getPredicate(), LHSI->getOperand(0),
 
946
                            ConstantInt::get(ICI.getContext(), NewRHS));
 
947
      }
 
948
    }
 
949
    break;
 
950
      
 
951
  case Instruction::Xor:         // (icmp pred (xor X, XorCST), CI)
 
952
    if (ConstantInt *XorCST = dyn_cast<ConstantInt>(LHSI->getOperand(1))) {
 
953
      // If this is a comparison that tests the signbit (X < 0) or (x > -1),
 
954
      // fold the xor.
 
955
      if ((ICI.getPredicate() == ICmpInst::ICMP_SLT && RHSV == 0) ||
 
956
          (ICI.getPredicate() == ICmpInst::ICMP_SGT && RHSV.isAllOnesValue())) {
 
957
        Value *CompareVal = LHSI->getOperand(0);
 
958
        
 
959
        // If the sign bit of the XorCST is not set, there is no change to
 
960
        // the operation, just stop using the Xor.
 
961
        if (!XorCST->getValue().isNegative()) {
 
962
          ICI.setOperand(0, CompareVal);
 
963
          Worklist.Add(LHSI);
 
964
          return &ICI;
 
965
        }
 
966
        
 
967
        // Was the old condition true if the operand is positive?
 
968
        bool isTrueIfPositive = ICI.getPredicate() == ICmpInst::ICMP_SGT;
 
969
        
 
970
        // If so, the new one isn't.
 
971
        isTrueIfPositive ^= true;
 
972
        
 
973
        if (isTrueIfPositive)
 
974
          return new ICmpInst(ICmpInst::ICMP_SGT, CompareVal,
 
975
                              SubOne(RHS));
 
976
        else
 
977
          return new ICmpInst(ICmpInst::ICMP_SLT, CompareVal,
 
978
                              AddOne(RHS));
 
979
      }
 
980
 
 
981
      if (LHSI->hasOneUse()) {
 
982
        // (icmp u/s (xor A SignBit), C) -> (icmp s/u A, (xor C SignBit))
 
983
        if (!ICI.isEquality() && XorCST->getValue().isSignBit()) {
 
984
          const APInt &SignBit = XorCST->getValue();
 
985
          ICmpInst::Predicate Pred = ICI.isSigned()
 
986
                                         ? ICI.getUnsignedPredicate()
 
987
                                         : ICI.getSignedPredicate();
 
988
          return new ICmpInst(Pred, LHSI->getOperand(0),
 
989
                              ConstantInt::get(ICI.getContext(),
 
990
                                               RHSV ^ SignBit));
 
991
        }
 
992
 
 
993
        // (icmp u/s (xor A ~SignBit), C) -> (icmp s/u (xor C ~SignBit), A)
 
994
        if (!ICI.isEquality() && XorCST->getValue().isMaxSignedValue()) {
 
995
          const APInt &NotSignBit = XorCST->getValue();
 
996
          ICmpInst::Predicate Pred = ICI.isSigned()
 
997
                                         ? ICI.getUnsignedPredicate()
 
998
                                         : ICI.getSignedPredicate();
 
999
          Pred = ICI.getSwappedPredicate(Pred);
 
1000
          return new ICmpInst(Pred, LHSI->getOperand(0),
 
1001
                              ConstantInt::get(ICI.getContext(),
 
1002
                                               RHSV ^ NotSignBit));
 
1003
        }
 
1004
      }
 
1005
    }
 
1006
    break;
 
1007
  case Instruction::And:         // (icmp pred (and X, AndCST), RHS)
 
1008
    if (LHSI->hasOneUse() && isa<ConstantInt>(LHSI->getOperand(1)) &&
 
1009
        LHSI->getOperand(0)->hasOneUse()) {
 
1010
      ConstantInt *AndCST = cast<ConstantInt>(LHSI->getOperand(1));
 
1011
      
 
1012
      // If the LHS is an AND of a truncating cast, we can widen the
 
1013
      // and/compare to be the input width without changing the value
 
1014
      // produced, eliminating a cast.
 
1015
      if (TruncInst *Cast = dyn_cast<TruncInst>(LHSI->getOperand(0))) {
 
1016
        // We can do this transformation if either the AND constant does not
 
1017
        // have its sign bit set or if it is an equality comparison. 
 
1018
        // Extending a relational comparison when we're checking the sign
 
1019
        // bit would not work.
 
1020
        if (Cast->hasOneUse() &&
 
1021
            (ICI.isEquality() ||
 
1022
             (AndCST->getValue().isNonNegative() && RHSV.isNonNegative()))) {
 
1023
          uint32_t BitWidth = 
 
1024
            cast<IntegerType>(Cast->getOperand(0)->getType())->getBitWidth();
 
1025
          APInt NewCST = AndCST->getValue();
 
1026
          NewCST.zext(BitWidth);
 
1027
          APInt NewCI = RHSV;
 
1028
          NewCI.zext(BitWidth);
 
1029
          Value *NewAnd = 
 
1030
            Builder->CreateAnd(Cast->getOperand(0),
 
1031
                           ConstantInt::get(ICI.getContext(), NewCST),
 
1032
                               LHSI->getName());
 
1033
          return new ICmpInst(ICI.getPredicate(), NewAnd,
 
1034
                              ConstantInt::get(ICI.getContext(), NewCI));
 
1035
        }
 
1036
      }
 
1037
      
 
1038
      // If this is: (X >> C1) & C2 != C3 (where any shift and any compare
 
1039
      // could exist), turn it into (X & (C2 << C1)) != (C3 << C1).  This
 
1040
      // happens a LOT in code produced by the C front-end, for bitfield
 
1041
      // access.
 
1042
      BinaryOperator *Shift = dyn_cast<BinaryOperator>(LHSI->getOperand(0));
 
1043
      if (Shift && !Shift->isShift())
 
1044
        Shift = 0;
 
1045
      
 
1046
      ConstantInt *ShAmt;
 
1047
      ShAmt = Shift ? dyn_cast<ConstantInt>(Shift->getOperand(1)) : 0;
 
1048
      const Type *Ty = Shift ? Shift->getType() : 0;  // Type of the shift.
 
1049
      const Type *AndTy = AndCST->getType();          // Type of the and.
 
1050
      
 
1051
      // We can fold this as long as we can't shift unknown bits
 
1052
      // into the mask.  This can only happen with signed shift
 
1053
      // rights, as they sign-extend.
 
1054
      if (ShAmt) {
 
1055
        bool CanFold = Shift->isLogicalShift();
 
1056
        if (!CanFold) {
 
1057
          // To test for the bad case of the signed shr, see if any
 
1058
          // of the bits shifted in could be tested after the mask.
 
1059
          uint32_t TyBits = Ty->getPrimitiveSizeInBits();
 
1060
          int ShAmtVal = TyBits - ShAmt->getLimitedValue(TyBits);
 
1061
          
 
1062
          uint32_t BitWidth = AndTy->getPrimitiveSizeInBits();
 
1063
          if ((APInt::getHighBitsSet(BitWidth, BitWidth-ShAmtVal) & 
 
1064
               AndCST->getValue()) == 0)
 
1065
            CanFold = true;
 
1066
        }
 
1067
        
 
1068
        if (CanFold) {
 
1069
          Constant *NewCst;
 
1070
          if (Shift->getOpcode() == Instruction::Shl)
 
1071
            NewCst = ConstantExpr::getLShr(RHS, ShAmt);
 
1072
          else
 
1073
            NewCst = ConstantExpr::getShl(RHS, ShAmt);
 
1074
          
 
1075
          // Check to see if we are shifting out any of the bits being
 
1076
          // compared.
 
1077
          if (ConstantExpr::get(Shift->getOpcode(),
 
1078
                                       NewCst, ShAmt) != RHS) {
 
1079
            // If we shifted bits out, the fold is not going to work out.
 
1080
            // As a special case, check to see if this means that the
 
1081
            // result is always true or false now.
 
1082
            if (ICI.getPredicate() == ICmpInst::ICMP_EQ)
 
1083
              return ReplaceInstUsesWith(ICI,
 
1084
                                       ConstantInt::getFalse(ICI.getContext()));
 
1085
            if (ICI.getPredicate() == ICmpInst::ICMP_NE)
 
1086
              return ReplaceInstUsesWith(ICI,
 
1087
                                       ConstantInt::getTrue(ICI.getContext()));
 
1088
          } else {
 
1089
            ICI.setOperand(1, NewCst);
 
1090
            Constant *NewAndCST;
 
1091
            if (Shift->getOpcode() == Instruction::Shl)
 
1092
              NewAndCST = ConstantExpr::getLShr(AndCST, ShAmt);
 
1093
            else
 
1094
              NewAndCST = ConstantExpr::getShl(AndCST, ShAmt);
 
1095
            LHSI->setOperand(1, NewAndCST);
 
1096
            LHSI->setOperand(0, Shift->getOperand(0));
 
1097
            Worklist.Add(Shift); // Shift is dead.
 
1098
            return &ICI;
 
1099
          }
 
1100
        }
 
1101
      }
 
1102
      
 
1103
      // Turn ((X >> Y) & C) == 0  into  (X & (C << Y)) == 0.  The later is
 
1104
      // preferable because it allows the C<<Y expression to be hoisted out
 
1105
      // of a loop if Y is invariant and X is not.
 
1106
      if (Shift && Shift->hasOneUse() && RHSV == 0 &&
 
1107
          ICI.isEquality() && !Shift->isArithmeticShift() &&
 
1108
          !isa<Constant>(Shift->getOperand(0))) {
 
1109
        // Compute C << Y.
 
1110
        Value *NS;
 
1111
        if (Shift->getOpcode() == Instruction::LShr) {
 
1112
          NS = Builder->CreateShl(AndCST, Shift->getOperand(1), "tmp");
 
1113
        } else {
 
1114
          // Insert a logical shift.
 
1115
          NS = Builder->CreateLShr(AndCST, Shift->getOperand(1), "tmp");
 
1116
        }
 
1117
        
 
1118
        // Compute X & (C << Y).
 
1119
        Value *NewAnd = 
 
1120
          Builder->CreateAnd(Shift->getOperand(0), NS, LHSI->getName());
 
1121
        
 
1122
        ICI.setOperand(0, NewAnd);
 
1123
        return &ICI;
 
1124
      }
 
1125
    }
 
1126
      
 
1127
    // Try to optimize things like "A[i]&42 == 0" to index computations.
 
1128
    if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(LHSI->getOperand(0))) {
 
1129
      if (GetElementPtrInst *GEP =
 
1130
          dyn_cast<GetElementPtrInst>(LI->getOperand(0)))
 
1131
        if (GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(GEP->getOperand(0)))
 
1132
          if (GV->isConstant() && GV->hasDefinitiveInitializer() &&
 
1133
              !LI->isVolatile() && isa<ConstantInt>(LHSI->getOperand(1))) {
 
1134
            ConstantInt *C = cast<ConstantInt>(LHSI->getOperand(1));
 
1135
            if (Instruction *Res = FoldCmpLoadFromIndexedGlobal(GEP, GV,ICI, C))
 
1136
              return Res;
 
1137
          }
 
1138
    }
 
1139
    break;
 
1140
 
 
1141
  case Instruction::Or: {
 
1142
    if (!ICI.isEquality() || !RHS->isNullValue() || !LHSI->hasOneUse())
 
1143
      break;
 
1144
    Value *P, *Q;
 
1145
    if (match(LHSI, m_Or(m_PtrToInt(m_Value(P)), m_PtrToInt(m_Value(Q))))) {
 
1146
      // Simplify icmp eq (or (ptrtoint P), (ptrtoint Q)), 0
 
1147
      // -> and (icmp eq P, null), (icmp eq Q, null).
 
