lib/Transforms/Scalar/SimplifyLibCalls.cpp

   1 //===- SimplifyLibCalls.cpp - Optimize specific well-known library calls --===//
   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 a simple pass that applies a variety of small
  11 // optimizations for calls to specific well-known function calls (e.g. runtime
  12 // library functions).   Any optimization that takes the very simple form
  13 // "replace call to library function with simpler code that provides the same
  14 // result" belongs in this file.
  15 //
  16 //===----------------------------------------------------------------------===//
  17
  18 #define DEBUG_TYPE "simplify-libcalls"
  19 #include "llvm/Transforms/Scalar.h"
  20 #include "llvm/Intrinsics.h"
  21 #include "llvm/LLVMContext.h"
  22 #include "llvm/Module.h"
  23 #include "llvm/Pass.h"
  24 #include "llvm/Support/IRBuilder.h"
  25 #include "llvm/Analysis/ValueTracking.h"
  26 #include "llvm/Target/TargetData.h"
  27 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
  28 #include "llvm/ADT/StringMap.h"
  29 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
  30 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  31 #include "llvm/Support/Debug.h"
  32 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  33 #include "llvm/Config/config.h"
  34 using namespace llvm;
  35
  36 STATISTIC(NumSimplified, "Number of library calls simplified");
  37 STATISTIC(NumAnnotated, "Number of attributes added to library functions");
  38
  39 //===----------------------------------------------------------------------===//
  40 // Optimizer Base Class
  41 //===----------------------------------------------------------------------===//
  42
  43 /// This class is the abstract base class for the set of optimizations that
  44 /// corresponds to one library call.
  45 namespace {
  46 class LibCallOptimization {
  47 protected:
  48   Function *Caller;
  49   const TargetData *TD;
  50   LLVMContext* Context;
  51 public:
  52   LibCallOptimization() { }
  53   virtual ~LibCallOptimization() {}
  54
  55   /// CallOptimizer - This pure virtual method is implemented by base classes to
  56   /// do various optimizations.  If this returns null then no transformation was
  57   /// performed.  If it returns CI, then it transformed the call and CI is to be
  58   /// deleted.  If it returns something else, replace CI with the new value and
  59   /// delete CI.
  60   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B)
  61     =0;
  62
  63   Value *OptimizeCall(CallInst *CI, const TargetData *TD, IRBuilder<> &B) {
  64     Caller = CI->getParent()->getParent();
  65     this->TD = TD;
  66     if (CI->getCalledFunction())
  67       Context = &CI->getCalledFunction()->getContext();
  68     return CallOptimizer(CI->getCalledFunction(), CI, B);
  69   }
  70
  71   /// CastToCStr - Return V if it is an i8*, otherwise cast it to i8*.
  72   Value *CastToCStr(Value *V, IRBuilder<> &B);
  73
  74   /// EmitStrLen - Emit a call to the strlen function to the builder, for the
  75   /// specified pointer.  Ptr is required to be some pointer type, and the
  76   /// return value has 'intptr_t' type.
  77   Value *EmitStrLen(Value *Ptr, IRBuilder<> &B);
  78
  79   /// EmitStrChr - Emit a call to the strchr function to the builder, for the
  80   /// specified pointer and character.  Ptr is required to be some pointer type,
  81   /// and the return value has 'i8*' type.
  82   Value *EmitStrChr(Value *Ptr, char C, IRBuilder<> &B);
  83
  84   /// EmitMemCpy - Emit a call to the memcpy function to the builder.  This
  85   /// always expects that the size has type 'intptr_t' and Dst/Src are pointers.
  86   Value *EmitMemCpy(Value *Dst, Value *Src, Value *Len,
  87                     unsigned Align, IRBuilder<> &B);
  88
  89   /// EmitMemMove - Emit a call to the memmove function to the builder.  This
  90   /// always expects that the size has type 'intptr_t' and Dst/Src are pointers.
  91   Value *EmitMemMove(Value *Dst, Value *Src, Value *Len,
  92                      unsigned Align, IRBuilder<> &B);
  93
  94   /// EmitMemChr - Emit a call to the memchr function.  This assumes that Ptr is
  95   /// a pointer, Val is an i32 value, and Len is an 'intptr_t' value.
  96   Value *EmitMemChr(Value *Ptr, Value *Val, Value *Len, IRBuilder<> &B);
  97
  98   /// EmitMemCmp - Emit a call to the memcmp function.
  99   Value *EmitMemCmp(Value *Ptr1, Value *Ptr2, Value *Len, IRBuilder<> &B);
 100
 101   /// EmitMemSet - Emit a call to the memset function
 102   Value *EmitMemSet(Value *Dst, Value *Val, Value *Len, IRBuilder<> &B);
 103
 104   /// EmitUnaryFloatFnCall - Emit a call to the unary function named 'Name' (e.g.
 105   /// 'floor').  This function is known to take a single of type matching 'Op'
 106   /// and returns one value with the same type.  If 'Op' is a long double, 'l'
 107   /// is added as the suffix of name, if 'Op' is a float, we add a 'f' suffix.
 108   Value *EmitUnaryFloatFnCall(Value *Op, const char *Name, IRBuilder<> &B,
 109                               const AttrListPtr &Attrs);
 110
 111   /// EmitPutChar - Emit a call to the putchar function.  This assumes that Char
 112   /// is an integer.
 113   Value *EmitPutChar(Value *Char, IRBuilder<> &B);
 114
 115   /// EmitPutS - Emit a call to the puts function.  This assumes that Str is
 116   /// some pointer.
 117   void EmitPutS(Value *Str, IRBuilder<> &B);
 118
 119   /// EmitFPutC - Emit a call to the fputc function.  This assumes that Char is
 120   /// an i32, and File is a pointer to FILE.
 121   void EmitFPutC(Value *Char, Value *File, IRBuilder<> &B);
 122
 123   /// EmitFPutS - Emit a call to the puts function.  Str is required to be a
 124   /// pointer and File is a pointer to FILE.
 125   void EmitFPutS(Value *Str, Value *File, IRBuilder<> &B);
 126
 127   /// EmitFWrite - Emit a call to the fwrite function.  This assumes that Ptr is
 128   /// a pointer, Size is an 'intptr_t', and File is a pointer to FILE.
 129   void EmitFWrite(Value *Ptr, Value *Size, Value *File, IRBuilder<> &B);
 130
 131 };
 132 } // End anonymous namespace.
 133
 134 /// CastToCStr - Return V if it is an i8*, otherwise cast it to i8*.
 135 Value *LibCallOptimization::CastToCStr(Value *V, IRBuilder<> &B) {
 136   return B.CreateBitCast(V, Type::getInt8PtrTy(*Context), "cstr");
 137 }
 138
 139 /// EmitStrLen - Emit a call to the strlen function to the builder, for the
 140 /// specified pointer.  This always returns an integer value of size intptr_t.
 141 Value *LibCallOptimization::EmitStrLen(Value *Ptr, IRBuilder<> &B) {
 142   Module *M = Caller->getParent();
 143   AttributeWithIndex AWI[2];
 144   AWI[0] = AttributeWithIndex::get(1, Attribute::NoCapture);
 145   AWI[1] = AttributeWithIndex::get(~0u, Attribute::ReadOnly |
 146                                    Attribute::NoUnwind);
 147
 148   Constant *StrLen =M->getOrInsertFunction("strlen", AttrListPtr::get(AWI, 2),
 149                                            TD->getIntPtrType(*Context),
 150                                            Type::getInt8PtrTy(*Context),
 151                                            NULL);
 152   CallInst *CI = B.CreateCall(StrLen, CastToCStr(Ptr, B), "strlen");
 153   if (const Function *F = dyn_cast<Function>(StrLen->stripPointerCasts()))
 154     CI->setCallingConv(F->getCallingConv());
 155
 156   return CI;
 157 }
 158
 159 /// EmitStrChr - Emit a call to the strchr function to the builder, for the
 160 /// specified pointer and character.  Ptr is required to be some pointer type,
 161 /// and the return value has 'i8*' type.
 162 Value *LibCallOptimization::EmitStrChr(Value *Ptr, char C, IRBuilder<> &B) {
 163   Module *M = Caller->getParent();
 164   AttributeWithIndex AWI =
 165     AttributeWithIndex::get(~0u, Attribute::ReadOnly | Attribute::NoUnwind);
 166
 167   const Type *I8Ptr = Type::getInt8PtrTy(*Context);
 168   const Type *I32Ty = Type::getInt32Ty(*Context);
 169   Constant *StrChr = M->getOrInsertFunction("strchr", AttrListPtr::get(&AWI, 1),
 170                                             I8Ptr, I8Ptr, I32Ty, NULL);
 171   CallInst *CI = B.CreateCall2(StrChr, CastToCStr(Ptr, B),
 172                                ConstantInt::get(I32Ty, C), "strchr");
 173   if (const Function *F = dyn_cast<Function>(StrChr->stripPointerCasts()))
 174     CI->setCallingConv(F->getCallingConv());
 175   return CI;
 176 }
 177
 178
 179 /// EmitMemCpy - Emit a call to the memcpy function to the builder.  This always
 180 /// expects that the size has type 'intptr_t' and Dst/Src are pointers.
 181 Value *LibCallOptimization::EmitMemCpy(Value *Dst, Value *Src, Value *Len,
 182                                        unsigned Align, IRBuilder<> &B) {
 183   Module *M = Caller->getParent();
 184   const Type *Ty = Len->getType();
 185   Value *MemCpy = Intrinsic::getDeclaration(M, Intrinsic::memcpy, &Ty, 1);
 186   Dst = CastToCStr(Dst, B);
 187   Src = CastToCStr(Src, B);
 188   return B.CreateCall4(MemCpy, Dst, Src, Len,
 189                        ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(*Context), Align));
 190 }
 191
 192 /// EmitMemMove - Emit a call to the memmove function to the builder.  This
 193 /// always expects that the size has type 'intptr_t' and Dst/Src are pointers.
 194 Value *LibCallOptimization::EmitMemMove(Value *Dst, Value *Src, Value *Len,
 195                                         unsigned Align, IRBuilder<> &B) {
 196   Module *M = Caller->getParent();
 197   const Type *Ty = TD->getIntPtrType(*Context);
 198   Value *MemMove = Intrinsic::getDeclaration(M, Intrinsic::memmove, &Ty, 1);
 199   Dst = CastToCStr(Dst, B);
 200   Src = CastToCStr(Src, B);
 201   Value *A = ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(*Context), Align);
 202   return B.CreateCall4(MemMove, Dst, Src, Len, A);
 203 }
 204
 205 /// EmitMemChr - Emit a call to the memchr function.  This assumes that Ptr is
 206 /// a pointer, Val is an i32 value, and Len is an 'intptr_t' value.
 207 Value *LibCallOptimization::EmitMemChr(Value *Ptr, Value *Val,
 208                                        Value *Len, IRBuilder<> &B) {
 209   Module *M = Caller->getParent();
 210   AttributeWithIndex AWI;
 211   AWI = AttributeWithIndex::get(~0u, Attribute::ReadOnly | Attribute::NoUnwind);
 212
 213   Value *MemChr = M->getOrInsertFunction("memchr", AttrListPtr::get(&AWI, 1),
 214                                          Type::getInt8PtrTy(*Context),
 215                                          Type::getInt8PtrTy(*Context),
 216                                          Type::getInt32Ty(*Context),
 217                                          TD->getIntPtrType(*Context),
 218                                          NULL);
 219   CallInst *CI = B.CreateCall3(MemChr, CastToCStr(Ptr, B), Val, Len, "memchr");
 220
 221   if (const Function *F = dyn_cast<Function>(MemChr->stripPointerCasts()))
 222     CI->setCallingConv(F->getCallingConv());
 223
 224   return CI;
 225 }
 226
 227 /// EmitMemCmp - Emit a call to the memcmp function.
 228 Value *LibCallOptimization::EmitMemCmp(Value *Ptr1, Value *Ptr2,
 229                                        Value *Len, IRBuilder<> &B) {
 230   Module *M = Caller->getParent();
 231   AttributeWithIndex AWI[3];
 232   AWI[0] = AttributeWithIndex::get(1, Attribute::NoCapture);
 233   AWI[1] = AttributeWithIndex::get(2, Attribute::NoCapture);
 234   AWI[2] = AttributeWithIndex::get(~0u, Attribute::ReadOnly |
 235                                    Attribute::NoUnwind);
 236
 237   Value *MemCmp = M->getOrInsertFunction("memcmp", AttrListPtr::get(AWI, 3),
 238                                          Type::getInt32Ty(*Context),
 239                                     Type::getInt8PtrTy(*Context),
 240                                     Type::getInt8PtrTy(*Context),
 241                                          TD->getIntPtrType(*Context), NULL);
 242   CallInst *CI = B.CreateCall3(MemCmp, CastToCStr(Ptr1, B), CastToCStr(Ptr2, B),
 243                                Len, "memcmp");
 244
 245   if (const Function *F = dyn_cast<Function>(MemCmp->stripPointerCasts()))
 246     CI->setCallingConv(F->getCallingConv());
 247
 248   return CI;
 249 }
 250
 251 /// EmitMemSet - Emit a call to the memset function
 252 Value *LibCallOptimization::EmitMemSet(Value *Dst, Value *Val,
 253                                        Value *Len, IRBuilder<> &B) {
 254  Module *M = Caller->getParent();
 255  Intrinsic::ID IID = Intrinsic::memset;
 256  const Type *Tys[1];
 257  Tys[0] = Len->getType();
 258  Value *MemSet = Intrinsic::getDeclaration(M, IID, Tys, 1);
 259  Value *Align = ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(*Context), 1);
 260  return B.CreateCall4(MemSet, CastToCStr(Dst, B), Val, Len, Align);
 261 }
 262
 263 /// EmitUnaryFloatFnCall - Emit a call to the unary function named 'Name' (e.g.
 264 /// 'floor').  This function is known to take a single of type matching 'Op' and
 265 /// returns one value with the same type.  If 'Op' is a long double, 'l' is
 266 /// added as the suffix of name, if 'Op' is a float, we add a 'f' suffix.
 267 Value *LibCallOptimization::EmitUnaryFloatFnCall(Value *Op, const char *Name,
 268                                                  IRBuilder<> &B,
 269                                                  const AttrListPtr &Attrs) {
 270   char NameBuffer[20];
 271   if (!Op->getType()->isDoubleTy()) {
 272     // If we need to add a suffix, copy into NameBuffer.
