AMDPGU/SI: Use AssertZext node to mask high bit for scratch offsets
[oota-llvm.git] / lib / Target / README.txt
index dce29b82755ac631c507f4421090b6ec354a4fd3..282d9234c1a5a5db8d96e5292b690b28911e92ab 100644 (file)
@@ -2,23 +2,17 @@ Target Independent Opportunities:
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
-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
-defs.  Instead, these should be added by the code generator (e.g. on the dag).
+We should recognized various "overflow detection" idioms and translate them into
+llvm.uadd.with.overflow and similar intrinsics.  Here is a multiply idiom:
 
 
-This has a number of uses:
-
-1. PPC32/64 and X86 32/64 can avoid having multiple copies of call instructions
-   for their different impdef sets.
-2. Targets with multiple calling convs (e.g. x86) which have different clobber
-   sets don't need copies of call instructions.
-3. 'Interprocedural register allocation' can be done to reduce the clobber sets
-   of calls.
-
-//===---------------------------------------------------------------------===//
+unsigned int mul(unsigned int a,unsigned int b) {
+ if ((unsigned long long)a*b>0xffffffff)
+   exit(0);
+  return a*b;
+}
 
 
-Make the PPC branch selector target independant
+The legalization code for mul-with-overflow needs to be made more robust before
+this can be implemented though.
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
@@ -30,41 +24,6 @@ right).
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
-Solve this DAG isel folding deficiency:
-
-int X, Y;
-
-void fn1(void)
-{
-  X = X | (Y << 3);
-}
-
-compiles to
-
-fn1:
-       movl Y, %eax
-       shll $3, %eax
-       orl X, %eax
-       movl %eax, X
-       ret
-
-The problem is the store's chain operand is not the load X but rather
-a TokenFactor of the load X and load Y, which prevents the folding.
-
-There are two ways to fix this:
-
-1. The dag combiner can start using alias analysis to realize that y/x
-   don't alias, making the store to X not dependent on the load from Y.
-2. The generated isel could be made smarter in the case it can't
-   disambiguate the pointers.
-
-Number 1 is the preferred solution.
-
-This has been "fixed" by a TableGen hack. But that is a short term workaround
-which will be removed once the proper fix is made.
-
-//===---------------------------------------------------------------------===//
-
 On targets with expensive 64-bit multiply, we could LSR this:
 
 for (i = ...; ++i) {
 On targets with expensive 64-bit multiply, we could LSR this:
 
 for (i = ...; ++i) {
@@ -83,7 +42,17 @@ Shrink: (setlt (loadi32 P), 0) -> (setlt (loadi8 Phi), 0)
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
-Reassociate should turn: X*X*X*X -> t=(X*X) (t*t) to eliminate a multiply.
+Reassociate should turn things like:
+
+int factorial(int X) {
+ return X*X*X*X*X*X*X*X;
+}
+
+into llvm.powi calls, allowing the code generator to produce balanced
+multiplication trees.
+
+First, the intrinsic needs to be extended to support integers, and second the
+code generator needs to be enhanced to lower these to multiplication trees.
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
@@ -96,7 +65,33 @@ int foo(int z, int n) {
   return bar(z, n) + bar(2*z, 2*n);
 }
 
   return bar(z, n) + bar(2*z, 2*n);
 }
 
-Reassociate should handle the example in GCC PR16157.
+This is blocked on not handling X*X*X -> powi(X, 3) (see note above).  The issue
+is that we end up getting t = 2*X  s = t*t   and don't turn this into 4*X*X,
+which is the same number of multiplies and is canonical, because the 2*X has
+multiple uses.  Here's a simple example:
+
+define i32 @test15(i32 %X1) {
+  %B = mul i32 %X1, 47   ; X1*47
+  %C = mul i32 %B, %B
+  ret i32 %C
+}
+
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+Reassociate should handle the example in GCC PR16157:
+
+extern int a0, a1, a2, a3, a4; extern int b0, b1, b2, b3, b4; 
+void f () {  /* this can be optimized to four additions... */ 
+        b4 = a4 + a3 + a2 + a1 + a0; 
+        b3 = a3 + a2 + a1 + a0; 
+        b2 = a2 + a1 + a0; 
+        b1 = a1 + a0; 
+} 
+
+This requires reassociating to forms of expressions that are already available,
+something that reassoc doesn't think about yet.
+
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
@@ -119,7 +114,7 @@ stuff too.
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
-For vector types, TargetData.cpp::getTypeInfo() returns alignment that is equal
+For vector types, DataLayout.cpp::getTypeInfo() returns alignment that is equal
 to the type size. It works but can be overly conservative as the alignment of
 specific vector types are target dependent.
 
 to the type size. It works but can be overly conservative as the alignment of
 specific vector types are target dependent.
 
@@ -166,37 +161,6 @@ if anyone cared enough about sincos.
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
-Turn this into a single byte store with no load (the other 3 bytes are
-unmodified):
-
-define void @test(i32* %P) {
-       %tmp = load i32* %P
-        %tmp14 = or i32 %tmp, 3305111552
-        %tmp15 = and i32 %tmp14, 3321888767
-        store i32 %tmp15, i32* %P
-        ret void
-}
-
-//===---------------------------------------------------------------------===//
-
-dag/inst combine "clz(x)>>5 -> x==0" for 32-bit x.
-
-Compile:
-
-int bar(int x)
-{
-  int t = __builtin_clz(x);
-  return -(t>>5);
-}
-
-to:
-
-_bar:   addic r3,r3,-1
-        subfe r3,r3,r3
-        blr
-
-//===---------------------------------------------------------------------===//
-
 quantum_sigma_x in 462.libquantum contains the following loop:
 
       for(i=0; i<reg->size; i++)
 quantum_sigma_x in 462.libquantum contains the following loop:
 
       for(i=0; i<reg->size; i++)
@@ -220,20 +184,7 @@ so cool to turn it into something like:
 ... which would only do one 32-bit XOR per loop iteration instead of two.
 
 It would also be nice to recognize the reg->size doesn't alias reg->node[i], but
 ... which would only do one 32-bit XOR per loop iteration instead of two.
 
 It would also be nice to recognize the reg->size doesn't alias reg->node[i], but
-alas.
-
-//===---------------------------------------------------------------------===//
-
-This should be optimized to one 'and' and one 'or', from PR4216:
-
-define i32 @test_bitfield(i32 %bf.prev.low) nounwind ssp {
-entry:
-  %bf.prev.lo.cleared10 = or i32 %bf.prev.low, 32962 ; <i32> [#uses=1]
-  %0 = and i32 %bf.prev.low, -65536               ; <i32> [#uses=1]
-  %1 = and i32 %bf.prev.lo.cleared10, 40186       ; <i32> [#uses=1]
-  %2 = or i32 %1, %0                              ; <i32> [#uses=1]
-  ret i32 %2
-}
+this requires TBAA.
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
@@ -249,6 +200,22 @@ unsigned long reverse(unsigned v) {
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
+[LOOP DELETION]
+
+We don't delete this output free loop, because trip count analysis doesn't
+realize that it is finite (if it were infinite, it would be undefined).  Not
+having this blocks Loop Idiom from matching strlen and friends.  
+
+void foo(char *C) {
+  int x = 0;
+  while (*C)
+    ++x,++C;
+}
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+[LOOP RECOGNITION]
+
 These idioms should be recognized as popcount (see PR1488):
 
 unsigned countbits_slow(unsigned v) {
 These idioms should be recognized as popcount (see PR1488):
 
 unsigned countbits_slow(unsigned v) {
@@ -257,22 +224,7 @@ unsigned countbits_slow(unsigned v) {
     c += v & 1;
   return c;
 }
     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++)
 unsigned int popcount(unsigned int input) {
   unsigned int count = 0;
   for (unsigned int i =  0; i < 4 * 8; i++)
@@ -280,6 +232,18 @@ unsigned int popcount(unsigned int input) {
   return count;
 }
 
