lib/Transforms/Scalar/SimplifyLibCalls.cpp

   1 //===- SimplifyLibCalls.cpp - Optimize specific well-known library calls --===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file implements a simple pass that applies a variety of small
  11 // optimizations for calls to specific well-known function calls (e.g. runtime
  12 // library functions).   Any optimization that takes the very simple form
  13 // "replace call to library function with simpler code that provides the same
  14 // result" belongs in this file.
  15 //
  16 //===----------------------------------------------------------------------===//
  17
  18 #define DEBUG_TYPE "simplify-libcalls"
  19 #include "llvm/Transforms/Scalar.h"
  20 #include "llvm/Transforms/Utils/BuildLibCalls.h"
  21 #include "llvm/IRBuilder.h"
  22 #include "llvm/Intrinsics.h"
  23 #include "llvm/LLVMContext.h"
  24 #include "llvm/Module.h"
  25 #include "llvm/Pass.h"
  26 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  27 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
  28 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
  29 #include "llvm/ADT/StringMap.h"
  30 #include "llvm/Analysis/ValueTracking.h"
  31 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  32 #include "llvm/Support/Debug.h"
  33 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  34 #include "llvm/DataLayout.h"
  35 #include "llvm/Target/TargetLibraryInfo.h"
  36 #include "llvm/Config/config.h"            // FIXME: Shouldn't depend on host!
  37 using namespace llvm;
  38
  39 STATISTIC(NumSimplified, "Number of library calls simplified");
  40 STATISTIC(NumAnnotated, "Number of attributes added to library functions");
  41
  42 static cl::opt<bool> UnsafeFPShrink("enable-double-float-shrink", cl::Hidden,
  43                                    cl::init(false),
  44                                    cl::desc("Enable unsafe double to float "
  45                                             "shrinking for math lib calls"));
  46 //===----------------------------------------------------------------------===//
  47 // Optimizer Base Class
  48 //===----------------------------------------------------------------------===//
  49
  50 /// This class is the abstract base class for the set of optimizations that
  51 /// corresponds to one library call.
  52 namespace {
  53 class LibCallOptimization {
  54 protected:
  55   Function *Caller;
  56   const DataLayout *TD;
  57   const TargetLibraryInfo *TLI;
  58   LLVMContext* Context;
  59 public:
  60   LibCallOptimization() { }
  61   virtual ~LibCallOptimization() {}
  62
  63   /// CallOptimizer - This pure virtual method is implemented by base classes to
  64   /// do various optimizations.  If this returns null then no transformation was
  65   /// performed.  If it returns CI, then it transformed the call and CI is to be
  66   /// deleted.  If it returns something else, replace CI with the new value and
  67   /// delete CI.
  68   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B)
  69     =0;
  70
  71   Value *OptimizeCall(CallInst *CI, const DataLayout *TD,
  72                       const TargetLibraryInfo *TLI, IRBuilder<> &B) {
  73     Caller = CI->getParent()->getParent();
  74     this->TD = TD;
  75     this->TLI = TLI;
  76     if (CI->getCalledFunction())
  77       Context = &CI->getCalledFunction()->getContext();
  78
  79     // We never change the calling convention.
  80     if (CI->getCallingConv() != llvm::CallingConv::C)
  81       return NULL;
  82
  83     return CallOptimizer(CI->getCalledFunction(), CI, B);
  84   }
  85 };
  86 } // End anonymous namespace.
  87
  88
  89 //===----------------------------------------------------------------------===//
  90 // Helper Functions
  91 //===----------------------------------------------------------------------===//
  92
  93 /// IsOnlyUsedInZeroEqualityComparison - Return true if it only matters that the
  94 /// value is equal or not-equal to zero.
  95 static bool IsOnlyUsedInZeroEqualityComparison(Value *V) {
  96   for (Value::use_iterator UI = V->use_begin(), E = V->use_end();
  97        UI != E; ++UI) {
  98     if (ICmpInst *IC = dyn_cast<ICmpInst>(*UI))
  99       if (IC->isEquality())
 100         if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(IC->getOperand(1)))
 101           if (C->isNullValue())
 102             continue;
 103     // Unknown instruction.
 104     return false;
 105   }
 106   return true;
 107 }
 108
 109 static bool CallHasFloatingPointArgument(const CallInst *CI) {
 110   for (CallInst::const_op_iterator it = CI->op_begin(), e = CI->op_end();
 111        it != e; ++it) {
 112     if ((*it)->getType()->isFloatingPointTy())
 113       return true;
 114   }
 115   return false;
 116 }
 117
 118 /// IsOnlyUsedInEqualityComparison - Return true if it is only used in equality
 119 /// comparisons with With.
 120 static bool IsOnlyUsedInEqualityComparison(Value *V, Value *With) {
 121   for (Value::use_iterator UI = V->use_begin(), E = V->use_end();
 122        UI != E; ++UI) {
 123     if (ICmpInst *IC = dyn_cast<ICmpInst>(*UI))
 124       if (IC->isEquality() && IC->getOperand(1) == With)
 125         continue;
 126     // Unknown instruction.
 127     return false;
 128   }
 129   return true;
 130 }
 131
 132 //===----------------------------------------------------------------------===//
 133 // String and Memory LibCall Optimizations
 134 //===----------------------------------------------------------------------===//
 135
 136 namespace {
 137 //===---------------------------------------===//
 138 // 'stpcpy' Optimizations
 139
 140 struct StpCpyOpt: public LibCallOptimization {
 141   bool OptChkCall;  // True if it's optimizing a __stpcpy_chk libcall.
 142
 143   StpCpyOpt(bool c) : OptChkCall(c) {}
 144
 145   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 146     // Verify the "stpcpy" function prototype.
 147     unsigned NumParams = OptChkCall ? 3 : 2;
 148     FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
 149     if (FT->getNumParams() != NumParams ||
 150         FT->getReturnType() != FT->getParamType(0) ||
 151         FT->getParamType(0) != FT->getParamType(1) ||
 152         FT->getParamType(0) != B.getInt8PtrTy())
 153       return 0;
 154
 155     // These optimizations require DataLayout.
 156     if (!TD) return 0;
 157
 158     Value *Dst = CI->getArgOperand(0), *Src = CI->getArgOperand(1);
 159     if (Dst == Src) {  // stpcpy(x,x)  -> x+strlen(x)
 160       Value *StrLen = EmitStrLen(Src, B, TD, TLI);
 161       return StrLen ? B.CreateInBoundsGEP(Dst, StrLen) : 0;
 162     }
 163
 164     // See if we can get the length of the input string.
 165     uint64_t Len = GetStringLength(Src);
 166     if (Len == 0) return 0;
 167
 168     Type *PT = FT->getParamType(0);
 169     Value *LenV = ConstantInt::get(TD->getIntPtrType(PT), Len);
 170     Value *DstEnd = B.CreateGEP(Dst,
 171                                 ConstantInt::get(TD->getIntPtrType(PT),
 172                                                  Len - 1));
 173
 174     // We have enough information to now generate the memcpy call to do the
 175     // copy for us.  Make a memcpy to copy the nul byte with align = 1.
 176     if (!OptChkCall || !EmitMemCpyChk(Dst, Src, LenV, CI->getArgOperand(2), B,
 177                                       TD, TLI))
 178       B.CreateMemCpy(Dst, Src, LenV, 1);
 179     return DstEnd;
 180   }
 181 };
 182
 183 //===---------------------------------------===//
 184 // 'strncpy' Optimizations
 185
 186 struct StrNCpyOpt : public LibCallOptimization {
 187   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 188     FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
 189     if (FT->getNumParams() != 3 || FT->getReturnType() != FT->getParamType(0) ||
 190         FT->getParamType(0) != FT->getParamType(1) ||
 191         FT->getParamType(0) != B.getInt8PtrTy() ||
 192         !FT->getParamType(2)->isIntegerTy())
 193       return 0;
 194
 195     Value *Dst = CI->getArgOperand(0);
 196     Value *Src = CI->getArgOperand(1);
 197     Value *LenOp = CI->getArgOperand(2);
 198
 199     // See if we can get the length of the input string.
 200     uint64_t SrcLen = GetStringLength(Src);
 201     if (SrcLen == 0) return 0;
 202     --SrcLen;
 203
 204     if (SrcLen == 0) {
 205       // strncpy(x, "", y) -> memset(x, '\0', y, 1)
 206       B.CreateMemSet(Dst, B.getInt8('\0'), LenOp, 1);
 207       return Dst;
 208     }
 209
 210     uint64_t Len;
 211     if (ConstantInt *LengthArg = dyn_cast<ConstantInt>(LenOp))
 212       Len = LengthArg->getZExtValue();
 213     else
 214       return 0;
 215
 216     if (Len == 0) return Dst; // strncpy(x, y, 0) -> x
 217
 218     // These optimizations require DataLayout.
 219     if (!TD) return 0;
 220
 221     // Let strncpy handle the zero padding
 222     if (Len > SrcLen+1) return 0;
 223
 224     Type *PT = FT->getParamType(0);
 225     // strncpy(x, s, c) -> memcpy(x, s, c, 1) [s and c are constant]
 226     B.CreateMemCpy(Dst, Src,
 227                    ConstantInt::get(TD->getIntPtrType(PT), Len), 1);
 228
 229     return Dst;
 230   }
 231 };
 232
 233 //===---------------------------------------===//
 234 // 'strlen' Optimizations
 235
 236 struct StrLenOpt : public LibCallOptimization {
 237   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 238     FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
 239     if (FT->getNumParams() != 1 ||
 240         FT->getParamType(0) != B.getInt8PtrTy() ||
 241         !FT->getReturnType()->isIntegerTy())
 242       return 0;
 243
 244     Value *Src = CI->getArgOperand(0);
 245
 246     // Constant folding: strlen("xyz") -> 3
 247     if (uint64_t Len = GetStringLength(Src))
 248       return ConstantInt::get(CI->getType(), Len-1);
 249
 250     // strlen(x) != 0 --> *x != 0
 251     // strlen(x) == 0 --> *x == 0
 252     if (IsOnlyUsedInZeroEqualityComparison(CI))
 253       return B.CreateZExt(B.CreateLoad(Src, "strlenfirst"), CI->getType());
 254     return 0;
 255   }
 256 };
 257
 258
 259 //===---------------------------------------===//
 260 // 'strpbrk' Optimizations
 261
 262 struct StrPBrkOpt : public LibCallOptimization {
 263   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 264     FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
 265     if (FT->getNumParams() != 2 ||
 266         FT->getParamType(0) != B.getInt8PtrTy() ||
 267         FT->getParamType(1) != FT->getParamType(0) ||
 268         FT->getReturnType() != FT->getParamType(0))
 269       return 0;
 270
 271     StringRef S1, S2;
 272     bool HasS1 = getConstantStringInfo(CI->getArgOperand(0), S1);
 273     bool HasS2 = getConstantStringInfo(CI->getArgOperand(1), S2);
 274
 275     // strpbrk(s, "") -> NULL
 276     // strpbrk("", s) -> NULL
 277     if ((HasS1 && S1.empty()) || (HasS2 && S2.empty()))
 278       return Constant::getNullValue(CI->getType());
 279
 280     // Constant folding.
 281     if (HasS1 && HasS2) {
 282       size_t I = S1.find_first_of(S2);
 283       if (I == std::string::npos) // No match.
 284         return Constant::getNullValue(CI->getType());
 285
 286       return B.CreateGEP(CI->getArgOperand(0), B.getInt64(I), "strpbrk");
 287     }
 288
 289     // strpbrk(s, "a") -> strchr(s, 'a')
 290     if (TD && HasS2 && S2.size() == 1)
 291       return EmitStrChr(CI->getArgOperand(0), S2[0], B, TD, TLI);
 292
 293     return 0;
 294   }
 295 };
 296
 297 //===---------------------------------------===//
 298 // 'strto*' Optimizations.  This handles strtol, strtod, strtof, strtoul, etc.
