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     // Constant folding: memcmp(x, y, l) -> cnst (all arguments are constant)
1015     std::string LHSStr, RHSStr;
1016     if (GetConstantStringInfo(LHS, LHSStr) &&
1017         GetConstantStringInfo(RHS, RHSStr)) {
1018       // Make sure we're not reading out-of-bounds memory.
1019       if (Len > LHSStr.length() || Len > RHSStr.length())
1020         return 0;
1021       uint64_t Ret = memcmp(LHSStr.data(), RHSStr.data(), Len);
1022       return ConstantInt::get(CI->getType(), Ret);
1023     }
1024
1025     return 0;
1026   }
1027 };
1028
1029 //===---------------------------------------===//
1030 // 'memcpy' Optimizations
1031
1032 struct MemCpyOpt : public LibCallOptimization {
1033   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1034     // These optimizations require TargetData.
1035     if (!TD) return 0;
1036
1037     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1038     if (FT->getNumParams() != 3 || FT->getReturnType() != FT->getParamType(0) ||
1039         !isa<PointerType>(FT->getParamType(0)) ||
1040         !isa<PointerType>(FT->getParamType(1)) ||
1041         FT->getParamType(2) != TD->getIntPtrType(*Context))
1042       return 0;
1043
1044     // memcpy(x, y, n) -> llvm.memcpy(x, y, n, 1)
1045     EmitMemCpy(CI->getOperand(1), CI->getOperand(2), CI->getOperand(3), 1, B);
1046     return CI->getOperand(1);
1047   }
1048 };
1049
1050 //===---------------------------------------===//
1051 // 'memmove' Optimizations
1052
1053 struct MemMoveOpt : public LibCallOptimization {
1054   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1055     // These optimizations require TargetData.
1056     if (!TD) return 0;
1057
1058     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1059     if (FT->getNumParams() != 3 || FT->getReturnType() != FT->getParamType(0) ||
1060         !isa<PointerType>(FT->getParamType(0)) ||
1061         !isa<PointerType>(FT->getParamType(1)) ||
1062         FT->getParamType(2) != TD->getIntPtrType(*Context))
1063       return 0;
1064
1065     // memmove(x, y, n) -> llvm.memmove(x, y, n, 1)
1066     EmitMemMove(CI->getOperand(1), CI->getOperand(2), CI->getOperand(3), 1, B);
1067     return CI->getOperand(1);
1068   }
1069 };
1070
1071 //===---------------------------------------===//
1072 // 'memset' Optimizations
1073
1074 struct MemSetOpt : public LibCallOptimization {
1075   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1076     // These optimizations require TargetData.
1077     if (!TD) return 0;
1078
1079     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1080     if (FT->getNumParams() != 3 || FT->getReturnType() != FT->getParamType(0) ||
1081         !isa<PointerType>(FT->getParamType(0)) ||
1082         !isa<IntegerType>(FT->getParamType(1)) ||
1083         FT->getParamType(2) != TD->getIntPtrType(*Context))
1084       return 0;
1085
1086     // memset(p, v, n) -> llvm.memset(p, v, n, 1)
1087     Value *Val = B.CreateIntCast(CI->getOperand(2), Type::getInt8Ty(*Context),
1088                                  false);
1089     EmitMemSet(CI->getOperand(1), Val,  CI->getOperand(3), B);
1090     return CI->getOperand(1);
1091   }
1092 };
1093
1094 //===----------------------------------------------------------------------===//
1095 // Object Size Checking Optimizations
1096 //===----------------------------------------------------------------------===//
1097
1098 //===---------------------------------------===//
1099 // 'object size'
1100 namespace {
1101 struct SizeOpt : public LibCallOptimization {
1102   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1103     // TODO: We can do more with this, but delaying to here should be no change
1104     // in behavior.
1105     ConstantInt *Const = dyn_cast<ConstantInt>(CI->getOperand(2));
1106
1107     if (!Const) return 0;
1108
1109     const Type *Ty = Callee->getFunctionType()->getReturnType();
1110
1111     if (Const->getZExtValue() == 0)
1112       return Constant::getAllOnesValue(Ty);
1113     else
1114       return ConstantInt::get(Ty, 0);
1115   }
1116 };
1117 }
1118
1119 //===---------------------------------------===//
1120 // 'memcpy_chk' Optimizations
1121
1122 struct MemCpyChkOpt : public LibCallOptimization {
1123   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1124     // These optimizations require TargetData.
1125     if (!TD) return 0;
1126
1127     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1128     if (FT->getNumParams() != 4 || FT->getReturnType() != FT->getParamType(0) ||
1129         !isa<PointerType>(FT->getParamType(0)) ||
1130         !isa<PointerType>(FT->getParamType(1)) ||
1131         !isa<IntegerType>(FT->getParamType(3)) ||
1132         FT->getParamType(2) != TD->getIntPtrType(*Context))
1133       return 0;
1134
1135     ConstantInt *SizeCI = dyn_cast<ConstantInt>(CI->getOperand(4));
1136     if (!SizeCI)
1137       return 0;
1138     if (SizeCI->isAllOnesValue()) {
1139       EmitMemCpy(CI->getOperand(1), CI->getOperand(2), CI->getOperand(3), 1, B);
1140       return CI->getOperand(1);
1141     }
1142
1143     return 0;
1144   }
1145 };
1146
1147 //===---------------------------------------===//
1148 // 'memset_chk' Optimizations
1149
1150 struct MemSetChkOpt : public LibCallOptimization {
1151   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1152     // These optimizations require TargetData.
1153     if (!TD) return 0;
1154
1155     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1156     if (FT->getNumParams() != 4 || FT->getReturnType() != FT->getParamType(0) ||
1157         !isa<PointerType>(FT->getParamType(0)) ||
1158         !isa<IntegerType>(FT->getParamType(1)) ||
1159         !isa<IntegerType>(FT->getParamType(3)) ||
1160         FT->getParamType(2) != TD->getIntPtrType(*Context))
1161       return 0;
1162
1163     ConstantInt *SizeCI = dyn_cast<ConstantInt>(CI->getOperand(4));
1164     if (!SizeCI)
1165       return 0;
1166     if (SizeCI->isAllOnesValue()) {
1167       Value *Val = B.CreateIntCast(CI->getOperand(2), Type::getInt8Ty(*Context),
1168                                    false);
1169       EmitMemSet(CI->getOperand(1), Val,  CI->getOperand(3), B);
1170       return CI->getOperand(1);
1171     }
1172
1173     return 0;
1174   }
1175 };
1176
1177 //===---------------------------------------===//
1178 // 'memmove_chk' Optimizations
1179
1180 struct MemMoveChkOpt : public LibCallOptimization {
1181   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1182     // These optimizations require TargetData.
1183     if (!TD) return 0;
1184
1185     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1186     if (FT->getNumParams() != 4 || FT->getReturnType() != FT->getParamType(0) ||
1187         !isa<PointerType>(FT->getParamType(0)) ||
1188         !isa<PointerType>(FT->getParamType(1)) ||
1189         !isa<IntegerType>(FT->getParamType(3)) ||
1190         FT->getParamType(2) != TD->getIntPtrType(*Context))
1191       return 0;
1192
1193     ConstantInt *SizeCI = dyn_cast<ConstantInt>(CI->getOperand(4));
1194     if (!SizeCI)
1195       return 0;
1196     if (SizeCI->isAllOnesValue()) {
1197       EmitMemMove(CI->getOperand(1), CI->getOperand(2), CI->getOperand(3),
1198                   1, B);
1199       return CI->getOperand(1);
1200     }
1201
1202     return 0;
1203   }
1204 };
1205
1206 //===----------------------------------------------------------------------===//
1207 // Math Library Optimizations
1208 //===----------------------------------------------------------------------===//
1209
1210 //===---------------------------------------===//
1211 // 'pow*' Optimizations
1212
1213 struct PowOpt : public LibCallOptimization {
1214   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1215     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1216     // Just make sure this has 2 arguments of the same FP type, which match the
1217     // result type.
