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). For example, a call to the function "exit(3)" that
  13 // occurs within the main() function can be transformed into a simple "return 3"
  14 // instruction. Any optimization that takes this form (replace call to library
  15 // function with simpler code that provides the same result) belongs in this
  16 // file.
  17 //
  18 //===----------------------------------------------------------------------===//
  19
  20 #define DEBUG_TYPE "simplify-libcalls"
  21 #include "llvm/Transforms/Scalar.h"
  22 #include "llvm/Intrinsics.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/Support/Compiler.h"
  32 #include "llvm/Support/Debug.h"
  33 #include "llvm/Config/config.h"
  34 using namespace llvm;
  35
  36 STATISTIC(NumSimplified, "Number of library calls simplified");
  37 STATISTIC(NumAnnotated, "Number of attributes added to library functions");
  38
  39 //===----------------------------------------------------------------------===//
  40 // Optimizer Base Class
  41 //===----------------------------------------------------------------------===//
  42
  43 /// This class is the abstract base class for the set of optimizations that
  44 /// corresponds to one library call.
  45 namespace {
  46 class VISIBILITY_HIDDEN LibCallOptimization {
  47 protected:
  48   Function *Caller;
  49   const TargetData *TD;
  50 public:
  51   LibCallOptimization() { }
  52   virtual ~LibCallOptimization() {}
  53
  54   /// CallOptimizer - This pure virtual method is implemented by base classes to
  55   /// do various optimizations.  If this returns null then no transformation was
  56   /// performed.  If it returns CI, then it transformed the call and CI is to be
  57   /// deleted.  If it returns something else, replace CI with the new value and
  58   /// delete CI.
  59   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B)
  60     =0;
  61
  62   Value *OptimizeCall(CallInst *CI, const TargetData &TD, IRBuilder<> &B) {
  63     Caller = CI->getParent()->getParent();
  64     this->TD = &TD;
  65     return CallOptimizer(CI->getCalledFunction(), CI, B);
  66   }
  67
  68   /// CastToCStr - Return V if it is an i8*, otherwise cast it to i8*.
  69   Value *CastToCStr(Value *V, IRBuilder<> &B);
  70
  71   /// EmitStrLen - Emit a call to the strlen function to the builder, for the
  72   /// specified pointer.  Ptr is required to be some pointer type, and the
  73   /// return value has 'intptr_t' type.
  74   Value *EmitStrLen(Value *Ptr, IRBuilder<> &B);
  75
  76   /// EmitMemCpy - Emit a call to the memcpy function to the builder.  This
  77   /// always expects that the size has type 'intptr_t' and Dst/Src are pointers.
  78   Value *EmitMemCpy(Value *Dst, Value *Src, Value *Len,
  79                     unsigned Align, IRBuilder<> &B);
  80
  81   /// EmitMemChr - Emit a call to the memchr function.  This assumes that Ptr is
  82   /// a pointer, Val is an i32 value, and Len is an 'intptr_t' value.
  83   Value *EmitMemChr(Value *Ptr, Value *Val, Value *Len, IRBuilder<> &B);
  84
  85   /// EmitMemCmp - Emit a call to the memcmp function.
  86   Value *EmitMemCmp(Value *Ptr1, Value *Ptr2, Value *Len, IRBuilder<> &B);
  87
  88   /// EmitUnaryFloatFnCall - Emit a call to the unary function named 'Name' (e.g.
  89   /// 'floor').  This function is known to take a single of type matching 'Op'
  90   /// and returns one value with the same type.  If 'Op' is a long double, 'l'
  91   /// is added as the suffix of name, if 'Op' is a float, we add a 'f' suffix.
  92   Value *EmitUnaryFloatFnCall(Value *Op, const char *Name, IRBuilder<> &B);
  93
  94   /// EmitPutChar - Emit a call to the putchar function.  This assumes that Char
  95   /// is an integer.
  96   void EmitPutChar(Value *Char, IRBuilder<> &B);
  97
  98   /// EmitPutS - Emit a call to the puts function.  This assumes that Str is
  99   /// some pointer.
 100   void EmitPutS(Value *Str, IRBuilder<> &B);
 101
 102   /// EmitFPutC - Emit a call to the fputc function.  This assumes that Char is
 103   /// an i32, and File is a pointer to FILE.
 104   void EmitFPutC(Value *Char, Value *File, IRBuilder<> &B);
 105
 106   /// EmitFPutS - Emit a call to the puts function.  Str is required to be a
 107   /// pointer and File is a pointer to FILE.
 108   void EmitFPutS(Value *Str, Value *File, IRBuilder<> &B);
 109
 110   /// EmitFWrite - Emit a call to the fwrite function.  This assumes that Ptr is
 111   /// a pointer, Size is an 'intptr_t', and File is a pointer to FILE.
 112   void EmitFWrite(Value *Ptr, Value *Size, Value *File, IRBuilder<> &B);
 113
 114 };
 115 } // End anonymous namespace.
 116
 117 /// CastToCStr - Return V if it is an i8*, otherwise cast it to i8*.
 118 Value *LibCallOptimization::CastToCStr(Value *V, IRBuilder<> &B) {
 119   return B.CreateBitCast(V, PointerType::getUnqual(Type::Int8Ty), "cstr");
 120 }
 121
 122 /// EmitStrLen - Emit a call to the strlen function to the builder, for the
 123 /// specified pointer.  This always returns an integer value of size intptr_t.
 124 Value *LibCallOptimization::EmitStrLen(Value *Ptr, IRBuilder<> &B) {
 125   Module *M = Caller->getParent();
 126   AttributeWithIndex AWI[2];
 127   AWI[0] = AttributeWithIndex::get(1, Attribute::NoCapture);
 128   AWI[1] = AttributeWithIndex::get(~0u, Attribute::ReadOnly |
 129                                    Attribute::NoUnwind);
 130
 131   Constant *StrLen =M->getOrInsertFunction("strlen", AttrListPtr::get(AWI, 2),
 132                                            TD->getIntPtrType(),
 133                                            PointerType::getUnqual(Type::Int8Ty),
 134                                            NULL);
 135   return B.CreateCall(StrLen, CastToCStr(Ptr, B), "strlen");
 136 }
 137
 138 /// EmitMemCpy - Emit a call to the memcpy function to the builder.  This always
 139 /// expects that the size has type 'intptr_t' and Dst/Src are pointers.
 140 Value *LibCallOptimization::EmitMemCpy(Value *Dst, Value *Src, Value *Len,
 141                                        unsigned Align, IRBuilder<> &B) {
 142   Module *M = Caller->getParent();
 143   Intrinsic::ID IID = Intrinsic::memcpy;
 144   const Type *Tys[1];
 145   Tys[0] = Len->getType();
 146   Value *MemCpy = Intrinsic::getDeclaration(M, IID, Tys, 1);
 147   return B.CreateCall4(MemCpy, CastToCStr(Dst, B), CastToCStr(Src, B), Len,
 148                        ConstantInt::get(Type::Int32Ty, Align));
 149 }
 150
 151 /// EmitMemChr - Emit a call to the memchr function.  This assumes that Ptr is
 152 /// a pointer, Val is an i32 value, and Len is an 'intptr_t' value.
 153 Value *LibCallOptimization::EmitMemChr(Value *Ptr, Value *Val,
 154                                        Value *Len, IRBuilder<> &B) {
 155   Module *M = Caller->getParent();
 156   AttributeWithIndex AWI;
 157   AWI = AttributeWithIndex::get(~0u, Attribute::ReadOnly | Attribute::NoUnwind);
 158
 159   Value *MemChr = M->getOrInsertFunction("memchr", AttrListPtr::get(&AWI, 1),
 160                                          PointerType::getUnqual(Type::Int8Ty),
 161                                          PointerType::getUnqual(Type::Int8Ty),
 162                                          Type::Int32Ty, TD->getIntPtrType(),
 163                                          NULL);
 164   return B.CreateCall3(MemChr, CastToCStr(Ptr, B), Val, Len, "memchr");
 165 }
 166
 167 /// EmitMemCmp - Emit a call to the memcmp function.
 168 Value *LibCallOptimization::EmitMemCmp(Value *Ptr1, Value *Ptr2,
 169                                        Value *Len, IRBuilder<> &B) {
 170   Module *M = Caller->getParent();
 171   AttributeWithIndex AWI[3];
 172   AWI[0] = AttributeWithIndex::get(1, Attribute::NoCapture);
 173   AWI[1] = AttributeWithIndex::get(2, Attribute::NoCapture);
 174   AWI[2] = AttributeWithIndex::get(~0u, Attribute::ReadOnly |
 175                                    Attribute::NoUnwind);
 176
 177   Value *MemCmp = M->getOrInsertFunction("memcmp", AttrListPtr::get(AWI, 3),
 178                                          Type::Int32Ty,
 179                                          PointerType::getUnqual(Type::Int8Ty),
 180                                          PointerType::getUnqual(Type::Int8Ty),
 181                                          TD->getIntPtrType(), NULL);
 182   return B.CreateCall3(MemCmp, CastToCStr(Ptr1, B), CastToCStr(Ptr2, B),
 183                        Len, "memcmp");
 184 }
 185
 186 /// EmitUnaryFloatFnCall - Emit a call to the unary function named 'Name' (e.g.
 187 /// 'floor').  This function is known to take a single of type matching 'Op' and
 188 /// returns one value with the same type.  If 'Op' is a long double, 'l' is
 189 /// added as the suffix of name, if 'Op' is a float, we add a 'f' suffix.
 190 Value *LibCallOptimization::EmitUnaryFloatFnCall(Value *Op, const char *Name,
 191                                                  IRBuilder<> &B) {
 192   char NameBuffer[20];
 193   if (Op->getType() != Type::DoubleTy) {
 194     // If we need to add a suffix, copy into NameBuffer.
 195     unsigned NameLen = strlen(Name);
 196     assert(NameLen < sizeof(NameBuffer)-2);
 197     memcpy(NameBuffer, Name, NameLen);
 198     if (Op->getType() == Type::FloatTy)
 199       NameBuffer[NameLen] = 'f';  // floorf
 200     else
 201       NameBuffer[NameLen] = 'l';  // floorl
 202     NameBuffer[NameLen+1] = 0;
 203     Name = NameBuffer;
 204   }
 205
 206   Module *M = Caller->getParent();
 207   Value *Callee = M->getOrInsertFunction(Name, Op->getType(),
 208                                          Op->getType(), NULL);
 209   return B.CreateCall(Callee, Op, Name);
 210 }
 211
 212 /// EmitPutChar - Emit a call to the putchar function.  This assumes that Char
 213 /// is an integer.
 214 void LibCallOptimization::EmitPutChar(Value *Char, IRBuilder<> &B) {
 215   Module *M = Caller->getParent();
 216   Value *F = M->getOrInsertFunction("putchar", Type::Int32Ty,
 217                                     Type::Int32Ty, NULL);
 218   B.CreateCall(F, B.CreateIntCast(Char, Type::Int32Ty, "chari"), "putchar");
 219 }
 220
 221 /// EmitPutS - Emit a call to the puts function.  This assumes that Str is
 222 /// some pointer.
 223 void LibCallOptimization::EmitPutS(Value *Str, IRBuilder<> &B) {
 224   Module *M = Caller->getParent();
 225   AttributeWithIndex AWI[2];
 226   AWI[0] = AttributeWithIndex::get(1, Attribute::NoCapture);
 227   AWI[1] = AttributeWithIndex::get(~0u, Attribute::NoUnwind);
 228
 229   Value *F = M->getOrInsertFunction("puts", AttrListPtr::get(AWI, 2),
 230                                     Type::Int32Ty,
 231                                     PointerType::getUnqual(Type::Int8Ty), NULL);
 232   B.CreateCall(F, CastToCStr(Str, B), "puts");
 233 }
 234
 235 /// EmitFPutC - Emit a call to the fputc function.  This assumes that Char is
 236 /// an integer and File is a pointer to FILE.
