lib/Transforms/Utils/SimplifyLibCalls.cpp

   1 //===------ SimplifyLibCalls.cpp - Library calls simplifier ---------------===//
   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 is a utility pass used for testing the InstructionSimplify analysis.
  11 // The analysis is applied to every instruction, and if it simplifies then the
  12 // instruction is replaced by the simplification.  If you are looking for a pass
  13 // that performs serious instruction folding, use the instcombine pass instead.
  14 //
  15 //===----------------------------------------------------------------------===//
  16
  17 #include "llvm/Transforms/Utils/SimplifyLibCalls.h"
  18 #include "llvm/ADT/SmallString.h"
  19 #include "llvm/ADT/StringMap.h"
  20 #include "llvm/ADT/Triple.h"
  21 #include "llvm/Analysis/ValueTracking.h"
  22 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
  23 #include "llvm/IR/Function.h"
  24 #include "llvm/IR/IRBuilder.h"
  25 #include "llvm/IR/IntrinsicInst.h"
  26 #include "llvm/IR/Intrinsics.h"
  27 #include "llvm/IR/LLVMContext.h"
  28 #include "llvm/IR/Module.h"
  29 #include "llvm/Support/Allocator.h"
  30 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  31 #include "llvm/Target/TargetLibraryInfo.h"
  32 #include "llvm/Transforms/Utils/BuildLibCalls.h"
  33
  34 using namespace llvm;
  35
  36 static cl::opt<bool>
  37 ColdErrorCalls("error-reporting-is-cold",  cl::init(true),
  38   cl::Hidden, cl::desc("Treat error-reporting calls as cold"));
  39
  40 /// This class is the abstract base class for the set of optimizations that
  41 /// corresponds to one library call.
  42 namespace {
  43 class LibCallOptimization {
  44 protected:
  45   Function *Caller;
  46   const DataLayout *TD;
  47   const TargetLibraryInfo *TLI;
  48   const LibCallSimplifier *LCS;
  49   LLVMContext* Context;
  50 public:
  51   LibCallOptimization() { }
  52   virtual ~LibCallOptimization() {}
  53
  54   /// callOptimizer - This pure virtual method is implemented by base classes to
  55   /// do various optimizations.  If this returns null then no transformation was
  56   /// performed.  If it returns CI, then it transformed the call and CI is to be
  57   /// deleted.  If it returns something else, replace CI with the new value and
  58   /// delete CI.
  59   virtual Value *callOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B)
  60     =0;
  61
  62   /// ignoreCallingConv - Returns false if this transformation could possibly
  63   /// change the calling convention.
  64   virtual bool ignoreCallingConv() { return false; }
  65
  66   Value *optimizeCall(CallInst *CI, const DataLayout *TD,
  67                       const TargetLibraryInfo *TLI,
  68                       const LibCallSimplifier *LCS, IRBuilder<> &B) {
  69     Caller = CI->getParent()->getParent();
  70     this->TD = TD;
  71     this->TLI = TLI;
  72     this->LCS = LCS;
  73     if (CI->getCalledFunction())
  74       Context = &CI->getCalledFunction()->getContext();
  75
  76     // We never change the calling convention.
  77     if (!ignoreCallingConv() && CI->getCallingConv() != llvm::CallingConv::C)
  78       return NULL;
  79
  80     return callOptimizer(CI->getCalledFunction(), CI, B);
  81   }
  82 };
  83
  84 //===----------------------------------------------------------------------===//
  85 // Helper Functions
  86 //===----------------------------------------------------------------------===//
  87
  88 /// isOnlyUsedInZeroEqualityComparison - Return true if it only matters that the
  89 /// value is equal or not-equal to zero.
  90 static bool isOnlyUsedInZeroEqualityComparison(Value *V) {
  91   for (Value::use_iterator UI = V->use_begin(), E = V->use_end();
  92        UI != E; ++UI) {
  93     if (ICmpInst *IC = dyn_cast<ICmpInst>(*UI))
  94       if (IC->isEquality())
  95         if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(IC->getOperand(1)))
  96           if (C->isNullValue())
  97             continue;
  98     // Unknown instruction.
  99     return false;
 100   }
 101   return true;
 102 }
 103
 104 /// isOnlyUsedInEqualityComparison - Return true if it is only used in equality
 105 /// comparisons with With.
 106 static bool isOnlyUsedInEqualityComparison(Value *V, Value *With) {
 107   for (Value::use_iterator UI = V->use_begin(), E = V->use_end();
 108        UI != E; ++UI) {
 109     if (ICmpInst *IC = dyn_cast<ICmpInst>(*UI))
 110       if (IC->isEquality() && IC->getOperand(1) == With)
 111         continue;
 112     // Unknown instruction.
 113     return false;
 114   }
 115   return true;
 116 }
 117
 118 static bool callHasFloatingPointArgument(const CallInst *CI) {
 119   for (CallInst::const_op_iterator it = CI->op_begin(), e = CI->op_end();
 120        it != e; ++it) {
 121     if ((*it)->getType()->isFloatingPointTy())
 122       return true;
 123   }
 124   return false;
 125 }
 126
 127 /// \brief Check whether the overloaded unary floating point function
 128 /// corresponing to \a Ty is available.
 129 static bool hasUnaryFloatFn(const TargetLibraryInfo *TLI, Type *Ty,
 130                             LibFunc::Func DoubleFn, LibFunc::Func FloatFn,
 131                             LibFunc::Func LongDoubleFn) {
 132   switch (Ty->getTypeID()) {
 133   case Type::FloatTyID:
 134     return TLI->has(FloatFn);
 135   case Type::DoubleTyID:
 136     return TLI->has(DoubleFn);
 137   default:
 138     return TLI->has(LongDoubleFn);
 139   }
 140 }
 141
 142 //===----------------------------------------------------------------------===//
 143 // Fortified Library Call Optimizations
 144 //===----------------------------------------------------------------------===//
 145
 146 struct FortifiedLibCallOptimization : public LibCallOptimization {
 147 protected:
 148   virtual bool isFoldable(unsigned SizeCIOp, unsigned SizeArgOp,
 149                           bool isString) const = 0;
 150 };
 151
 152 struct InstFortifiedLibCallOptimization : public FortifiedLibCallOptimization {
 153   CallInst *CI;
 154
 155   bool isFoldable(unsigned SizeCIOp, unsigned SizeArgOp, bool isString) const {
 156     if (CI->getArgOperand(SizeCIOp) == CI->getArgOperand(SizeArgOp))
 157       return true;
 158     if (ConstantInt *SizeCI =
 159                            dyn_cast<ConstantInt>(CI->getArgOperand(SizeCIOp))) {
 160       if (SizeCI->isAllOnesValue())
 161         return true;
 162       if (isString) {
 163         uint64_t Len = GetStringLength(CI->getArgOperand(SizeArgOp));
 164         // If the length is 0 we don't know how long it is and so we can't
 165         // remove the check.
 166         if (Len == 0) return false;
 167         return SizeCI->getZExtValue() >= Len;
 168       }
 169       if (ConstantInt *Arg = dyn_cast<ConstantInt>(
 170                                                   CI->getArgOperand(SizeArgOp)))
 171         return SizeCI->getZExtValue() >= Arg->getZExtValue();
 172     }
 173     return false;
 174   }
 175 };
 176
 177 struct MemCpyChkOpt : public InstFortifiedLibCallOptimization {
 178   virtual Value *callOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 179     this->CI = CI;
 180     FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
 181     LLVMContext &Context = CI->getParent()->getContext();
 182
 183     // Check if this has the right signature.
 184     if (FT->getNumParams() != 4 || FT->getReturnType() != FT->getParamType(0) ||
 185         !FT->getParamType(0)->isPointerTy() ||
 186         !FT->getParamType(1)->isPointerTy() ||
 187         FT->getParamType(2) != TD->getIntPtrType(Context) ||
 188         FT->getParamType(3) != TD->getIntPtrType(Context))
 189       return 0;
 190
 191     if (isFoldable(3, 2, false)) {
 192       B.CreateMemCpy(CI->getArgOperand(0), CI->getArgOperand(1),
 193                      CI->getArgOperand(2), 1);
 194       return CI->getArgOperand(0);
 195     }
 196     return 0;
 197   }
 198 };
 199
 200 struct MemMoveChkOpt : public InstFortifiedLibCallOptimization {
 201   virtual Value *callOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 202     this->CI = CI;
 203     FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
 204     LLVMContext &Context = CI->getParent()->getContext();
 205
 206     // Check if this has the right signature.
 207     if (FT->getNumParams() != 4 || FT->getReturnType() != FT->getParamType(0) ||
 208         !FT->getParamType(0)->isPointerTy() ||
 209         !FT->getParamType(1)->isPointerTy() ||
 210         FT->getParamType(2) != TD->getIntPtrType(Context) ||
 211         FT->getParamType(3) != TD->getIntPtrType(Context))
 212       return 0;
 213
 214     if (isFoldable(3, 2, false)) {
 215       B.CreateMemMove(CI->getArgOperand(0), CI->getArgOperand(1),
 216                       CI->getArgOperand(2), 1);
 217       return CI->getArgOperand(0);
 218     }
 219     return 0;
 220   }
 221 };
 222
 223 struct MemSetChkOpt : public InstFortifiedLibCallOptimization {
 224   virtual Value *callOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 225     this->CI = CI;
 226     FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
 227     LLVMContext &Context = CI->getParent()->getContext();
 228
 229     // Check if this has the right signature.