1218     if (FT->getNumParams() != 2 || FT->getReturnType() != FT->getParamType(0) ||
1219         FT->getParamType(0) != FT->getParamType(1) ||
1220         !FT->getParamType(0)->isFloatingPoint())
1221       return 0;
1222
1223     Value *Op1 = CI->getOperand(1), *Op2 = CI->getOperand(2);
1224     if (ConstantFP *Op1C = dyn_cast<ConstantFP>(Op1)) {
1225       if (Op1C->isExactlyValue(1.0))  // pow(1.0, x) -> 1.0
1226         return Op1C;
1227       if (Op1C->isExactlyValue(2.0))  // pow(2.0, x) -> exp2(x)
1228         return EmitUnaryFloatFnCall(Op2, "exp2", B, Callee->getAttributes());
1229     }
1230
1231     ConstantFP *Op2C = dyn_cast<ConstantFP>(Op2);
1232     if (Op2C == 0) return 0;
1233
1234     if (Op2C->getValueAPF().isZero())  // pow(x, 0.0) -> 1.0
1235       return ConstantFP::get(CI->getType(), 1.0);
1236
1237     if (Op2C->isExactlyValue(0.5)) {
1238       // Expand pow(x, 0.5) to (x == -infinity ? +infinity : fabs(sqrt(x))).
1239       // This is faster than calling pow, and still handles negative zero
1240       // and negative infinite correctly.
1241       // TODO: In fast-math mode, this could be just sqrt(x).
1242       // TODO: In finite-only mode, this could be just fabs(sqrt(x)).
1243       Value *Inf = ConstantFP::getInfinity(CI->getType());
1244       Value *NegInf = ConstantFP::getInfinity(CI->getType(), true);
1245       Value *Sqrt = EmitUnaryFloatFnCall(Op1, "sqrt", B,
1246                                          Callee->getAttributes());
1247       Value *FAbs = EmitUnaryFloatFnCall(Sqrt, "fabs", B,
1248                                          Callee->getAttributes());
1249       Value *FCmp = B.CreateFCmpOEQ(Op1, NegInf, "tmp");
1250       Value *Sel = B.CreateSelect(FCmp, Inf, FAbs, "tmp");
1251       return Sel;
1252     }
1253
1254     if (Op2C->isExactlyValue(1.0))  // pow(x, 1.0) -> x
1255       return Op1;
1256     if (Op2C->isExactlyValue(2.0))  // pow(x, 2.0) -> x*x
1257       return B.CreateFMul(Op1, Op1, "pow2");
1258     if (Op2C->isExactlyValue(-1.0)) // pow(x, -1.0) -> 1.0/x
1259       return B.CreateFDiv(ConstantFP::get(CI->getType(), 1.0),
1260                           Op1, "powrecip");
1261     return 0;
1262   }
1263 };
1264
1265 //===---------------------------------------===//
1266 // 'exp2' Optimizations
1267
1268 struct Exp2Opt : public LibCallOptimization {
1269   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1270     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1271     // Just make sure this has 1 argument of FP type, which matches the
1272     // result type.
1273     if (FT->getNumParams() != 1 || FT->getReturnType() != FT->getParamType(0) ||
1274         !FT->getParamType(0)->isFloatingPoint())
1275       return 0;
1276
1277     Value *Op = CI->getOperand(1);
1278     // Turn exp2(sitofp(x)) -> ldexp(1.0, sext(x))  if sizeof(x) <= 32
1279     // Turn exp2(uitofp(x)) -> ldexp(1.0, zext(x))  if sizeof(x) < 32
1280     Value *LdExpArg = 0;
1281     if (SIToFPInst *OpC = dyn_cast<SIToFPInst>(Op)) {
1282       if (OpC->getOperand(0)->getType()->getPrimitiveSizeInBits() <= 32)
1283         LdExpArg = B.CreateSExt(OpC->getOperand(0),
1284                                 Type::getInt32Ty(*Context), "tmp");
1285     } else if (UIToFPInst *OpC = dyn_cast<UIToFPInst>(Op)) {
1286       if (OpC->getOperand(0)->getType()->getPrimitiveSizeInBits() < 32)
1287         LdExpArg = B.CreateZExt(OpC->getOperand(0),
1288                                 Type::getInt32Ty(*Context), "tmp");
1289     }
1290
1291     if (LdExpArg) {
1292       const char *Name;
1293       if (Op->getType()->isFloatTy())
1294         Name = "ldexpf";
1295       else if (Op->getType()->isDoubleTy())
1296         Name = "ldexp";
1297       else
1298         Name = "ldexpl";
1299
1300       Constant *One = ConstantFP::get(*Context, APFloat(1.0f));
1301       if (!Op->getType()->isFloatTy())
1302         One = ConstantExpr::getFPExtend(One, Op->getType());
1303
1304       Module *M = Caller->getParent();
1305       Value *Callee = M->getOrInsertFunction(Name, Op->getType(),
1306                                              Op->getType(),
1307                                              Type::getInt32Ty(*Context),NULL);
1308       CallInst *CI = B.CreateCall2(Callee, One, LdExpArg);
1309       if (const Function *F = dyn_cast<Function>(Callee->stripPointerCasts()))
1310         CI->setCallingConv(F->getCallingConv());
1311
1312       return CI;
1313     }
1314     return 0;
1315   }
1316 };
1317
1318 //===---------------------------------------===//
1319 // Double -> Float Shrinking Optimizations for Unary Functions like 'floor'
1320
1321 struct UnaryDoubleFPOpt : public LibCallOptimization {
1322   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1323     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1324     if (FT->getNumParams() != 1 || !FT->getReturnType()->isDoubleTy() ||
1325         !FT->getParamType(0)->isDoubleTy())
1326       return 0;
1327
1328     // If this is something like 'floor((double)floatval)', convert to floorf.
1329     FPExtInst *Cast = dyn_cast<FPExtInst>(CI->getOperand(1));
1330     if (Cast == 0 || !Cast->getOperand(0)->getType()->isFloatTy())
1331       return 0;
1332
1333     // floor((double)floatval) -> (double)floorf(floatval)
1334     Value *V = Cast->getOperand(0);
1335     V = EmitUnaryFloatFnCall(V, Callee->getName().data(), B,
1336                              Callee->getAttributes());
1337     return B.CreateFPExt(V, Type::getDoubleTy(*Context));
1338   }
1339 };
1340
1341 //===----------------------------------------------------------------------===//
1342 // Integer Optimizations
1343 //===----------------------------------------------------------------------===//
1344
1345 //===---------------------------------------===//
1346 // 'ffs*' Optimizations
1347
1348 struct FFSOpt : public LibCallOptimization {
1349   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1350     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1351     // Just make sure this has 2 arguments of the same FP type, which match the
1352     // result type.
1353     if (FT->getNumParams() != 1 ||
1354         FT->getReturnType() != Type::getInt32Ty(*Context) ||
1355         !isa<IntegerType>(FT->getParamType(0)))
1356       return 0;
1357
1358     Value *Op = CI->getOperand(1);
1359
1360     // Constant fold.
1361     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Op)) {
1362       if (CI->getValue() == 0)  // ffs(0) -> 0.
1363         return Constant::getNullValue(CI->getType());
1364       return ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(*Context), // ffs(c) -> cttz(c)+1
1365                               CI->getValue().countTrailingZeros()+1);
1366     }
1367
1368     // ffs(x) -> x != 0 ? (i32)llvm.cttz(x)+1 : 0
1369     const Type *ArgType = Op->getType();
1370     Value *F = Intrinsic::getDeclaration(Callee->getParent(),
1371                                          Intrinsic::cttz, &ArgType, 1);
1372     Value *V = B.CreateCall(F, Op, "cttz");
1373     V = B.CreateAdd(V, ConstantInt::get(V->getType(), 1), "tmp");
1374     V = B.CreateIntCast(V, Type::getInt32Ty(*Context), false, "tmp");
1375
1376     Value *Cond = B.CreateICmpNE(Op, Constant::getNullValue(ArgType), "tmp");
1377     return B.CreateSelect(Cond, V,
1378                           ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(*Context), 0));
1379   }
1380 };
1381
1382 //===---------------------------------------===//
1383 // 'isdigit' Optimizations
1384
1385 struct IsDigitOpt : public LibCallOptimization {
1386   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1387     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1388     // We require integer(i32)
1389     if (FT->getNumParams() != 1 || !isa<IntegerType>(FT->getReturnType()) ||
1390         FT->getParamType(0) != Type::getInt32Ty(*Context))
1391       return 0;
1392
1393     // isdigit(c) -> (c-'0') <u 10
1394     Value *Op = CI->getOperand(1);
1395     Op = B.CreateSub(Op, ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(*Context), '0'),
1396                      "isdigittmp");
1397     Op = B.CreateICmpULT(Op, ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(*Context), 10),
1398                          "isdigit");
1399     return B.CreateZExt(Op, CI->getType());
1400   }
1401 };
1402
1403 //===---------------------------------------===//
1404 // 'isascii' Optimizations
1405
1406 struct IsAsciiOpt : public LibCallOptimization {
1407   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1408     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1409     // We require integer(i32)
1410     if (FT->getNumParams() != 1 || !isa<IntegerType>(FT->getReturnType()) ||
1411         FT->getParamType(0) != Type::getInt32Ty(*Context))
1412       return 0;
1413
1414     // isascii(c) -> c <u 128
1415     Value *Op = CI->getOperand(1);
1416     Op = B.CreateICmpULT(Op, ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(*Context), 128),
1417                          "isascii");
1418     return B.CreateZExt(Op, CI->getType());
1419   }
1420 };
1421
1422 //===---------------------------------------===//
1423 // 'abs', 'labs', 'llabs' Optimizations
1424
1425 struct AbsOpt : public LibCallOptimization {
1426   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1427     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1428     // We require integer(integer) where the types agree.