1148
 
 
1149
      Value *ICIP = Builder->CreateICmp(ICI.getPredicate(), P,
 
1150
                                        Constant::getNullValue(P->getType()));
 
1151
      Value *ICIQ = Builder->CreateICmp(ICI.getPredicate(), Q,
 
1152
                                        Constant::getNullValue(Q->getType()));
 
1153
      Instruction *Op;
 
1154
      if (ICI.getPredicate() == ICmpInst::ICMP_EQ)
 
1155
        Op = BinaryOperator::CreateAnd(ICIP, ICIQ);
 
1156
      else
 
1157
        Op = BinaryOperator::CreateOr(ICIP, ICIQ);
 
1158
      return Op;
 
1159
    }
 
1160
    break;
 
1161
  }
 
1162
    
 
1163
  case Instruction::Shl: {       // (icmp pred (shl X, ShAmt), CI)
 
1164
    ConstantInt *ShAmt = dyn_cast<ConstantInt>(LHSI->getOperand(1));
 
1165
    if (!ShAmt) break;
 
1166
    
 
1167
    uint32_t TypeBits = RHSV.getBitWidth();
 
1168
    
 
1169
    // Check that the shift amount is in range.  If not, don't perform
 
1170
    // undefined shifts.  When the shift is visited it will be
 
1171
    // simplified.
 
1172
    if (ShAmt->uge(TypeBits))
 
1173
      break;
 
1174
    
 
1175
    if (ICI.isEquality()) {
 
1176
      // If we are comparing against bits always shifted out, the
 
1177
      // comparison cannot succeed.
 
1178
      Constant *Comp =
 
1179
        ConstantExpr::getShl(ConstantExpr::getLShr(RHS, ShAmt),
 
1180
                                                                 ShAmt);
 
1181
      if (Comp != RHS) {// Comparing against a bit that we know is zero.
 
1182
        bool IsICMP_NE = ICI.getPredicate() == ICmpInst::ICMP_NE;
 
1183
        Constant *Cst =
 
1184
          ConstantInt::get(Type::getInt1Ty(ICI.getContext()), IsICMP_NE);
 
1185
        return ReplaceInstUsesWith(ICI, Cst);
 
1186
      }
 
1187
      
 
1188
      if (LHSI->hasOneUse()) {
 
1189
        // Otherwise strength reduce the shift into an and.
 
1190
        uint32_t ShAmtVal = (uint32_t)ShAmt->getLimitedValue(TypeBits);
 
1191
        Constant *Mask =
 
1192
          ConstantInt::get(ICI.getContext(), APInt::getLowBitsSet(TypeBits, 
 
1193
                                                       TypeBits-ShAmtVal));
 
1194
        
 
1195
        Value *And =
 
1196
          Builder->CreateAnd(LHSI->getOperand(0),Mask, LHSI->getName()+".mask");
 
1197
        return new ICmpInst(ICI.getPredicate(), And,
 
1198
                            ConstantInt::get(ICI.getContext(),
 
1199
                                             RHSV.lshr(ShAmtVal)));
 
1200
      }
 
1201
    }
 
1202
    
 
1203
    // Otherwise, if this is a comparison of the sign bit, simplify to and/test.
 
1204
    bool TrueIfSigned = false;
 
1205
    if (LHSI->hasOneUse() &&
 
1206
        isSignBitCheck(ICI.getPredicate(), RHS, TrueIfSigned)) {
 
1207
      // (X << 31) <s 0  --> (X&1) != 0
 
1208
      Constant *Mask = ConstantInt::get(ICI.getContext(), APInt(TypeBits, 1) <<
 
1209
                                           (TypeBits-ShAmt->getZExtValue()-1));
 
1210
      Value *And =
 
1211
        Builder->CreateAnd(LHSI->getOperand(0), Mask, LHSI->getName()+".mask");
 
1212
      return new ICmpInst(TrueIfSigned ? ICmpInst::ICMP_NE : ICmpInst::ICMP_EQ,
 
1213
                          And, Constant::getNullValue(And->getType()));
 
1214
    }
 
1215
    break;
 
1216
  }
 
1217
    
 
1218
  case Instruction::LShr:         // (icmp pred (shr X, ShAmt), CI)
 
1219
  case Instruction::AShr: {
 
1220
    // Only handle equality comparisons of shift-by-constant.
 
1221
    ConstantInt *ShAmt = dyn_cast<ConstantInt>(LHSI->getOperand(1));
 
1222
    if (!ShAmt || !ICI.isEquality()) break;
 
1223
 
 
1224
    // Check that the shift amount is in range.  If not, don't perform
 
1225
    // undefined shifts.  When the shift is visited it will be
 
1226
    // simplified.
 
1227
    uint32_t TypeBits = RHSV.getBitWidth();
 
1228
    if (ShAmt->uge(TypeBits))
 
1229
      break;
 
1230
    
 
1231
    uint32_t ShAmtVal = (uint32_t)ShAmt->getLimitedValue(TypeBits);
 
1232
      
 
1233
    // If we are comparing against bits always shifted out, the
 
1234
    // comparison cannot succeed.
 
1235
    APInt Comp = RHSV << ShAmtVal;
 
1236
    if (LHSI->getOpcode() == Instruction::LShr)
 
1237
      Comp = Comp.lshr(ShAmtVal);
 
1238
    else
 
1239
      Comp = Comp.ashr(ShAmtVal);
 
1240
    
 
1241
    if (Comp != RHSV) { // Comparing against a bit that we know is zero.
 
1242
      bool IsICMP_NE = ICI.getPredicate() == ICmpInst::ICMP_NE;
 
1243
      Constant *Cst = ConstantInt::get(Type::getInt1Ty(ICI.getContext()),
 
1244
                                       IsICMP_NE);
 
1245
      return ReplaceInstUsesWith(ICI, Cst);
 
1246
    }
 
1247
    
 
1248
    // Otherwise, check to see if the bits shifted out are known to be zero.
 
1249
    // If so, we can compare against the unshifted value:
 
1250
    //  (X & 4) >> 1 == 2  --> (X & 4) == 4.
 
1251
    if (LHSI->hasOneUse() &&
 
1252
        MaskedValueIsZero(LHSI->getOperand(0), 
 
1253
                          APInt::getLowBitsSet(Comp.getBitWidth(), ShAmtVal))) {
 
1254
      return new ICmpInst(ICI.getPredicate(), LHSI->getOperand(0),
 
1255
                          ConstantExpr::getShl(RHS, ShAmt));
 
1256
    }
 
1257
      
 
1258
    if (LHSI->hasOneUse()) {
 
1259
      // Otherwise strength reduce the shift into an and.
 
1260
      APInt Val(APInt::getHighBitsSet(TypeBits, TypeBits - ShAmtVal));
 
1261
      Constant *Mask = ConstantInt::get(ICI.getContext(), Val);
 
1262
      
 
1263
      Value *And = Builder->CreateAnd(LHSI->getOperand(0),
 
1264
                                      Mask, LHSI->getName()+".mask");
 
1265
      return new ICmpInst(ICI.getPredicate(), And,
 
1266
                          ConstantExpr::getShl(RHS, ShAmt));
 
1267
    }
 
1268
    break;
 
1269
  }
 
1270
    
 
1271
  case Instruction::SDiv:
 
1272
  case Instruction::UDiv:
 
1273
    // Fold: icmp pred ([us]div X, C1), C2 -> range test
 
1274
    // Fold this div into the comparison, producing a range check. 
 
1275
    // Determine, based on the divide type, what the range is being 
 
1276
    // checked.  If there is an overflow on the low or high side, remember 
 
1277
    // it, otherwise compute the range [low, hi) bounding the new value.
 
1278
    // See: InsertRangeTest above for the kinds of replacements possible.
 
1279
    if (ConstantInt *DivRHS = dyn_cast<ConstantInt>(LHSI->getOperand(1)))
 
1280
      if (Instruction *R = FoldICmpDivCst(ICI, cast<BinaryOperator>(LHSI),
 
1281
                                          DivRHS))
 
1282
        return R;
 
1283
    break;
 
1284
 
 
1285
  case Instruction::Add:
 
1286
    // Fold: icmp pred (add X, C1), C2
 
1287
    if (!ICI.isEquality()) {
 
1288
      ConstantInt *LHSC = dyn_cast<ConstantInt>(LHSI->getOperand(1));
 
1289
      if (!LHSC) break;
 
1290
      const APInt &LHSV = LHSC->getValue();
 
1291
 
 
1292
      ConstantRange CR = ICI.makeConstantRange(ICI.getPredicate(), RHSV)
 
1293
                            .subtract(LHSV);
 
1294
 
 
1295
      if (ICI.isSigned()) {
 
1296
        if (CR.getLower().isSignBit()) {
 
1297
          return new ICmpInst(ICmpInst::ICMP_SLT, LHSI->getOperand(0),
 
1298
                              ConstantInt::get(ICI.getContext(),CR.getUpper()));
 
1299
        } else if (CR.getUpper().isSignBit()) {
 
1300
          return new ICmpInst(ICmpInst::ICMP_SGE, LHSI->getOperand(0),
 
1301
                              ConstantInt::get(ICI.getContext(),CR.getLower()));
 
1302
        }
 
1303
      } else {
 
1304
        if (CR.getLower().isMinValue()) {
 
1305
          return new ICmpInst(ICmpInst::ICMP_ULT, LHSI->getOperand(0),
 
1306
                              ConstantInt::get(ICI.getContext(),CR.getUpper()));
 
1307
        } else if (CR.getUpper().isMinValue()) {
 
1308
          return new ICmpInst(ICmpInst::ICMP_UGE, LHSI->getOperand(0),
 
1309
                              ConstantInt::get(ICI.getContext(),CR.getLower()));
 
1310
        }
 
1311
      }
 
1312
    }
 
1313
    break;
 
1314
  }
 
1315
  
 
1316
  // Simplify icmp_eq and icmp_ne instructions with integer constant RHS.
 
1317
  if (ICI.isEquality()) {
 
1318
    bool isICMP_NE = ICI.getPredicate() == ICmpInst::ICMP_NE;
 
1319
    
 
1320
    // If the first operand is (add|sub|and|or|xor|rem) with a constant, and 
 
1321
    // the second operand is a constant, simplify a bit.
 
1322
    if (BinaryOperator *BO = dyn_cast<BinaryOperator>(LHSI)) {
 
1323
      switch (BO->getOpcode()) {
 
1324
      case Instruction::SRem:
 
1325
        // If we have a signed (X % (2^c)) == 0, turn it into an unsigned one.
 
1326
        if (RHSV == 0 && isa<ConstantInt>(BO->getOperand(1)) &&BO->hasOneUse()){
 
1327
          const APInt &V = cast<ConstantInt>(BO->getOperand(1))->getValue();
 
1328
          if (V.sgt(APInt(V.getBitWidth(), 1)) && V.isPowerOf2()) {
 
1329
            Value *NewRem =
 
1330
              Builder->CreateURem(BO->getOperand(0), BO->getOperand(1),
 
1331
                                  BO->getName());
 
1332
            return new ICmpInst(ICI.getPredicate(), NewRem,
 
1333
                                Constant::getNullValue(BO->getType()));
 
1334
          }
 
1335
        }
 
1336
        break;
 
1337
      case Instruction::Add:
 
1338
        // Replace ((add A, B) != C) with (A != C-B) if B & C are constants.
 
