move a massive amount of code out into its own helper function
[oota-llvm.git] / 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/Transforms/Utils/BuildLibCalls.h"
21 #include "llvm/Intrinsics.h"
22 #include "llvm/LLVMContext.h"
23 #include "llvm/Module.h"
24 #include "llvm/Pass.h"
25 #include "llvm/Support/IRBuilder.h"
26 #include "llvm/Analysis/ValueTracking.h"
27 #include "llvm/Target/TargetData.h"
28 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
29 #include "llvm/ADT/StringMap.h"
30 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
31 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
32 #include "llvm/Support/Debug.h"
33 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
34 #include "llvm/Config/config.h"
35 using namespace llvm;
36
37 STATISTIC(NumSimplified, "Number of library calls simplified");
38 STATISTIC(NumAnnotated, "Number of attributes added to library functions");
39
40 //===----------------------------------------------------------------------===//
41 // Optimizer Base Class
42 //===----------------------------------------------------------------------===//
43
44 /// This class is the abstract base class for the set of optimizations that
45 /// corresponds to one library call.
46 namespace {
47 class LibCallOptimization {
48 protected:
49   Function *Caller;
50   const TargetData *TD;
51   LLVMContext* Context;
52 public:
53   LibCallOptimization() { }
54   virtual ~LibCallOptimization() {}
55
56   /// CallOptimizer - This pure virtual method is implemented by base classes to
57   /// do various optimizations.  If this returns null then no transformation was
58   /// performed.  If it returns CI, then it transformed the call and CI is to be
59   /// deleted.  If it returns something else, replace CI with the new value and
60   /// delete CI.
61   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B)
62     =0;
63
64   Value *OptimizeCall(CallInst *CI, const TargetData *TD, IRBuilder<> &B) {
65     Caller = CI->getParent()->getParent();
66     this->TD = TD;
67     if (CI->getCalledFunction())
68       Context = &CI->getCalledFunction()->getContext();
69
70     // We never change the calling convention.
71     if (CI->getCallingConv() != llvm::CallingConv::C)
72       return NULL;
73
74     return CallOptimizer(CI->getCalledFunction(), CI, B);
75   }
76 };
77 } // End anonymous namespace.
78
79
80 //===----------------------------------------------------------------------===//
81 // Helper Functions
82 //===----------------------------------------------------------------------===//
83
84 /// IsOnlyUsedInZeroEqualityComparison - Return true if it only matters that the
85 /// value is equal or not-equal to zero.
86 static bool IsOnlyUsedInZeroEqualityComparison(Value *V) {
87   for (Value::use_iterator UI = V->use_begin(), E = V->use_end();
88        UI != E; ++UI) {
89     if (ICmpInst *IC = dyn_cast<ICmpInst>(*UI))
90       if (IC->isEquality())
91         if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(IC->getOperand(1)))
92           if (C->isNullValue())
93             continue;
94     // Unknown instruction.
95     return false;
96   }
97   return true;
98 }
99
100 /// IsOnlyUsedInEqualityComparison - Return true if it is only used in equality
101 /// comparisons with With.
102 static bool IsOnlyUsedInEqualityComparison(Value *V, Value *With) {
103   for (Value::use_iterator UI = V->use_begin(), E = V->use_end();
104        UI != E; ++UI) {
105     if (ICmpInst *IC = dyn_cast<ICmpInst>(*UI))
106       if (IC->isEquality() && IC->getOperand(1) == With)
107         continue;
108     // Unknown instruction.
109     return false;
110   }
111   return true;
112 }
113
114 //===----------------------------------------------------------------------===//
115 // String and Memory LibCall Optimizations
116 //===----------------------------------------------------------------------===//
117
118 //===---------------------------------------===//
119 // 'strcat' Optimizations
120 namespace {
121 struct StrCatOpt : public LibCallOptimization {
122   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
123     // Verify the "strcat" function prototype.
124     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
125     if (FT->getNumParams() != 2 ||
126         FT->getReturnType() != B.getInt8PtrTy() ||
127         FT->getParamType(0) != FT->getReturnType() ||
128         FT->getParamType(1) != FT->getReturnType())
129       return 0;
130
131     // Extract some information from the instruction
132     Value *Dst = CI->getArgOperand(0);
133     Value *Src = CI->getArgOperand(1);
134
135     // See if we can get the length of the input string.
136     uint64_t Len = GetStringLength(Src);
137     if (Len == 0) return 0;
138     --Len;  // Unbias length.
139
140     // Handle the simple, do-nothing case: strcat(x, "") -> x
141     if (Len == 0)
142       return Dst;
143
144     // These optimizations require TargetData.
145     if (!TD) return 0;
146
147     EmitStrLenMemCpy(Src, Dst, Len, B);
148     return Dst;
149   }
150
151   void EmitStrLenMemCpy(Value *Src, Value *Dst, uint64_t Len, IRBuilder<> &B) {
152     // We need to find the end of the destination string.  That's where the
153     // memory is to be moved to. We just generate a call to strlen.
154     Value *DstLen = EmitStrLen(Dst, B, TD);
155
156     // Now that we have the destination's length, we must index into the
157     // destination's pointer to get the actual memcpy destination (end of
158     // the string .. we're concatenating).
159     Value *CpyDst = B.CreateGEP(Dst, DstLen, "endptr");
160
161     // We have enough information to now generate the memcpy call to do the
162     // concatenation for us.  Make a memcpy to copy the nul byte with align = 1.
163     B.CreateMemCpy(CpyDst, Src,
164                    ConstantInt::get(TD->getIntPtrType(*Context), Len + 1), 1);
165   }
166 };
167
168 //===---------------------------------------===//
169 // 'strncat' Optimizations
170
171 struct StrNCatOpt : public StrCatOpt {
172   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
173     // Verify the "strncat" function prototype.
174     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
175     if (FT->getNumParams() != 3 ||
176         FT->getReturnType() != B.getInt8PtrTy() ||
177         FT->getParamType(0) != FT->getReturnType() ||
178         FT->getParamType(1) != FT->getReturnType() ||
179         !FT->getParamType(2)->isIntegerTy())
180       return 0;
181
182     // Extract some information from the instruction
183     Value *Dst = CI->getArgOperand(0);
184     Value *Src = CI->getArgOperand(1);
185     uint64_t Len;
186
187     // We don't do anything if length is not constant
188     if (ConstantInt *LengthArg = dyn_cast<ConstantInt>(CI->getArgOperand(2)))
189       Len = LengthArg->getZExtValue();
190     else
191       return 0;
192
193     // See if we can get the length of the input string.
194     uint64_t SrcLen = GetStringLength(Src);
195     if (SrcLen == 0) return 0;
196     --SrcLen;  // Unbias length.
197
198     // Handle the simple, do-nothing cases:
199     // strncat(x, "", c) -> x
200     // strncat(x,  c, 0) -> x
201     if (SrcLen == 0 || Len == 0) return Dst;
202
203     // These optimizations require TargetData.
204     if (!TD) return 0;
205
206     // We don't optimize this case
207     if (Len < SrcLen) return 0;
208
209     // strncat(x, s, c) -> strcat(x, s)
210     // s is constant so the strcat can be optimized further
211     EmitStrLenMemCpy(Src, Dst, SrcLen, B);
212     return Dst;
213   }
214 };
215
216 //===---------------------------------------===//
217 // 'strchr' Optimizations
218
219 struct StrChrOpt : public LibCallOptimization {
220   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
221     // Verify the "strchr" function prototype.
222     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
223     if (FT->getNumParams() != 2 ||
224         FT->getReturnType() != B.getInt8PtrTy() ||
225         FT->getParamType(0) != FT->getReturnType() ||
226         !FT->getParamType(1)->isIntegerTy(32))
227       return 0;
228
229     Value *SrcStr = CI->getArgOperand(0);
230
231     // If the second operand is non-constant, see if we can compute the length
232     // of the input string and turn this into memchr.
233     ConstantInt *CharC = dyn_cast<ConstantInt>(CI->getArgOperand(1));
234     if (CharC == 0) {
235       // These optimizations require TargetData.
236       if (!TD) return 0;
237
238       uint64_t Len = GetStringLength(SrcStr);
239       if (Len == 0 || !FT->getParamType(1)->isIntegerTy(32))// memchr needs i32.
240         return 0;
241
242       return EmitMemChr(SrcStr, CI->getArgOperand(1), // include nul.
243                         ConstantInt::get(TD->getIntPtrType(*Context), Len),
244                         B, TD);
245     }
246
247     // Otherwise, the character is a constant, see if the first argument is
248     // a string literal.  If so, we can constant fold.
249     std::string Str;
250     if (!GetConstantStringInfo(SrcStr, Str))
251       return 0;
252
253     // strchr can find the nul character.
254     Str += '\0';
255
256     // Compute the offset.
257     size_t I = Str.find(CharC->getSExtValue());
258     if (I == std::string::npos) // Didn't find the char.  strchr returns null.
259       return Constant::getNullValue(CI->getType());
260
261     // strchr(s+n,c)  -> gep(s+n+i,c)
262     return B.CreateGEP(SrcStr, B.getInt64(I), "strchr");
263   }
264 };
265
266 //===---------------------------------------===//
267 // 'strrchr' Optimizations
268
269 struct StrRChrOpt : public LibCallOptimization {
270   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
271     // Verify the "strrchr" function prototype.
272     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
273     if (FT->getNumParams() != 2 ||
274         FT->getReturnType() != B.getInt8PtrTy() ||
275         FT->getParamType(0) != FT->getReturnType() ||
276         !FT->getParamType(1)->isIntegerTy(32))
277       return 0;
278
279     Value *SrcStr = CI->getArgOperand(0);
280     ConstantInt *CharC = dyn_cast<ConstantInt>(CI->getArgOperand(1));
281
282     // Cannot fold anything if we're not looking for a constant.
283     if (!CharC)
284       return 0;
285
286     std::string Str;
287     if (!GetConstantStringInfo(SrcStr, Str)) {
288       // strrchr(s, 0) -> strchr(s, 0)
289       if (TD && CharC->isZero())
290         return EmitStrChr(SrcStr, '\0', B, TD);
291       return 0;
292     }
293
294     // strrchr can find the nul character.
295     Str += '\0';
296
297     // Compute the offset.
298     size_t I = Str.rfind(CharC->getSExtValue());
299     if (I == std::string::npos) // Didn't find the char. Return null.
300       return Constant::getNullValue(CI->getType());
301
302     // strrchr(s+n,c) -> gep(s+n+i,c)
303     return B.CreateGEP(SrcStr, B.getInt64(I), "strrchr");
304   }
305 };
306
307 //===---------------------------------------===//
308 // 'strcmp' Optimizations
309
310 struct StrCmpOpt : public LibCallOptimization {
311   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
312     // Verify the "strcmp" function prototype.
