New feature: add support for target intrinsics being defined in the
[oota-llvm.git] / lib / Target / README.txt
index c9f11b935cdcdee0b8ba68e061d7cf01348c12a4..78dcb12581c699ff3271d73fce612b6d8ca5b386 100644 (file)
@@ -2,13 +2,6 @@ Target Independent Opportunities:
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
-We should make the various target's "IMPLICIT_DEF" instructions be a single
-target-independent opcode like TargetInstrInfo::INLINEASM.  This would allow
-us to eliminate the TargetInstrDesc::isImplicitDef() method, and would allow
-us to avoid having to define this for every target for every register class.
-
-//===---------------------------------------------------------------------===//
-
 With the recent changes to make the implicit def/use set explicit in
 machineinstrs, we should change the target descriptions for 'call' instructions
 so that the .td files don't list all the call-clobbered registers as implicit
 With the recent changes to make the implicit def/use set explicit in
 machineinstrs, we should change the target descriptions for 'call' instructions
 so that the .td files don't list all the call-clobbered registers as implicit
@@ -30,7 +23,10 @@ Make the PPC branch selector target independant
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 Get the C front-end to expand hypot(x,y) -> llvm.sqrt(x*x+y*y) when errno and
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 Get the C front-end to expand hypot(x,y) -> llvm.sqrt(x*x+y*y) when errno and
-precision don't matter (ffastmath).  Misc/mandel will like this. :)
+precision don't matter (ffastmath).  Misc/mandel will like this. :)  This isn't
+safe in general, even on darwin.  See the libm implementation of hypot for
+examples (which special case when x/y are exactly zero to get signed zeros etc
+right).
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
@@ -166,6 +162,9 @@ Expand these to calls of sin/cos and stores:
 Doing so could allow SROA of the destination pointers.  See also:
 http://gcc.gnu.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=17687
 
 Doing so could allow SROA of the destination pointers.  See also:
 http://gcc.gnu.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=17687
 
+This is now easily doable with MRVs.  We could even make an intrinsic for this
+if anyone cared enough about sincos.
+
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 Scalar Repl cannot currently promote this testcase to 'ret long cst':
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 Scalar Repl cannot currently promote this testcase to 'ret long cst':
@@ -271,15 +270,7 @@ alas...
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
-This isn't recognized as bswap by instcombine:
-
-unsigned int swap_32(unsigned int v) {
-  v = ((v & 0x00ff00ffU) << 8)  | ((v & 0xff00ff00U) >> 8);
-  v = ((v & 0x0000ffffU) << 16) | ((v & 0xffff0000U) >> 16);
-  return v;
-}
-
-Nor is this (yes, it really is bswap):
+This isn't recognized as bswap by instcombine (yes, it really is bswap):
 
 unsigned long reverse(unsigned v) {
     unsigned t;
 
 unsigned long reverse(unsigned v) {
     unsigned t;
@@ -291,6 +282,39 @@ unsigned long reverse(unsigned v) {
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
+These idioms should be recognized as popcount (see PR1488):
+
+unsigned countbits_slow(unsigned v) {
+  unsigned c;
+  for (c = 0; v; v >>= 1)
+    c += v & 1;
+  return c;
+}
+unsigned countbits_fast(unsigned v){
+  unsigned c;
+  for (c = 0; v; c++)
+    v &= v - 1; // clear the least significant bit set
+  return c;
+}
+
+BITBOARD = unsigned long long
+int PopCnt(register BITBOARD a) {
+  register int c=0;
+  while(a) {
+    c++;
+    a &= a - 1;
+  }
+  return c;
+}
+unsigned int popcount(unsigned int input) {
+  unsigned int count = 0;
+  for (unsigned int i =  0; i < 4 * 8; i++)
+    count += (input >> i) & i;
+  return count;
+}
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
 These should turn into single 16-bit (unaligned?) loads on little/big endian
 processors.
 
 These should turn into single 16-bit (unaligned?) loads on little/big endian
 processors.
 