1339
        if (ConstantInt *BOp1C = dyn_cast<ConstantInt>(BO->getOperand(1))) {
 
1340
          if (BO->hasOneUse())
 
1341
            return new ICmpInst(ICI.getPredicate(), BO->getOperand(0),
 
1342
                                ConstantExpr::getSub(RHS, BOp1C));
 
1343
        } else if (RHSV == 0) {
 
1344
          // Replace ((add A, B) != 0) with (A != -B) if A or B is
 
1345
          // efficiently invertible, or if the add has just this one use.
 
1346
          Value *BOp0 = BO->getOperand(0), *BOp1 = BO->getOperand(1);
 
1347
          
 
1348
          if (Value *NegVal = dyn_castNegVal(BOp1))
 
1349
            return new ICmpInst(ICI.getPredicate(), BOp0, NegVal);
 
1350
          else if (Value *NegVal = dyn_castNegVal(BOp0))
 
1351
            return new ICmpInst(ICI.getPredicate(), NegVal, BOp1);
 
1352
          else if (BO->hasOneUse()) {
 
1353
            Value *Neg = Builder->CreateNeg(BOp1);
 
1354
            Neg->takeName(BO);
 
1355
            return new ICmpInst(ICI.getPredicate(), BOp0, Neg);
 
1356
          }
 
1357
        }
 
1358
        break;
 
1359
      case Instruction::Xor:
 
1360
        // For the xor case, we can xor two constants together, eliminating
 
1361
        // the explicit xor.
 
1362
        if (Constant *BOC = dyn_cast<Constant>(BO->getOperand(1)))
 
1363
          return new ICmpInst(ICI.getPredicate(), BO->getOperand(0), 
 
1364
                              ConstantExpr::getXor(RHS, BOC));
 
1365
        
 
1366
        // FALLTHROUGH
 
1367
      case Instruction::Sub:
 
1368
        // Replace (([sub|xor] A, B) != 0) with (A != B)
 
1369
        if (RHSV == 0)
 
1370
          return new ICmpInst(ICI.getPredicate(), BO->getOperand(0),
 
1371
                              BO->getOperand(1));
 
1372
        break;
 
1373
        
 
1374
      case Instruction::Or:
 
1375
        // If bits are being or'd in that are not present in the constant we
 
1376
        // are comparing against, then the comparison could never succeed!
 
1377
        if (Constant *BOC = dyn_cast<Constant>(BO->getOperand(1))) {
 
1378
          Constant *NotCI = ConstantExpr::getNot(RHS);
 
1379
          if (!ConstantExpr::getAnd(BOC, NotCI)->isNullValue())
 
1380
            return ReplaceInstUsesWith(ICI,
 
1381
                             ConstantInt::get(Type::getInt1Ty(ICI.getContext()), 
 
1382
                                       isICMP_NE));
 
1383
        }
 
1384
        break;
 
1385
        
 
1386
      case Instruction::And:
 
1387
        if (ConstantInt *BOC = dyn_cast<ConstantInt>(BO->getOperand(1))) {
 
1388
          // If bits are being compared against that are and'd out, then the
 
1389
          // comparison can never succeed!
 
1390
          if ((RHSV & ~BOC->getValue()) != 0)
 
1391
            return ReplaceInstUsesWith(ICI,
 
1392
                             ConstantInt::get(Type::getInt1Ty(ICI.getContext()),
 
1393
                                       isICMP_NE));
 
1394
          
 
1395
          // If we have ((X & C) == C), turn it into ((X & C) != 0).
 
1396
          if (RHS == BOC && RHSV.isPowerOf2())
 
1397
            return new ICmpInst(isICMP_NE ? ICmpInst::ICMP_EQ :
 
1398
                                ICmpInst::ICMP_NE, LHSI,
 
1399
                                Constant::getNullValue(RHS->getType()));
 
1400
          
 
1401
          // Replace (and X, (1 << size(X)-1) != 0) with x s< 0
 
1402
          if (BOC->getValue().isSignBit()) {
 
1403
            Value *X = BO->getOperand(0);
 
1404
            Constant *Zero = Constant::getNullValue(X->getType());
 
1405
            ICmpInst::Predicate pred = isICMP_NE ? 
 
1406
              ICmpInst::ICMP_SLT : ICmpInst::ICMP_SGE;
 
1407
            return new ICmpInst(pred, X, Zero);
 
1408
          }
 
1409
          
 
1410
          // ((X & ~7) == 0) --> X < 8
 
1411
          if (RHSV == 0 && isHighOnes(BOC)) {
 
1412
            Value *X = BO->getOperand(0);
 
1413
            Constant *NegX = ConstantExpr::getNeg(BOC);
 
1414
            ICmpInst::Predicate pred = isICMP_NE ? 
 
1415
              ICmpInst::ICMP_UGE : ICmpInst::ICMP_ULT;
 
1416
            return new ICmpInst(pred, X, NegX);
 
1417
          }
 
1418
        }
 
1419
      default: break;
 
1420
      }
 
1421
    } else if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(LHSI)) {
 
1422
      // Handle icmp {eq|ne} <intrinsic>, intcst.
 
1423
      switch (II->getIntrinsicID()) {
 
1424
      case Intrinsic::bswap:
 
1425
        Worklist.Add(II);
 
1426
        ICI.setOperand(0, II->getOperand(1));
 
1427
        ICI.setOperand(1, ConstantInt::get(II->getContext(), RHSV.byteSwap()));
 
1428
        return &ICI;
 
1429
      case Intrinsic::ctlz:
 
1430
      case Intrinsic::cttz:
 
1431
        // ctz(A) == bitwidth(a)  ->  A == 0 and likewise for !=
 
1432
        if (RHSV == RHS->getType()->getBitWidth()) {
 
1433
          Worklist.Add(II);
 
1434
          ICI.setOperand(0, II->getOperand(1));
 
1435
          ICI.setOperand(1, ConstantInt::get(RHS->getType(), 0));
 
1436
          return &ICI;
 
1437
        }
 
1438
        break;
 
1439
      case Intrinsic::ctpop:
 
1440
        // popcount(A) == 0  ->  A == 0 and likewise for !=
 
1441
        if (RHS->isZero()) {
 
1442
          Worklist.Add(II);
 
1443
          ICI.setOperand(0, II->getOperand(1));
 
1444
          ICI.setOperand(1, RHS);
 
1445
          return &ICI;
 
1446
        }
 
1447
        break;
 
1448
      default:
 
1449
        break;
 
1450
      }
 
1451
    }
 
1452
  }
 
1453
  return 0;
 
1454
}
 
1455
 
 
1456
/// visitICmpInstWithCastAndCast - Handle icmp (cast x to y), (cast/cst).
 
1457
/// We only handle extending casts so far.
 
1458
///
 
1459
Instruction *InstCombiner::visitICmpInstWithCastAndCast(ICmpInst &ICI) {
 
1460
  const CastInst *LHSCI = cast<CastInst>(ICI.getOperand(0));
 
1461
  Value *LHSCIOp        = LHSCI->getOperand(0);
 
1462
  const Type *SrcTy     = LHSCIOp->getType();
 
1463
  const Type *DestTy    = LHSCI->getType();
 
1464
  Value *RHSCIOp;
 
1465
 
 
1466
  // Turn icmp (ptrtoint x), (ptrtoint/c) into a compare of the input if the 
 
1467
  // integer type is the same size as the pointer type.
 
1468
  if (TD && LHSCI->getOpcode() == Instruction::PtrToInt &&
 
1469
      TD->getPointerSizeInBits() ==
 
1470
         cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth()) {
 
1471
    Value *RHSOp = 0;
 
1472
    if (Constant *RHSC = dyn_cast<Constant>(ICI.getOperand(1))) {
 
1473
      RHSOp = ConstantExpr::getIntToPtr(RHSC, SrcTy);
 
1474
    } else if (PtrToIntInst *RHSC = dyn_cast<PtrToIntInst>(ICI.getOperand(1))) {
 
1475
      RHSOp = RHSC->getOperand(0);
 
1476
      // If the pointer types don't match, insert a bitcast.
 
1477
      if (LHSCIOp->getType() != RHSOp->getType())
 
1478
        RHSOp = Builder->CreateBitCast(RHSOp, LHSCIOp->getType());
 
1479
    }
 
1480
 
 
1481
    if (RHSOp)
 
1482
      return new ICmpInst(ICI.getPredicate(), LHSCIOp, RHSOp);
 
1483
  }
 
1484
  
 
1485
  // The code below only handles extension cast instructions, so far.
 
1486
  // Enforce this.
 
1487
  if (LHSCI->getOpcode() != Instruction::ZExt &&
 
1488
      LHSCI->getOpcode() != Instruction::SExt)
 
1489
    return 0;
 
1490
 
 
1491
  bool isSignedExt = LHSCI->getOpcode() == Instruction::SExt;
 
1492
  bool isSignedCmp = ICI.isSigned();
 
1493
 
 
1494
  if (CastInst *CI = dyn_cast<CastInst>(ICI.getOperand(1))) {
 
1495
    // Not an extension from the same type?
 
1496
    RHSCIOp = CI->getOperand(0);
 
1497
    if (RHSCIOp->getType() != LHSCIOp->getType()) 
 
1498
      return 0;
 
1499
    
 
1500
    // If the signedness of the two casts doesn't agree (i.e. one is a sext
 
1501
    // and the other is a zext), then we can't handle this.
 
1502
    if (CI->getOpcode() != LHSCI->getOpcode())
 
1503
      return 0;
 
1504
 
 
1505
    // Deal with equality cases early.
 
1506
    if (ICI.isEquality())
 
1507
      return new ICmpInst(ICI.getPredicate(), LHSCIOp, RHSCIOp);
 
1508
 
 
1509
    // A signed comparison of sign extended values simplifies into a
 
1510
    // signed comparison.
 
1511
    if (isSignedCmp && isSignedExt)
 
1512
      return new ICmpInst(ICI.getPredicate(), LHSCIOp, RHSCIOp);
 
1513
 
 
1514
    // The other three cases all fold into an unsigned comparison.
 
1515
    return new ICmpInst(ICI.getUnsignedPredicate(), LHSCIOp, RHSCIOp);
 
1516
  }
 
1517
 
 
1518
  // If we aren't dealing with a constant on the RHS, exit early
 
1519
  ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(ICI.getOperand(1));
 
1520
  if (!CI)
 
1521
    return 0;
 
1522
 
 
1523
  // Compute the constant that would happen if we truncated to SrcTy then
 
1524
  // reextended to DestTy.
 
1525
  Constant *Res1 = ConstantExpr::getTrunc(CI, SrcTy);
 
1526
  Constant *Res2 = ConstantExpr::getCast(LHSCI->getOpcode(),
 
1527
                                                Res1, DestTy);
 
1528
 
 
1529
  // If the re-extended constant didn't change...
 
1530
  if (Res2 == CI) {
 
1531
    // Deal with equality cases early.
 
1532
    if (ICI.isEquality())
 
1533
      return new ICmpInst(ICI.getPredicate(), LHSCIOp, Res1);
 
1534
 
 
1535
    // A signed comparison of sign extended values simplifies into a
 
1536
    // signed comparison.
 
1537
    if (isSignedExt && isSignedCmp)
 
1538
      return new ICmpInst(ICI.getPredicate(), LHSCIOp, Res1);
 
1539
 
 
1540
    // The other three cases all fold into an unsigned comparison.
 