313     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
314     if (FT->getNumParams() != 2 ||
315         !FT->getReturnType()->isIntegerTy(32) ||
316         FT->getParamType(0) != FT->getParamType(1) ||
317         FT->getParamType(0) != B.getInt8PtrTy())
318       return 0;
319
320     Value *Str1P = CI->getArgOperand(0), *Str2P = CI->getArgOperand(1);
321     if (Str1P == Str2P)      // strcmp(x,x)  -> 0
322       return ConstantInt::get(CI->getType(), 0);
323
324     std::string Str1, Str2;
325     bool HasStr1 = GetConstantStringInfo(Str1P, Str1);
326     bool HasStr2 = GetConstantStringInfo(Str2P, Str2);
327
328     if (HasStr1 && Str1.empty()) // strcmp("", x) -> *x
329       return B.CreateZExt(B.CreateLoad(Str2P, "strcmpload"), CI->getType());
330
331     if (HasStr2 && Str2.empty()) // strcmp(x,"") -> *x
332       return B.CreateZExt(B.CreateLoad(Str1P, "strcmpload"), CI->getType());
333
334     // strcmp(x, y)  -> cnst  (if both x and y are constant strings)
335     if (HasStr1 && HasStr2)
336       return ConstantInt::get(CI->getType(),
337                                      strcmp(Str1.c_str(),Str2.c_str()));
338
339     // strcmp(P, "x") -> memcmp(P, "x", 2)
340     uint64_t Len1 = GetStringLength(Str1P);
341     uint64_t Len2 = GetStringLength(Str2P);
342     if (Len1 && Len2) {
343       // These optimizations require TargetData.
344       if (!TD) return 0;
345
346       return EmitMemCmp(Str1P, Str2P,
347                         ConstantInt::get(TD->getIntPtrType(*Context),
348                         std::min(Len1, Len2)), B, TD);
349     }
350
351     return 0;
352   }
353 };
354
355 //===---------------------------------------===//
356 // 'strncmp' Optimizations
357
358 struct StrNCmpOpt : public LibCallOptimization {
359   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
360     // Verify the "strncmp" function prototype.
361     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
362     if (FT->getNumParams() != 3 ||
363         !FT->getReturnType()->isIntegerTy(32) ||
364         FT->getParamType(0) != FT->getParamType(1) ||
365         FT->getParamType(0) != B.getInt8PtrTy() ||
366         !FT->getParamType(2)->isIntegerTy())
367       return 0;
368
369     Value *Str1P = CI->getArgOperand(0), *Str2P = CI->getArgOperand(1);
370     if (Str1P == Str2P)      // strncmp(x,x,n)  -> 0
371       return ConstantInt::get(CI->getType(), 0);
372
373     // Get the length argument if it is constant.
374     uint64_t Length;
375     if (ConstantInt *LengthArg = dyn_cast<ConstantInt>(CI->getArgOperand(2)))
376       Length = LengthArg->getZExtValue();
377     else
378       return 0;
379
380     if (Length == 0) // strncmp(x,y,0)   -> 0
381       return ConstantInt::get(CI->getType(), 0);
382
383     if (TD && Length == 1) // strncmp(x,y,1) -> memcmp(x,y,1)
384       return EmitMemCmp(Str1P, Str2P, CI->getArgOperand(2), B, TD);
385
386     std::string Str1, Str2;
387     bool HasStr1 = GetConstantStringInfo(Str1P, Str1);
388     bool HasStr2 = GetConstantStringInfo(Str2P, Str2);
389
390     if (HasStr1 && Str1.empty())  // strncmp("", x, n) -> *x
391       return B.CreateZExt(B.CreateLoad(Str2P, "strcmpload"), CI->getType());
392
393     if (HasStr2 && Str2.empty())  // strncmp(x, "", n) -> *x
394       return B.CreateZExt(B.CreateLoad(Str1P, "strcmpload"), CI->getType());
395
396     // strncmp(x, y)  -> cnst  (if both x and y are constant strings)
397     if (HasStr1 && HasStr2)
398       return ConstantInt::get(CI->getType(),
399                               strncmp(Str1.c_str(), Str2.c_str(), Length));
400     return 0;
401   }
402 };
403
404
405 //===---------------------------------------===//
406 // 'strcpy' Optimizations
407
408 struct StrCpyOpt : public LibCallOptimization {
409   bool OptChkCall;  // True if it's optimizing a __strcpy_chk libcall.
410
411   StrCpyOpt(bool c) : OptChkCall(c) {}
412
413   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
414     // Verify the "strcpy" function prototype.
415     unsigned NumParams = OptChkCall ? 3 : 2;
416     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
417     if (FT->getNumParams() != NumParams ||
418         FT->getReturnType() != FT->getParamType(0) ||
419         FT->getParamType(0) != FT->getParamType(1) ||
420         FT->getParamType(0) != B.getInt8PtrTy())
421       return 0;
422
423     Value *Dst = CI->getArgOperand(0), *Src = CI->getArgOperand(1);
424     if (Dst == Src)      // strcpy(x,x)  -> x
425       return Src;
426
427     // These optimizations require TargetData.
428     if (!TD) return 0;
429
430     // See if we can get the length of the input string.
431     uint64_t Len = GetStringLength(Src);
432     if (Len == 0) return 0;
433
434     // We have enough information to now generate the memcpy call to do the
435     // concatenation for us.  Make a memcpy to copy the nul byte with align = 1.
436     if (OptChkCall)
437       EmitMemCpyChk(Dst, Src,
438                     ConstantInt::get(TD->getIntPtrType(*Context), Len),
439                     CI->getArgOperand(2), B, TD);
440     else
441       B.CreateMemCpy(Dst, Src,
442                      ConstantInt::get(TD->getIntPtrType(*Context), Len), 1);
443     return Dst;
444   }
445 };
446
447 //===---------------------------------------===//
448 // 'strncpy' Optimizations
449
450 struct StrNCpyOpt : public LibCallOptimization {
451   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
452     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
453     if (FT->getNumParams() != 3 || FT->getReturnType() != FT->getParamType(0) ||
454         FT->getParamType(0) != FT->getParamType(1) ||
455         FT->getParamType(0) != B.getInt8PtrTy() ||
456         !FT->getParamType(2)->isIntegerTy())
457       return 0;
458
459     Value *Dst = CI->getArgOperand(0);
460     Value *Src = CI->getArgOperand(1);
461     Value *LenOp = CI->getArgOperand(2);
462
463     // See if we can get the length of the input string.
464     uint64_t SrcLen = GetStringLength(Src);
465     if (SrcLen == 0) return 0;
466     --SrcLen;
467
468     if (SrcLen == 0) {
469       // strncpy(x, "", y) -> memset(x, '\0', y, 1)
470       B.CreateMemSet(Dst, B.getInt8('\0'), LenOp, 1);
471       return Dst;
472     }
473
474     uint64_t Len;
475     if (ConstantInt *LengthArg = dyn_cast<ConstantInt>(LenOp))
476       Len = LengthArg->getZExtValue();
477     else
478       return 0;
479
480     if (Len == 0) return Dst; // strncpy(x, y, 0) -> x
481
482     // These optimizations require TargetData.
483     if (!TD) return 0;
484
485     // Let strncpy handle the zero padding
486     if (Len > SrcLen+1) return 0;
487
488     // strncpy(x, s, c) -> memcpy(x, s, c, 1) [s and c are constant]
489     B.CreateMemCpy(Dst, Src,
490                    ConstantInt::get(TD->getIntPtrType(*Context), Len), 1);
491
492     return Dst;
493   }
494 };
495
496 //===---------------------------------------===//
497 // 'strlen' Optimizations
498
499 struct StrLenOpt : public LibCallOptimization {
500   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
501     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
502     if (FT->getNumParams() != 1 ||
503         FT->getParamType(0) != B.getInt8PtrTy() ||
504         !FT->getReturnType()->isIntegerTy())
505       return 0;
506
507     Value *Src = CI->getArgOperand(0);
508
509     // Constant folding: strlen("xyz") -> 3
510     if (uint64_t Len = GetStringLength(Src))
511       return ConstantInt::get(CI->getType(), Len-1);
512
513     // strlen(x) != 0 --> *x != 0
514     // strlen(x) == 0 --> *x == 0
515     if (IsOnlyUsedInZeroEqualityComparison(CI))
516       return B.CreateZExt(B.CreateLoad(Src, "strlenfirst"), CI->getType());
517     return 0;
518   }
519 };
520
521
522 //===---------------------------------------===//
523 // 'strpbrk' Optimizations
524
525 struct StrPBrkOpt : public LibCallOptimization {
526   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
527     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
528     if (FT->getNumParams() != 2 ||
529         FT->getParamType(0) != B.getInt8PtrTy() ||
530         FT->getParamType(1) != FT->getParamType(0) ||
531         FT->getReturnType() != FT->getParamType(0))
532       return 0;
533
534     std::string S1, S2;
535     bool HasS1 = GetConstantStringInfo(CI->getArgOperand(0), S1);
536     bool HasS2 = GetConstantStringInfo(CI->getArgOperand(1), S2);
537
538     // strpbrk(s, "") -> NULL
539     // strpbrk("", s) -> NULL
540     if ((HasS1 && S1.empty()) || (HasS2 && S2.empty()))
541       return Constant::getNullValue(CI->getType());
542
543     // Constant folding.
544     if (HasS1 && HasS2) {
545       size_t I = S1.find_first_of(S2);
546       if (I == std::string::npos) // No match.
547         return Constant::getNullValue(CI->getType());
548
549       return B.CreateGEP(CI->getArgOperand(0), B.getInt64(I), "strpbrk");
550     }
551
552     // strpbrk(s, "a") -> strchr(s, 'a')
553     if (TD && HasS2 && S2.size() == 1)
554       return EmitStrChr(CI->getArgOperand(0), S2[0], B, TD);
555
556     return 0;
557   }
558 };
559
560 //===---------------------------------------===//
561 // 'strto*' Optimizations.  This handles strtol, strtod, strtof, strtoul, etc.
562
563 struct StrToOpt : public LibCallOptimization {
564   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
565     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
566     if ((FT->getNumParams() != 2 && FT->getNumParams() != 3) ||
567         !FT->getParamType(0)->isPointerTy() ||
568         !FT->getParamType(1)->isPointerTy())
569       return 0;
570
571     Value *EndPtr = CI->getArgOperand(1);
572     if (isa<ConstantPointerNull>(EndPtr)) {
573       // With a null EndPtr, this function won't capture the main argument.
574       // It would be readonly too, except that it still may write to errno.
575       CI->addAttribute(1, Attribute::NoCapture);
576     }
577
578     return 0;
579   }
580 };
581
582 //===---------------------------------------===//
583 // 'strspn' Optimizations
584
585 struct StrSpnOpt : public LibCallOptimization {
586   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
587     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
588     if (FT->getNumParams() != 2 ||
589         FT->getParamType(0) != B.getInt8PtrTy() ||
590         FT->getParamType(1) != FT->getParamType(0) ||
591         !FT->getReturnType()->isIntegerTy())
592       return 0;
593
594     std::string S1, S2;
595     bool HasS1 = GetConstantStringInfo(CI->getArgOperand(0), S1);
596     bool HasS2 = GetConstantStringInfo(CI->getArgOperand(1), S2);
597
598     // strspn(s, "") -> 0
599     // strspn("", s) -> 0
600     if ((HasS1 && S1.empty()) || (HasS2 && S2.empty()))
601       return Constant::getNullValue(CI->getType());
602
603     // Constant folding.
604     if (HasS1 && HasS2)
605       return ConstantInt::get(CI->getType(), strspn(S1.c_str(), S2.c_str()));
606
607     return 0;
608   }
609 };
610
611 //===---------------------------------------===//
612 // 'strcspn' Optimizations
613
614 struct StrCSpnOpt : public LibCallOptimization {
615   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
616     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
617     if (FT->getNumParams() != 2 ||
618         FT->getParamType(0) != B.getInt8PtrTy() ||
619         FT->getParamType(1) != FT->getParamType(0) ||
620         !FT->getReturnType()->isIntegerTy())
621       return 0;
622
623     std::string S1, S2;
624     bool HasS1 = GetConstantStringInfo(CI->getArgOperand(0), S1);
625     bool HasS2 = GetConstantStringInfo(CI->getArgOperand(1), S2);
626
627     // strcspn("", s) -> 0
628     if (HasS1 && S1.empty())
629       return Constant::getNullValue(CI->getType());
630
631     // Constant folding.
