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Viewing changes to libclamav/c++/llvm/lib/Analysis/ConstantFolding.cpp

  • Committer: Bazaar Package Importer
  • Author(s): Kees Cook
  • Date: 2007-02-20 10:33:44 UTC
  • mto: This revision was merged to the branch mainline in revision 16.
  • Revision ID: james.westby@ubuntu.com-20070220103344-zgcu2psnx9d98fpa
Tags: upstream-0.90
ImportĀ upstreamĀ versionĀ 0.90

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Lines of Context:
1
 
//===-- ConstantFolding.cpp - Fold instructions into constants ------------===//
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 defines routines for folding instructions into constants.
11
 
//
12
 
// Also, to supplement the basic VMCore ConstantExpr simplifications,
13
 
// this file defines some additional folding routines that can make use of
14
 
// TargetData information. These functions cannot go in VMCore due to library
15
 
// dependency issues.
16
 
//
17
 
//===----------------------------------------------------------------------===//
18
 
 
19
 
#include "llvm/Analysis/ConstantFolding.h"
20
 
#include "llvm/Constants.h"
21
 
#include "llvm/DerivedTypes.h"
22
 
#include "llvm/Function.h"
23
 
#include "llvm/GlobalVariable.h"
24
 
#include "llvm/Instructions.h"
25
 
#include "llvm/Intrinsics.h"
26
 
#include "llvm/Analysis/ValueTracking.h"
27
 
#include "llvm/Target/TargetData.h"
28
 
#include "llvm/ADT/SmallVector.h"
29
 
#include "llvm/ADT/StringMap.h"
30
 
#include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
31
 
#include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
32
 
#include "llvm/Support/MathExtras.h"
33
 
#include <cerrno>
34
 
#include <cmath>
35
 
using namespace llvm;
36
 
 
37
 
//===----------------------------------------------------------------------===//
38
 
// Constant Folding internal helper functions
39
 
//===----------------------------------------------------------------------===//
40
 
 
41
 
/// FoldBitCast - Constant fold bitcast, symbolically evaluating it with 
42
 
/// TargetData.  This always returns a non-null constant, but it may be a
43
 
/// ConstantExpr if unfoldable.
44
 
static Constant *FoldBitCast(Constant *C, const Type *DestTy,
45
 
                             const TargetData &TD) {
46
 
  
47
 
  // This only handles casts to vectors currently.
48
 
  const VectorType *DestVTy = dyn_cast<VectorType>(DestTy);
49
 
  if (DestVTy == 0)
50
 
    return ConstantExpr::getBitCast(C, DestTy);
51
 
  
52
 
  // If this is a scalar -> vector cast, convert the input into a <1 x scalar>
53
 
  // vector so the code below can handle it uniformly.
54
 
  if (isa<ConstantFP>(C) || isa<ConstantInt>(C)) {
55
 
    Constant *Ops = C; // don't take the address of C!
56
 
    return FoldBitCast(ConstantVector::get(&Ops, 1), DestTy, TD);
57
 
  }
58
 
  
59
 
  // If this is a bitcast from constant vector -> vector, fold it.
60
 
  ConstantVector *CV = dyn_cast<ConstantVector>(C);
61
 
  if (CV == 0)
62
 
    return ConstantExpr::getBitCast(C, DestTy);
63
 
  
64
 
  // If the element types match, VMCore can fold it.
65
 
  unsigned NumDstElt = DestVTy->getNumElements();
66
 
  unsigned NumSrcElt = CV->getNumOperands();
67
 
  if (NumDstElt == NumSrcElt)
68
 
    return ConstantExpr::getBitCast(C, DestTy);
69
 
  
70
 
  const Type *SrcEltTy = CV->getType()->getElementType();
71
 
  const Type *DstEltTy = DestVTy->getElementType();
72
 
  
73
 
  // Otherwise, we're changing the number of elements in a vector, which 
74
 
  // requires endianness information to do the right thing.  For example,
75
 
  //    bitcast (<2 x i64> <i64 0, i64 1> to <4 x i32>)
76
 
  // folds to (little endian):
77
 
  //    <4 x i32> <i32 0, i32 0, i32 1, i32 0>
78
 
  // and to (big endian):
79
 
  //    <4 x i32> <i32 0, i32 0, i32 0, i32 1>
80
 
  
81
 
  // First thing is first.  We only want to think about integer here, so if
82
 
  // we have something in FP form, recast it as integer.
83
 
  if (DstEltTy->isFloatingPointTy()) {
84
 
    // Fold to an vector of integers with same size as our FP type.
85
 
    unsigned FPWidth = DstEltTy->getPrimitiveSizeInBits();
86
 
    const Type *DestIVTy =
87
 
      VectorType::get(IntegerType::get(C->getContext(), FPWidth), NumDstElt);
88
 
    // Recursively handle this integer conversion, if possible.
89
 
    C = FoldBitCast(C, DestIVTy, TD);
90
 
    if (!C) return ConstantExpr::getBitCast(C, DestTy);
91
 
    
92
 
    // Finally, VMCore can handle this now that #elts line up.
93
 
    return ConstantExpr::getBitCast(C, DestTy);
94
 
  }
95
 
  
96
 
  // Okay, we know the destination is integer, if the input is FP, convert
97
 
  // it to integer first.
98
 
  if (SrcEltTy->isFloatingPointTy()) {
99
 
    unsigned FPWidth = SrcEltTy->getPrimitiveSizeInBits();
100
 
    const Type *SrcIVTy =
101
 
      VectorType::get(IntegerType::get(C->getContext(), FPWidth), NumSrcElt);
102
 
    // Ask VMCore to do the conversion now that #elts line up.
103
 
    C = ConstantExpr::getBitCast(C, SrcIVTy);
104
 
    CV = dyn_cast<ConstantVector>(C);
105
 
    if (!CV)  // If VMCore wasn't able to fold it, bail out.
106
 
      return C;
107
 
  }
108
 
  
109
 
  // Now we know that the input and output vectors are both integer vectors
110
 
  // of the same size, and that their #elements is not the same.  Do the
111
 
  // conversion here, which depends on whether the input or output has
112
 
  // more elements.
113
 
  bool isLittleEndian = TD.isLittleEndian();
114
 
  
115
 
  SmallVector<Constant*, 32> Result;
116
 
  if (NumDstElt < NumSrcElt) {
117
 
    // Handle: bitcast (<4 x i32> <i32 0, i32 1, i32 2, i32 3> to <2 x i64>)
118
 
    Constant *Zero = Constant::getNullValue(DstEltTy);
119
 
    unsigned Ratio = NumSrcElt/NumDstElt;
120
 
    unsigned SrcBitSize = SrcEltTy->getPrimitiveSizeInBits();
121
 
    unsigned SrcElt = 0;
122
 
    for (unsigned i = 0; i != NumDstElt; ++i) {
123
 
      // Build each element of the result.
124
 
      Constant *Elt = Zero;
125
 
      unsigned ShiftAmt = isLittleEndian ? 0 : SrcBitSize*(Ratio-1);
126
 
      for (unsigned j = 0; j != Ratio; ++j) {
127
 
        Constant *Src = dyn_cast<ConstantInt>(CV->getOperand(SrcElt++));
128
 
        if (!Src)  // Reject constantexpr elements.
129
 
          return ConstantExpr::getBitCast(C, DestTy);
130
 
        
131
 
        // Zero extend the element to the right size.
132
 
        Src = ConstantExpr::getZExt(Src, Elt->getType());
133
 
        
134
 
        // Shift it to the right place, depending on endianness.
135
 
        Src = ConstantExpr::getShl(Src, 
136
 
                                   ConstantInt::get(Src->getType(), ShiftAmt));
137
 
        ShiftAmt += isLittleEndian ? SrcBitSize : -SrcBitSize;
138
 
        
139
 
        // Mix it in.
140
 
        Elt = ConstantExpr::getOr(Elt, Src);
141
 
      }
142
 
      Result.push_back(Elt);
143
 
    }
144
 
  } else {
145
 
    // Handle: bitcast (<2 x i64> <i64 0, i64 1> to <4 x i32>)
146
 
    unsigned Ratio = NumDstElt/NumSrcElt;
147
 
    unsigned DstBitSize = DstEltTy->getPrimitiveSizeInBits();
148
 
    
149
 
    // Loop over each source value, expanding into multiple results.
150
 
    for (unsigned i = 0; i != NumSrcElt; ++i) {
151
 
      Constant *Src = dyn_cast<ConstantInt>(CV->getOperand(i));
152
 
      if (!Src)  // Reject constantexpr elements.
153
 
        return ConstantExpr::getBitCast(C, DestTy);
154
 
      
155
 
      unsigned ShiftAmt = isLittleEndian ? 0 : DstBitSize*(Ratio-1);
156
 
      for (unsigned j = 0; j != Ratio; ++j) {
157
 
        // Shift the piece of the value into the right place, depending on
158
 
        // endianness.
159
 
        Constant *Elt = ConstantExpr::getLShr(Src, 
160
 
                                    ConstantInt::get(Src->getType(), ShiftAmt));
161
 
        ShiftAmt += isLittleEndian ? DstBitSize : -DstBitSize;
162
 
        
163
 
        // Truncate and remember this piece.
164
 
        Result.push_back(ConstantExpr::getTrunc(Elt, DstEltTy));
165
 
      }
166
 
    }
167
 
  }
168
 
  
169
 
  return ConstantVector::get(Result.data(), Result.size());
170
 
}
171
 
 
172
 
 
173
 
/// IsConstantOffsetFromGlobal - If this constant is actually a constant offset
174
 