   return count;
 }
 
+This should be recognized as CLZ:  rdar://8459039
+
+unsigned clz_a(unsigned a) {
+  int i;
+  for (i=0;i<32;i++)
+    if (a & (1<<(31-i)))
+      return i;
+  return 32;
+}
+
+This sort of thing should be added to the loop idiom pass.
+
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 These should turn into single 16-bit (unaligned?) loads on little/big endian
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 These should turn into single 16-bit (unaligned?) loads on little/big endian
@@ -308,9 +272,25 @@ this construct.
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
-viterbi speeds up *significantly* if the various "history" related copy loops
-are turned into memcpy calls at the source level.  We need a "loops to memcpy"
-pass.
+[LOOP OPTIMIZATION]
+
+SingleSource/Benchmarks/Misc/dt.c shows several interesting optimization
+opportunities in its double_array_divs_variable function: it needs loop
+interchange, memory promotion (which LICM already does), vectorization and
+variable trip count loop unrolling (since it has a constant trip count). ICC
+apparently produces this very nice code with -ffast-math:
+
+..B1.70:                        # Preds ..B1.70 ..B1.69
+       mulpd     %xmm0, %xmm1                                  #108.2
+       mulpd     %xmm0, %xmm1                                  #108.2
+       mulpd     %xmm0, %xmm1                                  #108.2
+       mulpd     %xmm0, %xmm1                                  #108.2
+       addl      $8, %edx                                      #
+       cmpl      $131072, %edx                                 #108.2
+       jb        ..B1.70       # Prob 99%                      #108.2
+
+It would be better to count down to zero, but this is a lot better than what we
+do.
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
@@ -339,34 +319,7 @@ we don't have whole-function selection dags.  On x86, this means we use one
 extra register for the function when effective_addr2 is declared as U64 than
 when it is declared U32.
 
 extra register for the function when effective_addr2 is declared as U64 than
 when it is declared U32.
 
-//===---------------------------------------------------------------------===//
-
-LSR should know what GPR types a target has.  This code:
-
-volatile short X, Y; // globals
-
-void foo(int N) {
-  int i;
-  for (i = 0; i < N; i++) { X = i; Y = i*4; }
-}
-
-produces two near identical IV's (after promotion) on PPC/ARM:
-
-LBB1_2:
-       ldr r3, LCPI1_0
-       ldr r3, [r3]
-       strh r2, [r3]
-       ldr r3, LCPI1_1
-       ldr r3, [r3]
-       strh r1, [r3]
-       add r1, r1, #4
-       add r2, r2, #1   <- [0,+,1]
-       sub r0, r0, #1   <- [0,-,1]
-       cmp r0, #0
-       bne LBB1_2
-
-LSR should reuse the "+" IV for the exit test.
-
+PHI Slicing could be extended to do this.
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
@@ -439,25 +392,6 @@ entry:
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
-"basicaa" should know how to look through "or" instructions that act like add
-instructions.  For example in this code, the x*4+1 is turned into x*4 | 1, and
-basicaa can't analyze the array subscript, leading to duplicated loads in the
-generated code:
-
-void test(int X, int Y, int a[]) {
-int i;
-  for (i=2; i<1000; i+=4) {
-  a[i+0] = a[i-1+0]*a[i-2+0];
-  a[i+1] = a[i-1+1]*a[i-2+1];
-  a[i+2] = a[i-1+2]*a[i-2+2];
-  a[i+3] = a[i-1+3]*a[i-2+3];
-  }
-}
-
-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
 example in pic mode:
 
 We should investigate an instruction sinking pass.  Consider this silly
 example in pic mode:
 
@@ -535,46 +469,21 @@ struct THotKey { short Key; bool Control; bool Shift; bool Alt; };
 extern THotKey m_HotKey;
 THotKey GetHotKey () { return m_HotKey; }
 
 extern THotKey m_HotKey;
 THotKey GetHotKey () { return m_HotKey; }
 
-into (-O3 -fno-exceptions -static -fomit-frame-pointer):
-
-__Z9GetHotKeyv:
-       pushl   %esi
-       movl    8(%esp), %eax
-       movb    _m_HotKey+3, %cl
-       movb    _m_HotKey+4, %dl
-       movb    _m_HotKey+2, %ch
-       movw    _m_HotKey, %si
-       movw    %si, (%eax)
-       movb    %ch, 2(%eax)
-       movb    %cl, 3(%eax)
-       movb    %dl, 4(%eax)
-       popl    %esi
-       ret     $4
-
-GCC produces:
-
-__Z9GetHotKeyv:
-       movl    _m_HotKey, %edx
-       movl    4(%esp), %eax
-       movl    %edx, (%eax)
-       movzwl  _m_HotKey+4, %edx
-       movw    %dx, 4(%eax)
-       ret     $4
-
-The LLVM IR contains the needed alignment info, so we should be able to 
-merge the loads and stores into 4-byte loads:
-
-       %struct.THotKey = type { i16, i8, i8, i8 }
-define void @_Z9GetHotKeyv(%struct.THotKey* sret  %agg.result) nounwind  {
-...
-       %tmp2 = load i16* getelementptr (@m_HotKey, i32 0, i32 0), align 8
-       %tmp5 = load i8* getelementptr (@m_HotKey, i32 0, i32 1), align 2
-       %tmp8 = load i8* getelementptr (@m_HotKey, i32 0, i32 2), align 1
-       %tmp11 = load i8* getelementptr (@m_HotKey, i32 0, i32 3), align 2
-
-Alternatively, we should use a small amount of base-offset alias analysis
-to make it so the scheduler doesn't need to hold all the loads in regs at
-once.
+into (-m64 -O3 -fno-exceptions -static -fomit-frame-pointer):
+
+__Z9GetHotKeyv:                         ## @_Z9GetHotKeyv
+       movq    _m_HotKey@GOTPCREL(%rip), %rax
+       movzwl  (%rax), %ecx
+       movzbl  2(%rax), %edx
+       shlq    $16, %rdx
+       orq     %rcx, %rdx
+       movzbl  3(%rax), %ecx
+       shlq    $24, %rcx
+       orq     %rdx, %rcx
+       movzbl  4(%rax), %eax
+       shlq    $32, %rax
+       orq     %rcx, %rax
+       ret
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
@@ -586,42 +495,35 @@ implementations of ceil/floor/rint.
 Consider:
 
 int test() {
 Consider:
 
 int test() {
-  long long input[8] = {1,1,1,1,1,1,1,1};
+  long long input[8] = {1,0,1,0,1,0,1,0};
   foo(input);
 }
 
   foo(input);
 }
 
-We currently compile this into a memcpy from a global array since the 
-initializer is fairly large and not memset'able.  This is good, but the memcpy
-gets lowered to load/stores in the code generator.  This is also ok, except
-that the codegen lowering for memcpy doesn't handle the case when the source
-is a constant global.  This gives us atrocious code like this:
+Clang compiles this into:
 
 
-       call    "L1$pb"
-"L1$pb":
-       popl    %eax
-       movl    _C.0.1444-"L1$pb"+32(%eax), %ecx
-       movl    %ecx, 40(%esp)
-       movl    _C.0.1444-"L1$pb"+20(%eax), %ecx
-       movl    %ecx, 28(%esp)
-       movl    _C.0.1444-"L1$pb"+36(%eax), %ecx
-       movl    %ecx, 44(%esp)
-       movl    _C.0.1444-"L1$pb"+44(%eax), %ecx
-       movl    %ecx, 52(%esp)
-       movl    _C.0.1444-"L1$pb"+40(%eax), %ecx
-       movl    %ecx, 48(%esp)
-       movl    _C.0.1444-"L1$pb"+12(%eax), %ecx
-       movl    %ecx, 20(%esp)
-       movl    _C.0.1444-"L1$pb"+4(%eax), %ecx
-...
+  call void @llvm.memset.p0i8.i64(i8* %tmp, i8 0, i64 64, i32 16, i1 false)
+  %0 = getelementptr [8 x i64]* %input, i64 0, i64 0
+  store i64 1, i64* %0, align 16
+  %1 = getelementptr [8 x i64]* %input, i64 0, i64 2
+  store i64 1, i64* %1, align 16
+  %2 = getelementptr [8 x i64]* %input, i64 0, i64 4
+  store i64 1, i64* %2, align 16
+  %3 = getelementptr [8 x i64]* %input, i64 0, i64 6
+  store i64 1, i64* %3, align 16
+
+Which gets codegen'd into:
 