632     if (HasS1 && HasS2)
633       return ConstantInt::get(CI->getType(), strcspn(S1.c_str(), S2.c_str()));
634
635     // strcspn(s, "") -> strlen(s)
636     if (TD && HasS2 && S2.empty())
637       return EmitStrLen(CI->getArgOperand(0), B, TD);
638
639     return 0;
640   }
641 };
642
643 //===---------------------------------------===//
644 // 'strstr' Optimizations
645
646 struct StrStrOpt : public LibCallOptimization {
647   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
648     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
649     if (FT->getNumParams() != 2 ||
650         !FT->getParamType(0)->isPointerTy() ||
651         !FT->getParamType(1)->isPointerTy() ||
652         !FT->getReturnType()->isPointerTy())
653       return 0;
654
655     // fold strstr(x, x) -> x.
656     if (CI->getArgOperand(0) == CI->getArgOperand(1))
657       return B.CreateBitCast(CI->getArgOperand(0), CI->getType());
658
659     // fold strstr(a, b) == a -> strncmp(a, b, strlen(b)) == 0
660     if (TD && IsOnlyUsedInEqualityComparison(CI, CI->getArgOperand(0))) {
661       Value *StrLen = EmitStrLen(CI->getArgOperand(1), B, TD);
662       Value *StrNCmp = EmitStrNCmp(CI->getArgOperand(0), CI->getArgOperand(1),
663                                    StrLen, B, TD);
664       for (Value::use_iterator UI = CI->use_begin(), UE = CI->use_end();
665            UI != UE; ) {
666         ICmpInst *Old = cast<ICmpInst>(*UI++);
667         Value *Cmp = B.CreateICmp(Old->getPredicate(), StrNCmp,
668                                   ConstantInt::getNullValue(StrNCmp->getType()),
669                                   "cmp");
670         Old->replaceAllUsesWith(Cmp);
671         Old->eraseFromParent();
672       }
673       return CI;
674     }
675
676     // See if either input string is a constant string.
677     std::string SearchStr, ToFindStr;
678     bool HasStr1 = GetConstantStringInfo(CI->getArgOperand(0), SearchStr);
679     bool HasStr2 = GetConstantStringInfo(CI->getArgOperand(1), ToFindStr);
680
681     // fold strstr(x, "") -> x.
682     if (HasStr2 && ToFindStr.empty())
683       return B.CreateBitCast(CI->getArgOperand(0), CI->getType());
684
685     // If both strings are known, constant fold it.
686     if (HasStr1 && HasStr2) {
687       std::string::size_type Offset = SearchStr.find(ToFindStr);
688
689       if (Offset == std::string::npos) // strstr("foo", "bar") -> null
690         return Constant::getNullValue(CI->getType());
691
692       // strstr("abcd", "bc") -> gep((char*)"abcd", 1)
693       Value *Result = CastToCStr(CI->getArgOperand(0), B);
694       Result = B.CreateConstInBoundsGEP1_64(Result, Offset, "strstr");
695       return B.CreateBitCast(Result, CI->getType());
696     }
697
698     // fold strstr(x, "y") -> strchr(x, 'y').
699     if (HasStr2 && ToFindStr.size() == 1)
700       return B.CreateBitCast(EmitStrChr(CI->getArgOperand(0),
701                              ToFindStr[0], B, TD), CI->getType());
702     return 0;
703   }
704 };
705
706
707 //===---------------------------------------===//
708 // 'memcmp' Optimizations
709
710 struct MemCmpOpt : public LibCallOptimization {
711   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
712     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
713     if (FT->getNumParams() != 3 || !FT->getParamType(0)->isPointerTy() ||
714         !FT->getParamType(1)->isPointerTy() ||
715         !FT->getReturnType()->isIntegerTy(32))
716       return 0;
717
718     Value *LHS = CI->getArgOperand(0), *RHS = CI->getArgOperand(1);
719
720     if (LHS == RHS)  // memcmp(s,s,x) -> 0
721       return Constant::getNullValue(CI->getType());
722
723     // Make sure we have a constant length.
724     ConstantInt *LenC = dyn_cast<ConstantInt>(CI->getArgOperand(2));
725     if (!LenC) return 0;
726     uint64_t Len = LenC->getZExtValue();
727
728     if (Len == 0) // memcmp(s1,s2,0) -> 0
729       return Constant::getNullValue(CI->getType());
730
731     // memcmp(S1,S2,1) -> *(unsigned char*)LHS - *(unsigned char*)RHS
732     if (Len == 1) {
733       Value *LHSV = B.CreateZExt(B.CreateLoad(CastToCStr(LHS, B), "lhsc"),
734                                  CI->getType(), "lhsv");
735       Value *RHSV = B.CreateZExt(B.CreateLoad(CastToCStr(RHS, B), "rhsc"),
736                                  CI->getType(), "rhsv");
737       return B.CreateSub(LHSV, RHSV, "chardiff");
738     }
739
740     // Constant folding: memcmp(x, y, l) -> cnst (all arguments are constant)
741     std::string LHSStr, RHSStr;
742     if (GetConstantStringInfo(LHS, LHSStr) &&
743         GetConstantStringInfo(RHS, RHSStr)) {
744       // Make sure we're not reading out-of-bounds memory.
745       if (Len > LHSStr.length() || Len > RHSStr.length())
746         return 0;
747       uint64_t Ret = memcmp(LHSStr.data(), RHSStr.data(), Len);
748       return ConstantInt::get(CI->getType(), Ret);
749     }
750
751     return 0;
752   }
753 };
754
755 //===---------------------------------------===//
756 // 'memcpy' Optimizations
757
758 struct MemCpyOpt : public LibCallOptimization {
759   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
760     // These optimizations require TargetData.
761     if (!TD) return 0;
762
763     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
764     if (FT->getNumParams() != 3 || FT->getReturnType() != FT->getParamType(0) ||
765         !FT->getParamType(0)->isPointerTy() ||
766         !FT->getParamType(1)->isPointerTy() ||
767         FT->getParamType(2) != TD->getIntPtrType(*Context))
768       return 0;
769
770     // memcpy(x, y, n) -> llvm.memcpy(x, y, n, 1)
771     B.CreateMemCpy(CI->getArgOperand(0), CI->getArgOperand(1),
772                    CI->getArgOperand(2), 1);
773     return CI->getArgOperand(0);
774   }
775 };
776
777 //===---------------------------------------===//
778 // 'memmove' Optimizations
779
780 struct MemMoveOpt : public LibCallOptimization {
781   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
782     // These optimizations require TargetData.
783     if (!TD) return 0;
784
785     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
786     if (FT->getNumParams() != 3 || FT->getReturnType() != FT->getParamType(0) ||
787         !FT->getParamType(0)->isPointerTy() ||
788         !FT->getParamType(1)->isPointerTy() ||
789         FT->getParamType(2) != TD->getIntPtrType(*Context))
790       return 0;
791
792     // memmove(x, y, n) -> llvm.memmove(x, y, n, 1)
793     B.CreateMemMove(CI->getArgOperand(0), CI->getArgOperand(1),
794                     CI->getArgOperand(2), 1);
795     return CI->getArgOperand(0);
796   }
797 };
798
799 //===---------------------------------------===//
800 // 'memset' Optimizations
801
802 struct MemSetOpt : public LibCallOptimization {
803   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
804     // These optimizations require TargetData.
805     if (!TD) return 0;
806
807     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
808     if (FT->getNumParams() != 3 || FT->getReturnType() != FT->getParamType(0) ||
809         !FT->getParamType(0)->isPointerTy() ||
810         !FT->getParamType(1)->isIntegerTy() ||
811         FT->getParamType(2) != TD->getIntPtrType(*Context))
812       return 0;
813
814     // memset(p, v, n) -> llvm.memset(p, v, n, 1)
815     Value *Val = B.CreateIntCast(CI->getArgOperand(1), B.getInt8Ty(), false);
816     B.CreateMemSet(CI->getArgOperand(0), Val, CI->getArgOperand(2), 1);
817     return CI->getArgOperand(0);
818   }
819 };
820
821 //===----------------------------------------------------------------------===//
822 // Math Library Optimizations
823 //===----------------------------------------------------------------------===//
824
825 //===---------------------------------------===//
826 // 'pow*' Optimizations
827
828 struct PowOpt : public LibCallOptimization {
829   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
830     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
831     // Just make sure this has 2 arguments of the same FP type, which match the
832     // result type.
833     if (FT->getNumParams() != 2 || FT->getReturnType() != FT->getParamType(0) ||
834         FT->getParamType(0) != FT->getParamType(1) ||
835         !FT->getParamType(0)->isFloatingPointTy())
836       return 0;
837
838     Value *Op1 = CI->getArgOperand(0), *Op2 = CI->getArgOperand(1);
839     if (ConstantFP *Op1C = dyn_cast<ConstantFP>(Op1)) {
840       if (Op1C->isExactlyValue(1.0))  // pow(1.0, x) -> 1.0
841         return Op1C;
842       if (Op1C->isExactlyValue(2.0))  // pow(2.0, x) -> exp2(x)
843         return EmitUnaryFloatFnCall(Op2, "exp2", B, Callee->getAttributes());
844     }
845
846     ConstantFP *Op2C = dyn_cast<ConstantFP>(Op2);
847     if (Op2C == 0) return 0;
848
849     if (Op2C->getValueAPF().isZero())  // pow(x, 0.0) -> 1.0
850       return ConstantFP::get(CI->getType(), 1.0);
851
852     if (Op2C->isExactlyValue(0.5)) {
853       // Expand pow(x, 0.5) to (x == -infinity ? +infinity : fabs(sqrt(x))).
854       // This is faster than calling pow, and still handles negative zero
855       // and negative infinite correctly.
856       // TODO: In fast-math mode, this could be just sqrt(x).
857       // TODO: In finite-only mode, this could be just fabs(sqrt(x)).
858       Value *Inf = ConstantFP::getInfinity(CI->getType());
859       Value *NegInf = ConstantFP::getInfinity(CI->getType(), true);
860       Value *Sqrt = EmitUnaryFloatFnCall(Op1, "sqrt", B,
861                                          Callee->getAttributes());
862       Value *FAbs = EmitUnaryFloatFnCall(Sqrt, "fabs", B,
863                                          Callee->getAttributes());
864       Value *FCmp = B.CreateFCmpOEQ(Op1, NegInf, "tmp");
865       Value *Sel = B.CreateSelect(FCmp, Inf, FAbs, "tmp");
866       return Sel;
867     }
868
869     if (Op2C->isExactlyValue(1.0))  // pow(x, 1.0) -> x
870       return Op1;
871     if (Op2C->isExactlyValue(2.0))  // pow(x, 2.0) -> x*x
872       return B.CreateFMul(Op1, Op1, "pow2");
873     if (Op2C->isExactlyValue(-1.0)) // pow(x, -1.0) -> 1.0/x
874       return B.CreateFDiv(ConstantFP::get(CI->getType(), 1.0),
875                           Op1, "powrecip");
876     return 0;
877   }
878 };
879
880 //===---------------------------------------===//
881 // 'exp2' Optimizations
882
883 struct Exp2Opt : public LibCallOptimization {
884   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
885     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
886     // Just make sure this has 1 argument of FP type, which matches the
887     // result type.