/// from a global, return the global and the constant.  Because of
175
 
/// constantexprs, this function is recursive.
176
 
static bool IsConstantOffsetFromGlobal(Constant *C, GlobalValue *&GV,
177
 
                                       int64_t &Offset, const TargetData &TD) {
178
 
  // Trivial case, constant is the global.
179
 
  if ((GV = dyn_cast<GlobalValue>(C))) {
180
 
    Offset = 0;
181
 
    return true;
182
 
  }
183
 
  
184
 
  // Otherwise, if this isn't a constant expr, bail out.
185
 
  ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(C);
186
 
  if (!CE) return false;
187
 
  
188
 
  // Look through ptr->int and ptr->ptr casts.
189
 
  if (CE->getOpcode() == Instruction::PtrToInt ||
190
 
      CE->getOpcode() == Instruction::BitCast)
191
 
    return IsConstantOffsetFromGlobal(CE->getOperand(0), GV, Offset, TD);
192
 
  
193
 
  // i32* getelementptr ([5 x i32]* @a, i32 0, i32 5)    
194
 
  if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
195
 
    // Cannot compute this if the element type of the pointer is missing size
196
 
    // info.
197
 
    if (!cast<PointerType>(CE->getOperand(0)->getType())
198
 
                 ->getElementType()->isSized())
199
 
      return false;
200
 
    
201
 
    // If the base isn't a global+constant, we aren't either.
202
 
    if (!IsConstantOffsetFromGlobal(CE->getOperand(0), GV, Offset, TD))
203
 
      return false;
204
 
    
205
 
    // Otherwise, add any offset that our operands provide.
206
 
    gep_type_iterator GTI = gep_type_begin(CE);
207
 
    for (User::const_op_iterator i = CE->op_begin() + 1, e = CE->op_end();
208
 
         i != e; ++i, ++GTI) {
209
 
      ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(*i);
210
 
      if (!CI) return false;  // Index isn't a simple constant?
211
 
      if (CI->isZero()) continue;  // Not adding anything.
212
 
      
213
 
      if (const StructType *ST = dyn_cast<StructType>(*GTI)) {
214
 
        // N = N + Offset
215
 
        Offset += TD.getStructLayout(ST)->getElementOffset(CI->getZExtValue());
216
 
      } else {
217
 
        const SequentialType *SQT = cast<SequentialType>(*GTI);
218
 
        Offset += TD.getTypeAllocSize(SQT->getElementType())*CI->getSExtValue();
219
 
      }
220
 
    }
221
 
    return true;
222
 
  }
223
 
  
224
 
  return false;
225
 
}
226
 
 
227
 
/// ReadDataFromGlobal - Recursive helper to read bits out of global.  C is the
228
 
/// constant being copied out of. ByteOffset is an offset into C.  CurPtr is the
229
 
/// pointer to copy results into and BytesLeft is the number of bytes left in
230
 