 273     unsigned NameLen = strlen(Name);
 274     assert(NameLen < sizeof(NameBuffer)-2);
 275     memcpy(NameBuffer, Name, NameLen);
 276     if (Op->getType()->isFloatTy())
 277       NameBuffer[NameLen] = 'f';  // floorf
 278     else
 279       NameBuffer[NameLen] = 'l';  // floorl
 280     NameBuffer[NameLen+1] = 0;
 281     Name = NameBuffer;
 282   }
 283
 284   Module *M = Caller->getParent();
 285   Value *Callee = M->getOrInsertFunction(Name, Op->getType(),
 286                                          Op->getType(), NULL);
 287   CallInst *CI = B.CreateCall(Callee, Op, Name);
 288   CI->setAttributes(Attrs);
 289   if (const Function *F = dyn_cast<Function>(Callee->stripPointerCasts()))
 290     CI->setCallingConv(F->getCallingConv());
 291
 292   return CI;
 293 }
 294
 295 /// EmitPutChar - Emit a call to the putchar function.  This assumes that Char
 296 /// is an integer.
 297 Value *LibCallOptimization::EmitPutChar(Value *Char, IRBuilder<> &B) {
 298   Module *M = Caller->getParent();
 299   Value *PutChar = M->getOrInsertFunction("putchar", Type::getInt32Ty(*Context),
 300                                           Type::getInt32Ty(*Context), NULL);
 301   CallInst *CI = B.CreateCall(PutChar,
 302                               B.CreateIntCast(Char,
 303                                               Type::getInt32Ty(*Context),
 304                                               /*isSigned*/true,
 305                                               "chari"),
 306                               "putchar");
 307
 308   if (const Function *F = dyn_cast<Function>(PutChar->stripPointerCasts()))
 309     CI->setCallingConv(F->getCallingConv());
 310   return CI;
 311 }
 312
 313 /// EmitPutS - Emit a call to the puts function.  This assumes that Str is
 314 /// some pointer.
 315 void LibCallOptimization::EmitPutS(Value *Str, IRBuilder<> &B) {
 316   Module *M = Caller->getParent();
 317   AttributeWithIndex AWI[2];
 318   AWI[0] = AttributeWithIndex::get(1, Attribute::NoCapture);
 319   AWI[1] = AttributeWithIndex::get(~0u, Attribute::NoUnwind);
 320
 321   Value *PutS = M->getOrInsertFunction("puts", AttrListPtr::get(AWI, 2),
 322                                        Type::getInt32Ty(*Context),
 323                                     Type::getInt8PtrTy(*Context),
 324                                        NULL);
 325   CallInst *CI = B.CreateCall(PutS, CastToCStr(Str, B), "puts");
 326   if (const Function *F = dyn_cast<Function>(PutS->stripPointerCasts()))
 327     CI->setCallingConv(F->getCallingConv());
 328
 329 }
 330
 331 /// EmitFPutC - Emit a call to the fputc function.  This assumes that Char is
 332 /// an integer and File is a pointer to FILE.
 333 void LibCallOptimization::EmitFPutC(Value *Char, Value *File, IRBuilder<> &B) {
 334   Module *M = Caller->getParent();
 335   AttributeWithIndex AWI[2];
 336   AWI[0] = AttributeWithIndex::get(2, Attribute::NoCapture);
 337   AWI[1] = AttributeWithIndex::get(~0u, Attribute::NoUnwind);
 338   Constant *F;
 339   if (isa<PointerType>(File->getType()))
 340     F = M->getOrInsertFunction("fputc", AttrListPtr::get(AWI, 2),
 341                                Type::getInt32Ty(*Context),
 342                                Type::getInt32Ty(*Context), File->getType(),
 343                                NULL);
 344   else
 345     F = M->getOrInsertFunction("fputc",
 346                                Type::getInt32Ty(*Context),
 347                                Type::getInt32Ty(*Context),
 348                                File->getType(), NULL);
 349   Char = B.CreateIntCast(Char, Type::getInt32Ty(*Context), /*isSigned*/true,
 350                          "chari");
 351   CallInst *CI = B.CreateCall2(F, Char, File, "fputc");
 352
 353   if (const Function *Fn = dyn_cast<Function>(F->stripPointerCasts()))
 354     CI->setCallingConv(Fn->getCallingConv());
 355 }
 356
 357 /// EmitFPutS - Emit a call to the puts function.  Str is required to be a
 358 /// pointer and File is a pointer to FILE.
 359 void LibCallOptimization::EmitFPutS(Value *Str, Value *File, IRBuilder<> &B) {
 360   Module *M = Caller->getParent();
 361   AttributeWithIndex AWI[3];
 362   AWI[0] = AttributeWithIndex::get(1, Attribute::NoCapture);
 363   AWI[1] = AttributeWithIndex::get(2, Attribute::NoCapture);
 364   AWI[2] = AttributeWithIndex::get(~0u, Attribute::NoUnwind);
 365   Constant *F;
 366   if (isa<PointerType>(File->getType()))
 367     F = M->getOrInsertFunction("fputs", AttrListPtr::get(AWI, 3),
 368                                Type::getInt32Ty(*Context),
 369                                Type::getInt8PtrTy(*Context),
 370                                File->getType(), NULL);
 371   else
 372     F = M->getOrInsertFunction("fputs", Type::getInt32Ty(*Context),
 373                                Type::getInt8PtrTy(*Context),
 374                                File->getType(), NULL);
 375   CallInst *CI = B.CreateCall2(F, CastToCStr(Str, B), File, "fputs");
 376
 377   if (const Function *Fn = dyn_cast<Function>(F->stripPointerCasts()))
 378     CI->setCallingConv(Fn->getCallingConv());
 379 }
 380
 381 /// EmitFWrite - Emit a call to the fwrite function.  This assumes that Ptr is
 382 /// a pointer, Size is an 'intptr_t', and File is a pointer to FILE.
 383 void LibCallOptimization::EmitFWrite(Value *Ptr, Value *Size, Value *File,
 384                                      IRBuilder<> &B) {
 385   Module *M = Caller->getParent();
 386   AttributeWithIndex AWI[3];
 387   AWI[0] = AttributeWithIndex::get(1, Attribute::NoCapture);
 388   AWI[1] = AttributeWithIndex::get(4, Attribute::NoCapture);
 389   AWI[2] = AttributeWithIndex::get(~0u, Attribute::NoUnwind);
 390   Constant *F;
 391   if (isa<PointerType>(File->getType()))
 392     F = M->getOrInsertFunction("fwrite", AttrListPtr::get(AWI, 3),
 393                                TD->getIntPtrType(*Context),
 394                                Type::getInt8PtrTy(*Context),
 395                                TD->getIntPtrType(*Context),
 396                                TD->getIntPtrType(*Context),
 397                                File->getType(), NULL);
 398   else
 399     F = M->getOrInsertFunction("fwrite", TD->getIntPtrType(*Context),
 400                                Type::getInt8PtrTy(*Context),
 401                                TD->getIntPtrType(*Context),
 402                                TD->getIntPtrType(*Context),
 403                                File->getType(), NULL);
 404   CallInst *CI = B.CreateCall4(F, CastToCStr(Ptr, B), Size,
 405                         ConstantInt::get(TD->getIntPtrType(*Context), 1), File);
 406
 407   if (const Function *Fn = dyn_cast<Function>(F->stripPointerCasts()))
 408     CI->setCallingConv(Fn->getCallingConv());
 409 }
 410
 411 //===----------------------------------------------------------------------===//
 412 // Helper Functions
 413 //===----------------------------------------------------------------------===//
 414
 415 /// GetStringLengthH - If we can compute the length of the string pointed to by
 416 /// the specified pointer, return 'len+1'.  If we can't, return 0.
 417 static uint64_t GetStringLengthH(Value *V, SmallPtrSet<PHINode*, 32> &PHIs) {
 418   // Look through noop bitcast instructions.
 419   if (BitCastInst *BCI = dyn_cast<BitCastInst>(V))
 420     return GetStringLengthH(BCI->getOperand(0), PHIs);
 421
 422   // If this is a PHI node, there are two cases: either we have already seen it
 423   // or we haven't.
 424   if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(V)) {
 425     if (!PHIs.insert(PN))
 426       return ~0ULL;  // already in the set.
 427
 428     // If it was new, see if all the input strings are the same length.
 429     uint64_t LenSoFar = ~0ULL;
 430     for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
 431       uint64_t Len = GetStringLengthH(PN->getIncomingValue(i), PHIs);
 432       if (Len == 0) return 0; // Unknown length -> unknown.
 433
 434       if (Len == ~0ULL) continue;
 435
 436       if (Len != LenSoFar && LenSoFar != ~0ULL)
 437         return 0;    // Disagree -> unknown.
 438       LenSoFar = Len;
 439     }
 440
 441     // Success, all agree.
 442     return LenSoFar;
 443   }
 444
 445   // strlen(select(c,x,y)) -> strlen(x) ^ strlen(y)
 446   if (SelectInst *SI = dyn_cast<SelectInst>(V)) {
 447     uint64_t Len1 = GetStringLengthH(SI->getTrueValue(), PHIs);
 448     if (Len1 == 0) return 0;
 449     uint64_t Len2 = GetStringLengthH(SI->getFalseValue(), PHIs);
 450     if (Len2 == 0) return 0;
 451     if (Len1 == ~0ULL) return Len2;
 452     if (Len2 == ~0ULL) return Len1;
 453     if (Len1 != Len2) return 0;
 454     return Len1;
 455   }
 456
 457   // If the value is not a GEP instruction nor a constant expression with a
 458   // GEP instruction, then return unknown.
 459   User *GEP = 0;
 460   if (GetElementPtrInst *GEPI = dyn_cast<GetElementPtrInst>(V)) {
 461     GEP = GEPI;
 462   } else if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(V)) {
 463     if (CE->getOpcode() != Instruction::GetElementPtr)
 464       return 0;
 465     GEP = CE;
 466   } else {
 467     return 0;
 468   }
 469
 470   // Make sure the GEP has exactly three arguments.
 471   if (GEP->getNumOperands() != 3)
 472     return 0;
 473
 474   // Check to make sure that the first operand of the GEP is an integer and
 475   // has value 0 so that we are sure we're indexing into the initializer.
 476   if (ConstantInt *Idx = dyn_cast<ConstantInt>(GEP->getOperand(1))) {
 477     if (!Idx->isZero())
 478       return 0;
 479   } else
 480     return 0;
 481
 482   // If the second index isn't a ConstantInt, then this is a variable index
 483   // into the array.  If this occurs, we can't say anything meaningful about
 484   // the string.
 485   uint64_t StartIdx = 0;
 486   if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(GEP->getOperand(2)))
 487     StartIdx = CI->getZExtValue();
 488   else
 489     return 0;
 490
 491   // The GEP instruction, constant or instruction, must reference a global
 492   // variable that is a constant and is initialized. The referenced constant
 493   // initializer is the array that we'll use for optimization.
 494   GlobalVariable* GV = dyn_cast<GlobalVariable>(GEP->getOperand(0));
 495   if (!GV || !GV->isConstant() || !GV->hasInitializer() ||
 496       GV->mayBeOverridden())
 497     return 0;
 498   Constant *GlobalInit = GV->getInitializer();
 499
 500   // Handle the ConstantAggregateZero case, which is a degenerate case. The
 501   // initializer is constant zero so the length of the string must be zero.
 502   if (isa<ConstantAggregateZero>(GlobalInit))
 503     return 1;  // Len = 0 offset by 1.
 504
 505   // Must be a Constant Array
 506   ConstantArray *Array = dyn_cast<ConstantArray>(GlobalInit);
 507   if (!Array ||
 508       Array->getType()->getElementType() != Type::getInt8Ty(V->getContext()))
 509     return false;
 510
 511   // Get the number of elements in the array
 512   uint64_t NumElts = Array->getType()->getNumElements();
 513
 514   // Traverse the constant array from StartIdx (derived above) which is
 515   // the place the GEP refers to in the array.
 516   for (unsigned i = StartIdx; i != NumElts; ++i) {
 517     Constant *Elt = Array->getOperand(i);
 518     ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Elt);
 519     if (!CI) // This array isn't suitable, non-int initializer.
 520       return 0;
 521     if (CI->isZero())
 522       return i-StartIdx+1; // We found end of string, success!
 523   }
 524
 525   return 0; // The array isn't null terminated, conservatively return 'unknown'.
 526 }
 527
 528 /// GetStringLength - If we can compute the length of the string pointed to by
 529 /// the specified pointer, return 'len+1'.  If we can't, return 0.
 530 static uint64_t GetStringLength(Value *V) {
 531   if (!isa<PointerType>(V->getType())) return 0;
 532
 533   SmallPtrSet<PHINode*, 32> PHIs;
 534   uint64_t Len = GetStringLengthH(V, PHIs);
 535   // If Len is ~0ULL, we had an infinite phi cycle: this is dead code, so return
 536   // an empty string as a length.
 537   return Len == ~0ULL ? 1 : Len;
 538 }
 539
 540 /// IsOnlyUsedInZeroEqualityComparison - Return true if it only matters that the
 541 /// value is equal or not-equal to zero.
 542 static bool IsOnlyUsedInZeroEqualityComparison(Value *V) {
 543   for (Value::use_iterator UI = V->use_begin(), E = V->use_end();
 544        UI != E; ++UI) {
 545     if (ICmpInst *IC = dyn_cast<ICmpInst>(*UI))
 546       if (IC->isEquality())
 547         if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(IC->getOperand(1)))
 548           if (C->isNullValue())
 549             continue;
 550     // Unknown instruction.
 551     return false;
 552   }
 553   return true;
 554 }
 555
 556 //===----------------------------------------------------------------------===//
 557 // String and Memory LibCall Optimizations
 558 //===----------------------------------------------------------------------===//
 559
 560 //===---------------------------------------===//
 561 // 'strcat' Optimizations
 562 namespace {
 563 struct StrCatOpt : public LibCallOptimization {
 564   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 565     // Verify the "strcat" function prototype.
 566     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
 567     if (FT->getNumParams() != 2 ||
 568         FT->getReturnType() != Type::getInt8PtrTy(*Context) ||
 569         FT->getParamType(0) != FT->getReturnType() ||
 570         FT->getParamType(1) != FT->getReturnType())
 571       return 0;
 572
 573     // Extract some information from the instruction
 574     Value *Dst = CI->getOperand(1);
 575     Value *Src = CI->getOperand(2);
 576
 577     // See if we can get the length of the input string.
 578     uint64_t Len = GetStringLength(Src);
 579     if (Len == 0) return 0;
 580     --Len;  // Unbias length.