888     if (FT->getNumParams() != 1 || FT->getReturnType() != FT->getParamType(0) ||
889         !FT->getParamType(0)->isFloatingPointTy())
890       return 0;
891
892     Value *Op = CI->getArgOperand(0);
893     // Turn exp2(sitofp(x)) -> ldexp(1.0, sext(x))  if sizeof(x) <= 32
894     // Turn exp2(uitofp(x)) -> ldexp(1.0, zext(x))  if sizeof(x) < 32
895     Value *LdExpArg = 0;
896     if (SIToFPInst *OpC = dyn_cast<SIToFPInst>(Op)) {
897       if (OpC->getOperand(0)->getType()->getPrimitiveSizeInBits() <= 32)
898         LdExpArg = B.CreateSExt(OpC->getOperand(0), B.getInt32Ty(), "tmp");
899     } else if (UIToFPInst *OpC = dyn_cast<UIToFPInst>(Op)) {
900       if (OpC->getOperand(0)->getType()->getPrimitiveSizeInBits() < 32)
901         LdExpArg = B.CreateZExt(OpC->getOperand(0), B.getInt32Ty(), "tmp");
902     }
903
904     if (LdExpArg) {
905       const char *Name;
906       if (Op->getType()->isFloatTy())
907         Name = "ldexpf";
908       else if (Op->getType()->isDoubleTy())
909         Name = "ldexp";
910       else
911         Name = "ldexpl";
912
913       Constant *One = ConstantFP::get(*Context, APFloat(1.0f));
914       if (!Op->getType()->isFloatTy())
915         One = ConstantExpr::getFPExtend(One, Op->getType());
916
917       Module *M = Caller->getParent();
918       Value *Callee = M->getOrInsertFunction(Name, Op->getType(),
919                                              Op->getType(),
920                                              B.getInt32Ty(), NULL);
921       CallInst *CI = B.CreateCall2(Callee, One, LdExpArg);
922       if (const Function *F = dyn_cast<Function>(Callee->stripPointerCasts()))
923         CI->setCallingConv(F->getCallingConv());
924
925       return CI;
926     }
927     return 0;
928   }
929 };
930
931 //===---------------------------------------===//
932 // Double -> Float Shrinking Optimizations for Unary Functions like 'floor'
933
934 struct UnaryDoubleFPOpt : public LibCallOptimization {
935   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
936     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
937     if (FT->getNumParams() != 1 || !FT->getReturnType()->isDoubleTy() ||
938         !FT->getParamType(0)->isDoubleTy())
939       return 0;
940
941     // If this is something like 'floor((double)floatval)', convert to floorf.
942     FPExtInst *Cast = dyn_cast<FPExtInst>(CI->getArgOperand(0));
943     if (Cast == 0 || !Cast->getOperand(0)->getType()->isFloatTy())
944       return 0;
945
946     // floor((double)floatval) -> (double)floorf(floatval)
947     Value *V = Cast->getOperand(0);
948     V = EmitUnaryFloatFnCall(V, Callee->getName().data(), B,
949                              Callee->getAttributes());
950     return B.CreateFPExt(V, B.getDoubleTy());
951   }
952 };
953
954 //===----------------------------------------------------------------------===//
955 // Integer Optimizations
956 //===----------------------------------------------------------------------===//
957
958 //===---------------------------------------===//
959 // 'ffs*' Optimizations
960
961 struct FFSOpt : public LibCallOptimization {
962   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
963     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
964     // Just make sure this has 2 arguments of the same FP type, which match the
965     // result type.
966     if (FT->getNumParams() != 1 ||
967         !FT->getReturnType()->isIntegerTy(32) ||
968         !FT->getParamType(0)->isIntegerTy())
969       return 0;
970
971     Value *Op = CI->getArgOperand(0);
972
973     // Constant fold.
974     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Op)) {
975       if (CI->getValue() == 0)  // ffs(0) -> 0.
976         return Constant::getNullValue(CI->getType());
977       // ffs(c) -> cttz(c)+1
978       return B.getInt32(CI->getValue().countTrailingZeros() + 1);
979     }
980
981     // ffs(x) -> x != 0 ? (i32)llvm.cttz(x)+1 : 0
982     const Type *ArgType = Op->getType();
983     Value *F = Intrinsic::getDeclaration(Callee->getParent(),
984                                          Intrinsic::cttz, &ArgType, 1);
985     Value *V = B.CreateCall(F, Op, "cttz");
986     V = B.CreateAdd(V, ConstantInt::get(V->getType(), 1), "tmp");
987     V = B.CreateIntCast(V, B.getInt32Ty(), false, "tmp");
988
989     Value *Cond = B.CreateICmpNE(Op, Constant::getNullValue(ArgType), "tmp");
990     return B.CreateSelect(Cond, V, B.getInt32(0));
991   }
992 };
993
994 //===---------------------------------------===//
995 // 'isdigit' Optimizations
996
997 struct IsDigitOpt : public LibCallOptimization {
998   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
999     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1000     // We require integer(i32)
1001     if (FT->getNumParams() != 1 || !FT->getReturnType()->isIntegerTy() ||
1002         !FT->getParamType(0)->isIntegerTy(32))
1003       return 0;
1004
1005     // isdigit(c) -> (c-'0') <u 10
1006     Value *Op = CI->getArgOperand(0);
1007     Op = B.CreateSub(Op, B.getInt32('0'), "isdigittmp");
1008     Op = B.CreateICmpULT(Op, B.getInt32(10), "isdigit");
1009     return B.CreateZExt(Op, CI->getType());
1010   }
1011 };
1012
1013 //===---------------------------------------===//
1014 // 'isascii' Optimizations
1015
1016 struct IsAsciiOpt : public LibCallOptimization {
1017   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1018     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1019     // We require integer(i32)
1020     if (FT->getNumParams() != 1 || !FT->getReturnType()->isIntegerTy() ||
1021         !FT->getParamType(0)->isIntegerTy(32))
1022       return 0;
1023
1024     // isascii(c) -> c <u 128
1025     Value *Op = CI->getArgOperand(0);
1026     Op = B.CreateICmpULT(Op, B.getInt32(128), "isascii");
1027     return B.CreateZExt(Op, CI->getType());
1028   }
1029 };
1030
1031 //===---------------------------------------===//
1032 // 'abs', 'labs', 'llabs' Optimizations
1033
1034 struct AbsOpt : public LibCallOptimization {
1035   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1036     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1037     // We require integer(integer) where the types agree.
1038     if (FT->getNumParams() != 1 || !FT->getReturnType()->isIntegerTy() ||
1039         FT->getParamType(0) != FT->getReturnType())
1040       return 0;
1041
1042     // abs(x) -> x >s -1 ? x : -x
1043     Value *Op = CI->getArgOperand(0);
1044     Value *Pos = B.CreateICmpSGT(Op, Constant::getAllOnesValue(Op->getType()),
1045                                  "ispos");
1046     Value *Neg = B.CreateNeg(Op, "neg");
1047     return B.CreateSelect(Pos, Op, Neg);
1048   }
1049 };
1050
1051
1052 //===---------------------------------------===//
1053 // 'toascii' Optimizations
1054
1055 struct ToAsciiOpt : public LibCallOptimization {
1056   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1057     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1058     // We require i32(i32)
1059     if (FT->getNumParams() != 1 || FT->getReturnType() != FT->getParamType(0) ||
1060         !FT->getParamType(0)->isIntegerTy(32))
1061       return 0;
1062
1063     // isascii(c) -> c & 0x7f
1064     return B.CreateAnd(CI->getArgOperand(0),
1065                        ConstantInt::get(CI->getType(),0x7F));
1066   }
1067 };
1068
1069 //===----------------------------------------------------------------------===//
1070 // Formatting and IO Optimizations
1071 //===----------------------------------------------------------------------===//
1072
1073 //===---------------------------------------===//
1074 // 'printf' Optimizations
1075
1076 struct PrintFOpt : public LibCallOptimization {
1077   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1078     // Require one fixed pointer argument and an integer/void result.
1079     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1080     if (FT->getNumParams() < 1 || !FT->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1081         !(FT->getReturnType()->isIntegerTy() ||
1082           FT->getReturnType()->isVoidTy()))
1083       return 0;
1084
1085     // Check for a fixed format string.
1086     std::string FormatStr;
1087     if (!GetConstantStringInfo(CI->getArgOperand(0), FormatStr))
1088       return 0;
1089
1090     // Empty format string -> noop.
1091     if (FormatStr.empty())  // Tolerate printf's declared void.
1092       return CI->use_empty() ? (Value*)CI :
1093                                ConstantInt::get(CI->getType(), 0);
1094
1095     // Do not do any of the following transformations if the printf return value
1096     // is used, in general the printf return value is not compatible with either
1097     // putchar() or puts().
1098     if (!CI->use_empty())
1099       return 0;
1100
1101     // printf("x") -> putchar('x'), even for '%'.
1102     if (FormatStr.size() == 1) {
1103       Value *Res = EmitPutChar(B.getInt32(FormatStr[0]), B, TD);
1104       if (CI->use_empty()) return CI;
1105       return B.CreateIntCast(Res, CI->getType(), true);
1106     }
1107
1108     // printf("foo\n") --> puts("foo")
1109     if (FormatStr[FormatStr.size()-1] == '\n' &&
1110         FormatStr.find('%') == std::string::npos) {  // no format characters.
1111       // Create a string literal with no \n on it.  We expect the constant merge
1112       // pass to be run after this pass, to merge duplicate strings.
1113       FormatStr.erase(FormatStr.end()-1);
1114       Constant *C = ConstantArray::get(*Context, FormatStr, true);
1115       C = new GlobalVariable(*Callee->getParent(), C->getType(), true,
1116                              GlobalVariable::InternalLinkage, C, "str");
1117       EmitPutS(C, B, TD);
1118       return CI->use_empty() ? (Value*)CI :
1119                     ConstantInt::get(CI->getType(), FormatStr.size()+1);
1120     }
1121
1122     // Optimize specific format strings.
1123     // printf("%c", chr) --> putchar(chr)
1124     if (FormatStr == "%c" && CI->getNumArgOperands() > 1 &&
1125         CI->getArgOperand(1)->getType()->isIntegerTy()) {
1126       Value *Res = EmitPutChar(CI->getArgOperand(1), B, TD);
1127
1128       if (CI->use_empty()) return CI;
1129       return B.CreateIntCast(Res, CI->getType(), true);
1130     }
1131
1132     // printf("%s\n", str) --> puts(str)
1133     if (FormatStr == "%s\n" && CI->getNumArgOperands() > 1 &&
1134         CI->getArgOperand(1)->getType()->isPointerTy()) {
1135       EmitPutS(CI->getArgOperand(1), B, TD);
1136       return CI;
1137     }
1138     return 0;
1139   }
1140 };
1141
1142 //===---------------------------------------===//
1143 // 'sprintf' Optimizations
1144
1145 struct SPrintFOpt : public LibCallOptimization {
1146   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1147     // Require two fixed pointer arguments and an integer result.
1148     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1149     if (FT->getNumParams() != 2 || !FT->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1150         !FT->getParamType(1)->isPointerTy() ||
1151         !FT->getReturnType()->isIntegerTy())
1152       return 0;
1153
1154     // Check for a fixed format string.