@@ -438,6 +462,19 @@ long long fib(const long long n) {
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
+Tail recursion elimination should handle:
+
+int pow2m1(int n) {
+ if (n == 0)
+   return 0;
+ return 2 * pow2m1 (n - 1) + 1;
+}
+
+Also, multiplies can be turned into SHL's, so they should be handled as if
+they were associative.  "return foo() << 1" can be tail recursion eliminated.
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
 Argument promotion should promote arguments for recursive functions, like 
 this:
 
 Argument promotion should promote arguments for recursive functions, like 
 this:
 
@@ -473,6 +510,8 @@ int i;
   }
 }
 
   }
 }
 
+BasicAA also doesn't do this for add.  It needs to know that &A[i+1] != &A[i].
+
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 We should investigate an instruction sinking pass.  Consider this silly
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 We should investigate an instruction sinking pass.  Consider this silly
@@ -761,7 +800,7 @@ unsigned long long f6(unsigned long long x, unsigned long long y, int z) {
   }
 }
 
   }
 }
 
-On X86-64, we only handle f3/f4 right.  On x86-32, several of these 
+On X86-64, we only handle f2/f3/f4 right.  On x86-32, a few of these 
 generate truly horrible code, instead of using shld and friends.  On
 ARM, we end up with calls to L___lshrdi3/L___ashldi3 in f, which is
 badness.  PPC64 misses f, f5 and f6.  CellSPU aborts in isel.
 generate truly horrible code, instead of using shld and friends.  On
 ARM, we end up with calls to L___lshrdi3/L___ashldi3 in f, which is
 badness.  PPC64 misses f, f5 and f6.  CellSPU aborts in isel.
@@ -775,38 +814,878 @@ be done safely if "b" isn't modified between the strlen and memcpy of course.
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
-define i32 @test2(float %X, float %Y) {
-entry:
-        %tmp3 = fcmp uno float %X, %Y           ; <i1> [#uses=1]
-        %tmp34 = zext i1 %tmp3 to i8            ; <i8> [#uses=1]
-        %tmp = xor i8 %tmp34, 1         ; <i8> [#uses=1]
-        %toBoolnot5 = zext i8 %tmp to i32               ; <i32> [#uses=1]
-        ret i32 %toBoolnot5
+We should be able to evaluate this loop:
+
+int test(int x_offs) {
+  while (x_offs > 4)
+     x_offs -= 4;
+  return x_offs;
 }
 
 }
 
-could be optimized further. Instcombine should use its bitwise analysis to
-collapse the zext/xor/zext structure to an xor/zext and then remove the 
-xor by reversing the fcmp.
+//===---------------------------------------------------------------------===//
 
 
-Desired output:
+Reassociate should turn things like:
 
 
-define i32 @test2(float %X, float %Y) {
-entry:
-        %tmp3 = fcmp ord float %X, %Y           ; <i1> [#uses=1]
-        %tmp34 = zext i1 %tmp3 to i32           ; <i32> [#uses=1]
-        ret i32 %tmp34
+int factorial(int X) {
+ return X*X*X*X*X*X*X*X;
 }
 
 }
 
-To fix this, we need to make CanEvaluateInDifferentType smarter.
+into llvm.powi calls, allowing the code generator to produce balanced
+multiplication trees.
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
-We should be able to evaluate this loop:
+We generate a horrible  libcall for llvm.powi.  For example, we compile:
 