 
-instead of:
-       movl    $1, 16(%esp)
-       movl    $0, 20(%esp)
-       movl    $1, 24(%esp)
-       movl    $0, 28(%esp)
-       movl    $1, 32(%esp)
-       movl    $0, 36(%esp)
-       ...
+       pxor    %xmm0, %xmm0
+       movaps  %xmm0, -16(%rbp)
+       movaps  %xmm0, -32(%rbp)
+       movaps  %xmm0, -48(%rbp)
+       movaps  %xmm0, -64(%rbp)
+       movq    $1, -64(%rbp)
+       movq    $1, -48(%rbp)
+       movq    $1, -32(%rbp)
+       movq    $1, -16(%rbp)
+
+It would be better to have 4 movq's of 0 instead of the movaps's.
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
@@ -667,20 +569,6 @@ etc.  On X86, we miss a bunch of 'rotate by variable' cases because the rotate
 matching code in dag combine doesn't look through truncates aggressively 
 enough.  Here are some testcases reduces from GCC PR17886:
 
 matching code in dag combine doesn't look through truncates aggressively 
 enough.  Here are some testcases reduces from GCC PR17886:
 
-unsigned long long f(unsigned long long x, int y) {
-  return (x << y) | (x >> 64-y); 
-} 
-unsigned f2(unsigned x, int y){
-  return (x << y) | (x >> 32-y); 
-} 
-unsigned long long f3(unsigned long long x){
-  int y = 9;
-  return (x << y) | (x >> 64-y); 
-} 
-unsigned f4(unsigned x){
-  int y = 10;
-  return (x << y) | (x >> 32-y); 
-}
 unsigned long long f5(unsigned long long x, unsigned long long y) {
   return (x << 8) | ((y >> 48) & 0xffull);
 }
 unsigned long long f5(unsigned long long x, unsigned long long y) {
   return (x << 8) | ((y >> 48) & 0xffull);
 }
@@ -699,58 +587,57 @@ unsigned long long f6(unsigned long long x, unsigned long long y, int z) {
   }
 }
 
   }
 }
 
-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.
-
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
-We do a number of simplifications in simplify libcalls to strength reduce
-standard library functions, but we don't currently merge them together.  For
-example, it is useful to merge memcpy(a,b,strlen(b)) -> strcpy.  This can only
-be done safely if "b" isn't modified between the strlen and memcpy of course.
+This (and similar related idioms):
 
 
-//===---------------------------------------------------------------------===//
+unsigned int foo(unsigned char i) {
+  return i | (i<<8) | (i<<16) | (i<<24);
+} 
 
 
-Reassociate should turn things like:
+compiles into:
 
 
-int factorial(int X) {
- return X*X*X*X*X*X*X*X;
+define i32 @foo(i8 zeroext %i) nounwind readnone ssp noredzone {
+entry:
+  %conv = zext i8 %i to i32
+  %shl = shl i32 %conv, 8
+  %shl5 = shl i32 %conv, 16
+  %shl9 = shl i32 %conv, 24
+  %or = or i32 %shl9, %conv
+  %or6 = or i32 %or, %shl5
+  %or10 = or i32 %or6, %shl
+  ret i32 %or10
 }
 
 }
 
-into llvm.powi calls, allowing the code generator to produce balanced
-multiplication trees.
-
-//===---------------------------------------------------------------------===//
+it would be better as:
 
 
-We generate a horrible  libcall for llvm.powi.  For example, we compile:
+unsigned int bar(unsigned char i) {
+  unsigned int j=i | (i << 8); 
+  return j | (j<<16);
+}
 
 
-#include <cmath>
-double f(double a) { return std::pow(a, 4); }
+aka:
 
 
-into:
+define i32 @bar(i8 zeroext %i) nounwind readnone ssp noredzone {
+entry:
+  %conv = zext i8 %i to i32
+  %shl = shl i32 %conv, 8
+  %or = or i32 %shl, %conv
+  %shl5 = shl i32 %or, 16
+  %or6 = or i32 %shl5, %or
+  ret i32 %or6
+}
 
 
-__Z1fd:
-       subl    $12, %esp
-       movsd   16(%esp), %xmm0
-       movsd   %xmm0, (%esp)
-       movl    $4, 8(%esp)
-       call    L___powidf2$stub
-       addl    $12, %esp
-       ret
+or even i*0x01010101, depending on the speed of the multiplier.  The best way to
+handle this is to canonicalize it to a multiply in IR and have codegen handle
+lowering multiplies to shifts on cpus where shifts are faster.
 
 
-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 do a number of simplifications in simplify libcalls to strength reduce
+standard library functions, but we don't currently merge them together.  For
+example, it is useful to merge memcpy(a,b,strlen(b)) -> strcpy.  This can only
+be done safely if "b" isn't modified between the strlen and memcpy of course.
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
@@ -773,18 +660,6 @@ 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:
 
 Divisibility by constant can be simplified (according to GCC PR12849) from
 being a mulhi to being a mul lo (cheaper).  Testcase:
 
@@ -793,8 +668,21 @@ void bar(unsigned n) {
     true();
 }
 
     true();
 }
 
-I think this basically amounts to a dag combine to simplify comparisons against
-multiply hi's into a comparison against the mullo.
+This is equivalent to the following, where 2863311531 is the multiplicative
+inverse of 3, and 1431655766 is ((2^32)-1)/3+1:
+void bar(unsigned n) {
+  if (n * 2863311531U < 1431655766U)
+    true();
+}
+
+The same transformation can work with an even modulo with the addition of a
+rotate: rotate the result of the multiply to the right by the number of bits
+which need to be zero for the condition to be true, and shrink the compare RHS
+by the same amount.  Unless the target supports rotates, though, that
+transformation probably isn't worthwhile.
+
+The transformation can also easily be made to work with non-zero equality
+comparisons: just transform, for example, "n % 3 == 1" to "(n-1) % 3 == 0".
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
@@ -815,20 +703,6 @@ int main() {
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
-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 {
 These functions perform the same computation, but produce different assembly.
 
 define i8 @select(i8 %x) readnone nounwind {
@@ -859,7 +733,7 @@ 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
   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".
+"clang -emit-llvm-bc | opt -O3".
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
@@ -872,53 +746,7 @@ void clear_pmd_range(unsigned long start, unsigned long end)
 }
 The expression should optimize to something like
 "!((start|end)&~PMD_MASK). Currently not optimized with "clang
 }
 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".
+-emit-llvm-bc | opt -O3".
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
@@ -937,7 +765,7 @@ int f(int x, int y)
  return (abs(x)) >= 0;
 }
 This should optimize to x == INT_MIN. (With -fwrapv.)  Currently not
  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".
+optimized with "clang -emit-llvm-bc | opt -O3".
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
@@ -972,118 +800,120 @@ rshift_gt (unsigned int a)
  if ((a >> 2) > 5)
    bar ();
 }
  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
 All should simplify to a single comparison.  All of these are
 currently not optimized with "clang -emit-llvm-bc | opt
--std-compile-opts".
+-O3".
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 From GCC Bug 32605:
 int c(int* x) {return (char*)x+2 == (char*)x;}
 Should combine to 0.  Currently not optimized with "clang
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 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".
+-emit-llvm-bc | opt -O3" (although llc can optimize it).
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 int a(unsigned b) {return ((b << 31) | (b << 30)) >> 31;}
 Should be combined to  "((b >> 1) | b) & 1".  Currently not optimized
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 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".
+with "clang -emit-llvm-bc | opt -O3".
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 unsigned a(unsigned x, unsigned y) { return x | (y & 1) | (y & 2);}
 Should combine to "x | (y & 3)".  Currently not optimized with "clang
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 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".
+-emit-llvm-bc | opt -O3".
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 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
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 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".
+"clang -emit-llvm-bc | opt -O3".
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 int a(int a,int b) {return (~(a|b))|a;}
 Should fold to "a|~b".  Currently not optimized with "clang
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 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".
+-emit-llvm-bc | opt -O3".
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 int a(int a, int b) {return (a&&b) || (a&&!b);}
 Should fold to "a".  Currently not optimized with "clang -emit-llvm-bc
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 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".
+| opt -O3".
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 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
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 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".
+optimized with "clang -emit-llvm-bc | opt -O3".
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 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
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 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".
+-emit-llvm-bc | opt -O3".
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 int a(int x) {return x | ((x & 8) ^ 8);}
 Should combine to x | 8.  Currently not optimized with "clang
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 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".
+-emit-llvm-bc | opt -O3".
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 int a(int x) {return x ^ ((x & 8) ^ 8);}
 Should also combine to x | 8.  Currently not optimized with "clang
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 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".
+-emit-llvm-bc | opt -O3".
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 int a(int x) {return ((x | -9) ^ 8) & x;}
 Should combine to x & -9.  Currently not optimized with "clang
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 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".
+-emit-llvm-bc | opt -O3".
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 unsigned a(unsigned a) {return a * 0x11111111 >> 28 & 1;}
 Should combine to "a * 0x88888888 >> 31".  Currently not optimized
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 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".
+with "clang -emit-llvm-bc | opt -O3".
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 unsigned a(char* x) {if ((*x & 32) == 0) return b();}
 There's an unnecessary zext in the generated code with "clang
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 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".
+-emit-llvm-bc | opt -O3".
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 unsigned a(unsigned long long x) {return 40 * (x >> 1);}
 Should combine to "20 * (((unsigned)x) & -2)".  Currently not
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 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".
+optimized with "clang -emit-llvm-bc | opt -O3".
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+int g(int x) { return (x - 10) < 0; }
+Should combine to "x <= 9" (the sub has nsw).  Currently not
+optimized with "clang -emit-llvm-bc | opt -O3".
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+int g(int x) { return (x + 10) < 0; }
+Should combine to "x < -10" (the add has nsw).  Currently not
+optimized with "clang -emit-llvm-bc | opt -O3".
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+int f(int i, int j) { return i < j + 1; }
+int g(int i, int j) { return j > i - 1; }
+Should combine to "i <= j" (the add/sub has nsw).  Currently not
+optimized with "clang -emit-llvm-bc | opt -O3".
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+unsigned f(unsigned x) { return ((x & 7) + 1) & 15; }
+The & 15 part should be optimized away, it doesn't change the result. Currently
+not optimized with "clang -emit-llvm-bc | opt -O3".
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
@@ -1108,6 +938,8 @@ later.
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
+[STORE SINKING]
+
 Store sinking: This code:
 