1541
    return new ICmpInst(ICI.getUnsignedPredicate(), LHSCIOp, Res1);
 
1542
  }
 
1543
 
 
1544
  // The re-extended constant changed so the constant cannot be represented 
 
1545
  // in the shorter type. Consequently, we cannot emit a simple comparison.
 
1546
 
 
1547
  // First, handle some easy cases. We know the result cannot be equal at this
 
1548
  // point so handle the ICI.isEquality() cases
 
1549
  if (ICI.getPredicate() == ICmpInst::ICMP_EQ)
 
1550
    return ReplaceInstUsesWith(ICI, ConstantInt::getFalse(ICI.getContext()));
 
1551
  if (ICI.getPredicate() == ICmpInst::ICMP_NE)
 
1552
    return ReplaceInstUsesWith(ICI, ConstantInt::getTrue(ICI.getContext()));
 
1553
 
 
1554
  // Evaluate the comparison for LT (we invert for GT below). LE and GE cases
 
1555
  // should have been folded away previously and not enter in here.
 
1556
  Value *Result;
 
1557
  if (isSignedCmp) {
 
1558
    // We're performing a signed comparison.
 
1559
    if (cast<ConstantInt>(CI)->getValue().isNegative())
 
1560
      Result = ConstantInt::getFalse(ICI.getContext()); // X < (small) --> false
 
1561
    else
 
1562
      Result = ConstantInt::getTrue(ICI.getContext());  // X < (large) --> true
 
1563
  } else {
 
1564
    // We're performing an unsigned comparison.
 
1565
    if (isSignedExt) {
 
1566
      // We're performing an unsigned comp with a sign extended value.
 
1567
      // This is true if the input is >= 0. [aka >s -1]
 
1568
      Constant *NegOne = Constant::getAllOnesValue(SrcTy);
 
1569
      Result = Builder->CreateICmpSGT(LHSCIOp, NegOne, ICI.getName());
 
1570
    } else {
 
1571
      // Unsigned extend & unsigned compare -> always true.
 
1572
      Result = ConstantInt::getTrue(ICI.getContext());
 
1573
    }
 
1574
  }
 
1575
 
 
1576
  // Finally, return the value computed.
 
1577
  if (ICI.getPredicate() == ICmpInst::ICMP_ULT ||
 
1578
      ICI.getPredicate() == ICmpInst::ICMP_SLT)
 
1579
    return ReplaceInstUsesWith(ICI, Result);
 
1580
 
 
1581
  assert((ICI.getPredicate()==ICmpInst::ICMP_UGT || 
 
1582
          ICI.getPredicate()==ICmpInst::ICMP_SGT) &&
 
1583
         "ICmp should be folded!");
 
1584
  if (Constant *CI = dyn_cast<Constant>(Result))
 
1585
    return ReplaceInstUsesWith(ICI, ConstantExpr::getNot(CI));
 
1586
  return BinaryOperator::CreateNot(Result);
 
1587
}
 
1588
 
 
1589
 
 
1590
 
 
1591
Instruction *InstCombiner::visitICmpInst(ICmpInst &I) {
 
1592
  bool Changed = false;
 
1593
  Value *Op0 = I.getOperand(0), *Op1 = I.getOperand(1);
 
1594
  
 
1595
  /// Orders the operands of the compare so that they are listed from most
 
1596
  /// complex to least complex.  This puts constants before unary operators,
 
1597
  /// before binary operators.
 
1598
  if (getComplexity(Op0) < getComplexity(Op1)) {
 
1599
    I.swapOperands();
 
1600
    std::swap(Op0, Op1);
 
1601
    Changed = true;
 
1602
  }
 
1603
  
 
1604
  if (Value *V = SimplifyICmpInst(I.getPredicate(), Op0, Op1, TD))
 
1605
    return ReplaceInstUsesWith(I, V);
 
1606
  
 
1607
  const Type *Ty = Op0->getType();
 
1608
 
 
1609
  // icmp's with boolean values can always be turned into bitwise operations
 
1610
  if (Ty->isIntegerTy(1)) {
 
1611
    switch (I.getPredicate()) {
 
1612
    default: llvm_unreachable("Invalid icmp instruction!");
 
1613
    case ICmpInst::ICMP_EQ: {               // icmp eq i1 A, B -> ~(A^B)
 
1614
      Value *Xor = Builder->CreateXor(Op0, Op1, I.getName()+"tmp");
 
1615
      return BinaryOperator::CreateNot(Xor);
 
1616
    }
 
1617
    case ICmpInst::ICMP_NE:                  // icmp eq i1 A, B -> A^B
 
1618
      return BinaryOperator::CreateXor(Op0, Op1);
 
1619
 
 
1620
    case ICmpInst::ICMP_UGT:
 
1621
      std::swap(Op0, Op1);                   // Change icmp ugt -> icmp ult
 
1622
      // FALL THROUGH
 
1623
    case ICmpInst::ICMP_ULT:{               // icmp ult i1 A, B -> ~A & B
 
1624
      Value *Not = Builder->CreateNot(Op0, I.getName()+"tmp");
 
1625
      return BinaryOperator::CreateAnd(Not, Op1);
 
1626
    }
 
1627
    case ICmpInst::ICMP_SGT:
 
1628
      std::swap(Op0, Op1);                   // Change icmp sgt -> icmp slt
 
1629
      // FALL THROUGH
 
1630
    case ICmpInst::ICMP_SLT: {               // icmp slt i1 A, B -> A & ~B
 
1631
      Value *Not = Builder->CreateNot(Op1, I.getName()+"tmp");
 
1632
      return BinaryOperator::CreateAnd(Not, Op0);
 
1633
    }
 
1634
    case ICmpInst::ICMP_UGE:
 
1635
      std::swap(Op0, Op1);                   // Change icmp uge -> icmp ule
 
1636
      // FALL THROUGH
 
1637
    case ICmpInst::ICMP_ULE: {               //  icmp ule i1 A, B -> ~A | B
 
1638
      Value *Not = Builder->CreateNot(Op0, I.getName()+"tmp");
 
1639
      return BinaryOperator::CreateOr(Not, Op1);
 
1640
    }
 
1641
    case ICmpInst::ICMP_SGE:
 
1642
      std::swap(Op0, Op1);                   // Change icmp sge -> icmp sle
 
1643
      // FALL THROUGH
 
1644
    case ICmpInst::ICMP_SLE: {               //  icmp sle i1 A, B -> A | ~B
 
1645
      Value *Not = Builder->CreateNot(Op1, I.getName()+"tmp");
 
1646
      return BinaryOperator::CreateOr(Not, Op0);
 
1647
    }
 
1648
    }
 
1649
  }
 
1650
 
 
1651
  unsigned BitWidth = 0;
 
1652
  if (TD)
 
1653
    BitWidth = TD->getTypeSizeInBits(Ty->getScalarType());
 
1654
  else if (Ty->isIntOrIntVectorTy())
 
1655
    BitWidth = Ty->getScalarSizeInBits();
 
1656
 
 
1657
  bool isSignBit = false;
 
1658
 
 
1659
  // See if we are doing a comparison with a constant.
 
1660
  if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Op1)) {
 
1661
    Value *A = 0, *B = 0;
 
1662
    
 
1663
    // (icmp ne/eq (sub A B) 0) -> (icmp ne/eq A, B)
 
1664
    if (I.isEquality() && CI->isZero() &&
 
1665
        match(Op0, m_Sub(m_Value(A), m_Value(B)))) {
 
1666
      // (icmp cond A B) if cond is equality
 
1667
      return new ICmpInst(I.getPredicate(), A, B);
 
1668
    }
 
1669
    
 
1670
    // If we have an icmp le or icmp ge instruction, turn it into the
 
1671
    // appropriate icmp lt or icmp gt instruction.  This allows us to rely on
 
1672
    // them being folded in the code below.  The SimplifyICmpInst code has
 
1673
    // already handled the edge cases for us, so we just assert on them.
 
1674
    switch (I.getPredicate()) {
 
1675
    default: break;
 
1676
    case ICmpInst::ICMP_ULE:
 
1677
      assert(!CI->isMaxValue(false));                 // A <=u MAX -> TRUE
 
1678
      return new ICmpInst(ICmpInst::ICMP_ULT, Op0,
 
1679
                          ConstantInt::get(CI->getContext(), CI->getValue()+1));
 
1680
    case ICmpInst::ICMP_SLE:
 
1681
      assert(!CI->isMaxValue(true));                  // A <=s MAX -> TRUE
 
1682
      return new ICmpInst(ICmpInst::ICMP_SLT, Op0,
 
1683
                          ConstantInt::get(CI->getContext(), CI->getValue()+1));
 
1684
    case ICmpInst::ICMP_UGE:
 
1685
      assert(!CI->isMinValue(false));                  // A >=u MIN -> TRUE
 
1686
      return new ICmpInst(ICmpInst::ICMP_UGT, Op0,
 
1687
                          ConstantInt::get(CI->getContext(), CI->getValue()-1));
 
1688
    case ICmpInst::ICMP_SGE:
 
1689
      assert(!CI->isMinValue(true));                   // A >=s MIN -> TRUE
 
1690
      return new ICmpInst(ICmpInst::ICMP_SGT, Op0,
 
1691
                          ConstantInt::get(CI->getContext(), CI->getValue()-1));
 
1692
    }
 
1693
    
 
1694
    // If this comparison is a normal comparison, it demands all
 
1695
    // bits, if it is a sign bit comparison, it only demands the sign bit.
 
1696
    bool UnusedBit;
 
1697
    isSignBit = isSignBitCheck(I.getPredicate(), CI, UnusedBit);
 
1698
  }
 
1699
 
 
1700
  // See if we can fold the comparison based on range information we can get
 
1701
  // by checking whether bits are known to be zero or one in the input.
 
1702
  if (BitWidth != 0) {
 
1703
    APInt Op0KnownZero(BitWidth, 0), Op0KnownOne(BitWidth, 0);
 
1704
    APInt Op1KnownZero(BitWidth, 0), Op1KnownOne(BitWidth, 0);
 
1705
 
 
1706
    if (SimplifyDemandedBits(I.getOperandUse(0),
 
1707
                             isSignBit ? APInt::getSignBit(BitWidth)
 
1708
                                       : APInt::getAllOnesValue(BitWidth),
 
1709
                             Op0KnownZero, Op0KnownOne, 0))
 
1710
      return &I;
 
1711
    if (SimplifyDemandedBits(I.getOperandUse(1),
 
1712
                             APInt::getAllOnesValue(BitWidth),
 
1713
                             Op1KnownZero, Op1KnownOne, 0))
 
1714
      return &I;
 
1715
 
 
1716
    // Given the known and unknown bits, compute a range that the LHS could be
 
1717
    // in.  Compute the Min, Max and RHS values based on the known bits. For the
 
1718
    // EQ and NE we use unsigned values.
 
1719
    APInt Op0Min(BitWidth, 0), Op0Max(BitWidth, 0);
 
1720
    APInt Op1Min(BitWidth, 0), Op1Max(BitWidth, 0);
 
1721
    if (I.isSigned()) {
 
1722
      ComputeSignedMinMaxValuesFromKnownBits(Op0KnownZero, Op0KnownOne,
 
1723
                                             Op0Min, Op0Max);
 
1724
      ComputeSignedMinMaxValuesFromKnownBits(Op1KnownZero, Op1KnownOne,
 
1725
                                             Op1Min, Op1Max);
 
1726
    } else {
 
1727
      ComputeUnsignedMinMaxValuesFromKnownBits(Op0KnownZero, Op0KnownOne,
 
1728
                                               Op0Min, Op0Max);
 
1729
      ComputeUnsignedMinMaxValuesFromKnownBits(Op1KnownZero, Op1KnownOne,
 
1730
                                               Op1Min, Op1Max);
 
1731
    }
 
1732
 
 
1733
    // If Min and Max are known to be the same, then SimplifyDemandedBits
 
1734
    // figured out that the LHS is a constant.  Just constant fold this now so
 
1735
    // that code below can assume that Min != Max.
 