 581
 582     // Handle the simple, do-nothing case: strcat(x, "") -> x
 583     if (Len == 0)
 584       return Dst;
 585
 586     // These optimizations require TargetData.
 587     if (!TD) return 0;
 588
 589     EmitStrLenMemCpy(Src, Dst, Len, B);
 590     return Dst;
 591   }
 592
 593   void EmitStrLenMemCpy(Value *Src, Value *Dst, uint64_t Len, IRBuilder<> &B) {
 594     // We need to find the end of the destination string.  That's where the
 595     // memory is to be moved to. We just generate a call to strlen.
 596     Value *DstLen = EmitStrLen(Dst, B);
 597
 598     // Now that we have the destination's length, we must index into the
 599     // destination's pointer to get the actual memcpy destination (end of
 600     // the string .. we're concatenating).
 601     Value *CpyDst = B.CreateGEP(Dst, DstLen, "endptr");
 602
 603     // We have enough information to now generate the memcpy call to do the
 604     // concatenation for us.  Make a memcpy to copy the nul byte with align = 1.
 605     EmitMemCpy(CpyDst, Src,
 606                ConstantInt::get(TD->getIntPtrType(*Context), Len+1), 1, B);
 607   }
 608 };
 609
 610 //===---------------------------------------===//
 611 // 'strncat' Optimizations
 612
 613 struct StrNCatOpt : public StrCatOpt {
 614   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 615     // Verify the "strncat" function prototype.
 616     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
 617     if (FT->getNumParams() != 3 ||
 618         FT->getReturnType() != Type::getInt8PtrTy(*Context) ||
 619         FT->getParamType(0) != FT->getReturnType() ||
 620         FT->getParamType(1) != FT->getReturnType() ||
 621         !isa<IntegerType>(FT->getParamType(2)))
 622       return 0;
 623
 624     // Extract some information from the instruction
 625     Value *Dst = CI->getOperand(1);
 626     Value *Src = CI->getOperand(2);
 627     uint64_t Len;
 628
 629     // We don't do anything if length is not constant
 630     if (ConstantInt *LengthArg = dyn_cast<ConstantInt>(CI->getOperand(3)))
 631       Len = LengthArg->getZExtValue();
 632     else
 633       return 0;
 634
 635     // See if we can get the length of the input string.
 636     uint64_t SrcLen = GetStringLength(Src);
 637     if (SrcLen == 0) return 0;
 638     --SrcLen;  // Unbias length.
 639
 640     // Handle the simple, do-nothing cases:
 641     // strncat(x, "", c) -> x
 642     // strncat(x,  c, 0) -> x
 643     if (SrcLen == 0 || Len == 0) return Dst;
 644
 645     // These optimizations require TargetData.
 646     if (!TD) return 0;
 647
 648     // We don't optimize this case
 649     if (Len < SrcLen) return 0;
 650
 651     // strncat(x, s, c) -> strcat(x, s)
 652     // s is constant so the strcat can be optimized further
 653     EmitStrLenMemCpy(Src, Dst, SrcLen, B);
 654     return Dst;
 655   }
 656 };
 657
 658 //===---------------------------------------===//
 659 // 'strchr' Optimizations
 660
 661 struct StrChrOpt : public LibCallOptimization {
 662   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 663     // Verify the "strchr" function prototype.
 664     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
 665     if (FT->getNumParams() != 2 ||
 666         FT->getReturnType() != Type::getInt8PtrTy(*Context) ||
 667         FT->getParamType(0) != FT->getReturnType())
 668       return 0;
 669
 670     Value *SrcStr = CI->getOperand(1);
 671
 672     // If the second operand is non-constant, see if we can compute the length
 673     // of the input string and turn this into memchr.
 674     ConstantInt *CharC = dyn_cast<ConstantInt>(CI->getOperand(2));
 675     if (CharC == 0) {
 676       // These optimizations require TargetData.
 677       if (!TD) return 0;
 678
 679       uint64_t Len = GetStringLength(SrcStr);
 680       if (Len == 0 ||
 681           FT->getParamType(1) != Type::getInt32Ty(*Context)) // memchr needs i32.
 682         return 0;
 683
 684       return EmitMemChr(SrcStr, CI->getOperand(2), // include nul.
 685                         ConstantInt::get(TD->getIntPtrType(*Context), Len), B);
 686     }
 687
 688     // Otherwise, the character is a constant, see if the first argument is
 689     // a string literal.  If so, we can constant fold.
 690     std::string Str;
 691     if (!GetConstantStringInfo(SrcStr, Str))
 692       return 0;
 693
 694     // strchr can find the nul character.
 695     Str += '\0';
 696     char CharValue = CharC->getSExtValue();
 697
 698     // Compute the offset.
 699     uint64_t i = 0;
 700     while (1) {
 701       if (i == Str.size())    // Didn't find the char.  strchr returns null.
 702         return Constant::getNullValue(CI->getType());
 703       // Did we find our match?
 704       if (Str[i] == CharValue)
 705         break;
 706       ++i;
 707     }
 708
 709     // strchr(s+n,c)  -> gep(s+n+i,c)
 710     Value *Idx = ConstantInt::get(Type::getInt64Ty(*Context), i);
 711     return B.CreateGEP(SrcStr, Idx, "strchr");
 712   }
 713 };
 714
 715 //===---------------------------------------===//
 716 // 'strcmp' Optimizations
 717
 718 struct StrCmpOpt : public LibCallOptimization {
 719   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 720     // Verify the "strcmp" function prototype.
 721     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
 722     if (FT->getNumParams() != 2 ||
 723         FT->getReturnType() != Type::getInt32Ty(*Context) ||
 724         FT->getParamType(0) != FT->getParamType(1) ||
 725         FT->getParamType(0) != Type::getInt8PtrTy(*Context))
 726       return 0;
 727
 728     Value *Str1P = CI->getOperand(1), *Str2P = CI->getOperand(2);
 729     if (Str1P == Str2P)      // strcmp(x,x)  -> 0
 730       return ConstantInt::get(CI->getType(), 0);
 731
 732     std::string Str1, Str2;
 733     bool HasStr1 = GetConstantStringInfo(Str1P, Str1);
 734     bool HasStr2 = GetConstantStringInfo(Str2P, Str2);
 735
 736     if (HasStr1 && Str1.empty()) // strcmp("", x) -> *x
 737       return B.CreateZExt(B.CreateLoad(Str2P, "strcmpload"), CI->getType());
 738
 739     if (HasStr2 && Str2.empty()) // strcmp(x,"") -> *x
 740       return B.CreateZExt(B.CreateLoad(Str1P, "strcmpload"), CI->getType());
 741
 742     // strcmp(x, y)  -> cnst  (if both x and y are constant strings)
 743     if (HasStr1 && HasStr2)
 744       return ConstantInt::get(CI->getType(),
 745                                      strcmp(Str1.c_str(),Str2.c_str()));
 746
 747     // strcmp(P, "x") -> memcmp(P, "x", 2)
 748     uint64_t Len1 = GetStringLength(Str1P);
 749     uint64_t Len2 = GetStringLength(Str2P);
 750     if (Len1 && Len2) {
 751       // These optimizations require TargetData.
 752       if (!TD) return 0;
 753
 754       return EmitMemCmp(Str1P, Str2P,
 755                         ConstantInt::get(TD->getIntPtrType(*Context),
 756                         std::min(Len1, Len2)), B);
 757     }
 758
 759     return 0;
 760   }
 761 };
 762
 763 //===---------------------------------------===//
 764 // 'strncmp' Optimizations
 765
 766 struct StrNCmpOpt : public LibCallOptimization {
 767   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 768     // Verify the "strncmp" function prototype.
 769     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
 770     if (FT->getNumParams() != 3 ||
 771         FT->getReturnType() != Type::getInt32Ty(*Context) ||
 772         FT->getParamType(0) != FT->getParamType(1) ||
 773         FT->getParamType(0) != Type::getInt8PtrTy(*Context) ||
 774         !isa<IntegerType>(FT->getParamType(2)))
 775       return 0;
 776
 777     Value *Str1P = CI->getOperand(1), *Str2P = CI->getOperand(2);
 778     if (Str1P == Str2P)      // strncmp(x,x,n)  -> 0
 779       return ConstantInt::get(CI->getType(), 0);
 780
 781     // Get the length argument if it is constant.
 782     uint64_t Length;
 783     if (ConstantInt *LengthArg = dyn_cast<ConstantInt>(CI->getOperand(3)))
 784       Length = LengthArg->getZExtValue();
 785     else
 786       return 0;
 787
 788     if (Length == 0) // strncmp(x,y,0)   -> 0
 789       return ConstantInt::get(CI->getType(), 0);
 790
 791     std::string Str1, Str2;
 792     bool HasStr1 = GetConstantStringInfo(Str1P, Str1);
 793     bool HasStr2 = GetConstantStringInfo(Str2P, Str2);
 794
 795     if (HasStr1 && Str1.empty())  // strncmp("", x, n) -> *x
 796       return B.CreateZExt(B.CreateLoad(Str2P, "strcmpload"), CI->getType());
 797
 798     if (HasStr2 && Str2.empty())  // strncmp(x, "", n) -> *x
 799       return B.CreateZExt(B.CreateLoad(Str1P, "strcmpload"), CI->getType());
 800
 801     // strncmp(x, y)  -> cnst  (if both x and y are constant strings)
 802     if (HasStr1 && HasStr2)
 803       return ConstantInt::get(CI->getType(),
 804                               strncmp(Str1.c_str(), Str2.c_str(), Length));
 805     return 0;
 806   }
 807 };
 808
 809
 810 //===---------------------------------------===//
 811 // 'strcpy' Optimizations
 812
 813 struct StrCpyOpt : public LibCallOptimization {
 814   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 815     // Verify the "strcpy" function prototype.
 816     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
 817     if (FT->getNumParams() != 2 || FT->getReturnType() != FT->getParamType(0) ||
 818         FT->getParamType(0) != FT->getParamType(1) ||
 819         FT->getParamType(0) != Type::getInt8PtrTy(*Context))
 820       return 0;
 821
 822     Value *Dst = CI->getOperand(1), *Src = CI->getOperand(2);
 823     if (Dst == Src)      // strcpy(x,x)  -> x
 824       return Src;
 825
 826     // These optimizations require TargetData.
 827     if (!TD) return 0;
 828
 829     // See if we can get the length of the input string.
 830     uint64_t Len = GetStringLength(Src);
 831     if (Len == 0) return 0;
 832
 833     // We have enough information to now generate the memcpy call to do the
 834     // concatenation for us.  Make a memcpy to copy the nul byte with align = 1.
 835     EmitMemCpy(Dst, Src,
 836                ConstantInt::get(TD->getIntPtrType(*Context), Len), 1, B);
 837     return Dst;
 838   }
 839 };
 840
 841 //===---------------------------------------===//
 842 // 'strncpy' Optimizations
 843
 844 struct StrNCpyOpt : public LibCallOptimization {
 845   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 846     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
 847     if (FT->getNumParams() != 3 || FT->getReturnType() != FT->getParamType(0) ||
 848         FT->getParamType(0) != FT->getParamType(1) ||
 849         FT->getParamType(0) != Type::getInt8PtrTy(*Context) ||
 850         !isa<IntegerType>(FT->getParamType(2)))
 851       return 0;
 852
 853     Value *Dst = CI->getOperand(1);
 854     Value *Src = CI->getOperand(2);
 855     Value *LenOp = CI->getOperand(3);
 856
 857     // See if we can get the length of the input string.
 858     uint64_t SrcLen = GetStringLength(Src);
 859     if (SrcLen == 0) return 0;
 860     --SrcLen;
 861
 862     if (SrcLen == 0) {
 863       // strncpy(x, "", y) -> memset(x, '\0', y, 1)
 864       EmitMemSet(Dst, ConstantInt::get(Type::getInt8Ty(*Context), '\0'), LenOp,
 865                  B);
 866       return Dst;
 867     }
 868
 869     uint64_t Len;
 870     if (ConstantInt *LengthArg = dyn_cast<ConstantInt>(LenOp))
 871       Len = LengthArg->getZExtValue();
 872     else
 873       return 0;
 874
 875     if (Len == 0) return Dst; // strncpy(x, y, 0) -> x
 876
 877     // These optimizations require TargetData.
 878     if (!TD) return 0;
 879
 880     // Let strncpy handle the zero padding
 881     if (Len > SrcLen+1) return 0;
 882
 883     // strncpy(x, s, c) -> memcpy(x, s, c, 1) [s and c are constant]
 884     EmitMemCpy(Dst, Src,
 885                ConstantInt::get(TD->getIntPtrType(*Context), Len), 1, B);
 886
 887     return Dst;
 888   }
 889 };
 890
 891 //===---------------------------------------===//
 892 // 'strlen' Optimizations
 893
 894 struct StrLenOpt : public LibCallOptimization {
 895   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 896     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
 897     if (FT->getNumParams() != 1 ||
 898         FT->getParamType(0) != Type::getInt8PtrTy(*Context) ||
 899         !isa<IntegerType>(FT->getReturnType()))
 900       return 0;
 901
 902     Value *Src = CI->getOperand(1);
 903
 904     // Constant folding: strlen("xyz") -> 3
 905     if (uint64_t Len = GetStringLength(Src))
 906       return ConstantInt::get(CI->getType(), Len-1);
 907
 908     // strlen(x) != 0 --> *x != 0
 909     // strlen(x) == 0 --> *x == 0
 910     if (IsOnlyUsedInZeroEqualityComparison(CI))
 911       return B.CreateZExt(B.CreateLoad(Src, "strlenfirst"), CI->getType());
 912     return 0;
 913   }
 914 };
 915
 916 //===---------------------------------------===//
 917 // 'strto*' Optimizations.  This handles strtol, strtod, strtof, strtoul, etc.
 918
 919 struct StrToOpt : public LibCallOptimization {
 920   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 921     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
 922     if ((FT->getNumParams() != 2 && FT->getNumParams() != 3) ||
 923         !isa<PointerType>(FT->getParamType(0)) ||
 924         !isa<PointerType>(FT->getParamType(1)))
 925       return 0;
 926
 927     Value *EndPtr = CI->getOperand(2);
 928     if (isa<ConstantPointerNull>(EndPtr)) {
 929       CI->setOnlyReadsMemory();
 930       CI->addAttribute(1, Attribute::NoCapture);
 931     }
 932
 933     return 0;
 934   }
 935 };
 936
 937 //===---------------------------------------===//
 938 // 'strstr' Optimizations
 939
 940 struct StrStrOpt : public LibCallOptimization {
 941   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 942     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
 943     if (FT->getNumParams() != 2 ||
 944         !isa<PointerType>(FT->getParamType(0)) ||
 945         !isa<PointerType>(FT->getParamType(1)) ||
 946         !isa<PointerType>(FT->getReturnType()))
 947       return 0;
 948
 949     // fold strstr(x, x) -> x.