/// the CurPtr buffer.  TD is the target data.
231
 
static bool ReadDataFromGlobal(Constant *C, uint64_t ByteOffset,
232
 
                               unsigned char *CurPtr, unsigned BytesLeft,
233
 
                               const TargetData &TD) {
234
 
  assert(ByteOffset <= TD.getTypeAllocSize(C->getType()) &&
235
 
         "Out of range access");
236
 
  
237
 
  // If this element is zero or undefined, we can just return since *CurPtr is
238
 
  // zero initialized.
239
 
  if (isa<ConstantAggregateZero>(C) || isa<UndefValue>(C))
240
 
    return true;
241
 
  
242
 
  if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(C)) {
243
 
    if (CI->getBitWidth() > 64 ||
244
 
        (CI->getBitWidth() & 7) != 0)
245
 
      return false;
246
 
    
247
 
    uint64_t Val = CI->getZExtValue();
248
 
    unsigned IntBytes = unsigned(CI->getBitWidth()/8);
249
 
    
250
 
    for (unsigned i = 0; i != BytesLeft && ByteOffset != IntBytes; ++i) {
251
 
      CurPtr[i] = (unsigned char)(Val >> (ByteOffset * 8));
252
 
      ++ByteOffset;
253
 
    }
254
 
    return true;
255
 
  }
256
 
  
257
 
  if (ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(C)) {
258
 
    if (CFP->getType()->isDoubleTy()) {
259
 
      C = FoldBitCast(C, Type::getInt64Ty(C->getContext()), TD);
260
 
      return ReadDataFromGlobal(C, ByteOffset, CurPtr, BytesLeft, TD);
261
 
    }
262
 
    if (CFP->getType()->isFloatTy()){
263
 
      C = FoldBitCast(C, Type::getInt32Ty(C->getContext()), TD);
264
 
      return ReadDataFromGlobal(C, ByteOffset, CurPtr, BytesLeft, TD);
265
 
    }
266
 
    return false;
267
 
  }
268
 
 
269
 
  if (ConstantStruct *CS = dyn_cast<ConstantStruct>(C)) {
270
 
    const StructLayout *SL = TD.getStructLayout(CS->getType());
271
 
    unsigned Index = SL->getElementContainingOffset(ByteOffset);
272
 
    uint64_t CurEltOffset = SL->getElementOffset(Index);
273
 
    ByteOffset -= CurEltOffset;
274
 
    
275
 
    while (1) {
276
 
      // If the element access is to the element itself and not to tail padding,
277
 
      // read the bytes from the element.
278
 
      uint64_t EltSize = TD.getTypeAllocSize(CS->getOperand(Index)->getType());
279
 
 
280
 
      if (ByteOffset < EltSize &&
281
 
          !ReadDataFromGlobal(CS->getOperand(Index), ByteOffset, CurPtr,
282
 
                              BytesLeft, TD))
283
 
        return false;
284
 
      
285
 
      ++Index;
286
 
      
287
 
      // Check to see if we read from the last struct element, if so we're done.
288
 
      if (Index == CS->getType()->getNumElements())
289
 
        return true;
290
 
 
291
 
      // If we read all of the bytes we needed from this element we're done.
292
 
      uint64_t NextEltOffset = SL->getElementOffset(Index);
293
 
 
294
 
      if (BytesLeft <= NextEltOffset-CurEltOffset-ByteOffset)
295
 
        return true;
296
 
 
297
 
      // Move to the next element of the struct.
298
 
      CurPtr += NextEltOffset-CurEltOffset-ByteOffset;
299
 
      BytesLeft -= NextEltOffset-CurEltOffset-ByteOffset;
300
 
      ByteOffset = 0;
301
 
      CurEltOffset = NextEltOffset;
302
 
    }
303
 
    // not reached.
304
 
  }
305
 
 
306
 
  if (ConstantArray *CA = dyn_cast<ConstantArray>(C)) {
307
 
    uint64_t EltSize = TD.getTypeAllocSize(CA->getType()->getElementType());
308
 
    uint64_t Index = ByteOffset / EltSize;
309
 
    uint64_t Offset = ByteOffset - Index * EltSize;
310
 
    for (; Index != CA->getType()->getNumElements(); ++Index) {
311
 
      if (!ReadDataFromGlobal(CA->getOperand(Index), Offset, CurPtr,
312
 
                              BytesLeft, TD))
313
 
        return false;
314
 
      if (EltSize >= BytesLeft)
315
 
        return true;
316
 
      
317
 
      Offset = 0;
318
 
      BytesLeft -= EltSize;
319
 
      CurPtr += EltSize;
320
 
    }
321
 
    return true;
322
 
  }
323
 
  
324
 
  if (ConstantVector *CV = dyn_cast<ConstantVector>(C)) {
325
 
    uint64_t EltSize = TD.getTypeAllocSize(CV->getType()->getElementType());
326
 
    uint64_t Index = ByteOffset / EltSize;
327
 
    uint64_t Offset = ByteOffset - Index * EltSize;
328
 
    for (; Index != CV->getType()->getNumElements(); ++Index) {
329
 
      if (!ReadDataFromGlobal(CV->getOperand(Index), Offset, CurPtr,
330
 
                              BytesLeft, TD))
331
 
        return false;
332
 
      if (EltSize >= BytesLeft)
333
 
        return true;
334
 
      
335
 
      Offset = 0;
336
 
      BytesLeft -= EltSize;
337
 
      CurPtr += EltSize;
338
 
    }
339
 
    return true;
340
 
  }
341
 
  
342
 
  // Otherwise, unknown initializer type.
343
 
  return false;
344
 
}
345
 
 
346
 
static Constant *FoldReinterpretLoadFromConstPtr(Constant *C,
347
 
                                                 const TargetData &TD) {
348
 
  const Type *LoadTy = cast<PointerType>(C->getType())->getElementType();
349
 
  const IntegerType *IntType = dyn_cast<IntegerType>(LoadTy);
350
 
  
351
 
  // If this isn't an integer load we can't fold it directly.
352
 
  if (!IntType) {
353
 
    // If this is a float/double load, we can try folding it as an int32/64 load
354
 
    // and then bitcast the result.  This can be useful for union cases.  Note
355
 
    // that address spaces don't matter here since we're not going to result in
356
 
    // an actual new load.
357
 
    const Type *MapTy;
358
 
    if (LoadTy->isFloatTy())
359
 
      MapTy = Type::getInt32PtrTy(C->getContext());
360
 
    else if (LoadTy->isDoubleTy())
361
 
      MapTy = Type::getInt64PtrTy(C->getContext());
362
 
    else if (LoadTy->isVectorTy()) {
363
 
      MapTy = IntegerType::get(C->getContext(),
364
 
                               TD.getTypeAllocSizeInBits(LoadTy));
365
 
      MapTy = PointerType::getUnqual(MapTy);
366
 
    } else
367
 
      return 0;
368
 
 
369
 
    C = FoldBitCast(C, MapTy, TD);
370
 
    if (Constant *Res = FoldReinterpretLoadFromConstPtr(C, TD))
371
 
      return FoldBitCast(Res, LoadTy, TD);
372
 
    return 0;
373
 
  }
374
 
  
375
 
  unsigned BytesLoaded = (IntType->getBitWidth() + 7) / 8;
376
 
  if (BytesLoaded > 32 || BytesLoaded == 0) return 0;
377
 
  
378
 
  GlobalValue *GVal;
379
 
  int64_t Offset;
380
 
  if (!IsConstantOffsetFromGlobal(C, GVal, Offset, TD))
381
 
    return 0;
382
 
  
383
 
  GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(GVal);
384
 
  if (!GV || !GV->isConstant() || !GV->hasDefinitiveInitializer() ||
385
 
      !GV->getInitializer()->getType()->isSized())
386
 
    return 0;
387
 
 
388
 
  // If we're loading off the beginning of the global, some bytes may be valid,
389
 
  // but we don't try to handle this.
390
 
  if (Offset < 0) return 0;
391
 
  
392
 
  // If we're not accessing anything in this constant, the result is undefined.
393
 
  if (uint64_t(Offset) >= TD.getTypeAllocSize(GV->getInitializer()->getType()))
394
 
    return UndefValue::get(IntType);
395
 
  
396
 
  unsigned char RawBytes[32] = {0};
397
 
  if (!ReadDataFromGlobal(GV->getInitializer(), Offset, RawBytes,
398
 
                          BytesLoaded, TD))
399
 
    return 0;
400
 
 
401
 
  APInt ResultVal = APInt(IntType->getBitWidth(), RawBytes[BytesLoaded-1]);
402
 
  for (unsigned i = 1; i != BytesLoaded; ++i) {
403
 
    ResultVal <<= 8;
404
 
    ResultVal |= RawBytes[BytesLoaded-1-i];
405
 
  }
406
 
 
407
 
  return ConstantInt::get(IntType->getContext(), ResultVal);
408
 
}
409
 
 
410
 
/// ConstantFoldLoadFromConstPtr - Return the value that a load from C would
411
 
/// produce if it is constant and determinable.  If this is not determinable,
412
 
/// return null.
413
 
Constant *llvm::ConstantFoldLoadFromConstPtr(Constant *C,
414
 
                                             const TargetData *TD) {
415
 
  // First, try the easy cases:
416
 
  if (GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(C))
417
 
    if (GV->isConstant() && GV->hasDefinitiveInitializer())
418
 
      return GV->getInitializer();
419
 
 
420
 
  // If the loaded value isn't a constant expr, we can't handle it.
421
 
  ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(C);
422
 
  if (!CE) return 0;
423
 
  
424
 
  if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
425
 
    if (GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(CE->getOperand(0)))
426
 
      if (GV->isConstant() && GV->hasDefinitiveInitializer())
427
 
        if (Constant *V = 
428
 
             ConstantFoldLoadThroughGEPConstantExpr(GV->getInitializer(), CE))
429
 
          return V;
430
 
  }
431
 
  
432
 
  // Instead of loading constant c string, use corresponding integer value
433
 
  // directly if string length is small enough.
434
 
  std::string Str;
435
 
  if (TD && GetConstantStringInfo(CE, Str) && !Str.empty()) {
436
 
    unsigned StrLen = Str.length();
437
 
    const Type *Ty = cast<PointerType>(CE->getType())->getElementType();
438
 
    unsigned NumBits = Ty->getPrimitiveSizeInBits();
439
 
    // Replace load with immediate integer if the result is an integer or fp
440
 
    // value.
441
 
    if ((NumBits >> 3) == StrLen + 1 && (NumBits & 7) == 0 &&
442
 
        (isa<IntegerType>(Ty) || Ty->isFloatingPointTy())) {
443
 
      APInt StrVal(NumBits, 0);
444
 
      APInt SingleChar(NumBits, 0);
445
 
      if (TD->isLittleEndian()) {
446
 
        for (signed i = StrLen-1; i >= 0; i--) {
447
 
          SingleChar = (uint64_t) Str[i] & UCHAR_MAX;
448
 
          StrVal = (StrVal << 8) | SingleChar;
449
 
        }
450
 
      } else {
451
 
        for (unsigned i = 0; i < StrLen; i++) {
452
 
          SingleChar = (uint64_t) Str[i] & UCHAR_MAX;
453
 
          StrVal = (StrVal << 8) | SingleChar;
454
 
        }
455
 
        // Append NULL at the end.
456
 
        SingleChar = 0;
457
 
        StrVal = (StrVal << 8) | SingleChar;
458
 
      }
459
 
      
460
 
      Constant *Res = ConstantInt::get(CE->getContext(), StrVal);
461
 
      if (Ty->isFloatingPointTy())
462
 
        Res = ConstantExpr::getBitCast(Res, Ty);
463
 
      return Res;
464
 
    }
465
 
  }
466
 
  
467
 
  // If this load comes from anywhere in a constant global, and if the global
468
 
  // is all undef or zero, we know what it loads.
469
 
  if (GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(CE->getUnderlyingObject())){
470
 
    if (GV->isConstant() && GV->hasDefinitiveInitializer()) {
471
 
      const Type *ResTy = cast<PointerType>(C->getType())->getElementType();
472
 
      if (GV->getInitializer()->isNullValue())
473
 
        return Constant::getNullValue(ResTy);
474
 
      if (isa<UndefValue>(GV->getInitializer()))
475
 
        return UndefValue::get(ResTy);
476
 
    }
477
 
  }
478
 
  
479
 
  // Try hard to fold loads from bitcasted strange and non-type-safe things.  We
480
 
  // currently don't do any of this for big endian systems.  It can be
481
 
  // generalized in the future if someone is interested.
482
 
  if (TD && TD->isLittleEndian())
483
 
    return FoldReinterpretLoadFromConstPtr(CE, *TD);
484
 
  return 0;
485
 
}
486
 
 
487
 
static Constant *ConstantFoldLoadInst(const LoadInst *LI, const TargetData *TD){
488
 
  if (LI->isVolatile()) return 0;
489
 
  
490
 
  if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(LI->getOperand(0)))
491
 
    return ConstantFoldLoadFromConstPtr(C, TD);
492
 
 
493
 
  return 0;
494
 
}
495
 
 
496
 
/// SymbolicallyEvaluateBinop - One of Op0/Op1 is a constant expression.
497
 
/// Attempt to symbolically evaluate the result of a binary operator merging
498
 
/// these together.  If target data info is available, it is provided as TD, 
499
 