1429     if (FT->getNumParams() != 1 || !isa<IntegerType>(FT->getReturnType()) ||
1430         FT->getParamType(0) != FT->getReturnType())
1431       return 0;
1432
1433     // abs(x) -> x >s -1 ? x : -x
1434     Value *Op = CI->getOperand(1);
1435     Value *Pos = B.CreateICmpSGT(Op,
1436                              Constant::getAllOnesValue(Op->getType()),
1437                                  "ispos");
1438     Value *Neg = B.CreateNeg(Op, "neg");
1439     return B.CreateSelect(Pos, Op, Neg);
1440   }
1441 };
1442
1443
1444 //===---------------------------------------===//
1445 // 'toascii' Optimizations
1446
1447 struct ToAsciiOpt : public LibCallOptimization {
1448   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1449     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1450     // We require i32(i32)
1451     if (FT->getNumParams() != 1 || FT->getReturnType() != FT->getParamType(0) ||
1452         FT->getParamType(0) != Type::getInt32Ty(*Context))
1453       return 0;
1454
1455     // isascii(c) -> c & 0x7f
1456     return B.CreateAnd(CI->getOperand(1),
1457                        ConstantInt::get(CI->getType(),0x7F));
1458   }
1459 };
1460
1461 //===----------------------------------------------------------------------===//
1462 // Formatting and IO Optimizations
1463 //===----------------------------------------------------------------------===//
1464
1465 //===---------------------------------------===//
1466 // 'printf' Optimizations
1467
1468 struct PrintFOpt : public LibCallOptimization {
1469   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1470     // Require one fixed pointer argument and an integer/void result.
1471     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1472     if (FT->getNumParams() < 1 || !isa<PointerType>(FT->getParamType(0)) ||
1473         !(isa<IntegerType>(FT->getReturnType()) ||
1474           FT->getReturnType()->isVoidTy()))
1475       return 0;
1476
1477     // Check for a fixed format string.
1478     std::string FormatStr;
1479     if (!GetConstantStringInfo(CI->getOperand(1), FormatStr))
1480       return 0;
1481
1482     // Empty format string -> noop.
1483     if (FormatStr.empty())  // Tolerate printf's declared void.
1484       return CI->use_empty() ? (Value*)CI :
1485                                ConstantInt::get(CI->getType(), 0);
1486
1487     // printf("x") -> putchar('x'), even for '%'.  Return the result of putchar
1488     // in case there is an error writing to stdout.
1489     if (FormatStr.size() == 1) {
1490       Value *Res = EmitPutChar(ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(*Context),
1491                                                 FormatStr[0]), B);
1492       if (CI->use_empty()) return CI;
1493       return B.CreateIntCast(Res, CI->getType(), true);
1494     }
1495
1496     // printf("foo\n") --> puts("foo")
1497     if (FormatStr[FormatStr.size()-1] == '\n' &&
1498         FormatStr.find('%') == std::string::npos) {  // no format characters.
1499       // Create a string literal with no \n on it.  We expect the constant merge
1500       // pass to be run after this pass, to merge duplicate strings.
1501       FormatStr.erase(FormatStr.end()-1);
1502       Constant *C = ConstantArray::get(*Context, FormatStr, true);
1503       C = new GlobalVariable(*Callee->getParent(), C->getType(), true,
1504                              GlobalVariable::InternalLinkage, C, "str");
1505       EmitPutS(C, B);
1506       return CI->use_empty() ? (Value*)CI :
1507                     ConstantInt::get(CI->getType(), FormatStr.size()+1);
1508     }
1509
1510     // Optimize specific format strings.
1511     // printf("%c", chr) --> putchar(*(i8*)dst)
1512     if (FormatStr == "%c" && CI->getNumOperands() > 2 &&
1513         isa<IntegerType>(CI->getOperand(2)->getType())) {
1514       Value *Res = EmitPutChar(CI->getOperand(2), B);
1515
1516       if (CI->use_empty()) return CI;
1517       return B.CreateIntCast(Res, CI->getType(), true);
1518     }
1519
1520     // printf("%s\n", str) --> puts(str)
1521     if (FormatStr == "%s\n" && CI->getNumOperands() > 2 &&
1522         isa<PointerType>(CI->getOperand(2)->getType()) &&
1523         CI->use_empty()) {
1524       EmitPutS(CI->getOperand(2), B);
1525       return CI;
1526     }
1527     return 0;
1528   }
1529 };
1530
1531 //===---------------------------------------===//
1532 // 'sprintf' Optimizations
1533
1534 struct SPrintFOpt : public LibCallOptimization {
1535   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1536     // Require two fixed pointer arguments and an integer result.
1537     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1538     if (FT->getNumParams() != 2 || !isa<PointerType>(FT->getParamType(0)) ||
1539         !isa<PointerType>(FT->getParamType(1)) ||
1540         !isa<IntegerType>(FT->getReturnType()))
1541       return 0;
1542
1543     // Check for a fixed format string.
1544     std::string FormatStr;
1545     if (!GetConstantStringInfo(CI->getOperand(2), FormatStr))
1546       return 0;
1547
1548     // If we just have a format string (nothing else crazy) transform it.
1549     if (CI->getNumOperands() == 3) {
1550       // Make sure there's no % in the constant array.  We could try to handle
1551       // %% -> % in the future if we cared.
1552       for (unsigned i = 0, e = FormatStr.size(); i != e; ++i)
1553         if (FormatStr[i] == '%')
1554           return 0; // we found a format specifier, bail out.
1555
1556       // These optimizations require TargetData.
1557       if (!TD) return 0;
1558
1559       // sprintf(str, fmt) -> llvm.memcpy(str, fmt, strlen(fmt)+1, 1)
1560       EmitMemCpy(CI->getOperand(1), CI->getOperand(2), // Copy the nul byte.
1561           ConstantInt::get(TD->getIntPtrType(*Context), FormatStr.size()+1),1,B);
1562       return ConstantInt::get(CI->getType(), FormatStr.size());
1563     }
1564
1565     // The remaining optimizations require the format string to be "%s" or "%c"
1566     // and have an extra operand.
1567     if (FormatStr.size() != 2 || FormatStr[0] != '%' || CI->getNumOperands() <4)
1568       return 0;
1569
1570     // Decode the second character of the format string.
1571     if (FormatStr[1] == 'c') {
1572       // sprintf(dst, "%c", chr) --> *(i8*)dst = chr; *((i8*)dst+1) = 0
1573       if (!isa<IntegerType>(CI->getOperand(3)->getType())) return 0;
1574       Value *V = B.CreateTrunc(CI->getOperand(3),
1575                                Type::getInt8Ty(*Context), "char");
1576       Value *Ptr = CastToCStr(CI->getOperand(1), B);
1577       B.CreateStore(V, Ptr);
1578       Ptr = B.CreateGEP(Ptr, ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(*Context), 1),
1579                         "nul");
1580       B.CreateStore(Constant::getNullValue(Type::getInt8Ty(*Context)), Ptr);
1581
1582       return ConstantInt::get(CI->getType(), 1);
1583     }
1584
1585     if (FormatStr[1] == 's') {
1586       // These optimizations require TargetData.
1587       if (!TD) return 0;
1588
1589       // sprintf(dest, "%s", str) -> llvm.memcpy(dest, str, strlen(str)+1, 1)
1590       if (!isa<PointerType>(CI->getOperand(3)->getType())) return 0;
1591
1592       Value *Len = EmitStrLen(CI->getOperand(3), B);
1593       Value *IncLen = B.CreateAdd(Len,
1594                                   ConstantInt::get(Len->getType(), 1),
1595                                   "leninc");
1596       EmitMemCpy(CI->getOperand(1), CI->getOperand(3), IncLen, 1, B);
1597
1598       // The sprintf result is the unincremented number of bytes in the string.
1599       return B.CreateIntCast(Len, CI->getType(), false);
1600     }
1601     return 0;
1602   }
1603 };
1604
1605 //===---------------------------------------===//
1606 // 'fwrite' Optimizations
1607
1608 struct FWriteOpt : public LibCallOptimization {
1609   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1610     // Require a pointer, an integer, an integer, a pointer, returning integer.