1736
    if (!isa<Constant>(Op0) && Op0Min == Op0Max)
 
1737
      return new ICmpInst(I.getPredicate(),
 
1738
                          ConstantInt::get(I.getContext(), Op0Min), Op1);
 
1739
    if (!isa<Constant>(Op1) && Op1Min == Op1Max)
 
1740
      return new ICmpInst(I.getPredicate(), Op0,
 
1741
                          ConstantInt::get(I.getContext(), Op1Min));
 
1742
 
 
1743
    // Based on the range information we know about the LHS, see if we can
 
1744
    // simplify this comparison.  For example, (x&4) < 8  is always true.
 
1745
    switch (I.getPredicate()) {
 
1746
    default: llvm_unreachable("Unknown icmp opcode!");
 
1747
    case ICmpInst::ICMP_EQ:
 
1748
      if (Op0Max.ult(Op1Min) || Op0Min.ugt(Op1Max))
 
1749
        return ReplaceInstUsesWith(I, ConstantInt::getFalse(I.getContext()));
 
1750
      break;
 
1751
    case ICmpInst::ICMP_NE:
 
1752
      if (Op0Max.ult(Op1Min) || Op0Min.ugt(Op1Max))
 
1753
        return ReplaceInstUsesWith(I, ConstantInt::getTrue(I.getContext()));
 
1754
      break;
 
1755
    case ICmpInst::ICMP_ULT:
 
1756
      if (Op0Max.ult(Op1Min))          // A <u B -> true if max(A) < min(B)
 
1757
        return ReplaceInstUsesWith(I, ConstantInt::getTrue(I.getContext()));
 
1758
      if (Op0Min.uge(Op1Max))          // A <u B -> false if min(A) >= max(B)
 
1759
        return ReplaceInstUsesWith(I, ConstantInt::getFalse(I.getContext()));
 
1760
      if (Op1Min == Op0Max)            // A <u B -> A != B if max(A) == min(B)
 
1761
        return new ICmpInst(ICmpInst::ICMP_NE, Op0, Op1);
 
1762
      if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Op1)) {
 
1763
        if (Op1Max == Op0Min+1)        // A <u C -> A == C-1 if min(A)+1 == C
 
1764
          return new ICmpInst(ICmpInst::ICMP_EQ, Op0,
 
1765
                          ConstantInt::get(CI->getContext(), CI->getValue()-1));
 
1766
 
 
1767
        // (x <u 2147483648) -> (x >s -1)  -> true if sign bit clear
 
1768
        if (CI->isMinValue(true))
 
1769
          return new ICmpInst(ICmpInst::ICMP_SGT, Op0,
 
1770
                           Constant::getAllOnesValue(Op0->getType()));
 
1771
      }
 
1772
      break;
 
1773
    case ICmpInst::ICMP_UGT:
 
1774
      if (Op0Min.ugt(Op1Max))          // A >u B -> true if min(A) > max(B)
 
1775
        return ReplaceInstUsesWith(I, ConstantInt::getTrue(I.getContext()));
 
1776
      if (Op0Max.ule(Op1Min))          // A >u B -> false if max(A) <= max(B)
 
1777
        return ReplaceInstUsesWith(I, ConstantInt::getFalse(I.getContext()));
 
1778
 
 
1779
      if (Op1Max == Op0Min)            // A >u B -> A != B if min(A) == max(B)
 
1780
        return new ICmpInst(ICmpInst::ICMP_NE, Op0, Op1);
 
1781
      if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Op1)) {
 
1782
        if (Op1Min == Op0Max-1)        // A >u C -> A == C+1 if max(a)-1 == C
 
1783
          return new ICmpInst(ICmpInst::ICMP_EQ, Op0,
 
1784
                          ConstantInt::get(CI->getContext(), CI->getValue()+1));
 
1785
 
 
1786
        // (x >u 2147483647) -> (x <s 0)  -> true if sign bit set
 
1787
        if (CI->isMaxValue(true))
 
1788
          return new ICmpInst(ICmpInst::ICMP_SLT, Op0,
 
1789
                              Constant::getNullValue(Op0->getType()));
 
1790
      }
 
1791
      break;
 
1792
    case ICmpInst::ICMP_SLT:
 
1793
      if (Op0Max.slt(Op1Min))          // A <s B -> true if max(A) < min(C)
 
1794
        return ReplaceInstUsesWith(I, ConstantInt::getTrue(I.getContext()));
 
1795
      if (Op0Min.sge(Op1Max))          // A <s B -> false if min(A) >= max(C)
 
1796
        return ReplaceInstUsesWith(I, ConstantInt::getFalse(I.getContext()));
 
1797
      if (Op1Min == Op0Max)            // A <s B -> A != B if max(A) == min(B)
 
1798
        return new ICmpInst(ICmpInst::ICMP_NE, Op0, Op1);
 
1799
      if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Op1)) {
 
1800
        if (Op1Max == Op0Min+1)        // A <s C -> A == C-1 if min(A)+1 == C
 
1801
          return new ICmpInst(ICmpInst::ICMP_EQ, Op0,
 
1802
                          ConstantInt::get(CI->getContext(), CI->getValue()-1));
 
1803
      }
 
1804
      break;
 
1805
    case ICmpInst::ICMP_SGT:
 
1806
      if (Op0Min.sgt(Op1Max))          // A >s B -> true if min(A) > max(B)
 
1807
        return ReplaceInstUsesWith(I, ConstantInt::getTrue(I.getContext()));
 
1808
      if (Op0Max.sle(Op1Min))          // A >s B -> false if max(A) <= min(B)
 
1809
        return ReplaceInstUsesWith(I, ConstantInt::getFalse(I.getContext()));
 
1810
 
 
1811
      if (Op1Max == Op0Min)            // A >s B -> A != B if min(A) == max(B)
 
1812
        return new ICmpInst(ICmpInst::ICMP_NE, Op0, Op1);
 
1813
      if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Op1)) {
 
1814
        if (Op1Min == Op0Max-1)        // A >s C -> A == C+1 if max(A)-1 == C
 
1815
          return new ICmpInst(ICmpInst::ICMP_EQ, Op0,
 
1816
                          ConstantInt::get(CI->getContext(), CI->getValue()+1));
 
1817
      }
 
1818
      break;
 
1819
    case ICmpInst::ICMP_SGE:
 
1820
      assert(!isa<ConstantInt>(Op1) && "ICMP_SGE with ConstantInt not folded!");
 
1821
      if (Op0Min.sge(Op1Max))          // A >=s B -> true if min(A) >= max(B)
 
1822
        return ReplaceInstUsesWith(I, ConstantInt::getTrue(I.getContext()));
 
1823
      if (Op0Max.slt(Op1Min))          // A >=s B -> false if max(A) < min(B)
 
1824
        return ReplaceInstUsesWith(I, ConstantInt::getFalse(I.getContext()));
 
1825
      break;
 
1826
    case ICmpInst::ICMP_SLE:
 
1827
      assert(!isa<ConstantInt>(Op1) && "ICMP_SLE with ConstantInt not folded!");
 
1828
      if (Op0Max.sle(Op1Min))          // A <=s B -> true if max(A) <= min(B)
 
1829
        return ReplaceInstUsesWith(I, ConstantInt::getTrue(I.getContext()));
 
1830
      if (Op0Min.sgt(Op1Max))          // A <=s B -> false if min(A) > max(B)
 
1831
        return ReplaceInstUsesWith(I, ConstantInt::getFalse(I.getContext()));
 
1832
      break;
 
1833
    case ICmpInst::ICMP_UGE:
 
1834
      assert(!isa<ConstantInt>(Op1) && "ICMP_UGE with ConstantInt not folded!");
 
1835
      if (Op0Min.uge(Op1Max))          // A >=u B -> true if min(A) >= max(B)
 
1836
        return ReplaceInstUsesWith(I, ConstantInt::getTrue(I.getContext()));
 
1837
      if (Op0Max.ult(Op1Min))          // A >=u B -> false if max(A) < min(B)
 
1838
        return ReplaceInstUsesWith(I, ConstantInt::getFalse(I.getContext()));
 
1839
      break;
 
1840
    case ICmpInst::ICMP_ULE:
 
1841
      assert(!isa<ConstantInt>(Op1) && "ICMP_ULE with ConstantInt not folded!");
 
1842
      if (Op0Max.ule(Op1Min))          // A <=u B -> true if max(A) <= min(B)
 
1843
        return ReplaceInstUsesWith(I, ConstantInt::getTrue(I.getContext()));
 
1844
      if (Op0Min.ugt(Op1Max))          // A <=u B -> false if min(A) > max(B)
 
1845
        return ReplaceInstUsesWith(I, ConstantInt::getFalse(I.getContext()));
 
1846
      break;
 
1847
    }
 
1848
 
 
1849
    // Turn a signed comparison into an unsigned one if both operands
 
1850
    // are known to have the same sign.
 
1851
    if (I.isSigned() &&
 
1852
        ((Op0KnownZero.isNegative() && Op1KnownZero.isNegative()) ||
 
1853
         (Op0KnownOne.isNegative() && Op1KnownOne.isNegative())))
 
1854
      return new ICmpInst(I.getUnsignedPredicate(), Op0, Op1);
 
1855
  }
 
1856
 
 
1857
  // Test if the ICmpInst instruction is used exclusively by a select as
 
1858
  // part of a minimum or maximum operation. If so, refrain from doing
 
1859
  // any other folding. This helps out other analyses which understand
 
1860
  // non-obfuscated minimum and maximum idioms, such as ScalarEvolution
 
1861
  // and CodeGen. And in this case, at least one of the comparison
 
1862
  // operands has at least one user besides the compare (the select),
 
1863
  // which would often largely negate the benefit of folding anyway.
 
1864
  if (I.hasOneUse())
 
1865
    if (SelectInst *SI = dyn_cast<SelectInst>(*I.use_begin()))
 
1866
      if ((SI->getOperand(1) == Op0 && SI->getOperand(2) == Op1) ||
 
1867
          (SI->getOperand(2) == Op0 && SI->getOperand(1) == Op1))
 
1868
        return 0;
 
1869
 
 
1870
  // See if we are doing a comparison between a constant and an instruction that
 
1871
  // can be folded into the comparison.
 
1872
  if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Op1)) {
 
1873
    // Since the RHS is a ConstantInt (CI), if the left hand side is an 
 
1874
    // instruction, see if that instruction also has constants so that the 
 
1875
    // instruction can be folded into the icmp 
 
1876
    if (Instruction *LHSI = dyn_cast<Instruction>(Op0))
 
1877
      if (Instruction *Res = visitICmpInstWithInstAndIntCst(I, LHSI, CI))
 
1878
        return Res;
 
1879
  }
 
1880
 
 
1881
  // Handle icmp with constant (but not simple integer constant) RHS
 
1882
  if (Constant *RHSC = dyn_cast<Constant>(Op1)) {
 
1883
    if (Instruction *LHSI = dyn_cast<Instruction>(Op0))
 
1884
      switch (LHSI->getOpcode()) {
 
1885
      case Instruction::GetElementPtr:
 
1886
          // icmp pred GEP (P, int 0, int 0, int 0), null -> icmp pred P, null
 
1887
        if (RHSC->isNullValue() &&
 
1888
            cast<GetElementPtrInst>(LHSI)->hasAllZeroIndices())
 
1889
          return new ICmpInst(I.getPredicate(), LHSI->getOperand(0),
 
1890
                  Constant::getNullValue(LHSI->getOperand(0)->getType()));
 
1891
        break;
 
1892
      case Instruction::PHI:
 
1893
        // Only fold icmp into the PHI if the phi and icmp are in the same
 
1894
        // block.  If in the same block, we're encouraging jump threading.  If
 
1895
        // not, we are just pessimizing the code by making an i1 phi.
 