 230     if (FT->getNumParams() != 4 || FT->getReturnType() != FT->getParamType(0) ||
 231         !FT->getParamType(0)->isPointerTy() ||
 232         !FT->getParamType(1)->isIntegerTy() ||
 233         FT->getParamType(2) != TD->getIntPtrType(Context) ||
 234         FT->getParamType(3) != TD->getIntPtrType(Context))
 235       return 0;
 236
 237     if (isFoldable(3, 2, false)) {
 238       Value *Val = B.CreateIntCast(CI->getArgOperand(1), B.getInt8Ty(),
 239                                    false);
 240       B.CreateMemSet(CI->getArgOperand(0), Val, CI->getArgOperand(2), 1);
 241       return CI->getArgOperand(0);
 242     }
 243     return 0;
 244   }
 245 };
 246
 247 struct StrCpyChkOpt : public InstFortifiedLibCallOptimization {
 248   virtual Value *callOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 249     this->CI = CI;
 250     StringRef Name = Callee->getName();
 251     FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
 252     LLVMContext &Context = CI->getParent()->getContext();
 253
 254     // Check if this has the right signature.
 255     if (FT->getNumParams() != 3 ||
 256         FT->getReturnType() != FT->getParamType(0) ||
 257         FT->getParamType(0) != FT->getParamType(1) ||
 258         FT->getParamType(0) != Type::getInt8PtrTy(Context) ||
 259         FT->getParamType(2) != TD->getIntPtrType(Context))
 260       return 0;
 261
 262     Value *Dst = CI->getArgOperand(0), *Src = CI->getArgOperand(1);
 263     if (Dst == Src)      // __strcpy_chk(x,x)  -> x
 264       return Src;
 265
 266     // If a) we don't have any length information, or b) we know this will
 267     // fit then just lower to a plain strcpy. Otherwise we'll keep our
 268     // strcpy_chk call which may fail at runtime if the size is too long.
 269     // TODO: It might be nice to get a maximum length out of the possible
 270     // string lengths for varying.
 271     if (isFoldable(2, 1, true)) {
 272       Value *Ret = EmitStrCpy(Dst, Src, B, TD, TLI, Name.substr(2, 6));
 273       return Ret;
 274     } else {
 275       // Maybe we can stil fold __strcpy_chk to __memcpy_chk.
 276       uint64_t Len = GetStringLength(Src);
 277       if (Len == 0) return 0;
 278
 279       // This optimization require DataLayout.
 280       if (!TD) return 0;
 281
 282       Value *Ret =
 283         EmitMemCpyChk(Dst, Src,
 284                       ConstantInt::get(TD->getIntPtrType(Context), Len),
 285                       CI->getArgOperand(2), B, TD, TLI);
 286       return Ret;
 287     }
 288     return 0;
 289   }
 290 };
 291
 292 struct StpCpyChkOpt : public InstFortifiedLibCallOptimization {
 293   virtual Value *callOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 294     this->CI = CI;
 295     StringRef Name = Callee->getName();
 296     FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
 297     LLVMContext &Context = CI->getParent()->getContext();
 298
 299     // Check if this has the right signature.
 300     if (FT->getNumParams() != 3 ||
 301         FT->getReturnType() != FT->getParamType(0) ||
 302         FT->getParamType(0) != FT->getParamType(1) ||
 303         FT->getParamType(0) != Type::getInt8PtrTy(Context) ||
 304         FT->getParamType(2) != TD->getIntPtrType(FT->getParamType(0)))
 305       return 0;
 306
 307     Value *Dst = CI->getArgOperand(0), *Src = CI->getArgOperand(1);
 308     if (Dst == Src) {  // stpcpy(x,x)  -> x+strlen(x)
 309       Value *StrLen = EmitStrLen(Src, B, TD, TLI);
 310       return StrLen ? B.CreateInBoundsGEP(Dst, StrLen) : 0;
 311     }
 312
 313     // If a) we don't have any length information, or b) we know this will
 314     // fit then just lower to a plain stpcpy. Otherwise we'll keep our
 315     // stpcpy_chk call which may fail at runtime if the size is too long.
 316     // TODO: It might be nice to get a maximum length out of the possible
 317     // string lengths for varying.
 318     if (isFoldable(2, 1, true)) {
 319       Value *Ret = EmitStrCpy(Dst, Src, B, TD, TLI, Name.substr(2, 6));
 320       return Ret;
 321     } else {
 322       // Maybe we can stil fold __stpcpy_chk to __memcpy_chk.
 323       uint64_t Len = GetStringLength(Src);
 324       if (Len == 0) return 0;
 325
 326       // This optimization require DataLayout.
 327       if (!TD) return 0;
 328
 329       Type *PT = FT->getParamType(0);
 330       Value *LenV = ConstantInt::get(TD->getIntPtrType(PT), Len);
 331       Value *DstEnd = B.CreateGEP(Dst,
 332                                   ConstantInt::get(TD->getIntPtrType(PT),
 333                                                    Len - 1));
 334       if (!EmitMemCpyChk(Dst, Src, LenV, CI->getArgOperand(2), B, TD, TLI))
 335         return 0;
 336       return DstEnd;
 337     }
 338     return 0;
 339   }
 340 };
 341
 342 struct StrNCpyChkOpt : public InstFortifiedLibCallOptimization {
 343   virtual Value *callOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 344     this->CI = CI;
 345     StringRef Name = Callee->getName();
 346     FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
 347     LLVMContext &Context = CI->getParent()->getContext();
 348
 349     // Check if this has the right signature.
 350     if (FT->getNumParams() != 4 || FT->getReturnType() != FT->getParamType(0) ||
 351         FT->getParamType(0) != FT->getParamType(1) ||
 352         FT->getParamType(0) != Type::getInt8PtrTy(Context) ||
 353         !FT->getParamType(2)->isIntegerTy() ||
 354         FT->getParamType(3) != TD->getIntPtrType(Context))
 355       return 0;
 356
 357     if (isFoldable(3, 2, false)) {
 358       Value *Ret = EmitStrNCpy(CI->getArgOperand(0), CI->getArgOperand(1),
 359                                CI->getArgOperand(2), B, TD, TLI,
 360                                Name.substr(2, 7));
 361       return Ret;
 362     }
 363     return 0;
 364   }
 365 };
 366
 367 //===----------------------------------------------------------------------===//
 368 // String and Memory Library Call Optimizations
 369 //===----------------------------------------------------------------------===//
 370
 371 struct StrCatOpt : public LibCallOptimization {
 372   virtual Value *callOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 373     // Verify the "strcat" function prototype.
 374     FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
 375     if (FT->getNumParams() != 2 ||
 376         FT->getReturnType() != B.getInt8PtrTy() ||
 377         FT->getParamType(0) != FT->getReturnType() ||
 378         FT->getParamType(1) != FT->getReturnType())
 379       return 0;
 380
 381     // Extract some information from the instruction
 382     Value *Dst = CI->getArgOperand(0);
 383     Value *Src = CI->getArgOperand(1);
 384
 385     // See if we can get the length of the input string.
 386     uint64_t Len = GetStringLength(Src);
 387     if (Len == 0) return 0;
 388     --Len;  // Unbias length.
 389
 390     // Handle the simple, do-nothing case: strcat(x, "") -> x
 391     if (Len == 0)
 392       return Dst;
 393
 394     // These optimizations require DataLayout.
 395     if (!TD) return 0;
 396
 397     return emitStrLenMemCpy(Src, Dst, Len, B);
 398   }
 399
 400   Value *emitStrLenMemCpy(Value *Src, Value *Dst, uint64_t Len,
 401                           IRBuilder<> &B) {
 402     // We need to find the end of the destination string.  That's where the
 403     // memory is to be moved to. We just generate a call to strlen.
 404     Value *DstLen = EmitStrLen(Dst, B, TD, TLI);
 405     if (!DstLen)
 406       return 0;
 407
 408     // Now that we have the destination's length, we must index into the
 409     // destination's pointer to get the actual memcpy destination (end of
 410     // the string .. we're concatenating).
 411     Value *CpyDst = B.CreateGEP(Dst, DstLen, "endptr");
 412
 413     // We have enough information to now generate the memcpy call to do the
 414     // concatenation for us.  Make a memcpy to copy the nul byte with align = 1.
 415     B.CreateMemCpy(CpyDst, Src,
 416                    ConstantInt::get(TD->getIntPtrType(*Context), Len + 1), 1);
 417     return Dst;
 418   }
 419 };
 420
 421 struct StrNCatOpt : public StrCatOpt {
 422   virtual Value *callOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 423     // Verify the "strncat" function prototype.
 424     FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
 425     if (FT->getNumParams() != 3 ||
 426         FT->getReturnType() != B.getInt8PtrTy() ||
 427         FT->getParamType(0) != FT->getReturnType() ||
 428         FT->getParamType(1) != FT->getReturnType() ||
 429         !FT->getParamType(2)->isIntegerTy())
 430       return 0;
 431
 432     // Extract some information from the instruction
 433     Value *Dst = CI->getArgOperand(0);
 434     Value *Src = CI->getArgOperand(1);
 435     uint64_t Len;
 436
 437     // We don't do anything if length is not constant
 438     if (ConstantInt *LengthArg = dyn_cast<ConstantInt>(CI->getArgOperand(2)))
 439       Len = LengthArg->getZExtValue();
 440     else
 441       return 0;
 442
 443     // See if we can get the length of the input string.