1611     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1612     if (FT->getNumParams() != 4 || !isa<PointerType>(FT->getParamType(0)) ||
1613         !isa<IntegerType>(FT->getParamType(1)) ||
1614         !isa<IntegerType>(FT->getParamType(2)) ||
1615         !isa<PointerType>(FT->getParamType(3)) ||
1616         !isa<IntegerType>(FT->getReturnType()))
1617       return 0;
1618
1619     // Get the element size and count.
1620     ConstantInt *SizeC = dyn_cast<ConstantInt>(CI->getOperand(2));
1621     ConstantInt *CountC = dyn_cast<ConstantInt>(CI->getOperand(3));
1622     if (!SizeC || !CountC) return 0;
1623     uint64_t Bytes = SizeC->getZExtValue()*CountC->getZExtValue();
1624
1625     // If this is writing zero records, remove the call (it's a noop).
1626     if (Bytes == 0)
1627       return ConstantInt::get(CI->getType(), 0);
1628
1629     // If this is writing one byte, turn it into fputc.
1630     if (Bytes == 1) {  // fwrite(S,1,1,F) -> fputc(S[0],F)
1631       Value *Char = B.CreateLoad(CastToCStr(CI->getOperand(1), B), "char");
1632       EmitFPutC(Char, CI->getOperand(4), B);
1633       return ConstantInt::get(CI->getType(), 1);
1634     }
1635
1636     return 0;
1637   }
1638 };
1639
1640 //===---------------------------------------===//
1641 // 'fputs' Optimizations
1642
1643 struct FPutsOpt : public LibCallOptimization {
1644   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1645     // These optimizations require TargetData.
1646     if (!TD) return 0;
1647
1648     // Require two pointers.  Also, we can't optimize if return value is used.
1649     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1650     if (FT->getNumParams() != 2 || !isa<PointerType>(FT->getParamType(0)) ||
1651         !isa<PointerType>(FT->getParamType(1)) ||
1652         !CI->use_empty())
1653       return 0;
1654
1655     // fputs(s,F) --> fwrite(s,1,strlen(s),F)
1656     uint64_t Len = GetStringLength(CI->getOperand(1));
1657     if (!Len) return 0;
1658     EmitFWrite(CI->getOperand(1),
1659                ConstantInt::get(TD->getIntPtrType(*Context), Len-1),
1660                CI->getOperand(2), B);
1661     return CI;  // Known to have no uses (see above).
1662   }
1663 };
1664
1665 //===---------------------------------------===//
1666 // 'fprintf' Optimizations
1667
1668 struct FPrintFOpt : public LibCallOptimization {
1669   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1670     // Require two fixed paramters as pointers and integer result.
1671     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1672     if (FT->getNumParams() != 2 || !isa<PointerType>(FT->getParamType(0)) ||
1673         !isa<PointerType>(FT->getParamType(1)) ||
1674         !isa<IntegerType>(FT->getReturnType()))
1675       return 0;
1676
1677     // All the optimizations depend on the format string.
1678     std::string FormatStr;
1679     if (!GetConstantStringInfo(CI->getOperand(2), FormatStr))
1680       return 0;
1681
1682     // fprintf(F, "foo") --> fwrite("foo", 3, 1, F)
1683     if (CI->getNumOperands() == 3) {
1684       for (unsigned i = 0, e = FormatStr.size(); i != e; ++i)
1685         if (FormatStr[i] == '%')  // Could handle %% -> % if we cared.
1686           return 0; // We found a format specifier.
1687
1688       // These optimizations require TargetData.
1689       if (!TD) return 0;
1690
1691       EmitFWrite(CI->getOperand(2), ConstantInt::get(TD->getIntPtrType(*Context),
1692                                                      FormatStr.size()),
1693                  CI->getOperand(1), B);
1694       return ConstantInt::get(CI->getType(), FormatStr.size());
1695     }
1696
1697     // The remaining optimizations require the format string to be "%s" or "%c"
1698     // and have an extra operand.
1699     if (FormatStr.size() != 2 || FormatStr[0] != '%' || CI->getNumOperands() <4)
1700       return 0;
1701
1702     // Decode the second character of the format string.
1703     if (FormatStr[1] == 'c') {
1704       // fprintf(F, "%c", chr) --> *(i8*)dst = chr
1705       if (!isa<IntegerType>(CI->getOperand(3)->getType())) return 0;
1706       EmitFPutC(CI->getOperand(3), CI->getOperand(1), B);
1707       return ConstantInt::get(CI->getType(), 1);
1708     }
1709
1710     if (FormatStr[1] == 's') {
1711       // fprintf(F, "%s", str) -> fputs(str, F)
1712       if (!isa<PointerType>(CI->getOperand(3)->getType()) || !CI->use_empty())
1713         return 0;
1714       EmitFPutS(CI->getOperand(3), CI->getOperand(1), B);
1715       return CI;
1716     }
1717     return 0;
1718   }
1719 };
1720
1721 } // end anonymous namespace.
1722
1723 //===----------------------------------------------------------------------===//
1724 // SimplifyLibCalls Pass Implementation
1725 //===----------------------------------------------------------------------===//
1726
1727 namespace {
1728   /// This pass optimizes well known library functions from libc and libm.
1729   ///
1730   class SimplifyLibCalls : public FunctionPass {
1731     StringMap<LibCallOptimization*> Optimizations;
1732     // String and Memory LibCall Optimizations
1733     StrCatOpt StrCat; StrNCatOpt StrNCat; StrChrOpt StrChr; StrCmpOpt StrCmp;
1734     StrNCmpOpt StrNCmp; StrCpyOpt StrCpy; StrNCpyOpt StrNCpy; StrLenOpt StrLen;
1735     StrToOpt StrTo; StrStrOpt StrStr;
1736     MemCmpOpt MemCmp; MemCpyOpt MemCpy; MemMoveOpt MemMove; MemSetOpt MemSet;
1737     // Math Library Optimizations
1738     PowOpt Pow; Exp2Opt Exp2; UnaryDoubleFPOpt UnaryDoubleFP;
1739     // Integer Optimizations
1740     FFSOpt FFS; AbsOpt Abs; IsDigitOpt IsDigit; IsAsciiOpt IsAscii;
1741     ToAsciiOpt ToAscii;
1742     // Formatting and IO Optimizations
1743     SPrintFOpt SPrintF; PrintFOpt PrintF;
1744     FWriteOpt FWrite; FPutsOpt FPuts; FPrintFOpt FPrintF;
1745
1746     // Object Size Checking
1747     SizeOpt ObjectSize;
1748     MemCpyChkOpt MemCpyChk; MemSetChkOpt MemSetChk; MemMoveChkOpt MemMoveChk;
1749
1750     bool Modified;  // This is only used by doInitialization.
1751   public:
1752     static char ID; // Pass identification
1753     SimplifyLibCalls() : FunctionPass(&ID) {}
1754
1755     void InitOptimizations();
1756     bool runOnFunction(Function &F);
1757
1758     void setDoesNotAccessMemory(Function &F);
1759     void setOnlyReadsMemory(Function &F);
1760     void setDoesNotThrow(Function &F);
1761     void setDoesNotCapture(Function &F, unsigned n);
1762     void setDoesNotAlias(Function &F, unsigned n);
1763     bool doInitialization(Module &M);
1764
1765     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
1766     }
1767   };
1768   char SimplifyLibCalls::ID = 0;
1769 } // end anonymous namespace.
1770
1771 static RegisterPass<SimplifyLibCalls>
1772 X("simplify-libcalls", "Simplify well-known library calls");
1773
1774 // Public interface to the Simplify LibCalls pass.
1775 FunctionPass *llvm::createSimplifyLibCallsPass() {
1776   return new SimplifyLibCalls();
1777 }
1778
1779 /// Optimizations - Populate the Optimizations map with all the optimizations
1780 /// we know.