/// otherwise TD is null.
500
 
static Constant *SymbolicallyEvaluateBinop(unsigned Opc, Constant *Op0,
501
 
                                           Constant *Op1, const TargetData *TD){
502
 
  // SROA
503
 
  
504
 
  // Fold (and 0xffffffff00000000, (shl x, 32)) -> shl.
505
 
  // Fold (lshr (or X, Y), 32) -> (lshr [X/Y], 32) if one doesn't contribute
506
 
  // bits.
507
 
  
508
 
  
509
 
  // If the constant expr is something like &A[123] - &A[4].f, fold this into a
510
 
  // constant.  This happens frequently when iterating over a global array.
511
 
  if (Opc == Instruction::Sub && TD) {
512
 
    GlobalValue *GV1, *GV2;
513
 
    int64_t Offs1, Offs2;
514
 
    
515
 
    if (IsConstantOffsetFromGlobal(Op0, GV1, Offs1, *TD))
516
 
      if (IsConstantOffsetFromGlobal(Op1, GV2, Offs2, *TD) &&
517
 
          GV1 == GV2) {
518
 
        // (&GV+C1) - (&GV+C2) -> C1-C2, pointer arithmetic cannot overflow.
519
 
        return ConstantInt::get(Op0->getType(), Offs1-Offs2);
520
 
      }
521
 
  }
522
 
    
523
 
  return 0;
524
 
}
525
 
 
526
 
/// CastGEPIndices - If array indices are not pointer-sized integers,
527
 
/// explicitly cast them so that they aren't implicitly casted by the
528
 
/// getelementptr.
529
 
static Constant *CastGEPIndices(Constant *const *Ops, unsigned NumOps,
530
 
                                const Type *ResultTy,
531
 
                                const TargetData *TD) {
532
 
  if (!TD) return 0;
533
 
  const Type *IntPtrTy = TD->getIntPtrType(ResultTy->getContext());
534
 
 
535
 
  bool Any = false;
536
 
  SmallVector<Constant*, 32> NewIdxs;
537
 
  for (unsigned i = 1; i != NumOps; ++i) {
538
 
    if ((i == 1 ||
539
 
         !isa<StructType>(GetElementPtrInst::getIndexedType(Ops[0]->getType(),
540
 
                                                            reinterpret_cast<Value *const *>(Ops+1),
541
 
                                                            i-1))) &&
542
 
        Ops[i]->getType() != IntPtrTy) {
543
 
      Any = true;
544
 
      NewIdxs.push_back(ConstantExpr::getCast(CastInst::getCastOpcode(Ops[i],
545
 
                                                                      true,
546
 
                                                                      IntPtrTy,
547
 
                                                                      true),
548
 
                                              Ops[i], IntPtrTy));
549
 
    } else
550
 
      NewIdxs.push_back(Ops[i]);
551
 
  }
552
 
  if (!Any) return 0;
553
 
 
554
 
  Constant *C =
555
 
    ConstantExpr::getGetElementPtr(Ops[0], &NewIdxs[0], NewIdxs.size());
556
 
  if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(C))
557
 
    if (Constant *Folded = ConstantFoldConstantExpression(CE, TD))
558
 
      C = Folded;
559
 
  return C;
560
 
}
561
 
 
562
 
/// SymbolicallyEvaluateGEP - If we can symbolically evaluate the specified GEP
563
 
/// constant expression, do so.
564
 
static Constant *SymbolicallyEvaluateGEP(Constant *const *Ops, unsigned NumOps,
565
 
                                         const Type *ResultTy,
566
 
                                         const TargetData *TD) {
567
 
  Constant *Ptr = Ops[0];
568
 
  if (!TD || !cast<PointerType>(Ptr->getType())->getElementType()->isSized())
569
 
    return 0;
570
 
 
571
 
  unsigned BitWidth =
572
 
    TD->getTypeSizeInBits(TD->getIntPtrType(Ptr->getContext()));
573
 
 
574
 
  // If this is a constant expr gep that is effectively computing an
575
 
  // "offsetof", fold it into 'cast int Size to T*' instead of 'gep 0, 0, 12'
576
 
  for (unsigned i = 1; i != NumOps; ++i)
577
 
    if (!isa<ConstantInt>(Ops[i]))
578
 
      return 0;
579
 
  
580
 
  APInt Offset = APInt(BitWidth,
581
 
                       TD->getIndexedOffset(Ptr->getType(),
582
 
                                            (Value**)Ops+1, NumOps-1));
583
 
  Ptr = cast<Constant>(Ptr->stripPointerCasts());
584
 
 
585
 
  // If this is a GEP of a GEP, fold it all into a single GEP.
586
 
  while (GEPOperator *GEP = dyn_cast<GEPOperator>(Ptr)) {
587
 
    SmallVector<Value *, 4> NestedOps(GEP->op_begin()+1, GEP->op_end());
588
 
 
589
 
    // Do not try the incorporate the sub-GEP if some index is not a number.
590
 
    bool AllConstantInt = true;
591
 
    for (unsigned i = 0, e = NestedOps.size(); i != e; ++i)
592
 
      if (!isa<ConstantInt>(NestedOps[i])) {
593
 
        AllConstantInt = false;
594
 
        break;
595
 
      }
596
 
    if (!AllConstantInt)
597
 
      break;
598
 
 
599
 
    Ptr = cast<Constant>(GEP->getOperand(0));
600
 
    Offset += APInt(BitWidth,
601
 
                    TD->getIndexedOffset(Ptr->getType(),
602
 
                                         (Value**)NestedOps.data(),
603
 
                                         NestedOps.size()));
604
 
    Ptr = cast<Constant>(Ptr->stripPointerCasts());
605
 
  }
606
 
 
607
 
  // If the base value for this address is a literal integer value, fold the
608
 
  // getelementptr to the resulting integer value casted to the pointer type.
609
 
  APInt BasePtr(BitWidth, 0);
610
 
  if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(Ptr))
611
 
    if (CE->getOpcode() == Instruction::IntToPtr)
612
 
      if (ConstantInt *Base = dyn_cast<ConstantInt>(CE->getOperand(0))) {
613
 
        BasePtr = Base->getValue();
614
 
        BasePtr.zextOrTrunc(BitWidth);
615
 
      }
616
 
  if (Ptr->isNullValue() || BasePtr != 0) {
617
 
    Constant *C = ConstantInt::get(Ptr->getContext(), Offset+BasePtr);
618
 
    return ConstantExpr::getIntToPtr(C, ResultTy);
619
 
  }
620
 
 
621
 
  // Otherwise form a regular getelementptr. Recompute the indices so that
622
 
  // we eliminate over-indexing of the notional static type array bounds.
623
 
  // This makes it easy to determine if the getelementptr is "inbounds".
624
 
  // Also, this helps GlobalOpt do SROA on GlobalVariables.
625
 
  const Type *Ty = Ptr->getType();
626
 
  SmallVector<Constant*, 32> NewIdxs;
627
 
  do {
628
 
    if (const SequentialType *ATy = dyn_cast<SequentialType>(Ty)) {
629
 
      if (ATy->isPointerTy()) {
630
 
        // The only pointer indexing we'll do is on the first index of the GEP.
631
 
        if (!NewIdxs.empty())
632
 
          break;
633
 
       
634
 
        // Only handle pointers to sized types, not pointers to functions.
635
 
        if (!ATy->getElementType()->isSized())
636
 
          return 0;
637
 
      }
638
 
        
639
 
      // Determine which element of the array the offset points into.
640
 
      APInt ElemSize(BitWidth, TD->getTypeAllocSize(ATy->getElementType()));
641
 
      if (ElemSize == 0)
642
 
        return 0;
643
 
      APInt NewIdx = Offset.udiv(ElemSize);
644
 
      Offset -= NewIdx * ElemSize;
645
 
      NewIdxs.push_back(ConstantInt::get(TD->getIntPtrType(Ty->getContext()),
646
 
                                         NewIdx));
647
 
      Ty = ATy->getElementType();
648
 
    } else if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty)) {
649
 
      // Determine which field of the struct the offset points into. The
650
 
      // getZExtValue is at least as safe as the StructLayout API because we
651
 
      // know the offset is within the struct at this point.
652
 
      const StructLayout &SL = *TD->getStructLayout(STy);
653
 
      unsigned ElIdx = SL.getElementContainingOffset(Offset.getZExtValue());
654
 
      NewIdxs.push_back(ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(Ty->getContext()),
655
 