 237 void LibCallOptimization::EmitFPutC(Value *Char, Value *File, IRBuilder<> &B) {
 238   Module *M = Caller->getParent();
 239   AttributeWithIndex AWI[2];
 240   AWI[0] = AttributeWithIndex::get(2, Attribute::NoCapture);
 241   AWI[1] = AttributeWithIndex::get(~0u, Attribute::NoUnwind);
 242   Constant *F;
 243   if (isa<PointerType>(File->getType()))
 244     F = M->getOrInsertFunction("fputc", AttrListPtr::get(AWI, 2), Type::Int32Ty,
 245                                Type::Int32Ty, File->getType(), NULL);
 246
 247   else
 248     F = M->getOrInsertFunction("fputc", Type::Int32Ty, Type::Int32Ty,
 249                                File->getType(), NULL);
 250   Char = B.CreateIntCast(Char, Type::Int32Ty, "chari");
 251   B.CreateCall2(F, Char, File, "fputc");
 252 }
 253
 254 /// EmitFPutS - Emit a call to the puts function.  Str is required to be a
 255 /// pointer and File is a pointer to FILE.
 256 void LibCallOptimization::EmitFPutS(Value *Str, Value *File, IRBuilder<> &B) {
 257   Module *M = Caller->getParent();
 258   AttributeWithIndex AWI[2];
 259   AWI[0] = AttributeWithIndex::get(2, Attribute::NoCapture);
 260   AWI[1] = AttributeWithIndex::get(~0u, Attribute::NoUnwind);
 261   Constant *F;
 262   if (isa<PointerType>(File->getType()))
 263     F = M->getOrInsertFunction("fputs", AttrListPtr::get(AWI, 2), Type::Int32Ty,
 264                                PointerType::getUnqual(Type::Int8Ty),
 265                                File->getType(), NULL);
 266   else
 267     F = M->getOrInsertFunction("fputs", Type::Int32Ty,
 268                                PointerType::getUnqual(Type::Int8Ty),
 269                                File->getType(), NULL);
 270   B.CreateCall2(F, CastToCStr(Str, B), File, "fputs");
 271 }
 272
 273 /// EmitFWrite - Emit a call to the fwrite function.  This assumes that Ptr is
 274 /// a pointer, Size is an 'intptr_t', and File is a pointer to FILE.
 275 void LibCallOptimization::EmitFWrite(Value *Ptr, Value *Size, Value *File,
 276                                      IRBuilder<> &B) {
 277   Module *M = Caller->getParent();
 278   AttributeWithIndex AWI[3];
 279   AWI[0] = AttributeWithIndex::get(1, Attribute::NoCapture);
 280   AWI[1] = AttributeWithIndex::get(4, Attribute::NoCapture);
 281   AWI[2] = AttributeWithIndex::get(~0u, Attribute::NoUnwind);
 282   Constant *F;
 283   if (isa<PointerType>(File->getType()))
 284     F = M->getOrInsertFunction("fwrite", AttrListPtr::get(AWI, 3),
 285                                TD->getIntPtrType(),
 286                                PointerType::getUnqual(Type::Int8Ty),
 287                                TD->getIntPtrType(), TD->getIntPtrType(),
 288                                File->getType(), NULL);
 289   else
 290     F = M->getOrInsertFunction("fwrite", TD->getIntPtrType(),
 291                                PointerType::getUnqual(Type::Int8Ty),
 292                                TD->getIntPtrType(), TD->getIntPtrType(),
 293                                File->getType(), NULL);
 294   B.CreateCall4(F, CastToCStr(Ptr, B), Size,
 295                 ConstantInt::get(TD->getIntPtrType(), 1), File);
 296 }
 297
 298 //===----------------------------------------------------------------------===//
 299 // Helper Functions
 300 //===----------------------------------------------------------------------===//
 301
 302 /// GetStringLengthH - If we can compute the length of the string pointed to by
 303 /// the specified pointer, return 'len+1'.  If we can't, return 0.
 304 static uint64_t GetStringLengthH(Value *V, SmallPtrSet<PHINode*, 32> &PHIs) {
 305   // Look through noop bitcast instructions.
 306   if (BitCastInst *BCI = dyn_cast<BitCastInst>(V))
 307     return GetStringLengthH(BCI->getOperand(0), PHIs);
 308
 309   // If this is a PHI node, there are two cases: either we have already seen it
 310   // or we haven't.
 311   if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(V)) {
 312     if (!PHIs.insert(PN))
 313       return ~0ULL;  // already in the set.
 314
 315     // If it was new, see if all the input strings are the same length.
 316     uint64_t LenSoFar = ~0ULL;
 317     for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
 318       uint64_t Len = GetStringLengthH(PN->getIncomingValue(i), PHIs);
 319       if (Len == 0) return 0; // Unknown length -> unknown.
 320
 321       if (Len == ~0ULL) continue;
 322
 323       if (Len != LenSoFar && LenSoFar != ~0ULL)
 324         return 0;    // Disagree -> unknown.
 325       LenSoFar = Len;
 326     }
 327
 328     // Success, all agree.
 329     return LenSoFar;
 330   }
 331
 332   // strlen(select(c,x,y)) -> strlen(x) ^ strlen(y)
 333   if (SelectInst *SI = dyn_cast<SelectInst>(V)) {
 334     uint64_t Len1 = GetStringLengthH(SI->getTrueValue(), PHIs);
 335     if (Len1 == 0) return 0;
 336     uint64_t Len2 = GetStringLengthH(SI->getFalseValue(), PHIs);
 337     if (Len2 == 0) return 0;
 338     if (Len1 == ~0ULL) return Len2;
 339     if (Len2 == ~0ULL) return Len1;
 340     if (Len1 != Len2) return 0;
 341     return Len1;
 342   }
 343
 344   // If the value is not a GEP instruction nor a constant expression with a
 345   // GEP instruction, then return unknown.
 346   User *GEP = 0;
 347   if (GetElementPtrInst *GEPI = dyn_cast<GetElementPtrInst>(V)) {
 348     GEP = GEPI;
 349   } else if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(V)) {
 350     if (CE->getOpcode() != Instruction::GetElementPtr)
 351       return 0;
 352     GEP = CE;
 353   } else {
 354     return 0;
 355   }
 356
 357   // Make sure the GEP has exactly three arguments.
 358   if (GEP->getNumOperands() != 3)
 359     return 0;
 360
 361   // Check to make sure that the first operand of the GEP is an integer and
 362   // has value 0 so that we are sure we're indexing into the initializer.
 363   if (ConstantInt *Idx = dyn_cast<ConstantInt>(GEP->getOperand(1))) {
 364     if (!Idx->isZero())
 365       return 0;
 366   } else
 367     return 0;
 368
 369   // If the second index isn't a ConstantInt, then this is a variable index
 370   // into the array.  If this occurs, we can't say anything meaningful about
 371   // the string.
 372   uint64_t StartIdx = 0;
 373   if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(GEP->getOperand(2)))
 374     StartIdx = CI->getZExtValue();
 375   else
 376     return 0;
 377
 378   // The GEP instruction, constant or instruction, must reference a global
 379   // variable that is a constant and is initialized. The referenced constant
 380   // initializer is the array that we'll use for optimization.
 381   GlobalVariable* GV = dyn_cast<GlobalVariable>(GEP->getOperand(0));
 382   if (!GV || !GV->isConstant() || !GV->hasInitializer())
 383     return 0;
 384   Constant *GlobalInit = GV->getInitializer();
 385
 386   // Handle the ConstantAggregateZero case, which is a degenerate case. The
 387   // initializer is constant zero so the length of the string must be zero.
 388   if (isa<ConstantAggregateZero>(GlobalInit))
 389     return 1;  // Len = 0 offset by 1.
 390
 391   // Must be a Constant Array
 392   ConstantArray *Array = dyn_cast<ConstantArray>(GlobalInit);
 393   if (!Array || Array->getType()->getElementType() != Type::Int8Ty)
 394     return false;
 395
 396   // Get the number of elements in the array
 397   uint64_t NumElts = Array->getType()->getNumElements();
 398
 399   // Traverse the constant array from StartIdx (derived above) which is
 400   // the place the GEP refers to in the array.
 401   for (unsigned i = StartIdx; i != NumElts; ++i) {
 402     Constant *Elt = Array->getOperand(i);
 403     ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Elt);
 404     if (!CI) // This array isn't suitable, non-int initializer.
 405       return 0;
 406     if (CI->isZero())
 407       return i-StartIdx+1; // We found end of string, success!
 408   }
 409
 410   return 0; // The array isn't null terminated, conservatively return 'unknown'.
 411 }
 412
 413 /// GetStringLength - If we can compute the length of the string pointed to by
 414 /// the specified pointer, return 'len+1'.  If we can't, return 0.
 415 static uint64_t GetStringLength(Value *V) {
 416   if (!isa<PointerType>(V->getType())) return 0;
 417
 418   SmallPtrSet<PHINode*, 32> PHIs;
 419   uint64_t Len = GetStringLengthH(V, PHIs);
 420   // If Len is ~0ULL, we had an infinite phi cycle: this is dead code, so return
 421   // an empty string as a length.
 422   return Len == ~0ULL ? 1 : Len;
 423 }
 424
 425 /// IsOnlyUsedInZeroEqualityComparison - Return true if it only matters that the
 426 /// value is equal or not-equal to zero.
 427 static bool IsOnlyUsedInZeroEqualityComparison(Value *V) {
 428   for (Value::use_iterator UI = V->use_begin(), E = V->use_end();
 429        UI != E; ++UI) {
 430     if (ICmpInst *IC = dyn_cast<ICmpInst>(*UI))
 431       if (IC->isEquality())
 432         if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(IC->getOperand(1)))
 433           if (C->isNullValue())
 434             continue;
 435     // Unknown instruction.
 436     return false;
 437   }
 438   return true;
 439 }
 440
 441 //===----------------------------------------------------------------------===//
 442 // Miscellaneous LibCall Optimizations
 443 //===----------------------------------------------------------------------===//
 444
 445 namespace {
 446 //===---------------------------------------===//
 447 // 'exit' Optimizations
 448
 449 /// ExitOpt - int main() { exit(4); } --> int main() { return 4; }
 450 struct VISIBILITY_HIDDEN ExitOpt : public LibCallOptimization {
 451   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 452     // Verify we have a reasonable prototype for exit.
 453     if (Callee->arg_size() == 0 || !CI->use_empty())
 454       return 0;
 455
 456     // Verify the caller is main, and that the result type of main matches the
 457     // argument type of exit.
 458     if (!Caller->isName("main") || !Caller->hasExternalLinkage() ||
 459         Caller->getReturnType() != CI->getOperand(1)->getType())
 460       return 0;
 461
 462     TerminatorInst *OldTI = CI->getParent()->getTerminator();
 463
 464     // Create the return after the call.
 465     ReturnInst *RI = B.CreateRet(CI->getOperand(1));
 466
 467     // Drop all successor phi node entries.
 468     for (unsigned i = 0, e = OldTI->getNumSuccessors(); i != e; ++i)
 469       OldTI->getSuccessor(i)->removePredecessor(CI->getParent());
 470
 471     // Erase all instructions from after our return instruction until the end of
 472     // the block.
 473     BasicBlock::iterator FirstDead = RI; ++FirstDead;
 474     CI->getParent()->getInstList().erase(FirstDead, CI->getParent()->end());
 475     return CI;
 476   }
 477 };
 478
 479 //===----------------------------------------------------------------------===//
 480 // String and Memory LibCall Optimizations
 481 //===----------------------------------------------------------------------===//
 482
 483 //===---------------------------------------===//
 484 // 'strcat' Optimizations
 485
 486 struct VISIBILITY_HIDDEN StrCatOpt : public LibCallOptimization {
 487   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 488     // Verify the "strcat" function prototype.