 299
 300 struct StrToOpt : public LibCallOptimization {
 301   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 302     FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
 303     if ((FT->getNumParams() != 2 && FT->getNumParams() != 3) ||
 304         !FT->getParamType(0)->isPointerTy() ||
 305         !FT->getParamType(1)->isPointerTy())
 306       return 0;
 307
 308     Value *EndPtr = CI->getArgOperand(1);
 309     if (isa<ConstantPointerNull>(EndPtr)) {
 310       // With a null EndPtr, this function won't capture the main argument.
 311       // It would be readonly too, except that it still may write to errno.
 312       CI->addAttribute(1, Attributes::get(Callee->getContext(),
 313                                           Attributes::NoCapture));
 314     }
 315
 316     return 0;
 317   }
 318 };
 319
 320 //===---------------------------------------===//
 321 // 'strspn' Optimizations
 322
 323 struct StrSpnOpt : public LibCallOptimization {
 324   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 325     FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
 326     if (FT->getNumParams() != 2 ||
 327         FT->getParamType(0) != B.getInt8PtrTy() ||
 328         FT->getParamType(1) != FT->getParamType(0) ||
 329         !FT->getReturnType()->isIntegerTy())
 330       return 0;
 331
 332     StringRef S1, S2;
 333     bool HasS1 = getConstantStringInfo(CI->getArgOperand(0), S1);
 334     bool HasS2 = getConstantStringInfo(CI->getArgOperand(1), S2);
 335
 336     // strspn(s, "") -> 0
 337     // strspn("", s) -> 0
 338     if ((HasS1 && S1.empty()) || (HasS2 && S2.empty()))
 339       return Constant::getNullValue(CI->getType());
 340
 341     // Constant folding.
 342     if (HasS1 && HasS2) {
 343       size_t Pos = S1.find_first_not_of(S2);
 344       if (Pos == StringRef::npos) Pos = S1.size();
 345       return ConstantInt::get(CI->getType(), Pos);
 346     }
 347
 348     return 0;
 349   }
 350 };
 351
 352 //===---------------------------------------===//
 353 // 'strcspn' Optimizations
 354
 355 struct StrCSpnOpt : public LibCallOptimization {
 356   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 357     FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
 358     if (FT->getNumParams() != 2 ||
 359         FT->getParamType(0) != B.getInt8PtrTy() ||
 360         FT->getParamType(1) != FT->getParamType(0) ||
 361         !FT->getReturnType()->isIntegerTy())
 362       return 0;
 363
 364     StringRef S1, S2;
 365     bool HasS1 = getConstantStringInfo(CI->getArgOperand(0), S1);
 366     bool HasS2 = getConstantStringInfo(CI->getArgOperand(1), S2);
 367
 368     // strcspn("", s) -> 0
 369     if (HasS1 && S1.empty())
 370       return Constant::getNullValue(CI->getType());
 371
 372     // Constant folding.
 373     if (HasS1 && HasS2) {
 374       size_t Pos = S1.find_first_of(S2);
 375       if (Pos == StringRef::npos) Pos = S1.size();
 376       return ConstantInt::get(CI->getType(), Pos);
 377     }
 378
 379     // strcspn(s, "") -> strlen(s)
 380     if (TD && HasS2 && S2.empty())
 381       return EmitStrLen(CI->getArgOperand(0), B, TD, TLI);
 382
 383     return 0;
 384   }
 385 };
 386
 387 //===---------------------------------------===//
 388 // 'strstr' Optimizations
 389
 390 struct StrStrOpt : public LibCallOptimization {
 391   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 392     FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
 393     if (FT->getNumParams() != 2 ||
 394         !FT->getParamType(0)->isPointerTy() ||
 395         !FT->getParamType(1)->isPointerTy() ||
 396         !FT->getReturnType()->isPointerTy())
 397       return 0;
 398
 399     // fold strstr(x, x) -> x.
 400     if (CI->getArgOperand(0) == CI->getArgOperand(1))
 401       return B.CreateBitCast(CI->getArgOperand(0), CI->getType());
 402
 403     // fold strstr(a, b) == a -> strncmp(a, b, strlen(b)) == 0
 404     if (TD && IsOnlyUsedInEqualityComparison(CI, CI->getArgOperand(0))) {
 405       Value *StrLen = EmitStrLen(CI->getArgOperand(1), B, TD, TLI);
 406       if (!StrLen)
 407         return 0;
 408       Value *StrNCmp = EmitStrNCmp(CI->getArgOperand(0), CI->getArgOperand(1),
 409                                    StrLen, B, TD, TLI);
 410       if (!StrNCmp)
 411         return 0;
 412       for (Value::use_iterator UI = CI->use_begin(), UE = CI->use_end();
 413            UI != UE; ) {
 414         ICmpInst *Old = cast<ICmpInst>(*UI++);
 415         Value *Cmp = B.CreateICmp(Old->getPredicate(), StrNCmp,
 416                                   ConstantInt::getNullValue(StrNCmp->getType()),
 417                                   "cmp");
 418         Old->replaceAllUsesWith(Cmp);
 419         Old->eraseFromParent();
 420       }
 421       return CI;
 422     }
 423
 424     // See if either input string is a constant string.
 425     StringRef SearchStr, ToFindStr;
 426     bool HasStr1 = getConstantStringInfo(CI->getArgOperand(0), SearchStr);
 427     bool HasStr2 = getConstantStringInfo(CI->getArgOperand(1), ToFindStr);
 428
 429     // fold strstr(x, "") -> x.
 430     if (HasStr2 && ToFindStr.empty())
 431       return B.CreateBitCast(CI->getArgOperand(0), CI->getType());
 432
 433     // If both strings are known, constant fold it.
 434     if (HasStr1 && HasStr2) {
 435       std::string::size_type Offset = SearchStr.find(ToFindStr);
 436
 437       if (Offset == StringRef::npos) // strstr("foo", "bar") -> null
 438         return Constant::getNullValue(CI->getType());
 439
 440       // strstr("abcd", "bc") -> gep((char*)"abcd", 1)
 441       Value *Result = CastToCStr(CI->getArgOperand(0), B);
 442       Result = B.CreateConstInBoundsGEP1_64(Result, Offset, "strstr");
 443       return B.CreateBitCast(Result, CI->getType());
 444     }
 445
 446     // fold strstr(x, "y") -> strchr(x, 'y').
 447     if (HasStr2 && ToFindStr.size() == 1) {
 448       Value *StrChr= EmitStrChr(CI->getArgOperand(0), ToFindStr[0], B, TD, TLI);
 449       return StrChr ? B.CreateBitCast(StrChr, CI->getType()) : 0;
 450     }
 451     return 0;
 452   }
 453 };
 454
 455
 456 //===---------------------------------------===//
 457 // 'memcmp' Optimizations
 458
 459 struct MemCmpOpt : public LibCallOptimization {
 460   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 461     FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
 462     if (FT->getNumParams() != 3 || !FT->getParamType(0)->isPointerTy() ||
 463         !FT->getParamType(1)->isPointerTy() ||
 464         !FT->getReturnType()->isIntegerTy(32))
 465       return 0;
 466
 467     Value *LHS = CI->getArgOperand(0), *RHS = CI->getArgOperand(1);
 468
 469     if (LHS == RHS)  // memcmp(s,s,x) -> 0
 470       return Constant::getNullValue(CI->getType());
 471
 472     // Make sure we have a constant length.
 473     ConstantInt *LenC = dyn_cast<ConstantInt>(CI->getArgOperand(2));
 474     if (!LenC) return 0;
 475     uint64_t Len = LenC->getZExtValue();
 476
 477     if (Len == 0) // memcmp(s1,s2,0) -> 0
 478       return Constant::getNullValue(CI->getType());
 479
 480     // memcmp(S1,S2,1) -> *(unsigned char*)LHS - *(unsigned char*)RHS
 481     if (Len == 1) {
 482       Value *LHSV = B.CreateZExt(B.CreateLoad(CastToCStr(LHS, B), "lhsc"),
 483                                  CI->getType(), "lhsv");
 484       Value *RHSV = B.CreateZExt(B.CreateLoad(CastToCStr(RHS, B), "rhsc"),
 485                                  CI->getType(), "rhsv");
 486       return B.CreateSub(LHSV, RHSV, "chardiff");
 487     }
 488
 489     // Constant folding: memcmp(x, y, l) -> cnst (all arguments are constant)
 490     StringRef LHSStr, RHSStr;
 491     if (getConstantStringInfo(LHS, LHSStr) &&
 492         getConstantStringInfo(RHS, RHSStr)) {
 493       // Make sure we're not reading out-of-bounds memory.
 494       if (Len > LHSStr.size() || Len > RHSStr.size())
 495         return 0;
 496       uint64_t Ret = memcmp(LHSStr.data(), RHSStr.data(), Len);
 497       return ConstantInt::get(CI->getType(), Ret);
 498     }
 499
 500     return 0;
 501   }
 502 };
 503
 504 //===---------------------------------------===//
 505 // 'memcpy' Optimizations
 506
 507 struct MemCpyOpt : public LibCallOptimization {
 508   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 509     // These optimizations require DataLayout.
 510     if (!TD) return 0;
 511
 512     FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
 513     Type *PT = FT->getParamType(0);
 514     if (FT->getNumParams() != 3 || FT->getReturnType() != FT->getParamType(0) ||
 515         !FT->getParamType(0)->isPointerTy() ||
 516         !FT->getParamType(1)->isPointerTy() ||
 517         FT->getParamType(2) != TD->getIntPtrType(PT))
 518       return 0;
 519
 520     // memcpy(x, y, n) -> llvm.memcpy(x, y, n, 1)
 521     B.CreateMemCpy(CI->getArgOperand(0), CI->getArgOperand(1),
 522                    CI->getArgOperand(2), 1);
 523     return CI->getArgOperand(0);
 524   }
 525 };
 526
 527 //===---------------------------------------===//
 528 // 'memmove' Optimizations
 529
 530 struct MemMoveOpt : public LibCallOptimization {
 531   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 532     // These optimizations require DataLayout.
 533     if (!TD) return 0;
 534
 535     FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
 536     Type *PT = FT->getParamType(0);
 537     if (FT->getNumParams() != 3 || FT->getReturnType() != FT->getParamType(0) ||
 538         !FT->getParamType(0)->isPointerTy() ||
 539         !FT->getParamType(1)->isPointerTy() ||
 540         FT->getParamType(2) != TD->getIntPtrType(PT))
 541       return 0;
 542
 543     // memmove(x, y, n) -> llvm.memmove(x, y, n, 1)
 544     B.CreateMemMove(CI->getArgOperand(0), CI->getArgOperand(1),
 545                     CI->getArgOperand(2), 1);
 546     return CI->getArgOperand(0);
 547   }
 548 };
 549
 550 //===---------------------------------------===//
 551 // 'memset' Optimizations
 552
 553 struct MemSetOpt : public LibCallOptimization {
 554   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 555     // These optimizations require DataLayout.