 void f (int n, int *cond, int *res) {
 Store sinking: This code:
 
 void f (int n, int *cond, int *res) {
@@ -1161,8 +993,81 @@ int test (int a, int b, int c, int g) {
 It would be better to do the mul once to reduce codesize above the if.
 This is GCC PR38204.
 
 It would be better to do the mul once to reduce codesize above the if.
 This is GCC PR38204.
 
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+This simple function from 179.art:
+
+int winner, numf2s;
+struct { double y; int   reset; } *Y;
+
+void find_match() {
+   int i;
+   winner = 0;
+   for (i=0;i<numf2s;i++)
+       if (Y[i].y > Y[winner].y)
+              winner =i;
+}
+
+Compiles into (with clang TBAA):
+
+for.body:                                         ; preds = %for.inc, %bb.nph
+  %indvar = phi i64 [ 0, %bb.nph ], [ %indvar.next, %for.inc ]
+  %i.01718 = phi i32 [ 0, %bb.nph ], [ %i.01719, %for.inc ]
+  %tmp4 = getelementptr inbounds %struct.anon* %tmp3, i64 %indvar, i32 0
+  %tmp5 = load double* %tmp4, align 8, !tbaa !4
+  %idxprom7 = sext i32 %i.01718 to i64
+  %tmp10 = getelementptr inbounds %struct.anon* %tmp3, i64 %idxprom7, i32 0
+  %tmp11 = load double* %tmp10, align 8, !tbaa !4
+  %cmp12 = fcmp ogt double %tmp5, %tmp11
+  br i1 %cmp12, label %if.then, label %for.inc
+
+if.then:                                          ; preds = %for.body
+  %i.017 = trunc i64 %indvar to i32
+  br label %for.inc
+
+for.inc:                                          ; preds = %for.body, %if.then
+  %i.01719 = phi i32 [ %i.01718, %for.body ], [ %i.017, %if.then ]
+  %indvar.next = add i64 %indvar, 1
+  %exitcond = icmp eq i64 %indvar.next, %tmp22
+  br i1 %exitcond, label %for.cond.for.end_crit_edge, label %for.body
+
+
+It is good that we hoisted the reloads of numf2's, and Y out of the loop and
+sunk the store to winner out.
+
+However, this is awful on several levels: the conditional truncate in the loop
+(-indvars at fault? why can't we completely promote the IV to i64?).
+
+Beyond that, we have a partially redundant load in the loop: if "winner" (aka 
+%i.01718) isn't updated, we reload Y[winner].y the next time through the loop.
+Similarly, the addressing that feeds it (including the sext) is redundant. In
+the end we get this generated assembly:
+
+LBB0_2:                                 ## %for.body
+                                        ## =>This Inner Loop Header: Depth=1
+       movsd   (%rdi), %xmm0
+       movslq  %edx, %r8
+       shlq    $4, %r8
+       ucomisd (%rcx,%r8), %xmm0
+       jbe     LBB0_4
+       movl    %esi, %edx
+LBB0_4:                                 ## %for.inc
+       addq    $16, %rdi
+       incq    %rsi
+       cmpq    %rsi, %rax
+       jne     LBB0_2
+
+All things considered this isn't too bad, but we shouldn't need the movslq or
+the shlq instruction, or the load folded into ucomisd every time through the
+loop.
+
+On an x86-specific topic, if the loop can't be restructure, the movl should be a
+cmov.
+
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
+[STORE SINKING]
+
 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.
 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.
@@ -1190,7 +1095,7 @@ we don't sink the store.  We need partially dead store sinking.
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
-[PHI TRANSLATE GEPs]
+[LOAD PRE CRIT EDGE SPLITTING]
 
 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
 
 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
@@ -1207,124 +1112,94 @@ bb3:           ; preds = %bb1, %bb2, %bb
        %10 = getelementptr %struct.f* %c_addr.0, i32 0, i32 0
        %11 = load i32* %10, align 4
 
        %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.
+%11 is partially redundant, an in BB2 it should have the value %8.
+
+GCC PR33344 and PR35287 are similar cases.
 
 
-GCC PR33344 is a similar case.
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
-[PHI TRANSLATE INDEXED GEPs]  PR5313
+[LOAD PRE]
 
 
-Load redundancy elimination for simple loop.  This loop:
+There are many load PRE testcases in testsuite/gcc.dg/tree-ssa/loadpre* in the
+GCC testsuite, ones we don't get yet are (checked through loadpre25):
 
 
-void append_text(const char* text,unsigned char * const  io) {
-  while(*text)
-    *io=*text++;
-}
+[CRIT EDGE BREAKING]
+predcom-4.c
 
 
-Compiles to have a fully redundant load in the loop (%2):
+[PRE OF READONLY CALL]
+loadpre5.c
 
 
-define void @append_text(i8* nocapture %text, i8* nocapture %io) nounwind {
-entry:
-  %0 = load i8* %text, align 1                    ; <i8> [#uses=1]
-  %1 = icmp eq i8 %0, 0                           ; <i1> [#uses=1]
-  br i1 %1, label %return, label %bb
-
-bb:                                               ; preds = %bb, %entry
-  %indvar = phi i32 [ 0, %entry ], [ %tmp, %bb ]  ; <i32> [#uses=2]
-  %text_addr.04 = getelementptr i8* %text, i32 %indvar ; <i8*> [#uses=1]
-  %2 = load i8* %text_addr.04, align 1            ; <i8> [#uses=1]
-  store i8 %2, i8* %io, align 1
-  %tmp = add i32 %indvar, 1                       ; <i32> [#uses=2]
-  %scevgep = getelementptr i8* %text, i32 %tmp    ; <i8*> [#uses=1]
-  %3 = load i8* %scevgep, align 1                 ; <i8> [#uses=1]
-  %4 = icmp eq i8 %3, 0                           ; <i1> [#uses=1]
-  br i1 %4, label %return, label %bb
-
-return:                                           ; preds = %bb, %entry
-  ret void
+[TURN SELECT INTO BRANCH]
+loadpre14.c loadpre15.c 
+
+actually a conditional increment: loadpre18.c loadpre19.c
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+[LOAD PRE / STORE SINKING / SPEC HACK]
+
+This is a chunk of code from 456.hmmer:
+
+int f(int M, int *mc, int *mpp, int *tpmm, int *ip, int *tpim, int *dpp,
+     int *tpdm, int xmb, int *bp, int *ms) {
+ int k, sc;
+ for (k = 1; k <= M; k++) {
+     mc[k] = mpp[k-1]   + tpmm[k-1];
+     if ((sc = ip[k-1]  + tpim[k-1]) > mc[k])  mc[k] = sc;
+     if ((sc = dpp[k-1] + tpdm[k-1]) > mc[k])  mc[k] = sc;
+     if ((sc = xmb  + bp[k])         > mc[k])  mc[k] = sc;
+     mc[k] += ms[k];
+   }
 }
 