 489     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
 490     if (FT->getNumParams() != 2 ||
 491         FT->getReturnType() != PointerType::getUnqual(Type::Int8Ty) ||
 492         FT->getParamType(0) != FT->getReturnType() ||
 493         FT->getParamType(1) != FT->getReturnType())
 494       return 0;
 495
 496     // Extract some information from the instruction
 497     Value *Dst = CI->getOperand(1);
 498     Value *Src = CI->getOperand(2);
 499
 500     // See if we can get the length of the input string.
 501     uint64_t Len = GetStringLength(Src);
 502     if (Len == 0) return 0;
 503     --Len;  // Unbias length.
 504
 505     // Handle the simple, do-nothing case: strcat(x, "") -> x
 506     if (Len == 0)
 507       return Dst;
 508
 509     // We need to find the end of the destination string.  That's where the
 510     // memory is to be moved to. We just generate a call to strlen.
 511     Value *DstLen = EmitStrLen(Dst, B);
 512
 513     // Now that we have the destination's length, we must index into the
 514     // destination's pointer to get the actual memcpy destination (end of
 515     // the string .. we're concatenating).
 516     Dst = B.CreateGEP(Dst, DstLen, "endptr");
 517
 518     // We have enough information to now generate the memcpy call to do the
 519     // concatenation for us.  Make a memcpy to copy the nul byte with align = 1.
 520     EmitMemCpy(Dst, Src, ConstantInt::get(TD->getIntPtrType(), Len+1), 1, B);
 521     return Dst;
 522   }
 523 };
 524
 525 //===---------------------------------------===//
 526 // 'strchr' Optimizations
 527
 528 struct VISIBILITY_HIDDEN StrChrOpt : public LibCallOptimization {
 529   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 530     // Verify the "strchr" function prototype.
 531     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
 532     if (FT->getNumParams() != 2 ||
 533         FT->getReturnType() != PointerType::getUnqual(Type::Int8Ty) ||
 534         FT->getParamType(0) != FT->getReturnType())
 535       return 0;
 536
 537     Value *SrcStr = CI->getOperand(1);
 538
 539     // If the second operand is non-constant, see if we can compute the length
 540     // of the input string and turn this into memchr.
 541     ConstantInt *CharC = dyn_cast<ConstantInt>(CI->getOperand(2));
 542     if (CharC == 0) {
 543       uint64_t Len = GetStringLength(SrcStr);
 544       if (Len == 0 || FT->getParamType(1) != Type::Int32Ty) // memchr needs i32.
 545         return 0;
 546
 547       return EmitMemChr(SrcStr, CI->getOperand(2), // include nul.
 548                         ConstantInt::get(TD->getIntPtrType(), Len), B);
 549     }
 550
 551     // Otherwise, the character is a constant, see if the first argument is
 552     // a string literal.  If so, we can constant fold.
 553     std::string Str;
 554     if (!GetConstantStringInfo(SrcStr, Str))
 555       return 0;
 556
 557     // strchr can find the nul character.
 558     Str += '\0';
 559     char CharValue = CharC->getSExtValue();
 560
 561     // Compute the offset.
 562     uint64_t i = 0;
 563     while (1) {
 564       if (i == Str.size())    // Didn't find the char.  strchr returns null.
 565         return Constant::getNullValue(CI->getType());
 566       // Did we find our match?
 567       if (Str[i] == CharValue)
 568         break;
 569       ++i;
 570     }
 571
 572     // strchr(s+n,c)  -> gep(s+n+i,c)
 573     Value *Idx = ConstantInt::get(Type::Int64Ty, i);
 574     return B.CreateGEP(SrcStr, Idx, "strchr");
 575   }
 576 };
 577
 578 //===---------------------------------------===//
 579 // 'strcmp' Optimizations
 580
 581 struct VISIBILITY_HIDDEN StrCmpOpt : public LibCallOptimization {
 582   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 583     // Verify the "strcmp" function prototype.
 584     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
 585     if (FT->getNumParams() != 2 || FT->getReturnType() != Type::Int32Ty ||
 586         FT->getParamType(0) != FT->getParamType(1) ||
 587         FT->getParamType(0) != PointerType::getUnqual(Type::Int8Ty))
 588       return 0;
 589
 590     Value *Str1P = CI->getOperand(1), *Str2P = CI->getOperand(2);
 591     if (Str1P == Str2P)      // strcmp(x,x)  -> 0
 592       return ConstantInt::get(CI->getType(), 0);
 593
 594     std::string Str1, Str2;
 595     bool HasStr1 = GetConstantStringInfo(Str1P, Str1);
 596     bool HasStr2 = GetConstantStringInfo(Str2P, Str2);
 597
 598     if (HasStr1 && Str1.empty()) // strcmp("", x) -> *x
 599       return B.CreateZExt(B.CreateLoad(Str2P, "strcmpload"), CI->getType());
 600
 601     if (HasStr2 && Str2.empty()) // strcmp(x,"") -> *x
 602       return B.CreateZExt(B.CreateLoad(Str1P, "strcmpload"), CI->getType());
 603
 604     // strcmp(x, y)  -> cnst  (if both x and y are constant strings)
 605     if (HasStr1 && HasStr2)
 606       return ConstantInt::get(CI->getType(), strcmp(Str1.c_str(),Str2.c_str()));
 607
 608     // strcmp(P, "x") -> memcmp(P, "x", 2)
 609     uint64_t Len1 = GetStringLength(Str1P);
 610     uint64_t Len2 = GetStringLength(Str2P);
 611     if (Len1 || Len2) {
 612       // Choose the smallest Len excluding 0 which means 'unknown'.
 613       if (!Len1 || (Len2 && Len2 < Len1))
 614         Len1 = Len2;
 615       return EmitMemCmp(Str1P, Str2P,
 616                         ConstantInt::get(TD->getIntPtrType(), Len1), B);
 617     }
 618
 619     return 0;
 620   }
 621 };
 622
 623 //===---------------------------------------===//
 624 // 'strncmp' Optimizations
 625
 626 struct VISIBILITY_HIDDEN StrNCmpOpt : public LibCallOptimization {
 627   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 628     // Verify the "strncmp" function prototype.
 629     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
 630     if (FT->getNumParams() != 3 || FT->getReturnType() != Type::Int32Ty ||
 631         FT->getParamType(0) != FT->getParamType(1) ||
 632         FT->getParamType(0) != PointerType::getUnqual(Type::Int8Ty) ||
 633         !isa<IntegerType>(FT->getParamType(2)))
 634       return 0;
 635
 636     Value *Str1P = CI->getOperand(1), *Str2P = CI->getOperand(2);
 637     if (Str1P == Str2P)      // strncmp(x,x,n)  -> 0
 638       return ConstantInt::get(CI->getType(), 0);
 639
 640     // Get the length argument if it is constant.
 641     uint64_t Length;
 642     if (ConstantInt *LengthArg = dyn_cast<ConstantInt>(CI->getOperand(3)))
 643       Length = LengthArg->getZExtValue();
 644     else
 645       return 0;
 646
 647     if (Length == 0) // strncmp(x,y,0)   -> 0
 648       return ConstantInt::get(CI->getType(), 0);
 649
 650     std::string Str1, Str2;
 651     bool HasStr1 = GetConstantStringInfo(Str1P, Str1);
 652     bool HasStr2 = GetConstantStringInfo(Str2P, Str2);
 653
 654     if (HasStr1 && Str1.empty())  // strncmp("", x, n) -> *x
 655       return B.CreateZExt(B.CreateLoad(Str2P, "strcmpload"), CI->getType());
 656
 657     if (HasStr2 && Str2.empty())  // strncmp(x, "", n) -> *x
 658       return B.CreateZExt(B.CreateLoad(Str1P, "strcmpload"), CI->getType());
 659
 660     // strncmp(x, y)  -> cnst  (if both x and y are constant strings)
 661     if (HasStr1 && HasStr2)
 662       return ConstantInt::get(CI->getType(),
 663                               strncmp(Str1.c_str(), Str2.c_str(), Length));
 664     return 0;
 665   }
 666 };
 667
 668
 669 //===---------------------------------------===//
 670 // 'strcpy' Optimizations
 671
 672 struct VISIBILITY_HIDDEN StrCpyOpt : public LibCallOptimization {
 673   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 674     // Verify the "strcpy" function prototype.
 675     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
 676     if (FT->getNumParams() != 2 || FT->getReturnType() != FT->getParamType(0) ||
 677         FT->getParamType(0) != FT->getParamType(1) ||
 678         FT->getParamType(0) != PointerType::getUnqual(Type::Int8Ty))
 679       return 0;
 680
 681     Value *Dst = CI->getOperand(1), *Src = CI->getOperand(2);
 682     if (Dst == Src)      // strcpy(x,x)  -> x
 683       return Src;
 684
 685     // See if we can get the length of the input string.
 686     uint64_t Len = GetStringLength(Src);
 687     if (Len == 0) return 0;
 688
 689     // We have enough information to now generate the memcpy call to do the
 690     // concatenation for us.  Make a memcpy to copy the nul byte with align = 1.
 691     EmitMemCpy(Dst, Src, ConstantInt::get(TD->getIntPtrType(), Len), 1, B);
 692     return Dst;
 693   }
 694 };
 695
 696
 697
 698 //===---------------------------------------===//
 699 // 'strlen' Optimizations
 700
 701 struct VISIBILITY_HIDDEN StrLenOpt : public LibCallOptimization {
 702   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 703     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
 704     if (FT->getNumParams() != 1 ||
 705         FT->getParamType(0) != PointerType::getUnqual(Type::Int8Ty) ||
 706         !isa<IntegerType>(FT->getReturnType()))
 707       return 0;
 708
 709     Value *Src = CI->getOperand(1);
 710
 711     // Constant folding: strlen("xyz") -> 3
 712     if (uint64_t Len = GetStringLength(Src))
 713       return ConstantInt::get(CI->getType(), Len-1);
 714
 715     // Handle strlen(p) != 0.
 716     if (!IsOnlyUsedInZeroEqualityComparison(CI)) return 0;
 717
 718     // strlen(x) != 0 --> *x != 0
 719     // strlen(x) == 0 --> *x == 0
 720     return B.CreateZExt(B.CreateLoad(Src, "strlenfirst"), CI->getType());
 721   }
 722 };
 723
 724 //===---------------------------------------===//
 725 // 'memcmp' Optimizations
 726
 727 struct VISIBILITY_HIDDEN MemCmpOpt : public LibCallOptimization {
 728   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 729     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
 730     if (FT->getNumParams() != 3 || !isa<PointerType>(FT->getParamType(0)) ||
 731         !isa<PointerType>(FT->getParamType(1)) ||
 732         FT->getReturnType() != Type::Int32Ty)
 733       return 0;
 734
 735     Value *LHS = CI->getOperand(1), *RHS = CI->getOperand(2);
 736
 737     if (LHS == RHS)  // memcmp(s,s,x) -> 0
 738       return Constant::getNullValue(CI->getType());
 739
 740     // Make sure we have a constant length.
 741     ConstantInt *LenC = dyn_cast<ConstantInt>(CI->getOperand(3));
 742     if (!LenC) return 0;
 743     uint64_t Len = LenC->getZExtValue();
 744
 745     if (Len == 0) // memcmp(s1,s2,0) -> 0
 746       return Constant::getNullValue(CI->getType());
 747
 748     if (Len == 1) { // memcmp(S1,S2,1) -> *LHS - *RHS
 749       Value *LHSV = B.CreateLoad(CastToCStr(LHS, B), "lhsv");
 750       Value *RHSV = B.CreateLoad(CastToCStr(RHS, B), "rhsv");
 751       return B.CreateZExt(B.CreateSub(LHSV, RHSV, "chardiff"), CI->getType());
 752     }
 753
 754     // memcmp(S1,S2,2) != 0 -> (*(short*)LHS ^ *(short*)RHS)  != 0
 755     // memcmp(S1,S2,4) != 0 -> (*(int*)LHS ^ *(int*)RHS)  != 0
 756     if ((Len == 2 || Len == 4) && IsOnlyUsedInZeroEqualityComparison(CI)) {
 757       const Type *PTy = PointerType::getUnqual(Len == 2 ?