 
-int test(int x_offs) {
-  while (x_offs > 4)
-     x_offs -= 4;
-  return x_offs;
+#include <cmath>
+double f(double a) { return std::pow(a, 4); }
+
+into:
+
+__Z1fd:
+       subl    $12, %esp
+       movsd   16(%esp), %xmm0
+       movsd   %xmm0, (%esp)
+       movl    $4, 8(%esp)
+       call    L___powidf2$stub
+       addl    $12, %esp
+       ret
+
+GCC produces:
+
+__Z1fd:
+       subl    $12, %esp
+       movsd   16(%esp), %xmm0
+       mulsd   %xmm0, %xmm0
+       mulsd   %xmm0, %xmm0
+       movsd   %xmm0, (%esp)
+       fldl    (%esp)
+       addl    $12, %esp
+       ret
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+We compile this program: (from GCC PR11680)
+http://gcc.gnu.org/bugzilla/attachment.cgi?id=4487
+
+Into code that runs the same speed in fast/slow modes, but both modes run 2x
+slower than when compile with GCC (either 4.0 or 4.2):
+
+$ llvm-g++ perf.cpp -O3 -fno-exceptions
+$ time ./a.out fast
+1.821u 0.003s 0:01.82 100.0%   0+0k 0+0io 0pf+0w
+
+$ g++ perf.cpp -O3 -fno-exceptions
+$ time ./a.out fast
+0.821u 0.001s 0:00.82 100.0%   0+0k 0+0io 0pf+0w
+
+It looks like we are making the same inlining decisions, so this may be raw
+codegen badness or something else (haven't investigated).
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+We miss some instcombines for stuff like this:
+void bar (void);
+void foo (unsigned int a) {
+  /* This one is equivalent to a >= (3 << 2).  */
+  if ((a >> 2) >= 3)
+    bar ();
+}
+
+A few other related ones are in GCC PR14753.
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+Divisibility by constant can be simplified (according to GCC PR12849) from
+being a mulhi to being a mul lo (cheaper).  Testcase:
+
+void bar(unsigned n) {
+  if (n % 3 == 0)
+    true();
+}
+
+I think this basically amounts to a dag combine to simplify comparisons against
+multiply hi's into a comparison against the mullo.
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+SROA is not promoting the union on the stack in this example, we should end
+up with no allocas.
+
+union vec2d {
+    double e[2];
+    double v __attribute__((vector_size(16)));
+};
+typedef union vec2d vec2d;
+
+static vec2d a={{1,2}}, b={{3,4}};
+    
+vec2d foo () {
+    return (vec2d){ .v = a.v + b.v * (vec2d){{5,5}}.v };
+}
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+Better mod/ref analysis for scanf would allow us to eliminate the vtable and a
+bunch of other stuff from this example (see PR1604): 
+
+#include <cstdio>
+struct test {
+    int val;
+    virtual ~test() {}
+};
+
+int main() {
+    test t;
+    std::scanf("%d", &t.val);
+    std::printf("%d\n", t.val);
+}
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+Instcombine will merge comparisons like (x >= 10) && (x < 20) by producing (x -
+10) u< 10, but only when the comparisons have matching sign.
+
+This could be converted with a similiar technique. (PR1941)
+
+define i1 @test(i8 %x) {
+  %A = icmp uge i8 %x, 5
+  %B = icmp slt i8 %x, 20
+  %C = and i1 %A, %B
+  ret i1 %C
+}
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+These functions perform the same computation, but produce different assembly.
+
+define i8 @select(i8 %x) readnone nounwind {
+  %A = icmp ult i8 %x, 250
+  %B = select i1 %A, i8 0, i8 1
+  ret i8 %B 
+}
+
+define i8 @addshr(i8 %x) readnone nounwind {
+  %A = zext i8 %x to i9
+  %B = add i9 %A, 6       ;; 256 - 250 == 6
+  %C = lshr i9 %B, 8
+  %D = trunc i9 %C to i8
+  ret i8 %D
+}
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+From gcc bug 24696:
+int
+f (unsigned long a, unsigned long b, unsigned long c)
+{
+  return ((a & (c - 1)) != 0) || ((b & (c - 1)) != 0);
+}
+int
+f (unsigned long a, unsigned long b, unsigned long c)
+{
+  return ((a & (c - 1)) != 0) | ((b & (c - 1)) != 0);
+}
+Both should combine to ((a|b) & (c-1)) != 0.  Currently not optimized with
+"clang -emit-llvm-bc | opt -std-compile-opts".
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+From GCC Bug 20192:
+#define PMD_MASK    (~((1UL << 23) - 1))
+void clear_pmd_range(unsigned long start, unsigned long end)
+{
+   if (!(start & ~PMD_MASK) && !(end & ~PMD_MASK))
+       f();
+}
+The expression should optimize to something like
+"!((start|end)&~PMD_MASK). Currently not optimized with "clang
+-emit-llvm-bc | opt -std-compile-opts".
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+From GCC Bug 15241:
+unsigned int
+foo (unsigned int a, unsigned int b)
+{
+ if (a <= 7 && b <= 7)
+   baz ();
+}