 }
 
+It is very profitable for this benchmark to turn the conditional stores to mc[k]
+into a conditional move (select instr in IR) and allow the final store to do the
+store.  See GCC PR27313 for more details.  Note that this is valid to xform even
+with the new C++ memory model, since mc[k] is previously loaded and later
+stored.
+
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
-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
+[SCALAR PRE]
+There are many PRE testcases in testsuite/gcc.dg/tree-ssa/ssa-pre-*.c in the
+GCC testsuite.
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 There are some interesting cases in testsuite/gcc.dg/tree-ssa/pred-comm* in the
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 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.
+GCC testsuite.  For example, we get the first example in predcom-1.c, but 
+miss the second one:
 
 
+unsigned fib[1000];
+unsigned avg[1000];
 
 
-//===---------------------------------------------------------------------===//
+__attribute__ ((noinline))
+void count_averages(int n) {
+  int i;
+  for (i = 1; i < n; i++)
+    avg[i] = (((unsigned long) fib[i - 1] + fib[i] + fib[i + 1]) / 3) & 0xffff;
+}
+
+which compiles into two loads instead of one in the loop.
 
 
-Other simple load PRE cases:
-http://gcc.gnu.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=35287 [LPRE crit edge splitting]
+predcom-2.c is the same as predcom-1.c
 
 
-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
+predcom-3.c is very similar but needs loads feeding each other instead of
+store->load.
 
 
-http://gcc.gnu.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=16799 [BITCAST PHI TRANS]
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
+[ALIAS ANALYSIS]
+
 Type based alias analysis:
 http://gcc.gnu.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=14705
 
 Type based alias analysis:
 http://gcc.gnu.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=14705
 
-//===---------------------------------------------------------------------===//
-
-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
-
-struct X { int i; };
-int foo (int x) {
-  struct X a;
-  struct X b;
-  struct X *p;
-  a.i = 1;
-  b.i = 2;
-  if (x)
-    p = &a;
-  else
-    p = &b;
-  return p->i;
-}
+We should do better analysis of posix_memalign.  At the least it should
+no-capture its pointer argument, at best, we should know that the out-value
+result doesn't point to anything (like malloc).  One example of this is in
+SingleSource/Benchmarks/Misc/dt.c
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
@@ -1332,7 +1207,7 @@ 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
 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
+we miss it because we need 1) CRIT EDGE 2) MULTIPLE DIFFERENT
 VALS PRODUCED BY ONE BLOCK OVER DIFFERENT PATHS
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 VALS PRODUCED BY ONE BLOCK OVER DIFFERENT PATHS
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
@@ -1355,12 +1230,6 @@ void foo (int a, struct T b)
 
 simplifylibcalls should do several optimizations for strspn/strcspn:
 
 
 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,
 strcspn(x, "a") -> inlined loop for up to 3 letters (similarly for strspn):
 
 size_t __strcspn_c3 (__const char *__s, int __reject1, int __reject2,
@@ -1379,12 +1248,28 @@ codegen.
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
+simplifylibcalls should turn these snprintf idioms into memcpy (GCC PR47917)
+
+char buf1[6], buf2[6], buf3[4], buf4[4];
+int i;
+
+int foo (void) {
+  int ret = snprintf (buf1, sizeof buf1, "abcde");
+  ret += snprintf (buf2, sizeof buf2, "abcdef") * 16;
+  ret += snprintf (buf3, sizeof buf3, "%s", i++ < 6 ? "abc" : "def") * 256;
+  ret += snprintf (buf4, sizeof buf4, "%s", i++ > 10 ? "abcde" : "defgh")*4096;
+  return ret;
+}
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
 "gas" uses this idiom:
   else if (strchr ("+-/*%|&^:[]()~", *intel_parser.op_string))
 ..
   else if (strchr ("<>", *intel_parser.op_string)
 
 "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.
+Those should be turned into a switch.  SimplifyLibCalls only gets the second
+case.
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
@@ -1400,14 +1285,7 @@ Those should be turned into a switch.
         
 This is interesting for a couple reasons.  First, in this:
 
         
 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:
+The memcpy+strlen strlen can be replaced with:
 
         %3074 = call i32 @strlen([5 x i8]* @"\01LC42") nounwind readonly 
 
 
         %3074 = call i32 @strlen([5 x i8]* @"\01LC42") nounwind readonly 
 
@@ -1483,45 +1361,6 @@ This pattern repeats several times, basically doing:
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
-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(
 186.crafty has this interesting pattern with the "out.4543" variable:
 
 call void @llvm.memcpy.i32(
@@ -1583,22 +1422,6 @@ the float directly.
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
-#include <math.h>
-double foo(double a) {    return sin(a); }
-
-This compiles into this on x86-64 Linux:
-foo:
-       subq    $8, %rsp
-       call    sin
-       addq    $8, %rsp
-       ret
-vs:
-
-foo:
-        jmp sin
-
-//===---------------------------------------------------------------------===//
-
 The arg promotion pass should make use of nocapture to make its alias analysis
 stuff much more precise.
 
 The arg promotion pass should make use of nocapture to make its alias analysis
 stuff much more precise.
 
@@ -1612,12 +1435,6 @@ int int_char(char m) {if(m>7) return 0; return m;}
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
-IPSCCP is propagating elements of first class aggregates, but is not propagating
-the entire aggregate itself.  This leads it to miss opportunities, for example
-in test/Transforms/SCCP/ipsccp-basic.ll:test5b.
-
-//===---------------------------------------------------------------------===//
-
 int func(int a, int b) { if (a & 0x80) b |= 0x80; else b &= ~0x80; return b; }
 
 Generates this:
 int func(int a, int b) { if (a & 0x80) b |= 0x80; else b &= ~0x80; return b; }
 