 758                                                Type::Int16Ty : Type::Int32Ty);
 759       LHS = B.CreateBitCast(LHS, PTy, "tmp");
 760       RHS = B.CreateBitCast(RHS, PTy, "tmp");
 761       LoadInst *LHSV = B.CreateLoad(LHS, "lhsv");
 762       LoadInst *RHSV = B.CreateLoad(RHS, "rhsv");
 763       LHSV->setAlignment(1); RHSV->setAlignment(1);  // Unaligned loads.
 764       return B.CreateZExt(B.CreateXor(LHSV, RHSV, "shortdiff"), CI->getType());
 765     }
 766
 767     return 0;
 768   }
 769 };
 770
 771 //===---------------------------------------===//
 772 // 'memcpy' Optimizations
 773
 774 struct VISIBILITY_HIDDEN MemCpyOpt : public LibCallOptimization {
 775   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 776     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
 777     if (FT->getNumParams() != 3 || FT->getReturnType() != FT->getParamType(0) ||
 778         !isa<PointerType>(FT->getParamType(0)) ||
 779         !isa<PointerType>(FT->getParamType(1)) ||
 780         FT->getParamType(2) != TD->getIntPtrType())
 781       return 0;
 782
 783     // memcpy(x, y, n) -> llvm.memcpy(x, y, n, 1)
 784     EmitMemCpy(CI->getOperand(1), CI->getOperand(2), CI->getOperand(3), 1, B);
 785     return CI->getOperand(1);
 786   }
 787 };
 788
 789 //===---------------------------------------===//
 790 // 'memmove' Optimizations
 791
 792 struct VISIBILITY_HIDDEN MemMoveOpt : public LibCallOptimization {
 793   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 794     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
 795     if (FT->getNumParams() != 3 || FT->getReturnType() != FT->getParamType(0) ||
 796         !isa<PointerType>(FT->getParamType(0)) ||
 797         !isa<PointerType>(FT->getParamType(1)) ||
 798         FT->getParamType(2) != TD->getIntPtrType())
 799       return 0;
 800
 801     // memmove(x, y, n) -> llvm.memmove(x, y, n, 1)
 802     Module *M = Caller->getParent();
 803     Intrinsic::ID IID = Intrinsic::memmove;
 804     const Type *Tys[1];
 805     Tys[0] = TD->getIntPtrType();
 806     Value *MemMove = Intrinsic::getDeclaration(M, IID, Tys, 1);
 807     Value *Dst = CastToCStr(CI->getOperand(1), B);
 808     Value *Src = CastToCStr(CI->getOperand(2), B);
 809     Value *Size = CI->getOperand(3);
 810     Value *Align = ConstantInt::get(Type::Int32Ty, 1);
 811     B.CreateCall4(MemMove, Dst, Src, Size, Align);
 812     return CI->getOperand(1);
 813   }
 814 };
 815
 816 //===---------------------------------------===//
 817 // 'memset' Optimizations
 818
 819 struct VISIBILITY_HIDDEN MemSetOpt : public LibCallOptimization {
 820   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 821     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
 822     if (FT->getNumParams() != 3 || FT->getReturnType() != FT->getParamType(0) ||
 823         !isa<PointerType>(FT->getParamType(0)) ||
 824         FT->getParamType(1) != TD->getIntPtrType() ||
 825         FT->getParamType(2) != TD->getIntPtrType())
 826       return 0;
 827
 828     // memset(p, v, n) -> llvm.memset(p, v, n, 1)
 829     Module *M = Caller->getParent();
 830     Intrinsic::ID IID = Intrinsic::memset;
 831     const Type *Tys[1];
 832     Tys[0] = TD->getIntPtrType();
 833     Value *MemSet = Intrinsic::getDeclaration(M, IID, Tys, 1);
 834     Value *Dst = CastToCStr(CI->getOperand(1), B);
 835     Value *Val = B.CreateTrunc(CI->getOperand(2), Type::Int8Ty);
 836     Value *Size = CI->getOperand(3);
 837     Value *Align = ConstantInt::get(Type::Int32Ty, 1);
 838     B.CreateCall4(MemSet, Dst, Val, Size, Align);
 839     return CI->getOperand(1);
 840   }
 841 };
 842
 843 //===----------------------------------------------------------------------===//
 844 // Math Library Optimizations
 845 //===----------------------------------------------------------------------===//
 846
 847 //===---------------------------------------===//
 848 // 'pow*' Optimizations
 849
 850 struct VISIBILITY_HIDDEN PowOpt : public LibCallOptimization {
 851   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 852     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
 853     // Just make sure this has 2 arguments of the same FP type, which match the
 854     // result type.
 855     if (FT->getNumParams() != 2 || FT->getReturnType() != FT->getParamType(0) ||
 856         FT->getParamType(0) != FT->getParamType(1) ||
 857         !FT->getParamType(0)->isFloatingPoint())
 858       return 0;
 859
 860     Value *Op1 = CI->getOperand(1), *Op2 = CI->getOperand(2);
 861     if (ConstantFP *Op1C = dyn_cast<ConstantFP>(Op1)) {
 862       if (Op1C->isExactlyValue(1.0))  // pow(1.0, x) -> 1.0
 863         return Op1C;
 864       if (Op1C->isExactlyValue(2.0))  // pow(2.0, x) -> exp2(x)
 865         return EmitUnaryFloatFnCall(Op2, "exp2", B);
 866     }
 867
 868     ConstantFP *Op2C = dyn_cast<ConstantFP>(Op2);
 869     if (Op2C == 0) return 0;
 870
 871     if (Op2C->getValueAPF().isZero())  // pow(x, 0.0) -> 1.0
 872       return ConstantFP::get(CI->getType(), 1.0);
 873
 874     if (Op2C->isExactlyValue(0.5)) {
 875       // FIXME: This is not safe for -0.0 and -inf.  This can only be done when
 876       // 'unsafe' math optimizations are allowed.
 877       // x    pow(x, 0.5)  sqrt(x)
 878       // ---------------------------------------------
 879       // -0.0    +0.0       -0.0
 880       // -inf    +inf       NaN
 881 #if 0
 882       // pow(x, 0.5) -> sqrt(x)
 883       return B.CreateCall(get_sqrt(), Op1, "sqrt");
 884 #endif
 885     }
 886
 887     if (Op2C->isExactlyValue(1.0))  // pow(x, 1.0) -> x
 888       return Op1;
 889     if (Op2C->isExactlyValue(2.0))  // pow(x, 2.0) -> x*x
 890       return B.CreateMul(Op1, Op1, "pow2");
 891     if (Op2C->isExactlyValue(-1.0)) // pow(x, -1.0) -> 1.0/x
 892       return B.CreateFDiv(ConstantFP::get(CI->getType(), 1.0), Op1, "powrecip");
 893     return 0;
 894   }
 895 };
 896
 897 //===---------------------------------------===//
 898 // 'exp2' Optimizations
 899
 900 struct VISIBILITY_HIDDEN Exp2Opt : public LibCallOptimization {
 901   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 902     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
 903     // Just make sure this has 1 argument of FP type, which matches the
 904     // result type.
 905     if (FT->getNumParams() != 1 || FT->getReturnType() != FT->getParamType(0) ||
 906         !FT->getParamType(0)->isFloatingPoint())
 907       return 0;
 908
 909     Value *Op = CI->getOperand(1);
 910     // Turn exp2(sitofp(x)) -> ldexp(1.0, sext(x))  if sizeof(x) <= 32
 911     // Turn exp2(uitofp(x)) -> ldexp(1.0, zext(x))  if sizeof(x) < 32
 912     Value *LdExpArg = 0;
 913     if (SIToFPInst *OpC = dyn_cast<SIToFPInst>(Op)) {
 914       if (OpC->getOperand(0)->getType()->getPrimitiveSizeInBits() <= 32)
 915         LdExpArg = B.CreateSExt(OpC->getOperand(0), Type::Int32Ty, "tmp");
 916     } else if (UIToFPInst *OpC = dyn_cast<UIToFPInst>(Op)) {
 917       if (OpC->getOperand(0)->getType()->getPrimitiveSizeInBits() < 32)
 918         LdExpArg = B.CreateZExt(OpC->getOperand(0), Type::Int32Ty, "tmp");
 919     }
 920
 921     if (LdExpArg) {
 922       const char *Name;
 923       if (Op->getType() == Type::FloatTy)
 924         Name = "ldexpf";
 925       else if (Op->getType() == Type::DoubleTy)
 926         Name = "ldexp";
 927       else
 928         Name = "ldexpl";
 929
 930       Constant *One = ConstantFP::get(APFloat(1.0f));
 931       if (Op->getType() != Type::FloatTy)
 932         One = ConstantExpr::getFPExtend(One, Op->getType());
 933
 934       Module *M = Caller->getParent();
 935       Value *Callee = M->getOrInsertFunction(Name, Op->getType(),
 936                                              Op->getType(), Type::Int32Ty,NULL);
 937       return B.CreateCall2(Callee, One, LdExpArg);
 938     }
 939     return 0;
 940   }
 941 };
 942
 943
 944 //===---------------------------------------===//
 945 // Double -> Float Shrinking Optimizations for Unary Functions like 'floor'
 946
 947 struct VISIBILITY_HIDDEN UnaryDoubleFPOpt : public LibCallOptimization {
 948   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 949     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
 950     if (FT->getNumParams() != 1 || FT->getReturnType() != Type::DoubleTy ||
 951         FT->getParamType(0) != Type::DoubleTy)
 952       return 0;
 953
 954     // If this is something like 'floor((double)floatval)', convert to floorf.
 955     FPExtInst *Cast = dyn_cast<FPExtInst>(CI->getOperand(1));
 956     if (Cast == 0 || Cast->getOperand(0)->getType() != Type::FloatTy)
 957       return 0;
 958
 959     // floor((double)floatval) -> (double)floorf(floatval)
 960     Value *V = Cast->getOperand(0);
 961     V = EmitUnaryFloatFnCall(V, Callee->getNameStart(), B);
 962     return B.CreateFPExt(V, Type::DoubleTy);
 963   }
 964 };
 965
 966 //===----------------------------------------------------------------------===//
 967 // Integer Optimizations
 968 //===----------------------------------------------------------------------===//
 969
 970 //===---------------------------------------===//
 971 // 'ffs*' Optimizations
 972
 973 struct VISIBILITY_HIDDEN FFSOpt : public LibCallOptimization {
 974   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 975     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
 976     // Just make sure this has 2 arguments of the same FP type, which match the
 977     // result type.
 978     if (FT->getNumParams() != 1 || FT->getReturnType() != Type::Int32Ty ||
 979         !isa<IntegerType>(FT->getParamType(0)))
 980       return 0;
 981
 982     Value *Op = CI->getOperand(1);
 983
 984     // Constant fold.
 985     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Op)) {
 986       if (CI->getValue() == 0)  // ffs(0) -> 0.