 556     if (!TD) return 0;
 557
 558     FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
 559     Type *PT = FT->getParamType(0);
 560     if (FT->getNumParams() != 3 || FT->getReturnType() != FT->getParamType(0) ||
 561         !FT->getParamType(0)->isPointerTy() ||
 562         !FT->getParamType(1)->isIntegerTy() ||
 563         FT->getParamType(2) != TD->getIntPtrType(PT))
 564       return 0;
 565
 566     // memset(p, v, n) -> llvm.memset(p, v, n, 1)
 567     Value *Val = B.CreateIntCast(CI->getArgOperand(1), B.getInt8Ty(), false);
 568     B.CreateMemSet(CI->getArgOperand(0), Val, CI->getArgOperand(2), 1);
 569     return CI->getArgOperand(0);
 570   }
 571 };
 572
 573 //===----------------------------------------------------------------------===//
 574 // Math Library Optimizations
 575 //===----------------------------------------------------------------------===//
 576
 577 //===---------------------------------------===//
 578 // Double -> Float Shrinking Optimizations for Unary Functions like 'floor'
 579
 580 struct UnaryDoubleFPOpt : public LibCallOptimization {
 581   bool CheckRetType;
 582   UnaryDoubleFPOpt(bool CheckReturnType): CheckRetType(CheckReturnType) {}
 583   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 584     FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
 585     if (FT->getNumParams() != 1 || !FT->getReturnType()->isDoubleTy() ||
 586         !FT->getParamType(0)->isDoubleTy())
 587       return 0;
 588
 589     if (CheckRetType) {
 590       // Check if all the uses for function like 'sin' are converted to float.
 591       for (Value::use_iterator UseI = CI->use_begin(); UseI != CI->use_end();
 592           ++UseI) {
 593         FPTruncInst *Cast = dyn_cast<FPTruncInst>(*UseI);
 594         if (Cast == 0 || !Cast->getType()->isFloatTy())
 595           return 0;
 596       }
 597     }
 598
 599     // If this is something like 'floor((double)floatval)', convert to floorf.
 600     FPExtInst *Cast = dyn_cast<FPExtInst>(CI->getArgOperand(0));
 601     if (Cast == 0 || !Cast->getOperand(0)->getType()->isFloatTy())
 602       return 0;
 603
 604     // floor((double)floatval) -> (double)floorf(floatval)
 605     Value *V = Cast->getOperand(0);
 606     V = EmitUnaryFloatFnCall(V, Callee->getName(), B, Callee->getAttributes());
 607     return B.CreateFPExt(V, B.getDoubleTy());
 608   }
 609 };
 610
 611 //===---------------------------------------===//
 612 // 'cos*' Optimizations
 613 struct CosOpt : public LibCallOptimization {
 614   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 615     Value *Ret = NULL;
 616     if (UnsafeFPShrink && Callee->getName() == "cos" &&
 617         TLI->has(LibFunc::cosf)) {
 618       UnaryDoubleFPOpt UnsafeUnaryDoubleFP(true);
 619       Ret = UnsafeUnaryDoubleFP.CallOptimizer(Callee, CI, B);
 620     }
 621
 622     FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
 623     // Just make sure this has 1 argument of FP type, which matches the
 624     // result type.
 625     if (FT->getNumParams() != 1 || FT->getReturnType() != FT->getParamType(0) ||
 626         !FT->getParamType(0)->isFloatingPointTy())
 627       return Ret;
 628
 629     // cos(-x) -> cos(x)
 630     Value *Op1 = CI->getArgOperand(0);
 631     if (BinaryOperator::isFNeg(Op1)) {
 632       BinaryOperator *BinExpr = cast<BinaryOperator>(Op1);
 633       return B.CreateCall(Callee, BinExpr->getOperand(1), "cos");
 634     }
 635     return Ret;
 636   }
 637 };
 638
 639 //===---------------------------------------===//
 640 // 'pow*' Optimizations
 641
 642 struct PowOpt : public LibCallOptimization {
 643   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 644     Value *Ret = NULL;
 645     if (UnsafeFPShrink && Callee->getName() == "pow" &&
 646         TLI->has(LibFunc::powf)) {
 647       UnaryDoubleFPOpt UnsafeUnaryDoubleFP(true);
 648       Ret = UnsafeUnaryDoubleFP.CallOptimizer(Callee, CI, B);
 649     }
 650
 651     FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
 652     // Just make sure this has 2 arguments of the same FP type, which match the
 653     // result type.
 654     if (FT->getNumParams() != 2 || FT->getReturnType() != FT->getParamType(0) ||
 655         FT->getParamType(0) != FT->getParamType(1) ||
 656         !FT->getParamType(0)->isFloatingPointTy())
 657       return Ret;
 658
 659     Value *Op1 = CI->getArgOperand(0), *Op2 = CI->getArgOperand(1);
 660     if (ConstantFP *Op1C = dyn_cast<ConstantFP>(Op1)) {
 661       if (Op1C->isExactlyValue(1.0))  // pow(1.0, x) -> 1.0
 662         return Op1C;
 663       if (Op1C->isExactlyValue(2.0))  // pow(2.0, x) -> exp2(x)
 664         return EmitUnaryFloatFnCall(Op2, "exp2", B, Callee->getAttributes());
 665     }
 666
 667     ConstantFP *Op2C = dyn_cast<ConstantFP>(Op2);
 668     if (Op2C == 0) return Ret;
 669
 670     if (Op2C->getValueAPF().isZero())  // pow(x, 0.0) -> 1.0
 671       return ConstantFP::get(CI->getType(), 1.0);
 672
 673     if (Op2C->isExactlyValue(0.5)) {
 674       // Expand pow(x, 0.5) to (x == -infinity ? +infinity : fabs(sqrt(x))).
 675       // This is faster than calling pow, and still handles negative zero
 676       // and negative infinity correctly.
 677       // TODO: In fast-math mode, this could be just sqrt(x).
 678       // TODO: In finite-only mode, this could be just fabs(sqrt(x)).
 679       Value *Inf = ConstantFP::getInfinity(CI->getType());
 680       Value *NegInf = ConstantFP::getInfinity(CI->getType(), true);
 681       Value *Sqrt = EmitUnaryFloatFnCall(Op1, "sqrt", B,
 682                                          Callee->getAttributes());
 683       Value *FAbs = EmitUnaryFloatFnCall(Sqrt, "fabs", B,
 684                                          Callee->getAttributes());
 685       Value *FCmp = B.CreateFCmpOEQ(Op1, NegInf);
 686       Value *Sel = B.CreateSelect(FCmp, Inf, FAbs);
 687       return Sel;
 688     }
 689
 690     if (Op2C->isExactlyValue(1.0))  // pow(x, 1.0) -> x
 691       return Op1;
 692     if (Op2C->isExactlyValue(2.0))  // pow(x, 2.0) -> x*x
 693       return B.CreateFMul(Op1, Op1, "pow2");
 694     if (Op2C->isExactlyValue(-1.0)) // pow(x, -1.0) -> 1.0/x
 695       return B.CreateFDiv(ConstantFP::get(CI->getType(), 1.0),
 696                           Op1, "powrecip");
 697     return 0;
 698   }
 699 };
 700
 701 //===---------------------------------------===//
 702 // 'exp2' Optimizations
 703
 704 struct Exp2Opt : public LibCallOptimization {
 705   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 706     Value *Ret = NULL;
 707     if (UnsafeFPShrink && Callee->getName() == "exp2" &&
 708         TLI->has(LibFunc::exp2)) {
 709       UnaryDoubleFPOpt UnsafeUnaryDoubleFP(true);
 710       Ret = UnsafeUnaryDoubleFP.CallOptimizer(Callee, CI, B);
 711     }
 712
 713     FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
 714     // Just make sure this has 1 argument of FP type, which matches the
 715     // result type.
 716     if (FT->getNumParams() != 1 || FT->getReturnType() != FT->getParamType(0) ||
 717         !FT->getParamType(0)->isFloatingPointTy())
 718       return Ret;
 719
 720     Value *Op = CI->getArgOperand(0);
 721     // Turn exp2(sitofp(x)) -> ldexp(1.0, sext(x))  if sizeof(x) <= 32
 722     // Turn exp2(uitofp(x)) -> ldexp(1.0, zext(x))  if sizeof(x) < 32
 723     Value *LdExpArg = 0;
 724     if (SIToFPInst *OpC = dyn_cast<SIToFPInst>(Op)) {
 725       if (OpC->getOperand(0)->getType()->getPrimitiveSizeInBits() <= 32)
 726         LdExpArg = B.CreateSExt(OpC->getOperand(0), B.getInt32Ty());
 727     } else if (UIToFPInst *OpC = dyn_cast<UIToFPInst>(Op)) {
 728       if (OpC->getOperand(0)->getType()->getPrimitiveSizeInBits() < 32)
 729         LdExpArg = B.CreateZExt(OpC->getOperand(0), B.getInt32Ty());
 730     }
 731
 732     if (LdExpArg) {
 733       const char *Name;
 734       if (Op->getType()->isFloatTy())
 735         Name = "ldexpf";
 736       else if (Op->getType()->isDoubleTy())
 737         Name = "ldexp";
 738       else
 739         Name = "ldexpl";
 740
 741       Constant *One = ConstantFP::get(*Context, APFloat(1.0f));
 742       if (!Op->getType()->isFloatTy())
 743         One = ConstantExpr::getFPExtend(One, Op->getType());
 744
 745       Module *M = Caller->getParent();
 746       Value *Callee = M->getOrInsertFunction(Name, Op->getType(),
 747                                              Op->getType(),
 748                                              B.getInt32Ty(), NULL);
 749       CallInst *CI = B.CreateCall2(Callee, One, LdExpArg);
 750       if (const Function *F = dyn_cast<Function>(Callee->stripPointerCasts()))
 751         CI->setCallingConv(F->getCallingConv());
 752
 753       return CI;
 754     }
 755     return Ret;
 756   }
 757 };
 758
 759 //===----------------------------------------------------------------------===//
 760 // Integer Optimizations
 761 //===----------------------------------------------------------------------===//
 762
 763 //===---------------------------------------===//
 764 // 'ffs*' Optimizations
 765
 766 struct FFSOpt : public LibCallOptimization {
 767   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 768     FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
 769     // Just make sure this has 2 arguments of the same FP type, which match the
 770     // result type.
 771     if (FT->getNumParams() != 1 ||
 772         !FT->getReturnType()->isIntegerTy(32) ||
 773         !FT->getParamType(0)->isIntegerTy())
 774       return 0;
 775
 776     Value *Op = CI->getArgOperand(0);
 777
 778     // Constant fold.
 779     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Op)) {
 780       if (CI->isZero()) // ffs(0) -> 0.
 781         return B.getInt32(0);
 782       // ffs(c) -> cttz(c)+1
 783       return B.getInt32(CI->getValue().countTrailingZeros() + 1);
 784     }
 785
 786     // ffs(x) -> x != 0 ? (i32)llvm.cttz(x)+1 : 0
 787     Type *ArgType = Op->getType();
 788     Value *F = Intrinsic::getDeclaration(Callee->getParent(),
 789                                          Intrinsic::cttz, ArgType);
 790     Value *V = B.CreateCall2(F, Op, B.getFalse(), "cttz");
 791     V = B.CreateAdd(V, ConstantInt::get(V->getType(), 1));
 792     V = B.CreateIntCast(V, B.getInt32Ty(), false);
 793
 794     Value *Cond = B.CreateICmpNE(Op, Constant::getNullValue(ArgType));
 795     return B.CreateSelect(Cond, V, B.getInt32(0));
 796   }
 797 };
 798
 799 //===---------------------------------------===//
 800 // 'isdigit' Optimizations
 801
 802 struct IsDigitOpt : public LibCallOptimization {
 803   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 804     FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
 805     // We require integer(i32)
 806     if (FT->getNumParams() != 1 || !FT->getReturnType()->isIntegerTy() ||
 807         !FT->getParamType(0)->isIntegerTy(32))
 808       return 0;
 809
 810     // isdigit(c) -> (c-'0') <u 10
 811     Value *Op = CI->getArgOperand(0);
 812     Op = B.CreateSub(Op, B.getInt32('0'), "isdigittmp");
 813     Op = B.CreateICmpULT(Op, B.getInt32(10), "isdigit");
 814     return B.CreateZExt(Op, CI->getType());
 815   }
 816 };
 817
 818 //===---------------------------------------===//
 819 // 'isascii' Optimizations
 820
 821 struct IsAsciiOpt : public LibCallOptimization {
 822   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 823     FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
 824     // We require integer(i32)
 825     if (FT->getNumParams() != 1 || !FT->getReturnType()->isIntegerTy() ||
 826         !FT->getParamType(0)->isIntegerTy(32))
 827       return 0;
 828
 829     // isascii(c) -> c <u 128
 830     Value *Op = CI->getArgOperand(0);
 831     Op = B.CreateICmpULT(Op, B.getInt32(128), "isascii");
 832     return B.CreateZExt(Op, CI->getType());
 833   }
 834 };
 835
 836 //===---------------------------------------===//
 837 // 'abs', 'labs', 'llabs' Optimizations
 838
 839 struct AbsOpt : public LibCallOptimization {
 840   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 841     FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
 842     // We require integer(integer) where the types agree.