+Should combine to "(a|b) <= 7".  Currently not optimized with "clang
+-emit-llvm-bc | opt -std-compile-opts".
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+From GCC Bug 3756:
+int
+pn (int n)
+{
+ return (n >= 0 ? 1 : -1);
+}
+Should combine to (n >> 31) | 1.  Currently not optimized with "clang
+-emit-llvm-bc | opt -std-compile-opts | llc".
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+From GCC Bug 28685:
+int test(int a, int b)
+{
+ int lt = a < b;
+ int eq = a == b;
+
+ return (lt || eq);
+}
+Should combine to "a <= b".  Currently not optimized with "clang
+-emit-llvm-bc | opt -std-compile-opts | llc".
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+void a(int variable)
+{
+ if (variable == 4 || variable == 6)
+   bar();
+}
+This should optimize to "if ((variable | 2) == 6)".  Currently not
+optimized with "clang -emit-llvm-bc | opt -std-compile-opts | llc".
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+unsigned int f(unsigned int i, unsigned int n) {++i; if (i == n) ++i; return
+i;}
+unsigned int f2(unsigned int i, unsigned int n) {++i; i += i == n; return i;}
+These should combine to the same thing.  Currently, the first function
+produces better code on X86.
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+From GCC Bug 15784:
+#define abs(x) x>0?x:-x
+int f(int x, int y)
+{
+ return (abs(x)) >= 0;
+}
+This should optimize to x == INT_MIN. (With -fwrapv.)  Currently not
+optimized with "clang -emit-llvm-bc | opt -std-compile-opts".
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+From GCC Bug 14753:
+void
+rotate_cst (unsigned int a)
+{
+ a = (a << 10) | (a >> 22);
+ if (a == 123)
+   bar ();
+}
+void
+minus_cst (unsigned int a)
+{
+ unsigned int tem;
+
+ tem = 20 - a;
+ if (tem == 5)
+   bar ();
+}
+void
+mask_gt (unsigned int a)
+{
+ /* This is equivalent to a > 15.  */
+ if ((a & ~7) > 8)
+   bar ();
+}
+void
+rshift_gt (unsigned int a)
+{
+ /* This is equivalent to a > 23.  */
+ if ((a >> 2) > 5)
+   bar ();
+}
+All should simplify to a single comparison.  All of these are
+currently not optimized with "clang -emit-llvm-bc | opt
+-std-compile-opts".
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+From GCC Bug 32605:
+int c(int* x) {return (char*)x+2 == (char*)x;}
+Should combine to 0.  Currently not optimized with "clang
+-emit-llvm-bc | opt -std-compile-opts" (although llc can optimize it).
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+int a(unsigned char* b) {return *b > 99;}
+There's an unnecessary zext in the generated code with "clang
+-emit-llvm-bc | opt -std-compile-opts".
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+int a(unsigned b) {return ((b << 31) | (b << 30)) >> 31;}
+Should be combined to  "((b >> 1) | b) & 1".  Currently not optimized
+with "clang -emit-llvm-bc | opt -std-compile-opts".
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+unsigned a(unsigned x, unsigned y) { return x | (y & 1) | (y & 2);}
+Should combine to "x | (y & 3)".  Currently not optimized with "clang
+-emit-llvm-bc | opt -std-compile-opts".
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+unsigned a(unsigned a) {return ((a | 1) & 3) | (a & -4);}
+Should combine to "a | 1".  Currently not optimized with "clang
+-emit-llvm-bc | opt -std-compile-opts".
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+int a(int a, int b, int c) {return (~a & c) | ((c|a) & b);}
+Should fold to "(~a & c) | (a & b)".  Currently not optimized with
+"clang -emit-llvm-bc | opt -std-compile-opts".
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+int a(int a,int b) {return (~(a|b))|a;}
+Should fold to "a|~b".  Currently not optimized with "clang
+-emit-llvm-bc | opt -std-compile-opts".
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+int a(int a, int b) {return (a&&b) || (a&&!b);}
+Should fold to "a".  Currently not optimized with "clang -emit-llvm-bc
+| opt -std-compile-opts".
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+int a(int a, int b, int c) {return (a&&b) || (!a&&c);}
+Should fold to "a ? b : c", or at least something sane.  Currently not
+optimized with "clang -emit-llvm-bc | opt -std-compile-opts".
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+int a(int a, int b, int c) {return (a&&b) || (a&&c) || (a&&b&&c);}
+Should fold to a && (b || c).  Currently not optimized with "clang
+-emit-llvm-bc | opt -std-compile-opts".
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+int a(int x) {return x | ((x & 8) ^ 8);}
+Should combine to x | 8.  Currently not optimized with "clang