 444     uint64_t SrcLen = GetStringLength(Src);
 445     if (SrcLen == 0) return 0;
 446     --SrcLen;  // Unbias length.
 447
 448     // Handle the simple, do-nothing cases:
 449     // strncat(x, "", c) -> x
 450     // strncat(x,  c, 0) -> x
 451     if (SrcLen == 0 || Len == 0) return Dst;
 452
 453     // These optimizations require DataLayout.
 454     if (!TD) return 0;
 455
 456     // We don't optimize this case
 457     if (Len < SrcLen) return 0;
 458
 459     // strncat(x, s, c) -> strcat(x, s)
 460     // s is constant so the strcat can be optimized further
 461     return emitStrLenMemCpy(Src, Dst, SrcLen, B);
 462   }
 463 };
 464
 465 struct StrChrOpt : public LibCallOptimization {
 466   virtual Value *callOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 467     // Verify the "strchr" function prototype.
 468     FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
 469     if (FT->getNumParams() != 2 ||
 470         FT->getReturnType() != B.getInt8PtrTy() ||
 471         FT->getParamType(0) != FT->getReturnType() ||
 472         !FT->getParamType(1)->isIntegerTy(32))
 473       return 0;
 474
 475     Value *SrcStr = CI->getArgOperand(0);
 476
 477     // If the second operand is non-constant, see if we can compute the length
 478     // of the input string and turn this into memchr.
 479     ConstantInt *CharC = dyn_cast<ConstantInt>(CI->getArgOperand(1));
 480     if (CharC == 0) {
 481       // These optimizations require DataLayout.
 482       if (!TD) return 0;
 483
 484       uint64_t Len = GetStringLength(SrcStr);
 485       if (Len == 0 || !FT->getParamType(1)->isIntegerTy(32))// memchr needs i32.
 486         return 0;
 487
 488       return EmitMemChr(SrcStr, CI->getArgOperand(1), // include nul.
 489                         ConstantInt::get(TD->getIntPtrType(*Context), Len),
 490                         B, TD, TLI);
 491     }
 492
 493     // Otherwise, the character is a constant, see if the first argument is
 494     // a string literal.  If so, we can constant fold.
 495     StringRef Str;
 496     if (!getConstantStringInfo(SrcStr, Str))
 497       return 0;
 498
 499     // Compute the offset, make sure to handle the case when we're searching for
 500     // zero (a weird way to spell strlen).
 501     size_t I = (0xFF & CharC->getSExtValue()) == 0 ?
 502         Str.size() : Str.find(CharC->getSExtValue());
 503     if (I == StringRef::npos) // Didn't find the char.  strchr returns null.
 504       return Constant::getNullValue(CI->getType());
 505
 506     // strchr(s+n,c)  -> gep(s+n+i,c)
 507     return B.CreateGEP(SrcStr, B.getInt64(I), "strchr");
 508   }
 509 };
 510
 511 struct StrRChrOpt : public LibCallOptimization {
 512   virtual Value *callOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 513     // Verify the "strrchr" function prototype.
 514     FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
 515     if (FT->getNumParams() != 2 ||
 516         FT->getReturnType() != B.getInt8PtrTy() ||
 517         FT->getParamType(0) != FT->getReturnType() ||
 518         !FT->getParamType(1)->isIntegerTy(32))
 519       return 0;
 520
 521     Value *SrcStr = CI->getArgOperand(0);
 522     ConstantInt *CharC = dyn_cast<ConstantInt>(CI->getArgOperand(1));
 523
 524     // Cannot fold anything if we're not looking for a constant.
 525     if (!CharC)
 526       return 0;
 527
 528     StringRef Str;
 529     if (!getConstantStringInfo(SrcStr, Str)) {
 530       // strrchr(s, 0) -> strchr(s, 0)
 531       if (TD && CharC->isZero())
 532         return EmitStrChr(SrcStr, '\0', B, TD, TLI);
 533       return 0;
 534     }
 535
 536     // Compute the offset.
 537     size_t I = (0xFF & CharC->getSExtValue()) == 0 ?
 538         Str.size() : Str.rfind(CharC->getSExtValue());
 539     if (I == StringRef::npos) // Didn't find the char. Return null.
 540       return Constant::getNullValue(CI->getType());
 541
 542     // strrchr(s+n,c) -> gep(s+n+i,c)
 543     return B.CreateGEP(SrcStr, B.getInt64(I), "strrchr");
 544   }
 545 };
 546
 547 struct StrCmpOpt : public LibCallOptimization {
 548   virtual Value *callOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 549     // Verify the "strcmp" function prototype.
 550     FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
 551     if (FT->getNumParams() != 2 ||
 552         !FT->getReturnType()->isIntegerTy(32) ||
 553         FT->getParamType(0) != FT->getParamType(1) ||
 554         FT->getParamType(0) != B.getInt8PtrTy())
 555       return 0;
 556
 557     Value *Str1P = CI->getArgOperand(0), *Str2P = CI->getArgOperand(1);
 558     if (Str1P == Str2P)      // strcmp(x,x)  -> 0
 559       return ConstantInt::get(CI->getType(), 0);
 560
 561     StringRef Str1, Str2;
 562     bool HasStr1 = getConstantStringInfo(Str1P, Str1);
 563     bool HasStr2 = getConstantStringInfo(Str2P, Str2);
 564
 565     // strcmp(x, y)  -> cnst  (if both x and y are constant strings)
 566     if (HasStr1 && HasStr2)
 567       return ConstantInt::get(CI->getType(), Str1.compare(Str2));
 568
 569     if (HasStr1 && Str1.empty()) // strcmp("", x) -> -*x
 570       return B.CreateNeg(B.CreateZExt(B.CreateLoad(Str2P, "strcmpload"),
 571                                       CI->getType()));
 572
 573     if (HasStr2 && Str2.empty()) // strcmp(x,"") -> *x
 574       return B.CreateZExt(B.CreateLoad(Str1P, "strcmpload"), CI->getType());
 575
 576     // strcmp(P, "x") -> memcmp(P, "x", 2)
 577     uint64_t Len1 = GetStringLength(Str1P);
 578     uint64_t Len2 = GetStringLength(Str2P);
 579     if (Len1 && Len2) {
 580       // These optimizations require DataLayout.
 581       if (!TD) return 0;
 582
 583       return EmitMemCmp(Str1P, Str2P,
 584                         ConstantInt::get(TD->getIntPtrType(*Context),
 585                         std::min(Len1, Len2)), B, TD, TLI);
 586     }
 587
 588     return 0;
 589   }
 590 };
 591
 592 struct StrNCmpOpt : public LibCallOptimization {
 593   virtual Value *callOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 594     // Verify the "strncmp" function prototype.
 595     FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
 596     if (FT->getNumParams() != 3 ||
 597         !FT->getReturnType()->isIntegerTy(32) ||
 598         FT->getParamType(0) != FT->getParamType(1) ||
 599         FT->getParamType(0) != B.getInt8PtrTy() ||
 600         !FT->getParamType(2)->isIntegerTy())
 601       return 0;
 602
 603     Value *Str1P = CI->getArgOperand(0), *Str2P = CI->getArgOperand(1);
 604     if (Str1P == Str2P)      // strncmp(x,x,n)  -> 0
 605       return ConstantInt::get(CI->getType(), 0);
 606
 607     // Get the length argument if it is constant.
 608     uint64_t Length;
 609     if (ConstantInt *LengthArg = dyn_cast<ConstantInt>(CI->getArgOperand(2)))
 610       Length = LengthArg->getZExtValue();
 611     else
 612       return 0;
 613
 614     if (Length == 0) // strncmp(x,y,0)   -> 0
 615       return ConstantInt::get(CI->getType(), 0);
 616
 617     if (TD && Length == 1) // strncmp(x,y,1) -> memcmp(x,y,1)
 618       return EmitMemCmp(Str1P, Str2P, CI->getArgOperand(2), B, TD, TLI);
 619
 620     StringRef Str1, Str2;
 621     bool HasStr1 = getConstantStringInfo(Str1P, Str1);
 622     bool HasStr2 = getConstantStringInfo(Str2P, Str2);
 623
 624     // strncmp(x, y)  -> cnst  (if both x and y are constant strings)
 625     if (HasStr1 && HasStr2) {
 626       StringRef SubStr1 = Str1.substr(0, Length);
 627       StringRef SubStr2 = Str2.substr(0, Length);
 628       return ConstantInt::get(CI->getType(), SubStr1.compare(SubStr2));
 629     }
 630
 631     if (HasStr1 && Str1.empty())  // strncmp("", x, n) -> -*x
 632       return B.CreateNeg(B.CreateZExt(B.CreateLoad(Str2P, "strcmpload"),
 633                                       CI->getType()));
 634
 635     if (HasStr2 && Str2.empty())  // strncmp(x, "", n) -> *x
 636       return B.CreateZExt(B.CreateLoad(Str1P, "strcmpload"), CI->getType());
 637
 638     return 0;
 639   }
 640 };
 641
 642 struct StrCpyOpt : public LibCallOptimization {
 643   virtual Value *callOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 644     // Verify the "strcpy" function prototype.
 645     FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
 646     if (FT->getNumParams() != 2 ||
 647         FT->getReturnType() != FT->getParamType(0) ||
 648         FT->getParamType(0) != FT->getParamType(1) ||
 649         FT->getParamType(0) != B.getInt8PtrTy())
 650       return 0;
 651
 652     Value *Dst = CI->getArgOperand(0), *Src = CI->getArgOperand(1);
 653     if (Dst == Src)      // strcpy(x,x)  -> x
 654       return Src;
 655
 656     // These optimizations require DataLayout.