 843     if (FT->getNumParams() != 1 || !FT->getReturnType()->isIntegerTy() ||
 844         FT->getParamType(0) != FT->getReturnType())
 845       return 0;
 846
 847     // abs(x) -> x >s -1 ? x : -x
 848     Value *Op = CI->getArgOperand(0);
 849     Value *Pos = B.CreateICmpSGT(Op, Constant::getAllOnesValue(Op->getType()),
 850                                  "ispos");
 851     Value *Neg = B.CreateNeg(Op, "neg");
 852     return B.CreateSelect(Pos, Op, Neg);
 853   }
 854 };
 855
 856
 857 //===---------------------------------------===//
 858 // 'toascii' Optimizations
 859
 860 struct ToAsciiOpt : public LibCallOptimization {
 861   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 862     FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
 863     // We require i32(i32)
 864     if (FT->getNumParams() != 1 || FT->getReturnType() != FT->getParamType(0) ||
 865         !FT->getParamType(0)->isIntegerTy(32))
 866       return 0;
 867
 868     // isascii(c) -> c & 0x7f
 869     return B.CreateAnd(CI->getArgOperand(0),
 870                        ConstantInt::get(CI->getType(),0x7F));
 871   }
 872 };
 873
 874 //===----------------------------------------------------------------------===//
 875 // Formatting and IO Optimizations
 876 //===----------------------------------------------------------------------===//
 877
 878 //===---------------------------------------===//
 879 // 'printf' Optimizations
 880
 881 struct PrintFOpt : public LibCallOptimization {
 882   Value *OptimizeFixedFormatString(Function *Callee, CallInst *CI,
 883                                    IRBuilder<> &B) {
 884     // Check for a fixed format string.
 885     StringRef FormatStr;
 886     if (!getConstantStringInfo(CI->getArgOperand(0), FormatStr))
 887       return 0;
 888
 889     // Empty format string -> noop.
 890     if (FormatStr.empty())  // Tolerate printf's declared void.
 891       return CI->use_empty() ? (Value*)CI :
 892                                ConstantInt::get(CI->getType(), 0);
 893
 894     // Do not do any of the following transformations if the printf return value
 895     // is used, in general the printf return value is not compatible with either
 896     // putchar() or puts().
 897     if (!CI->use_empty())
 898       return 0;
 899
 900     // printf("x") -> putchar('x'), even for '%'.
 901     if (FormatStr.size() == 1) {
 902       Value *Res = EmitPutChar(B.getInt32(FormatStr[0]), B, TD, TLI);
 903       if (CI->use_empty() || !Res) return Res;
 904       return B.CreateIntCast(Res, CI->getType(), true);
 905     }
 906
 907     // printf("foo\n") --> puts("foo")
 908     if (FormatStr[FormatStr.size()-1] == '\n' &&
 909         FormatStr.find('%') == std::string::npos) {  // no format characters.
 910       // Create a string literal with no \n on it.  We expect the constant merge
 911       // pass to be run after this pass, to merge duplicate strings.
 912       FormatStr = FormatStr.drop_back();
 913       Value *GV = B.CreateGlobalString(FormatStr, "str");
 914       Value *NewCI = EmitPutS(GV, B, TD, TLI);
 915       return (CI->use_empty() || !NewCI) ?
 916               NewCI :
 917               ConstantInt::get(CI->getType(), FormatStr.size()+1);
 918     }
 919
 920     // Optimize specific format strings.
 921     // printf("%c", chr) --> putchar(chr)
 922     if (FormatStr == "%c" && CI->getNumArgOperands() > 1 &&
 923         CI->getArgOperand(1)->getType()->isIntegerTy()) {
 924       Value *Res = EmitPutChar(CI->getArgOperand(1), B, TD, TLI);
 925
 926       if (CI->use_empty() || !Res) return Res;
 927       return B.CreateIntCast(Res, CI->getType(), true);
 928     }
 929
 930     // printf("%s\n", str) --> puts(str)
 931     if (FormatStr == "%s\n" && CI->getNumArgOperands() > 1 &&
 932         CI->getArgOperand(1)->getType()->isPointerTy()) {
 933       return EmitPutS(CI->getArgOperand(1), B, TD, TLI);
 934     }
 935     return 0;
 936   }
 937
 938   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 939     // Require one fixed pointer argument and an integer/void result.
 940     FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
 941     if (FT->getNumParams() < 1 || !FT->getParamType(0)->isPointerTy() ||
 942         !(FT->getReturnType()->isIntegerTy() ||
 943           FT->getReturnType()->isVoidTy()))
 944       return 0;
 945
 946     if (Value *V = OptimizeFixedFormatString(Callee, CI, B)) {
 947       return V;
 948     }
 949
 950     // printf(format, ...) -> iprintf(format, ...) if no floating point
 951     // arguments.
 952     if (TLI->has(LibFunc::iprintf) && !CallHasFloatingPointArgument(CI)) {
 953       Module *M = B.GetInsertBlock()->getParent()->getParent();
 954       Constant *IPrintFFn =
 955         M->getOrInsertFunction("iprintf", FT, Callee->getAttributes());
 956       CallInst *New = cast<CallInst>(CI->clone());
 957       New->setCalledFunction(IPrintFFn);
 958       B.Insert(New);
 959       return New;
 960     }
 961     return 0;
 962   }
 963 };
 964
 965 //===---------------------------------------===//
 966 // 'sprintf' Optimizations
 967
 968 struct SPrintFOpt : public LibCallOptimization {
 969   Value *OptimizeFixedFormatString(Function *Callee, CallInst *CI,
 970                                    IRBuilder<> &B) {
 971     // Check for a fixed format string.
 972     StringRef FormatStr;
 973     if (!getConstantStringInfo(CI->getArgOperand(1), FormatStr))
 974       return 0;
 975
 976     // If we just have a format string (nothing else crazy) transform it.
 977     if (CI->getNumArgOperands() == 2) {
 978       // Make sure there's no % in the constant array.  We could try to handle
 979       // %% -> % in the future if we cared.
 980       for (unsigned i = 0, e = FormatStr.size(); i != e; ++i)
 981         if (FormatStr[i] == '%')
 982           return 0; // we found a format specifier, bail out.
 983
 984       // These optimizations require DataLayout.
 985       if (!TD) return 0;
 986
 987       // sprintf(str, fmt) -> llvm.memcpy(str, fmt, strlen(fmt)+1, 1)
 988       Type *AT = CI->getArgOperand(0)->getType();
 989       B.CreateMemCpy(CI->getArgOperand(0), CI->getArgOperand(1),
 990                      ConstantInt::get(TD->getIntPtrType(AT), // Copy the
 991                                       FormatStr.size() + 1), 1);   // nul byte.
 992       return ConstantInt::get(CI->getType(), FormatStr.size());
 993     }
 994
 995     // The remaining optimizations require the format string to be "%s" or "%c"
 996     // and have an extra operand.
 997     if (FormatStr.size() != 2 || FormatStr[0] != '%' ||
 998         CI->getNumArgOperands() < 3)
 999       return 0;
1000
1001     // Decode the second character of the format string.
1002     if (FormatStr[1] == 'c') {
1003       // sprintf(dst, "%c", chr) --> *(i8*)dst = chr; *((i8*)dst+1) = 0
1004       if (!CI->getArgOperand(2)->getType()->isIntegerTy()) return 0;
1005       Value *V = B.CreateTrunc(CI->getArgOperand(2), B.getInt8Ty(), "char");
1006       Value *Ptr = CastToCStr(CI->getArgOperand(0), B);
1007       B.CreateStore(V, Ptr);
1008       Ptr = B.CreateGEP(Ptr, B.getInt32(1), "nul");
1009       B.CreateStore(B.getInt8(0), Ptr);
1010
1011       return ConstantInt::get(CI->getType(), 1);
1012     }
1013
1014     if (FormatStr[1] == 's') {
1015       // These optimizations require DataLayout.
1016       if (!TD) return 0;
1017
1018       // sprintf(dest, "%s", str) -> llvm.memcpy(dest, str, strlen(str)+1, 1)
1019       if (!CI->getArgOperand(2)->getType()->isPointerTy()) return 0;
1020
1021       Value *Len = EmitStrLen(CI->getArgOperand(2), B, TD, TLI);
1022       if (!Len)
1023         return 0;
1024       Value *IncLen = B.CreateAdd(Len,
1025                                   ConstantInt::get(Len->getType(), 1),
1026                                   "leninc");
1027       B.CreateMemCpy(CI->getArgOperand(0), CI->getArgOperand(2), IncLen, 1);
1028
1029       // The sprintf result is the unincremented number of bytes in the string.
1030       return B.CreateIntCast(Len, CI->getType(), false);
1031     }
1032     return 0;
1033   }
1034
1035   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1036     // Require two fixed pointer arguments and an integer result.
1037     FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1038     if (FT->getNumParams() != 2 || !FT->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1039         !FT->getParamType(1)->isPointerTy() ||
1040         !FT->getReturnType()->isIntegerTy())
1041       return 0;
1042
1043     if (Value *V = OptimizeFixedFormatString(Callee, CI, B)) {
1044       return V;
1045     }
1046
1047     // sprintf(str, format, ...) -> siprintf(str, format, ...) if no floating
1048     // point arguments.
1049     if (TLI->has(LibFunc::siprintf) && !CallHasFloatingPointArgument(CI)) {
1050       Module *M = B.GetInsertBlock()->getParent()->getParent();
1051       Constant *SIPrintFFn =
1052         M->getOrInsertFunction("siprintf", FT, Callee->getAttributes());
1053       CallInst *New = cast<CallInst>(CI->clone());
1054       New->setCalledFunction(SIPrintFFn);
1055       B.Insert(New);
1056       return New;
1057     }
1058     return 0;
1059   }
1060 };
1061
1062 //===---------------------------------------===//
1063 // 'fwrite' Optimizations
1064
1065 struct FWriteOpt : public LibCallOptimization {
1066   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1067     // Require a pointer, an integer, an integer, a pointer, returning integer.
1068     FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1069     if (FT->getNumParams() != 4 || !FT->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1070         !FT->getParamType(1)->isIntegerTy() ||
1071         !FT->getParamType(2)->isIntegerTy() ||
1072         !FT->getParamType(3)->isPointerTy() ||
1073         !FT->getReturnType()->isIntegerTy())
1074       return 0;
1075
1076     // Get the element size and count.