1155     std::string FormatStr;
1156     if (!GetConstantStringInfo(CI->getArgOperand(1), FormatStr))
1157       return 0;
1158
1159     // If we just have a format string (nothing else crazy) transform it.
1160     if (CI->getNumArgOperands() == 2) {
1161       // Make sure there's no % in the constant array.  We could try to handle
1162       // %% -> % in the future if we cared.
1163       for (unsigned i = 0, e = FormatStr.size(); i != e; ++i)
1164         if (FormatStr[i] == '%')
1165           return 0; // we found a format specifier, bail out.
1166
1167       // These optimizations require TargetData.
1168       if (!TD) return 0;
1169
1170       // sprintf(str, fmt) -> llvm.memcpy(str, fmt, strlen(fmt)+1, 1)
1171       B.CreateMemCpy(CI->getArgOperand(0), CI->getArgOperand(1),
1172                      ConstantInt::get(TD->getIntPtrType(*Context), // Copy the
1173                                       FormatStr.size() + 1), 1);   // nul byte.
1174       return ConstantInt::get(CI->getType(), FormatStr.size());
1175     }
1176
1177     // The remaining optimizations require the format string to be "%s" or "%c"
1178     // and have an extra operand.
1179     if (FormatStr.size() != 2 || FormatStr[0] != '%' ||
1180         CI->getNumArgOperands() < 3)
1181       return 0;
1182
1183     // Decode the second character of the format string.
1184     if (FormatStr[1] == 'c') {
1185       // sprintf(dst, "%c", chr) --> *(i8*)dst = chr; *((i8*)dst+1) = 0
1186       if (!CI->getArgOperand(2)->getType()->isIntegerTy()) return 0;
1187       Value *V = B.CreateTrunc(CI->getArgOperand(2), B.getInt8Ty(), "char");
1188       Value *Ptr = CastToCStr(CI->getArgOperand(0), B);
1189       B.CreateStore(V, Ptr);
1190       Ptr = B.CreateGEP(Ptr, B.getInt32(1), "nul");
1191       B.CreateStore(B.getInt8(0), Ptr);
1192
1193       return ConstantInt::get(CI->getType(), 1);
1194     }
1195
1196     if (FormatStr[1] == 's') {
1197       // These optimizations require TargetData.
1198       if (!TD) return 0;
1199
1200       // sprintf(dest, "%s", str) -> llvm.memcpy(dest, str, strlen(str)+1, 1)
1201       if (!CI->getArgOperand(2)->getType()->isPointerTy()) return 0;
1202
1203       Value *Len = EmitStrLen(CI->getArgOperand(2), B, TD);
1204       Value *IncLen = B.CreateAdd(Len,
1205                                   ConstantInt::get(Len->getType(), 1),
1206                                   "leninc");
1207       B.CreateMemCpy(CI->getArgOperand(0), CI->getArgOperand(2), IncLen, 1);
1208
1209       // The sprintf result is the unincremented number of bytes in the string.
1210       return B.CreateIntCast(Len, CI->getType(), false);
1211     }
1212     return 0;
1213   }
1214 };
1215
1216 //===---------------------------------------===//
1217 // 'fwrite' Optimizations
1218
1219 struct FWriteOpt : public LibCallOptimization {
1220   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1221     // Require a pointer, an integer, an integer, a pointer, returning integer.
1222     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1223     if (FT->getNumParams() != 4 || !FT->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1224         !FT->getParamType(1)->isIntegerTy() ||
1225         !FT->getParamType(2)->isIntegerTy() ||
1226         !FT->getParamType(3)->isPointerTy() ||
1227         !FT->getReturnType()->isIntegerTy())
1228       return 0;
1229
1230     // Get the element size and count.
1231     ConstantInt *SizeC = dyn_cast<ConstantInt>(CI->getArgOperand(1));
1232     ConstantInt *CountC = dyn_cast<ConstantInt>(CI->getArgOperand(2));
1233     if (!SizeC || !CountC) return 0;
1234     uint64_t Bytes = SizeC->getZExtValue()*CountC->getZExtValue();
1235
1236     // If this is writing zero records, remove the call (it's a noop).
1237     if (Bytes == 0)
1238       return ConstantInt::get(CI->getType(), 0);
1239
1240     // If this is writing one byte, turn it into fputc.
1241     if (Bytes == 1) {  // fwrite(S,1,1,F) -> fputc(S[0],F)
1242       Value *Char = B.CreateLoad(CastToCStr(CI->getArgOperand(0), B), "char");
1243       EmitFPutC(Char, CI->getArgOperand(3), B, TD);
1244       return ConstantInt::get(CI->getType(), 1);
1245     }
1246
1247     return 0;
1248   }
1249 };
1250
1251 //===---------------------------------------===//
1252 // 'fputs' Optimizations
1253
1254 struct FPutsOpt : public LibCallOptimization {
1255   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1256     // These optimizations require TargetData.
1257     if (!TD) return 0;
1258
1259     // Require two pointers.  Also, we can't optimize if return value is used.
1260     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1261     if (FT->getNumParams() != 2 || !FT->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1262         !FT->getParamType(1)->isPointerTy() ||
1263         !CI->use_empty())
1264       return 0;
1265
1266     // fputs(s,F) --> fwrite(s,1,strlen(s),F)
1267     uint64_t Len = GetStringLength(CI->getArgOperand(0));
1268     if (!Len) return 0;
1269     EmitFWrite(CI->getArgOperand(0),
1270                ConstantInt::get(TD->getIntPtrType(*Context), Len-1),
1271                CI->getArgOperand(1), B, TD);
1272     return CI;  // Known to have no uses (see above).
1273   }
1274 };
1275
1276 //===---------------------------------------===//
1277 // 'fprintf' Optimizations
1278
1279 struct FPrintFOpt : public LibCallOptimization {
1280   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1281     // Require two fixed paramters as pointers and integer result.
1282     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1283     if (FT->getNumParams() != 2 || !FT->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1284         !FT->getParamType(1)->isPointerTy() ||
1285         !FT->getReturnType()->isIntegerTy())
1286       return 0;
1287
1288     // All the optimizations depend on the format string.
1289     std::string FormatStr;
1290     if (!GetConstantStringInfo(CI->getArgOperand(1), FormatStr))
1291       return 0;
1292
1293     // fprintf(F, "foo") --> fwrite("foo", 3, 1, F)
1294     if (CI->getNumArgOperands() == 2) {
1295       for (unsigned i = 0, e = FormatStr.size(); i != e; ++i)
1296         if (FormatStr[i] == '%')  // Could handle %% -> % if we cared.
1297           return 0; // We found a format specifier.
1298
1299       // These optimizations require TargetData.
1300       if (!TD) return 0;
1301
1302       EmitFWrite(CI->getArgOperand(1),
1303                  ConstantInt::get(TD->getIntPtrType(*Context),
1304                                   FormatStr.size()),
1305                  CI->getArgOperand(0), B, TD);
1306       return ConstantInt::get(CI->getType(), FormatStr.size());
1307     }
1308
1309     // The remaining optimizations require the format string to be "%s" or "%c"
1310     // and have an extra operand.
1311     if (FormatStr.size() != 2 || FormatStr[0] != '%' ||
1312         CI->getNumArgOperands() < 3)
1313       return 0;
1314
1315     // Decode the second character of the format string.
1316     if (FormatStr[1] == 'c') {
1317       // fprintf(F, "%c", chr) --> fputc(chr, F)
1318       if (!CI->getArgOperand(2)->getType()->isIntegerTy()) return 0;
1319       EmitFPutC(CI->getArgOperand(2), CI->getArgOperand(0), B, TD);
1320       return ConstantInt::get(CI->getType(), 1);
1321     }
1322
1323     if (FormatStr[1] == 's') {
1324       // fprintf(F, "%s", str) --> fputs(str, F)
1325       if (!CI->getArgOperand(2)->getType()->isPointerTy() || !CI->use_empty())
1326         return 0;
1327       EmitFPutS(CI->getArgOperand(2), CI->getArgOperand(0), B, TD);
1328       return CI;
1329     }
1330     return 0;
1331   }
1332 };
1333
1334 //===---------------------------------------===//
1335 // 'puts' Optimizations
1336
1337 struct PutsOpt : public LibCallOptimization {
1338   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1339     // Require one fixed pointer argument and an integer/void result.
1340     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1341     if (FT->getNumParams() < 1 || !FT->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1342         !(FT->getReturnType()->isIntegerTy() ||
1343           FT->getReturnType()->isVoidTy()))
1344       return 0;
1345
1346     // Check for a constant string.
1347     std::string Str;
1348     if (!GetConstantStringInfo(CI->getArgOperand(0), Str))
1349       return 0;
1350
1351     if (Str.empty() && CI->use_empty()) {
1352       // puts("") -> putchar('\n')
1353       Value *Res = EmitPutChar(B.getInt32('\n'), B, TD);
1354       if (CI->use_empty()) return CI;
1355       return B.CreateIntCast(Res, CI->getType(), true);
1356     }
1357
1358     return 0;
1359   }
1360 };
1361
1362 } // end anonymous namespace.
1363
1364 //===----------------------------------------------------------------------===//
1365 // SimplifyLibCalls Pass Implementation
1366 //===----------------------------------------------------------------------===//
1367
1368 namespace {
1369   /// This pass optimizes well known library functions from libc and libm.
1370   ///
1371   class SimplifyLibCalls : public FunctionPass {
1372     StringMap<LibCallOptimization*> Optimizations;
1373     // String and Memory LibCall Optimizations
1374     StrCatOpt StrCat; StrNCatOpt StrNCat; StrChrOpt StrChr; StrRChrOpt StrRChr;
1375     StrCmpOpt StrCmp; StrNCmpOpt StrNCmp; StrCpyOpt StrCpy; StrCpyOpt StrCpyChk;
1376     StrNCpyOpt StrNCpy; StrLenOpt StrLen; StrPBrkOpt StrPBrk;
1377     StrToOpt StrTo; StrSpnOpt StrSpn; StrCSpnOpt StrCSpn; StrStrOpt StrStr;
1378     MemCmpOpt MemCmp; MemCpyOpt MemCpy; MemMoveOpt MemMove; MemSetOpt MemSet;
1379     // Math Library Optimizations
1380     PowOpt Pow; Exp2Opt Exp2; UnaryDoubleFPOpt UnaryDoubleFP;
1381     // Integer Optimizations
1382     FFSOpt FFS; AbsOpt Abs; IsDigitOpt IsDigit; IsAsciiOpt IsAscii;
1383     ToAsciiOpt ToAscii;
1384     // Formatting and IO Optimizations
1385     SPrintFOpt SPrintF; PrintFOpt PrintF;
1386     FWriteOpt FWrite; FPutsOpt FPuts; FPrintFOpt FPrintF;
1387     PutsOpt Puts;
1388
1389     bool Modified;  // This is only used by doInitialization.
1390   public:
1391     static char ID; // Pass identification
1392     SimplifyLibCalls() : FunctionPass(ID), StrCpy(false), StrCpyChk(true) {
1393       initializeSimplifyLibCallsPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
1394     }
1395     void InitOptimizations();
1396     bool runOnFunction(Function &F);
1397
1398     void setDoesNotAccessMemory(Function &F);
1399     void setOnlyReadsMemory(Function &F);
1400     void setDoesNotThrow(Function &F);
1401     void setDoesNotCapture(Function &F, unsigned n);
1402     void setDoesNotAlias(Function &F, unsigned n);
1403     bool doInitialization(Module &M);
1404
1405     void inferPrototypeAttributes(Function &F);
1406     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
1407     }
1408   };
1409   char SimplifyLibCalls::ID = 0;
1410 } // end anonymous namespace.