 657     if (!TD) return 0;
 658
 659     // See if we can get the length of the input string.
 660     uint64_t Len = GetStringLength(Src);
 661     if (Len == 0) return 0;
 662
 663     // We have enough information to now generate the memcpy call to do the
 664     // copy for us.  Make a memcpy to copy the nul byte with align = 1.
 665     B.CreateMemCpy(Dst, Src,
 666                    ConstantInt::get(TD->getIntPtrType(*Context), Len), 1);
 667     return Dst;
 668   }
 669 };
 670
 671 struct StpCpyOpt: public LibCallOptimization {
 672   virtual Value *callOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 673     // Verify the "stpcpy" function prototype.
 674     FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
 675     if (FT->getNumParams() != 2 ||
 676         FT->getReturnType() != FT->getParamType(0) ||
 677         FT->getParamType(0) != FT->getParamType(1) ||
 678         FT->getParamType(0) != B.getInt8PtrTy())
 679       return 0;
 680
 681     // These optimizations require DataLayout.
 682     if (!TD) return 0;
 683
 684     Value *Dst = CI->getArgOperand(0), *Src = CI->getArgOperand(1);
 685     if (Dst == Src) {  // stpcpy(x,x)  -> x+strlen(x)
 686       Value *StrLen = EmitStrLen(Src, B, TD, TLI);
 687       return StrLen ? B.CreateInBoundsGEP(Dst, StrLen) : 0;
 688     }
 689
 690     // See if we can get the length of the input string.
 691     uint64_t Len = GetStringLength(Src);
 692     if (Len == 0) return 0;
 693
 694     Type *PT = FT->getParamType(0);
 695     Value *LenV = ConstantInt::get(TD->getIntPtrType(PT), Len);
 696     Value *DstEnd = B.CreateGEP(Dst,
 697                                 ConstantInt::get(TD->getIntPtrType(PT),
 698                                                  Len - 1));
 699
 700     // We have enough information to now generate the memcpy call to do the
 701     // copy for us.  Make a memcpy to copy the nul byte with align = 1.
 702     B.CreateMemCpy(Dst, Src, LenV, 1);
 703     return DstEnd;
 704   }
 705 };
 706
 707 struct StrNCpyOpt : public LibCallOptimization {
 708   virtual Value *callOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 709     FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
 710     if (FT->getNumParams() != 3 || FT->getReturnType() != FT->getParamType(0) ||
 711         FT->getParamType(0) != FT->getParamType(1) ||
 712         FT->getParamType(0) != B.getInt8PtrTy() ||
 713         !FT->getParamType(2)->isIntegerTy())
 714       return 0;
 715
 716     Value *Dst = CI->getArgOperand(0);
 717     Value *Src = CI->getArgOperand(1);
 718     Value *LenOp = CI->getArgOperand(2);
 719
 720     // See if we can get the length of the input string.
 721     uint64_t SrcLen = GetStringLength(Src);
 722     if (SrcLen == 0) return 0;
 723     --SrcLen;
 724
 725     if (SrcLen == 0) {
 726       // strncpy(x, "", y) -> memset(x, '\0', y, 1)
 727       B.CreateMemSet(Dst, B.getInt8('\0'), LenOp, 1);
 728       return Dst;
 729     }
 730
 731     uint64_t Len;
 732     if (ConstantInt *LengthArg = dyn_cast<ConstantInt>(LenOp))
 733       Len = LengthArg->getZExtValue();
 734     else
 735       return 0;
 736
 737     if (Len == 0) return Dst; // strncpy(x, y, 0) -> x
 738
 739     // These optimizations require DataLayout.
 740     if (!TD) return 0;
 741
 742     // Let strncpy handle the zero padding
 743     if (Len > SrcLen+1) return 0;
 744
 745     Type *PT = FT->getParamType(0);
 746     // strncpy(x, s, c) -> memcpy(x, s, c, 1) [s and c are constant]
 747     B.CreateMemCpy(Dst, Src,
 748                    ConstantInt::get(TD->getIntPtrType(PT), Len), 1);
 749
 750     return Dst;
 751   }
 752 };
 753
 754 struct StrLenOpt : public LibCallOptimization {
 755   virtual bool ignoreCallingConv() { return true; }
 756   virtual Value *callOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 757     FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
 758     if (FT->getNumParams() != 1 ||
 759         FT->getParamType(0) != B.getInt8PtrTy() ||
 760         !FT->getReturnType()->isIntegerTy())
 761       return 0;
 762
 763     Value *Src = CI->getArgOperand(0);
 764
 765     // Constant folding: strlen("xyz") -> 3
 766     if (uint64_t Len = GetStringLength(Src))
 767       return ConstantInt::get(CI->getType(), Len-1);
 768
 769     // strlen(x) != 0 --> *x != 0
 770     // strlen(x) == 0 --> *x == 0
 771     if (isOnlyUsedInZeroEqualityComparison(CI))
 772       return B.CreateZExt(B.CreateLoad(Src, "strlenfirst"), CI->getType());
 773     return 0;
 774   }
 775 };
 776
 777 struct StrPBrkOpt : public LibCallOptimization {
 778   virtual Value *callOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 779     FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
 780     if (FT->getNumParams() != 2 ||
 781         FT->getParamType(0) != B.getInt8PtrTy() ||
 782         FT->getParamType(1) != FT->getParamType(0) ||
 783         FT->getReturnType() != FT->getParamType(0))
 784       return 0;
 785
 786     StringRef S1, S2;
 787     bool HasS1 = getConstantStringInfo(CI->getArgOperand(0), S1);
 788     bool HasS2 = getConstantStringInfo(CI->getArgOperand(1), S2);
 789
 790     // strpbrk(s, "") -> NULL
 791     // strpbrk("", s) -> NULL
 792     if ((HasS1 && S1.empty()) || (HasS2 && S2.empty()))
 793       return Constant::getNullValue(CI->getType());
 794
 795     // Constant folding.
 796     if (HasS1 && HasS2) {
 797       size_t I = S1.find_first_of(S2);
 798       if (I == StringRef::npos) // No match.
 799         return Constant::getNullValue(CI->getType());
 800
 801       return B.CreateGEP(CI->getArgOperand(0), B.getInt64(I), "strpbrk");
 802     }
 803
 804     // strpbrk(s, "a") -> strchr(s, 'a')
 805     if (TD && HasS2 && S2.size() == 1)
 806       return EmitStrChr(CI->getArgOperand(0), S2[0], B, TD, TLI);
 807
 808     return 0;
 809   }
 810 };
 811
 812 struct StrToOpt : public LibCallOptimization {
 813   virtual Value *callOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 814     FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
 815     if ((FT->getNumParams() != 2 && FT->getNumParams() != 3) ||
 816         !FT->getParamType(0)->isPointerTy() ||
 817         !FT->getParamType(1)->isPointerTy())
 818       return 0;
 819
 820     Value *EndPtr = CI->getArgOperand(1);
 821     if (isa<ConstantPointerNull>(EndPtr)) {
 822       // With a null EndPtr, this function won't capture the main argument.
 823       // It would be readonly too, except that it still may write to errno.
 824       CI->addAttribute(1, Attribute::NoCapture);
 825     }
 826
 827     return 0;
 828   }
 829 };
 830
 831 struct StrSpnOpt : public LibCallOptimization {
 832   virtual Value *callOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 833     FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
 834     if (FT->getNumParams() != 2 ||
 835         FT->getParamType(0) != B.getInt8PtrTy() ||
 836         FT->getParamType(1) != FT->getParamType(0) ||
 837         !FT->getReturnType()->isIntegerTy())
 838       return 0;
 839
 840     StringRef S1, S2;
 841     bool HasS1 = getConstantStringInfo(CI->getArgOperand(0), S1);
 842     bool HasS2 = getConstantStringInfo(CI->getArgOperand(1), S2);
 843
 844     // strspn(s, "") -> 0
 845     // strspn("", s) -> 0
 846     if ((HasS1 && S1.empty()) || (HasS2 && S2.empty()))
 847       return Constant::getNullValue(CI->getType());
 848
 849     // Constant folding.
 850     if (HasS1 && HasS2) {
 851       size_t Pos = S1.find_first_not_of(S2);
 852       if (Pos == StringRef::npos) Pos = S1.size();
 853       return ConstantInt::get(CI->getType(), Pos);
 854     }
 855
 856     return 0;
 857   }
 858 };
 859
 860 struct StrCSpnOpt : public LibCallOptimization {
 861   virtual Value *callOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 862     FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
 863     if (FT->getNumParams() != 2 ||
 864         FT->getParamType(0) != B.getInt8PtrTy() ||
 865         FT->getParamType(1) != FT->getParamType(0) ||
 866         !FT->getReturnType()->isIntegerTy())
 867       return 0;
 868
 869     StringRef S1, S2;
 870     bool HasS1 = getConstantStringInfo(CI->getArgOperand(0), S1);
 871     bool HasS2 = getConstantStringInfo(CI->getArgOperand(1), S2);
 872
 873     // strcspn("", s) -> 0
 874     if (HasS1 && S1.empty())
 875       return Constant::getNullValue(CI->getType());
 876
 877     // Constant folding.