                                         ElIdx));
656
 
      Offset -= APInt(BitWidth, SL.getElementOffset(ElIdx));
657
 
      Ty = STy->getTypeAtIndex(ElIdx);
658
 
    } else {
659
 
      // We've reached some non-indexable type.
660
 
      break;
661
 
    }
662
 
  } while (Ty != cast<PointerType>(ResultTy)->getElementType());
663
 
 
664
 
  // If we haven't used up the entire offset by descending the static
665
 
  // type, then the offset is pointing into the middle of an indivisible
666
 
  // member, so we can't simplify it.
667
 
  if (Offset != 0)
668
 
    return 0;
669
 
 
670
 
  // Create a GEP.
671
 
  Constant *C =
672
 
    ConstantExpr::getGetElementPtr(Ptr, &NewIdxs[0], NewIdxs.size());
673
 
  assert(cast<PointerType>(C->getType())->getElementType() == Ty &&
674
 
         "Computed GetElementPtr has unexpected type!");
675
 
 
676
 
  // If we ended up indexing a member with a type that doesn't match
677
 
  // the type of what the original indices indexed, add a cast.
678
 
  if (Ty != cast<PointerType>(ResultTy)->getElementType())
679
 
    C = FoldBitCast(C, ResultTy, *TD);
680
 
 
681
 
  return C;
682
 
}
683
 
 
684
 
 
685
 
 
686
 
//===----------------------------------------------------------------------===//
687
 
// Constant Folding public APIs
688
 
//===----------------------------------------------------------------------===//
689
 
 
690
 
 
691
 
/// ConstantFoldInstruction - Attempt to constant fold the specified
692
 
/// instruction.  If successful, the constant result is returned, if not, null
693
 
/// is returned.  Note that this function can only fail when attempting to fold
694
 
/// instructions like loads and stores, which have no constant expression form.
695
 
///
696
 
Constant *llvm::ConstantFoldInstruction(Instruction *I, const TargetData *TD) {
697
 
  if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(I)) {
698
 
    if (PN->getNumIncomingValues() == 0)
699
 
      return UndefValue::get(PN->getType());
700
 
 
701
 
    Constant *Result = dyn_cast<Constant>(PN->getIncomingValue(0));
702
 
    if (Result == 0) return 0;
703
 
 
704
 
    // Handle PHI nodes specially here...
705
 
    for (unsigned i = 1, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i)
706
 
      if (PN->getIncomingValue(i) != Result && PN->getIncomingValue(i) != PN)
707
 
        return 0;   // Not all the same incoming constants...
708
 
 
709
 
    // If we reach here, all incoming values are the same constant.
710
 
    return Result;
711
 
  }
712
 
 
713
 
  // Scan the operand list, checking to see if they are all constants, if so,
714
 
  // hand off to ConstantFoldInstOperands.
715
 
  SmallVector<Constant*, 8> Ops;
716
 
  for (User::op_iterator i = I->op_begin(), e = I->op_end(); i != e; ++i)
717
 
    if (Constant *Op = dyn_cast<Constant>(*i))
718
 
      Ops.push_back(Op);
719
 
    else
720
 
      return 0;  // All operands not constant!
721
 
 
722
 
  if (const CmpInst *CI = dyn_cast<CmpInst>(I))
723
 
    return ConstantFoldCompareInstOperands(CI->getPredicate(), Ops[0], Ops[1],
724
 
                                           TD);
725
 
  
726
 
  if (const LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(I))
727
 
    return ConstantFoldLoadInst(LI, TD);
728
 
  
729
 
  return ConstantFoldInstOperands(I->getOpcode(), I->getType(),
730
 
                                  Ops.data(), Ops.size(), TD);
731
 
}
732
 
 
733
 
/// ConstantFoldConstantExpression - Attempt to fold the constant expression
734
 
/// using the specified TargetData.  If successful, the constant result is
735
 
/// result is returned, if not, null is returned.
736
 
Constant *llvm::ConstantFoldConstantExpression(const ConstantExpr *CE,
737
 
                                               const TargetData *TD) {
738
 
  SmallVector<Constant*, 8> Ops;
739
 
  for (User::const_op_iterator i = CE->op_begin(), e = CE->op_end(); i != e; ++i) {
740
 
    Constant *NewC = cast<Constant>(*i);
741
 
    // Recursively fold the ConstantExpr's operands.
742
 
    if (ConstantExpr *NewCE = dyn_cast<ConstantExpr>(NewC))
743
 
      NewC = ConstantFoldConstantExpression(NewCE, TD);
744
 
    Ops.push_back(NewC);
745
 
  }
746
 
 
747
 
  if (CE->isCompare())
748
 
    return ConstantFoldCompareInstOperands(CE->getPredicate(), Ops[0], Ops[1],
749
 
                                           TD);
750
 
  return ConstantFoldInstOperands(CE->getOpcode(), CE->getType(),
751
 
                                  Ops.data(), Ops.size(), TD);
752
 
}
753
 
 
754
 
/// ConstantFoldInstOperands - Attempt to constant fold an instruction with the
755
 
/// specified opcode and operands.  If successful, the constant result is
756
 
/// returned, if not, null is returned.  Note that this function can fail when
757
 
/// attempting to fold instructions like loads and stores, which have no
758
 
/// constant expression form.
759
 
///
760
 
/// TODO: This function neither utilizes nor preserves nsw/nuw/inbounds/etc
761
 
/// information, due to only being passed an opcode and operands. Constant
762
 
/// folding using this function strips this information.
763
 
///
764
 
Constant *llvm::ConstantFoldInstOperands(unsigned Opcode, const Type *DestTy, 
765
 