1411
1412 INITIALIZE_PASS(SimplifyLibCalls, "simplify-libcalls",
1413                 "Simplify well-known library calls", false, false)
1414
1415 // Public interface to the Simplify LibCalls pass.
1416 FunctionPass *llvm::createSimplifyLibCallsPass() {
1417   return new SimplifyLibCalls();
1418 }
1419
1420 /// Optimizations - Populate the Optimizations map with all the optimizations
1421 /// we know.
1422 void SimplifyLibCalls::InitOptimizations() {
1423   // String and Memory LibCall Optimizations
1424   Optimizations["strcat"] = &StrCat;
1425   Optimizations["strncat"] = &StrNCat;
1426   Optimizations["strchr"] = &StrChr;
1427   Optimizations["strrchr"] = &StrRChr;
1428   Optimizations["strcmp"] = &StrCmp;
1429   Optimizations["strncmp"] = &StrNCmp;
1430   Optimizations["strcpy"] = &StrCpy;
1431   Optimizations["strncpy"] = &StrNCpy;
1432   Optimizations["strlen"] = &StrLen;
1433   Optimizations["strpbrk"] = &StrPBrk;
1434   Optimizations["strtol"] = &StrTo;
1435   Optimizations["strtod"] = &StrTo;
1436   Optimizations["strtof"] = &StrTo;
1437   Optimizations["strtoul"] = &StrTo;
1438   Optimizations["strtoll"] = &StrTo;
1439   Optimizations["strtold"] = &StrTo;
1440   Optimizations["strtoull"] = &StrTo;
1441   Optimizations["strspn"] = &StrSpn;
1442   Optimizations["strcspn"] = &StrCSpn;
1443   Optimizations["strstr"] = &StrStr;
1444   Optimizations["memcmp"] = &MemCmp;
1445   Optimizations["memcpy"] = &MemCpy;
1446   Optimizations["memmove"] = &MemMove;
1447   Optimizations["memset"] = &MemSet;
1448
1449   // _chk variants of String and Memory LibCall Optimizations.
1450   Optimizations["__strcpy_chk"] = &StrCpyChk;
1451
1452   // Math Library Optimizations
1453   Optimizations["powf"] = &Pow;
1454   Optimizations["pow"] = &Pow;
1455   Optimizations["powl"] = &Pow;
1456   Optimizations["llvm.pow.f32"] = &Pow;
1457   Optimizations["llvm.pow.f64"] = &Pow;
1458   Optimizations["llvm.pow.f80"] = &Pow;
1459   Optimizations["llvm.pow.f128"] = &Pow;
1460   Optimizations["llvm.pow.ppcf128"] = &Pow;
1461   Optimizations["exp2l"] = &Exp2;
1462   Optimizations["exp2"] = &Exp2;
1463   Optimizations["exp2f"] = &Exp2;
1464   Optimizations["llvm.exp2.ppcf128"] = &Exp2;
1465   Optimizations["llvm.exp2.f128"] = &Exp2;
1466   Optimizations["llvm.exp2.f80"] = &Exp2;
1467   Optimizations["llvm.exp2.f64"] = &Exp2;
1468   Optimizations["llvm.exp2.f32"] = &Exp2;
1469
1470 #ifdef HAVE_FLOORF
1471   Optimizations["floor"] = &UnaryDoubleFP;
1472 #endif
1473 #ifdef HAVE_CEILF
1474   Optimizations["ceil"] = &UnaryDoubleFP;
1475 #endif
1476 #ifdef HAVE_ROUNDF
1477   Optimizations["round"] = &UnaryDoubleFP;
1478 #endif
1479 #ifdef HAVE_RINTF
1480   Optimizations["rint"] = &UnaryDoubleFP;
1481 #endif
1482 #ifdef HAVE_NEARBYINTF
1483   Optimizations["nearbyint"] = &UnaryDoubleFP;
1484 #endif
1485
1486   // Integer Optimizations
1487   Optimizations["ffs"] = &FFS;
1488   Optimizations["ffsl"] = &FFS;
1489   Optimizations["ffsll"] = &FFS;
1490   Optimizations["abs"] = &Abs;
1491   Optimizations["labs"] = &Abs;
1492   Optimizations["llabs"] = &Abs;
1493   Optimizations["isdigit"] = &IsDigit;
1494   Optimizations["isascii"] = &IsAscii;
1495   Optimizations["toascii"] = &ToAscii;
1496
1497   // Formatting and IO Optimizations
1498   Optimizations["sprintf"] = &SPrintF;
1499   Optimizations["printf"] = &PrintF;
1500   Optimizations["fwrite"] = &FWrite;
1501   Optimizations["fputs"] = &FPuts;
1502   Optimizations["fprintf"] = &FPrintF;
1503   Optimizations["puts"] = &Puts;
1504 }
1505
1506
1507 /// runOnFunction - Top level algorithm.
1508 ///
1509 bool SimplifyLibCalls::runOnFunction(Function &F) {
1510   if (Optimizations.empty())
1511     InitOptimizations();
1512
1513   const TargetData *TD = getAnalysisIfAvailable<TargetData>();
1514
1515   IRBuilder<> Builder(F.getContext());
1516
1517   bool Changed = false;
1518   for (Function::iterator BB = F.begin(), E = F.end(); BB != E; ++BB) {
1519     for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I != E; ) {
1520       // Ignore non-calls.
1521       CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(I++);
1522       if (!CI) continue;
1523
1524       // Ignore indirect calls and calls to non-external functions.
1525       Function *Callee = CI->getCalledFunction();
1526       if (Callee == 0 || !Callee->isDeclaration() ||
1527           !(Callee->hasExternalLinkage() || Callee->hasDLLImportLinkage()))
1528         continue;
1529
1530       // Ignore unknown calls.
1531       LibCallOptimization *LCO = Optimizations.lookup(Callee->getName());
1532       if (!LCO) continue;
1533
1534       // Set the builder to the instruction after the call.
1535       Builder.SetInsertPoint(BB, I);
1536
1537       // Try to optimize this call.
1538       Value *Result = LCO->OptimizeCall(CI, TD, Builder);
1539       if (Result == 0) continue;
1540
1541       DEBUG(dbgs() << "SimplifyLibCalls simplified: " << *CI;
1542             dbgs() << "  into: " << *Result << "\n");
1543
1544       // Something changed!
1545       Changed = true;
1546       ++NumSimplified;
1547
1548       // Inspect the instruction after the call (which was potentially just
1549       // added) next.
1550       I = CI; ++I;
1551
1552       if (CI != Result && !CI->use_empty()) {
1553         CI->replaceAllUsesWith(Result);
1554         if (!Result->hasName())
1555           Result->takeName(CI);
1556       }
1557       CI->eraseFromParent();
1558     }
1559   }
1560   return Changed;
1561 }
1562
1563 // Utility methods for doInitialization.
1564
1565 void SimplifyLibCalls::setDoesNotAccessMemory(Function &F) {
1566   if (!F.doesNotAccessMemory()) {
1567     F.setDoesNotAccessMemory();
1568     ++NumAnnotated;
1569     Modified = true;
1570   }
1571 }
1572 void SimplifyLibCalls::setOnlyReadsMemory(Function &F) {
1573   if (!F.onlyReadsMemory()) {
1574     F.setOnlyReadsMemory();
1575     ++NumAnnotated;
1576     Modified = true;
1577   }
1578 }
1579 void SimplifyLibCalls::setDoesNotThrow(Function &F) {
1580   if (!F.doesNotThrow()) {
1581     F.setDoesNotThrow();
1582     ++NumAnnotated;
1583     Modified = true;
1584   }
1585 }
1586 void SimplifyLibCalls::setDoesNotCapture(Function &F, unsigned n) {
1587   if (!F.doesNotCapture(n)) {
1588     F.setDoesNotCapture(n);
1589     ++NumAnnotated;
1590     Modified = true;
1591   }
1592 }
1593 void SimplifyLibCalls::setDoesNotAlias(Function &F, unsigned n) {
1594   if (!F.doesNotAlias(n)) {
1595     F.setDoesNotAlias(n);
1596     ++NumAnnotated;
1597     Modified = true;
1598   }
1599 }
1600
1601
1602 void SimplifyLibCalls::inferPrototypeAttributes(Function &F) {
1603   const FunctionType *FTy = F.getFunctionType();
1604   
1605   StringRef Name = F.getName();
1606   switch (Name[0]) {
1607   case 's':
1608     if (Name == "strlen") {
1609       if (FTy->getNumParams() != 1 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
1610         return;
1611       setOnlyReadsMemory(F);
1612       setDoesNotThrow(F);
1613       setDoesNotCapture(F, 1);
1614     } else if (Name == "strchr" ||
1615                Name == "strrchr") {
1616       if (FTy->getNumParams() != 2 ||
1617           !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1618           !FTy->getParamType(1)->isIntegerTy())
1619         return;
1620       setOnlyReadsMemory(F);
1621       setDoesNotThrow(F);
1622     } else if (Name == "strcpy" ||
1623                Name == "stpcpy" ||
1624                Name == "strcat" ||
1625                Name == "strtol" ||
1626                Name == "strtod" ||
1627                Name == "strtof" ||
1628                Name == "strtoul" ||
1629                Name == "strtoll" ||
1630                Name == "strtold" ||
1631                Name == "strncat" ||
1632                Name == "strncpy" ||
1633                Name == "strtoull") {
1634       if (FTy->getNumParams() < 2 ||
1635           !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1636         return;
1637       setDoesNotThrow(F);
1638       setDoesNotCapture(F, 2);
1639     } else if (Name == "strxfrm") {
1640       if (FTy->getNumParams() != 3 ||
1641           !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1642           !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1643         return;
1644       setDoesNotThrow(F);
1645       setDoesNotCapture(F, 1);
1646       setDoesNotCapture(F, 2);
1647     } else if (Name == "strcmp" ||
1648                Name == "strspn" ||
1649                Name == "strncmp" ||
1650                Name == "strcspn" ||
1651                Name == "strcoll" ||
1652                Name == "strcasecmp" ||
1653                Name == "strncasecmp") {
1654       if (FTy->getNumParams() < 2 ||
1655           !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1656           !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1657         return;
1658       setOnlyReadsMemory(F);
1659       setDoesNotThrow(F);
1660       setDoesNotCapture(F, 1);
1661       setDoesNotCapture(F, 2);
1662     } else if (Name == "strstr" ||
1663                Name == "strpbrk") {
1664       if (FTy->getNumParams() != 2 || !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1665         return;
1666       setOnlyReadsMemory(F);
1667       setDoesNotThrow(F);
1668       setDoesNotCapture(F, 2);
1669     } else if (Name == "strtok" ||
1670                Name == "strtok_r") {
1671       if (FTy->getNumParams() < 2 || !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1672         return;
1673       setDoesNotThrow(F);
1674       setDoesNotCapture(F, 2);
1675     } else if (Name == "scanf" ||
1676                Name == "setbuf" ||
1677                Name == "setvbuf") {
1678       if (FTy->getNumParams() < 1 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
1679         return;
1680       setDoesNotThrow(F);
1681       setDoesNotCapture(F, 1);
1682     } else if (Name == "strdup" ||
1683                Name == "strndup") {
1684       if (FTy->getNumParams() < 1 || !FTy->getReturnType()->isPointerTy() ||
1685           !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
1686         return;
1687       setDoesNotThrow(F);
1688       setDoesNotAlias(F, 0);
1689       setDoesNotCapture(F, 1);
1690     } else if (Name == "stat" ||
1691                Name == "sscanf" ||
1692                Name == "sprintf" ||
1693                Name == "statvfs") {
1694       if (FTy->getNumParams() < 2 ||
1695           !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1696           !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1697         return;
1698       setDoesNotThrow(F);
1699       setDoesNotCapture(F, 1);
1700       setDoesNotCapture(F, 2);
1701     } else if (Name == "snprintf") {
1702       if (FTy->getNumParams() != 3 ||
1703           !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1704           !FTy->getParamType(2)->isPointerTy())
1705         return;
1706       setDoesNotThrow(F);
1707       setDoesNotCapture(F, 1);
1708       setDoesNotCapture(F, 3);
1709     } else if (Name == "setitimer") {
1710       if (FTy->getNumParams() != 3 ||
1711           !FTy->getParamType(1)->isPointerTy() ||
1712           !FTy->getParamType(2)->isPointerTy())
1713         return;
1714       setDoesNotThrow(F);
1715       setDoesNotCapture(F, 2);
1716       setDoesNotCapture(F, 3);
1717     } else if (Name == "system") {
1718       if (FTy->getNumParams() != 1 ||
1719           !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
1720         return;
1721       // May throw; "system" is a valid pthread cancellation point.