 Generates this:
@@ -1686,3 +1503,777 @@ entry:
 }
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 }
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
+
+IPSCCP does not currently propagate argument dependent constants through
+functions where it does not not all of the callers.  This includes functions
+with normal external linkage as well as templates, C99 inline functions etc.
+Specifically, it does nothing to:
+
+define i32 @test(i32 %x, i32 %y, i32 %z) nounwind {
+entry:
+  %0 = add nsw i32 %y, %z                         
+  %1 = mul i32 %0, %x                             
+  %2 = mul i32 %y, %z                             
+  %3 = add nsw i32 %1, %2                         
+  ret i32 %3
+}
+
+define i32 @test2() nounwind {
+entry:
+  %0 = call i32 @test(i32 1, i32 2, i32 4) nounwind
+  ret i32 %0
+}
+
+It would be interesting extend IPSCCP to be able to handle simple cases like
+this, where all of the arguments to a call are constant.  Because IPSCCP runs
+before inlining, trivial templates and inline functions are not yet inlined.
+The results for a function + set of constant arguments should be memoized in a
+map.
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+The libcall constant folding stuff should be moved out of SimplifyLibcalls into
+libanalysis' constantfolding logic.  This would allow IPSCCP to be able to
+handle simple things like this:
+
+static int foo(const char *X) { return strlen(X); }
+int bar() { return foo("abcd"); }
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+functionattrs doesn't know much about memcpy/memset.  This function should be
+marked readnone rather than readonly, since it only twiddles local memory, but
+functionattrs doesn't handle memset/memcpy/memmove aggressively:
+
+struct X { int *p; int *q; };
+int foo() {
+ int i = 0, j = 1;
+ struct X x, y;
+ int **p;
+ y.p = &i;
+ x.q = &j;
+ p = __builtin_memcpy (&x, &y, sizeof (int *));
+ return **p;
+}
+
+This can be seen at:
+$ clang t.c -S -o - -mkernel -O0 -emit-llvm | opt -functionattrs -S
+
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+Missed instcombine transformation:
+define i1 @a(i32 %x) nounwind readnone {
+entry:
+  %cmp = icmp eq i32 %x, 30
+  %sub = add i32 %x, -30
+  %cmp2 = icmp ugt i32 %sub, 9
+  %or = or i1 %cmp, %cmp2
+  ret i1 %or
+}
+This should be optimized to a single compare.  Testcase derived from gcc.
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+Missed instcombine or reassociate transformation:
+int a(int a, int b) { return (a==12)&(b>47)&(b<58); }
+
+The sgt and slt should be combined into a single comparison. Testcase derived
+from gcc.
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+Missed instcombine transformation:
+
+  %382 = srem i32 %tmp14.i, 64                    ; [#uses=1]
+  %383 = zext i32 %382 to i64                     ; [#uses=1]
+  %384 = shl i64 %381, %383                       ; [#uses=1]
+  %385 = icmp slt i32 %tmp14.i, 64                ; [#uses=1]
+
+The srem can be transformed to an and because if %tmp14.i is negative, the
+shift is undefined.  Testcase derived from 403.gcc.
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+This is a range comparison on a divided result (from 403.gcc):
+
+  %1337 = sdiv i32 %1336, 8                       ; [#uses=1]
+  %.off.i208 = add i32 %1336, 7                   ; [#uses=1]
+  %1338 = icmp ult i32 %.off.i208, 15             ; [#uses=1]
+  
+We already catch this (removing the sdiv) if there isn't an add, we should
+handle the 'add' as well.  This is a common idiom with it's builtin_alloca code.
+C testcase:
+
+int a(int x) { return (unsigned)(x/16+7) < 15; }
+
+Another similar case involves truncations on 64-bit targets:
+
+  %361 = sdiv i64 %.046, 8                        ; [#uses=1]
+  %362 = trunc i64 %361 to i32                    ; [#uses=2]
+...
+  %367 = icmp eq i32 %362, 0                      ; [#uses=1]
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+Missed instcombine/dagcombine transformation:
+define void @lshift_lt(i8 zeroext %a) nounwind {
+entry:
+  %conv = zext i8 %a to i32
+  %shl = shl i32 %conv, 3
+  %cmp = icmp ult i32 %shl, 33
+  br i1 %cmp, label %if.then, label %if.end
+
+if.then:
+  tail call void @bar() nounwind
+  ret void
+
+if.end:
+  ret void
+}
+declare void @bar() nounwind
+
+The shift should be eliminated.  Testcase derived from gcc.
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+These compile into different code, one gets recognized as a switch and the
+other doesn't due to phase ordering issues (PR6212):
+
+int test1(int mainType, int subType) {
+  if (mainType == 7)
+    subType = 4;
+  else if (mainType == 9)
+    subType = 6;
+  else if (mainType == 11)
+    subType = 9;
+  return subType;
+}
+
+int test2(int mainType, int subType) {
+  if (mainType == 7)
+    subType = 4;
+  if (mainType == 9)
+    subType = 6;
+  if (mainType == 11)
+    subType = 9;
+  return subType;
+}
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+The following test case (from PR6576):
+
+define i32 @mul(i32 %a, i32 %b) nounwind readnone {
+entry:
+ %cond1 = icmp eq i32 %b, 0                      ; <i1> [#uses=1]
+ br i1 %cond1, label %exit, label %bb.nph
+bb.nph:                                           ; preds = %entry
+ %tmp = mul i32 %b, %a                           ; <i32> [#uses=1]
+ ret i32 %tmp
+exit:                                             ; preds = %entry
+ ret i32 0
+}
+
+could be reduced to:
+
+define i32 @mul(i32 %a, i32 %b) nounwind readnone {
+entry:
+ %tmp = mul i32 %b, %a
+ ret i32 %tmp
+}
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+We should use DSE + llvm.lifetime.end to delete dead vtable pointer updates.
+See GCC PR34949
+
+Another interesting case is that something related could be used for variables
+that go const after their ctor has finished.  In these cases, globalopt (which
+can statically run the constructor) could mark the global const (so it gets put
+in the readonly section).  A testcase would be:
+
+#include <complex>
+using namespace std;
+const complex<char> should_be_in_rodata (42,-42);
+complex<char> should_be_in_data (42,-42);
+complex<char> should_be_in_bss;
+
+Where we currently evaluate the ctors but the globals don't become const because
+the optimizer doesn't know they "become const" after the ctor is done.  See
+GCC PR4131 for more examples.
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+In this code:
+
+long foo(long x) {
+  return x > 1 ? x : 1;
+}
+
+LLVM emits a comparison with 1 instead of 0. 0 would be equivalent
+and cheaper on most targets.
+
+LLVM prefers comparisons with zero over non-zero in general, but in this
+case it choses instead to keep the max operation obvious.
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+define void @a(i32 %x) nounwind {
+entry:
+  switch i32 %x, label %if.end [
+    i32 0, label %if.then
+    i32 1, label %if.then
+    i32 2, label %if.then
+    i32 3, label %if.then
+    i32 5, label %if.then
+  ]
+if.then:
+  tail call void @foo() nounwind
+  ret void
+if.end:
+  ret void
+}
+declare void @foo()
+
+Generated code on x86-64 (other platforms give similar results):
+a:
+       cmpl    $5, %edi
+       ja      LBB2_2
+       cmpl    $4, %edi
+       jne     LBB2_3
+.LBB0_2:
+       ret
+.LBB0_3:
+       jmp     foo  # TAILCALL
+
+If we wanted to be really clever, we could simplify the whole thing to
+something like the following, which eliminates a branch:
+       xorl    $1, %edi
+       cmpl    $4, %edi
+       ja      .LBB0_2
+       ret
+.LBB0_2:
+       jmp     foo  # TAILCALL
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+We compile this:
+
+int foo(int a) { return (a & (~15)) / 16; }
+
+Into:
+
+define i32 @foo(i32 %a) nounwind readnone ssp {
+entry:
+  %and = and i32 %a, -16
+  %div = sdiv i32 %and, 16
+  ret i32 %div
+}
+
+but this code (X & -A)/A is X >> log2(A) when A is a power of 2, so this case