                                         Constant* const* Ops, unsigned NumOps,
766
 
                                         const TargetData *TD) {
767
 
  // Handle easy binops first.
768
 
  if (Instruction::isBinaryOp(Opcode)) {
769
 
    if (isa<ConstantExpr>(Ops[0]) || isa<ConstantExpr>(Ops[1]))
770
 
      if (Constant *C = SymbolicallyEvaluateBinop(Opcode, Ops[0], Ops[1], TD))
771
 
        return C;
772
 
    
773
 
    return ConstantExpr::get(Opcode, Ops[0], Ops[1]);
774
 
  }
775
 
  
776
 
  switch (Opcode) {
777
 
  default: return 0;
778
 
  case Instruction::ICmp:
779
 
  case Instruction::FCmp: assert(0 && "Invalid for compares");
780
 
  case Instruction::Call:
781
 
    if (Function *F = dyn_cast<Function>(Ops[NumOps - 1]))
782
 
      if (canConstantFoldCallTo(F))
783
 
        return ConstantFoldCall(F, Ops, NumOps - 1);
784
 
    return 0;
785
 
  case Instruction::PtrToInt:
786
 
    // If the input is a inttoptr, eliminate the pair.  This requires knowing
787
 
    // the width of a pointer, so it can't be done in ConstantExpr::getCast.
788
 
    if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(Ops[0])) {
789
 
      if (TD && CE->getOpcode() == Instruction::IntToPtr) {
790
 
        Constant *Input = CE->getOperand(0);
791
 
        unsigned InWidth = Input->getType()->getScalarSizeInBits();
792
 
        if (TD->getPointerSizeInBits() < InWidth) {
793
 
          Constant *Mask = 
794
 
            ConstantInt::get(CE->getContext(), APInt::getLowBitsSet(InWidth,
795
 
                                                  TD->getPointerSizeInBits()));
796
 
          Input = ConstantExpr::getAnd(Input, Mask);
797
 
        }
798
 
        // Do a zext or trunc to get to the dest size.
799
 
        return ConstantExpr::getIntegerCast(Input, DestTy, false);
800
 
      }
801
 
    }
802
 
    return ConstantExpr::getCast(Opcode, Ops[0], DestTy);
803
 
  case Instruction::IntToPtr:
804
 
    // If the input is a ptrtoint, turn the pair into a ptr to ptr bitcast if
805
 
    // the int size is >= the ptr size.  This requires knowing the width of a
806
 
    // pointer, so it can't be done in ConstantExpr::getCast.
807
 
    if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(Ops[0]))
808
 
      if (TD &&
809
 
          TD->getPointerSizeInBits() <= CE->getType()->getScalarSizeInBits() &&
810
 
          CE->getOpcode() == Instruction::PtrToInt)
811
 
        return FoldBitCast(CE->getOperand(0), DestTy, *TD);
812
 
 
813
 
    return ConstantExpr::getCast(Opcode, Ops[0], DestTy);
814
 
  case Instruction::Trunc:
815
 
  case Instruction::ZExt:
816
 
  case Instruction::SExt:
817
 
  case Instruction::FPTrunc:
818
 
  case Instruction::FPExt:
819
 
  case Instruction::UIToFP:
820
 
  case Instruction::SIToFP:
821
 
  case Instruction::FPToUI:
822
 
  case Instruction::FPToSI:
823
 
      return ConstantExpr::getCast(Opcode, Ops[0], DestTy);
824
 
  case Instruction::BitCast:
825
 
    if (TD)
826
 
      return FoldBitCast(Ops[0], DestTy, *TD);
827
 
    return ConstantExpr::getBitCast(Ops[0], DestTy);
828
 
  case Instruction::Select:
829
 
    return ConstantExpr::getSelect(Ops[0], Ops[1], Ops[2]);
830
 
  case Instruction::ExtractElement:
831
 
    return ConstantExpr::getExtractElement(Ops[0], Ops[1]);
832
 
  case Instruction::InsertElement:
833
 
    return ConstantExpr::getInsertElement(Ops[0], Ops[1], Ops[2]);
834
 
  case Instruction::ShuffleVector:
835
 
    return ConstantExpr::getShuffleVector(Ops[0], Ops[1], Ops[2]);
836
 
  case Instruction::GetElementPtr:
837
 
    if (Constant *C = CastGEPIndices(Ops, NumOps, DestTy, TD))
838
 
      return C;
839
 
    if (Constant *C = SymbolicallyEvaluateGEP(Ops, NumOps, DestTy, TD))
840
 
      return C;
841
 
    
842
 
    return ConstantExpr::getGetElementPtr(Ops[0], Ops+1, NumOps-1);
843
 
  }
844
 
}
845
 
 
846
 
/// ConstantFoldCompareInstOperands - Attempt to constant fold a compare
847
 
/// instruction (icmp/fcmp) with the specified operands.  If it fails, it
848
 
/// returns a constant expression of the specified operands.
849
 
///
850
 
Constant *llvm::ConstantFoldCompareInstOperands(unsigned Predicate,
851
 
                                                Constant *Ops0, Constant *Ops1, 
852
 
                                                const TargetData *TD) {
853
 
  // fold: icmp (inttoptr x), null         -> icmp x, 0
854
 
  // fold: icmp (ptrtoint x), 0            -> icmp x, null
855
 
  // fold: icmp (inttoptr x), (inttoptr y) -> icmp trunc/zext x, trunc/zext y
856
 
  // fold: icmp (ptrtoint x), (ptrtoint y) -> icmp x, y
857
 
  //
858
 
  // ConstantExpr::getCompare cannot do this, because it doesn't have TD
859
 
  // around to know if bit truncation is happening.
860
 
  if (ConstantExpr *CE0 = dyn_cast<ConstantExpr>(Ops0)) {
861
 
    if (TD && Ops1->isNullValue()) {
862
 
      const Type *IntPtrTy = TD->getIntPtrType(CE0->getContext());
863
 
      if (CE0->getOpcode() == Instruction::IntToPtr) {
864
 
        // Convert the integer value to the right size to ensure we get the
865
 
        // proper extension or truncation.
866
 
        Constant *C = ConstantExpr::getIntegerCast(CE0->getOperand(0),
867
 
                                                   IntPtrTy, false);
868
 
        Constant *Null = Constant::getNullValue(C->getType());
869
 
        return ConstantFoldCompareInstOperands(Predicate, C, Null, TD);
870
 
      }
871
 
      
872
 
      // Only do this transformation if the int is intptrty in size, otherwise
873
 
      // there is a truncation or extension that we aren't modeling.
874
 
      if (CE0->getOpcode() == Instruction::PtrToInt && 
875
 
          CE0->getType() == IntPtrTy) {
876
 
        Constant *C = CE0->getOperand(0);
877
 
        Constant *Null = Constant::getNullValue(C->getType());
878
 
        return ConstantFoldCompareInstOperands(Predicate, C, Null, TD);
879
 
      }
880
 
    }
881
 
    
882
 
    if (ConstantExpr *CE1 = dyn_cast<ConstantExpr>(Ops1)) {
883
 
      if (TD && CE0->getOpcode() == CE1->getOpcode()) {
884
 
        const Type *IntPtrTy = TD->getIntPtrType(CE0->getContext());
885
 
 
886
 
        if (CE0->getOpcode() == Instruction::IntToPtr) {
887
 
          // Convert the integer value to the right size to ensure we get the
888
 
          // proper extension or truncation.
889
 
          Constant *C0 = ConstantExpr::getIntegerCast(CE0->getOperand(0),
890
 
                                                      IntPtrTy, false);
891
 
          Constant *C1 = ConstantExpr::getIntegerCast(CE1->getOperand(0),
892
 
                                                      IntPtrTy, false);
893
 
          return ConstantFoldCompareInstOperands(Predicate, C0, C1, TD);
894
 
        }
895
 
 
896
 
        // Only do this transformation if the int is intptrty in size, otherwise
897
 
        // there is a truncation or extension that we aren't modeling.
898
 
        if ((CE0->getOpcode() == Instruction::PtrToInt &&
899
 
             CE0->getType() == IntPtrTy &&
900
 
             CE0->getOperand(0)->getType() == CE1->getOperand(0)->getType()))
901
 
          return ConstantFoldCompareInstOperands(Predicate, CE0->getOperand(0),
902
 
                                                 CE1->getOperand(0), TD);
903
 
      }
904
 
    }
905
 
    
906
 
    // icmp eq (or x, y), 0 -> (icmp eq x, 0) & (icmp eq y, 0)
907
 
    // icmp ne (or x, y), 0 -> (icmp ne x, 0) | (icmp ne y, 0)
908
 
    if ((Predicate == ICmpInst::ICMP_EQ || Predicate == ICmpInst::ICMP_NE) &&
909
 
        CE0->getOpcode() == Instruction::Or && Ops1->isNullValue()) {
910
 
      Constant *LHS = 
911
 
        ConstantFoldCompareInstOperands(Predicate, CE0->getOperand(0), Ops1,TD);
912
 
      Constant *RHS = 
913
 
        ConstantFoldCompareInstOperands(Predicate, CE0->getOperand(1), Ops1,TD);
914
 
      unsigned OpC = 
915
 
        Predicate == ICmpInst::ICMP_EQ ? Instruction::And : Instruction::Or;
916
 
      Constant *Ops[] = { LHS, RHS };
917
 
      return ConstantFoldInstOperands(OpC, LHS->getType(), Ops, 2, TD);
918
 
    }
919
 
  }
920
 
  
921
 
  return ConstantExpr::getCompare(Predicate, Ops0, Ops1);
922
 
}
923
 
 
924
 
 
925
 
/// ConstantFoldLoadThroughGEPConstantExpr - Given a constant and a
926
 
/// getelementptr constantexpr, return the constant value being addressed by the
927
 
/// constant expression, or null if something is funny and we can't decide.
928
 
Constant *llvm::ConstantFoldLoadThroughGEPConstantExpr(Constant *C, 
929
 
                                                       ConstantExpr *CE) {
930
 
  if (CE->getOperand(1) != Constant::getNullValue(CE->getOperand(1)->getType()))
931
 
    return 0;  // Do not allow stepping over the value!
932
 
  
933
 
  // Loop over all of the operands, tracking down which value we are
934
 
  // addressing...
935
 
  gep_type_iterator I = gep_type_begin(CE), E = gep_type_end(CE);
936
 
  for (++I; I != E; ++I)
937
 
    if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(*I)) {
938
 
      ConstantInt *CU = cast<ConstantInt>(I.getOperand());
939
 
      assert(CU->getZExtValue() < STy->getNumElements() &&
940
 
             "Struct index out of range!");
941
 
      unsigned El = (unsigned)CU->getZExtValue();
942
 
      if (ConstantStruct *CS = dyn_cast<ConstantStruct>(C)) {
943
 
        C = CS->getOperand(El);
944
 
      } else if (isa<ConstantAggregateZero>(C)) {
945
 
        C = Constant::getNullValue(STy->getElementType(El));
946
 
      } else if (isa<UndefValue>(C)) {
947
 
        C = UndefValue::get(STy->getElementType(El));
948
 
      } else {
949
 
        return 0;
950
 
      }
951
 
    } else if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(I.getOperand())) {
952
 