 950     if (CI->getOperand(1) == CI->getOperand(2))
 951       return B.CreateBitCast(CI->getOperand(1), CI->getType());
 952
 953     // See if either input string is a constant string.
 954     std::string SearchStr, ToFindStr;
 955     bool HasStr1 = GetConstantStringInfo(CI->getOperand(1), SearchStr);
 956     bool HasStr2 = GetConstantStringInfo(CI->getOperand(2), ToFindStr);
 957
 958     // fold strstr(x, "") -> x.
 959     if (HasStr2 && ToFindStr.empty())
 960       return B.CreateBitCast(CI->getOperand(1), CI->getType());
 961
 962     // If both strings are known, constant fold it.
 963     if (HasStr1 && HasStr2) {
 964       std::string::size_type Offset = SearchStr.find(ToFindStr);
 965
 966       if (Offset == std::string::npos) // strstr("foo", "bar") -> null
 967         return Constant::getNullValue(CI->getType());
 968
 969       // strstr("abcd", "bc") -> gep((char*)"abcd", 1)
 970       Value *Result = CastToCStr(CI->getOperand(1), B);
 971       Result = B.CreateConstInBoundsGEP1_64(Result, Offset, "strstr");
 972       return B.CreateBitCast(Result, CI->getType());
 973     }
 974
 975     // fold strstr(x, "y") -> strchr(x, 'y').
 976     if (HasStr2 && ToFindStr.size() == 1)
 977       return B.CreateBitCast(EmitStrChr(CI->getOperand(1), ToFindStr[0], B),
 978                              CI->getType());
 979     return 0;
 980   }
 981 };
 982
 983
 984 //===---------------------------------------===//
 985 // 'memcmp' Optimizations
 986
 987 struct MemCmpOpt : public LibCallOptimization {
 988   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 989     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
 990     if (FT->getNumParams() != 3 || !isa<PointerType>(FT->getParamType(0)) ||
 991         !isa<PointerType>(FT->getParamType(1)) ||
 992         FT->getReturnType() != Type::getInt32Ty(*Context))
 993       return 0;
 994
 995     Value *LHS = CI->getOperand(1), *RHS = CI->getOperand(2);
 996
 997     if (LHS == RHS)  // memcmp(s,s,x) -> 0
 998       return Constant::getNullValue(CI->getType());
 999
1000     // Make sure we have a constant length.
1001     ConstantInt *LenC = dyn_cast<ConstantInt>(CI->getOperand(3));
1002     if (!LenC) return 0;
1003     uint64_t Len = LenC->getZExtValue();
1004
1005     if (Len == 0) // memcmp(s1,s2,0) -> 0
1006       return Constant::getNullValue(CI->getType());
1007
1008     if (Len == 1) { // memcmp(S1,S2,1) -> *LHS - *RHS
1009       Value *LHSV = B.CreateLoad(CastToCStr(LHS, B), "lhsv");
1010       Value *RHSV = B.CreateLoad(CastToCStr(RHS, B), "rhsv");
1011       return B.CreateSExt(B.CreateSub(LHSV, RHSV, "chardiff"), CI->getType());
1012     }
1013
1014     // memcmp(S1,S2,2) != 0 -> (*(short*)LHS ^ *(short*)RHS)  != 0
1015     // memcmp(S1,S2,4) != 0 -> (*(int*)LHS ^ *(int*)RHS)  != 0
1016     if ((Len == 2 || Len == 4) && IsOnlyUsedInZeroEqualityComparison(CI)) {
1017       const Type *PTy = PointerType::getUnqual(Len == 2 ?
1018                        Type::getInt16Ty(*Context) : Type::getInt32Ty(*Context));
1019       LHS = B.CreateBitCast(LHS, PTy, "tmp");
1020       RHS = B.CreateBitCast(RHS, PTy, "tmp");
1021       LoadInst *LHSV = B.CreateLoad(LHS, "lhsv");
1022       LoadInst *RHSV = B.CreateLoad(RHS, "rhsv");
1023       LHSV->setAlignment(1); RHSV->setAlignment(1);  // Unaligned loads.
1024       return B.CreateZExt(B.CreateXor(LHSV, RHSV, "shortdiff"), CI->getType());
1025     }
1026
1027     // Constant folding: memcmp(x, y, l) -> cnst (all arguments are constant)
1028     std::string LHSStr, RHSStr;
1029     if (GetConstantStringInfo(LHS, LHSStr) &&
1030         GetConstantStringInfo(RHS, RHSStr)) {
1031       // Make sure we're not reading out-of-bounds memory.
1032       if (Len > LHSStr.length() || Len > RHSStr.length())
1033         return 0;
1034       uint64_t Ret = memcmp(LHSStr.data(), RHSStr.data(), Len);
1035       return ConstantInt::get(CI->getType(), Ret);
1036     }
1037
1038     return 0;
1039   }
1040 };
1041
1042 //===---------------------------------------===//
1043 // 'memcpy' Optimizations
1044
1045 struct MemCpyOpt : public LibCallOptimization {
1046   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1047     // These optimizations require TargetData.
1048     if (!TD) return 0;
1049
1050     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1051     if (FT->getNumParams() != 3 || FT->getReturnType() != FT->getParamType(0) ||
1052         !isa<PointerType>(FT->getParamType(0)) ||
1053         !isa<PointerType>(FT->getParamType(1)) ||
1054         FT->getParamType(2) != TD->getIntPtrType(*Context))
1055       return 0;
1056
1057     // memcpy(x, y, n) -> llvm.memcpy(x, y, n, 1)
1058     EmitMemCpy(CI->getOperand(1), CI->getOperand(2), CI->getOperand(3), 1, B);
1059     return CI->getOperand(1);
1060   }
1061 };
1062
1063 //===---------------------------------------===//
1064 // 'memmove' Optimizations
1065
1066 struct MemMoveOpt : public LibCallOptimization {
1067   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1068     // These optimizations require TargetData.
1069     if (!TD) return 0;
1070
1071     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1072     if (FT->getNumParams() != 3 || FT->getReturnType() != FT->getParamType(0) ||
1073         !isa<PointerType>(FT->getParamType(0)) ||
1074         !isa<PointerType>(FT->getParamType(1)) ||
1075         FT->getParamType(2) != TD->getIntPtrType(*Context))
1076       return 0;
1077
1078     // memmove(x, y, n) -> llvm.memmove(x, y, n, 1)
1079     EmitMemMove(CI->getOperand(1), CI->getOperand(2), CI->getOperand(3), 1, B);
1080     return CI->getOperand(1);
1081   }
1082 };
1083
1084 //===---------------------------------------===//
1085 // 'memset' Optimizations
1086
1087 struct MemSetOpt : public LibCallOptimization {
1088   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1089     // These optimizations require TargetData.
1090     if (!TD) return 0;
1091
1092     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1093     if (FT->getNumParams() != 3 || FT->getReturnType() != FT->getParamType(0) ||
1094         !isa<PointerType>(FT->getParamType(0)) ||
1095         !isa<IntegerType>(FT->getParamType(1)) ||
1096         FT->getParamType(2) != TD->getIntPtrType(*Context))
1097       return 0;
1098
1099     // memset(p, v, n) -> llvm.memset(p, v, n, 1)
1100     Value *Val = B.CreateIntCast(CI->getOperand(2), Type::getInt8Ty(*Context),
1101                                  false);
1102     EmitMemSet(CI->getOperand(1), Val,  CI->getOperand(3), B);
1103     return CI->getOperand(1);
1104   }
1105 };
1106
1107 //===----------------------------------------------------------------------===//
1108 // Object Size Checking Optimizations
1109 //===----------------------------------------------------------------------===//
1110
1111 //===---------------------------------------===//
1112 // 'object size'
1113 namespace {
1114 struct SizeOpt : public LibCallOptimization {
1115   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1116     // TODO: We can do more with this, but delaying to here should be no change
1117     // in behavior.
1118     ConstantInt *Const = dyn_cast<ConstantInt>(CI->getOperand(2));
1119
1120     if (!Const) return 0;
1121
1122     const Type *Ty = Callee->getFunctionType()->getReturnType();
1123
1124     if (Const->getZExtValue() == 0)
1125       return Constant::getAllOnesValue(Ty);
1126     else
1127       return ConstantInt::get(Ty, 0);
1128   }
1129 };
1130 }
1131
1132 //===---------------------------------------===//
1133 // 'memcpy_chk' Optimizations
1134
1135 struct MemCpyChkOpt : public LibCallOptimization {
1136   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1137     // These optimizations require TargetData.
1138     if (!TD) return 0;
1139
1140     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1141     if (FT->getNumParams() != 4 || FT->getReturnType() != FT->getParamType(0) ||
1142         !isa<PointerType>(FT->getParamType(0)) ||
1143         !isa<PointerType>(FT->getParamType(1)) ||
1144         !isa<IntegerType>(FT->getParamType(3)) ||
1145         FT->getParamType(2) != TD->getIntPtrType(*Context))
1146       return 0;
1147
1148     ConstantInt *SizeCI = dyn_cast<ConstantInt>(CI->getOperand(4));
1149     if (!SizeCI)
1150       return 0;
1151     if (SizeCI->isAllOnesValue()) {
1152       EmitMemCpy(CI->getOperand(1), CI->getOperand(2), CI->getOperand(3), 1, B);
1153       return CI->getOperand(1);
1154     }
1155
1156     return 0;
1157   }
1158 };
1159
1160 //===---------------------------------------===//
1161 // 'memset_chk' Optimizations
1162
1163 struct MemSetChkOpt : public LibCallOptimization {
1164   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1165     // These optimizations require TargetData.
1166     if (!TD) return 0;
1167
1168     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1169     if (FT->getNumParams() != 4 || FT->getReturnType() != FT->getParamType(0) ||
1170         !isa<PointerType>(FT->getParamType(0)) ||
1171         !isa<IntegerType>(FT->getParamType(1)) ||
1172         !isa<IntegerType>(FT->getParamType(3)) ||
1173         FT->getParamType(2) != TD->getIntPtrType(*Context))
1174       return 0;
1175
1176     ConstantInt *SizeCI = dyn_cast<ConstantInt>(CI->getOperand(4));
1177     if (!SizeCI)
1178       return 0;
1179     if (SizeCI->isAllOnesValue()) {
1180       Value *Val = B.CreateIntCast(CI->getOperand(2), Type::getInt8Ty(*Context),
1181                                    false);
1182       EmitMemSet(CI->getOperand(1), Val,  CI->getOperand(3), B);
1183       return CI->getOperand(1);
1184     }
1185
1186     return 0;
1187   }
1188 };
1189
1190 //===---------------------------------------===//
1191 // 'memmove_chk' Optimizations
1192
1193 struct MemMoveChkOpt : public LibCallOptimization {
1194   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1195     // These optimizations require TargetData.
1196     if (!TD) return 0;
1197
1198     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1199     if (FT->getNumParams() != 4 || FT->getReturnType() != FT->getParamType(0) ||
1200         !isa<PointerType>(FT->getParamType(0)) ||
1201         !isa<PointerType>(FT->getParamType(1)) ||
1202         !isa<IntegerType>(FT->getParamType(3)) ||
1203         FT->getParamType(2) != TD->getIntPtrType(*Context))
1204       return 0;
1205
1206     ConstantInt *SizeCI = dyn_cast<ConstantInt>(CI->getOperand(4));
1207     if (!SizeCI)
1208       return 0;
1209     if (SizeCI->isAllOnesValue()) {
1210       EmitMemMove(CI->getOperand(1), CI->getOperand(2), CI->getOperand(3),
1211                   1, B);
1212       return CI->getOperand(1);
1213     }
1214
1215     return 0;
1216   }
1217 };
1218
1219 //===----------------------------------------------------------------------===//
1220 // Math Library Optimizations
1221 //===----------------------------------------------------------------------===//
1222
1223 //===---------------------------------------===//
1224 // 'pow*' Optimizations
1225
1226 struct PowOpt : public LibCallOptimization {
1227   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1228     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1229     // Just make sure this has 2 arguments of the same FP type, which match the
1230     // result type.
1231     if (FT->getNumParams() != 2 || FT->getReturnType() != FT->getParamType(0) ||
1232         FT->getParamType(0) != FT->getParamType(1) ||
1233         !FT->getParamType(0)->isFloatingPoint())
1234       return 0;
1235
1236     Value *Op1 = CI->getOperand(1), *Op2 = CI->getOperand(2);
1237     if (ConstantFP *Op1C = dyn_cast<ConstantFP>(Op1)) {
1238       if (Op1C->isExactlyValue(1.0))  // pow(1.0, x) -> 1.0
1239         return Op1C;
1240       if (Op1C->isExactlyValue(2.0))  // pow(2.0, x) -> exp2(x)
1241         return EmitUnaryFloatFnCall(Op2, "exp2", B, Callee->getAttributes());
1242     }
1243
1244     ConstantFP *Op2C = dyn_cast<ConstantFP>(Op2);
1245     if (Op2C == 0) return 0;
1246
1247     if (Op2C->getValueAPF().isZero())  // pow(x, 0.0) -> 1.0
1248       return ConstantFP::get(CI->getType(), 1.0);
1249
1250     if (Op2C->isExactlyValue(0.5)) {
1251       // Expand pow(x, 0.5) to (x == -infinity ? +infinity : fabs(sqrt(x))).
1252       // This is faster than calling pow, and still handles negative zero
1253       // and negative infinite correctly.
1254       // TODO: In fast-math mode, this could be just sqrt(x).
1255       // TODO: In finite-only mode, this could be just fabs(sqrt(x)).