+-emit-llvm-bc | opt -std-compile-opts".
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+int a(int x) {return x ^ ((x & 8) ^ 8);}
+Should also combine to x | 8.  Currently not optimized with "clang
+-emit-llvm-bc | opt -std-compile-opts".
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+int a(int x) {return (x & 8) == 0 ? -1 : -9;}
+Should combine to (x | -9) ^ 8.  Currently not optimized with "clang
+-emit-llvm-bc | opt -std-compile-opts".
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+int a(int x) {return (x & 8) == 0 ? -9 : -1;}
+Should combine to x | -9.  Currently not optimized with "clang
+-emit-llvm-bc | opt -std-compile-opts".
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+int a(int x) {return ((x | -9) ^ 8) & x;}
+Should combine to x & -9.  Currently not optimized with "clang
+-emit-llvm-bc | opt -std-compile-opts".
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+unsigned a(unsigned a) {return a * 0x11111111 >> 28 & 1;}
+Should combine to "a * 0x88888888 >> 31".  Currently not optimized
+with "clang -emit-llvm-bc | opt -std-compile-opts".
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+unsigned a(char* x) {if ((*x & 32) == 0) return b();}
+There's an unnecessary zext in the generated code with "clang
+-emit-llvm-bc | opt -std-compile-opts".
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+unsigned a(unsigned long long x) {return 40 * (x >> 1);}
+Should combine to "20 * (((unsigned)x) & -2)".  Currently not
+optimized with "clang -emit-llvm-bc | opt -std-compile-opts".
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+We would like to do the following transform in the instcombiner:
+
+  -X/C -> X/-C
+
+However, this isn't valid if (-X) overflows. We can implement this when we
+have the concept of a "C signed subtraction" operator that which is undefined
+on overflow.
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+This was noticed in the entryblock for grokdeclarator in 403.gcc:
+
+        %tmp = icmp eq i32 %decl_context, 4          
+        %decl_context_addr.0 = select i1 %tmp, i32 3, i32 %decl_context 
+        %tmp1 = icmp eq i32 %decl_context_addr.0, 1 
+        %decl_context_addr.1 = select i1 %tmp1, i32 0, i32 %decl_context_addr.0
+
+tmp1 should be simplified to something like:
+  (!tmp || decl_context == 1)
+
+This allows recursive simplifications, tmp1 is used all over the place in
+the function, e.g. by:
+
+        %tmp23 = icmp eq i32 %decl_context_addr.1, 0            ; <i1> [#uses=1]
+        %tmp24 = xor i1 %tmp1, true             ; <i1> [#uses=1]
+        %or.cond8 = and i1 %tmp23, %tmp24               ; <i1> [#uses=1]
+
+later.
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+Store sinking: This code:
+
+void f (int n, int *cond, int *res) {
+    int i;
+    *res = 0;
+    for (i = 0; i < n; i++)
+        if (*cond)
+            *res ^= 234; /* (*) */
+}
+
+On this function GVN hoists the fully redundant value of *res, but nothing
+moves the store out.  This gives us this code:
+
+bb:            ; preds = %bb2, %entry
+       %.rle = phi i32 [ 0, %entry ], [ %.rle6, %bb2 ] 
+       %i.05 = phi i32 [ 0, %entry ], [ %indvar.next, %bb2 ]
+       %1 = load i32* %cond, align 4
+       %2 = icmp eq i32 %1, 0
+       br i1 %2, label %bb2, label %bb1
+
+bb1:           ; preds = %bb
+       %3 = xor i32 %.rle, 234 
+       store i32 %3, i32* %res, align 4
+       br label %bb2
+
+bb2:           ; preds = %bb, %bb1
+       %.rle6 = phi i32 [ %3, %bb1 ], [ %.rle, %bb ]   
+       %indvar.next = add i32 %i.05, 1 
+       %exitcond = icmp eq i32 %indvar.next, %n
+       br i1 %exitcond, label %return, label %bb
+
+DSE should sink partially dead stores to get the store out of the loop.
+
+Here's another partial dead case:
+http://gcc.gnu.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=12395
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+Scalar PRE hoists the mul in the common block up to the else:
+
+int test (int a, int b, int c, int g) {
+  int d, e;
+  if (a)
+    d = b * c;
+  else
+    d = b - c;
+  e = b * c + g;
+  return d + e;
+}
+
+It would be better to do the mul once to reduce codesize above the if.
+This is GCC PR38204.
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+GCC PR37810 is an interesting case where we should sink load/store reload
+into the if block and outside the loop, so we don't reload/store it on the
+non-call path.
+
+for () {
+  *P += 1;
+  if ()
+    call();
+  else
+    ...
+->
+tmp = *P
+for () {
+  tmp += 1;