1781 void SimplifyLibCalls::InitOptimizations() {
1782   // String and Memory LibCall Optimizations
1783   Optimizations["strcat"] = &StrCat;
1784   Optimizations["strncat"] = &StrNCat;
1785   Optimizations["strchr"] = &StrChr;
1786   Optimizations["strcmp"] = &StrCmp;
1787   Optimizations["strncmp"] = &StrNCmp;
1788   Optimizations["strcpy"] = &StrCpy;
1789   Optimizations["strncpy"] = &StrNCpy;
1790   Optimizations["strlen"] = &StrLen;
1791   Optimizations["strtol"] = &StrTo;
1792   Optimizations["strtod"] = &StrTo;
1793   Optimizations["strtof"] = &StrTo;
1794   Optimizations["strtoul"] = &StrTo;
1795   Optimizations["strtoll"] = &StrTo;
1796   Optimizations["strtold"] = &StrTo;
1797   Optimizations["strtoull"] = &StrTo;
1798   Optimizations["strstr"] = &StrStr;
1799   Optimizations["memcmp"] = &MemCmp;
1800   Optimizations["memcpy"] = &MemCpy;
1801   Optimizations["memmove"] = &MemMove;
1802   Optimizations["memset"] = &MemSet;
1803
1804   // Math Library Optimizations
1805   Optimizations["powf"] = &Pow;
1806   Optimizations["pow"] = &Pow;
1807   Optimizations["powl"] = &Pow;
1808   Optimizations["llvm.pow.f32"] = &Pow;
1809   Optimizations["llvm.pow.f64"] = &Pow;
1810   Optimizations["llvm.pow.f80"] = &Pow;
1811   Optimizations["llvm.pow.f128"] = &Pow;
1812   Optimizations["llvm.pow.ppcf128"] = &Pow;
1813   Optimizations["exp2l"] = &Exp2;
1814   Optimizations["exp2"] = &Exp2;
1815   Optimizations["exp2f"] = &Exp2;
1816   Optimizations["llvm.exp2.ppcf128"] = &Exp2;
1817   Optimizations["llvm.exp2.f128"] = &Exp2;
1818   Optimizations["llvm.exp2.f80"] = &Exp2;
1819   Optimizations["llvm.exp2.f64"] = &Exp2;
1820   Optimizations["llvm.exp2.f32"] = &Exp2;
1821
1822 #ifdef HAVE_FLOORF
1823   Optimizations["floor"] = &UnaryDoubleFP;
1824 #endif
1825 #ifdef HAVE_CEILF
1826   Optimizations["ceil"] = &UnaryDoubleFP;
1827 #endif
1828 #ifdef HAVE_ROUNDF
1829   Optimizations["round"] = &UnaryDoubleFP;
1830 #endif
1831 #ifdef HAVE_RINTF
1832   Optimizations["rint"] = &UnaryDoubleFP;
1833 #endif
1834 #ifdef HAVE_NEARBYINTF
1835   Optimizations["nearbyint"] = &UnaryDoubleFP;
1836 #endif
1837
1838   // Integer Optimizations
1839   Optimizations["ffs"] = &FFS;
1840   Optimizations["ffsl"] = &FFS;
1841   Optimizations["ffsll"] = &FFS;
1842   Optimizations["abs"] = &Abs;
1843   Optimizations["labs"] = &Abs;
1844   Optimizations["llabs"] = &Abs;
1845   Optimizations["isdigit"] = &IsDigit;
1846   Optimizations["isascii"] = &IsAscii;
1847   Optimizations["toascii"] = &ToAscii;
1848
1849   // Formatting and IO Optimizations
1850   Optimizations["sprintf"] = &SPrintF;
1851   Optimizations["printf"] = &PrintF;
1852   Optimizations["fwrite"] = &FWrite;
1853   Optimizations["fputs"] = &FPuts;
1854   Optimizations["fprintf"] = &FPrintF;
1855
1856   // Object Size Checking
1857   Optimizations["llvm.objectsize.i32"] = &ObjectSize;
1858   Optimizations["llvm.objectsize.i64"] = &ObjectSize;
1859   Optimizations["__memcpy_chk"] = &MemCpyChk;
1860   Optimizations["__memset_chk"] = &MemSetChk;
1861   Optimizations["__memmove_chk"] = &MemMoveChk;
1862 }
1863
1864
1865 /// runOnFunction - Top level algorithm.
1866 ///
1867 bool SimplifyLibCalls::runOnFunction(Function &F) {
1868   if (Optimizations.empty())
1869     InitOptimizations();
1870
1871   const TargetData *TD = getAnalysisIfAvailable<TargetData>();
1872
1873   IRBuilder<> Builder(F.getContext());
1874
1875   bool Changed = false;
1876   for (Function::iterator BB = F.begin(), E = F.end(); BB != E; ++BB) {
1877     for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I != E; ) {
1878       // Ignore non-calls.
1879       CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(I++);
1880       if (!CI) continue;
1881
1882       // Ignore indirect calls and calls to non-external functions.
1883       Function *Callee = CI->getCalledFunction();
1884       if (Callee == 0 || !Callee->isDeclaration() ||
1885           !(Callee->hasExternalLinkage() || Callee->hasDLLImportLinkage()))
1886         continue;
1887
1888       // Ignore unknown calls.
1889       LibCallOptimization *LCO = Optimizations.lookup(Callee->getName());
1890       if (!LCO) continue;
1891
1892       // Set the builder to the instruction after the call.
1893       Builder.SetInsertPoint(BB, I);
1894
1895       // Try to optimize this call.
1896       Value *Result = LCO->OptimizeCall(CI, TD, Builder);
1897       if (Result == 0) continue;
1898
1899       DEBUG(errs() << "SimplifyLibCalls simplified: " << *CI;
1900             errs() << "  into: " << *Result << "\n");
1901
1902       // Something changed!
1903       Changed = true;
1904       ++NumSimplified;
1905
1906       // Inspect the instruction after the call (which was potentially just
1907       // added) next.
1908       I = CI; ++I;
1909
1910       if (CI != Result && !CI->use_empty()) {
1911         CI->replaceAllUsesWith(Result);
1912         if (!Result->hasName())
1913           Result->takeName(CI);
1914       }
1915       CI->eraseFromParent();
1916     }
1917   }
1918   return Changed;
1919 }
1920
1921 // Utility methods for doInitialization.
1922
1923 void SimplifyLibCalls::setDoesNotAccessMemory(Function &F) {
1924   if (!F.doesNotAccessMemory()) {
1925     F.setDoesNotAccessMemory();
1926     ++NumAnnotated;
1927     Modified = true;
1928   }
1929 }
1930 void SimplifyLibCalls::setOnlyReadsMemory(Function &F) {
1931   if (!F.onlyReadsMemory()) {
1932     F.setOnlyReadsMemory();
1933     ++NumAnnotated;
1934     Modified = true;
1935   }
1936 }
1937 void SimplifyLibCalls::setDoesNotThrow(Function &F) {
1938   if (!F.doesNotThrow()) {
1939     F.setDoesNotThrow();
1940     ++NumAnnotated;
1941     Modified = true;
1942   }
1943 }
1944 void SimplifyLibCalls::setDoesNotCapture(Function &F, unsigned n) {
1945   if (!F.doesNotCapture(n)) {
1946     F.setDoesNotCapture(n);
1947     ++NumAnnotated;
1948     Modified = true;
1949   }
1950 }
1951 void SimplifyLibCalls::setDoesNotAlias(Function &F, unsigned n) {
1952   if (!F.doesNotAlias(n)) {
1953     F.setDoesNotAlias(n);
1954     ++NumAnnotated;
1955     Modified = true;
1956   }
1957 }
1958
1959 /// doInitialization - Add attributes to well-known functions.