1256       Value *Inf = ConstantFP::getInfinity(CI->getType());
1257       Value *NegInf = ConstantFP::getInfinity(CI->getType(), true);
1258       Value *Sqrt = EmitUnaryFloatFnCall(Op1, "sqrt", B,
1259                                          Callee->getAttributes());
1260       Value *FAbs = EmitUnaryFloatFnCall(Sqrt, "fabs", B,
1261                                          Callee->getAttributes());
1262       Value *FCmp = B.CreateFCmpOEQ(Op1, NegInf, "tmp");
1263       Value *Sel = B.CreateSelect(FCmp, Inf, FAbs, "tmp");
1264       return Sel;
1265     }
1266
1267     if (Op2C->isExactlyValue(1.0))  // pow(x, 1.0) -> x
1268       return Op1;
1269     if (Op2C->isExactlyValue(2.0))  // pow(x, 2.0) -> x*x
1270       return B.CreateFMul(Op1, Op1, "pow2");
1271     if (Op2C->isExactlyValue(-1.0)) // pow(x, -1.0) -> 1.0/x
1272       return B.CreateFDiv(ConstantFP::get(CI->getType(), 1.0),
1273                           Op1, "powrecip");
1274     return 0;
1275   }
1276 };
1277
1278 //===---------------------------------------===//
1279 // 'exp2' Optimizations
1280
1281 struct Exp2Opt : public LibCallOptimization {
1282   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1283     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1284     // Just make sure this has 1 argument of FP type, which matches the
1285     // result type.
1286     if (FT->getNumParams() != 1 || FT->getReturnType() != FT->getParamType(0) ||
1287         !FT->getParamType(0)->isFloatingPoint())
1288       return 0;
1289
1290     Value *Op = CI->getOperand(1);
1291     // Turn exp2(sitofp(x)) -> ldexp(1.0, sext(x))  if sizeof(x) <= 32
1292     // Turn exp2(uitofp(x)) -> ldexp(1.0, zext(x))  if sizeof(x) < 32
1293     Value *LdExpArg = 0;
1294     if (SIToFPInst *OpC = dyn_cast<SIToFPInst>(Op)) {
1295       if (OpC->getOperand(0)->getType()->getPrimitiveSizeInBits() <= 32)
1296         LdExpArg = B.CreateSExt(OpC->getOperand(0),
1297                                 Type::getInt32Ty(*Context), "tmp");
1298     } else if (UIToFPInst *OpC = dyn_cast<UIToFPInst>(Op)) {
1299       if (OpC->getOperand(0)->getType()->getPrimitiveSizeInBits() < 32)
1300         LdExpArg = B.CreateZExt(OpC->getOperand(0),
1301                                 Type::getInt32Ty(*Context), "tmp");
1302     }
1303
1304     if (LdExpArg) {
1305       const char *Name;
1306       if (Op->getType()->isFloatTy())
1307         Name = "ldexpf";
1308       else if (Op->getType()->isDoubleTy())
1309         Name = "ldexp";
1310       else
1311         Name = "ldexpl";
1312
1313       Constant *One = ConstantFP::get(*Context, APFloat(1.0f));
1314       if (!Op->getType()->isFloatTy())
1315         One = ConstantExpr::getFPExtend(One, Op->getType());
1316
1317       Module *M = Caller->getParent();
1318       Value *Callee = M->getOrInsertFunction(Name, Op->getType(),
1319                                              Op->getType(),
1320                                              Type::getInt32Ty(*Context),NULL);
1321       CallInst *CI = B.CreateCall2(Callee, One, LdExpArg);
1322       if (const Function *F = dyn_cast<Function>(Callee->stripPointerCasts()))
1323         CI->setCallingConv(F->getCallingConv());
1324
1325       return CI;
1326     }
1327     return 0;
1328   }
1329 };
1330
1331 //===---------------------------------------===//
1332 // Double -> Float Shrinking Optimizations for Unary Functions like 'floor'
1333
1334 struct UnaryDoubleFPOpt : public LibCallOptimization {
1335   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1336     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1337     if (FT->getNumParams() != 1 || !FT->getReturnType()->isDoubleTy() ||
1338         !FT->getParamType(0)->isDoubleTy())
1339       return 0;
1340
1341     // If this is something like 'floor((double)floatval)', convert to floorf.
1342     FPExtInst *Cast = dyn_cast<FPExtInst>(CI->getOperand(1));
1343     if (Cast == 0 || !Cast->getOperand(0)->getType()->isFloatTy())
1344       return 0;
1345
1346     // floor((double)floatval) -> (double)floorf(floatval)
1347     Value *V = Cast->getOperand(0);
1348     V = EmitUnaryFloatFnCall(V, Callee->getName().data(), B,
1349                              Callee->getAttributes());
1350     return B.CreateFPExt(V, Type::getDoubleTy(*Context));
1351   }
1352 };
1353
1354 //===----------------------------------------------------------------------===//
1355 // Integer Optimizations
1356 //===----------------------------------------------------------------------===//
1357
1358 //===---------------------------------------===//
1359 // 'ffs*' Optimizations
1360
1361 struct FFSOpt : public LibCallOptimization {
1362   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1363     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1364     // Just make sure this has 2 arguments of the same FP type, which match the
1365     // result type.
1366     if (FT->getNumParams() != 1 ||
1367         FT->getReturnType() != Type::getInt32Ty(*Context) ||
1368         !isa<IntegerType>(FT->getParamType(0)))
1369       return 0;
1370
1371     Value *Op = CI->getOperand(1);
1372
1373     // Constant fold.
1374     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Op)) {
1375       if (CI->getValue() == 0)  // ffs(0) -> 0.
1376         return Constant::getNullValue(CI->getType());
1377       return ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(*Context), // ffs(c) -> cttz(c)+1
1378                               CI->getValue().countTrailingZeros()+1);
1379     }
1380
1381     // ffs(x) -> x != 0 ? (i32)llvm.cttz(x)+1 : 0
1382     const Type *ArgType = Op->getType();
1383     Value *F = Intrinsic::getDeclaration(Callee->getParent(),
1384                                          Intrinsic::cttz, &ArgType, 1);
1385     Value *V = B.CreateCall(F, Op, "cttz");
1386     V = B.CreateAdd(V, ConstantInt::get(V->getType(), 1), "tmp");
1387     V = B.CreateIntCast(V, Type::getInt32Ty(*Context), false, "tmp");
1388
1389     Value *Cond = B.CreateICmpNE(Op, Constant::getNullValue(ArgType), "tmp");
1390     return B.CreateSelect(Cond, V,
1391                           ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(*Context), 0));
1392   }
1393 };
1394
1395 //===---------------------------------------===//
1396 // 'isdigit' Optimizations
1397
1398 struct IsDigitOpt : public LibCallOptimization {
1399   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1400     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1401     // We require integer(i32)
1402     if (FT->getNumParams() != 1 || !isa<IntegerType>(FT->getReturnType()) ||
1403         FT->getParamType(0) != Type::getInt32Ty(*Context))
1404       return 0;
1405
1406     // isdigit(c) -> (c-'0') <u 10
1407     Value *Op = CI->getOperand(1);
1408     Op = B.CreateSub(Op, ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(*Context), '0'),
1409                      "isdigittmp");
1410     Op = B.CreateICmpULT(Op, ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(*Context), 10),
1411                          "isdigit");
1412     return B.CreateZExt(Op, CI->getType());
1413   }
1414 };
1415
1416 //===---------------------------------------===//
1417 // 'isascii' Optimizations
1418
1419 struct IsAsciiOpt : public LibCallOptimization {
1420   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1421     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1422     // We require integer(i32)
1423     if (FT->getNumParams() != 1 || !isa<IntegerType>(FT->getReturnType()) ||
1424         FT->getParamType(0) != Type::getInt32Ty(*Context))
1425       return 0;
1426
1427     // isascii(c) -> c <u 128
1428     Value *Op = CI->getOperand(1);
1429     Op = B.CreateICmpULT(Op, ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(*Context), 128),
1430                          "isascii");
1431     return B.CreateZExt(Op, CI->getType());
1432   }
1433 };
1434
1435 //===---------------------------------------===//
1436 // 'abs', 'labs', 'llabs' Optimizations
1437
1438 struct AbsOpt : public LibCallOptimization {
1439   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1440     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1441     // We require integer(integer) where the types agree.
1442     if (FT->getNumParams() != 1 || !isa<IntegerType>(FT->getReturnType()) ||
1443         FT->getParamType(0) != FT->getReturnType())
1444       return 0;
1445
1446     // abs(x) -> x >s -1 ? x : -x
1447     Value *Op = CI->getOperand(1);
1448     Value *Pos = B.CreateICmpSGT(Op,
1449                              Constant::getAllOnesValue(Op->getType()),
1450                                  "ispos");
1451     Value *Neg = B.CreateNeg(Op, "neg");
1452     return B.CreateSelect(Pos, Op, Neg);
1453   }
1454 };
1455
1456
1457 //===---------------------------------------===//
1458 // 'toascii' Optimizations
1459
1460 struct ToAsciiOpt : public LibCallOptimization {
1461   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1462     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1463     // We require i32(i32)
1464     if (FT->getNumParams() != 1 || FT->getReturnType() != FT->getParamType(0) ||
1465         FT->getParamType(0) != Type::getInt32Ty(*Context))
1466       return 0;
1467
1468     // isascii(c) -> c & 0x7f
1469     return B.CreateAnd(CI->getOperand(1),
1470                        ConstantInt::get(CI->getType(),0x7F));
1471   }
1472 };
1473
1474 //===----------------------------------------------------------------------===//
1475 // Formatting and IO Optimizations
1476 //===----------------------------------------------------------------------===//
1477
1478 //===---------------------------------------===//
1479 // 'printf' Optimizations
1480
1481 struct PrintFOpt : public LibCallOptimization {
1482   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1483     // Require one fixed pointer argument and an integer/void result.
1484     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1485     if (FT->getNumParams() < 1 || !isa<PointerType>(FT->getParamType(0)) ||
1486         !(isa<IntegerType>(FT->getReturnType()) ||
1487           FT->getReturnType()->isVoidTy()))
1488       return 0;
1489
1490     // Check for a fixed format string.
1491     std::string FormatStr;
1492     if (!GetConstantStringInfo(CI->getOperand(1), FormatStr))
1493       return 0;
1494
1495     // Empty format string -> noop.
1496     if (FormatStr.empty())  // Tolerate printf's declared void.
1497       return CI->use_empty() ? (Value*)CI :
1498                                ConstantInt::get(CI->getType(), 0);
1499
1500     // printf("x") -> putchar('x'), even for '%'.  Return the result of putchar
1501     // in case there is an error writing to stdout.
1502     if (FormatStr.size() == 1) {
1503       Value *Res = EmitPutChar(ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(*Context),
1504                                                 FormatStr[0]), B);
1505       if (CI->use_empty()) return CI;
1506       return B.CreateIntCast(Res, CI->getType(), true);
1507     }
1508
1509     // printf("foo\n") --> puts("foo")
1510     if (FormatStr[FormatStr.size()-1] == '\n' &&
1511         FormatStr.find('%') == std::string::npos) {  // no format characters.
1512       // Create a string literal with no \n on it.  We expect the constant merge
1513       // pass to be run after this pass, to merge duplicate strings.
1514       FormatStr.erase(FormatStr.end()-1);
1515       Constant *C = ConstantArray::get(*Context, FormatStr, true);
1516       C = new GlobalVariable(*Callee->getParent(), C->getType(), true,
1517                              GlobalVariable::InternalLinkage, C, "str");
1518       EmitPutS(C, B);
1519       return CI->use_empty() ? (Value*)CI :
1520                     ConstantInt::get(CI->getType(), FormatStr.size()+1);
1521     }
1522
1523     // Optimize specific format strings.
1524     // printf("%c", chr) --> putchar(*(i8*)dst)
1525     if (FormatStr == "%c" && CI->getNumOperands() > 2 &&
1526         isa<IntegerType>(CI->getOperand(2)->getType())) {
1527       Value *Res = EmitPutChar(CI->getOperand(2), B);
1528
1529       if (CI->use_empty()) return CI;
1530       return B.CreateIntCast(Res, CI->getType(), true);
1531     }
1532
1533     // printf("%s\n", str) --> puts(str)
1534     if (FormatStr == "%s\n" && CI->getNumOperands() > 2 &&
1535         isa<PointerType>(CI->getOperand(2)->getType()) &&
1536         CI->use_empty()) {
1537       EmitPutS(CI->getOperand(2), B);
1538       return CI;
1539     }
1540     return 0;
1541   }
1542 };
1543
1544 //===---------------------------------------===//
1545 // 'sprintf' Optimizations
1546
1547 struct SPrintFOpt : public LibCallOptimization {
1548   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1549     // Require two fixed pointer arguments and an integer result.
1550     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1551     if (FT->getNumParams() != 2 || !isa<PointerType>(FT->getParamType(0)) ||
1552         !isa<PointerType>(FT->getParamType(1)) ||
1553         !isa<IntegerType>(FT->getReturnType()))
1554       return 0;
1555
1556     // Check for a fixed format string.
1557     std::string FormatStr;
1558     if (!GetConstantStringInfo(CI->getOperand(2), FormatStr))
1559       return 0;
1560
1561     // If we just have a format string (nothing else crazy) transform it.
1562     if (CI->getNumOperands() == 3) {
1563       // Make sure there's no % in the constant array.  We could try to handle
1564       // %% -> % in the future if we cared.
1565       for (unsigned i = 0, e = FormatStr.size(); i != e; ++i)
1566         if (FormatStr[i] == '%')
1567           return 0; // we found a format specifier, bail out.
1568
1569       // These optimizations require TargetData.
1570       if (!TD) return 0;
1571
1572       // sprintf(str, fmt) -> llvm.memcpy(str, fmt, strlen(fmt)+1, 1)
1573       EmitMemCpy(CI->getOperand(1), CI->getOperand(2), // Copy the nul byte.
1574           ConstantInt::get(TD->getIntPtrType(*Context), FormatStr.size()+1),1,B);
1575       return ConstantInt::get(CI->getType(), FormatStr.size());
1576     }
1577
1578     // The remaining optimizations require the format string to be "%s" or "%c"
1579     // and have an extra operand.
1580     if (FormatStr.size() != 2 || FormatStr[0] != '%' || CI->getNumOperands() <4)
1581       return 0;
1582
1583     // Decode the second character of the format string.
1584     if (FormatStr[1] == 'c') {
1585       // sprintf(dst, "%c", chr) --> *(i8*)dst = chr; *((i8*)dst+1) = 0
1586       if (!isa<IntegerType>(CI->getOperand(3)->getType())) return 0;
1587       Value *V = B.CreateTrunc(CI->getOperand(3),
1588                                Type::getInt8Ty(*Context), "char");
1589       Value *Ptr = CastToCStr(CI->getOperand(1), B);
1590       B.CreateStore(V, Ptr);
1591       Ptr = B.CreateGEP(Ptr, ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(*Context), 1),
1592                         "nul");
1593       B.CreateStore(Constant::getNullValue(Type::getInt8Ty(*Context)), Ptr);
1594
1595       return ConstantInt::get(CI->getType(), 1);
1596     }
1597
1598     if (FormatStr[1] == 's') {
1599       // These optimizations require TargetData.