 878     if (HasS1 && HasS2) {
 879       size_t Pos = S1.find_first_of(S2);
 880       if (Pos == StringRef::npos) Pos = S1.size();
 881       return ConstantInt::get(CI->getType(), Pos);
 882     }
 883
 884     // strcspn(s, "") -> strlen(s)
 885     if (TD && HasS2 && S2.empty())
 886       return EmitStrLen(CI->getArgOperand(0), B, TD, TLI);
 887
 888     return 0;
 889   }
 890 };
 891
 892 struct StrStrOpt : public LibCallOptimization {
 893   virtual Value *callOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 894     FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
 895     if (FT->getNumParams() != 2 ||
 896         !FT->getParamType(0)->isPointerTy() ||
 897         !FT->getParamType(1)->isPointerTy() ||
 898         !FT->getReturnType()->isPointerTy())
 899       return 0;
 900
 901     // fold strstr(x, x) -> x.
 902     if (CI->getArgOperand(0) == CI->getArgOperand(1))
 903       return B.CreateBitCast(CI->getArgOperand(0), CI->getType());
 904
 905     // fold strstr(a, b) == a -> strncmp(a, b, strlen(b)) == 0
 906     if (TD && isOnlyUsedInEqualityComparison(CI, CI->getArgOperand(0))) {
 907       Value *StrLen = EmitStrLen(CI->getArgOperand(1), B, TD, TLI);
 908       if (!StrLen)
 909         return 0;
 910       Value *StrNCmp = EmitStrNCmp(CI->getArgOperand(0), CI->getArgOperand(1),
 911                                    StrLen, B, TD, TLI);
 912       if (!StrNCmp)
 913         return 0;
 914       for (Value::use_iterator UI = CI->use_begin(), UE = CI->use_end();
 915            UI != UE; ) {
 916         ICmpInst *Old = cast<ICmpInst>(*UI++);
 917         Value *Cmp = B.CreateICmp(Old->getPredicate(), StrNCmp,
 918                                   ConstantInt::getNullValue(StrNCmp->getType()),
 919                                   "cmp");
 920         LCS->replaceAllUsesWith(Old, Cmp);
 921       }
 922       return CI;
 923     }
 924
 925     // See if either input string is a constant string.
 926     StringRef SearchStr, ToFindStr;
 927     bool HasStr1 = getConstantStringInfo(CI->getArgOperand(0), SearchStr);
 928     bool HasStr2 = getConstantStringInfo(CI->getArgOperand(1), ToFindStr);
 929
 930     // fold strstr(x, "") -> x.
 931     if (HasStr2 && ToFindStr.empty())
 932       return B.CreateBitCast(CI->getArgOperand(0), CI->getType());
 933
 934     // If both strings are known, constant fold it.
 935     if (HasStr1 && HasStr2) {
 936       size_t Offset = SearchStr.find(ToFindStr);
 937
 938       if (Offset == StringRef::npos) // strstr("foo", "bar") -> null
 939         return Constant::getNullValue(CI->getType());
 940
 941       // strstr("abcd", "bc") -> gep((char*)"abcd", 1)
 942       Value *Result = CastToCStr(CI->getArgOperand(0), B);
 943       Result = B.CreateConstInBoundsGEP1_64(Result, Offset, "strstr");
 944       return B.CreateBitCast(Result, CI->getType());
 945     }
 946
 947     // fold strstr(x, "y") -> strchr(x, 'y').
 948     if (HasStr2 && ToFindStr.size() == 1) {
 949       Value *StrChr= EmitStrChr(CI->getArgOperand(0), ToFindStr[0], B, TD, TLI);
 950       return StrChr ? B.CreateBitCast(StrChr, CI->getType()) : 0;
 951     }
 952     return 0;
 953   }
 954 };
 955
 956 struct MemCmpOpt : public LibCallOptimization {
 957   virtual Value *callOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 958     FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
 959     if (FT->getNumParams() != 3 || !FT->getParamType(0)->isPointerTy() ||
 960         !FT->getParamType(1)->isPointerTy() ||
 961         !FT->getReturnType()->isIntegerTy(32))
 962       return 0;
 963
 964     Value *LHS = CI->getArgOperand(0), *RHS = CI->getArgOperand(1);
 965
 966     if (LHS == RHS)  // memcmp(s,s,x) -> 0
 967       return Constant::getNullValue(CI->getType());
 968
 969     // Make sure we have a constant length.
 970     ConstantInt *LenC = dyn_cast<ConstantInt>(CI->getArgOperand(2));
 971     if (!LenC) return 0;
 972     uint64_t Len = LenC->getZExtValue();
 973
 974     if (Len == 0) // memcmp(s1,s2,0) -> 0
 975       return Constant::getNullValue(CI->getType());
 976
 977     // memcmp(S1,S2,1) -> *(unsigned char*)LHS - *(unsigned char*)RHS
 978     if (Len == 1) {
 979       Value *LHSV = B.CreateZExt(B.CreateLoad(CastToCStr(LHS, B), "lhsc"),
 980                                  CI->getType(), "lhsv");
 981       Value *RHSV = B.CreateZExt(B.CreateLoad(CastToCStr(RHS, B), "rhsc"),
 982                                  CI->getType(), "rhsv");
 983       return B.CreateSub(LHSV, RHSV, "chardiff");
 984     }
 985
 986     // Constant folding: memcmp(x, y, l) -> cnst (all arguments are constant)
 987     StringRef LHSStr, RHSStr;
 988     if (getConstantStringInfo(LHS, LHSStr) &&
 989         getConstantStringInfo(RHS, RHSStr)) {
 990       // Make sure we're not reading out-of-bounds memory.
 991       if (Len > LHSStr.size() || Len > RHSStr.size())
 992         return 0;
 993       // Fold the memcmp and normalize the result.  This way we get consistent
 994       // results across multiple platforms.
 995       uint64_t Ret = 0;
 996       int Cmp = memcmp(LHSStr.data(), RHSStr.data(), Len);
 997       if (Cmp < 0)
 998         Ret = -1;
 999       else if (Cmp > 0)
1000         Ret = 1;
1001       return ConstantInt::get(CI->getType(), Ret);
1002     }
1003
1004     return 0;
1005   }
1006 };
1007
1008 struct MemCpyOpt : public LibCallOptimization {
1009   virtual Value *callOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1010     // These optimizations require DataLayout.
1011     if (!TD) return 0;
1012
1013     FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1014     if (FT->getNumParams() != 3 || FT->getReturnType() != FT->getParamType(0) ||
1015         !FT->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1016         !FT->getParamType(1)->isPointerTy() ||
1017         FT->getParamType(2) != TD->getIntPtrType(*Context))
1018       return 0;
1019
1020     // memcpy(x, y, n) -> llvm.memcpy(x, y, n, 1)
1021     B.CreateMemCpy(CI->getArgOperand(0), CI->getArgOperand(1),
1022                    CI->getArgOperand(2), 1);
1023     return CI->getArgOperand(0);
1024   }
1025 };
1026
1027 struct MemMoveOpt : public LibCallOptimization {
1028   virtual Value *callOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1029     // These optimizations require DataLayout.
1030     if (!TD) return 0;
1031
1032     FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1033     if (FT->getNumParams() != 3 || FT->getReturnType() != FT->getParamType(0) ||
1034         !FT->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1035         !FT->getParamType(1)->isPointerTy() ||
1036         FT->getParamType(2) != TD->getIntPtrType(*Context))
1037       return 0;
1038
1039     // memmove(x, y, n) -> llvm.memmove(x, y, n, 1)
1040     B.CreateMemMove(CI->getArgOperand(0), CI->getArgOperand(1),
1041                     CI->getArgOperand(2), 1);
1042     return CI->getArgOperand(0);
1043   }
1044 };
1045
1046 struct MemSetOpt : public LibCallOptimization {
1047   virtual Value *callOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1048     // These optimizations require DataLayout.
1049     if (!TD) return 0;
1050
1051     FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1052     if (FT->getNumParams() != 3 || FT->getReturnType() != FT->getParamType(0) ||
1053         !FT->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1054         !FT->getParamType(1)->isIntegerTy() ||
1055         FT->getParamType(2) != TD->getIntPtrType(FT->getParamType(0)))
1056       return 0;
1057
1058     // memset(p, v, n) -> llvm.memset(p, v, n, 1)
1059     Value *Val = B.CreateIntCast(CI->getArgOperand(1), B.getInt8Ty(), false);
1060     B.CreateMemSet(CI->getArgOperand(0), Val, CI->getArgOperand(2), 1);
1061     return CI->getArgOperand(0);
1062   }
1063 };
1064
1065 //===----------------------------------------------------------------------===//
1066 // Math Library Optimizations
1067 //===----------------------------------------------------------------------===//
1068
1069 //===----------------------------------------------------------------------===//
1070 // Double -> Float Shrinking Optimizations for Unary Functions like 'floor'
1071
1072 struct UnaryDoubleFPOpt : public LibCallOptimization {
1073   bool CheckRetType;
1074   UnaryDoubleFPOpt(bool CheckReturnType): CheckRetType(CheckReturnType) {}
1075   virtual Value *callOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1076     FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1077     if (FT->getNumParams() != 1 || !FT->getReturnType()->isDoubleTy() ||
1078         !FT->getParamType(0)->isDoubleTy())
1079       return 0;
1080
1081     if (CheckRetType) {
1082       // Check if all the uses for function like 'sin' are converted to float.
1083       for (Value::use_iterator UseI = CI->use_begin(); UseI != CI->use_end();
1084           ++UseI) {
1085         FPTruncInst *Cast = dyn_cast<FPTruncInst>(*UseI);
1086         if (Cast == 0 || !Cast->getType()->isFloatTy())
1087           return 0;
1088       }
1089     }
1090
1091     // If this is something like 'floor((double)floatval)', convert to floorf.