1077     ConstantInt *SizeC = dyn_cast<ConstantInt>(CI->getArgOperand(1));
1078     ConstantInt *CountC = dyn_cast<ConstantInt>(CI->getArgOperand(2));
1079     if (!SizeC || !CountC) return 0;
1080     uint64_t Bytes = SizeC->getZExtValue()*CountC->getZExtValue();
1081
1082     // If this is writing zero records, remove the call (it's a noop).
1083     if (Bytes == 0)
1084       return ConstantInt::get(CI->getType(), 0);
1085
1086     // If this is writing one byte, turn it into fputc.
1087     // This optimisation is only valid, if the return value is unused.
1088     if (Bytes == 1 && CI->use_empty()) {  // fwrite(S,1,1,F) -> fputc(S[0],F)
1089       Value *Char = B.CreateLoad(CastToCStr(CI->getArgOperand(0), B), "char");
1090       Value *NewCI = EmitFPutC(Char, CI->getArgOperand(3), B, TD, TLI);
1091       return NewCI ? ConstantInt::get(CI->getType(), 1) : 0;
1092     }
1093
1094     return 0;
1095   }
1096 };
1097
1098 //===---------------------------------------===//
1099 // 'fputs' Optimizations
1100
1101 struct FPutsOpt : public LibCallOptimization {
1102   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1103     // These optimizations require DataLayout.
1104     if (!TD) return 0;
1105
1106     // Require two pointers.  Also, we can't optimize if return value is used.
1107     FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1108     if (FT->getNumParams() != 2 || !FT->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1109         !FT->getParamType(1)->isPointerTy() ||
1110         !CI->use_empty())
1111       return 0;
1112
1113     // fputs(s,F) --> fwrite(s,1,strlen(s),F)
1114     uint64_t Len = GetStringLength(CI->getArgOperand(0));
1115     if (!Len) return 0;
1116     // Known to have no uses (see above).
1117     Type *PT = FT->getParamType(0);
1118     return EmitFWrite(CI->getArgOperand(0),
1119                       ConstantInt::get(TD->getIntPtrType(PT), Len-1),
1120                       CI->getArgOperand(1), B, TD, TLI);
1121   }
1122 };
1123
1124 //===---------------------------------------===//
1125 // 'fprintf' Optimizations
1126
1127 struct FPrintFOpt : public LibCallOptimization {
1128   Value *OptimizeFixedFormatString(Function *Callee, CallInst *CI,
1129                                    IRBuilder<> &B) {
1130     // All the optimizations depend on the format string.
1131     StringRef FormatStr;
1132     if (!getConstantStringInfo(CI->getArgOperand(1), FormatStr))
1133       return 0;
1134
1135     // fprintf(F, "foo") --> fwrite("foo", 3, 1, F)
1136     if (CI->getNumArgOperands() == 2) {
1137       for (unsigned i = 0, e = FormatStr.size(); i != e; ++i)
1138         if (FormatStr[i] == '%')  // Could handle %% -> % if we cared.
1139           return 0; // We found a format specifier.
1140
1141       // These optimizations require DataLayout.
1142       if (!TD) return 0;
1143
1144       Type *AT = CI->getArgOperand(1)->getType();
1145       Value *NewCI = EmitFWrite(CI->getArgOperand(1),
1146                                 ConstantInt::get(TD->getIntPtrType(AT),
1147                                                  FormatStr.size()),
1148                                 CI->getArgOperand(0), B, TD, TLI);
1149       return NewCI ? ConstantInt::get(CI->getType(), FormatStr.size()) : 0;
1150     }
1151
1152     // The remaining optimizations require the format string to be "%s" or "%c"
1153     // and have an extra operand.
1154     if (FormatStr.size() != 2 || FormatStr[0] != '%' ||
1155         CI->getNumArgOperands() < 3)
1156       return 0;
1157
1158     // Decode the second character of the format string.
1159     if (FormatStr[1] == 'c') {
1160       // fprintf(F, "%c", chr) --> fputc(chr, F)
1161       if (!CI->getArgOperand(2)->getType()->isIntegerTy()) return 0;
1162       Value *NewCI = EmitFPutC(CI->getArgOperand(2), CI->getArgOperand(0), B,
1163                                TD, TLI);
1164       return NewCI ? ConstantInt::get(CI->getType(), 1) : 0;
1165     }
1166
1167     if (FormatStr[1] == 's') {
1168       // fprintf(F, "%s", str) --> fputs(str, F)
1169       if (!CI->getArgOperand(2)->getType()->isPointerTy() || !CI->use_empty())
1170         return 0;
1171       return EmitFPutS(CI->getArgOperand(2), CI->getArgOperand(0), B, TD, TLI);
1172     }
1173     return 0;
1174   }
1175
1176   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1177     // Require two fixed paramters as pointers and integer result.
1178     FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1179     if (FT->getNumParams() != 2 || !FT->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1180         !FT->getParamType(1)->isPointerTy() ||
1181         !FT->getReturnType()->isIntegerTy())
1182       return 0;
1183
1184     if (Value *V = OptimizeFixedFormatString(Callee, CI, B)) {
1185       return V;
1186     }
1187
1188     // fprintf(stream, format, ...) -> fiprintf(stream, format, ...) if no
1189     // floating point arguments.
1190     if (TLI->has(LibFunc::fiprintf) && !CallHasFloatingPointArgument(CI)) {
1191       Module *M = B.GetInsertBlock()->getParent()->getParent();
1192       Constant *FIPrintFFn =
1193         M->getOrInsertFunction("fiprintf", FT, Callee->getAttributes());
1194       CallInst *New = cast<CallInst>(CI->clone());
1195       New->setCalledFunction(FIPrintFFn);
1196       B.Insert(New);
1197       return New;
1198     }
1199     return 0;
1200   }
1201 };
1202
1203 //===---------------------------------------===//
1204 // 'puts' Optimizations
1205
1206 struct PutsOpt : public LibCallOptimization {
1207   virtual Value *CallOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1208     // Require one fixed pointer argument and an integer/void result.
1209     FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1210     if (FT->getNumParams() < 1 || !FT->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1211         !(FT->getReturnType()->isIntegerTy() ||
1212           FT->getReturnType()->isVoidTy()))
1213       return 0;
1214
1215     // Check for a constant string.
1216     StringRef Str;
1217     if (!getConstantStringInfo(CI->getArgOperand(0), Str))
1218       return 0;
1219
1220     if (Str.empty() && CI->use_empty()) {
1221       // puts("") -> putchar('\n')
1222       Value *Res = EmitPutChar(B.getInt32('\n'), B, TD, TLI);
1223       if (CI->use_empty() || !Res) return Res;
1224       return B.CreateIntCast(Res, CI->getType(), true);
1225     }
1226
1227     return 0;
1228   }
1229 };
1230
1231 } // end anonymous namespace.
1232
1233 //===----------------------------------------------------------------------===//
1234 // SimplifyLibCalls Pass Implementation
1235 //===----------------------------------------------------------------------===//
1236
1237 namespace {
1238   /// This pass optimizes well known library functions from libc and libm.
1239   ///
1240   class SimplifyLibCalls : public FunctionPass {
1241     TargetLibraryInfo *TLI;
1242
1243     StringMap<LibCallOptimization*> Optimizations;
1244     // String and Memory LibCall Optimizations
1245     StpCpyOpt StpCpy; StpCpyOpt StpCpyChk;
1246     StrNCpyOpt StrNCpy;
1247     StrLenOpt StrLen; StrPBrkOpt StrPBrk;
1248     StrToOpt StrTo; StrSpnOpt StrSpn; StrCSpnOpt StrCSpn; StrStrOpt StrStr;
1249     MemCmpOpt MemCmp; MemCpyOpt MemCpy; MemMoveOpt MemMove; MemSetOpt MemSet;
1250     // Math Library Optimizations
1251     CosOpt Cos; PowOpt Pow; Exp2Opt Exp2;
1252     UnaryDoubleFPOpt UnaryDoubleFP, UnsafeUnaryDoubleFP;
1253     // Integer Optimizations
1254     FFSOpt FFS; AbsOpt Abs; IsDigitOpt IsDigit; IsAsciiOpt IsAscii;
1255     ToAsciiOpt ToAscii;
1256     // Formatting and IO Optimizations
1257     SPrintFOpt SPrintF; PrintFOpt PrintF;
1258     FWriteOpt FWrite; FPutsOpt FPuts; FPrintFOpt FPrintF;
1259     PutsOpt Puts;
1260
1261     bool Modified;  // This is only used by doInitialization.
1262   public:
1263     static char ID; // Pass identification
1264     SimplifyLibCalls() : FunctionPass(ID), StpCpy(false), StpCpyChk(true),
1265                          UnaryDoubleFP(false), UnsafeUnaryDoubleFP(true) {
1266       initializeSimplifyLibCallsPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
1267     }
1268     void AddOpt(LibFunc::Func F, LibCallOptimization* Opt);
1269     void AddOpt(LibFunc::Func F1, LibFunc::Func F2, LibCallOptimization* Opt);
1270
1271     void InitOptimizations();
1272     bool runOnFunction(Function &F);
1273
1274     void setDoesNotAccessMemory(Function &F);
1275     void setOnlyReadsMemory(Function &F);
1276     void setDoesNotThrow(Function &F);
1277     void setDoesNotCapture(Function &F, unsigned n);
1278     void setDoesNotAlias(Function &F, unsigned n);
1279     bool doInitialization(Module &M);
1280
1281     void inferPrototypeAttributes(Function &F);
1282     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
1283       AU.addRequired<TargetLibraryInfo>();
1284     }
1285   };
1286 } // end anonymous namespace.
1287
1288 char SimplifyLibCalls::ID = 0;
1289
1290 INITIALIZE_PASS_BEGIN(SimplifyLibCalls, "simplify-libcalls",
1291                       "Simplify well-known library calls", false, false)
1292 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(TargetLibraryInfo)
1293 INITIALIZE_PASS_END(SimplifyLibCalls, "simplify-libcalls",
1294                     "Simplify well-known library calls", false, false)
1295
1296 // Public interface to the Simplify LibCalls pass.
1297 FunctionPass *llvm::createSimplifyLibCallsPass() {
1298   return new SimplifyLibCalls();
1299 }
1300
1301 void SimplifyLibCalls::AddOpt(LibFunc::Func F, LibCallOptimization* Opt) {
1302   if (TLI->has(F))
1303     Optimizations[TLI->getName(F)] = Opt;
1304 }
1305
1306 void SimplifyLibCalls::AddOpt(LibFunc::Func F1, LibFunc::Func F2,
1307                               LibCallOptimization* Opt) {
1308   if (TLI->has(F1) && TLI->has(F2))
1309     Optimizations[TLI->getName(F1)] = Opt;
1310 }
1311
1312 /// Optimizations - Populate the Optimizations map with all the optimizations
1313 /// we know.
1314 void SimplifyLibCalls::InitOptimizations() {
1315   // String and Memory LibCall Optimizations
1316   Optimizations["strncpy"] = &StrNCpy;
1317   Optimizations["stpcpy"] = &StpCpy;
1318   Optimizations["strlen"] = &StrLen;
1319   Optimizations["strpbrk"] = &StrPBrk;
1320   Optimizations["strtol"] = &StrTo;
1321   Optimizations["strtod"] = &StrTo;
1322   Optimizations["strtof"] = &StrTo;
1323   Optimizations["strtoul"] = &StrTo;
1324   Optimizations["strtoll"] = &StrTo;
1325   Optimizations["strtold"] = &StrTo;
1326   Optimizations["strtoull"] = &StrTo;
1327   Optimizations["strspn"] = &StrSpn;
1328   Optimizations["strcspn"] = &StrCSpn;
1329   Optimizations["strstr"] = &StrStr;
1330   Optimizations["memcmp"] = &MemCmp;
1331   AddOpt(LibFunc::memcpy, &MemCpy);
1332   Optimizations["memmove"] = &MemMove;
1333   AddOpt(LibFunc::memset, &MemSet);
1334
1335   // _chk variants of String and Memory LibCall Optimizations.