1896
        if (LHSI->getParent() == I.getParent())
 
1897
          if (Instruction *NV = FoldOpIntoPhi(I, true))
 
1898
            return NV;
 
1899
        break;
 
1900
      case Instruction::Select: {
 
1901
        // If either operand of the select is a constant, we can fold the
 
1902
        // comparison into the select arms, which will cause one to be
 
1903
        // constant folded and the select turned into a bitwise or.
 
1904
        Value *Op1 = 0, *Op2 = 0;
 
1905
        if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(LHSI->getOperand(1)))
 
1906
          Op1 = ConstantExpr::getICmp(I.getPredicate(), C, RHSC);
 
1907
        if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(LHSI->getOperand(2)))
 
1908
          Op2 = ConstantExpr::getICmp(I.getPredicate(), C, RHSC);
 
1909
 
 
1910
        // We only want to perform this transformation if it will not lead to
 
1911
        // additional code. This is true if either both sides of the select
 
1912
        // fold to a constant (in which case the icmp is replaced with a select
 
1913
        // which will usually simplify) or this is the only user of the
 
1914
        // select (in which case we are trading a select+icmp for a simpler
 
1915
        // select+icmp).
 
1916
        if ((Op1 && Op2) || (LHSI->hasOneUse() && (Op1 || Op2))) {
 
1917
          if (!Op1)
 
1918
            Op1 = Builder->CreateICmp(I.getPredicate(), LHSI->getOperand(1),
 
1919
                                      RHSC, I.getName());
 
1920
          if (!Op2)
 
1921
            Op2 = Builder->CreateICmp(I.getPredicate(), LHSI->getOperand(2),
 
1922
                                      RHSC, I.getName());
 
1923
          return SelectInst::Create(LHSI->getOperand(0), Op1, Op2);
 
1924
        }
 
1925
        break;
 
1926
      }
 
1927
      case Instruction::Call:
 
1928
        // If we have (malloc != null), and if the malloc has a single use, we
 
1929
        // can assume it is successful and remove the malloc.
 
1930
        if (isMalloc(LHSI) && LHSI->hasOneUse() &&
 
1931
            isa<ConstantPointerNull>(RHSC)) {
 
1932
          // Need to explicitly erase malloc call here, instead of adding it to
 
1933
          // Worklist, because it won't get DCE'd from the Worklist since
 
1934
          // isInstructionTriviallyDead() returns false for function calls.
 
1935
          // It is OK to replace LHSI/MallocCall with Undef because the 
 
1936
          // instruction that uses it will be erased via Worklist.
 
1937
          if (extractMallocCall(LHSI)) {
 
1938
            LHSI->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(LHSI->getType()));
 
1939
            EraseInstFromFunction(*LHSI);
 
1940
            return ReplaceInstUsesWith(I,
 
1941
                               ConstantInt::get(Type::getInt1Ty(I.getContext()),
 
1942
                                                      !I.isTrueWhenEqual()));
 
1943
          }
 
1944
          if (CallInst* MallocCall = extractMallocCallFromBitCast(LHSI))
 
1945
            if (MallocCall->hasOneUse()) {
 
1946
              MallocCall->replaceAllUsesWith(
 
1947
                                        UndefValue::get(MallocCall->getType()));
 
1948
              EraseInstFromFunction(*MallocCall);
 
1949
              Worklist.Add(LHSI); // The malloc's bitcast use.
 
1950
              return ReplaceInstUsesWith(I,
 
1951
                               ConstantInt::get(Type::getInt1Ty(I.getContext()),
 
1952
                                                      !I.isTrueWhenEqual()));
 
1953
            }
 
1954
        }
 
1955
        break;
 
1956
      case Instruction::IntToPtr:
 
1957
        // icmp pred inttoptr(X), null -> icmp pred X, 0
 
1958
        if (RHSC->isNullValue() && TD &&
 
1959
            TD->getIntPtrType(RHSC->getContext()) == 
 
1960
               LHSI->getOperand(0)->getType())
 
1961
          return new ICmpInst(I.getPredicate(), LHSI->getOperand(0),
 
1962
                        Constant::getNullValue(LHSI->getOperand(0)->getType()));
 
1963
        break;
 
1964
 
 
1965
      case Instruction::Load:
 
1966
        // Try to optimize things like "A[i] > 4" to index computations.
 
1967
        if (GetElementPtrInst *GEP =
 
1968
              dyn_cast<GetElementPtrInst>(LHSI->getOperand(0))) {
 
1969
          if (GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(GEP->getOperand(0)))
 
1970
            if (GV->isConstant() && GV->hasDefinitiveInitializer() &&
 
1971
                !cast<LoadInst>(LHSI)->isVolatile())
 
1972
              if (Instruction *Res = FoldCmpLoadFromIndexedGlobal(GEP, GV, I))
 
1973
                return Res;
 
1974
        }
 
1975
        break;
 
1976
      }
 
1977
  }
 
1978
 
 
1979
  // If we can optimize a 'icmp GEP, P' or 'icmp P, GEP', do so now.
 
1980
  if (GEPOperator *GEP = dyn_cast<GEPOperator>(Op0))
 
1981
    if (Instruction *NI = FoldGEPICmp(GEP, Op1, I.getPredicate(), I))
 
1982
      return NI;
 
1983
  if (GEPOperator *GEP = dyn_cast<GEPOperator>(Op1))
 
1984
    if (Instruction *NI = FoldGEPICmp(GEP, Op0,
 
1985
                           ICmpInst::getSwappedPredicate(I.getPredicate()), I))
 
1986
      return NI;
 
1987
 
 
1988
  // Test to see if the operands of the icmp are casted versions of other
 
1989
  // values.  If the ptr->ptr cast can be stripped off both arguments, we do so
 
1990
  // now.
 
1991
  if (BitCastInst *CI = dyn_cast<BitCastInst>(Op0)) {
 
1992
    if (Op0->getType()->isPointerTy() && 
 
1993
        (isa<Constant>(Op1) || isa<BitCastInst>(Op1))) { 
 
1994
      // We keep moving the cast from the left operand over to the right
 
1995
      // operand, where it can often be eliminated completely.
 
1996
      Op0 = CI->getOperand(0);
 
1997
 
 
1998
      // If operand #1 is a bitcast instruction, it must also be a ptr->ptr cast
 
1999
      // so eliminate it as well.
 
2000
      if (BitCastInst *CI2 = dyn_cast<BitCastInst>(Op1))
 
2001
        Op1 = CI2->getOperand(0);
 
2002
 
 
2003
      // If Op1 is a constant, we can fold the cast into the constant.
 
2004
      if (Op0->getType() != Op1->getType()) {
 
2005
        if (Constant *Op1C = dyn_cast<Constant>(Op1)) {
 
2006
          Op1 = ConstantExpr::getBitCast(Op1C, Op0->getType());
 
2007
        } else {
 
2008
          // Otherwise, cast the RHS right before the icmp
 
2009
          Op1 = Builder->CreateBitCast(Op1, Op0->getType());
 
2010
        }
 
2011
      }
 
2012
      return new ICmpInst(I.getPredicate(), Op0, Op1);
 
2013
    }
 
2014
  }
 
2015
  
 
2016
  if (isa<CastInst>(Op0)) {
 
2017
    // Handle the special case of: icmp (cast bool to X), <cst>
 
2018
    // This comes up when you have code like
 
2019
    //   int X = A < B;
 
2020
    //   if (X) ...
 
2021
    // For generality, we handle any zero-extension of any operand comparison
 
2022
    // with a constant or another cast from the same type.
 
2023
    if (isa<Constant>(Op1) || isa<CastInst>(Op1))
 
2024
      if (Instruction *R = visitICmpInstWithCastAndCast(I))
 
2025
        return R;
 
2026
  }
 
2027
  
 
2028
  // See if it's the same type of instruction on the left and right.
 
2029
  if (BinaryOperator *Op0I = dyn_cast<BinaryOperator>(Op0)) {
 
2030
    if (BinaryOperator *Op1I = dyn_cast<BinaryOperator>(Op1)) {
 
2031
      if (Op0I->getOpcode() == Op1I->getOpcode() && Op0I->hasOneUse() &&
 
2032
          Op1I->hasOneUse() && Op0I->getOperand(1) == Op1I->getOperand(1)) {
 
2033
        switch (Op0I->getOpcode()) {
 
2034
        default: break;
 
2035
        case Instruction::Add:
 
2036
        case Instruction::Sub:
 
2037
        case Instruction::Xor:
 
2038
          if (I.isEquality())    // a+x icmp eq/ne b+x --> a icmp b
 
2039
            return new ICmpInst(I.getPredicate(), Op0I->getOperand(0),
 
2040
                                Op1I->getOperand(0));
 
2041
          // icmp u/s (a ^ signbit), (b ^ signbit) --> icmp s/u a, b
 
2042
          if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Op0I->getOperand(1))) {
 
2043
            if (CI->getValue().isSignBit()) {
 
2044
              ICmpInst::Predicate Pred = I.isSigned()
 
2045
                                             ? I.getUnsignedPredicate()
 
2046
                                             : I.getSignedPredicate();
 
2047
              return new ICmpInst(Pred, Op0I->getOperand(0),
 
2048
                                  Op1I->getOperand(0));
 
2049
            }
 
2050
            
 
2051
            if (CI->getValue().isMaxSignedValue()) {
 
2052
              ICmpInst::Predicate Pred = I.isSigned()
 
2053
                                             ? I.getUnsignedPredicate()
 
2054
                                             : I.getSignedPredicate();
 
2055
              Pred = I.getSwappedPredicate(Pred);
 
2056
              return new ICmpInst(Pred, Op0I->getOperand(0),
 
2057
                                  Op1I->getOperand(0));
 
2058
            }
 
2059
          }
 
2060
          break;
 
2061
        case Instruction::Mul:
 
2062
          if (!I.isEquality())
 
2063
            break;
 
2064
 
 
2065
          if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Op0I->getOperand(1))) {
 
2066
            // a * Cst icmp eq/ne b * Cst --> a & Mask icmp b & Mask
 
2067
            // Mask = -1 >> count-trailing-zeros(Cst).
 