1600       if (!TD) return 0;
1601
1602       // sprintf(dest, "%s", str) -> llvm.memcpy(dest, str, strlen(str)+1, 1)
1603       if (!isa<PointerType>(CI->getOperand(3)->getType())) return 0;
1604
1605       Value *Len = EmitStrLen(CI->getOperand(3), B);
1606       Value *IncLen = B.CreateAdd(Len,
1607                                   ConstantInt::get(Len->getType(), 1),
1608                                   "leninc");
1609       EmitMemCpy(CI->getOperand(1), CI->getOperand(3), IncLen, 1, B);
1610
1611       // The sprintf result is the unincremented number of bytes in the string.
1612       return B.CreateIntCast(Len, CI->getType(), false);
1613     }
1614     return 0;
1615   }
1616 };
1617
1618 //===---------------------------------------===//
1619 // 'fwrite' Optimizations
1620
1621 struct FWriteOpt : public LibCallOptimization {
1622   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1623     // Require a pointer, an integer, an integer, a pointer, returning integer.
1624     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1625     if (FT->getNumParams() != 4 || !isa<PointerType>(FT->getParamType(0)) ||
1626         !isa<IntegerType>(FT->getParamType(1)) ||
1627         !isa<IntegerType>(FT->getParamType(2)) ||
1628         !isa<PointerType>(FT->getParamType(3)) ||
1629         !isa<IntegerType>(FT->getReturnType()))
1630       return 0;
1631
1632     // Get the element size and count.
1633     ConstantInt *SizeC = dyn_cast<ConstantInt>(CI->getOperand(2));
1634     ConstantInt *CountC = dyn_cast<ConstantInt>(CI->getOperand(3));
1635     if (!SizeC || !CountC) return 0;
1636     uint64_t Bytes = SizeC->getZExtValue()*CountC->getZExtValue();
1637
1638     // If this is writing zero records, remove the call (it's a noop).
1639     if (Bytes == 0)
1640       return ConstantInt::get(CI->getType(), 0);
1641
1642     // If this is writing one byte, turn it into fputc.
1643     if (Bytes == 1) {  // fwrite(S,1,1,F) -> fputc(S[0],F)
1644       Value *Char = B.CreateLoad(CastToCStr(CI->getOperand(1), B), "char");
1645       EmitFPutC(Char, CI->getOperand(4), B);
1646       return ConstantInt::get(CI->getType(), 1);
1647     }
1648
1649     return 0;
1650   }
1651 };
1652
1653 //===---------------------------------------===//
1654 // 'fputs' Optimizations
1655
1656 struct FPutsOpt : public LibCallOptimization {
1657   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1658     // These optimizations require TargetData.
1659     if (!TD) return 0;
1660
1661     // Require two pointers.  Also, we can't optimize if return value is used.
1662     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1663     if (FT->getNumParams() != 2 || !isa<PointerType>(FT->getParamType(0)) ||
1664         !isa<PointerType>(FT->getParamType(1)) ||
1665         !CI->use_empty())
1666       return 0;
1667
1668     // fputs(s,F) --> fwrite(s,1,strlen(s),F)
1669     uint64_t Len = GetStringLength(CI->getOperand(1));
1670     if (!Len) return 0;
1671     EmitFWrite(CI->getOperand(1),
1672                ConstantInt::get(TD->getIntPtrType(*Context), Len-1),
1673                CI->getOperand(2), B);
1674     return CI;  // Known to have no uses (see above).
1675   }
1676 };
1677
1678 //===---------------------------------------===//
1679 // 'fprintf' Optimizations
1680
1681 struct FPrintFOpt : public LibCallOptimization {
1682   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1683     // Require two fixed paramters as pointers and integer result.
1684     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1685     if (FT->getNumParams() != 2 || !isa<PointerType>(FT->getParamType(0)) ||
1686         !isa<PointerType>(FT->getParamType(1)) ||
1687         !isa<IntegerType>(FT->getReturnType()))
1688       return 0;
1689
1690     // All the optimizations depend on the format string.
1691     std::string FormatStr;
1692     if (!GetConstantStringInfo(CI->getOperand(2), FormatStr))
1693       return 0;
1694
1695     // fprintf(F, "foo") --> fwrite("foo", 3, 1, F)
1696     if (CI->getNumOperands() == 3) {
1697       for (unsigned i = 0, e = FormatStr.size(); i != e; ++i)
1698         if (FormatStr[i] == '%')  // Could handle %% -> % if we cared.
1699           return 0; // We found a format specifier.
1700
1701       // These optimizations require TargetData.
1702       if (!TD) return 0;
1703
1704       EmitFWrite(CI->getOperand(2), ConstantInt::get(TD->getIntPtrType(*Context),
1705                                                      FormatStr.size()),
1706                  CI->getOperand(1), B);
1707       return ConstantInt::get(CI->getType(), FormatStr.size());
1708     }
1709
1710     // The remaining optimizations require the format string to be "%s" or "%c"
1711     // and have an extra operand.
1712     if (FormatStr.size() != 2 || FormatStr[0] != '%' || CI->getNumOperands() <4)
1713       return 0;
1714
1715     // Decode the second character of the format string.
1716     if (FormatStr[1] == 'c') {
1717       // fprintf(F, "%c", chr) --> *(i8*)dst = chr
1718       if (!isa<IntegerType>(CI->getOperand(3)->getType())) return 0;
1719       EmitFPutC(CI->getOperand(3), CI->getOperand(1), B);
1720       return ConstantInt::get(CI->getType(), 1);
1721     }
1722
1723     if (FormatStr[1] == 's') {
1724       // fprintf(F, "%s", str) -> fputs(str, F)
1725       if (!isa<PointerType>(CI->getOperand(3)->getType()) || !CI->use_empty())
1726         return 0;
1727       EmitFPutS(CI->getOperand(3), CI->getOperand(1), B);
1728       return CI;
1729     }
1730     return 0;
1731   }
1732 };
1733
1734 } // end anonymous namespace.
1735
1736 //===----------------------------------------------------------------------===//
1737 // SimplifyLibCalls Pass Implementation
1738 //===----------------------------------------------------------------------===//
1739
1740 namespace {
1741   /// This pass optimizes well known library functions from libc and libm.
1742   ///
1743   class SimplifyLibCalls : public FunctionPass {
1744     StringMap<LibCallOptimization*> Optimizations;
1745     // String and Memory LibCall Optimizations
1746     StrCatOpt StrCat; StrNCatOpt StrNCat; StrChrOpt StrChr; StrCmpOpt StrCmp;
1747     StrNCmpOpt StrNCmp; StrCpyOpt StrCpy; StrNCpyOpt StrNCpy; StrLenOpt StrLen;
1748     StrToOpt StrTo; StrStrOpt StrStr;
1749     MemCmpOpt MemCmp; MemCpyOpt MemCpy; MemMoveOpt MemMove; MemSetOpt MemSet;
1750     // Math Library Optimizations
1751     PowOpt Pow; Exp2Opt Exp2; UnaryDoubleFPOpt UnaryDoubleFP;
1752     // Integer Optimizations
1753     FFSOpt FFS; AbsOpt Abs; IsDigitOpt IsDigit; IsAsciiOpt IsAscii;
1754     ToAsciiOpt ToAscii;
1755     // Formatting and IO Optimizations
1756     SPrintFOpt SPrintF; PrintFOpt PrintF;
1757     FWriteOpt FWrite; FPutsOpt FPuts; FPrintFOpt FPrintF;
1758
1759     // Object Size Checking
1760     SizeOpt ObjectSize;
1761     MemCpyChkOpt MemCpyChk; MemSetChkOpt MemSetChk; MemMoveChkOpt MemMoveChk;
1762
1763     bool Modified;  // This is only used by doInitialization.
1764   public:
1765     static char ID; // Pass identification
1766     SimplifyLibCalls() : FunctionPass(&ID) {}
1767
1768     void InitOptimizations();
1769     bool runOnFunction(Function &F);
1770
1771     void setDoesNotAccessMemory(Function &F);
1772     void setOnlyReadsMemory(Function &F);
1773     void setDoesNotThrow(Function &F);
1774     void setDoesNotCapture(Function &F, unsigned n);
1775     void setDoesNotAlias(Function &F, unsigned n);
1776     bool doInitialization(Module &M);
1777
1778     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
1779     }
1780   };
1781   char SimplifyLibCalls::ID = 0;
1782 } // end anonymous namespace.
1783
1784 static RegisterPass<SimplifyLibCalls>
1785 X("simplify-libcalls", "Simplify well-known library calls");
1786
1787 // Public interface to the Simplify LibCalls pass.
1788 FunctionPass *llvm::createSimplifyLibCallsPass() {
1789   return new SimplifyLibCalls();
1790 }
1791
1792 /// Optimizations - Populate the Optimizations map with all the optimizations
1793 /// we know.
1794 void SimplifyLibCalls::InitOptimizations() {
1795   // String and Memory LibCall Optimizations
1796   Optimizations["strcat"] = &StrCat;
1797   Optimizations["strncat"] = &StrNCat;
1798   Optimizations["strchr"] = &StrChr;
1799   Optimizations["strcmp"] = &StrCmp;
1800   Optimizations["strncmp"] = &StrNCmp;
1801   Optimizations["strcpy"] = &StrCpy;
1802   Optimizations["strncpy"] = &StrNCpy;
1803   Optimizations["strlen"] = &StrLen;
1804   Optimizations["strtol"] = &StrTo;
1805   Optimizations["strtod"] = &StrTo;
1806   Optimizations["strtof"] = &StrTo;
1807   Optimizations["strtoul"] = &StrTo;
1808   Optimizations["strtoll"] = &StrTo;
1809   Optimizations["strtold"] = &StrTo;
1810   Optimizations["strtoull"] = &StrTo;
1811   Optimizations["strstr"] = &StrStr;
1812   Optimizations["memcmp"] = &MemCmp;
1813   Optimizations["memcpy"] = &MemCpy;
1814   Optimizations["memmove"] = &MemMove;
1815   Optimizations["memset"] = &MemSet;
1816
1817   // Math Library Optimizations
1818   Optimizations["powf"] = &Pow;
1819   Optimizations["pow"] = &Pow;
1820   Optimizations["powl"] = &Pow;
1821   Optimizations["llvm.pow.f32"] = &Pow;
1822   Optimizations["llvm.pow.f64"] = &Pow;
1823   Optimizations["llvm.pow.f80"] = &Pow;
1824   Optimizations["llvm.pow.f128"] = &Pow;
1825   Optimizations["llvm.pow.ppcf128"] = &Pow;
1826   Optimizations["exp2l"] = &Exp2;
1827   Optimizations["exp2"] = &Exp2;
1828   Optimizations["exp2f"] = &Exp2;
1829   Optimizations["llvm.exp2.ppcf128"] = &Exp2;
1830   Optimizations["llvm.exp2.f128"] = &Exp2;
1831   Optimizations["llvm.exp2.f80"] = &Exp2;
1832   Optimizations["llvm.exp2.f64"] = &Exp2;
1833   Optimizations["llvm.exp2.f32"] = &Exp2;
1834
1835 #ifdef HAVE_FLOORF
1836   Optimizations["floor"] = &UnaryDoubleFP;
1837 #endif
1838 #ifdef HAVE_CEILF
1839   Optimizations["ceil"] = &UnaryDoubleFP;
1840 #endif
1841 #ifdef HAVE_ROUNDF
1842   Optimizations["round"] = &UnaryDoubleFP;
1843 #endif
1844 #ifdef HAVE_RINTF
1845   Optimizations["rint"] = &UnaryDoubleFP;
1846 #endif
1847 #ifdef HAVE_NEARBYINTF
1848   Optimizations["nearbyint"] = &UnaryDoubleFP;
1849 #endif
1850
1851   // Integer Optimizations
1852   Optimizations["ffs"] = &FFS;
1853   Optimizations["ffsl"] = &FFS;
1854   Optimizations["ffsll"] = &FFS;
1855   Optimizations["abs"] = &Abs;
1856   Optimizations["labs"] = &Abs;
1857   Optimizations["llabs"] = &Abs;
1858   Optimizations["isdigit"] = &IsDigit;
1859   Optimizations["isascii"] = &IsAscii;
1860   Optimizations["toascii"] = &ToAscii;
1861
1862   // Formatting and IO Optimizations
1863   Optimizations["sprintf"] = &SPrintF;
1864   Optimizations["printf"] = &PrintF;
1865   Optimizations["fwrite"] = &FWrite;
1866   Optimizations["fputs"] = &FPuts;
1867   Optimizations["fprintf"] = &FPrintF;
1868
1869   // Object Size Checking
1870   Optimizations["llvm.objectsize.i32"] = &ObjectSize;
1871   Optimizations["llvm.objectsize.i64"] = &ObjectSize;
1872   Optimizations["__memcpy_chk"] = &MemCpyChk;
1873   Optimizations["__memset_chk"] = &MemSetChk;
1874   Optimizations["__memmove_chk"] = &MemMoveChk;
1875 }
1876
1877
1878 /// runOnFunction - Top level algorithm.
1879 ///
1880 bool SimplifyLibCalls::runOnFunction(Function &F) {
1881   if (Optimizations.empty())
1882     InitOptimizations();
1883
1884   const TargetData *TD = getAnalysisIfAvailable<TargetData>();
1885
1886   IRBuilder<> Builder(F.getContext());
1887
1888   bool Changed = false;
1889   for (Function::iterator BB = F.begin(), E = F.end(); BB != E; ++BB) {
1890     for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I != E; ) {
1891       // Ignore non-calls.
1892       CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(I++);
1893       if (!CI) continue;
1894
1895       // Ignore indirect calls and calls to non-external functions.
1896       Function *Callee = CI->getCalledFunction();
1897       if (Callee == 0 || !Callee->isDeclaration() ||
1898           !(Callee->hasExternalLinkage() || Callee->hasDLLImportLinkage()))
1899         continue;
1900
1901       // Ignore unknown calls.
1902       LibCallOptimization *LCO = Optimizations.lookup(Callee->getName());
1903       if (!LCO) continue;
1904
1905       // Set the builder to the instruction after the call.
1906       Builder.SetInsertPoint(BB, I);
1907
1908       // Try to optimize this call.
1909       Value *Result = LCO->OptimizeCall(CI, TD, Builder);
1910       if (Result == 0) continue;
1911
1912       DEBUG(errs() << "SimplifyLibCalls simplified: " << *CI;
1913             errs() << "  into: " << *Result << "\n");
1914
1915       // Something changed!