1722       setDoesNotCapture(F, 1);
1723     }
1724     break;
1725   case 'm':
1726     if (Name == "malloc") {
1727       if (FTy->getNumParams() != 1 ||
1728           !FTy->getReturnType()->isPointerTy())
1729         return;
1730       setDoesNotThrow(F);
1731       setDoesNotAlias(F, 0);
1732     } else if (Name == "memcmp") {
1733       if (FTy->getNumParams() != 3 ||
1734           !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1735           !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1736         return;
1737       setOnlyReadsMemory(F);
1738       setDoesNotThrow(F);
1739       setDoesNotCapture(F, 1);
1740       setDoesNotCapture(F, 2);
1741     } else if (Name == "memchr" ||
1742                Name == "memrchr") {
1743       if (FTy->getNumParams() != 3)
1744         return;
1745       setOnlyReadsMemory(F);
1746       setDoesNotThrow(F);
1747     } else if (Name == "modf" ||
1748                Name == "modff" ||
1749                Name == "modfl" ||
1750                Name == "memcpy" ||
1751                Name == "memccpy" ||
1752                Name == "memmove") {
1753       if (FTy->getNumParams() < 2 ||
1754           !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1755         return;
1756       setDoesNotThrow(F);
1757       setDoesNotCapture(F, 2);
1758     } else if (Name == "memalign") {
1759       if (!FTy->getReturnType()->isPointerTy())
1760         return;
1761       setDoesNotAlias(F, 0);
1762     } else if (Name == "mkdir" ||
1763                Name == "mktime") {
1764       if (FTy->getNumParams() == 0 ||
1765           !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
1766         return;
1767       setDoesNotThrow(F);
1768       setDoesNotCapture(F, 1);
1769     }
1770     break;
1771   case 'r':
1772     if (Name == "realloc") {
1773       if (FTy->getNumParams() != 2 ||
1774           !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1775           !FTy->getReturnType()->isPointerTy())
1776         return;
1777       setDoesNotThrow(F);
1778       setDoesNotAlias(F, 0);
1779       setDoesNotCapture(F, 1);
1780     } else if (Name == "read") {
1781       if (FTy->getNumParams() != 3 ||
1782           !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1783         return;
1784       // May throw; "read" is a valid pthread cancellation point.
1785       setDoesNotCapture(F, 2);
1786     } else if (Name == "rmdir" ||
1787                Name == "rewind" ||
1788                Name == "remove" ||
1789                Name == "realpath") {
1790       if (FTy->getNumParams() < 1 ||
1791           !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
1792         return;
1793       setDoesNotThrow(F);
1794       setDoesNotCapture(F, 1);
1795     } else if (Name == "rename" ||
1796                Name == "readlink") {
1797       if (FTy->getNumParams() < 2 ||
1798           !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1799           !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1800         return;
1801       setDoesNotThrow(F);
1802       setDoesNotCapture(F, 1);
1803       setDoesNotCapture(F, 2);
1804     }
1805     break;
1806   case 'w':
1807     if (Name == "write") {
1808       if (FTy->getNumParams() != 3 || !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1809         return;
1810       // May throw; "write" is a valid pthread cancellation point.
1811       setDoesNotCapture(F, 2);
1812     }
1813     break;
1814   case 'b':
1815     if (Name == "bcopy") {
1816       if (FTy->getNumParams() != 3 ||
1817           !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1818           !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1819         return;
1820       setDoesNotThrow(F);
1821       setDoesNotCapture(F, 1);
1822       setDoesNotCapture(F, 2);
1823     } else if (Name == "bcmp") {
1824       if (FTy->getNumParams() != 3 ||
1825           !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1826           !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1827         return;
1828       setDoesNotThrow(F);
1829       setOnlyReadsMemory(F);
1830       setDoesNotCapture(F, 1);
1831       setDoesNotCapture(F, 2);
1832     } else if (Name == "bzero") {
1833       if (FTy->getNumParams() != 2 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
1834         return;
1835       setDoesNotThrow(F);
1836       setDoesNotCapture(F, 1);
1837     }
1838     break;
1839   case 'c':
1840     if (Name == "calloc") {
1841       if (FTy->getNumParams() != 2 ||
1842           !FTy->getReturnType()->isPointerTy())
1843         return;
1844       setDoesNotThrow(F);
1845       setDoesNotAlias(F, 0);
1846     } else if (Name == "chmod" ||
1847                Name == "chown" ||
1848                Name == "ctermid" ||
1849                Name == "clearerr" ||
1850                Name == "closedir") {
1851       if (FTy->getNumParams() == 0 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
1852         return;
1853       setDoesNotThrow(F);
1854       setDoesNotCapture(F, 1);
1855     }
1856     break;
1857   case 'a':
1858     if (Name == "atoi" ||
1859         Name == "atol" ||
1860         Name == "atof" ||
1861         Name == "atoll") {
1862       if (FTy->getNumParams() != 1 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
1863         return;
1864       setDoesNotThrow(F);
1865       setOnlyReadsMemory(F);
1866       setDoesNotCapture(F, 1);
1867     } else if (Name == "access") {
1868       if (FTy->getNumParams() != 2 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
1869         return;
1870       setDoesNotThrow(F);
1871       setDoesNotCapture(F, 1);
1872     }
1873     break;
1874   case 'f':
1875     if (Name == "fopen") {
1876       if (FTy->getNumParams() != 2 ||
1877           !FTy->getReturnType()->isPointerTy() ||
1878           !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1879           !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1880         return;
1881       setDoesNotThrow(F);
1882       setDoesNotAlias(F, 0);
1883       setDoesNotCapture(F, 1);
1884       setDoesNotCapture(F, 2);
1885     } else if (Name == "fdopen") {
1886       if (FTy->getNumParams() != 2 ||
1887           !FTy->getReturnType()->isPointerTy() ||
1888           !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1889         return;
1890       setDoesNotThrow(F);
1891       setDoesNotAlias(F, 0);
1892       setDoesNotCapture(F, 2);
1893     } else if (Name == "feof" ||
1894                Name == "free" ||
1895                Name == "fseek" ||
1896                Name == "ftell" ||
1897                Name == "fgetc" ||
1898                Name == "fseeko" ||
1899                Name == "ftello" ||
1900                Name == "fileno" ||
1901                Name == "fflush" ||
1902                Name == "fclose" ||
1903                Name == "fsetpos" ||
1904                Name == "flockfile" ||
1905                Name == "funlockfile" ||
1906                Name == "ftrylockfile") {
1907       if (FTy->getNumParams() == 0 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
1908         return;
1909       setDoesNotThrow(F);
1910       setDoesNotCapture(F, 1);
1911     } else if (Name == "ferror") {
1912       if (FTy->getNumParams() != 1 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
1913         return;
1914       setDoesNotThrow(F);
1915       setDoesNotCapture(F, 1);
1916       setOnlyReadsMemory(F);
1917     } else if (Name == "fputc" ||
1918                Name == "fstat" ||
1919                Name == "frexp" ||
1920                Name == "frexpf" ||
1921                Name == "frexpl" ||
1922                Name == "fstatvfs") {
1923       if (FTy->getNumParams() != 2 || !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1924         return;
1925       setDoesNotThrow(F);
1926       setDoesNotCapture(F, 2);
1927     } else if (Name == "fgets") {
1928       if (FTy->getNumParams() != 3 ||
1929           !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1930           !FTy->getParamType(2)->isPointerTy())
1931         return;
1932       setDoesNotThrow(F);
1933       setDoesNotCapture(F, 3);
1934     } else if (Name == "fread" ||
1935                Name == "fwrite") {
1936       if (FTy->getNumParams() != 4 ||
1937           !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1938           !FTy->getParamType(3)->isPointerTy())
1939         return;
1940       setDoesNotThrow(F);
1941       setDoesNotCapture(F, 1);
1942       setDoesNotCapture(F, 4);
1943     } else if (Name == "fputs" ||
1944                Name == "fscanf" ||
1945                Name == "fprintf" ||
1946                Name == "fgetpos") {
1947       if (FTy->getNumParams() < 2 ||
1948           !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1949           !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1950         return;
1951       setDoesNotThrow(F);
1952       setDoesNotCapture(F, 1);
1953       setDoesNotCapture(F, 2);
1954     }
1955     break;
1956   case 'g':
1957     if (Name == "getc" ||
1958         Name == "getlogin_r" ||
1959         Name == "getc_unlocked") {
1960       if (FTy->getNumParams() == 0 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
1961         return;
1962       setDoesNotThrow(F);
1963       setDoesNotCapture(F, 1);
1964     } else if (Name == "getenv") {
1965       if (FTy->getNumParams() != 1 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
1966         return;
1967       setDoesNotThrow(F);
1968       setOnlyReadsMemory(F);
1969       setDoesNotCapture(F, 1);
1970     } else if (Name == "gets" ||
1971                Name == "getchar") {
1972       setDoesNotThrow(F);
1973     } else if (Name == "getitimer") {
1974       if (FTy->getNumParams() != 2 || !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1975         return;
1976       setDoesNotThrow(F);
1977       setDoesNotCapture(F, 2);
1978     } else if (Name == "getpwnam") {
1979       if (FTy->getNumParams() != 1 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
1980         return;
1981       setDoesNotThrow(F);
1982       setDoesNotCapture(F, 1);
1983     }
1984     break;
1985   case 'u':
1986     if (Name == "ungetc") {
1987       if (FTy->getNumParams() != 2 || !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1988         return;
1989       setDoesNotThrow(F);
1990       setDoesNotCapture(F, 2);
1991     } else if (Name == "uname" ||
1992                Name == "unlink" ||
1993                Name == "unsetenv") {
1994       if (FTy->getNumParams() != 1 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
1995         return;
1996       setDoesNotThrow(F);
1997       setDoesNotCapture(F, 1);
1998     } else if (Name == "utime" ||
1999                Name == "utimes") {
2000       if (FTy->getNumParams() != 2 ||
2001           !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
2002           !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
2003         return;
2004       setDoesNotThrow(F);
2005       setDoesNotCapture(F, 1);
2006       setDoesNotCapture(F, 2);
2007     }
2008     break;
2009   case 'p':
2010     if (Name == "putc") {
2011       if (FTy->getNumParams() != 2 || !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
2012         return;
2013       setDoesNotThrow(F);
2014       setDoesNotCapture(F, 2);
2015     } else if (Name == "puts" ||
2016                Name == "printf" ||
2017                Name == "perror") {
2018       if (FTy->getNumParams() != 1 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
2019         return;
2020       setDoesNotThrow(F);
2021       setDoesNotCapture(F, 1);
2022     } else if (Name == "pread" ||
2023                Name == "pwrite") {
2024       if (FTy->getNumParams() != 4 || !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
2025         return;
2026       // May throw; these are valid pthread cancellation points.