      if (const ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(*I)) {
953
 
        if (CI->getZExtValue() >= ATy->getNumElements())
954
 
         return 0;
955
 
        if (ConstantArray *CA = dyn_cast<ConstantArray>(C))
956
 
          C = CA->getOperand(CI->getZExtValue());
957
 
        else if (isa<ConstantAggregateZero>(C))
958
 
          C = Constant::getNullValue(ATy->getElementType());
959
 
        else if (isa<UndefValue>(C))
960
 
          C = UndefValue::get(ATy->getElementType());
961
 
        else
962
 
          return 0;
963
 
      } else if (const VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(*I)) {
964
 
        if (CI->getZExtValue() >= VTy->getNumElements())
965
 
          return 0;
966
 
        if (ConstantVector *CP = dyn_cast<ConstantVector>(C))
967
 
          C = CP->getOperand(CI->getZExtValue());
968
 
        else if (isa<ConstantAggregateZero>(C))
969
 
          C = Constant::getNullValue(VTy->getElementType());
970
 
        else if (isa<UndefValue>(C))
971
 
          C = UndefValue::get(VTy->getElementType());
972
 
        else
973
 
          return 0;
974
 
      } else {
975
 
        return 0;
976
 
      }
977
 
    } else {
978
 
      return 0;
979
 
    }
980
 
  return C;
981
 
}
982
 
 
983
 
 
984
 
//===----------------------------------------------------------------------===//
985
 
//  Constant Folding for Calls
986
 
//
987
 
 
988
 
/// canConstantFoldCallTo - Return true if its even possible to fold a call to
989
 
/// the specified function.
990
 
bool
991
 
llvm::canConstantFoldCallTo(const Function *F) {
992
 
  switch (F->getIntrinsicID()) {
993
 
  case Intrinsic::sqrt:
994
 
  case Intrinsic::powi:
995
 
  case Intrinsic::bswap:
996
 
  case Intrinsic::ctpop:
997
 
  case Intrinsic::ctlz:
998
 
  case Intrinsic::cttz:
999
 
  case Intrinsic::uadd_with_overflow:
1000
 
  case Intrinsic::usub_with_overflow:
1001
 
  case Intrinsic::sadd_with_overflow:
1002
 
  case Intrinsic::ssub_with_overflow:
1003
 
  case Intrinsic::convert_from_fp16:
1004
 
  case Intrinsic::convert_to_fp16:
1005
 
    return true;
1006
 
  default:
1007
 
    return false;
1008
 
  case 0: break;
1009
 
  }
1010
 
 
1011
 
  if (!F->hasName()) return false;
1012
 
  StringRef Name = F->getName();
1013
 
  
1014
 
  // In these cases, the check of the length is required.  We don't want to
1015
 
  // return true for a name like "cos\0blah" which strcmp would return equal to
1016
 
  // "cos", but has length 8.
1017
 
  switch (Name[0]) {
1018
 
  default: return false;
1019
 
  case 'a':
1020
 
    return Name == "acos" || Name == "asin" || 
1021
 
      Name == "atan" || Name == "atan2";
1022
 
  case 'c':
1023
 
    return Name == "cos" || Name == "ceil" || Name == "cosf" || Name == "cosh";
1024
 
  case 'e':
1025
 
    return Name == "exp";
1026
 
  case 'f':
1027
 
    return Name == "fabs" || Name == "fmod" || Name == "floor";
1028
 
  case 'l':
1029
 
    return Name == "log" || Name == "log10";
1030
 
  case 'p':
1031
 
    return Name == "pow";
1032
 
  case 's':
1033
 
    return Name == "sin" || Name == "sinh" || Name == "sqrt" ||
1034
 
      Name == "sinf" || Name == "sqrtf";
1035
 
  case 't':
1036
 
    return Name == "tan" || Name == "tanh";
1037
 
  }
1038
 
}
1039
 
 
1040
 
static Constant *ConstantFoldFP(double (*NativeFP)(double), double V, 
1041
 
                                const Type *Ty) {
1042
 
  errno = 0;
1043
 
  V = NativeFP(V);
1044
 
  if (errno != 0) {
1045
 
    errno = 0;
1046
 
    return 0;
1047
 
  }
1048
 
  
1049
 
  if (Ty->isFloatTy())
1050
 
    return ConstantFP::get(Ty->getContext(), APFloat((float)V));
1051
 
  if (Ty->isDoubleTy())
1052
 
    return ConstantFP::get(Ty->getContext(), APFloat(V));
1053
 
  llvm_unreachable("Can only constant fold float/double");
1054
 
  return 0; // dummy return to suppress warning
1055
 
}
1056
 
 
1057
 
static Constant *ConstantFoldBinaryFP(double (*NativeFP)(double, double),
1058
 
                                      double V, double W, const Type *Ty) {
1059
 
  errno = 0;
1060
 
  V = NativeFP(V, W);
1061
 
  if (errno != 0) {
1062
 
    errno = 0;
1063
 
    return 0;
1064
 
  }
1065
 
  
1066
 
  if (Ty->isFloatTy())
1067
 
    return ConstantFP::get(Ty->getContext(), APFloat((float)V));
1068
 
  if (Ty->isDoubleTy())
1069
 
    return ConstantFP::get(Ty->getContext(), APFloat(V));
1070
 
  llvm_unreachable("Can only constant fold float/double");
1071
 
  return 0; // dummy return to suppress warning
1072
 
}
1073
 
 
1074
 
/// ConstantFoldCall - Attempt to constant fold a call to the specified function
1075
 