1092     FPExtInst *Cast = dyn_cast<FPExtInst>(CI->getArgOperand(0));
1093     if (Cast == 0 || !Cast->getOperand(0)->getType()->isFloatTy())
1094       return 0;
1095
1096     // floor((double)floatval) -> (double)floorf(floatval)
1097     Value *V = Cast->getOperand(0);
1098     V = EmitUnaryFloatFnCall(V, Callee->getName(), B, Callee->getAttributes());
1099     return B.CreateFPExt(V, B.getDoubleTy());
1100   }
1101 };
1102
1103 // Double -> Float Shrinking Optimizations for Binary Functions like 'fmin/fmax'
1104 struct BinaryDoubleFPOpt : public LibCallOptimization {
1105   bool CheckRetType;
1106   BinaryDoubleFPOpt(bool CheckReturnType): CheckRetType(CheckReturnType) {}
1107   virtual Value *callOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1108     FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1109     // Just make sure this has 2 arguments of the same FP type, which match the
1110     // result type.
1111     if (FT->getNumParams() != 2 || FT->getReturnType() != FT->getParamType(0) ||
1112         FT->getParamType(0) != FT->getParamType(1) ||
1113         !FT->getParamType(0)->isFloatingPointTy())
1114       return 0;
1115
1116     if (CheckRetType) {
1117       // Check if all the uses for function like 'fmin/fmax' are converted to
1118       // float.
1119       for (Value::use_iterator UseI = CI->use_begin(); UseI != CI->use_end();
1120           ++UseI) {
1121         FPTruncInst *Cast = dyn_cast<FPTruncInst>(*UseI);
1122         if (Cast == 0 || !Cast->getType()->isFloatTy())
1123           return 0;
1124       }
1125     }
1126
1127     // If this is something like 'fmin((double)floatval1, (double)floatval2)',
1128     // we convert it to fminf.
1129     FPExtInst *Cast1 = dyn_cast<FPExtInst>(CI->getArgOperand(0));
1130     FPExtInst *Cast2 = dyn_cast<FPExtInst>(CI->getArgOperand(1));
1131     if (Cast1 == 0 || !Cast1->getOperand(0)->getType()->isFloatTy() ||
1132         Cast2 == 0 || !Cast2->getOperand(0)->getType()->isFloatTy())
1133       return 0;
1134
1135     // fmin((double)floatval1, (double)floatval2)
1136     //                      -> (double)fmin(floatval1, floatval2)
1137     Value *V = NULL;
1138     Value *V1 = Cast1->getOperand(0);
1139     Value *V2 = Cast2->getOperand(0);
1140     V = EmitBinaryFloatFnCall(V1, V2, Callee->getName(), B,
1141                               Callee->getAttributes());
1142     return B.CreateFPExt(V, B.getDoubleTy());
1143   }
1144 };
1145
1146 struct UnsafeFPLibCallOptimization : public LibCallOptimization {
1147   bool UnsafeFPShrink;
1148   UnsafeFPLibCallOptimization(bool UnsafeFPShrink) {
1149     this->UnsafeFPShrink = UnsafeFPShrink;
1150   }
1151 };
1152
1153 struct CosOpt : public UnsafeFPLibCallOptimization {
1154   CosOpt(bool UnsafeFPShrink) : UnsafeFPLibCallOptimization(UnsafeFPShrink) {}
1155   virtual Value *callOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1156     Value *Ret = NULL;
1157     if (UnsafeFPShrink && Callee->getName() == "cos" &&
1158         TLI->has(LibFunc::cosf)) {
1159       UnaryDoubleFPOpt UnsafeUnaryDoubleFP(true);
1160       Ret = UnsafeUnaryDoubleFP.callOptimizer(Callee, CI, B);
1161     }
1162
1163     FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1164     // Just make sure this has 1 argument of FP type, which matches the
1165     // result type.
1166     if (FT->getNumParams() != 1 || FT->getReturnType() != FT->getParamType(0) ||
1167         !FT->getParamType(0)->isFloatingPointTy())
1168       return Ret;
1169
1170     // cos(-x) -> cos(x)
1171     Value *Op1 = CI->getArgOperand(0);
1172     if (BinaryOperator::isFNeg(Op1)) {
1173       BinaryOperator *BinExpr = cast<BinaryOperator>(Op1);
1174       return B.CreateCall(Callee, BinExpr->getOperand(1), "cos");
1175     }
1176     return Ret;
1177   }
1178 };
1179
1180 struct PowOpt : public UnsafeFPLibCallOptimization {
1181   PowOpt(bool UnsafeFPShrink) : UnsafeFPLibCallOptimization(UnsafeFPShrink) {}
1182   virtual Value *callOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1183     Value *Ret = NULL;
1184     if (UnsafeFPShrink && Callee->getName() == "pow" &&
1185         TLI->has(LibFunc::powf)) {
1186       UnaryDoubleFPOpt UnsafeUnaryDoubleFP(true);
1187       Ret = UnsafeUnaryDoubleFP.callOptimizer(Callee, CI, B);
1188     }
1189
1190     FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1191     // Just make sure this has 2 arguments of the same FP type, which match the
1192     // result type.
1193     if (FT->getNumParams() != 2 || FT->getReturnType() != FT->getParamType(0) ||
1194         FT->getParamType(0) != FT->getParamType(1) ||
1195         !FT->getParamType(0)->isFloatingPointTy())
1196       return Ret;
1197
1198     Value *Op1 = CI->getArgOperand(0), *Op2 = CI->getArgOperand(1);
1199     if (ConstantFP *Op1C = dyn_cast<ConstantFP>(Op1)) {
1200       // pow(1.0, x) -> 1.0
1201       if (Op1C->isExactlyValue(1.0))
1202         return Op1C;
1203       // pow(2.0, x) -> exp2(x)
1204       if (Op1C->isExactlyValue(2.0) &&
1205           hasUnaryFloatFn(TLI, Op1->getType(), LibFunc::exp2, LibFunc::exp2f,
1206                           LibFunc::exp2l))
1207         return EmitUnaryFloatFnCall(Op2, "exp2", B, Callee->getAttributes());
1208       // pow(10.0, x) -> exp10(x)
1209       if (Op1C->isExactlyValue(10.0) &&
1210           hasUnaryFloatFn(TLI, Op1->getType(), LibFunc::exp10, LibFunc::exp10f,
1211                           LibFunc::exp10l))
1212         return EmitUnaryFloatFnCall(Op2, TLI->getName(LibFunc::exp10), B,
1213                                     Callee->getAttributes());
1214     }
1215
1216     ConstantFP *Op2C = dyn_cast<ConstantFP>(Op2);
1217     if (Op2C == 0) return Ret;
1218
1219     if (Op2C->getValueAPF().isZero())  // pow(x, 0.0) -> 1.0
1220       return ConstantFP::get(CI->getType(), 1.0);
1221
1222     if (Op2C->isExactlyValue(0.5) &&
1223         hasUnaryFloatFn(TLI, Op2->getType(), LibFunc::sqrt, LibFunc::sqrtf,
1224                         LibFunc::sqrtl) &&
1225         hasUnaryFloatFn(TLI, Op2->getType(), LibFunc::fabs, LibFunc::fabsf,
1226                         LibFunc::fabsl)) {
1227       // Expand pow(x, 0.5) to (x == -infinity ? +infinity : fabs(sqrt(x))).
1228       // This is faster than calling pow, and still handles negative zero
1229       // and negative infinity correctly.
1230       // TODO: In fast-math mode, this could be just sqrt(x).
1231       // TODO: In finite-only mode, this could be just fabs(sqrt(x)).
1232       Value *Inf = ConstantFP::getInfinity(CI->getType());
1233       Value *NegInf = ConstantFP::getInfinity(CI->getType(), true);
1234       Value *Sqrt = EmitUnaryFloatFnCall(Op1, "sqrt", B,
1235                                          Callee->getAttributes());
1236       Value *FAbs = EmitUnaryFloatFnCall(Sqrt, "fabs", B,
1237                                          Callee->getAttributes());
1238       Value *FCmp = B.CreateFCmpOEQ(Op1, NegInf);
1239       Value *Sel = B.CreateSelect(FCmp, Inf, FAbs);
1240       return Sel;
1241     }
1242
1243     if (Op2C->isExactlyValue(1.0))  // pow(x, 1.0) -> x
1244       return Op1;
1245     if (Op2C->isExactlyValue(2.0))  // pow(x, 2.0) -> x*x
1246       return B.CreateFMul(Op1, Op1, "pow2");
1247     if (Op2C->isExactlyValue(-1.0)) // pow(x, -1.0) -> 1.0/x
1248       return B.CreateFDiv(ConstantFP::get(CI->getType(), 1.0),
1249                           Op1, "powrecip");
1250     return 0;
1251   }
1252 };
1253
1254 struct Exp2Opt : public UnsafeFPLibCallOptimization {
1255   Exp2Opt(bool UnsafeFPShrink) : UnsafeFPLibCallOptimization(UnsafeFPShrink) {}
1256   virtual Value *callOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1257     Value *Ret = NULL;
1258     if (UnsafeFPShrink && Callee->getName() == "exp2" &&
1259         TLI->has(LibFunc::exp2f)) {
1260       UnaryDoubleFPOpt UnsafeUnaryDoubleFP(true);
1261       Ret = UnsafeUnaryDoubleFP.callOptimizer(Callee, CI, B);
1262     }
1263
1264     FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1265     // Just make sure this has 1 argument of FP type, which matches the
1266     // result type.