 987         return Constant::getNullValue(CI->getType());
 988       return ConstantInt::get(Type::Int32Ty, // ffs(c) -> cttz(c)+1
 989                               CI->getValue().countTrailingZeros()+1);
 990     }
 991
 992     // ffs(x) -> x != 0 ? (i32)llvm.cttz(x)+1 : 0
 993     const Type *ArgType = Op->getType();
 994     Value *F = Intrinsic::getDeclaration(Callee->getParent(),
 995                                          Intrinsic::cttz, &ArgType, 1);
 996     Value *V = B.CreateCall(F, Op, "cttz");
 997     V = B.CreateAdd(V, ConstantInt::get(Type::Int32Ty, 1), "tmp");
 998     V = B.CreateIntCast(V, Type::Int32Ty, false, "tmp");
 999
1000     Value *Cond = B.CreateICmpNE(Op, Constant::getNullValue(ArgType), "tmp");
1001     return B.CreateSelect(Cond, V, ConstantInt::get(Type::Int32Ty, 0));
1002   }
1003 };
1004
1005 //===---------------------------------------===//
1006 // 'isdigit' Optimizations
1007
1008 struct VISIBILITY_HIDDEN IsDigitOpt : public LibCallOptimization {
1009   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1010     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1011     // We require integer(i32)
1012     if (FT->getNumParams() != 1 || !isa<IntegerType>(FT->getReturnType()) ||
1013         FT->getParamType(0) != Type::Int32Ty)
1014       return 0;
1015
1016     // isdigit(c) -> (c-'0') <u 10
1017     Value *Op = CI->getOperand(1);
1018     Op = B.CreateSub(Op, ConstantInt::get(Type::Int32Ty, '0'), "isdigittmp");
1019     Op = B.CreateICmpULT(Op, ConstantInt::get(Type::Int32Ty, 10), "isdigit");
1020     return B.CreateZExt(Op, CI->getType());
1021   }
1022 };
1023
1024 //===---------------------------------------===//
1025 // 'isascii' Optimizations
1026
1027 struct VISIBILITY_HIDDEN IsAsciiOpt : public LibCallOptimization {
1028   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1029     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1030     // We require integer(i32)
1031     if (FT->getNumParams() != 1 || !isa<IntegerType>(FT->getReturnType()) ||
1032         FT->getParamType(0) != Type::Int32Ty)
1033       return 0;
1034
1035     // isascii(c) -> c <u 128
1036     Value *Op = CI->getOperand(1);
1037     Op = B.CreateICmpULT(Op, ConstantInt::get(Type::Int32Ty, 128), "isascii");
1038     return B.CreateZExt(Op, CI->getType());
1039   }
1040 };
1041
1042 //===---------------------------------------===//
1043 // 'abs', 'labs', 'llabs' Optimizations
1044
1045 struct VISIBILITY_HIDDEN AbsOpt : public LibCallOptimization {
1046   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1047     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1048     // We require integer(integer) where the types agree.
1049     if (FT->getNumParams() != 1 || !isa<IntegerType>(FT->getReturnType()) ||
1050         FT->getParamType(0) != FT->getReturnType())
1051       return 0;
1052
1053     // abs(x) -> x >s -1 ? x : -x
1054     Value *Op = CI->getOperand(1);
1055     Value *Pos = B.CreateICmpSGT(Op,ConstantInt::getAllOnesValue(Op->getType()),
1056                                  "ispos");
1057     Value *Neg = B.CreateNeg(Op, "neg");
1058     return B.CreateSelect(Pos, Op, Neg);
1059   }
1060 };
1061
1062
1063 //===---------------------------------------===//
1064 // 'toascii' Optimizations
1065
1066 struct VISIBILITY_HIDDEN ToAsciiOpt : public LibCallOptimization {
1067   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1068     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1069     // We require i32(i32)
1070     if (FT->getNumParams() != 1 || FT->getReturnType() != FT->getParamType(0) ||
1071         FT->getParamType(0) != Type::Int32Ty)
1072       return 0;
1073
1074     // isascii(c) -> c & 0x7f
1075     return B.CreateAnd(CI->getOperand(1), ConstantInt::get(CI->getType(),0x7F));
1076   }
1077 };
1078
1079 //===----------------------------------------------------------------------===//
1080 // Formatting and IO Optimizations
1081 //===----------------------------------------------------------------------===//
1082
1083 //===---------------------------------------===//
1084 // 'printf' Optimizations
1085
1086 struct VISIBILITY_HIDDEN PrintFOpt : public LibCallOptimization {
1087   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1088     // Require one fixed pointer argument and an integer/void result.
1089     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1090     if (FT->getNumParams() < 1 || !isa<PointerType>(FT->getParamType(0)) ||
1091         !(isa<IntegerType>(FT->getReturnType()) ||
1092           FT->getReturnType() == Type::VoidTy))
1093       return 0;
1094
1095     // Check for a fixed format string.
1096     std::string FormatStr;
1097     if (!GetConstantStringInfo(CI->getOperand(1), FormatStr))
1098       return 0;
1099
1100     // Empty format string -> noop.
1101     if (FormatStr.empty())  // Tolerate printf's declared void.
1102       return CI->use_empty() ? (Value*)CI : ConstantInt::get(CI->getType(), 0);
1103
1104     // printf("x") -> putchar('x'), even for '%'.
1105     if (FormatStr.size() == 1) {
1106       EmitPutChar(ConstantInt::get(Type::Int32Ty, FormatStr[0]), B);
1107       return CI->use_empty() ? (Value*)CI : ConstantInt::get(CI->getType(), 1);
1108     }
1109
1110     // printf("foo\n") --> puts("foo")
1111     if (FormatStr[FormatStr.size()-1] == '\n' &&
1112         FormatStr.find('%') == std::string::npos) {  // no format characters.
1113       // Create a string literal with no \n on it.  We expect the constant merge
1114       // pass to be run after this pass, to merge duplicate strings.
1115       FormatStr.erase(FormatStr.end()-1);
1116       Constant *C = ConstantArray::get(FormatStr, true);
1117       C = new GlobalVariable(C->getType(), true,GlobalVariable::InternalLinkage,
1118                              C, "str", Callee->getParent());
1119       EmitPutS(C, B);
1120       return CI->use_empty() ? (Value*)CI :
1121                           ConstantInt::get(CI->getType(), FormatStr.size()+1);
1122     }
1123
1124     // Optimize specific format strings.
1125     // printf("%c", chr) --> putchar(*(i8*)dst)
1126     if (FormatStr == "%c" && CI->getNumOperands() > 2 &&
1127         isa<IntegerType>(CI->getOperand(2)->getType())) {
1128       EmitPutChar(CI->getOperand(2), B);
1129       return CI->use_empty() ? (Value*)CI : ConstantInt::get(CI->getType(), 1);
1130     }
1131
1132     // printf("%s\n", str) --> puts(str)
1133     if (FormatStr == "%s\n" && CI->getNumOperands() > 2 &&
1134         isa<PointerType>(CI->getOperand(2)->getType()) &&
1135         CI->use_empty()) {
1136       EmitPutS(CI->getOperand(2), B);
1137       return CI;
1138     }
1139     return 0;
1140   }
1141 };
1142
1143 //===---------------------------------------===//
1144 // 'sprintf' Optimizations
1145
1146 struct VISIBILITY_HIDDEN SPrintFOpt : public LibCallOptimization {
1147   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1148     // Require two fixed pointer arguments and an integer result.
1149     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1150     if (FT->getNumParams() != 2 || !isa<PointerType>(FT->getParamType(0)) ||
1151         !isa<PointerType>(FT->getParamType(1)) ||
1152         !isa<IntegerType>(FT->getReturnType()))
1153       return 0;
1154
1155     // Check for a fixed format string.
1156     std::string FormatStr;
1157     if (!GetConstantStringInfo(CI->getOperand(2), FormatStr))
1158       return 0;
1159
1160     // If we just have a format string (nothing else crazy) transform it.
1161     if (CI->getNumOperands() == 3) {
1162       // Make sure there's no % in the constant array.  We could try to handle
1163       // %% -> % in the future if we cared.
1164       for (unsigned i = 0, e = FormatStr.size(); i != e; ++i)
1165         if (FormatStr[i] == '%')
1166           return 0; // we found a format specifier, bail out.
1167
1168       // sprintf(str, fmt) -> llvm.memcpy(str, fmt, strlen(fmt)+1, 1)
1169       EmitMemCpy(CI->getOperand(1), CI->getOperand(2), // Copy the nul byte.
1170                  ConstantInt::get(TD->getIntPtrType(), FormatStr.size()+1),1,B);
1171       return ConstantInt::get(CI->getType(), FormatStr.size());
1172     }
1173
1174     // The remaining optimizations require the format string to be "%s" or "%c"
1175     // and have an extra operand.
1176     if (FormatStr.size() != 2 || FormatStr[0] != '%' || CI->getNumOperands() <4)
1177       return 0;
1178
1179     // Decode the second character of the format string.
1180     if (FormatStr[1] == 'c') {
1181       // sprintf(dst, "%c", chr) --> *(i8*)dst = chr; *((i8*)dst+1) = 0
1182       if (!isa<IntegerType>(CI->getOperand(3)->getType())) return 0;
1183       Value *V = B.CreateTrunc(CI->getOperand(3), Type::Int8Ty, "char");
1184       Value *Ptr = CastToCStr(CI->getOperand(1), B);
1185       B.CreateStore(V, Ptr);
1186       Ptr = B.CreateGEP(Ptr, ConstantInt::get(Type::Int32Ty, 1), "nul");
1187       B.CreateStore(Constant::getNullValue(Type::Int8Ty), Ptr);
1188
1189       return ConstantInt::get(CI->getType(), 1);
1190     }
1191
1192     if (FormatStr[1] == 's') {
1193       // sprintf(dest, "%s", str) -> llvm.memcpy(dest, str, strlen(str)+1, 1)
1194       if (!isa<PointerType>(CI->getOperand(3)->getType())) return 0;
1195
1196       Value *Len = EmitStrLen(CI->getOperand(3), B);
1197       Value *IncLen = B.CreateAdd(Len, ConstantInt::get(Len->getType(), 1),
1198                                   "leninc");
1199       EmitMemCpy(CI->getOperand(1), CI->getOperand(3), IncLen, 1, B);
1200
1201       // The sprintf result is the unincremented number of bytes in the string.
1202       return B.CreateIntCast(Len, CI->getType(), false);
1203     }
1204     return 0;
1205   }
1206 };
1207
1208 //===---------------------------------------===//
1209 // 'fwrite' Optimizations
1210
1211 struct VISIBILITY_HIDDEN FWriteOpt : public LibCallOptimization {
1212   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1213     // Require a pointer, an integer, an integer, a pointer, returning integer.
1214     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1215     if (FT->getNumParams() != 4 || !isa<PointerType>(FT->getParamType(0)) ||
1216         !isa<IntegerType>(FT->getParamType(1)) ||
1217         !isa<IntegerType>(FT->getParamType(2)) ||
1218         !isa<PointerType>(FT->getParamType(3)) ||
1219         !isa<IntegerType>(FT->getReturnType()))
1220       return 0;
1221
1222     // Get the element size and count.
1223     ConstantInt *SizeC = dyn_cast<ConstantInt>(CI->getOperand(2));
1224     ConstantInt *CountC = dyn_cast<ConstantInt>(CI->getOperand(3));
1225     if (!SizeC || !CountC) return 0;
1226     uint64_t Bytes = SizeC->getZExtValue()*CountC->getZExtValue();
1227
1228     // If this is writing zero records, remove the call (it's a noop).
1229     if (Bytes == 0)
1230       return ConstantInt::get(CI->getType(), 0);
1231
1232     // If this is writing one byte, turn it into fputc.
1233     if (Bytes == 1) {  // fwrite(S,1,1,F) -> fputc(S[0],F)
1234       Value *Char = B.CreateLoad(CastToCStr(CI->getOperand(1), B), "char");
1235       EmitFPutC(Char, CI->getOperand(4), B);
1236       return ConstantInt::get(CI->getType(), 1);
1237     }
1238
1239     return 0;
1240   }
1241 };
1242
1243 //===---------------------------------------===//
1244 // 'fputs' Optimizations
1245
1246 struct VISIBILITY_HIDDEN FPutsOpt : public LibCallOptimization {
1247   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1248     // Require two pointers.  Also, we can't optimize if return value is used.