+  if () {
+    *P = tmp;
+    call();
+    tmp = *P;
+  } else ...
+}
+*P = tmp;
+
+We now hoist the reload after the call (Transforms/GVN/lpre-call-wrap.ll), but
+we don't sink the store.  We need partially dead store sinking.
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+[PHI TRANSLATE GEPs]
+
+GCC PR37166: Sinking of loads prevents SROA'ing the "g" struct on the stack
+leading to excess stack traffic. This could be handled by GVN with some crazy
+symbolic phi translation.  The code we get looks like (g is on the stack):
+
+bb2:           ; preds = %bb1
+..
+       %9 = getelementptr %struct.f* %g, i32 0, i32 0          
+       store i32 %8, i32* %9, align  bel %bb3
+
+bb3:           ; preds = %bb1, %bb2, %bb
+       %c_addr.0 = phi %struct.f* [ %g, %bb2 ], [ %c, %bb ], [ %c, %bb1 ]
+       %b_addr.0 = phi %struct.f* [ %b, %bb2 ], [ %g, %bb ], [ %b, %bb1 ]
+       %10 = getelementptr %struct.f* %c_addr.0, i32 0, i32 0
+       %11 = load i32* %10, align 4
+
+%11 is fully redundant, an in BB2 it should have the value %8.
+
+GCC PR33344 is a similar case.
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+There are many load PRE testcases in testsuite/gcc.dg/tree-ssa/loadpre* in the
+GCC testsuite.  There are many pre testcases as ssa-pre-*.c
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+There are some interesting cases in testsuite/gcc.dg/tree-ssa/pred-comm* in the
+GCC testsuite.  For example, predcom-1.c is:
+
+ for (i = 2; i < 1000; i++)
+    fib[i] = (fib[i-1] + fib[i - 2]) & 0xffff;
+
+which compiles into:
+
+bb1:           ; preds = %bb1, %bb1.thread
+       %indvar = phi i32 [ 0, %bb1.thread ], [ %0, %bb1 ]      
+       %i.0.reg2mem.0 = add i32 %indvar, 2             
+       %0 = add i32 %indvar, 1         ; <i32> [#uses=3]
+       %1 = getelementptr [1000 x i32]* @fib, i32 0, i32 %0            
+       %2 = load i32* %1, align 4              ; <i32> [#uses=1]
+       %3 = getelementptr [1000 x i32]* @fib, i32 0, i32 %indvar       
+       %4 = load i32* %3, align 4              ; <i32> [#uses=1]
+       %5 = add i32 %4, %2             ; <i32> [#uses=1]
+       %6 = and i32 %5, 65535          ; <i32> [#uses=1]
+       %7 = getelementptr [1000 x i32]* @fib, i32 0, i32 %i.0.reg2mem.0
+       store i32 %6, i32* %7, align 4
+       %exitcond = icmp eq i32 %0, 998         ; <i1> [#uses=1]
+       br i1 %exitcond, label %return, label %bb1
+
+This is basically:
+  LOAD fib[i+1]
+  LOAD fib[i]
+  STORE fib[i+2]
+
+instead of handling this as a loop or other xform, all we'd need to do is teach
+load PRE to phi translate the %0 add (i+1) into the predecessor as (i'+1+1) =
+(i'+2) (where i' is the previous iteration of i).  This would find the store
+which feeds it.
+
+predcom-2.c is apparently the same as predcom-1.c
+predcom-3.c is very similar but needs loads feeding each other instead of
+store->load.
+predcom-4.c seems the same as the rest.
+
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+Other simple load PRE cases:
+http://gcc.gnu.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=35287 [LPRE crit edge splitting]
+
+http://gcc.gnu.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=34677 (licm does this, LPRE crit edge)
+  llvm-gcc t2.c -S -o - -O0 -emit-llvm | llvm-as | opt -mem2reg -simplifycfg -gvn | llvm-dis
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+Type based alias analysis:
+http://gcc.gnu.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=14705
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+When GVN/PRE finds a store of float* to a must aliases pointer when expecting
+an int*, it should turn it into a bitcast.  This is a nice generalization of
+the SROA hack that would apply to other cases, e.g.:
+
+int foo(int C, int *P, float X) {
+  if (C) {
+    bar();
+    *P = 42;
+  } else
+    *(float*)P = X;
+
+   return *P;
+}
+
+
+One example (that requires crazy phi translation) is:
+http://gcc.gnu.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=16799 [BITCAST PHI TRANS]
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+A/B get pinned to the stack because we turn an if/then into a select instead
+of PRE'ing the load/store.  This may be fixable in instcombine:
+http://gcc.gnu.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=37892
+
+
+
+Interesting missed case because of control flow flattening (should be 2 loads):
+http://gcc.gnu.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=26629
+With: llvm-gcc t2.c -S -o - -O0 -emit-llvm | llvm-as | 