1267     if (FT->getNumParams() != 1 || FT->getReturnType() != FT->getParamType(0) ||
1268         !FT->getParamType(0)->isFloatingPointTy())
1269       return Ret;
1270
1271     Value *Op = CI->getArgOperand(0);
1272     // Turn exp2(sitofp(x)) -> ldexp(1.0, sext(x))  if sizeof(x) <= 32
1273     // Turn exp2(uitofp(x)) -> ldexp(1.0, zext(x))  if sizeof(x) < 32
1274     Value *LdExpArg = 0;
1275     if (SIToFPInst *OpC = dyn_cast<SIToFPInst>(Op)) {
1276       if (OpC->getOperand(0)->getType()->getPrimitiveSizeInBits() <= 32)
1277         LdExpArg = B.CreateSExt(OpC->getOperand(0), B.getInt32Ty());
1278     } else if (UIToFPInst *OpC = dyn_cast<UIToFPInst>(Op)) {
1279       if (OpC->getOperand(0)->getType()->getPrimitiveSizeInBits() < 32)
1280         LdExpArg = B.CreateZExt(OpC->getOperand(0), B.getInt32Ty());
1281     }
1282
1283     if (LdExpArg) {
1284       const char *Name;
1285       if (Op->getType()->isFloatTy())
1286         Name = "ldexpf";
1287       else if (Op->getType()->isDoubleTy())
1288         Name = "ldexp";
1289       else
1290         Name = "ldexpl";
1291
1292       Constant *One = ConstantFP::get(*Context, APFloat(1.0f));
1293       if (!Op->getType()->isFloatTy())
1294         One = ConstantExpr::getFPExtend(One, Op->getType());
1295
1296       Module *M = Caller->getParent();
1297       Value *Callee = M->getOrInsertFunction(Name, Op->getType(),
1298                                              Op->getType(),
1299                                              B.getInt32Ty(), NULL);
1300       CallInst *CI = B.CreateCall2(Callee, One, LdExpArg);
1301       if (const Function *F = dyn_cast<Function>(Callee->stripPointerCasts()))
1302         CI->setCallingConv(F->getCallingConv());
1303
1304       return CI;
1305     }
1306     return Ret;
1307   }
1308 };
1309
1310 struct SinCosPiOpt : public LibCallOptimization {
1311   SinCosPiOpt() {}
1312
1313   virtual Value *callOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1314     // Make sure the prototype is as expected, otherwise the rest of the
1315     // function is probably invalid and likely to abort.
1316     if (!isTrigLibCall(CI))
1317       return 0;
1318
1319     Value *Arg = CI->getArgOperand(0);
1320     SmallVector<CallInst *, 1> SinCalls;
1321     SmallVector<CallInst *, 1> CosCalls;
1322     SmallVector<CallInst *, 1> SinCosCalls;
1323
1324     bool IsFloat = Arg->getType()->isFloatTy();
1325
1326     // Look for all compatible sinpi, cospi and sincospi calls with the same
1327     // argument. If there are enough (in some sense) we can make the
1328     // substitution.
1329     for (Value::use_iterator UI = Arg->use_begin(), UE = Arg->use_end();
1330          UI != UE; ++UI)
1331       classifyArgUse(*UI, CI->getParent(), IsFloat, SinCalls, CosCalls,
1332                      SinCosCalls);
1333
1334     // It's only worthwhile if both sinpi and cospi are actually used.
1335     if (SinCosCalls.empty() && (SinCalls.empty() || CosCalls.empty()))
1336       return 0;
1337
1338     Value *Sin, *Cos, *SinCos;
1339     insertSinCosCall(B, CI->getCalledFunction(), Arg, IsFloat, Sin, Cos,
1340                      SinCos);
1341
1342     replaceTrigInsts(SinCalls, Sin);
1343     replaceTrigInsts(CosCalls, Cos);
1344     replaceTrigInsts(SinCosCalls, SinCos);
1345
1346     return 0;
1347   }
1348
1349   bool isTrigLibCall(CallInst *CI) {
1350     Function *Callee = CI->getCalledFunction();
1351     FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1352
1353     // We can only hope to do anything useful if we can ignore things like errno
1354     // and floating-point exceptions.
1355     bool AttributesSafe = CI->hasFnAttr(Attribute::NoUnwind) &&
1356                           CI->hasFnAttr(Attribute::ReadNone);
1357
1358     // Other than that we need float(float) or double(double)
1359     return AttributesSafe && FT->getNumParams() == 1 &&
1360            FT->getReturnType() == FT->getParamType(0) &&
1361            (FT->getParamType(0)->isFloatTy() ||
1362             FT->getParamType(0)->isDoubleTy());
1363   }
1364
1365   void classifyArgUse(Value *Val, BasicBlock *BB, bool IsFloat,
1366                       SmallVectorImpl<CallInst *> &SinCalls,
1367                       SmallVectorImpl<CallInst *> &CosCalls,
1368                       SmallVectorImpl<CallInst *> &SinCosCalls) {
1369     CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(Val);
1370
1371     if (!CI)
1372       return;
1373
1374     Function *Callee = CI->getCalledFunction();
1375     StringRef FuncName = Callee->getName();
1376     LibFunc::Func Func;
1377     if (!TLI->getLibFunc(FuncName, Func) || !TLI->has(Func) ||
1378         !isTrigLibCall(CI))
1379       return;
1380
1381     if (IsFloat) {
1382       if (Func == LibFunc::sinpif)
1383         SinCalls.push_back(CI);
1384       else if (Func == LibFunc::cospif)
1385         CosCalls.push_back(CI);
1386       else if (Func == LibFunc::sincospi_stretf)
1387         SinCosCalls.push_back(CI);
1388     } else {
1389       if (Func == LibFunc::sinpi)
1390         SinCalls.push_back(CI);
1391       else if (Func == LibFunc::cospi)
1392         CosCalls.push_back(CI);
1393       else if (Func == LibFunc::sincospi_stret)
1394         SinCosCalls.push_back(CI);
1395     }
1396   }
1397
1398   void replaceTrigInsts(SmallVectorImpl<CallInst*> &Calls, Value *Res) {
1399     for (SmallVectorImpl<CallInst*>::iterator I = Calls.begin(),
1400            E = Calls.end();
1401          I != E; ++I) {
1402       LCS->replaceAllUsesWith(*I, Res);
1403     }
1404   }
1405
1406   void insertSinCosCall(IRBuilder<> &B, Function *OrigCallee, Value *Arg,
1407                         bool UseFloat, Value *&Sin, Value *&Cos,
1408                         Value *&SinCos) {
1409     Type *ArgTy = Arg->getType();
1410     Type *ResTy;
1411     StringRef Name;
1412
1413     Triple T(OrigCallee->getParent()->getTargetTriple());
1414     if (UseFloat) {
1415       Name = "__sincospi_stretf";
1416
1417       assert(T.getArch() != Triple::x86 && "x86 messy and unsupported for now");
1418       // x86_64 can't use {float, float} since that would be returned in both
1419       // xmm0 and xmm1, which isn't what a real struct would do.
1420       ResTy = T.getArch() == Triple::x86_64
1421                   ? static_cast<Type *>(VectorType::get(ArgTy, 2))
1422                   : static_cast<Type *>(StructType::get(ArgTy, ArgTy, NULL));
1423     } else {
1424       Name = "__sincospi_stret";
1425       ResTy = StructType::get(ArgTy, ArgTy, NULL);
1426     }
1427
1428     Module *M = OrigCallee->getParent();
1429     Value *Callee = M->getOrInsertFunction(Name, OrigCallee->getAttributes(),
1430                                            ResTy, ArgTy, NULL);
1431
1432     if (Instruction *ArgInst = dyn_cast<Instruction>(Arg)) {
1433       // If the argument is an instruction, it must dominate all uses so put our
1434       // sincos call there.
1435       BasicBlock::iterator Loc = ArgInst;
1436       B.SetInsertPoint(ArgInst->getParent(), ++Loc);
1437     } else {
1438       // Otherwise (e.g. for a constant) the beginning of the function is as
1439       // good a place as any.
1440       BasicBlock &EntryBB = B.GetInsertBlock()->getParent()->getEntryBlock();
1441       B.SetInsertPoint(&EntryBB, EntryBB.begin());
1442     }
1443
1444     SinCos = B.CreateCall(Callee, Arg, "sincospi");
1445
1446     if (SinCos->getType()->isStructTy()) {
1447       Sin = B.CreateExtractValue(SinCos, 0, "sinpi");
1448       Cos = B.CreateExtractValue(SinCos, 1, "cospi");
1449     } else {
1450       Sin = B.CreateExtractElement(SinCos, ConstantInt::get(B.getInt32Ty(), 0),
1451                                    "sinpi");
1452       Cos = B.CreateExtractElement(SinCos, ConstantInt::get(B.getInt32Ty(), 1),
1453                                    "cospi");
1454     }
1455   }
1456
1457 };
1458
1459 //===----------------------------------------------------------------------===//
1460 // Integer Library Call Optimizations
1461 //===----------------------------------------------------------------------===//
1462
1463 struct FFSOpt : public LibCallOptimization {
1464   virtual Value *callOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1465     FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1466     // Just make sure this has 2 arguments of the same FP type, which match the
1467     // result type.