/// with the specified arguments, returning null if unsuccessful.
1076
 
Constant *
1077
 
llvm::ConstantFoldCall(Function *F, 
1078
 
                       Constant *const *Operands, unsigned NumOperands) {
1079
 
  if (!F->hasName()) return 0;
1080
 
  StringRef Name = F->getName();
1081
 
 
1082
 
  const Type *Ty = F->getReturnType();
1083
 
  if (NumOperands == 1) {
1084
 
    if (ConstantFP *Op = dyn_cast<ConstantFP>(Operands[0])) {
1085
 
      if (Name == "llvm.convert.to.fp16") {
1086
 
        APFloat Val(Op->getValueAPF());
1087
 
 
1088
 
        bool lost = false;
1089
 
        Val.convert(APFloat::IEEEhalf, APFloat::rmNearestTiesToEven, &lost);
1090
 
 
1091
 
        return ConstantInt::get(F->getContext(), Val.bitcastToAPInt());
1092
 
      }
1093
 
 
1094
 
      if (!Ty->isFloatTy() && !Ty->isDoubleTy())
1095
 
        return 0;
1096
 
      /// Currently APFloat versions of these functions do not exist, so we use
1097
 
      /// the host native double versions.  Float versions are not called
1098
 
      /// directly but for all these it is true (float)(f((double)arg)) ==
1099
 
      /// f(arg).  Long double not supported yet.
1100
 
      double V = Ty->isFloatTy() ? (double)Op->getValueAPF().convertToFloat() :
1101
 
                                     Op->getValueAPF().convertToDouble();
1102
 
      switch (Name[0]) {
1103
 
      case 'a':
1104
 
        if (Name == "acos")
1105
 
          return ConstantFoldFP(acos, V, Ty);
1106
 
        else if (Name == "asin")
1107
 
          return ConstantFoldFP(asin, V, Ty);
1108
 
        else if (Name == "atan")
1109
 
          return ConstantFoldFP(atan, V, Ty);
1110
 
        break;
1111
 
      case 'c':
1112
 
        if (Name == "ceil")
1113
 
          return ConstantFoldFP(ceil, V, Ty);
1114
 
        else if (Name == "cos")
1115
 
          return ConstantFoldFP(cos, V, Ty);
1116
 
        else if (Name == "cosh")
1117
 
          return ConstantFoldFP(cosh, V, Ty);
1118
 
        else if (Name == "cosf")
1119
 
          return ConstantFoldFP(cos, V, Ty);
1120
 
        break;
1121
 
      case 'e':
1122
 
        if (Name == "exp")
1123
 
          return ConstantFoldFP(exp, V, Ty);
1124
 
        break;
1125
 
      case 'f':
1126
 
        if (Name == "fabs")
1127
 
          return ConstantFoldFP(fabs, V, Ty);
1128
 
        else if (Name == "floor")
1129
 
          return ConstantFoldFP(floor, V, Ty);
1130
 
        break;
1131
 
      case 'l':
1132
 
        if (Name == "log" && V > 0)
1133
 
          return ConstantFoldFP(log, V, Ty);
1134
 
        else if (Name == "log10" && V > 0)
1135
 
          return ConstantFoldFP(log10, V, Ty);
1136
 
        else if (Name == "llvm.sqrt.f32" ||
1137
 
                 Name == "llvm.sqrt.f64") {
1138
 
          if (V >= -0.0)
1139
 
            return ConstantFoldFP(sqrt, V, Ty);
1140
 
          else // Undefined
1141
 
            return Constant::getNullValue(Ty);
1142
 
        }
1143
 
        break;
1144
 
      case 's':
1145
 
        if (Name == "sin")
1146
 
          return ConstantFoldFP(sin, V, Ty);
1147
 
        else if (Name == "sinh")
1148
 
          return ConstantFoldFP(sinh, V, Ty);
1149
 
        else if (Name == "sqrt" && V >= 0)
1150
 
          return ConstantFoldFP(sqrt, V, Ty);
1151
 
        else if (Name == "sqrtf" && V >= 0)
1152
 
          return ConstantFoldFP(sqrt, V, Ty);
1153
 
        else if (Name == "sinf")
1154
 
          return ConstantFoldFP(sin, V, Ty);
1155
 
        break;
1156
 
      case 't':
1157
 
        if (Name == "tan")
1158
 
          return ConstantFoldFP(tan, V, Ty);
1159
 
        else if (Name == "tanh")
1160
 
          return ConstantFoldFP(tanh, V, Ty);
1161
 
        break;
1162
 
      default:
1163
 
        break;
1164
 
      }
1165
 
      return 0;
1166
 
    }
1167
 
    
1168
 
    
1169
 
    if (ConstantInt *Op = dyn_cast<ConstantInt>(Operands[0])) {
1170
 
      if (Name.startswith("llvm.bswap"))
1171
 
        return ConstantInt::get(F->getContext(), Op->getValue().byteSwap());
1172
 
      else if (Name.startswith("llvm.ctpop"))
1173
 
        return ConstantInt::get(Ty, Op->getValue().countPopulation());
1174
 
      else if (Name.startswith("llvm.cttz"))
1175
 
        return ConstantInt::get(Ty, Op->getValue().countTrailingZeros());
1176
 
      else if (Name.startswith("llvm.ctlz"))
1177
 
        return ConstantInt::get(Ty, Op->getValue().countLeadingZeros());
1178
 
      else if (Name == "llvm.convert.from.fp16") {
1179
 
        APFloat Val(Op->getValue());
1180
 
 
1181
 
        bool lost = false;
1182
 
        APFloat::opStatus status =
1183
 
          Val.convert(APFloat::IEEEsingle, APFloat::rmNearestTiesToEven, &lost);
1184
 
 
1185
 
        // Conversion is always precise.
1186
 
        status = status;
1187
 
        assert(status == APFloat::opOK && !lost &&
1188
 
               "Precision lost during fp16 constfolding");
1189
 
 
1190
 
        return ConstantFP::get(F->getContext(), Val);
1191
 
      }
1192
 
      return 0;
1193
 
    }
1194
 
    
1195
 
    if (isa<UndefValue>(Operands[0])) {
1196
 
      if (Name.startswith("llvm.bswap"))
1197
 
        return Operands[0];
1198
 
      return 0;
1199
 
    }
1200
 
 
1201
 
    return 0;
1202
 
  }
1203
 
  
1204
 
  if (NumOperands == 2) {
1205
 
    if (ConstantFP *Op1 = dyn_cast<ConstantFP>(Operands[0])) {
1206
 
      if (!Ty->isFloatTy() && !Ty->isDoubleTy())
1207
 
        return 0;
1208
 
      double Op1V = Ty->isFloatTy() ? 
1209
 
                      (double)Op1->getValueAPF().convertToFloat() :
1210
 
                      Op1->getValueAPF().convertToDouble();
1211
 
      if (ConstantFP *Op2 = dyn_cast<ConstantFP>(Operands[1])) {
1212
 
        if (Op2->getType() != Op1->getType())
1213
 
          return 0;
1214
 
        
1215
 
        double Op2V = Ty->isFloatTy() ? 
1216
 
                      (double)Op2->getValueAPF().convertToFloat():
1217
 
                      Op2->getValueAPF().convertToDouble();
1218
 
 
1219
 
        if (Name == "pow")
1220
 
          return ConstantFoldBinaryFP(pow, Op1V, Op2V, Ty);
1221
 
        if (Name == "fmod")
1222
 
          return ConstantFoldBinaryFP(fmod, Op1V, Op2V, Ty);
1223
 
        if (Name == "atan2")
1224
 
          return ConstantFoldBinaryFP(atan2, Op1V, Op2V, Ty);
1225
 
      } else if (ConstantInt *Op2C = dyn_cast<ConstantInt>(Operands[1])) {
1226
 
        if (Name == "llvm.powi.f32")
1227
 
          return ConstantFP::get(F->getContext(),
1228
 
                                 APFloat((float)std::pow((float)Op1V,
1229
 
                                                 (int)Op2C->getZExtValue())));
1230
 
        if (Name == "llvm.powi.f64")
1231
 
          return ConstantFP::get(F->getContext(),
1232
 
                                 APFloat((double)std::pow((double)Op1V,
1233
 
                                                   (int)Op2C->getZExtValue())));
1234
 
      }
1235
 
      return 0;
1236
 
    }
1237
 
    
1238
 
    
1239
 
    if (ConstantInt *Op1 = dyn_cast<ConstantInt>(Operands[0])) {
1240
 
      if (ConstantInt *Op2 = dyn_cast<ConstantInt>(Operands[1])) {
1241
 
        switch (F->getIntrinsicID()) {
1242
 
        default: break;
1243
 
        case Intrinsic::uadd_with_overflow: {
1244
 
          Constant *Res = ConstantExpr::getAdd(Op1, Op2);           // result.
1245
 
          Constant *Ops[] = {
1246
 
            Res, ConstantExpr::getICmp(CmpInst::ICMP_ULT, Res, Op1) // overflow.
1247
 
          };
1248
 
          return ConstantStruct::get(F->getContext(), Ops, 2, false);
1249
 
        }
1250
 
        case Intrinsic::usub_with_overflow: {
1251
 
          Constant *Res = ConstantExpr::getSub(Op1, Op2);           // result.
1252
 
          Constant *Ops[] = {
1253
 
            Res, ConstantExpr::getICmp(CmpInst::ICMP_UGT, Res, Op1) // overflow.
1254
 
          };
1255
 
          return ConstantStruct::get(F->getContext(), Ops, 2, false);
1256
 
        }
1257
 
        case Intrinsic::sadd_with_overflow: {
1258
 
          Constant *Res = ConstantExpr::getAdd(Op1, Op2);           // result.
1259
 
          Constant *Overflow = ConstantExpr::getSelect(
1260
 
              ConstantExpr::getICmp(CmpInst::ICMP_SGT,
1261
 
                ConstantInt::get(Op1->getType(), 0), Op1),
1262
 
              ConstantExpr::getICmp(CmpInst::ICMP_SGT, Res, Op2), 
1263
 
              ConstantExpr::getICmp(CmpInst::ICMP_SLT, Res, Op2)); // overflow.
1264
 
 
1265
 
          Constant *Ops[] = { Res, Overflow };
1266
 
          return ConstantStruct::get(F->getContext(), Ops, 2, false);
1267
 
        }
1268
 
        case Intrinsic::ssub_with_overflow: {
1269
 
          Constant *Res = ConstantExpr::getSub(Op1, Op2);           // result.
1270
 
          Constant *Overflow = ConstantExpr::getSelect(
1271
 
              ConstantExpr::getICmp(CmpInst::ICMP_SGT,
1272
 
                ConstantInt::get(Op2->getType(), 0), Op2),
1273
 
              ConstantExpr::getICmp(CmpInst::ICMP_SLT, Res, Op1), 
1274
 
              ConstantExpr::getICmp(CmpInst::ICMP_SGT, Res, Op1)); // overflow.
1275
 
 
1276
 
          Constant *Ops[] = { Res, Overflow };
1277
 
          return ConstantStruct::get(F->getContext(), Ops, 2, false);
1278
 
        }
1279
 
        }
1280
 
      }
1281
 
      
1282
 
      return 0;
1283
 
    }
1284
 
    return 0;
1285
 
  }
1286
 
  return 0;
1287
 
}
1288