1336   Optimizations["__stpcpy_chk"] = &StpCpyChk;
1337
1338   // Math Library Optimizations
1339   Optimizations["cosf"] = &Cos;
1340   Optimizations["cos"] = &Cos;
1341   Optimizations["cosl"] = &Cos;
1342   Optimizations["powf"] = &Pow;
1343   Optimizations["pow"] = &Pow;
1344   Optimizations["powl"] = &Pow;
1345   Optimizations["llvm.pow.f32"] = &Pow;
1346   Optimizations["llvm.pow.f64"] = &Pow;
1347   Optimizations["llvm.pow.f80"] = &Pow;
1348   Optimizations["llvm.pow.f128"] = &Pow;
1349   Optimizations["llvm.pow.ppcf128"] = &Pow;
1350   Optimizations["exp2l"] = &Exp2;
1351   Optimizations["exp2"] = &Exp2;
1352   Optimizations["exp2f"] = &Exp2;
1353   Optimizations["llvm.exp2.ppcf128"] = &Exp2;
1354   Optimizations["llvm.exp2.f128"] = &Exp2;
1355   Optimizations["llvm.exp2.f80"] = &Exp2;
1356   Optimizations["llvm.exp2.f64"] = &Exp2;
1357   Optimizations["llvm.exp2.f32"] = &Exp2;
1358
1359   AddOpt(LibFunc::ceil, LibFunc::ceilf, &UnaryDoubleFP);
1360   AddOpt(LibFunc::fabs, LibFunc::fabsf, &UnaryDoubleFP);
1361   AddOpt(LibFunc::floor, LibFunc::floorf, &UnaryDoubleFP);
1362   AddOpt(LibFunc::rint, LibFunc::rintf, &UnaryDoubleFP);
1363   AddOpt(LibFunc::round, LibFunc::roundf, &UnaryDoubleFP);
1364   AddOpt(LibFunc::nearbyint, LibFunc::nearbyintf, &UnaryDoubleFP);
1365   AddOpt(LibFunc::trunc, LibFunc::truncf, &UnaryDoubleFP);
1366
1367   if(UnsafeFPShrink) {
1368     AddOpt(LibFunc::acos, LibFunc::acosf, &UnsafeUnaryDoubleFP);
1369     AddOpt(LibFunc::acosh, LibFunc::acoshf, &UnsafeUnaryDoubleFP);
1370     AddOpt(LibFunc::asin, LibFunc::asinf, &UnsafeUnaryDoubleFP);
1371     AddOpt(LibFunc::asinh, LibFunc::asinhf, &UnsafeUnaryDoubleFP);
1372     AddOpt(LibFunc::atan, LibFunc::atanf, &UnsafeUnaryDoubleFP);
1373     AddOpt(LibFunc::atanh, LibFunc::atanhf, &UnsafeUnaryDoubleFP);
1374     AddOpt(LibFunc::cbrt, LibFunc::cbrtf, &UnsafeUnaryDoubleFP);
1375     AddOpt(LibFunc::cosh, LibFunc::coshf, &UnsafeUnaryDoubleFP);
1376     AddOpt(LibFunc::exp, LibFunc::expf, &UnsafeUnaryDoubleFP);
1377     AddOpt(LibFunc::exp10, LibFunc::exp10f, &UnsafeUnaryDoubleFP);
1378     AddOpt(LibFunc::expm1, LibFunc::expm1f, &UnsafeUnaryDoubleFP);
1379     AddOpt(LibFunc::log, LibFunc::logf, &UnsafeUnaryDoubleFP);
1380     AddOpt(LibFunc::log10, LibFunc::log10f, &UnsafeUnaryDoubleFP);
1381     AddOpt(LibFunc::log1p, LibFunc::log1pf, &UnsafeUnaryDoubleFP);
1382     AddOpt(LibFunc::log2, LibFunc::log2f, &UnsafeUnaryDoubleFP);
1383     AddOpt(LibFunc::logb, LibFunc::logbf, &UnsafeUnaryDoubleFP);
1384     AddOpt(LibFunc::sin, LibFunc::sinf, &UnsafeUnaryDoubleFP);
1385     AddOpt(LibFunc::sinh, LibFunc::sinhf, &UnsafeUnaryDoubleFP);
1386     AddOpt(LibFunc::sqrt, LibFunc::sqrtf, &UnsafeUnaryDoubleFP);
1387     AddOpt(LibFunc::tan, LibFunc::tanf, &UnsafeUnaryDoubleFP);
1388     AddOpt(LibFunc::tanh, LibFunc::tanhf, &UnsafeUnaryDoubleFP);
1389   }
1390
1391   // Integer Optimizations
1392   Optimizations["ffs"] = &FFS;
1393   Optimizations["ffsl"] = &FFS;
1394   Optimizations["ffsll"] = &FFS;
1395   Optimizations["abs"] = &Abs;
1396   Optimizations["labs"] = &Abs;
1397   Optimizations["llabs"] = &Abs;
1398   Optimizations["isdigit"] = &IsDigit;
1399   Optimizations["isascii"] = &IsAscii;
1400   Optimizations["toascii"] = &ToAscii;
1401
1402   // Formatting and IO Optimizations
1403   Optimizations["sprintf"] = &SPrintF;
1404   Optimizations["printf"] = &PrintF;
1405   AddOpt(LibFunc::fwrite, &FWrite);
1406   AddOpt(LibFunc::fputs, &FPuts);
1407   Optimizations["fprintf"] = &FPrintF;
1408   Optimizations["puts"] = &Puts;
1409 }
1410
1411
1412 /// runOnFunction - Top level algorithm.
1413 ///
1414 bool SimplifyLibCalls::runOnFunction(Function &F) {
1415   TLI = &getAnalysis<TargetLibraryInfo>();
1416
1417   if (Optimizations.empty())
1418     InitOptimizations();
1419
1420   const DataLayout *TD = getAnalysisIfAvailable<DataLayout>();
1421
1422   IRBuilder<> Builder(F.getContext());
1423
1424   bool Changed = false;
1425   for (Function::iterator BB = F.begin(), E = F.end(); BB != E; ++BB) {
1426     for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I != E; ) {
1427       // Ignore non-calls.
1428       CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(I++);
1429       if (!CI) continue;
1430
1431       // Ignore indirect calls and calls to non-external functions.
1432       Function *Callee = CI->getCalledFunction();
1433       if (Callee == 0 || !Callee->isDeclaration() ||
1434           !(Callee->hasExternalLinkage() || Callee->hasDLLImportLinkage()))
1435         continue;
1436
1437       // Ignore unknown calls.
1438       LibCallOptimization *LCO = Optimizations.lookup(Callee->getName());
1439       if (!LCO) continue;
1440
1441       // Set the builder to the instruction after the call.
1442       Builder.SetInsertPoint(BB, I);
1443
1444       // Use debug location of CI for all new instructions.
1445       Builder.SetCurrentDebugLocation(CI->getDebugLoc());
1446
1447       // Try to optimize this call.
1448       Value *Result = LCO->OptimizeCall(CI, TD, TLI, Builder);
1449       if (Result == 0) continue;
1450
1451       DEBUG(dbgs() << "SimplifyLibCalls simplified: " << *CI;
1452             dbgs() << "  into: " << *Result << "\n");
1453
1454       // Something changed!
1455       Changed = true;
1456       ++NumSimplified;
1457
1458       // Inspect the instruction after the call (which was potentially just
1459       // added) next.
1460       I = CI; ++I;
1461
1462       if (CI != Result && !CI->use_empty()) {
1463         CI->replaceAllUsesWith(Result);
1464         if (!Result->hasName())
1465           Result->takeName(CI);
1466       }
1467       CI->eraseFromParent();
1468     }
1469   }
1470   return Changed;
1471 }
1472
1473 // Utility methods for doInitialization.
1474
1475 void SimplifyLibCalls::setDoesNotAccessMemory(Function &F) {
1476   if (!F.doesNotAccessMemory()) {
1477     F.setDoesNotAccessMemory();
1478     ++NumAnnotated;
1479     Modified = true;
1480   }
1481 }
1482 void SimplifyLibCalls::setOnlyReadsMemory(Function &F) {
1483   if (!F.onlyReadsMemory()) {
1484     F.setOnlyReadsMemory();
1485     ++NumAnnotated;
1486     Modified = true;
1487   }
1488 }
1489 void SimplifyLibCalls::setDoesNotThrow(Function &F) {
1490   if (!F.doesNotThrow()) {
1491     F.setDoesNotThrow();
1492     ++NumAnnotated;
1493     Modified = true;
1494   }
1495 }
1496 void SimplifyLibCalls::setDoesNotCapture(Function &F, unsigned n) {
1497   if (!F.doesNotCapture(n)) {
1498     F.setDoesNotCapture(n);
1499     ++NumAnnotated;
1500     Modified = true;
1501   }
1502 }
1503 void SimplifyLibCalls::setDoesNotAlias(Function &F, unsigned n) {
1504   if (!F.doesNotAlias(n)) {
1505     F.setDoesNotAlias(n);
1506     ++NumAnnotated;
1507     Modified = true;
1508   }
1509 }
1510
1511
1512 void SimplifyLibCalls::inferPrototypeAttributes(Function &F) {
1513   FunctionType *FTy = F.getFunctionType();
1514
1515   StringRef Name = F.getName();
1516   switch (Name[0]) {
1517   case 's':
1518     if (Name == "strlen") {
1519       if (FTy->getNumParams() != 1 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
1520         return;
1521       setOnlyReadsMemory(F);
1522       setDoesNotThrow(F);
1523       setDoesNotCapture(F, 1);
1524     } else if (Name == "strchr" ||
1525                Name == "strrchr") {
1526       if (FTy->getNumParams() != 2 ||
1527           !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1528           !FTy->getParamType(1)->isIntegerTy())
1529         return;
1530       setOnlyReadsMemory(F);
1531       setDoesNotThrow(F);
1532     } else if (Name == "strcpy" ||
1533                Name == "stpcpy" ||
1534                Name == "strcat" ||
1535                Name == "strtol" ||
1536                Name == "strtod" ||
1537                Name == "strtof" ||
1538                Name == "strtoul" ||
1539                Name == "strtoll" ||
1540                Name == "strtold" ||
1541                Name == "strncat" ||
1542                Name == "strncpy" ||
1543                Name == "stpncpy" ||
1544                Name == "strtoull") {
1545       if (FTy->getNumParams() < 2 ||
1546           !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1547         return;
1548       setDoesNotThrow(F);
1549       setDoesNotCapture(F, 2);
1550     } else if (Name == "strxfrm") {
1551       if (FTy->getNumParams() != 3 ||
1552           !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1553           !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1554         return;
1555       setDoesNotThrow(F);
1556       setDoesNotCapture(F, 1);
1557       setDoesNotCapture(F, 2);
1558     } else if (Name == "strcmp" ||
1559                Name == "strspn" ||
1560                Name == "strncmp" ||
1561                Name == "strcspn" ||
1562                Name == "strcoll" ||
1563                Name == "strcasecmp" ||
1564                Name == "strncasecmp") {
1565       if (FTy->getNumParams() < 2 ||
1566           !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1567           !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1568         return;
1569       setOnlyReadsMemory(F);
1570       setDoesNotThrow(F);
1571       setDoesNotCapture(F, 1);
1572       setDoesNotCapture(F, 2);
1573     } else if (Name == "strstr" ||
1574                Name == "strpbrk") {
1575       if (FTy->getNumParams() != 2 || !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1576         return;
1577       setOnlyReadsMemory(F);
1578       setDoesNotThrow(F);
1579       setDoesNotCapture(F, 2);
1580     } else if (Name == "strtok" ||
1581                Name == "strtok_r") {
1582       if (FTy->getNumParams() < 2 || !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1583         return;
1584       setDoesNotThrow(F);
1585       setDoesNotCapture(F, 2);
1586     } else if (Name == "scanf" ||
1587                Name == "setbuf" ||
1588                Name == "setvbuf") {
1589       if (FTy->getNumParams() < 1 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
1590         return;
1591       setDoesNotThrow(F);
1592       setDoesNotCapture(F, 1);
1593     } else if (Name == "strdup" ||
1594                Name == "strndup") {
1595       if (FTy->getNumParams() < 1 || !FTy->getReturnType()->isPointerTy() ||
1596           !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
1597         return;
1598       setDoesNotThrow(F);
1599       setDoesNotAlias(F, 0);
1600       setDoesNotCapture(F, 1);
1601     } else if (Name == "stat" ||
1602                Name == "sscanf" ||
1603                Name == "sprintf" ||
1604                Name == "statvfs") {
1605       if (FTy->getNumParams() < 2 ||
1606           !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1607           !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1608         return;
1609       setDoesNotThrow(F);
1610       setDoesNotCapture(F, 1);
1611       setDoesNotCapture(F, 2);
1612     } else if (Name == "snprintf") {
1613       if (FTy->getNumParams() != 3 ||
1614           !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1615           !FTy->getParamType(2)->isPointerTy())
1616         return;
1617       setDoesNotThrow(F);
1618       setDoesNotCapture(F, 1);
1619       setDoesNotCapture(F, 3);
1620     } else if (Name == "setitimer") {
1621       if (FTy->getNumParams() != 3 ||
1622           !FTy->getParamType(1)->isPointerTy() ||
1623           !FTy->getParamType(2)->isPointerTy())
1624         return;
1625       setDoesNotThrow(F);
1626       setDoesNotCapture(F, 2);
1627       setDoesNotCapture(F, 3);
1628     } else if (Name == "system") {
1629       if (FTy->getNumParams() != 1 ||
1630           !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
1631         return;
1632       // May throw; "system" is a valid pthread cancellation point.