1916       Changed = true;
1917       ++NumSimplified;
1918
1919       // Inspect the instruction after the call (which was potentially just
1920       // added) next.
1921       I = CI; ++I;
1922
1923       if (CI != Result && !CI->use_empty()) {
1924         CI->replaceAllUsesWith(Result);
1925         if (!Result->hasName())
1926           Result->takeName(CI);
1927       }
1928       CI->eraseFromParent();
1929     }
1930   }
1931   return Changed;
1932 }
1933
1934 // Utility methods for doInitialization.
1935
1936 void SimplifyLibCalls::setDoesNotAccessMemory(Function &F) {
1937   if (!F.doesNotAccessMemory()) {
1938     F.setDoesNotAccessMemory();
1939     ++NumAnnotated;
1940     Modified = true;
1941   }
1942 }
1943 void SimplifyLibCalls::setOnlyReadsMemory(Function &F) {
1944   if (!F.onlyReadsMemory()) {
1945     F.setOnlyReadsMemory();
1946     ++NumAnnotated;
1947     Modified = true;
1948   }
1949 }
1950 void SimplifyLibCalls::setDoesNotThrow(Function &F) {
1951   if (!F.doesNotThrow()) {
1952     F.setDoesNotThrow();
1953     ++NumAnnotated;
1954     Modified = true;
1955   }
1956 }
1957 void SimplifyLibCalls::setDoesNotCapture(Function &F, unsigned n) {
1958   if (!F.doesNotCapture(n)) {
1959     F.setDoesNotCapture(n);
1960     ++NumAnnotated;
1961     Modified = true;
1962   }
1963 }
1964 void SimplifyLibCalls::setDoesNotAlias(Function &F, unsigned n) {
1965   if (!F.doesNotAlias(n)) {
1966     F.setDoesNotAlias(n);
1967     ++NumAnnotated;
1968     Modified = true;
1969   }
1970 }
1971
1972 /// doInitialization - Add attributes to well-known functions.
1973 ///
1974 bool SimplifyLibCalls::doInitialization(Module &M) {
1975   Modified = false;
1976   for (Module::iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E; ++I) {
1977     Function &F = *I;
1978     if (!F.isDeclaration())
1979       continue;
1980
1981     if (!F.hasName())
1982       continue;
1983
1984     const FunctionType *FTy = F.getFunctionType();
1985
1986     StringRef Name = F.getName();
1987     switch (Name[0]) {
1988       case 's':
1989         if (Name == "strlen") {
1990           if (FTy->getNumParams() != 1 ||
1991               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)))
1992             continue;
1993           setOnlyReadsMemory(F);
1994           setDoesNotThrow(F);
1995           setDoesNotCapture(F, 1);
1996         } else if (Name == "strcpy" ||
1997                    Name == "stpcpy" ||
1998                    Name == "strcat" ||
1999                    Name == "strtol" ||
2000                    Name == "strtod" ||
2001                    Name == "strtof" ||
2002                    Name == "strtoul" ||
2003                    Name == "strtoll" ||
2004                    Name == "strtold" ||
2005                    Name == "strncat" ||
2006                    Name == "strncpy" ||
2007                    Name == "strtoull") {
2008           if (FTy->getNumParams() < 2 ||
2009               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
2010             continue;
2011           setDoesNotThrow(F);
2012           setDoesNotCapture(F, 2);
2013         } else if (Name == "strxfrm") {
2014           if (FTy->getNumParams() != 3 ||
2015               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)) ||
2016               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
2017             continue;
2018           setDoesNotThrow(F);
2019           setDoesNotCapture(F, 1);
2020           setDoesNotCapture(F, 2);
2021         } else if (Name == "strcmp" ||
2022                    Name == "strspn" ||
2023                    Name == "strncmp" ||
2024                    Name ==" strcspn" ||
2025                    Name == "strcoll" ||
2026                    Name == "strcasecmp" ||
2027                    Name == "strncasecmp") {
2028           if (FTy->getNumParams() < 2 ||
2029               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)) ||
2030               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
2031             continue;
2032           setOnlyReadsMemory(F);
2033           setDoesNotThrow(F);
2034           setDoesNotCapture(F, 1);
2035           setDoesNotCapture(F, 2);
2036         } else if (Name == "strstr" ||
2037                    Name == "strpbrk") {
2038           if (FTy->getNumParams() != 2 ||
2039               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
2040             continue;
2041           setOnlyReadsMemory(F);
2042           setDoesNotThrow(F);
2043           setDoesNotCapture(F, 2);
2044         } else if (Name == "strtok" ||
2045                    Name == "strtok_r") {
2046           if (FTy->getNumParams() < 2 ||
2047               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
2048             continue;
2049           setDoesNotThrow(F);
2050           setDoesNotCapture(F, 2);
2051         } else if (Name == "scanf" ||
2052                    Name == "setbuf" ||
2053                    Name == "setvbuf") {
2054           if (FTy->getNumParams() < 1 ||
2055               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)))
2056             continue;
2057           setDoesNotThrow(F);
2058           setDoesNotCapture(F, 1);
2059         } else if (Name == "strdup" ||
2060                    Name == "strndup") {
2061           if (FTy->getNumParams() < 1 ||
2062               !isa<PointerType>(FTy->getReturnType()) ||
2063               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)))
2064             continue;
2065           setDoesNotThrow(F);
2066           setDoesNotAlias(F, 0);
2067           setDoesNotCapture(F, 1);
2068         } else if (Name == "stat" ||
2069                    Name == "sscanf" ||
2070                    Name == "sprintf" ||
2071                    Name == "statvfs") {
2072           if (FTy->getNumParams() < 2 ||
2073               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)) ||
2074               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
2075             continue;
2076           setDoesNotThrow(F);
2077           setDoesNotCapture(F, 1);
2078           setDoesNotCapture(F, 2);
2079         } else if (Name == "snprintf") {
2080           if (FTy->getNumParams() != 3 ||
2081               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)) ||
2082               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(2)))
2083             continue;
2084           setDoesNotThrow(F);
2085           setDoesNotCapture(F, 1);
2086           setDoesNotCapture(F, 3);
2087         } else if (Name == "setitimer") {
2088           if (FTy->getNumParams() != 3 ||
2089               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)) ||
2090               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(2)))
2091             continue;
2092           setDoesNotThrow(F);
2093           setDoesNotCapture(F, 2);
2094           setDoesNotCapture(F, 3);
2095         } else if (Name == "system") {
2096           if (FTy->getNumParams() != 1 ||
2097               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)))
2098             continue;
2099           // May throw; "system" is a valid pthread cancellation point.
2100           setDoesNotCapture(F, 1);
2101         }
2102         break;
2103       case 'm':
2104         if (Name == "malloc") {
2105           if (FTy->getNumParams() != 1 ||
2106               !isa<PointerType>(FTy->getReturnType()))
2107             continue;
2108           setDoesNotThrow(F);
2109           setDoesNotAlias(F, 0);
2110         } else if (Name == "memcmp") {
2111           if (FTy->getNumParams() != 3 ||
2112               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)) ||
2113               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
2114             continue;
2115           setOnlyReadsMemory(F);
2116           setDoesNotThrow(F);
2117           setDoesNotCapture(F, 1);
2118           setDoesNotCapture(F, 2);
2119         } else if (Name == "memchr" ||
2120                    Name == "memrchr") {
2121           if (FTy->getNumParams() != 3)
2122             continue;
2123           setOnlyReadsMemory(F);
2124           setDoesNotThrow(F);
2125         } else if (Name == "modf" ||
2126                    Name == "modff" ||
2127                    Name == "modfl" ||
2128                    Name == "memcpy" ||
2129                    Name == "memccpy" ||
2130                    Name == "memmove") {
2131           if (FTy->getNumParams() < 2 ||
2132               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
2133             continue;
2134           setDoesNotThrow(F);
2135           setDoesNotCapture(F, 2);
2136         } else if (Name == "memalign") {
2137           if (!isa<PointerType>(FTy->getReturnType()))
2138             continue;
2139           setDoesNotAlias(F, 0);
2140         } else if (Name == "mkdir" ||
2141                    Name == "mktime") {
2142           if (FTy->getNumParams() == 0 ||
2143               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)))
2144             continue;
2145           setDoesNotThrow(F);
2146           setDoesNotCapture(F, 1);
2147         }
2148         break;
2149       case 'r':
2150         if (Name == "realloc") {
2151           if (FTy->getNumParams() != 2 ||
2152               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)) ||
2153               !isa<PointerType>(FTy->getReturnType()))
2154             continue;
2155           setDoesNotThrow(F);
2156           setDoesNotAlias(F, 0);
2157           setDoesNotCapture(F, 1);
2158         } else if (Name == "read") {
2159           if (FTy->getNumParams() != 3 ||
2160               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
2161             continue;
2162           // May throw; "read" is a valid pthread cancellation point.
2163           setDoesNotCapture(F, 2);
2164         } else if (Name == "rmdir" ||
2165                    Name == "rewind" ||
2166                    Name == "remove" ||
2167                    Name == "realpath") {
2168           if (FTy->getNumParams() < 1 ||
2169               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)))
2170             continue;
2171           setDoesNotThrow(F);
2172           setDoesNotCapture(F, 1);
2173         } else if (Name == "rename" ||
2174                    Name == "readlink") {
2175           if (FTy->getNumParams() < 2 ||
2176               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)) ||
2177               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
2178             continue;
2179           setDoesNotThrow(F);
2180           setDoesNotCapture(F, 1);
2181           setDoesNotCapture(F, 2);
2182         }
2183         break;
2184       case 'w':
2185         if (Name == "write") {
2186           if (FTy->getNumParams() != 3 ||
2187               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
2188             continue;
2189           // May throw; "write" is a valid pthread cancellation point.
2190           setDoesNotCapture(F, 2);
2191         }
2192         break;
2193       case 'b':
2194         if (Name == "bcopy") {
2195           if (FTy->getNumParams() != 3 ||
2196               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)) ||
2197               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
2198             continue;
2199           setDoesNotThrow(F);
2200           setDoesNotCapture(F, 1);
2201           setDoesNotCapture(F, 2);
2202         } else if (Name == "bcmp") {
2203           if (FTy->getNumParams() != 3 ||
2204               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)) ||
2205               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
2206             continue;
2207           setDoesNotThrow(F);
2208           setOnlyReadsMemory(F);
2209           setDoesNotCapture(F, 1);
2210           setDoesNotCapture(F, 2);
2211         } else if (Name == "bzero") {
2212           if (FTy->getNumParams() != 2 ||
2213               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)))
2214             continue;
2215           setDoesNotThrow(F);
2216           setDoesNotCapture(F, 1);
2217         }
2218         break;
2219       case 'c':
2220         if (Name == "calloc") {
2221           if (FTy->getNumParams() != 2 ||
2222               !isa<PointerType>(FTy->getReturnType()))
2223             continue;
2224           setDoesNotThrow(F);
2225           setDoesNotAlias(F, 0);
2226         } else if (Name == "chmod" ||
2227                    Name == "chown" ||
2228                    Name == "ctermid" ||
2229                    Name == "clearerr" ||
2230                    Name == "closedir") {
2231           if (FTy->getNumParams() == 0 ||
2232               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)))
2233             continue;
2234           setDoesNotThrow(F);
2235           setDoesNotCapture(F, 1);
2236         }
2237         break;
2238       case 'a':
2239         if (Name == "atoi" ||
2240             Name == "atol" ||
2241             Name == "atof" ||
2242             Name == "atoll") {
2243           if (FTy->getNumParams() != 1 ||
2244               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)))
2245             continue;
2246           setDoesNotThrow(F);
2247           setOnlyReadsMemory(F);
2248           setDoesNotCapture(F, 1);
2249         } else if (Name == "access") {
2250           if (FTy->getNumParams() != 2 ||
2251               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)))
2252             continue;
2253           setDoesNotThrow(F);
2254           setDoesNotCapture(F, 1);
2255         }
2256         break;
2257       case 'f':
2258         if (Name == "fopen") {
2259           if (FTy->getNumParams() != 2 ||
2260               !isa<PointerType>(FTy->getReturnType()) ||
2261               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)) ||
2262               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
2263             continue;
2264           setDoesNotThrow(F);
2265           setDoesNotAlias(F, 0);
2266           setDoesNotCapture(F, 1);
2267           setDoesNotCapture(F, 2);
2268         } else if (Name == "fdopen") {
2269           if (FTy->getNumParams() != 2 ||
2270               !isa<PointerType>(FTy->getReturnType()) ||
2271               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
2272             continue;
2273           setDoesNotThrow(F);
2274           setDoesNotAlias(F, 0);
2275           setDoesNotCapture(F, 2);
2276         } else if (Name == "feof" ||
2277                    Name == "free" ||
2278                    Name == "fseek" ||
2279                    Name == "ftell" ||
2280                    Name == "fgetc" ||
2281                    Name == "fseeko" ||
2282                    Name == "ftello" ||
2283                    Name == "fileno" ||
2284                    Name == "fflush" ||
2285                    Name == "fclose" ||
2286                    Name == "fsetpos" ||
2287                    Name == "flockfile" ||
2288                    Name == "funlockfile" ||
2289                    Name == "ftrylockfile") {
2290           if (FTy->getNumParams() == 0 ||
2291               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)))
2292             continue;
2293           setDoesNotThrow(F);
2294           setDoesNotCapture(F, 1);
2295         } else if (Name == "ferror") {
2296           if (FTy->getNumParams() != 1 ||
2297               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)))
2298             continue;
2299           setDoesNotThrow(F);
2300           setDoesNotCapture(F, 1);
2301           setOnlyReadsMemory(F);
2302         } else if (Name == "fputc" ||
2303                    Name == "fstat" ||
2304                    Name == "frexp" ||
2305                    Name == "frexpf" ||
2306                    Name == "frexpl" ||
2307                    Name == "fstatvfs") {
2308           if (FTy->getNumParams() != 2 ||
2309               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
2310             continue;
2311           setDoesNotThrow(F);
2312           setDoesNotCapture(F, 2);
2313         } else if (Name == "fgets") {
2314           if (FTy->getNumParams() != 3 ||
2315               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)) ||
2316               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(2)))
2317             continue;
2318           setDoesNotThrow(F);
2319           setDoesNotCapture(F, 3);
2320         } else if (Name == "fread" ||
2321                    Name == "fwrite") {
2322           if (FTy->getNumParams() != 4 ||
2323               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)) ||
2324               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(3)))
2325             continue;
2326           setDoesNotThrow(F);
2327           setDoesNotCapture(F, 1);
2328           setDoesNotCapture(F, 4);
2329         } else if (Name == "fputs" ||
2330                    Name == "fscanf" ||
2331                    Name == "fprintf" ||
2332                    Name == "fgetpos") {
2333           if (FTy->getNumParams() < 2 ||
2334               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)) ||
2335               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
2336             continue;
2337           setDoesNotThrow(F);
2338           setDoesNotCapture(F, 1);
2339           setDoesNotCapture(F, 2);
2340         }
2341         break;
2342       case 'g':
2343         if (Name == "getc" ||
2344             Name == "getlogin_r" ||
2345             Name == "getc_unlocked") {
2346           if (FTy->getNumParams() == 0 ||
2347               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)))
2348             continue;
2349           setDoesNotThrow(F);
2350           setDoesNotCapture(F, 1);
2351         } else if (Name == "getenv") {
2352           if (FTy->getNumParams() != 1 ||
2353               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)))
2354             continue;
2355           setDoesNotThrow(F);
2356           setOnlyReadsMemory(F);
2357           setDoesNotCapture(F, 1);
2358         } else if (Name == "gets" ||
2359                    Name == "getchar") {
2360           setDoesNotThrow(F);
2361         } else if (Name == "getitimer") {
2362           if (FTy->getNumParams() != 2 ||
2363               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
2364             continue;
2365           setDoesNotThrow(F);
2366           setDoesNotCapture(F, 2);
2367         } else if (Name == "getpwnam") {
2368           if (FTy->getNumParams() != 1 ||
2369               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)))
2370             continue;
2371           setDoesNotThrow(F);
2372           setDoesNotCapture(F, 1);
2373         }
2374         break;
2375       case 'u':
2376         if (Name == "ungetc") {
2377           if (FTy->getNumParams() != 2 ||
2378               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
2379             continue;
2380           setDoesNotThrow(F);
2381           setDoesNotCapture(F, 2);
2382         } else if (Name == "uname" ||
2383                    Name == "unlink" ||
2384                    Name == "unsetenv") {
2385           if (FTy->getNumParams() != 1 ||
2386               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)))
2387             continue;
2388           setDoesNotThrow(F);
2389           setDoesNotCapture(F, 1);
2390         } else if (Name == "utime" ||
2391                    Name == "utimes") {
2392           if (FTy->getNumParams() != 2 ||
2393               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)) ||
2394               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
2395             continue;
2396           setDoesNotThrow(F);
2397           setDoesNotCapture(F, 1);
2398           setDoesNotCapture(F, 2);
2399         }
2400         break;
2401       case 'p':
2402         if (Name == "putc") {
2403           if (FTy->getNumParams() != 2 ||
2404               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
2405             continue;
2406           setDoesNotThrow(F);
2407           setDoesNotCapture(F, 2);
2408         } else if (Name == "puts" ||
2409                    Name == "printf" ||
2410                    Name == "perror") {
2411           if (FTy->getNumParams() != 1 ||
2412               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)))
2413             continue;
2414           setDoesNotThrow(F);
2415           setDoesNotCapture(F, 1);
2416         } else if (Name == "pread" ||
2417                    Name == "pwrite") {
2418           if (FTy->getNumParams() != 4 ||
2419               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
2420             continue;
2421           // May throw; these are valid pthread cancellation points.