1960 ///
1961 bool SimplifyLibCalls::doInitialization(Module &M) {
1962   Modified = false;
1963   for (Module::iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E; ++I) {
1964     Function &F = *I;
1965     if (!F.isDeclaration())
1966       continue;
1967
1968     if (!F.hasName())
1969       continue;
1970
1971     const FunctionType *FTy = F.getFunctionType();
1972
1973     StringRef Name = F.getName();
1974     switch (Name[0]) {
1975       case 's':
1976         if (Name == "strlen") {
1977           if (FTy->getNumParams() != 1 ||
1978               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)))
1979             continue;
1980           setOnlyReadsMemory(F);
1981           setDoesNotThrow(F);
1982           setDoesNotCapture(F, 1);
1983         } else if (Name == "strcpy" ||
1984                    Name == "stpcpy" ||
1985                    Name == "strcat" ||
1986                    Name == "strtol" ||
1987                    Name == "strtod" ||
1988                    Name == "strtof" ||
1989                    Name == "strtoul" ||
1990                    Name == "strtoll" ||
1991                    Name == "strtold" ||
1992                    Name == "strncat" ||
1993                    Name == "strncpy" ||
1994                    Name == "strtoull") {
1995           if (FTy->getNumParams() < 2 ||
1996               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
1997             continue;
1998           setDoesNotThrow(F);
1999           setDoesNotCapture(F, 2);
2000         } else if (Name == "strxfrm") {
2001           if (FTy->getNumParams() != 3 ||
2002               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)) ||
2003               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
2004             continue;
2005           setDoesNotThrow(F);
2006           setDoesNotCapture(F, 1);
2007           setDoesNotCapture(F, 2);
2008         } else if (Name == "strcmp" ||
2009                    Name == "strspn" ||
2010                    Name == "strncmp" ||
2011                    Name ==" strcspn" ||
2012                    Name == "strcoll" ||
2013                    Name == "strcasecmp" ||
2014                    Name == "strncasecmp") {
2015           if (FTy->getNumParams() < 2 ||
2016               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)) ||
2017               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
2018             continue;
2019           setOnlyReadsMemory(F);
2020           setDoesNotThrow(F);
2021           setDoesNotCapture(F, 1);
2022           setDoesNotCapture(F, 2);
2023         } else if (Name == "strstr" ||
2024                    Name == "strpbrk") {
2025           if (FTy->getNumParams() != 2 ||
2026               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
2027             continue;
2028           setOnlyReadsMemory(F);
2029           setDoesNotThrow(F);
2030           setDoesNotCapture(F, 2);
2031         } else if (Name == "strtok" ||
2032                    Name == "strtok_r") {
2033           if (FTy->getNumParams() < 2 ||
2034               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
2035             continue;
2036           setDoesNotThrow(F);
2037           setDoesNotCapture(F, 2);
2038         } else if (Name == "scanf" ||
2039                    Name == "setbuf" ||
2040                    Name == "setvbuf") {
2041           if (FTy->getNumParams() < 1 ||
2042               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)))
2043             continue;
2044           setDoesNotThrow(F);
2045           setDoesNotCapture(F, 1);
2046         } else if (Name == "strdup" ||
2047                    Name == "strndup") {
2048           if (FTy->getNumParams() < 1 ||
2049               !isa<PointerType>(FTy->getReturnType()) ||
2050               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)))
2051             continue;
2052           setDoesNotThrow(F);
2053           setDoesNotAlias(F, 0);
2054           setDoesNotCapture(F, 1);
2055         } else if (Name == "stat" ||
2056                    Name == "sscanf" ||
2057                    Name == "sprintf" ||
2058                    Name == "statvfs") {
2059           if (FTy->getNumParams() < 2 ||
2060               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)) ||
2061               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
2062             continue;
2063           setDoesNotThrow(F);
2064           setDoesNotCapture(F, 1);
2065           setDoesNotCapture(F, 2);
2066         } else if (Name == "snprintf") {
2067           if (FTy->getNumParams() != 3 ||
2068               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)) ||
2069               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(2)))
2070             continue;
2071           setDoesNotThrow(F);
2072           setDoesNotCapture(F, 1);
2073           setDoesNotCapture(F, 3);
2074         } else if (Name == "setitimer") {
2075           if (FTy->getNumParams() != 3 ||
2076               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)) ||
2077               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(2)))
2078             continue;
2079           setDoesNotThrow(F);
2080           setDoesNotCapture(F, 2);
2081           setDoesNotCapture(F, 3);
2082         } else if (Name == "system") {
2083           if (FTy->getNumParams() != 1 ||
2084               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)))
2085             continue;
2086           // May throw; "system" is a valid pthread cancellation point.
2087           setDoesNotCapture(F, 1);
2088         }
2089         break;
2090       case 'm':
2091         if (Name == "malloc") {
2092           if (FTy->getNumParams() != 1 ||
2093               !isa<PointerType>(FTy->getReturnType()))
2094             continue;
2095           setDoesNotThrow(F);
2096           setDoesNotAlias(F, 0);
2097         } else if (Name == "memcmp") {
2098           if (FTy->getNumParams() != 3 ||
2099               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)) ||
2100               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
2101             continue;
2102           setOnlyReadsMemory(F);
2103           setDoesNotThrow(F);
2104           setDoesNotCapture(F, 1);
2105           setDoesNotCapture(F, 2);
2106         } else if (Name == "memchr" ||
2107                    Name == "memrchr") {
2108           if (FTy->getNumParams() != 3)
2109             continue;
2110           setOnlyReadsMemory(F);
2111           setDoesNotThrow(F);
2112         } else if (Name == "modf" ||
2113                    Name == "modff" ||
2114                    Name == "modfl" ||
2115                    Name == "memcpy" ||
2116                    Name == "memccpy" ||
2117                    Name == "memmove") {
2118           if (FTy->getNumParams() < 2 ||
2119               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
2120             continue;
2121           setDoesNotThrow(F);
2122           setDoesNotCapture(F, 2);
2123         } else if (Name == "memalign") {
2124           if (!isa<PointerType>(FTy->getReturnType()))
2125             continue;
2126           setDoesNotAlias(F, 0);
2127         } else if (Name == "mkdir" ||
2128                    Name == "mktime") {
2129           if (FTy->getNumParams() == 0 ||
2130               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)))
2131             continue;
2132           setDoesNotThrow(F);
2133           setDoesNotCapture(F, 1);
2134         }
2135         break;
2136       case 'r':
2137         if (Name == "realloc") {
2138           if (FTy->getNumParams() != 2 ||
2139               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)) ||
2140               !isa<PointerType>(FTy->getReturnType()))
2141             continue;
2142           setDoesNotThrow(F);
2143           setDoesNotAlias(F, 0);
2144           setDoesNotCapture(F, 1);
2145         } else if (Name == "read") {
2146           if (FTy->getNumParams() != 3 ||
2147               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
2148             continue;
2149           // May throw; "read" is a valid pthread cancellation point.
2150           setDoesNotCapture(F, 2);
2151         } else if (Name == "rmdir" ||
2152                    Name == "rewind" ||
2153                    Name == "remove" ||
2154                    Name == "realpath") {
2155           if (FTy->getNumParams() < 1 ||
2156               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)))
2157             continue;
2158           setDoesNotThrow(F);
2159           setDoesNotCapture(F, 1);
2160         } else if (Name == "rename" ||
2161                    Name == "readlink") {
2162           if (FTy->getNumParams() < 2 ||
2163               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)) ||
2164               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
2165             continue;
2166           setDoesNotThrow(F);
2167           setDoesNotCapture(F, 1);
2168           setDoesNotCapture(F, 2);
2169         }
2170         break;
2171       case 'w':
2172         if (Name == "write") {
2173           if (FTy->getNumParams() != 3 ||
2174               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
2175             continue;
2176           // May throw; "write" is a valid pthread cancellation point.