2027       setDoesNotCapture(F, 2);
2028     } else if (Name == "putchar") {
2029       setDoesNotThrow(F);
2030     } else if (Name == "popen") {
2031       if (FTy->getNumParams() != 2 ||
2032           !FTy->getReturnType()->isPointerTy() ||
2033           !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
2034           !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
2035         return;
2036       setDoesNotThrow(F);
2037       setDoesNotAlias(F, 0);
2038       setDoesNotCapture(F, 1);
2039       setDoesNotCapture(F, 2);
2040     } else if (Name == "pclose") {
2041       if (FTy->getNumParams() != 1 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
2042         return;
2043       setDoesNotThrow(F);
2044       setDoesNotCapture(F, 1);
2045     }
2046     break;
2047   case 'v':
2048     if (Name == "vscanf") {
2049       if (FTy->getNumParams() != 2 || !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
2050         return;
2051       setDoesNotThrow(F);
2052       setDoesNotCapture(F, 1);
2053     } else if (Name == "vsscanf" ||
2054                Name == "vfscanf") {
2055       if (FTy->getNumParams() != 3 ||
2056           !FTy->getParamType(1)->isPointerTy() ||
2057           !FTy->getParamType(2)->isPointerTy())
2058         return;
2059       setDoesNotThrow(F);
2060       setDoesNotCapture(F, 1);
2061       setDoesNotCapture(F, 2);
2062     } else if (Name == "valloc") {
2063       if (!FTy->getReturnType()->isPointerTy())
2064         return;
2065       setDoesNotThrow(F);
2066       setDoesNotAlias(F, 0);
2067     } else if (Name == "vprintf") {
2068       if (FTy->getNumParams() != 2 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
2069         return;
2070       setDoesNotThrow(F);
2071       setDoesNotCapture(F, 1);
2072     } else if (Name == "vfprintf" ||
2073                Name == "vsprintf") {
2074       if (FTy->getNumParams() != 3 ||
2075           !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
2076           !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
2077         return;
2078       setDoesNotThrow(F);
2079       setDoesNotCapture(F, 1);
2080       setDoesNotCapture(F, 2);
2081     } else if (Name == "vsnprintf") {
2082       if (FTy->getNumParams() != 4 ||
2083           !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
2084           !FTy->getParamType(2)->isPointerTy())
2085         return;
2086       setDoesNotThrow(F);
2087       setDoesNotCapture(F, 1);
2088       setDoesNotCapture(F, 3);
2089     }
2090     break;
2091   case 'o':
2092     if (Name == "open") {
2093       if (FTy->getNumParams() < 2 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
2094         return;
2095       // May throw; "open" is a valid pthread cancellation point.
2096       setDoesNotCapture(F, 1);
2097     } else if (Name == "opendir") {
2098       if (FTy->getNumParams() != 1 ||
2099           !FTy->getReturnType()->isPointerTy() ||
2100           !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
2101         return;
2102       setDoesNotThrow(F);
2103       setDoesNotAlias(F, 0);
2104       setDoesNotCapture(F, 1);
2105     }
2106     break;
2107   case 't':
2108     if (Name == "tmpfile") {
2109       if (!FTy->getReturnType()->isPointerTy())
2110         return;
2111       setDoesNotThrow(F);
2112       setDoesNotAlias(F, 0);
2113     } else if (Name == "times") {
2114       if (FTy->getNumParams() != 1 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
2115         return;
2116       setDoesNotThrow(F);
2117       setDoesNotCapture(F, 1);
2118     }
2119     break;
2120   case 'h':
2121     if (Name == "htonl" ||
2122         Name == "htons") {
2123       setDoesNotThrow(F);
2124       setDoesNotAccessMemory(F);
2125     }
2126     break;
2127   case 'n':
2128     if (Name == "ntohl" ||
2129         Name == "ntohs") {
2130       setDoesNotThrow(F);
2131       setDoesNotAccessMemory(F);
2132     }
2133     break;
2134   case 'l':
2135     if (Name == "lstat") {
2136       if (FTy->getNumParams() != 2 ||
2137           !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
2138           !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
2139         return;
2140       setDoesNotThrow(F);
2141       setDoesNotCapture(F, 1);
2142       setDoesNotCapture(F, 2);
2143     } else if (Name == "lchown") {
2144       if (FTy->getNumParams() != 3 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
2145         return;
2146       setDoesNotThrow(F);
2147       setDoesNotCapture(F, 1);
2148     }
2149     break;
2150   case 'q':
2151     if (Name == "qsort") {
2152       if (FTy->getNumParams() != 4 || !FTy->getParamType(3)->isPointerTy())
2153         return;
2154       // May throw; places call through function pointer.
2155       setDoesNotCapture(F, 4);
2156     }
2157     break;
2158   case '_':
2159     if (Name == "__strdup" ||
2160         Name == "__strndup") {
2161       if (FTy->getNumParams() < 1 ||
2162           !FTy->getReturnType()->isPointerTy() ||
2163           !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
2164         return;
2165       setDoesNotThrow(F);
2166       setDoesNotAlias(F, 0);
2167       setDoesNotCapture(F, 1);
2168     } else if (Name == "__strtok_r") {
2169       if (FTy->getNumParams() != 3 ||
2170           !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
2171         return;
2172       setDoesNotThrow(F);
2173       setDoesNotCapture(F, 2);
2174     } else if (Name == "_IO_getc") {
2175       if (FTy->getNumParams() != 1 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
2176         return;
2177       setDoesNotThrow(F);
2178       setDoesNotCapture(F, 1);
2179     } else if (Name == "_IO_putc") {
2180       if (FTy->getNumParams() != 2 || !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
2181         return;
2182       setDoesNotThrow(F);
2183       setDoesNotCapture(F, 2);
2184     }
2185     break;
2186   case 1:
2187     if (Name == "\1__isoc99_scanf") {
2188       if (FTy->getNumParams() < 1 ||
2189           !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
2190         return;
2191       setDoesNotThrow(F);
2192       setDoesNotCapture(F, 1);
2193     } else if (Name == "\1stat64" ||
2194                Name == "\1lstat64" ||
2195                Name == "\1statvfs64" ||
2196                Name == "\1__isoc99_sscanf") {
2197       if (FTy->getNumParams() < 1 ||
2198           !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
2199           !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
2200         return;
2201       setDoesNotThrow(F);
2202       setDoesNotCapture(F, 1);
2203       setDoesNotCapture(F, 2);
2204     } else if (Name == "\1fopen64") {
2205       if (FTy->getNumParams() != 2 ||
2206           !FTy->getReturnType()->isPointerTy() ||
2207           !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
2208           !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
2209         return;
2210       setDoesNotThrow(F);
2211       setDoesNotAlias(F, 0);
2212       setDoesNotCapture(F, 1);
2213       setDoesNotCapture(F, 2);
2214     } else if (Name == "\1fseeko64" ||
2215                Name == "\1ftello64") {
2216       if (FTy->getNumParams() == 0 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
2217         return;
2218       setDoesNotThrow(F);
2219       setDoesNotCapture(F, 1);
2220     } else if (Name == "\1tmpfile64") {
2221       if (!FTy->getReturnType()->isPointerTy())
2222         return;
2223       setDoesNotThrow(F);
2224       setDoesNotAlias(F, 0);
2225     } else if (Name == "\1fstat64" ||
2226                Name == "\1fstatvfs64") {
2227       if (FTy->getNumParams() != 2 || !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
2228         return;
2229       setDoesNotThrow(F);
2230       setDoesNotCapture(F, 2);
2231     } else if (Name == "\1open64") {
2232       if (FTy->getNumParams() < 2 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
2233         return;
2234       // May throw; "open" is a valid pthread cancellation point.
2235       setDoesNotCapture(F, 1);
2236     }
2237     break;
2238   }
2239 }
2240
2241 /// doInitialization - Add attributes to well-known functions.
2242 ///
2243 bool SimplifyLibCalls::doInitialization(Module &M) {
2244   Modified = false;
2245   for (Module::iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E; ++I) {
2246     Function &F = *I;
2247     if (F.isDeclaration() && F.hasName())
2248       inferPrototypeAttributes(F);
2249   }
2250   return Modified;
2251 }
2252
2253 // TODO:
2254 //   Additional cases that we need to add to this file:
2255 //
2256 // cbrt:
2257 //   * cbrt(expN(X))  -> expN(x/3)
2258 //   * cbrt(sqrt(x))  -> pow(x,1/6)
2259 //   * cbrt(sqrt(x))  -> pow(x,1/9)
2260 //
2261 // cos, cosf, cosl:
2262 //   * cos(-x)  -> cos(x)
2263 //
2264 // exp, expf, expl:
2265 //   * exp(log(x))  -> x
2266 //
2267 // log, logf, logl:
2268 //   * log(exp(x))   -> x
2269 //   * log(x**y)     -> y*log(x)
2270 //   * log(exp(y))   -> y*log(e)
2271 //   * log(exp2(y))  -> y*log(2)
2272 //   * log(exp10(y)) -> y*log(10)
2273 //   * log(sqrt(x))  -> 0.5*log(x)
2274 //   * log(pow(x,y)) -> y*log(x)
2275 //
2276 // lround, lroundf, lroundl:
2277 //   * lround(cnst) -> cnst'
2278 //
2279 // pow, powf, powl:
2280 //   * pow(exp(x),y)  -> exp(x*y)
2281 //   * pow(sqrt(x),y) -> pow(x,y*0.5)
2282 //   * pow(pow(x,y),z)-> pow(x,y*z)
2283 //
2284 // round, roundf, roundl:
2285 //   * round(cnst) -> cnst'
2286 //
2287 // signbit:
2288 //   * signbit(cnst) -> cnst'
2289 //   * signbit(nncst) -> 0 (if pstv is a non-negative constant)
2290 //
2291 // sqrt, sqrtf, sqrtl:
2292 //   * sqrt(expN(x))  -> expN(x*0.5)
2293 //   * sqrt(Nroot(x)) -> pow(x,1/(2*N))
2294 //   * sqrt(pow(x,y)) -> pow(|x|,y*0.5)
2295 //
2296 // stpcpy:
2297 //   * stpcpy(str, "literal") ->
2298 //           llvm.memcpy(str,"literal",strlen("literal")+1,1)
2299 //
2300 // tan, tanf, tanl:
2301 //   * tan(atan(x)) -> x
2302 //
2303 // trunc, truncf, truncl:
2304 //   * trunc(cnst) -> cnst'
2305 //
2306 //