2068
            if (!CI->isZero() && !CI->isOne()) {
 
2069
              const APInt &AP = CI->getValue();
 
2070
              ConstantInt *Mask = ConstantInt::get(I.getContext(), 
 
2071
                                      APInt::getLowBitsSet(AP.getBitWidth(),
 
2072
                                                           AP.getBitWidth() -
 
2073
                                                      AP.countTrailingZeros()));
 
2074
              Value *And1 = Builder->CreateAnd(Op0I->getOperand(0), Mask);
 
2075
              Value *And2 = Builder->CreateAnd(Op1I->getOperand(0), Mask);
 
2076
              return new ICmpInst(I.getPredicate(), And1, And2);
 
2077
            }
 
2078
          }
 
2079
          break;
 
2080
        }
 
2081
      }
 
2082
    }
 
2083
  }
 
2084
  
 
2085
  // ~x < ~y --> y < x
 
2086
  { Value *A, *B;
 
2087
    if (match(Op0, m_Not(m_Value(A))) &&
 
2088
        match(Op1, m_Not(m_Value(B))))
 
2089
      return new ICmpInst(I.getPredicate(), B, A);
 
2090
  }
 
2091
  
 
2092
  if (I.isEquality()) {
 
2093
    Value *A, *B, *C, *D;
 
2094
    
 
2095
    // -x == -y --> x == y
 
2096
    if (match(Op0, m_Neg(m_Value(A))) &&
 
2097
        match(Op1, m_Neg(m_Value(B))))
 
2098
      return new ICmpInst(I.getPredicate(), A, B);
 
2099
    
 
2100
    if (match(Op0, m_Xor(m_Value(A), m_Value(B)))) {
 
2101
      if (A == Op1 || B == Op1) {    // (A^B) == A  ->  B == 0
 
2102
        Value *OtherVal = A == Op1 ? B : A;
 
2103
        return new ICmpInst(I.getPredicate(), OtherVal,
 
2104
                            Constant::getNullValue(A->getType()));
 
2105
      }
 
2106
 
 
2107
      if (match(Op1, m_Xor(m_Value(C), m_Value(D)))) {
 
2108
        // A^c1 == C^c2 --> A == C^(c1^c2)
 
2109
        ConstantInt *C1, *C2;
 
2110
        if (match(B, m_ConstantInt(C1)) &&
 
2111
            match(D, m_ConstantInt(C2)) && Op1->hasOneUse()) {
 
2112
          Constant *NC = ConstantInt::get(I.getContext(),
 
2113
                                          C1->getValue() ^ C2->getValue());
 
2114
          Value *Xor = Builder->CreateXor(C, NC, "tmp");
 
2115
          return new ICmpInst(I.getPredicate(), A, Xor);
 
2116
        }
 
2117
        
 
2118
        // A^B == A^D -> B == D
 
2119
        if (A == C) return new ICmpInst(I.getPredicate(), B, D);
 
2120
        if (A == D) return new ICmpInst(I.getPredicate(), B, C);
 
2121
        if (B == C) return new ICmpInst(I.getPredicate(), A, D);
 
2122
        if (B == D) return new ICmpInst(I.getPredicate(), A, C);
 
2123
      }
 
2124
    }
 
2125
    
 
2126
    if (match(Op1, m_Xor(m_Value(A), m_Value(B))) &&
 
2127
        (A == Op0 || B == Op0)) {
 
2128
      // A == (A^B)  ->  B == 0
 
2129
      Value *OtherVal = A == Op0 ? B : A;
 
2130
      return new ICmpInst(I.getPredicate(), OtherVal,
 
2131
                          Constant::getNullValue(A->getType()));
 
2132
    }
 
2133
 
 
2134
    // (A-B) == A  ->  B == 0
 
2135
    if (match(Op0, m_Sub(m_Specific(Op1), m_Value(B))))
 
2136
      return new ICmpInst(I.getPredicate(), B, 
 
2137
                          Constant::getNullValue(B->getType()));
 
2138
 
 
2139
    // A == (A-B)  ->  B == 0
 
2140
    if (match(Op1, m_Sub(m_Specific(Op0), m_Value(B))))
 
2141
      return new ICmpInst(I.getPredicate(), B,
 
2142
                          Constant::getNullValue(B->getType()));
 
2143
    
 
2144
    // (X&Z) == (Y&Z) -> (X^Y) & Z == 0
 
2145
    if (Op0->hasOneUse() && Op1->hasOneUse() &&
 
2146
        match(Op0, m_And(m_Value(A), m_Value(B))) && 
 
2147
        match(Op1, m_And(m_Value(C), m_Value(D)))) {
 
2148
      Value *X = 0, *Y = 0, *Z = 0;
 
2149
      
 
2150
      if (A == C) {
 
2151
        X = B; Y = D; Z = A;
 
2152
      } else if (A == D) {
 
2153
        X = B; Y = C; Z = A;
 
2154
      } else if (B == C) {
 
2155
        X = A; Y = D; Z = B;
 
2156
      } else if (B == D) {
 
2157
        X = A; Y = C; Z = B;
 
2158
      }
 
2159
      
 
2160
      if (X) {   // Build (X^Y) & Z
 
2161
        Op1 = Builder->CreateXor(X, Y, "tmp");
 
2162
        Op1 = Builder->CreateAnd(Op1, Z, "tmp");
 
2163
        I.setOperand(0, Op1);
 
2164
        I.setOperand(1, Constant::getNullValue(Op1->getType()));
 
2165
        return &I;
 
2166
      }
 
2167
    }
 
2168
  }
 
2169
  
 
2170
  {
 
2171
    Value *X; ConstantInt *Cst;
 
2172
    // icmp X+Cst, X
 
2173
    if (match(Op0, m_Add(m_Value(X), m_ConstantInt(Cst))) && Op1 == X)
 
2174
      return FoldICmpAddOpCst(I, X, Cst, I.getPredicate(), Op0);
 
2175
 
 
2176
    // icmp X, X+Cst
 
2177
    if (match(Op1, m_Add(m_Value(X), m_ConstantInt(Cst))) && Op0 == X)
 
2178
      return FoldICmpAddOpCst(I, X, Cst, I.getSwappedPredicate(), Op1);
 
2179
  }
 
2180
  return Changed ? &I : 0;
 
2181
}
 
2182
 
 
2183
 
 
2184
 
 
2185
 
 
2186
 
 
2187
 
 
2188
/// FoldFCmp_IntToFP_Cst - Fold fcmp ([us]itofp x, cst) if possible.
 
2189
///
 
2190
Instruction *InstCombiner::FoldFCmp_IntToFP_Cst(FCmpInst &I,
 
2191
                                                Instruction *LHSI,
 
2192
                                                Constant *RHSC) {
 
2193
  if (!isa<ConstantFP>(RHSC)) return 0;
 
2194
  const APFloat &RHS = cast<ConstantFP>(RHSC)->getValueAPF();
 
2195
  
 
2196
  // Get the width of the mantissa.  We don't want to hack on conversions that
 
2197
  // might lose information from the integer, e.g. "i64 -> float"
 
2198
  int MantissaWidth = LHSI->getType()->getFPMantissaWidth();
 
2199
  if (MantissaWidth == -1) return 0;  // Unknown.
 
2200
  
 
2201
  // Check to see that the input is converted from an integer type that is small
 
2202
  // enough that preserves all bits.  TODO: check here for "known" sign bits.
 
2203
  // This would allow us to handle (fptosi (x >>s 62) to float) if x is i64 f.e.
 
2204
  unsigned InputSize = LHSI->getOperand(0)->getType()->getScalarSizeInBits();
 
2205
  
 
2206
  // If this is a uitofp instruction, we need an extra bit to hold the sign.
 
2207
  bool LHSUnsigned = isa<UIToFPInst>(LHSI);
 
2208
  if (LHSUnsigned)
 
2209
    ++InputSize;
 
2210
  
 
2211
  // If the conversion would lose info, don't hack on this.
 
2212
  if ((int)InputSize > MantissaWidth)
 
2213
    return 0;
 
2214
  
 
2215
  // Otherwise, we can potentially simplify the comparison.  We know that it
 
2216
  // will always come through as an integer value and we know the constant is
 
2217
  // not a NAN (it would have been previously simplified).
 
2218
  assert(!RHS.isNaN() && "NaN comparison not already folded!");
 
2219
  
 
2220
  ICmpInst::Predicate Pred;
 
2221
  switch (I.getPredicate()) {
 
2222
  default: llvm_unreachable("Unexpected predicate!");
 
2223
  case FCmpInst::FCMP_UEQ:
 
2224
  case FCmpInst::FCMP_OEQ:
 
2225
    Pred = ICmpInst::ICMP_EQ;
 
2226
    break;
 
2227
  case FCmpInst::FCMP_UGT:
 
2228
  case FCmpInst::FCMP_OGT:
 
2229
    Pred = LHSUnsigned ? ICmpInst::ICMP_UGT : ICmpInst::ICMP_SGT;
 
2230
    break;
 
2231
  case FCmpInst::FCMP_UGE:
 
2232
  case FCmpInst::FCMP_OGE:
 
2233
    Pred = LHSUnsigned ? ICmpInst::ICMP_UGE : ICmpInst::ICMP_SGE;
 
2234
    break;
 
2235
  case FCmpInst::FCMP_ULT:
 
2236
  case FCmpInst::FCMP_OLT:
 
2237
    Pred = LHSUnsigned ? ICmpInst::ICMP_ULT : ICmpInst::ICMP_SLT;
 
2238
    break;
 
2239
  case FCmpInst::FCMP_ULE:
 
2240
  case FCmpInst::FCMP_OLE:
 
2241
    Pred = LHSUnsigned ? ICmpInst::ICMP_ULE : ICmpInst::ICMP_SLE;
 
2242
    break;
 
2243
  case FCmpInst::FCMP_UNE:
 
2244
  case FCmpInst::FCMP_ONE:
 
2245
    Pred = ICmpInst::ICMP_NE;
 
2246
    break;
 
2247
  case FCmpInst::FCMP_ORD:
 
2248
    return ReplaceInstUsesWith(I, ConstantInt::getTrue(I.getContext()));
 
2249
  case FCmpInst::FCMP_UNO:
 
2250
    return ReplaceInstUsesWith(I, ConstantInt::getFalse(I.getContext()));
 
2251
  }
 
2252
  
 
2253
  const IntegerType *IntTy = cast<IntegerType>(LHSI->getOperand(0)->getType());
 
2254
  
 
2255
  // Now we know that the APFloat is a normal number, zero or inf.
 
2256
  
 
2257
  // See if the FP constant is too large for the integer.  For example,
 
2258
  // comparing an i8 to 300.0.
 
2259
  unsigned IntWidth = IntTy->getScalarSizeInBits();
 
2260
  
 
2261
  if (!LHSUnsigned) {
 
2262
    // If the RHS value is > SignedMax, fold the comparison.  This handles +INF
 
2263
    // and large values.
 
2264
    APFloat SMax(RHS.getSemantics(), APFloat::fcZero, false);
 
2265
    SMax.convertFromAPInt(APInt::getSignedMaxValue(IntWidth), true,
 
2266
                          APFloat::rmNearestTiesToEven);
 
2267
    if (SMax.compare(RHS) == APFloat::cmpLessThan) {  // smax < 13123.0
 
2268
      if (Pred == ICmpInst::ICMP_NE  || Pred == ICmpInst::ICMP_SLT ||
 
2269
          Pred == ICmpInst::ICMP_SLE)
 
2270
        return ReplaceInstUsesWith(I, ConstantInt::getTrue(I.getContext()));
 
2271
      return ReplaceInstUsesWith(I, ConstantInt::getFalse(I.getContext()));
 
2272
    }
 
2273
  } else {
 
2274
    // If the RHS value is > UnsignedMax, fold the comparison. This handles
 
2275
    // +INF and large values.
 