1249     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1250     if (FT->getNumParams() != 2 || !isa<PointerType>(FT->getParamType(0)) ||
1251         !isa<PointerType>(FT->getParamType(1)) ||
1252         !CI->use_empty())
1253       return 0;
1254
1255     // fputs(s,F) --> fwrite(s,1,strlen(s),F)
1256     uint64_t Len = GetStringLength(CI->getOperand(1));
1257     if (!Len) return 0;
1258     EmitFWrite(CI->getOperand(1), ConstantInt::get(TD->getIntPtrType(), Len-1),
1259                CI->getOperand(2), B);
1260     return CI;  // Known to have no uses (see above).
1261   }
1262 };
1263
1264 //===---------------------------------------===//
1265 // 'fprintf' Optimizations
1266
1267 struct VISIBILITY_HIDDEN FPrintFOpt : public LibCallOptimization {
1268   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1269     // Require two fixed paramters as pointers and integer result.
1270     const FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1271     if (FT->getNumParams() != 2 || !isa<PointerType>(FT->getParamType(0)) ||
1272         !isa<PointerType>(FT->getParamType(1)) ||
1273         !isa<IntegerType>(FT->getReturnType()))
1274       return 0;
1275
1276     // All the optimizations depend on the format string.
1277     std::string FormatStr;
1278     if (!GetConstantStringInfo(CI->getOperand(2), FormatStr))
1279       return 0;
1280
1281     // fprintf(F, "foo") --> fwrite("foo", 3, 1, F)
1282     if (CI->getNumOperands() == 3) {
1283       for (unsigned i = 0, e = FormatStr.size(); i != e; ++i)
1284         if (FormatStr[i] == '%')  // Could handle %% -> % if we cared.
1285           return 0; // We found a format specifier.
1286
1287       EmitFWrite(CI->getOperand(2), ConstantInt::get(TD->getIntPtrType(),
1288                                                      FormatStr.size()),
1289                  CI->getOperand(1), B);
1290       return ConstantInt::get(CI->getType(), FormatStr.size());
1291     }
1292
1293     // The remaining optimizations require the format string to be "%s" or "%c"
1294     // and have an extra operand.
1295     if (FormatStr.size() != 2 || FormatStr[0] != '%' || CI->getNumOperands() <4)
1296       return 0;
1297
1298     // Decode the second character of the format string.
1299     if (FormatStr[1] == 'c') {
1300       // fprintf(F, "%c", chr) --> *(i8*)dst = chr
1301       if (!isa<IntegerType>(CI->getOperand(3)->getType())) return 0;
1302       EmitFPutC(CI->getOperand(3), CI->getOperand(1), B);
1303       return ConstantInt::get(CI->getType(), 1);
1304     }
1305
1306     if (FormatStr[1] == 's') {
1307       // fprintf(F, "%s", str) -> fputs(str, F)
1308       if (!isa<PointerType>(CI->getOperand(3)->getType()) || !CI->use_empty())
1309         return 0;
1310       EmitFPutS(CI->getOperand(3), CI->getOperand(1), B);
1311       return CI;
1312     }
1313     return 0;
1314   }
1315 };
1316
1317 } // end anonymous namespace.
1318
1319 //===----------------------------------------------------------------------===//
1320 // SimplifyLibCalls Pass Implementation
1321 //===----------------------------------------------------------------------===//
1322
1323 namespace {
1324   /// This pass optimizes well known library functions from libc and libm.
1325   ///
1326   class VISIBILITY_HIDDEN SimplifyLibCalls : public FunctionPass {
1327     StringMap<LibCallOptimization*> Optimizations;
1328     // Miscellaneous LibCall Optimizations
1329     ExitOpt Exit;
1330     // String and Memory LibCall Optimizations
1331     StrCatOpt StrCat; StrChrOpt StrChr; StrCmpOpt StrCmp; StrNCmpOpt StrNCmp;
1332     StrCpyOpt StrCpy; StrLenOpt StrLen; MemCmpOpt MemCmp; MemCpyOpt  MemCpy;
1333     MemMoveOpt MemMove; MemSetOpt MemSet;
1334     // Math Library Optimizations
1335     PowOpt Pow; Exp2Opt Exp2; UnaryDoubleFPOpt UnaryDoubleFP;
1336     // Integer Optimizations
1337     FFSOpt FFS; AbsOpt Abs; IsDigitOpt IsDigit; IsAsciiOpt IsAscii;
1338     ToAsciiOpt ToAscii;
1339     // Formatting and IO Optimizations
1340     SPrintFOpt SPrintF; PrintFOpt PrintF;
1341     FWriteOpt FWrite; FPutsOpt FPuts; FPrintFOpt FPrintF;
1342
1343     bool Modified;  // This is only used by doInitialization.
1344   public:
1345     static char ID; // Pass identification
1346     SimplifyLibCalls() : FunctionPass(&ID) {}
1347
1348     void InitOptimizations();
1349     bool runOnFunction(Function &F);
1350
1351     void setDoesNotAccessMemory(Function &F);
1352     void setOnlyReadsMemory(Function &F);
1353     void setDoesNotThrow(Function &F);
1354     void setDoesNotCapture(Function &F, unsigned n);
1355     void setDoesNotAlias(Function &F, unsigned n);
1356     bool doInitialization(Module &M);
1357
1358     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
1359       AU.addRequired<TargetData>();
1360     }
1361   };
1362   char SimplifyLibCalls::ID = 0;
1363 } // end anonymous namespace.
1364
1365 static RegisterPass<SimplifyLibCalls>
1366 X("simplify-libcalls", "Simplify well-known library calls");
1367
1368 // Public interface to the Simplify LibCalls pass.
1369 FunctionPass *llvm::createSimplifyLibCallsPass() {
1370   return new SimplifyLibCalls();
1371 }
1372
1373 /// Optimizations - Populate the Optimizations map with all the optimizations
1374 /// we know.
1375 void SimplifyLibCalls::InitOptimizations() {
1376   // Miscellaneous LibCall Optimizations
1377   Optimizations["exit"] = &Exit;
1378
1379   // String and Memory LibCall Optimizations
1380   Optimizations["strcat"] = &StrCat;
1381   Optimizations["strchr"] = &StrChr;
1382   Optimizations["strcmp"] = &StrCmp;
1383   Optimizations["strncmp"] = &StrNCmp;
1384   Optimizations["strcpy"] = &StrCpy;
1385   Optimizations["strlen"] = &StrLen;
1386   Optimizations["memcmp"] = &MemCmp;
1387   Optimizations["memcpy"] = &MemCpy;
1388   Optimizations["memmove"] = &MemMove;
1389   Optimizations["memset"] = &MemSet;
1390
1391   // Math Library Optimizations
1392   Optimizations["powf"] = &Pow;
1393   Optimizations["pow"] = &Pow;
1394   Optimizations["powl"] = &Pow;
1395   Optimizations["llvm.pow.f32"] = &Pow;
1396   Optimizations["llvm.pow.f64"] = &Pow;
1397   Optimizations["llvm.pow.f80"] = &Pow;
1398   Optimizations["llvm.pow.f128"] = &Pow;
1399   Optimizations["llvm.pow.ppcf128"] = &Pow;
1400   Optimizations["exp2l"] = &Exp2;
1401   Optimizations["exp2"] = &Exp2;
1402   Optimizations["exp2f"] = &Exp2;
1403   Optimizations["llvm.exp2.ppcf128"] = &Exp2;
1404   Optimizations["llvm.exp2.f128"] = &Exp2;
1405   Optimizations["llvm.exp2.f80"] = &Exp2;
1406   Optimizations["llvm.exp2.f64"] = &Exp2;
1407   Optimizations["llvm.exp2.f32"] = &Exp2;
1408
1409 #ifdef HAVE_FLOORF
1410   Optimizations["floor"] = &UnaryDoubleFP;
1411 #endif
1412 #ifdef HAVE_CEILF
1413   Optimizations["ceil"] = &UnaryDoubleFP;
1414 #endif
1415 #ifdef HAVE_ROUNDF
1416   Optimizations["round"] = &UnaryDoubleFP;
1417 #endif
1418 #ifdef HAVE_RINTF
1419   Optimizations["rint"] = &UnaryDoubleFP;
1420 #endif
1421 #ifdef HAVE_NEARBYINTF
1422   Optimizations["nearbyint"] = &UnaryDoubleFP;
1423 #endif
1424
1425   // Integer Optimizations
1426   Optimizations["ffs"] = &FFS;
1427   Optimizations["ffsl"] = &FFS;
1428   Optimizations["ffsll"] = &FFS;
1429   Optimizations["abs"] = &Abs;
1430   Optimizations["labs"] = &Abs;
1431   Optimizations["llabs"] = &Abs;
1432   Optimizations["isdigit"] = &IsDigit;
1433   Optimizations["isascii"] = &IsAscii;
1434   Optimizations["toascii"] = &ToAscii;
1435
1436   // Formatting and IO Optimizations
1437   Optimizations["sprintf"] = &SPrintF;
1438   Optimizations["printf"] = &PrintF;
1439   Optimizations["fwrite"] = &FWrite;
1440   Optimizations["fputs"] = &FPuts;
1441   Optimizations["fprintf"] = &FPrintF;
1442 }
1443
1444
1445 /// runOnFunction - Top level algorithm.
1446 ///
1447 bool SimplifyLibCalls::runOnFunction(Function &F) {
1448   if (Optimizations.empty())
1449     InitOptimizations();
1450
1451   const TargetData &TD = getAnalysis<TargetData>();
1452
1453   IRBuilder<> Builder;
1454
1455   bool Changed = false;
1456   for (Function::iterator BB = F.begin(), E = F.end(); BB != E; ++BB) {
1457     for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I != E; ) {
1458       // Ignore non-calls.
1459       CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(I++);
1460       if (!CI) continue;
1461
1462       // Ignore indirect calls and calls to non-external functions.
1463       Function *Callee = CI->getCalledFunction();
1464       if (Callee == 0 || !Callee->isDeclaration() ||
1465           !(Callee->hasExternalLinkage() || Callee->hasDLLImportLinkage()))
1466         continue;
1467
1468       // Ignore unknown calls.
1469       const char *CalleeName = Callee->getNameStart();
1470       StringMap<LibCallOptimization*>::iterator OMI =
1471         Optimizations.find(CalleeName, CalleeName+Callee->getNameLen());
1472       if (OMI == Optimizations.end()) continue;
1473
1474       // Set the builder to the instruction after the call.
1475       Builder.SetInsertPoint(BB, I);
1476
1477       // Try to optimize this call.
1478       Value *Result = OMI->second->OptimizeCall(CI, TD, Builder);
1479       if (Result == 0) continue;
1480
1481       DEBUG(DOUT << "SimplifyLibCalls simplified: " << *CI;
1482             DOUT << "  into: " << *Result << "\n");
1483
1484       // Something changed!
1485       Changed = true;
1486       ++NumSimplified;
1487
1488       // Inspect the instruction after the call (which was potentially just
1489       // added) next.
1490       I = CI; ++I;
1491
1492       if (CI != Result && !CI->use_empty()) {
1493         CI->replaceAllUsesWith(Result);
1494         if (!Result->hasName())
1495           Result->takeName(CI);
1496       }
1497       CI->eraseFromParent();
1498     }
1499   }
1500   return Changed;
1501 }
1502
1503 // Utility methods for doInitialization.