2177           setDoesNotCapture(F, 2);
2178         }
2179         break;
2180       case 'b':
2181         if (Name == "bcopy") {
2182           if (FTy->getNumParams() != 3 ||
2183               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)) ||
2184               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
2185             continue;
2186           setDoesNotThrow(F);
2187           setDoesNotCapture(F, 1);
2188           setDoesNotCapture(F, 2);
2189         } else if (Name == "bcmp") {
2190           if (FTy->getNumParams() != 3 ||
2191               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)) ||
2192               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
2193             continue;
2194           setDoesNotThrow(F);
2195           setOnlyReadsMemory(F);
2196           setDoesNotCapture(F, 1);
2197           setDoesNotCapture(F, 2);
2198         } else if (Name == "bzero") {
2199           if (FTy->getNumParams() != 2 ||
2200               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)))
2201             continue;
2202           setDoesNotThrow(F);
2203           setDoesNotCapture(F, 1);
2204         }
2205         break;
2206       case 'c':
2207         if (Name == "calloc") {
2208           if (FTy->getNumParams() != 2 ||
2209               !isa<PointerType>(FTy->getReturnType()))
2210             continue;
2211           setDoesNotThrow(F);
2212           setDoesNotAlias(F, 0);
2213         } else if (Name == "chmod" ||
2214                    Name == "chown" ||
2215                    Name == "ctermid" ||
2216                    Name == "clearerr" ||
2217                    Name == "closedir") {
2218           if (FTy->getNumParams() == 0 ||
2219               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)))
2220             continue;
2221           setDoesNotThrow(F);
2222           setDoesNotCapture(F, 1);
2223         }
2224         break;
2225       case 'a':
2226         if (Name == "atoi" ||
2227             Name == "atol" ||
2228             Name == "atof" ||
2229             Name == "atoll") {
2230           if (FTy->getNumParams() != 1 ||
2231               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)))
2232             continue;
2233           setDoesNotThrow(F);
2234           setOnlyReadsMemory(F);
2235           setDoesNotCapture(F, 1);
2236         } else if (Name == "access") {
2237           if (FTy->getNumParams() != 2 ||
2238               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)))
2239             continue;
2240           setDoesNotThrow(F);
2241           setDoesNotCapture(F, 1);
2242         }
2243         break;
2244       case 'f':
2245         if (Name == "fopen") {
2246           if (FTy->getNumParams() != 2 ||
2247               !isa<PointerType>(FTy->getReturnType()) ||
2248               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)) ||
2249               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
2250             continue;
2251           setDoesNotThrow(F);
2252           setDoesNotAlias(F, 0);
2253           setDoesNotCapture(F, 1);
2254           setDoesNotCapture(F, 2);
2255         } else if (Name == "fdopen") {
2256           if (FTy->getNumParams() != 2 ||
2257               !isa<PointerType>(FTy->getReturnType()) ||
2258               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
2259             continue;
2260           setDoesNotThrow(F);
2261           setDoesNotAlias(F, 0);
2262           setDoesNotCapture(F, 2);
2263         } else if (Name == "feof" ||
2264                    Name == "free" ||
2265                    Name == "fseek" ||
2266                    Name == "ftell" ||
2267                    Name == "fgetc" ||
2268                    Name == "fseeko" ||
2269                    Name == "ftello" ||
2270                    Name == "fileno" ||
2271                    Name == "fflush" ||
2272                    Name == "fclose" ||
2273                    Name == "fsetpos" ||
2274                    Name == "flockfile" ||
2275                    Name == "funlockfile" ||
2276                    Name == "ftrylockfile") {
2277           if (FTy->getNumParams() == 0 ||
2278               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)))
2279             continue;
2280           setDoesNotThrow(F);
2281           setDoesNotCapture(F, 1);
2282         } else if (Name == "ferror") {
2283           if (FTy->getNumParams() != 1 ||
2284               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)))
2285             continue;
2286           setDoesNotThrow(F);
2287           setDoesNotCapture(F, 1);
2288           setOnlyReadsMemory(F);
2289         } else if (Name == "fputc" ||
2290                    Name == "fstat" ||
2291                    Name == "frexp" ||
2292                    Name == "frexpf" ||
2293                    Name == "frexpl" ||
2294                    Name == "fstatvfs") {
2295           if (FTy->getNumParams() != 2 ||
2296               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
2297             continue;
2298           setDoesNotThrow(F);
2299           setDoesNotCapture(F, 2);
2300         } else if (Name == "fgets") {
2301           if (FTy->getNumParams() != 3 ||
2302               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)) ||
2303               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(2)))
2304             continue;
2305           setDoesNotThrow(F);
2306           setDoesNotCapture(F, 3);
2307         } else if (Name == "fread" ||
2308                    Name == "fwrite") {
2309           if (FTy->getNumParams() != 4 ||
2310               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)) ||
2311               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(3)))
2312             continue;
2313           setDoesNotThrow(F);
2314           setDoesNotCapture(F, 1);
2315           setDoesNotCapture(F, 4);
2316         } else if (Name == "fputs" ||
2317                    Name == "fscanf" ||
2318                    Name == "fprintf" ||
2319                    Name == "fgetpos") {
2320           if (FTy->getNumParams() < 2 ||
2321               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)) ||
2322               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
2323             continue;
2324           setDoesNotThrow(F);
2325           setDoesNotCapture(F, 1);
2326           setDoesNotCapture(F, 2);
2327         }
2328         break;
2329       case 'g':
2330         if (Name == "getc" ||
2331             Name == "getlogin_r" ||
2332             Name == "getc_unlocked") {
2333           if (FTy->getNumParams() == 0 ||
2334               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)))
2335             continue;
2336           setDoesNotThrow(F);
2337           setDoesNotCapture(F, 1);
2338         } else if (Name == "getenv") {
2339           if (FTy->getNumParams() != 1 ||
2340               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)))
2341             continue;
2342           setDoesNotThrow(F);
2343           setOnlyReadsMemory(F);
2344           setDoesNotCapture(F, 1);
2345         } else if (Name == "gets" ||
2346                    Name == "getchar") {
2347           setDoesNotThrow(F);
2348         } else if (Name == "getitimer") {
2349           if (FTy->getNumParams() != 2 ||
2350               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
2351             continue;
2352           setDoesNotThrow(F);
2353           setDoesNotCapture(F, 2);
2354         } else if (Name == "getpwnam") {
2355           if (FTy->getNumParams() != 1 ||
2356               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)))
2357             continue;
2358           setDoesNotThrow(F);
2359           setDoesNotCapture(F, 1);
2360         }
2361         break;
2362       case 'u':
2363         if (Name == "ungetc") {
2364           if (FTy->getNumParams() != 2 ||
2365               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
2366             continue;
2367           setDoesNotThrow(F);
2368           setDoesNotCapture(F, 2);
2369         } else if (Name == "uname" ||
2370                    Name == "unlink" ||
2371                    Name == "unsetenv") {
2372           if (FTy->getNumParams() != 1 ||
2373               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)))
2374             continue;
2375           setDoesNotThrow(F);
2376           setDoesNotCapture(F, 1);
2377         } else if (Name == "utime" ||
2378                    Name == "utimes") {
2379           if (FTy->getNumParams() != 2 ||
2380               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)) ||
2381               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
2382             continue;
2383           setDoesNotThrow(F);
2384           setDoesNotCapture(F, 1);
2385           setDoesNotCapture(F, 2);
2386         }
2387         break;
2388       case 'p':
2389         if (Name == "putc") {
2390           if (FTy->getNumParams() != 2 ||
2391               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
2392             continue;
2393           setDoesNotThrow(F);
2394           setDoesNotCapture(F, 2);
2395         } else if (Name == "puts" ||
2396                    Name == "printf" ||
2397                    Name == "perror") {
2398           if (FTy->getNumParams() != 1 ||
2399               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)))
2400             continue;
2401           setDoesNotThrow(F);
2402           setDoesNotCapture(F, 1);
2403         } else if (Name == "pread" ||
2404                    Name == "pwrite") {
2405           if (FTy->getNumParams() != 4 ||
2406               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
2407             continue;
2408           // May throw; these are valid pthread cancellation points.
2409           setDoesNotCapture(F, 2);
2410         } else if (Name == "putchar") {
2411           setDoesNotThrow(F);
2412         } else if (Name == "popen") {
2413           if (FTy->getNumParams() != 2 ||
2414               !isa<PointerType>(FTy->getReturnType()) ||
2415               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)) ||
2416               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
2417             continue;
2418           setDoesNotThrow(F);
2419           setDoesNotAlias(F, 0);
2420           setDoesNotCapture(F, 1);
2421           setDoesNotCapture(F, 2);
2422         } else if (Name == "pclose") {
2423           if (FTy->getNumParams() != 1 ||
2424               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)))
2425             continue;
2426           setDoesNotThrow(F);
2427           setDoesNotCapture(F, 1);
2428         }
2429         break;
2430       case 'v':
2431         if (Name == "vscanf") {
2432           if (FTy->getNumParams() != 2 ||
2433               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
2434             continue;
2435           setDoesNotThrow(F);
2436           setDoesNotCapture(F, 1);
2437         } else if (Name == "vsscanf" ||
2438                    Name == "vfscanf") {
2439           if (FTy->getNumParams() != 3 ||
2440               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)) ||
2441               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(2)))
2442             continue;
2443           setDoesNotThrow(F);
2444           setDoesNotCapture(F, 1);
2445           setDoesNotCapture(F, 2);
2446         } else if (Name == "valloc") {
2447           if (!isa<PointerType>(FTy->getReturnType()))
2448             continue;
2449           setDoesNotThrow(F);
2450           setDoesNotAlias(F, 0);
2451         } else if (Name == "vprintf") {
2452           if (FTy->getNumParams() != 2 ||
2453               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)))
2454             continue;
2455           setDoesNotThrow(F);
2456           setDoesNotCapture(F, 1);
2457         } else if (Name == "vfprintf" ||
2458                    Name == "vsprintf") {
2459           if (FTy->getNumParams() != 3 ||
2460               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)) ||
2461               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
2462             continue;
2463           setDoesNotThrow(F);
2464           setDoesNotCapture(F, 1);
2465           setDoesNotCapture(F, 2);
2466         } else if (Name == "vsnprintf") {
2467           if (FTy->getNumParams() != 4 ||
2468               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)) ||
2469               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(2)))
2470             continue;
2471           setDoesNotThrow(F);
2472           setDoesNotCapture(F, 1);
2473           setDoesNotCapture(F, 3);
2474         }
2475         break;
2476       case 'o':
2477         if (Name == "open") {
2478           if (FTy->getNumParams() < 2 ||
2479               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)))
2480             continue;
2481           // May throw; "open" is a valid pthread cancellation point.