+             opt -mem2reg -gvn -instcombine | llvm-dis
+we miss it because we need 1) GEP PHI TRAN, 2) CRIT EDGE 3) MULTIPLE DIFFERENT
+VALS PRODUCED BY ONE BLOCK OVER DIFFERENT PATHS
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+http://gcc.gnu.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=19633
+We could eliminate the branch condition here, loading from null is undefined:
+
+struct S { int w, x, y, z; };
+struct T { int r; struct S s; };
+void bar (struct S, int);
+void foo (int a, struct T b)
+{
+  struct S *c = 0;
+  if (a)
+    c = &b.s;
+  bar (*c, a);
+}
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+simplifylibcalls should do several optimizations for strspn/strcspn:
+
+strcspn(x, "") -> strlen(x)
+strcspn("", x) -> 0
+strspn("", x) -> 0
+strspn(x, "") -> strlen(x)
+strspn(x, "a") -> strchr(x, 'a')-x
+
+strcspn(x, "a") -> inlined loop for up to 3 letters (similarly for strspn):
+
+size_t __strcspn_c3 (__const char *__s, int __reject1, int __reject2,
+                     int __reject3) {
+  register size_t __result = 0;
+  while (__s[__result] != '\0' && __s[__result] != __reject1 &&
+         __s[__result] != __reject2 && __s[__result] != __reject3)
+    ++__result;
+  return __result;
+}
+
+This should turn into a switch on the character.  See PR3253 for some notes on
+codegen.
+
+456.hmmer apparently uses strcspn and strspn a lot.  471.omnetpp uses strspn.
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+"gas" uses this idiom:
+  else if (strchr ("+-/*%|&^:[]()~", *intel_parser.op_string))
+..
+  else if (strchr ("<>", *intel_parser.op_string)
+
+Those should be turned into a switch.
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+252.eon contains this interesting code:
+
+        %3072 = getelementptr [100 x i8]* %tempString, i32 0, i32 0
+        %3073 = call i8* @strcpy(i8* %3072, i8* %3071) nounwind
+        %strlen = call i32 @strlen(i8* %3072)    ; uses = 1
+        %endptr = getelementptr [100 x i8]* %tempString, i32 0, i32 %strlen
+        call void @llvm.memcpy.i32(i8* %endptr, 
+          i8* getelementptr ([5 x i8]* @"\01LC42", i32 0, i32 0), i32 5, i32 1)
+        %3074 = call i32 @strlen(i8* %endptr) nounwind readonly 
+        
+This is interesting for a couple reasons.  First, in this:
+
+        %3073 = call i8* @strcpy(i8* %3072, i8* %3071) nounwind
+        %strlen = call i32 @strlen(i8* %3072)  
+
+The strlen could be replaced with: %strlen = sub %3072, %3073, because the
+strcpy call returns a pointer to the end of the string.  Based on that, the
+endptr GEP just becomes equal to 3073, which eliminates a strlen call and GEP.
+
+Second, the memcpy+strlen strlen can be replaced with:
+
+        %3074 = call i32 @strlen([5 x i8]* @"\01LC42") nounwind readonly 
+
+Because the destination was just copied into the specified memory buffer.  This,
+in turn, can be constant folded to "4".
+
+In other code, it contains:
+
+        %endptr6978 = bitcast i8* %endptr69 to i32*            
+        store i32 7107374, i32* %endptr6978, align 1
+        %3167 = call i32 @strlen(i8* %endptr69) nounwind readonly    
+
+Which could also be constant folded.  Whatever is producing this should probably
+be fixed to leave this as a memcpy from a string.
+
+Further, eon also has an interesting partially redundant strlen call:
+
+bb8:            ; preds = %_ZN18eonImageCalculatorC1Ev.exit
+        %682 = getelementptr i8** %argv, i32 6          ; <i8**> [#uses=2]
+        %683 = load i8** %682, align 4          ; <i8*> [#uses=4]
+        %684 = load i8* %683, align 1           ; <i8> [#uses=1]
+        %685 = icmp eq i8 %684, 0               ; <i1> [#uses=1]
+        br i1 %685, label %bb10, label %bb9
+
+bb9:            ; preds = %bb8
+        %686 = call i32 @strlen(i8* %683) nounwind readonly          
+        %687 = icmp ugt i32 %686, 254           ; <i1> [#uses=1]
+        br i1 %687, label %bb10, label %bb11
+
+bb10:           ; preds = %bb9, %bb8
+        %688 = call i32 @strlen(i8* %683) nounwind readonly          
+
+This could be eliminated by doing the strlen once in bb8, saving code size and
+improving perf on the bb8->9->10 path.
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+I see an interesting fully redundant call to strlen left in 186.crafty:InputMove
+which looks like:
+       %movetext11 = getelementptr [128 x i8]* %movetext, i32 0, i32 0 
+
+bb62:           ; preds = %bb55, %bb53
+        %promote.0 = phi i32 [ %169, %bb55 ], [ 0, %bb53 ]             