1504
1505 void SimplifyLibCalls::setDoesNotAccessMemory(Function &F) {
1506   if (!F.doesNotAccessMemory()) {
1507     F.setDoesNotAccessMemory();
1508     ++NumAnnotated;
1509     Modified = true;
1510   }
1511 }
1512 void SimplifyLibCalls::setOnlyReadsMemory(Function &F) {
1513   if (!F.onlyReadsMemory()) {
1514     F.setOnlyReadsMemory();
1515     ++NumAnnotated;
1516     Modified = true;
1517   }
1518 }
1519 void SimplifyLibCalls::setDoesNotThrow(Function &F) {
1520   if (!F.doesNotThrow()) {
1521     F.setDoesNotThrow();
1522     ++NumAnnotated;
1523     Modified = true;
1524   }
1525 }
1526 void SimplifyLibCalls::setDoesNotCapture(Function &F, unsigned n) {
1527   if (!F.doesNotCapture(n)) {
1528     F.setDoesNotCapture(n);
1529     ++NumAnnotated;
1530     Modified = true;
1531   }
1532 }
1533 void SimplifyLibCalls::setDoesNotAlias(Function &F, unsigned n) {
1534   if (!F.doesNotAlias(n)) {
1535     F.setDoesNotAlias(n);
1536     ++NumAnnotated;
1537     Modified = true;
1538   }
1539 }
1540
1541 /// doInitialization - Add attributes to well-known functions.
1542 ///
1543 bool SimplifyLibCalls::doInitialization(Module &M) {
1544   Modified = false;
1545   for (Module::iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E; ++I) {
1546     Function &F = *I;
1547     if (!F.isDeclaration())
1548       continue;
1549
1550     unsigned NameLen = F.getNameLen();
1551     if (!NameLen)
1552       continue;
1553
1554     const FunctionType *FTy = F.getFunctionType();
1555
1556     const char *NameStr = F.getNameStart();
1557     switch (NameStr[0]) {
1558       case 's':
1559         if (NameLen == 6 && !strcmp(NameStr, "strlen")) {
1560           if (FTy->getNumParams() != 1 ||
1561               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)))
1562             continue;
1563           setOnlyReadsMemory(F);
1564           setDoesNotThrow(F);
1565           setDoesNotCapture(F, 1);
1566         } else if ((NameLen == 6 && !strcmp(NameStr, "strcpy")) ||
1567                    (NameLen == 6 && !strcmp(NameStr, "stpcpy")) ||
1568                    (NameLen == 6 && !strcmp(NameStr, "strcat")) ||
1569                    (NameLen == 7 && !strcmp(NameStr, "strncat")) ||
1570                    (NameLen == 7 && !strcmp(NameStr, "strncpy"))) {
1571           if (FTy->getNumParams() < 2 ||
1572               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
1573             continue;
1574           setDoesNotThrow(F);
1575           setDoesNotCapture(F, 2);
1576         } else if (NameLen == 7 && !strcmp(NameStr, "strxfrm")) {
1577           if (FTy->getNumParams() != 3 ||
1578               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)) ||
1579               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
1580             continue;
1581           setDoesNotThrow(F);
1582           setDoesNotCapture(F, 1);
1583           setDoesNotCapture(F, 2);
1584         } else if ((NameLen == 6 && !strcmp(NameStr, "strcmp")) ||
1585                    (NameLen == 6 && !strcmp(NameStr, "strspn")) ||
1586                    (NameLen == 6 && !strcmp(NameStr, "strtol")) ||
1587                    (NameLen == 6 && !strcmp(NameStr, "strtod")) ||
1588                    (NameLen == 6 && !strcmp(NameStr, "strtof")) ||
1589                    (NameLen == 7 && !strcmp(NameStr, "strtoul")) ||
1590                    (NameLen == 7 && !strcmp(NameStr, "strtoll")) ||
1591                    (NameLen == 7 && !strcmp(NameStr, "strtold")) ||
1592                    (NameLen == 7 && !strcmp(NameStr, "strncmp")) ||
1593                    (NameLen == 7 && !strcmp(NameStr, "strcspn")) ||
1594                    (NameLen == 7 && !strcmp(NameStr, "strcoll")) ||
1595                    (NameLen == 8 && !strcmp(NameStr, "strtoull")) ||
1596                    (NameLen == 10 && !strcmp(NameStr, "strcasecmp")) ||
1597                    (NameLen == 11 && !strcmp(NameStr, "strncasecmp"))) {
1598           if (FTy->getNumParams() < 2 ||
1599               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)) ||
1600               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
1601             continue;
1602           setOnlyReadsMemory(F);
1603           setDoesNotThrow(F);
1604           setDoesNotCapture(F, 1);
1605           setDoesNotCapture(F, 2);
1606         } else if ((NameLen == 6 && !strcmp(NameStr, "strstr")) ||
1607                    (NameLen == 7 && !strcmp(NameStr, "strpbrk"))) {
1608           if (FTy->getNumParams() != 2 ||
1609               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
1610             continue;
1611           setOnlyReadsMemory(F);
1612           setDoesNotThrow(F);
1613           setDoesNotCapture(F, 2);
1614         } else if ((NameLen == 6 && !strcmp(NameStr, "strtok")) ||
1615                    (NameLen == 7 && !strcmp(NameStr, "strtok_r"))) {
1616           if (FTy->getNumParams() < 2 ||
1617               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
1618             continue;
1619           setDoesNotThrow(F);
1620           setDoesNotCapture(F, 2);
1621         } else if ((NameLen == 5 && !strcmp(NameStr, "scanf")) ||
1622                    (NameLen == 6 && !strcmp(NameStr, "setbuf")) ||
1623                    (NameLen == 7 && !strcmp(NameStr, "setvbuf"))) {
1624           if (FTy->getNumParams() < 1 ||
1625               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)))
1626             continue;
1627           setDoesNotThrow(F);
1628           setDoesNotCapture(F, 1);
1629         } else if (NameLen == 6 && !strcmp(NameStr, "sscanf")) {
1630           if (FTy->getNumParams() < 2 ||
1631               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)) ||
1632               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
1633             continue;
1634           setDoesNotThrow(F);
1635           setDoesNotCapture(F, 1);
1636           setDoesNotCapture(F, 2);
1637         } else if ((NameLen == 6 && !strcmp(NameStr, "strdup")) ||
1638                    (NameLen == 7 && !strcmp(NameStr, "strndup"))) {
1639           if (FTy->getNumParams() < 1 ||
1640               !isa<PointerType>(FTy->getReturnType()) ||
1641               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)))
1642             continue;
1643           setDoesNotThrow(F);
1644           setDoesNotAlias(F, 0);
1645           setDoesNotCapture(F, 1);
1646         }
1647         break;
1648       case 'm':
1649         if (NameLen == 6 && !strcmp(NameStr, "memcmp")) {
1650           if (FTy->getNumParams() != 3 ||
1651               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)) ||
1652               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
1653             continue;
1654           setOnlyReadsMemory(F);
1655           setDoesNotThrow(F);
1656           setDoesNotCapture(F, 1);
1657           setDoesNotCapture(F, 2);
1658         } else if ((NameLen == 6 && !strcmp(NameStr, "memchr")) ||
1659                    (NameLen == 7 && !strcmp(NameStr, "memrchr"))) {
1660           if (FTy->getNumParams() != 3)
1661             continue;
1662           setOnlyReadsMemory(F);
1663           setDoesNotThrow(F);
1664         } else if ((NameLen == 6 && !strcmp(NameStr, "memcpy")) ||
1665                    (NameLen == 7 && !strcmp(NameStr, "memccpy")) ||
1666                    (NameLen == 7 && !strcmp(NameStr, "memmove"))) {
1667           if (FTy->getNumParams() < 3 ||
1668               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
1669             continue;
1670           setDoesNotThrow(F);
1671           setDoesNotCapture(F, 2);
1672         }
1673         break;
1674       case 'r':
1675         if (NameLen == 7 && !strcmp(NameStr, "realloc")) {
1676           if (FTy->getNumParams() != 1 ||
1677               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)) ||
1678               !isa<PointerType>(FTy->getReturnType()))
1679             continue;
1680           setDoesNotThrow(F);
1681           setDoesNotAlias(F, 0);
1682           setDoesNotCapture(F, 1);
1683         } else if (NameLen == 4 && !strcmp(NameStr, "read")) {
1684           if (FTy->getNumParams() != 3 ||
1685               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
1686             continue;
1687           setDoesNotThrow(F);
1688           setDoesNotCapture(F, 2);
1689         } else if ((NameLen == 5 && !strcmp(NameStr, "rmdir")) ||
1690                    (NameLen == 6 && !strcmp(NameStr, "rewind")) ||
1691                    (NameLen == 6 && !strcmp(NameStr, "remove"))) {
1692           if (FTy->getNumParams() != 1 ||
1693               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)))
1694             continue;
1695           setDoesNotThrow(F);
1696           setDoesNotCapture(F, 1);
1697         } else if (NameLen == 6 && !strcmp(NameStr, "rename")) {
1698           if (FTy->getNumParams() != 2 ||
1699               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)) ||
1700               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
1701             continue;
1702           setDoesNotThrow(F);
1703           setDoesNotCapture(F, 1);
1704           setDoesNotCapture(F, 2);
1705         }
1706         break;
1707       case 'w':
1708         if (NameLen == 5 && !strcmp(NameStr, "write")) {
1709           if (FTy->getNumParams() != 3 ||
1710               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
1711             continue;
1712           setDoesNotThrow(F);
1713           setDoesNotCapture(F, 2);
1714         }
1715         break;
1716       case 'b':
1717         if (NameLen == 5 && !strcmp(NameStr, "bcopy")) {
1718           if (FTy->getNumParams() != 3 ||
1719               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)) ||
1720               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
1721             continue;
1722           setDoesNotThrow(F);
1723           setDoesNotCapture(F, 1);
1724           setDoesNotCapture(F, 2);
1725         } else if (NameLen == 4 && !strcmp(NameStr, "bcmp")) {
1726           if (FTy->getNumParams() != 3 ||
1727               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)) ||
1728               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
1729             continue;
1730           setDoesNotThrow(F);
1731           setOnlyReadsMemory(F);
1732           setDoesNotCapture(F, 1);
1733           setDoesNotCapture(F, 2);
1734         } else if (NameLen == 5 && !strcmp(NameStr, "bzero")) {
1735           if (FTy->getNumParams() != 2 ||
1736               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)))
1737             continue;
1738           setDoesNotThrow(F);
1739           setDoesNotCapture(F, 1);
1740         }
1741         break;
1742       case 'c':
1743         if (NameLen == 6 && !strcmp(NameStr, "calloc")) {
1744           if (FTy->getNumParams() != 2 ||
1745               !isa<PointerType>(FTy->getReturnType()))
1746             continue;
1747           setDoesNotThrow(F);
1748           setDoesNotAlias(F, 0);
1749         } else if ((NameLen == 5 && !strcmp(NameStr, "chown")) ||
1750                    (NameLen == 8 && !strcmp(NameStr, "clearerr")) ||
1751                    (NameLen == 8 && !strcmp(NameStr, "closedir"))) {
1752           if (FTy->getNumParams() == 0 ||
1753               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)))
1754             continue;
1755           setDoesNotThrow(F);
1756           setDoesNotCapture(F, 1);