2482           setDoesNotCapture(F, 1);
2483         } else if (Name == "opendir") {
2484           if (FTy->getNumParams() != 1 ||
2485               !isa<PointerType>(FTy->getReturnType()) ||
2486               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)))
2487             continue;
2488           setDoesNotThrow(F);
2489           setDoesNotAlias(F, 0);
2490           setDoesNotCapture(F, 1);
2491         }
2492         break;
2493       case 't':
2494         if (Name == "tmpfile") {
2495           if (!isa<PointerType>(FTy->getReturnType()))
2496             continue;
2497           setDoesNotThrow(F);
2498           setDoesNotAlias(F, 0);
2499         } else if (Name == "times") {
2500           if (FTy->getNumParams() != 1 ||
2501               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)))
2502             continue;
2503           setDoesNotThrow(F);
2504           setDoesNotCapture(F, 1);
2505         }
2506         break;
2507       case 'h':
2508         if (Name == "htonl" ||
2509             Name == "htons") {
2510           setDoesNotThrow(F);
2511           setDoesNotAccessMemory(F);
2512         }
2513         break;
2514       case 'n':
2515         if (Name == "ntohl" ||
2516             Name == "ntohs") {
2517           setDoesNotThrow(F);
2518           setDoesNotAccessMemory(F);
2519         }
2520         break;
2521       case 'l':
2522         if (Name == "lstat") {
2523           if (FTy->getNumParams() != 2 ||
2524               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)) ||
2525               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
2526             continue;
2527           setDoesNotThrow(F);
2528           setDoesNotCapture(F, 1);
2529           setDoesNotCapture(F, 2);
2530         } else if (Name == "lchown") {
2531           if (FTy->getNumParams() != 3 ||
2532               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)))
2533             continue;
2534           setDoesNotThrow(F);
2535           setDoesNotCapture(F, 1);
2536         }
2537         break;
2538       case 'q':
2539         if (Name == "qsort") {
2540           if (FTy->getNumParams() != 4 ||
2541               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(3)))
2542             continue;
2543           // May throw; places call through function pointer.
2544           setDoesNotCapture(F, 4);
2545         }
2546         break;
2547       case '_':
2548         if (Name == "__strdup" ||
2549             Name == "__strndup") {
2550           if (FTy->getNumParams() < 1 ||
2551               !isa<PointerType>(FTy->getReturnType()) ||
2552               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)))
2553             continue;
2554           setDoesNotThrow(F);
2555           setDoesNotAlias(F, 0);
2556           setDoesNotCapture(F, 1);
2557         } else if (Name == "__strtok_r") {
2558           if (FTy->getNumParams() != 3 ||
2559               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
2560             continue;
2561           setDoesNotThrow(F);
2562           setDoesNotCapture(F, 2);
2563         } else if (Name == "_IO_getc") {
2564           if (FTy->getNumParams() != 1 ||
2565               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)))
2566             continue;
2567           setDoesNotThrow(F);
2568           setDoesNotCapture(F, 1);
2569         } else if (Name == "_IO_putc") {
2570           if (FTy->getNumParams() != 2 ||
2571               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
2572             continue;
2573           setDoesNotThrow(F);
2574           setDoesNotCapture(F, 2);
2575         }
2576         break;
2577       case 1:
2578         if (Name == "\1__isoc99_scanf") {
2579           if (FTy->getNumParams() < 1 ||
2580               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)))
2581             continue;
2582           setDoesNotThrow(F);
2583           setDoesNotCapture(F, 1);
2584         } else if (Name == "\1stat64" ||
2585                    Name == "\1lstat64" ||
2586                    Name == "\1statvfs64" ||
2587                    Name == "\1__isoc99_sscanf") {
2588           if (FTy->getNumParams() < 1 ||
2589               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)) ||
2590               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
2591             continue;
2592           setDoesNotThrow(F);
2593           setDoesNotCapture(F, 1);
2594           setDoesNotCapture(F, 2);
2595         } else if (Name == "\1fopen64") {
2596           if (FTy->getNumParams() != 2 ||
2597               !isa<PointerType>(FTy->getReturnType()) ||
2598               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)) ||
2599               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
2600             continue;
2601           setDoesNotThrow(F);
2602           setDoesNotAlias(F, 0);
2603           setDoesNotCapture(F, 1);
2604           setDoesNotCapture(F, 2);
2605         } else if (Name == "\1fseeko64" ||
2606                    Name == "\1ftello64") {
2607           if (FTy->getNumParams() == 0 ||
2608               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)))
2609             continue;
2610           setDoesNotThrow(F);
2611           setDoesNotCapture(F, 1);
2612         } else if (Name == "\1tmpfile64") {
2613           if (!isa<PointerType>(FTy->getReturnType()))
2614             continue;
2615           setDoesNotThrow(F);
2616           setDoesNotAlias(F, 0);
2617         } else if (Name == "\1fstat64" ||
2618                    Name == "\1fstatvfs64") {
2619           if (FTy->getNumParams() != 2 ||
2620               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
2621             continue;
2622           setDoesNotThrow(F);
2623           setDoesNotCapture(F, 2);
2624         } else if (Name == "\1open64") {
2625           if (FTy->getNumParams() < 2 ||
2626               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)))
2627             continue;
2628           // May throw; "open" is a valid pthread cancellation point.
2629           setDoesNotCapture(F, 1);
2630         }
2631         break;
2632     }
2633   }
2634   return Modified;
2635 }
2636
2637 // TODO:
2638 //   Additional cases that we need to add to this file:
2639 //
2640 // cbrt:
2641 //   * cbrt(expN(X))  -> expN(x/3)
2642 //   * cbrt(sqrt(x))  -> pow(x,1/6)
2643 //   * cbrt(sqrt(x))  -> pow(x,1/9)
2644 //
2645 // cos, cosf, cosl:
2646 //   * cos(-x)  -> cos(x)
2647 //
2648 // exp, expf, expl:
2649 //   * exp(log(x))  -> x
2650 //
2651 // log, logf, logl:
2652 //   * log(exp(x))   -> x
2653 //   * log(x**y)     -> y*log(x)
2654 //   * log(exp(y))   -> y*log(e)
2655 //   * log(exp2(y))  -> y*log(2)
2656 //   * log(exp10(y)) -> y*log(10)
2657 //   * log(sqrt(x))  -> 0.5*log(x)
2658 //   * log(pow(x,y)) -> y*log(x)
2659 //
2660 // lround, lroundf, lroundl:
2661 //   * lround(cnst) -> cnst'
2662 //
2663 // pow, powf, powl:
2664 //   * pow(exp(x),y)  -> exp(x*y)
2665 //   * pow(sqrt(x),y) -> pow(x,y*0.5)
2666 //   * pow(pow(x,y),z)-> pow(x,y*z)
2667 //
2668 // puts:
2669 //   * puts("") -> putchar("\n")
2670 //
2671 // round, roundf, roundl:
2672 //   * round(cnst) -> cnst'
2673 //
2674 // signbit:
2675 //   * signbit(cnst) -> cnst'
2676 //   * signbit(nncst) -> 0 (if pstv is a non-negative constant)
2677 //
2678 // sqrt, sqrtf, sqrtl:
2679 //   * sqrt(expN(x))  -> expN(x*0.5)
2680 //   * sqrt(Nroot(x)) -> pow(x,1/(2*N))
2681 //   * sqrt(pow(x,y)) -> pow(|x|,y*0.5)
2682 //
2683 // stpcpy:
2684 //   * stpcpy(str, "literal") ->
2685 //           llvm.memcpy(str,"literal",strlen("literal")+1,1)
2686 // strrchr:
2687 //   * strrchr(s,c) -> reverse_offset_of_in(c,s)
2688 //      (if c is a constant integer and s is a constant string)
2689 //   * strrchr(s1,0) -> strchr(s1,0)
2690 //
2691 // strpbrk:
2692 //   * strpbrk(s,a) -> offset_in_for(s,a)
2693 //      (if s and a are both constant strings)
2694 //   * strpbrk(s,"") -> 0
2695 //   * strpbrk(s,a) -> strchr(s,a[0]) (if a is constant string of length 1)
2696 //
2697 // strspn, strcspn:
2698 //   * strspn(s,a)   -> const_int (if both args are constant)
2699 //   * strspn("",a)  -> 0
2700 //   * strspn(s,"")  -> 0
2701 //   * strcspn(s,a)  -> const_int (if both args are constant)
2702 //   * strcspn("",a) -> 0
2703 //   * strcspn(s,"") -> strlen(a)
2704 //
2705 // tan, tanf, tanl:
2706 //   * tan(atan(x)) -> x
2707 //
2708 // trunc, truncf, truncl:
2709 //   * trunc(cnst) -> cnst'
2710 //
2711 //