2422           setDoesNotCapture(F, 2);
2423         } else if (Name == "putchar") {
2424           setDoesNotThrow(F);
2425         } else if (Name == "popen") {
2426           if (FTy->getNumParams() != 2 ||
2427               !isa<PointerType>(FTy->getReturnType()) ||
2428               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)) ||
2429               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
2430             continue;
2431           setDoesNotThrow(F);
2432           setDoesNotAlias(F, 0);
2433           setDoesNotCapture(F, 1);
2434           setDoesNotCapture(F, 2);
2435         } else if (Name == "pclose") {
2436           if (FTy->getNumParams() != 1 ||
2437               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)))
2438             continue;
2439           setDoesNotThrow(F);
2440           setDoesNotCapture(F, 1);
2441         }
2442         break;
2443       case 'v':
2444         if (Name == "vscanf") {
2445           if (FTy->getNumParams() != 2 ||
2446               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
2447             continue;
2448           setDoesNotThrow(F);
2449           setDoesNotCapture(F, 1);
2450         } else if (Name == "vsscanf" ||
2451                    Name == "vfscanf") {
2452           if (FTy->getNumParams() != 3 ||
2453               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)) ||
2454               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(2)))
2455             continue;
2456           setDoesNotThrow(F);
2457           setDoesNotCapture(F, 1);
2458           setDoesNotCapture(F, 2);
2459         } else if (Name == "valloc") {
2460           if (!isa<PointerType>(FTy->getReturnType()))
2461             continue;
2462           setDoesNotThrow(F);
2463           setDoesNotAlias(F, 0);
2464         } else if (Name == "vprintf") {
2465           if (FTy->getNumParams() != 2 ||
2466               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)))
2467             continue;
2468           setDoesNotThrow(F);
2469           setDoesNotCapture(F, 1);
2470         } else if (Name == "vfprintf" ||
2471                    Name == "vsprintf") {
2472           if (FTy->getNumParams() != 3 ||
2473               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)) ||
2474               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
2475             continue;
2476           setDoesNotThrow(F);
2477           setDoesNotCapture(F, 1);
2478           setDoesNotCapture(F, 2);
2479         } else if (Name == "vsnprintf") {
2480           if (FTy->getNumParams() != 4 ||
2481               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)) ||
2482               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(2)))
2483             continue;
2484           setDoesNotThrow(F);
2485           setDoesNotCapture(F, 1);
2486           setDoesNotCapture(F, 3);
2487         }
2488         break;
2489       case 'o':
2490         if (Name == "open") {
2491           if (FTy->getNumParams() < 2 ||
2492               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)))
2493             continue;
2494           // May throw; "open" is a valid pthread cancellation point.
2495           setDoesNotCapture(F, 1);
2496         } else if (Name == "opendir") {
2497           if (FTy->getNumParams() != 1 ||
2498               !isa<PointerType>(FTy->getReturnType()) ||
2499               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)))
2500             continue;
2501           setDoesNotThrow(F);
2502           setDoesNotAlias(F, 0);
2503           setDoesNotCapture(F, 1);
2504         }
2505         break;
2506       case 't':
2507         if (Name == "tmpfile") {
2508           if (!isa<PointerType>(FTy->getReturnType()))
2509             continue;
2510           setDoesNotThrow(F);
2511           setDoesNotAlias(F, 0);
2512         } else if (Name == "times") {
2513           if (FTy->getNumParams() != 1 ||
2514               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)))
2515             continue;
2516           setDoesNotThrow(F);
2517           setDoesNotCapture(F, 1);
2518         }
2519         break;
2520       case 'h':
2521         if (Name == "htonl" ||
2522             Name == "htons") {
2523           setDoesNotThrow(F);
2524           setDoesNotAccessMemory(F);
2525         }
2526         break;
2527       case 'n':
2528         if (Name == "ntohl" ||
2529             Name == "ntohs") {
2530           setDoesNotThrow(F);
2531           setDoesNotAccessMemory(F);
2532         }
2533         break;
2534       case 'l':
2535         if (Name == "lstat") {
2536           if (FTy->getNumParams() != 2 ||
2537               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)) ||
2538               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
2539             continue;
2540           setDoesNotThrow(F);
2541           setDoesNotCapture(F, 1);
2542           setDoesNotCapture(F, 2);
2543         } else if (Name == "lchown") {
2544           if (FTy->getNumParams() != 3 ||
2545               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)))
2546             continue;
2547           setDoesNotThrow(F);
2548           setDoesNotCapture(F, 1);
2549         }
2550         break;
2551       case 'q':
2552         if (Name == "qsort") {
2553           if (FTy->getNumParams() != 4 ||
2554               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(3)))
2555             continue;
2556           // May throw; places call through function pointer.
2557           setDoesNotCapture(F, 4);
2558         }
2559         break;
2560       case '_':
2561         if (Name == "__strdup" ||
2562             Name == "__strndup") {
2563           if (FTy->getNumParams() < 1 ||
2564               !isa<PointerType>(FTy->getReturnType()) ||
2565               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)))
2566             continue;
2567           setDoesNotThrow(F);
2568           setDoesNotAlias(F, 0);
2569           setDoesNotCapture(F, 1);
2570         } else if (Name == "__strtok_r") {
2571           if (FTy->getNumParams() != 3 ||
2572               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
2573             continue;
2574           setDoesNotThrow(F);
2575           setDoesNotCapture(F, 2);
2576         } else if (Name == "_IO_getc") {
2577           if (FTy->getNumParams() != 1 ||
2578               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)))
2579             continue;
2580           setDoesNotThrow(F);
2581           setDoesNotCapture(F, 1);
2582         } else if (Name == "_IO_putc") {
2583           if (FTy->getNumParams() != 2 ||
2584               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
2585             continue;
2586           setDoesNotThrow(F);
2587           setDoesNotCapture(F, 2);
2588         }
2589         break;
2590       case 1:
2591         if (Name == "\1__isoc99_scanf") {
2592           if (FTy->getNumParams() < 1 ||
2593               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)))
2594             continue;
2595           setDoesNotThrow(F);
2596           setDoesNotCapture(F, 1);
2597         } else if (Name == "\1stat64" ||
2598                    Name == "\1lstat64" ||
2599                    Name == "\1statvfs64" ||
2600                    Name == "\1__isoc99_sscanf") {
2601           if (FTy->getNumParams() < 1 ||
2602               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)) ||
2603               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
2604             continue;
2605           setDoesNotThrow(F);
2606           setDoesNotCapture(F, 1);
2607           setDoesNotCapture(F, 2);
2608         } else if (Name == "\1fopen64") {
2609           if (FTy->getNumParams() != 2 ||
2610               !isa<PointerType>(FTy->getReturnType()) ||
2611               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)) ||
2612               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
2613             continue;
2614           setDoesNotThrow(F);
2615           setDoesNotAlias(F, 0);
2616           setDoesNotCapture(F, 1);
2617           setDoesNotCapture(F, 2);
2618         } else if (Name == "\1fseeko64" ||
2619                    Name == "\1ftello64") {
2620           if (FTy->getNumParams() == 0 ||
2621               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)))
2622             continue;
2623           setDoesNotThrow(F);
2624           setDoesNotCapture(F, 1);
2625         } else if (Name == "\1tmpfile64") {
2626           if (!isa<PointerType>(FTy->getReturnType()))
2627             continue;
2628           setDoesNotThrow(F);
2629           setDoesNotAlias(F, 0);
2630         } else if (Name == "\1fstat64" ||
2631                    Name == "\1fstatvfs64") {
2632           if (FTy->getNumParams() != 2 ||
2633               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
2634             continue;
2635           setDoesNotThrow(F);
2636           setDoesNotCapture(F, 2);
2637         } else if (Name == "\1open64") {
2638           if (FTy->getNumParams() < 2 ||
2639               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)))
2640             continue;
2641           // May throw; "open" is a valid pthread cancellation point.
2642           setDoesNotCapture(F, 1);
2643         }
2644         break;
2645     }
2646   }
2647   return Modified;
2648 }
2649
2650 // TODO:
2651 //   Additional cases that we need to add to this file:
2652 //
2653 // cbrt:
2654 //   * cbrt(expN(X))  -> expN(x/3)
2655 //   * cbrt(sqrt(x))  -> pow(x,1/6)
2656 //   * cbrt(sqrt(x))  -> pow(x,1/9)
2657 //
2658 // cos, cosf, cosl:
2659 //   * cos(-x)  -> cos(x)
2660 //
2661 // exp, expf, expl:
2662 //   * exp(log(x))  -> x
2663 //
2664 // log, logf, logl:
2665 //   * log(exp(x))   -> x
2666 //   * log(x**y)     -> y*log(x)
2667 //   * log(exp(y))   -> y*log(e)
2668 //   * log(exp2(y))  -> y*log(2)
2669 //   * log(exp10(y)) -> y*log(10)
2670 //   * log(sqrt(x))  -> 0.5*log(x)
2671 //   * log(pow(x,y)) -> y*log(x)
2672 //
2673 // lround, lroundf, lroundl:
2674 //   * lround(cnst) -> cnst'
2675 //
2676 // pow, powf, powl:
2677 //   * pow(exp(x),y)  -> exp(x*y)
2678 //   * pow(sqrt(x),y) -> pow(x,y*0.5)
2679 //   * pow(pow(x,y),z)-> pow(x,y*z)
2680 //
2681 // puts:
2682 //   * puts("") -> putchar("\n")
2683 //
2684 // round, roundf, roundl:
2685 //   * round(cnst) -> cnst'
2686 //
2687 // signbit:
2688 //   * signbit(cnst) -> cnst'
2689 //   * signbit(nncst) -> 0 (if pstv is a non-negative constant)
2690 //
2691 // sqrt, sqrtf, sqrtl:
2692 //   * sqrt(expN(x))  -> expN(x*0.5)
2693 //   * sqrt(Nroot(x)) -> pow(x,1/(2*N))
2694 //   * sqrt(pow(x,y)) -> pow(|x|,y*0.5)
2695 //
2696 // stpcpy:
2697 //   * stpcpy(str, "literal") ->
2698 //           llvm.memcpy(str,"literal",strlen("literal")+1,1)
2699 // strrchr:
2700 //   * strrchr(s,c) -> reverse_offset_of_in(c,s)
2701 //      (if c is a constant integer and s is a constant string)
2702 //   * strrchr(s1,0) -> strchr(s1,0)
2703 //
2704 // strpbrk:
2705 //   * strpbrk(s,a) -> offset_in_for(s,a)
2706 //      (if s and a are both constant strings)
2707 //   * strpbrk(s,"") -> 0
2708 //   * strpbrk(s,a) -> strchr(s,a[0]) (if a is constant string of length 1)
2709 //
2710 // strspn, strcspn:
2711 //   * strspn(s,a)   -> const_int (if both args are constant)
2712 //   * strspn("",a)  -> 0
2713 //   * strspn(s,"")  -> 0
2714 //   * strcspn(s,a)  -> const_int (if both args are constant)
2715 //   * strcspn("",a) -> 0
2716 //   * strcspn(s,"") -> strlen(a)
2717 //
2718 // tan, tanf, tanl:
2719 //   * tan(atan(x)) -> x
2720 //
2721 // trunc, truncf, truncl:
2722 //   * trunc(cnst) -> cnst'
2723 //
2724 //