1633       setDoesNotCapture(F, 1);
1634     }
1635     break;
1636   case 'm':
1637     if (Name == "malloc") {
1638       if (FTy->getNumParams() != 1 ||
1639           !FTy->getReturnType()->isPointerTy())
1640         return;
1641       setDoesNotThrow(F);
1642       setDoesNotAlias(F, 0);
1643     } else if (Name == "memcmp") {
1644       if (FTy->getNumParams() != 3 ||
1645           !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1646           !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1647         return;
1648       setOnlyReadsMemory(F);
1649       setDoesNotThrow(F);
1650       setDoesNotCapture(F, 1);
1651       setDoesNotCapture(F, 2);
1652     } else if (Name == "memchr" ||
1653                Name == "memrchr") {
1654       if (FTy->getNumParams() != 3)
1655         return;
1656       setOnlyReadsMemory(F);
1657       setDoesNotThrow(F);
1658     } else if (Name == "modf" ||
1659                Name == "modff" ||
1660                Name == "modfl" ||
1661                Name == "memcpy" ||
1662                Name == "memccpy" ||
1663                Name == "memmove") {
1664       if (FTy->getNumParams() < 2 ||
1665           !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1666         return;
1667       setDoesNotThrow(F);
1668       setDoesNotCapture(F, 2);
1669     } else if (Name == "memalign") {
1670       if (!FTy->getReturnType()->isPointerTy())
1671         return;
1672       setDoesNotAlias(F, 0);
1673     } else if (Name == "mkdir" ||
1674                Name == "mktime") {
1675       if (FTy->getNumParams() == 0 ||
1676           !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
1677         return;
1678       setDoesNotThrow(F);
1679       setDoesNotCapture(F, 1);
1680     }
1681     break;
1682   case 'r':
1683     if (Name == "realloc") {
1684       if (FTy->getNumParams() != 2 ||
1685           !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1686           !FTy->getReturnType()->isPointerTy())
1687         return;
1688       setDoesNotThrow(F);
1689       setDoesNotAlias(F, 0);
1690       setDoesNotCapture(F, 1);
1691     } else if (Name == "read") {
1692       if (FTy->getNumParams() != 3 ||
1693           !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1694         return;
1695       // May throw; "read" is a valid pthread cancellation point.
1696       setDoesNotCapture(F, 2);
1697     } else if (Name == "rmdir" ||
1698                Name == "rewind" ||
1699                Name == "remove" ||
1700                Name == "realpath") {
1701       if (FTy->getNumParams() < 1 ||
1702           !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
1703         return;
1704       setDoesNotThrow(F);
1705       setDoesNotCapture(F, 1);
1706     } else if (Name == "rename" ||
1707                Name == "readlink") {
1708       if (FTy->getNumParams() < 2 ||
1709           !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1710           !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1711         return;
1712       setDoesNotThrow(F);
1713       setDoesNotCapture(F, 1);
1714       setDoesNotCapture(F, 2);
1715     }
1716     break;
1717   case 'w':
1718     if (Name == "write") {
1719       if (FTy->getNumParams() != 3 || !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1720         return;
1721       // May throw; "write" is a valid pthread cancellation point.
1722       setDoesNotCapture(F, 2);
1723     }
1724     break;
1725   case 'b':
1726     if (Name == "bcopy") {
1727       if (FTy->getNumParams() != 3 ||
1728           !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1729           !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1730         return;
1731       setDoesNotThrow(F);
1732       setDoesNotCapture(F, 1);
1733       setDoesNotCapture(F, 2);
1734     } else if (Name == "bcmp") {
1735       if (FTy->getNumParams() != 3 ||
1736           !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1737           !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1738         return;
1739       setDoesNotThrow(F);
1740       setOnlyReadsMemory(F);
1741       setDoesNotCapture(F, 1);
1742       setDoesNotCapture(F, 2);
1743     } else if (Name == "bzero") {
1744       if (FTy->getNumParams() != 2 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
1745         return;
1746       setDoesNotThrow(F);
1747       setDoesNotCapture(F, 1);
1748     }
1749     break;
1750   case 'c':
1751     if (Name == "calloc") {
1752       if (FTy->getNumParams() != 2 ||
1753           !FTy->getReturnType()->isPointerTy())
1754         return;
1755       setDoesNotThrow(F);
1756       setDoesNotAlias(F, 0);
1757     } else if (Name == "chmod" ||
1758                Name == "chown" ||
1759                Name == "ctermid" ||
1760                Name == "clearerr" ||
1761                Name == "closedir") {
1762       if (FTy->getNumParams() == 0 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
1763         return;
1764       setDoesNotThrow(F);
1765       setDoesNotCapture(F, 1);
1766     }
1767     break;
1768   case 'a':
1769     if (Name == "atoi" ||
1770         Name == "atol" ||
1771         Name == "atof" ||
1772         Name == "atoll") {
1773       if (FTy->getNumParams() != 1 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
1774         return;
1775       setDoesNotThrow(F);
1776       setOnlyReadsMemory(F);
1777       setDoesNotCapture(F, 1);
1778     } else if (Name == "access") {
1779       if (FTy->getNumParams() != 2 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
1780         return;
1781       setDoesNotThrow(F);
1782       setDoesNotCapture(F, 1);
1783     }
1784     break;
1785   case 'f':
1786     if (Name == "fopen") {
1787       if (FTy->getNumParams() != 2 ||
1788           !FTy->getReturnType()->isPointerTy() ||
1789           !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1790           !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1791         return;
1792       setDoesNotThrow(F);
1793       setDoesNotAlias(F, 0);
1794       setDoesNotCapture(F, 1);
1795       setDoesNotCapture(F, 2);
1796     } else if (Name == "fdopen") {
1797       if (FTy->getNumParams() != 2 ||
1798           !FTy->getReturnType()->isPointerTy() ||
1799           !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1800         return;
1801       setDoesNotThrow(F);
1802       setDoesNotAlias(F, 0);
1803       setDoesNotCapture(F, 2);
1804     } else if (Name == "feof" ||
1805                Name == "free" ||
1806                Name == "fseek" ||
1807                Name == "ftell" ||
1808                Name == "fgetc" ||
1809                Name == "fseeko" ||
1810                Name == "ftello" ||
1811                Name == "fileno" ||
1812                Name == "fflush" ||
1813                Name == "fclose" ||
1814                Name == "fsetpos" ||
1815                Name == "flockfile" ||
1816                Name == "funlockfile" ||
1817                Name == "ftrylockfile") {
1818       if (FTy->getNumParams() == 0 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
1819         return;
1820       setDoesNotThrow(F);
1821       setDoesNotCapture(F, 1);
1822     } else if (Name == "ferror") {
1823       if (FTy->getNumParams() != 1 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
1824         return;
1825       setDoesNotThrow(F);
1826       setDoesNotCapture(F, 1);
1827       setOnlyReadsMemory(F);
1828     } else if (Name == "fputc" ||
1829                Name == "fstat" ||
1830                Name == "frexp" ||
1831                Name == "frexpf" ||
1832                Name == "frexpl" ||
1833                Name == "fstatvfs") {
1834       if (FTy->getNumParams() != 2 || !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1835         return;
1836       setDoesNotThrow(F);
1837       setDoesNotCapture(F, 2);
1838     } else if (Name == "fgets") {
1839       if (FTy->getNumParams() != 3 ||
1840           !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1841           !FTy->getParamType(2)->isPointerTy())
1842         return;
1843       setDoesNotThrow(F);
1844       setDoesNotCapture(F, 3);
1845     } else if (Name == "fread" ||
1846                Name == "fwrite") {
1847       if (FTy->getNumParams() != 4 ||
1848           !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1849           !FTy->getParamType(3)->isPointerTy())
1850         return;
1851       setDoesNotThrow(F);
1852       setDoesNotCapture(F, 1);
1853       setDoesNotCapture(F, 4);
1854     } else if (Name == "fputs" ||
1855                Name == "fscanf" ||
1856                Name == "fprintf" ||
1857                Name == "fgetpos") {
1858       if (FTy->getNumParams() < 2 ||
1859           !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1860           !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1861         return;
1862       setDoesNotThrow(F);
1863       setDoesNotCapture(F, 1);
1864       setDoesNotCapture(F, 2);
1865     }
1866     break;
1867   case 'g':
1868     if (Name == "getc" ||
1869         Name == "getlogin_r" ||
1870         Name == "getc_unlocked") {
1871       if (FTy->getNumParams() == 0 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
1872         return;
1873       setDoesNotThrow(F);
1874       setDoesNotCapture(F, 1);
1875     } else if (Name == "getenv") {
1876       if (FTy->getNumParams() != 1 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
1877         return;
1878       setDoesNotThrow(F);
1879       setOnlyReadsMemory(F);
1880       setDoesNotCapture(F, 1);
1881     } else if (Name == "gets" ||
1882                Name == "getchar") {
1883       setDoesNotThrow(F);
1884     } else if (Name == "getitimer") {
1885       if (FTy->getNumParams() != 2 || !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1886         return;
1887       setDoesNotThrow(F);
1888       setDoesNotCapture(F, 2);
1889     } else if (Name == "getpwnam") {
1890       if (FTy->getNumParams() != 1 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
1891         return;
1892       setDoesNotThrow(F);
1893       setDoesNotCapture(F, 1);
1894     }
1895     break;
1896   case 'u':
1897     if (Name == "ungetc") {
1898       if (FTy->getNumParams() != 2 || !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1899         return;
1900       setDoesNotThrow(F);
1901       setDoesNotCapture(F, 2);
1902     } else if (Name == "uname" ||
1903                Name == "unlink" ||
1904                Name == "unsetenv") {
1905       if (FTy->getNumParams() != 1 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
1906         return;
1907       setDoesNotThrow(F);
1908       setDoesNotCapture(F, 1);
1909     } else if (Name == "utime" ||
1910                Name == "utimes") {
1911       if (FTy->getNumParams() != 2 ||
1912           !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1913           !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1914         return;
1915       setDoesNotThrow(F);
1916       setDoesNotCapture(F, 1);
1917       setDoesNotCapture(F, 2);
1918     }
1919     break;
1920   case 'p':
1921     if (Name == "putc") {
1922       if (FTy->getNumParams() != 2 || !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1923         return;
1924       setDoesNotThrow(F);
1925       setDoesNotCapture(F, 2);
1926     } else if (Name == "puts" ||
1927                Name == "printf" ||
1928                Name == "perror") {
1929       if (FTy->getNumParams() != 1 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
1930         return;
1931       setDoesNotThrow(F);
1932       setDoesNotCapture(F, 1);
1933     } else if (Name == "pread" ||
1934                Name == "pwrite") {
1935       if (FTy->getNumParams() != 4 || !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1936         return;
1937       // May throw; these are valid pthread cancellation points.