+should be instcombined into just "a >> 4".
+
+We do get this at the codegen level, so something knows about it, but 
+instcombine should catch it earlier:
+
+_foo:                                   ## @foo
+## BB#0:                                ## %entry
+       movl    %edi, %eax
+       sarl    $4, %eax
+       ret
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+This code (from GCC PR28685):
+
+int test(int a, int b) {
+  int lt = a < b;
+  int eq = a == b;
+  if (lt)
+    return 1;
+  return eq;
+}
+
+Is compiled to:
+
+define i32 @test(i32 %a, i32 %b) nounwind readnone ssp {
+entry:
+  %cmp = icmp slt i32 %a, %b
+  br i1 %cmp, label %return, label %if.end
+
+if.end:                                           ; preds = %entry
+  %cmp5 = icmp eq i32 %a, %b
+  %conv6 = zext i1 %cmp5 to i32
+  ret i32 %conv6
+
+return:                                           ; preds = %entry
+  ret i32 1
+}
+
+it could be:
+
+define i32 @test__(i32 %a, i32 %b) nounwind readnone ssp {
+entry:
+  %0 = icmp sle i32 %a, %b
+  %retval = zext i1 %0 to i32
+  ret i32 %retval
+}
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+This code can be seen in viterbi:
+
+  %64 = call noalias i8* @malloc(i64 %62) nounwind
+...
+  %67 = call i64 @llvm.objectsize.i64(i8* %64, i1 false) nounwind
+  %68 = call i8* @__memset_chk(i8* %64, i32 0, i64 %62, i64 %67) nounwind
+
+llvm.objectsize.i64 should be taught about malloc/calloc, allowing it to
+fold to %62.  This is a security win (overflows of malloc will get caught)
+and also a performance win by exposing more memsets to the optimizer.
+
+This occurs several times in viterbi.
+
+Note that this would change the semantics of @llvm.objectsize which by its
+current definition always folds to a constant. We also should make sure that
+we remove checking in code like
+
+  char *p = malloc(strlen(s)+1);
+  __strcpy_chk(p, s, __builtin_objectsize(p, 0));
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+clang -O3 currently compiles this code
+
+int g(unsigned int a) {
+  unsigned int c[100];
+  c[10] = a;
+  c[11] = a;
+  unsigned int b = c[10] + c[11];
+  if(b > a*2) a = 4;
+  else a = 8;
+  return a + 7;
+}
+
+into
+
+define i32 @g(i32 a) nounwind readnone {
+  %add = shl i32 %a, 1
+  %mul = shl i32 %a, 1
+  %cmp = icmp ugt i32 %add, %mul
+  %a.addr.0 = select i1 %cmp, i32 11, i32 15
+  ret i32 %a.addr.0
+}
+
+The icmp should fold to false. This CSE opportunity is only available
+after GVN and InstCombine have run.
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+memcpyopt should turn this:
+
+define i8* @test10(i32 %x) {
+  %alloc = call noalias i8* @malloc(i32 %x) nounwind
+  call void @llvm.memset.p0i8.i32(i8* %alloc, i8 0, i32 %x, i32 1, i1 false)
+  ret i8* %alloc
+}
+
+into a call to calloc.  We should make sure that we analyze calloc as
+aggressively as malloc though.
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+clang -O3 doesn't optimize this:
+
+void f1(int* begin, int* end) {
+  std::fill(begin, end, 0);
+}
+
+into a memset.  This is PR8942.
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+clang -O3 -fno-exceptions currently compiles this code:
+
+void f(int N) {
+  std::vector<int> v(N);
+
+  extern void sink(void*); sink(&v);
+}
+
+into
+
+define void @_Z1fi(i32 %N) nounwind {
+entry:
+  %v2 = alloca [3 x i32*], align 8
+  %v2.sub = getelementptr inbounds [3 x i32*]* %v2, i64 0, i64 0
+  %tmpcast = bitcast [3 x i32*]* %v2 to %"class.std::vector"*
+  %conv = sext i32 %N to i64
+  store i32* null, i32** %v2.sub, align 8, !tbaa !0
+  %tmp3.i.i.i.i.i = getelementptr inbounds [3 x i32*]* %v2, i64 0, i64 1
+  store i32* null, i32** %tmp3.i.i.i.i.i, align 8, !tbaa !0
+  %tmp4.i.i.i.i.i = getelementptr inbounds [3 x i32*]* %v2, i64 0, i64 2
+  store i32* null, i32** %tmp4.i.i.i.i.i, align 8, !tbaa !0
+  %cmp.i.i.i.i = icmp eq i32 %N, 0
+  br i1 %cmp.i.i.i.i, label %_ZNSt12_Vector_baseIiSaIiEEC2EmRKS0_.exit.thread.i.i, label %cond.true.i.i.i.i
+
+_ZNSt12_Vector_baseIiSaIiEEC2EmRKS0_.exit.thread.i.i: ; preds = %entry
+  store i32* null, i32** %v2.sub, align 8, !tbaa !0
+  store i32* null, i32** %tmp3.i.i.i.i.i, align 8, !tbaa !0
+  %add.ptr.i5.i.i = getelementptr inbounds i32* null, i64 %conv
+  store i32* %add.ptr.i5.i.i, i32** %tmp4.i.i.i.i.i, align 8, !tbaa !0
+  br label %_ZNSt6vectorIiSaIiEEC1EmRKiRKS0_.exit
+
+cond.true.i.i.i.i:                                ; preds = %entry
+  %cmp.i.i.i.i.i = icmp slt i32 %N, 0
+  br i1 %cmp.i.i.i.i.i, label %if.then.i.i.i.i.i, label %_ZNSt12_Vector_baseIiSaIiEEC2EmRKS0_.exit.i.i
+
+if.then.i.i.i.i.i:                                ; preds = %cond.true.i.i.i.i
+  call void @_ZSt17__throw_bad_allocv() noreturn nounwind
+  unreachable
+
+_ZNSt12_Vector_baseIiSaIiEEC2EmRKS0_.exit.i.i:    ; preds = %cond.true.i.i.i.i
+  %mul.i.i.i.i.i = shl i64 %conv, 2
+  %call3.i.i.i.i.i = call noalias i8* @_Znwm(i64 %mul.i.i.i.i.i) nounwind
+  %0 = bitcast i8* %call3.i.i.i.i.i to i32*
+  store i32* %0, i32** %v2.sub, align 8, !tbaa !0
+  store i32* %0, i32** %tmp3.i.i.i.i.i, align 8, !tbaa !0
+  %add.ptr.i.i.i = getelementptr inbounds i32* %0, i64 %conv
+  store i32* %add.ptr.i.i.i, i32** %tmp4.i.i.i.i.i, align 8, !tbaa !0
+  call void @llvm.memset.p0i8.i64(i8* %call3.i.i.i.i.i, i8 0, i64 %mul.i.i.i.i.i, i32 4, i1 false)
+  br label %_ZNSt6vectorIiSaIiEEC1EmRKiRKS0_.exit
+
+This is just the handling the construction of the vector. Most surprising here
+is the fact that all three null stores in %entry are dead (because we do no
+cross-block DSE).
+
+Also surprising is that %conv isn't simplified to 0 in %....exit.thread.i.i.
+This is a because the client of LazyValueInfo doesn't simplify all instruction
+operands, just selected ones.
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+clang -O3 -fno-exceptions currently compiles this code:
+
+void f(char* a, int n) {
+  __builtin_memset(a, 0, n);
+  for (int i = 0; i < n; ++i)
+    a[i] = 0;
+}
+
+into:
+
+define void @_Z1fPci(i8* nocapture %a, i32 %n) nounwind {
+entry:
+  %conv = sext i32 %n to i64
+  tail call void @llvm.memset.p0i8.i64(i8* %a, i8 0, i64 %conv, i32 1, i1 false)
+  %cmp8 = icmp sgt i32 %n, 0
+  br i1 %cmp8, label %for.body.lr.ph, label %for.end
+
+for.body.lr.ph:                                   ; preds = %entry
+  %tmp10 = add i32 %n, -1
+  %tmp11 = zext i32 %tmp10 to i64
+  %tmp12 = add i64 %tmp11, 1
+  call void @llvm.memset.p0i8.i64(i8* %a, i8 0, i64 %tmp12, i32 1, i1 false)
+  ret void
+
+for.end:                                          ; preds = %entry
+  ret void
+}
+
+This shouldn't need the ((zext (%n - 1)) + 1) game, and it should ideally fold
+the two memset's together.
+
+The issue with the addition only occurs in 64-bit mode, and appears to be at
+least partially caused by Scalar Evolution not keeping its cache updated: it
+returns the "wrong" result immediately after indvars runs, but figures out the
+expected result if it is run from scratch on IR resulting from running indvars.
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+clang -O3 -fno-exceptions currently compiles this code:
+
+struct S {
+  unsigned short m1, m2;
+  unsigned char m3, m4;
+};
+
+void f(int N) {
+  std::vector<S> v(N);
+  extern void sink(void*); sink(&v);
+}
+
+into poor code for zero-initializing 'v' when N is >0. The problem is that
+S is only 6 bytes, but each element is 8 byte-aligned. We generate a loop and
+4 stores on each iteration. If the struct were 8 bytes, this gets turned into
+a memset.
+
+In order to handle this we have to:
+  A) Teach clang to generate metadata for memsets of structs that have holes in
+     them.
+  B) Teach clang to use such a memset for zero init of this struct (since it has
+     a hole), instead of doing elementwise zeroing.
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+clang -O3 currently compiles this code:
+
+extern const int magic;
+double f() { return 0.0 * magic; }
+
+into
+
+@magic = external constant i32