1757         }
1758         break;
1759       case 'a':
1760         if ((NameLen == 4 && !strcmp(NameStr, "atoi")) ||
1761             (NameLen == 4 && !strcmp(NameStr, "atol")) ||
1762             (NameLen == 4 && !strcmp(NameStr, "atof")) ||
1763             (NameLen == 5 && !strcmp(NameStr, "atoll"))) {
1764           if (FTy->getNumParams() != 1 ||
1765               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)))
1766             continue;
1767           setDoesNotThrow(F);
1768           setOnlyReadsMemory(F);
1769           setDoesNotCapture(F, 1);
1770         } else if (NameLen == 6 && !strcmp(NameStr, "access")) {
1771           if (FTy->getNumParams() != 2 ||
1772               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)))
1773             continue;
1774           setDoesNotThrow(F);
1775           setDoesNotCapture(F, 1);
1776         }
1777         break;
1778       case 'f':
1779         if ((NameLen == 5 && !strcmp(NameStr, "fopen")) ||
1780             (NameLen == 6 && !strcmp(NameStr, "fdopen"))) {
1781           if (!isa<PointerType>(FTy->getReturnType()))
1782             continue;
1783           setDoesNotThrow(F);
1784           setDoesNotAlias(F, 0);
1785         } else if ((NameLen == 4 && !strcmp(NameStr, "feof")) ||
1786                    (NameLen == 4 && !strcmp(NameStr, "free")) ||
1787                    (NameLen == 5 && !strcmp(NameStr, "fseek")) ||
1788                    (NameLen == 5 && !strcmp(NameStr, "ftell")) ||
1789                    (NameLen == 5 && !strcmp(NameStr, "fgetc")) ||
1790                    (NameLen == 6 && !strcmp(NameStr, "fseeko")) ||
1791                    (NameLen == 6 && !strcmp(NameStr, "ftello")) ||
1792                    (NameLen == 6 && !strcmp(NameStr, "ferror")) ||
1793                    (NameLen == 6 && !strcmp(NameStr, "fileno")) ||
1794                    (NameLen == 6 && !strcmp(NameStr, "fflush")) ||
1795                    (NameLen == 6 && !strcmp(NameStr, "fclose"))) {
1796           if (FTy->getNumParams() == 0 ||
1797               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)))
1798             continue;
1799           setDoesNotThrow(F);
1800           setDoesNotCapture(F, 1);
1801         } else if ((NameLen == 5 && !strcmp(NameStr, "fputc")) ||
1802                    (NameLen == 5 && !strcmp(NameStr, "fputs"))) {
1803           if (FTy->getNumParams() != 2 ||
1804               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
1805             continue;
1806           setDoesNotThrow(F);
1807           setDoesNotCapture(F, 2);
1808         } else if (NameLen == 5 && !strcmp(NameStr, "fgets")) {
1809           if (FTy->getNumParams() != 3 ||
1810               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)) ||
1811               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(2)))
1812             continue;
1813           setDoesNotThrow(F);
1814           setDoesNotCapture(F, 3);
1815         } else if ((NameLen == 5 && !strcmp(NameStr, "fread")) ||
1816                    (NameLen == 6 && !strcmp(NameStr, "fwrite"))) {
1817           if (FTy->getNumParams() != 4 ||
1818               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)) ||
1819               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(3)))
1820             continue;
1821           setDoesNotThrow(F);
1822           setDoesNotCapture(F, 1);
1823           setDoesNotCapture(F, 4);
1824         } else if ((NameLen == 7 && !strcmp(NameStr, "fgetpos")) ||
1825                    (NameLen == 7 && !strcmp(NameStr, "fsetpos"))) {
1826           if (FTy->getNumParams() != 2 ||
1827               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)) ||
1828               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
1829             continue;
1830           setDoesNotThrow(F);
1831           setDoesNotCapture(F, 1);
1832           setDoesNotCapture(F, 2);
1833         } else if (NameLen == 6 && !strcmp(NameStr, "fscanf")) {
1834           if (FTy->getNumParams() < 2 ||
1835               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)) ||
1836               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
1837             continue;
1838           setDoesNotThrow(F);
1839           setDoesNotCapture(F, 1);
1840           setDoesNotCapture(F, 2);
1841         }
1842         break;
1843       case 'g':
1844         if ((NameLen == 4 && !strcmp(NameStr, "getc")) ||
1845             (NameLen == 10 && !strcmp(NameStr, "getlogin_r"))) {
1846           if (FTy->getNumParams() == 0 ||
1847               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)))
1848             continue;
1849           setDoesNotThrow(F);
1850           setDoesNotCapture(F, 1);
1851         } else if (NameLen == 6 && !strcmp(NameStr, "getenv")) {
1852           if (!FTy->getNumParams() != 1 ||
1853               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)))
1854             continue;
1855           setDoesNotThrow(F);
1856           setOnlyReadsMemory(F);
1857           setDoesNotCapture(F, 0);
1858         }
1859         break;
1860       case 'u':
1861         if (NameLen == 4 && !strcmp(NameStr, "ungetc")) {
1862           if (!FTy->getNumParams() != 2 ||
1863               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
1864             continue;
1865           setDoesNotThrow(F);
1866           setDoesNotCapture(F, 2);
1867         } else if (NameLen == 6 && !strcmp(NameStr, "unlink")) {
1868           if (!FTy->getNumParams() != 1 ||
1869               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)))
1870             continue;
1871           setDoesNotThrow(F);
1872           setDoesNotCapture(F, 1);
1873         }
1874         break;
1875       case 'p':
1876         if (NameLen == 4 && !strcmp(NameStr, "putc")) {
1877           if (!FTy->getNumParams() != 2 ||
1878               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
1879             continue;
1880           setDoesNotThrow(F);
1881           setDoesNotCapture(F, 2);
1882         } else if ((NameLen == 4 && !strcmp(NameStr, "puts")) ||
1883                    (NameLen == 6 && !strcmp(NameStr, "perror"))) {
1884           if (!FTy->getNumParams() != 1 ||
1885               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(0)))
1886             continue;
1887           setDoesNotThrow(F);
1888           setDoesNotCapture(F, 1);
1889         }
1890         break;
1891       case 'v':
1892         if (NameLen == 6 && !strcmp(NameStr, "vscanf")) {
1893           if (!FTy->getNumParams() != 2 ||
1894               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
1895             continue;
1896           setDoesNotThrow(F);
1897           setDoesNotCapture(F, 1);
1898         } else if ((NameLen == 7 && !strcmp(NameStr, "vsscanf")) ||
1899                    (NameLen == 7 && !strcmp(NameStr, "vfscanf"))) {
1900           if (!FTy->getNumParams() != 4 ||
1901               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)) ||
1902               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(2)))
1903             continue;
1904           setDoesNotThrow(F);
1905           setDoesNotCapture(F, 1);
1906           setDoesNotCapture(F, 2);
1907         }
1908         break;
1909       case 'o':
1910         if (NameLen == 7 && !strcmp(NameStr, "opendir")) {
1911           // The description of fdopendir sounds like opening the same fd
1912           // twice might result in the same DIR* !
1913           if (FTy->getNumParams() != 1 ||
1914               !isa<PointerType>(FTy->getParamType(1)))
1915             continue;
1916           setDoesNotThrow(F);
1917           setDoesNotAlias(F, 0);
1918         }
1919         break;
1920       case 't':
1921         if (NameLen == 7 && !strcmp(NameStr, "tmpfile")) {
1922           if (!isa<PointerType>(FTy->getReturnType()))
1923             continue;
1924           setDoesNotThrow(F);
1925           setDoesNotAlias(F, 0);
1926         }
1927       case 'h':
1928         if ((NameLen == 5 && !strcmp(NameStr, "htonl")) ||
1929             (NameLen == 5 && !strcmp(NameStr, "htons"))) {
1930           setDoesNotThrow(F);
1931           setDoesNotAccessMemory(F);
1932         }
1933         break;
1934       case 'n':
1935         if ((NameLen == 5 && !strcmp(NameStr, "ntohl")) ||
1936             (NameLen == 5 && !strcmp(NameStr, "ntohs"))) {
1937           setDoesNotThrow(F);
1938           setDoesNotAccessMemory(F);
1939         }
1940         break;
1941     }
1942   }
1943   return Modified;
1944 }
1945
1946 // TODO:
1947 //   Additional cases that we need to add to this file:
1948 //
1949 // cbrt:
1950 //   * cbrt(expN(X))  -> expN(x/3)
1951 //   * cbrt(sqrt(x))  -> pow(x,1/6)
1952 //   * cbrt(sqrt(x))  -> pow(x,1/9)
1953 //
1954 // cos, cosf, cosl:
1955 //   * cos(-x)  -> cos(x)
1956 //
1957 // exp, expf, expl:
1958 //   * exp(log(x))  -> x
1959 //
1960 // log, logf, logl:
1961 //   * log(exp(x))   -> x
1962 //   * log(x**y)     -> y*log(x)
1963 //   * log(exp(y))   -> y*log(e)
1964 //   * log(exp2(y))  -> y*log(2)
1965 //   * log(exp10(y)) -> y*log(10)
1966 //   * log(sqrt(x))  -> 0.5*log(x)
1967 //   * log(pow(x,y)) -> y*log(x)
1968 //
1969 // lround, lroundf, lroundl:
1970 //   * lround(cnst) -> cnst'
1971 //
1972 // memcmp:
1973 //   * memcmp(x,y,l)   -> cnst
1974 //      (if all arguments are constant and strlen(x) <= l and strlen(y) <= l)
1975 //
1976 // pow, powf, powl:
1977 //   * pow(exp(x),y)  -> exp(x*y)
1978 //   * pow(sqrt(x),y) -> pow(x,y*0.5)
1979 //   * pow(pow(x,y),z)-> pow(x,y*z)
1980 //
1981 // puts:
1982 //   * puts("") -> putchar("\n")
1983 //
1984 // round, roundf, roundl:
1985 //   * round(cnst) -> cnst'
1986 //
1987 // signbit:
1988 //   * signbit(cnst) -> cnst'
1989 //   * signbit(nncst) -> 0 (if pstv is a non-negative constant)
1990 //
1991 // sqrt, sqrtf, sqrtl:
1992 //   * sqrt(expN(x))  -> expN(x*0.5)
1993 //   * sqrt(Nroot(x)) -> pow(x,1/(2*N))
1994 //   * sqrt(pow(x,y)) -> pow(|x|,y*0.5)
1995 //
1996 // stpcpy:
1997 //   * stpcpy(str, "literal") ->
1998 //           llvm.memcpy(str,"literal",strlen("literal")+1,1)
1999 // strrchr:
2000 //   * strrchr(s,c) -> reverse_offset_of_in(c,s)
2001 //      (if c is a constant integer and s is a constant string)
2002 //   * strrchr(s1,0) -> strchr(s1,0)
2003 //
2004 // strncat:
2005 //   * strncat(x,y,0) -> x
2006 //   * strncat(x,y,0) -> x (if strlen(y) = 0)
2007 //   * strncat(x,y,l) -> strcat(x,y) (if y and l are constants an l > strlen(y))
2008 //
2009 // strncpy:
2010 //   * strncpy(d,s,0) -> d
2011 //   * strncpy(d,s,l) -> memcpy(d,s,l,1)
2012 //      (if s and l are constants)
2013 //
2014 // strpbrk:
2015 //   * strpbrk(s,a) -> offset_in_for(s,a)
2016 //      (if s and a are both constant strings)
2017 //   * strpbrk(s,"") -> 0
2018 //   * strpbrk(s,a) -> strchr(s,a[0]) (if a is constant string of length 1)
2019 //
2020 // strspn, strcspn:
2021 //   * strspn(s,a)   -> const_int (if both args are constant)
2022 //   * strspn("",a)  -> 0
2023 //   * strspn(s,"")  -> 0
2024 //   * strcspn(s,a)  -> const_int (if both args are constant)
2025 //   * strcspn("",a) -> 0
2026 //   * strcspn(s,"") -> strlen(a)
2027 //
2028 // strstr:
2029 //   * strstr(x,x)  -> x
2030 //   * strstr(s1,s2) -> offset_of_s2_in(s1)
2031 //       (if s1 and s2 are constant strings)
2032 //
2033 // tan, tanf, tanl:
2034 //   * tan(atan(x)) -> x
2035 //
2036 // trunc, truncf, truncl:
2037 //   * trunc(cnst) -> cnst'
2038 //
2039 //