1938       setDoesNotCapture(F, 2);
1939     } else if (Name == "putchar") {
1940       setDoesNotThrow(F);
1941     } else if (Name == "popen") {
1942       if (FTy->getNumParams() != 2 ||
1943           !FTy->getReturnType()->isPointerTy() ||
1944           !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1945           !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1946         return;
1947       setDoesNotThrow(F);
1948       setDoesNotAlias(F, 0);
1949       setDoesNotCapture(F, 1);
1950       setDoesNotCapture(F, 2);
1951     } else if (Name == "pclose") {
1952       if (FTy->getNumParams() != 1 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
1953         return;
1954       setDoesNotThrow(F);
1955       setDoesNotCapture(F, 1);
1956     }
1957     break;
1958   case 'v':
1959     if (Name == "vscanf") {
1960       if (FTy->getNumParams() != 2 || !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1961         return;
1962       setDoesNotThrow(F);
1963       setDoesNotCapture(F, 1);
1964     } else if (Name == "vsscanf" ||
1965                Name == "vfscanf") {
1966       if (FTy->getNumParams() != 3 ||
1967           !FTy->getParamType(1)->isPointerTy() ||
1968           !FTy->getParamType(2)->isPointerTy())
1969         return;
1970       setDoesNotThrow(F);
1971       setDoesNotCapture(F, 1);
1972       setDoesNotCapture(F, 2);
1973     } else if (Name == "valloc") {
1974       if (!FTy->getReturnType()->isPointerTy())
1975         return;
1976       setDoesNotThrow(F);
1977       setDoesNotAlias(F, 0);
1978     } else if (Name == "vprintf") {
1979       if (FTy->getNumParams() != 2 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
1980         return;
1981       setDoesNotThrow(F);
1982       setDoesNotCapture(F, 1);
1983     } else if (Name == "vfprintf" ||
1984                Name == "vsprintf") {
1985       if (FTy->getNumParams() != 3 ||
1986           !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1987           !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
1988         return;
1989       setDoesNotThrow(F);
1990       setDoesNotCapture(F, 1);
1991       setDoesNotCapture(F, 2);
1992     } else if (Name == "vsnprintf") {
1993       if (FTy->getNumParams() != 4 ||
1994           !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1995           !FTy->getParamType(2)->isPointerTy())
1996         return;
1997       setDoesNotThrow(F);
1998       setDoesNotCapture(F, 1);
1999       setDoesNotCapture(F, 3);
2000     }
2001     break;
2002   case 'o':
2003     if (Name == "open") {
2004       if (FTy->getNumParams() < 2 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
2005         return;
2006       // May throw; "open" is a valid pthread cancellation point.
2007       setDoesNotCapture(F, 1);
2008     } else if (Name == "opendir") {
2009       if (FTy->getNumParams() != 1 ||
2010           !FTy->getReturnType()->isPointerTy() ||
2011           !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
2012         return;
2013       setDoesNotThrow(F);
2014       setDoesNotAlias(F, 0);
2015       setDoesNotCapture(F, 1);
2016     }
2017     break;
2018   case 't':
2019     if (Name == "tmpfile") {
2020       if (!FTy->getReturnType()->isPointerTy())
2021         return;
2022       setDoesNotThrow(F);
2023       setDoesNotAlias(F, 0);
2024     } else if (Name == "times") {
2025       if (FTy->getNumParams() != 1 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
2026         return;
2027       setDoesNotThrow(F);
2028       setDoesNotCapture(F, 1);
2029     }
2030     break;
2031   case 'h':
2032     if (Name == "htonl" ||
2033         Name == "htons") {
2034       setDoesNotThrow(F);
2035       setDoesNotAccessMemory(F);
2036     }
2037     break;
2038   case 'n':
2039     if (Name == "ntohl" ||
2040         Name == "ntohs") {
2041       setDoesNotThrow(F);
2042       setDoesNotAccessMemory(F);
2043     }
2044     break;
2045   case 'l':
2046     if (Name == "lstat") {
2047       if (FTy->getNumParams() != 2 ||
2048           !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
2049           !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
2050         return;
2051       setDoesNotThrow(F);
2052       setDoesNotCapture(F, 1);
2053       setDoesNotCapture(F, 2);
2054     } else if (Name == "lchown") {
2055       if (FTy->getNumParams() != 3 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
2056         return;
2057       setDoesNotThrow(F);
2058       setDoesNotCapture(F, 1);
2059     }
2060     break;
2061   case 'q':
2062     if (Name == "qsort") {
2063       if (FTy->getNumParams() != 4 || !FTy->getParamType(3)->isPointerTy())
2064         return;
2065       // May throw; places call through function pointer.
2066       setDoesNotCapture(F, 4);
2067     }
2068     break;
2069   case '_':
2070     if (Name == "__strdup" ||
2071         Name == "__strndup") {
2072       if (FTy->getNumParams() < 1 ||
2073           !FTy->getReturnType()->isPointerTy() ||
2074           !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
2075         return;
2076       setDoesNotThrow(F);
2077       setDoesNotAlias(F, 0);
2078       setDoesNotCapture(F, 1);
2079     } else if (Name == "__strtok_r") {
2080       if (FTy->getNumParams() != 3 ||
2081           !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
2082         return;
2083       setDoesNotThrow(F);
2084       setDoesNotCapture(F, 2);
2085     } else if (Name == "_IO_getc") {
2086       if (FTy->getNumParams() != 1 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
2087         return;
2088       setDoesNotThrow(F);
2089       setDoesNotCapture(F, 1);
2090     } else if (Name == "_IO_putc") {
2091       if (FTy->getNumParams() != 2 || !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
2092         return;
2093       setDoesNotThrow(F);
2094       setDoesNotCapture(F, 2);
2095     }
2096     break;
2097   case 1:
2098     if (Name == "\1__isoc99_scanf") {
2099       if (FTy->getNumParams() < 1 ||
2100           !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
2101         return;
2102       setDoesNotThrow(F);
2103       setDoesNotCapture(F, 1);
2104     } else if (Name == "\1stat64" ||
2105                Name == "\1lstat64" ||
2106                Name == "\1statvfs64" ||
2107                Name == "\1__isoc99_sscanf") {
2108       if (FTy->getNumParams() < 1 ||
2109           !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
2110           !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
2111         return;
2112       setDoesNotThrow(F);
2113       setDoesNotCapture(F, 1);
2114       setDoesNotCapture(F, 2);
2115     } else if (Name == "\1fopen64") {
2116       if (FTy->getNumParams() != 2 ||
2117           !FTy->getReturnType()->isPointerTy() ||
2118           !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
2119           !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
2120         return;
2121       setDoesNotThrow(F);
2122       setDoesNotAlias(F, 0);
2123       setDoesNotCapture(F, 1);
2124       setDoesNotCapture(F, 2);
2125     } else if (Name == "\1fseeko64" ||
2126                Name == "\1ftello64") {
2127       if (FTy->getNumParams() == 0 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
2128         return;
2129       setDoesNotThrow(F);
2130       setDoesNotCapture(F, 1);
2131     } else if (Name == "\1tmpfile64") {
2132       if (!FTy->getReturnType()->isPointerTy())
2133         return;
2134       setDoesNotThrow(F);
2135       setDoesNotAlias(F, 0);
2136     } else if (Name == "\1fstat64" ||
2137                Name == "\1fstatvfs64") {
2138       if (FTy->getNumParams() != 2 || !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
2139         return;
2140       setDoesNotThrow(F);
2141       setDoesNotCapture(F, 2);
2142     } else if (Name == "\1open64") {
2143       if (FTy->getNumParams() < 2 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
2144         return;
2145       // May throw; "open" is a valid pthread cancellation point.
2146       setDoesNotCapture(F, 1);
2147     }
2148     break;
2149   }
2150 }
2151
2152 /// doInitialization - Add attributes to well-known functions.
2153 ///
2154 bool SimplifyLibCalls::doInitialization(Module &M) {
2155   Modified = false;
2156   for (Module::iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E; ++I) {
2157     Function &F = *I;
2158     if (F.isDeclaration() && F.hasName())
2159       inferPrototypeAttributes(F);
2160   }
2161   return Modified;
2162 }
2163
2164 // TODO:
2165 //   Additional cases that we need to add to this file:
2166 //
2167 // cbrt:
2168 //   * cbrt(expN(X))  -> expN(x/3)
2169 //   * cbrt(sqrt(x))  -> pow(x,1/6)
2170 //   * cbrt(sqrt(x))  -> pow(x,1/9)
2171 //
2172 // exp, expf, expl:
2173 //   * exp(log(x))  -> x
2174 //
2175 // log, logf, logl:
2176 //   * log(exp(x))   -> x
2177 //   * log(x**y)     -> y*log(x)
2178 //   * log(exp(y))   -> y*log(e)
2179 //   * log(exp2(y))  -> y*log(2)
2180 //   * log(exp10(y)) -> y*log(10)
2181 //   * log(sqrt(x))  -> 0.5*log(x)
2182 //   * log(pow(x,y)) -> y*log(x)
2183 //
2184 // lround, lroundf, lroundl:
2185 //   * lround(cnst) -> cnst'
2186 //
2187 // pow, powf, powl:
2188 //   * pow(exp(x),y)  -> exp(x*y)
2189 //   * pow(sqrt(x),y) -> pow(x,y*0.5)
2190 //   * pow(pow(x,y),z)-> pow(x,y*z)
2191 //
2192 // round, roundf, roundl:
2193 //   * round(cnst) -> cnst'
2194 //
2195 // signbit:
2196 //   * signbit(cnst) -> cnst'
2197 //   * signbit(nncst) -> 0 (if pstv is a non-negative constant)
2198 //
2199 // sqrt, sqrtf, sqrtl:
2200 //   * sqrt(expN(x))  -> expN(x*0.5)
2201 //   * sqrt(Nroot(x)) -> pow(x,1/(2*N))
2202 //   * sqrt(pow(x,y)) -> pow(|x|,y*0.5)
2203 //
2204 // strchr:
2205 //   * strchr(p, 0) -> strlen(p)
2206 // tan, tanf, tanl:
2207 //   * tan(atan(x)) -> x
2208 //
2209 // trunc, truncf, truncl:
2210 //   * trunc(cnst) -> cnst'
2211 //
2212 //