+
+define double @_Z1fv() nounwind readnone {
+entry:
+  %tmp = load i32* @magic, align 4, !tbaa !0
+  %conv = sitofp i32 %tmp to double
+  %mul = fmul double %conv, 0.000000e+00
+  ret double %mul
+}
+
+We should be able to fold away this fmul to 0.0.  More generally, fmul(x,0.0)
+can be folded to 0.0 if we can prove that the LHS is not -0.0, not a NaN, and
+not an INF.  The CannotBeNegativeZero predicate in value tracking should be
+extended to support general "fpclassify" operations that can return 
+yes/no/unknown for each of these predicates.
+
+In this predicate, we know that uitofp is trivially never NaN or -0.0, and
+we know that it isn't +/-Inf if the floating point type has enough exponent bits
+to represent the largest integer value as < inf.
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+When optimizing a transformation that can change the sign of 0.0 (such as the
+0.0*val -> 0.0 transformation above), it might be provable that the sign of the
+expression doesn't matter.  For example, by the above rules, we can't transform
+fmul(sitofp(x), 0.0) into 0.0, because x might be -1 and the result of the
+expression is defined to be -0.0.
+
+If we look at the uses of the fmul for example, we might be able to prove that
+all uses don't care about the sign of zero.  For example, if we have:
+
+  fadd(fmul(sitofp(x), 0.0), 2.0)
+
+Since we know that x+2.0 doesn't care about the sign of any zeros in X, we can
+transform the fmul to 0.0, and then the fadd to 2.0.
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+We should enhance memcpy/memcpy/memset to allow a metadata node on them
+indicating that some bytes of the transfer are undefined.  This is useful for
+frontends like clang when lowering struct copies, when some elements of the
+struct are undefined.  Consider something like this:
+
+struct x {
+  char a;
+  int b[4];
+};
+void foo(struct x*P);
+struct x testfunc() {
+  struct x V1, V2;
+  foo(&V1);
+  V2 = V1;
+
+  return V2;
+}
+
+We currently compile this to:
+$ clang t.c -S -o - -O0 -emit-llvm | opt -scalarrepl -S
+
+
+%struct.x = type { i8, [4 x i32] }
+
+define void @testfunc(%struct.x* sret %agg.result) nounwind ssp {
+entry:
+  %V1 = alloca %struct.x, align 4
+  call void @foo(%struct.x* %V1)
+  %tmp1 = bitcast %struct.x* %V1 to i8*
+  %0 = bitcast %struct.x* %V1 to i160*
+  %srcval1 = load i160* %0, align 4
+  %tmp2 = bitcast %struct.x* %agg.result to i8*
+  %1 = bitcast %struct.x* %agg.result to i160*
+  store i160 %srcval1, i160* %1, align 4
+  ret void
+}
+
+This happens because SRoA sees that the temp alloca has is being memcpy'd into
+and out of and it has holes and it has to be conservative.  If we knew about the
+holes, then this could be much much better.
+
+Having information about these holes would also improve memcpy (etc) lowering at
+llc time when it gets inlined, because we can use smaller transfers.  This also
+avoids partial register stalls in some important cases.
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+We don't fold (icmp (add) (add)) unless the two adds only have a single use.
+There are a lot of cases that we're refusing to fold in (e.g.) 256.bzip2, for
+example:
+
+ %indvar.next90 = add i64 %indvar89, 1     ;; Has 2 uses
+ %tmp96 = add i64 %tmp95, 1                ;; Has 1 use
+ %exitcond97 = icmp eq i64 %indvar.next90, %tmp96
+
+We don't fold this because we don't want to introduce an overlapped live range
+of the ivar.  However if we can make this more aggressive without causing
+performance issues in two ways:
+
+1. If *either* the LHS or RHS has a single use, we can definitely do the
+   transformation.  In the overlapping liverange case we're trading one register
+   use for one fewer operation, which is a reasonable trade.  Before doing this
+   we should verify that the llc output actually shrinks for some benchmarks.
+2. If both ops have multiple uses, we can still fold it if the operations are
+   both sinkable to *after* the icmp (e.g. in a subsequent block) which doesn't
+   increase register pressure.
+
+There are a ton of icmp's we aren't simplifying because of the reg pressure
+concern.  Care is warranted here though because many of these are induction
+variables and other cases that matter a lot to performance, like the above.
+Here's a blob of code that you can drop into the bottom of visitICmp to see some
+missed cases:
+
+  { Value *A, *B, *C, *D;
+    if (match(Op0, m_Add(m_Value(A), m_Value(B))) && 
+        match(Op1, m_Add(m_Value(C), m_Value(D))) &&
+        (A == C || A == D || B == C || B == D)) {
+      errs() << "OP0 = " << *Op0 << "  U=" << Op0->getNumUses() << "\n";
+      errs() << "OP1 = " << *Op1 << "  U=" << Op1->getNumUses() << "\n";
+      errs() << "CMP = " << I << "\n\n";
+    }
+  }
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+define i1 @test1(i32 %x) nounwind {
+  %and = and i32 %x, 3
+  %cmp = icmp ult i32 %and, 2
+  ret i1 %cmp
+}
+
+Can be folded to (x & 2) == 0.
+
+define i1 @test2(i32 %x) nounwind {
+  %and = and i32 %x, 3
+  %cmp = icmp ugt i32 %and, 1
+  ret i1 %cmp
+}
+
+Can be folded to (x & 2) != 0.
+
+SimplifyDemandedBits shrinks the "and" constant to 2 but instcombine misses the
+icmp transform.
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+This code:
+
+typedef struct {
+int f1:1;
+int f2:1;
+int f3:1;
+int f4:29;
+} t1;
+
+typedef struct {
+int f1:1;
+int f2:1;
+int f3:30;
+} t2;
+
+t1 s1;
+t2 s2;
+
+void func1(void)
+{
+s1.f1 = s2.f1;
+s1.f2 = s2.f2;
+}
+
+Compiles into this IR (on x86-64 at least):
+
+%struct.t1 = type { i8, [3 x i8] }
+@s2 = global %struct.t1 zeroinitializer, align 4
+@s1 = global %struct.t1 zeroinitializer, align 4
+define void @func1() nounwind ssp noredzone {
+entry:
+  %0 = load i32* bitcast (%struct.t1* @s2 to i32*), align 4
+  %bf.val.sext5 = and i32 %0, 1
+  %1 = load i32* bitcast (%struct.t1* @s1 to i32*), align 4
+  %2 = and i32 %1, -4
+  %3 = or i32 %2, %bf.val.sext5
+  %bf.val.sext26 = and i32 %0, 2
+  %4 = or i32 %3, %bf.val.sext26
+  store i32 %4, i32* bitcast (%struct.t1* @s1 to i32*), align 4
+  ret void
+}
+
+The two or/and's should be merged into one each.
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+Machine level code hoisting can be useful in some cases.  For example, PR9408
+is about:
+
+typedef union {
+ void (*f1)(int);
+ void (*f2)(long);
+} funcs;
+
+void foo(funcs f, int which) {
+ int a = 5;
+ if (which) {
+   f.f1(a);
+ } else {
+   f.f2(a);
+ }
+}
+
+which we compile to:
+
+foo:                                    # @foo
+# BB#0:                                 # %entry
+       pushq   %rbp
+       movq    %rsp, %rbp
+       testl   %esi, %esi
+       movq    %rdi, %rax
+       je      .LBB0_2
+# BB#1:                                 # %if.then
+       movl    $5, %edi
+       callq   *%rax
+       popq    %rbp
+       ret
+.LBB0_2:                                # %if.else
+       movl    $5, %edi
+       callq   *%rax
+       popq    %rbp
+       ret
+
+Note that bb1 and bb2 are the same.  This doesn't happen at the IR level
+because one call is passing an i32 and the other is passing an i64.
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+I see this sort of pattern in 176.gcc in a few places (e.g. the start of
+store_bit_field).  The rem should be replaced with a multiply and subtract:
+
+  %3 = sdiv i32 %A, %B
+  %4 = srem i32 %A, %B
+
+Similarly for udiv/urem.  Note that this shouldn't be done on X86 or ARM,
+which can do this in a single operation (instruction or libcall).  It is
+probably best to do this in the code generator.
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+unsigned foo(unsigned x, unsigned y) { return (x & y) == 0 || x == 0; }
+should fold to (x & y) == 0.
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+unsigned foo(unsigned x, unsigned y) { return x > y && x != 0; }
+should fold to x > y.
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//