2276
    APFloat UMax(RHS.getSemantics(), APFloat::fcZero, false);
 
2277
    UMax.convertFromAPInt(APInt::getMaxValue(IntWidth), false,
 
2278
                          APFloat::rmNearestTiesToEven);
 
2279
    if (UMax.compare(RHS) == APFloat::cmpLessThan) {  // umax < 13123.0
 
2280
      if (Pred == ICmpInst::ICMP_NE  || Pred == ICmpInst::ICMP_ULT ||
 
2281
          Pred == ICmpInst::ICMP_ULE)
 
2282
        return ReplaceInstUsesWith(I, ConstantInt::getTrue(I.getContext()));
 
2283
      return ReplaceInstUsesWith(I, ConstantInt::getFalse(I.getContext()));
 
2284
    }
 
2285
  }
 
2286
  
 
2287
  if (!LHSUnsigned) {
 
2288
    // See if the RHS value is < SignedMin.
 
2289
    APFloat SMin(RHS.getSemantics(), APFloat::fcZero, false);
 
2290
    SMin.convertFromAPInt(APInt::getSignedMinValue(IntWidth), true,
 
2291
                          APFloat::rmNearestTiesToEven);
 
2292
    if (SMin.compare(RHS) == APFloat::cmpGreaterThan) { // smin > 12312.0
 
2293
      if (Pred == ICmpInst::ICMP_NE || Pred == ICmpInst::ICMP_SGT ||
 
2294
          Pred == ICmpInst::ICMP_SGE)
 
2295
        return ReplaceInstUsesWith(I, ConstantInt::getTrue(I.getContext()));
 
2296
      return ReplaceInstUsesWith(I, ConstantInt::getFalse(I.getContext()));
 
2297
    }
 
2298
  }
 
2299
 
 
2300
  // Okay, now we know that the FP constant fits in the range [SMIN, SMAX] or
 
2301
  // [0, UMAX], but it may still be fractional.  See if it is fractional by
 
2302
  // casting the FP value to the integer value and back, checking for equality.
 
2303
  // Don't do this for zero, because -0.0 is not fractional.
 
2304
  Constant *RHSInt = LHSUnsigned
 
2305
    ? ConstantExpr::getFPToUI(RHSC, IntTy)
 
2306
    : ConstantExpr::getFPToSI(RHSC, IntTy);
 
2307
  if (!RHS.isZero()) {
 
2308
    bool Equal = LHSUnsigned
 
2309
      ? ConstantExpr::getUIToFP(RHSInt, RHSC->getType()) == RHSC
 
2310
      : ConstantExpr::getSIToFP(RHSInt, RHSC->getType()) == RHSC;
 
2311
    if (!Equal) {
 
2312
      // If we had a comparison against a fractional value, we have to adjust
 
2313
      // the compare predicate and sometimes the value.  RHSC is rounded towards
 
2314
      // zero at this point.
 
2315
      switch (Pred) {
 
2316
      default: llvm_unreachable("Unexpected integer comparison!");
 
2317
      case ICmpInst::ICMP_NE:  // (float)int != 4.4   --> true
 
2318
        return ReplaceInstUsesWith(I, ConstantInt::getTrue(I.getContext()));
 
2319
      case ICmpInst::ICMP_EQ:  // (float)int == 4.4   --> false
 
2320
        return ReplaceInstUsesWith(I, ConstantInt::getFalse(I.getContext()));
 
2321
      case ICmpInst::ICMP_ULE:
 
2322
        // (float)int <= 4.4   --> int <= 4
 
2323
        // (float)int <= -4.4  --> false
 
2324
        if (RHS.isNegative())
 
2325
          return ReplaceInstUsesWith(I, ConstantInt::getFalse(I.getContext()));
 
2326
        break;
 
2327
      case ICmpInst::ICMP_SLE:
 
2328
        // (float)int <= 4.4   --> int <= 4
 
2329
        // (float)int <= -4.4  --> int < -4
 
2330
        if (RHS.isNegative())
 
2331
          Pred = ICmpInst::ICMP_SLT;
 
2332
        break;
 
2333
      case ICmpInst::ICMP_ULT:
 
2334
        // (float)int < -4.4   --> false
 
2335
        // (float)int < 4.4    --> int <= 4
 
2336
        if (RHS.isNegative())
 
2337
          return ReplaceInstUsesWith(I, ConstantInt::getFalse(I.getContext()));
 
2338
        Pred = ICmpInst::ICMP_ULE;
 
2339
        break;
 
2340
      case ICmpInst::ICMP_SLT:
 
2341
        // (float)int < -4.4   --> int < -4
 
2342
        // (float)int < 4.4    --> int <= 4
 
2343
        if (!RHS.isNegative())
 
2344
          Pred = ICmpInst::ICMP_SLE;
 
2345
        break;
 
2346
      case ICmpInst::ICMP_UGT:
 
2347
        // (float)int > 4.4    --> int > 4
 
2348
        // (float)int > -4.4   --> true
 
2349
        if (RHS.isNegative())
 
2350
          return ReplaceInstUsesWith(I, ConstantInt::getTrue(I.getContext()));
 
2351
        break;
 
2352
      case ICmpInst::ICMP_SGT:
 
2353
        // (float)int > 4.4    --> int > 4
 
2354
        // (float)int > -4.4   --> int >= -4
 
2355
        if (RHS.isNegative())
 
2356
          Pred = ICmpInst::ICMP_SGE;
 
2357
        break;
 
2358
      case ICmpInst::ICMP_UGE:
 
2359
        // (float)int >= -4.4   --> true
 
2360
        // (float)int >= 4.4    --> int > 4
 
2361
        if (!RHS.isNegative())
 
2362
          return ReplaceInstUsesWith(I, ConstantInt::getTrue(I.getContext()));
 
2363
        Pred = ICmpInst::ICMP_UGT;
 
2364
        break;
 
2365
      case ICmpInst::ICMP_SGE:
 
2366
        // (float)int >= -4.4   --> int >= -4
 
2367
        // (float)int >= 4.4    --> int > 4
 
2368
        if (!RHS.isNegative())
 
2369
          Pred = ICmpInst::ICMP_SGT;
 
2370
        break;
 
2371
      }
 
2372
    }
 
2373
  }
 
2374
 
 
2375
  // Lower this FP comparison into an appropriate integer version of the
 
2376
  // comparison.
 
2377
  return new ICmpInst(Pred, LHSI->getOperand(0), RHSInt);
 
2378
}
 
2379
 
 
2380
Instruction *InstCombiner::visitFCmpInst(FCmpInst &I) {
 
2381
  bool Changed = false;
 
2382
  
 
2383
  /// Orders the operands of the compare so that they are listed from most
 
2384
  /// complex to least complex.  This puts constants before unary operators,
 
2385
  /// before binary operators.
 
2386
  if (getComplexity(I.getOperand(0)) < getComplexity(I.getOperand(1))) {
 
2387
    I.swapOperands();
 
2388
    Changed = true;
 
2389
  }
 
2390
 
 
2391
  Value *Op0 = I.getOperand(0), *Op1 = I.getOperand(1);
 
2392
  
 
2393
  if (Value *V = SimplifyFCmpInst(I.getPredicate(), Op0, Op1, TD))
 
2394
    return ReplaceInstUsesWith(I, V);
 
2395
 
 
2396
  // Simplify 'fcmp pred X, X'
 
2397
  if (Op0 == Op1) {
 
2398
    switch (I.getPredicate()) {
 
2399
    default: llvm_unreachable("Unknown predicate!");
 
2400
    case FCmpInst::FCMP_UNO:    // True if unordered: isnan(X) | isnan(Y)
 
2401
    case FCmpInst::FCMP_ULT:    // True if unordered or less than
 
2402
    case FCmpInst::FCMP_UGT:    // True if unordered or greater than
 
2403
    case FCmpInst::FCMP_UNE:    // True if unordered or not equal
 
2404
      // Canonicalize these to be 'fcmp uno %X, 0.0'.
 
2405
      I.setPredicate(FCmpInst::FCMP_UNO);
 
2406
      I.setOperand(1, Constant::getNullValue(Op0->getType()));
 
2407
      return &I;
 
2408
      
 
2409
    case FCmpInst::FCMP_ORD:    // True if ordered (no nans)
 
2410
    case FCmpInst::FCMP_OEQ:    // True if ordered and equal
 
2411
    case FCmpInst::FCMP_OGE:    // True if ordered and greater than or equal
 
2412
    case FCmpInst::FCMP_OLE:    // True if ordered and less than or equal
 
2413
      // Canonicalize these to be 'fcmp ord %X, 0.0'.
 
2414
      I.setPredicate(FCmpInst::FCMP_ORD);
 
2415
      I.setOperand(1, Constant::getNullValue(Op0->getType()));
 
2416
      return &I;
 
2417
    }
 
2418
  }
 
2419
    
 
2420
  // Handle fcmp with constant RHS
 
2421
  if (Constant *RHSC = dyn_cast<Constant>(Op1)) {
 
2422
    if (Instruction *LHSI = dyn_cast<Instruction>(Op0))
 
2423
      switch (LHSI->getOpcode()) {
 
2424
      case Instruction::PHI:
 
2425
        // Only fold fcmp into the PHI if the phi and fcmp are in the same
 
2426
        // block.  If in the same block, we're encouraging jump threading.  If
 
2427
        // not, we are just pessimizing the code by making an i1 phi.
 
2428
        if (LHSI->getParent() == I.getParent())
 
2429
          if (Instruction *NV = FoldOpIntoPhi(I, true))
 
2430
            return NV;
 
2431
        break;
 
2432
      case Instruction::SIToFP:
 
2433
      case Instruction::UIToFP:
 
2434
        if (Instruction *NV = FoldFCmp_IntToFP_Cst(I, LHSI, RHSC))
 
2435
          return NV;
 
2436
        break;
 
2437
      case Instruction::Select: {
 
2438
        // If either operand of the select is a constant, we can fold the
 
2439
        // comparison into the select arms, which will cause one to be
 
2440
        // constant folded and the select turned into a bitwise or.
 
2441
        Value *Op1 = 0, *Op2 = 0;
 
2442
        if (LHSI->hasOneUse()) {
 
2443
          if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(LHSI->getOperand(1))) {
 
2444
            // Fold the known value into the constant operand.
 
2445
            Op1 = ConstantExpr::getCompare(I.getPredicate(), C, RHSC);
 
2446
            // Insert a new FCmp of the other select operand.
 
2447
            Op2 = Builder->CreateFCmp(I.getPredicate(),
 
2448
                                      LHSI->getOperand(2), RHSC, I.getName());
 
2449
          } else if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(LHSI->getOperand(2))) {
 
2450
            // Fold the known value into the constant operand.
 
2451
            Op2 = ConstantExpr::getCompare(I.getPredicate(), C, RHSC);
 
2452
            // Insert a new FCmp of the other select operand.
 
2453
            Op1 = Builder->CreateFCmp(I.getPredicate(), LHSI->getOperand(1),
 
2454
                                      RHSC, I.getName());
 
2455
          }
 
2456
        }
 
2457
 
 
2458
        if (Op1)
 
2459
          return SelectInst::Create(LHSI->getOperand(0), Op1, Op2);
 
2460
        break;
 
2461
      }
 
2462
      case Instruction::Load:
 
2463
        if (GetElementPtrInst *GEP =
 
2464
            dyn_cast<GetElementPtrInst>(LHSI->getOperand(0))) {
 
2465
          if (GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(GEP->getOperand(0)))
 
2466
            if (GV->isConstant() && GV->hasDefinitiveInitializer() &&
 
2467
                !cast<LoadInst>(LHSI)->isVolatile())
 
2468
              if (Instruction *Res = FoldCmpLoadFromIndexedGlobal(GEP, GV, I))
 
2469
                return Res;
 
2470
        }
 
2471
        break;
 
2472
      }
 
2473
  }
 
2474
 
 
2475
  return Changed ? &I : 0;
 
2476
}