+        %171 = call i32 @strlen(i8* %movetext11) nounwind readonly align 1
+        %172 = add i32 %171, -1         ; <i32> [#uses=1]
+        %173 = getelementptr [128 x i8]* %movetext, i32 0, i32 %172       
+
+...  no stores ...
+       br i1 %or.cond, label %bb65, label %bb72
+
+bb65:           ; preds = %bb62
+        store i8 0, i8* %173, align 1
+        br label %bb72
+
+bb72:           ; preds = %bb65, %bb62
+        %trank.1 = phi i32 [ %176, %bb65 ], [ -1, %bb62 ]            
+        %177 = call i32 @strlen(i8* %movetext11) nounwind readonly align 1
+
+Note that on the bb62->bb72 path, that the %177 strlen call is partially
+redundant with the %171 call.  At worst, we could shove the %177 strlen call
+up into the bb65 block moving it out of the bb62->bb72 path.   However, note
+that bb65 stores to the string, zeroing out the last byte.  This means that on
+that path the value of %177 is actually just %171-1.  A sub is cheaper than a
+strlen!
+
+This pattern repeats several times, basically doing:
+
+  A = strlen(P);
+  P[A-1] = 0;
+  B = strlen(P);
+  where it is "obvious" that B = A-1.
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+186.crafty contains this interesting pattern:
+
+%77 = call i8* @strstr(i8* getelementptr ([6 x i8]* @"\01LC5", i32 0, i32 0),
+                       i8* %30)
+%phitmp648 = icmp eq i8* %77, getelementptr ([6 x i8]* @"\01LC5", i32 0, i32 0)
+br i1 %phitmp648, label %bb70, label %bb76
+
+bb70:           ; preds = %OptionMatch.exit91, %bb69
+        %78 = call i32 @strlen(i8* %30) nounwind readonly align 1               ; <i32> [#uses=1]
+
+This is basically:
+  cststr = "abcdef";
+  if (strstr(cststr, P) == cststr) {
+     x = strlen(P);
+     ...
+
+The strstr call would be significantly cheaper written as:
+
+cststr = "abcdef";
+if (memcmp(P, str, strlen(P)))
+  x = strlen(P);
+
+This is memcmp+strlen instead of strstr.  This also makes the strlen fully
+redundant.
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+186.crafty also contains this code:
+
+%1906 = call i32 @strlen(i8* getelementptr ([32 x i8]* @pgn_event, i32 0,i32 0))
+%1907 = getelementptr [32 x i8]* @pgn_event, i32 0, i32 %1906
+%1908 = call i8* @strcpy(i8* %1907, i8* %1905) nounwind align 1
+%1909 = call i32 @strlen(i8* getelementptr ([32 x i8]* @pgn_event, i32 0,i32 0))
+%1910 = getelementptr [32 x i8]* @pgn_event, i32 0, i32 %1909         
+
+The last strlen is computable as 1908-@pgn_event, which means 1910=1908.
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+186.crafty has this interesting pattern with the "out.4543" variable:
+
+call void @llvm.memcpy.i32(
+        i8* getelementptr ([10 x i8]* @out.4543, i32 0, i32 0),
+       i8* getelementptr ([7 x i8]* @"\01LC28700", i32 0, i32 0), i32 7, i32 1) 
+%101 = call@printf(i8* ...   @out.4543, i32 0, i32 0)) nounwind 
+
+It is basically doing:
+
+  memcpy(globalarray, "string");
+  printf(...,  globalarray);
+  
+Anyway, by knowing that printf just reads the memory and forward substituting
+the string directly into the printf, this eliminates reads from globalarray.
+Since this pattern occurs frequently in crafty (due to the "DisplayTime" and
+other similar functions) there are many stores to "out".  Once all the printfs
+stop using "out", all that is left is the memcpy's into it.  This should allow
+globalopt to remove the "stored only" global.
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+This code:
+
+define inreg i32 @foo(i8* inreg %p) nounwind {
+  %tmp0 = load i8* %p
+  %tmp1 = ashr i8 %tmp0, 5
+  %tmp2 = sext i8 %tmp1 to i32
+  ret i32 %tmp2
 }
 
 }
 
+could be dagcombine'd to a sign-extending load with a shift.
+For example, on x86 this currently gets this:
+
+       movb    (%eax), %al
+       sarb    $5, %al
+       movsbl  %al, %eax
+
+while it could get this:
+
+       movsbl  (%eax), %eax
+       sarl    $5, %eax
+
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 //===---------------------------------------------------------------------===//
+
+GCC PR31029:
+
+int test(int x) { return 1-x == x; }     // --> return false
+int test2(int x) { return 2-x == x; }    // --> return x == 1 ?
+
+Always foldable for odd constants, what is the rule for even?
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+PR 3381: GEP to field of size 0 inside a struct could be turned into GEP
+for next field in struct (which is at same address).
+
+For example: store of float into { {{}}, float } could be turned into a store to
+the float directly.
+