1468     if (FT->getNumParams() != 1 ||
1469         !FT->getReturnType()->isIntegerTy(32) ||
1470         !FT->getParamType(0)->isIntegerTy())
1471       return 0;
1472
1473     Value *Op = CI->getArgOperand(0);
1474
1475     // Constant fold.
1476     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Op)) {
1477       if (CI->isZero()) // ffs(0) -> 0.
1478         return B.getInt32(0);
1479       // ffs(c) -> cttz(c)+1
1480       return B.getInt32(CI->getValue().countTrailingZeros() + 1);
1481     }
1482
1483     // ffs(x) -> x != 0 ? (i32)llvm.cttz(x)+1 : 0
1484     Type *ArgType = Op->getType();
1485     Value *F = Intrinsic::getDeclaration(Callee->getParent(),
1486                                          Intrinsic::cttz, ArgType);
1487     Value *V = B.CreateCall2(F, Op, B.getFalse(), "cttz");
1488     V = B.CreateAdd(V, ConstantInt::get(V->getType(), 1));
1489     V = B.CreateIntCast(V, B.getInt32Ty(), false);
1490
1491     Value *Cond = B.CreateICmpNE(Op, Constant::getNullValue(ArgType));
1492     return B.CreateSelect(Cond, V, B.getInt32(0));
1493   }
1494 };
1495
1496 struct AbsOpt : public LibCallOptimization {
1497   virtual bool ignoreCallingConv() { return true; }
1498   virtual Value *callOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1499     FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1500     // We require integer(integer) where the types agree.
1501     if (FT->getNumParams() != 1 || !FT->getReturnType()->isIntegerTy() ||
1502         FT->getParamType(0) != FT->getReturnType())
1503       return 0;
1504
1505     // abs(x) -> x >s -1 ? x : -x
1506     Value *Op = CI->getArgOperand(0);
1507     Value *Pos = B.CreateICmpSGT(Op, Constant::getAllOnesValue(Op->getType()),
1508                                  "ispos");
1509     Value *Neg = B.CreateNeg(Op, "neg");
1510     return B.CreateSelect(Pos, Op, Neg);
1511   }
1512 };
1513
1514 struct IsDigitOpt : public LibCallOptimization {
1515   virtual Value *callOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1516     FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1517     // We require integer(i32)
1518     if (FT->getNumParams() != 1 || !FT->getReturnType()->isIntegerTy() ||
1519         !FT->getParamType(0)->isIntegerTy(32))
1520       return 0;
1521
1522     // isdigit(c) -> (c-'0') <u 10
1523     Value *Op = CI->getArgOperand(0);
1524     Op = B.CreateSub(Op, B.getInt32('0'), "isdigittmp");
1525     Op = B.CreateICmpULT(Op, B.getInt32(10), "isdigit");
1526     return B.CreateZExt(Op, CI->getType());
1527   }
1528 };
1529
1530 struct IsAsciiOpt : public LibCallOptimization {
1531   virtual Value *callOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1532     FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1533     // We require integer(i32)
1534     if (FT->getNumParams() != 1 || !FT->getReturnType()->isIntegerTy() ||
1535         !FT->getParamType(0)->isIntegerTy(32))
1536       return 0;
1537
1538     // isascii(c) -> c <u 128
1539     Value *Op = CI->getArgOperand(0);
1540     Op = B.CreateICmpULT(Op, B.getInt32(128), "isascii");
1541     return B.CreateZExt(Op, CI->getType());
1542   }
1543 };
1544
1545 struct ToAsciiOpt : public LibCallOptimization {
1546   virtual Value *callOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1547     FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1548     // We require i32(i32)
1549     if (FT->getNumParams() != 1 || FT->getReturnType() != FT->getParamType(0) ||
1550         !FT->getParamType(0)->isIntegerTy(32))
1551       return 0;
1552
1553     // toascii(c) -> c & 0x7f
1554     return B.CreateAnd(CI->getArgOperand(0),
1555                        ConstantInt::get(CI->getType(),0x7F));
1556   }
1557 };
1558
1559 //===----------------------------------------------------------------------===//
1560 // Formatting and IO Library Call Optimizations
1561 //===----------------------------------------------------------------------===//
1562
1563 struct ErrorReportingOpt : public LibCallOptimization {
1564   ErrorReportingOpt(int S = -1) : StreamArg(S) {}
1565
1566   virtual Value *callOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &) {
1567     // Error reporting calls should be cold, mark them as such.
1568     // This applies even to non-builtin calls: it is only a hint and applies to
1569     // functions that the frontend might not understand as builtins.
1570
1571     // This heuristic was suggested in:
1572     // Improving Static Branch Prediction in a Compiler
1573     // Brian L. Deitrich, Ben-Chung Cheng, Wen-mei W. Hwu
1574     // Proceedings of PACT'98, Oct. 1998, IEEE
1575
1576     if (!CI->hasFnAttr(Attribute::Cold) && isReportingError(Callee, CI)) {
1577       CI->addAttribute(AttributeSet::FunctionIndex, Attribute::Cold);
1578     }
1579
1580     return 0;
1581   }
1582
1583 protected:
1584   bool isReportingError(Function *Callee, CallInst *CI) {
1585     if (!ColdErrorCalls)
1586       return false;
1587
1588     if (!Callee || !Callee->isDeclaration())
1589       return false;
1590
1591     if (StreamArg < 0)
1592       return true;
1593
1594     // These functions might be considered cold, but only if their stream
1595     // argument is stderr.
1596
1597     if (StreamArg >= (int) CI->getNumArgOperands())
1598       return false;
1599     LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(CI->getArgOperand(StreamArg));
1600     if (!LI)
1601       return false;
1602     GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(LI->getPointerOperand());
1603     if (!GV || !GV->isDeclaration())
1604       return false;
1605     return GV->getName() == "stderr";
1606   }
1607
1608   int StreamArg;
1609 };
1610
1611 struct PrintFOpt : public LibCallOptimization {
1612   Value *optimizeFixedFormatString(Function *Callee, CallInst *CI,
1613                                    IRBuilder<> &B) {
1614     // Check for a fixed format string.
1615     StringRef FormatStr;
1616     if (!getConstantStringInfo(CI->getArgOperand(0), FormatStr))
1617       return 0;
1618
1619     // Empty format string -> noop.
1620     if (FormatStr.empty())  // Tolerate printf's declared void.
1621       return CI->use_empty() ? (Value*)CI :
1622                                ConstantInt::get(CI->getType(), 0);
1623
1624     // Do not do any of the following transformations if the printf return value
1625     // is used, in general the printf return value is not compatible with either
1626     // putchar() or puts().
1627     if (!CI->use_empty())
1628       return 0;
1629
1630     // printf("x") -> putchar('x'), even for '%'.
1631     if (FormatStr.size() == 1) {
1632       Value *Res = EmitPutChar(B.getInt32(FormatStr[0]), B, TD, TLI);
1633       if (CI->use_empty() || !Res) return Res;
1634       return B.CreateIntCast(Res, CI->getType(), true);
1635     }
1636
1637     // printf("foo\n") --> puts("foo")
1638     if (FormatStr[FormatStr.size()-1] == '\n' &&
1639         FormatStr.find('%') == StringRef::npos) { // No format characters.
1640       // Create a string literal with no \n on it.  We expect the constant merge
1641       // pass to be run after this pass, to merge duplicate strings.
1642       FormatStr = FormatStr.drop_back();
1643       Value *GV = B.CreateGlobalString(FormatStr, "str");
1644       Value *NewCI = EmitPutS(GV, B, TD, TLI);
1645       return (CI->use_empty() || !NewCI) ?
1646               NewCI :
1647               ConstantInt::get(CI->getType(), FormatStr.size()+1);
1648     }
1649
1650     // Optimize specific format strings.
1651     // printf("%c", chr) --> putchar(chr)
1652     if (FormatStr == "%c" && CI->getNumArgOperands() > 1 &&
1653         CI->getArgOperand(1)->getType()->isIntegerTy()) {
1654       Value *Res = EmitPutChar(CI->getArgOperand(1), B, TD, TLI);
1655
1656       if (CI->use_empty() || !Res) return Res;
1657       return B.CreateIntCast(Res, CI->getType(), true);
1658     }
1659
1660     // printf("%s\n", str) --> puts(str)
1661     if (FormatStr == "%s\n" && CI->getNumArgOperands() > 1 &&
1662         CI->getArgOperand(1)->getType()->isPointerTy()) {
1663       return EmitPutS(CI->getArgOperand(1), B, TD, TLI);
1664     }
1665     return 0;
1666   }
1667
1668   virtual Value *callOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1669     // Require one fixed pointer argument and an integer/void result.
1670     FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1671     if (FT->getNumParams() < 1 || !FT->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1672         !(FT->getReturnType()->isIntegerTy() ||
1673           FT->getReturnType()->isVoidTy()))
1674       return 0;
1675
1676     if (Value *V = optimizeFixedFormatString(Callee, CI, B)) {
1677       return V;
1678     }
1679
1680     // printf(format, ...) -> iprintf(format, ...) if no floating point
1681     // arguments.
1682     if (TLI->has(LibFunc::iprintf) && !callHasFloatingPointArgument(CI)) {
1683       Module *M = B.GetInsertBlock()->getParent()->getParent();
1684       Constant *IPrintFFn =
1685         M->getOrInsertFunction("iprintf", FT, Callee->getAttributes());
1686       CallInst *New = cast<CallInst>(CI->clone());
1687       New->setCalledFunction(IPrintFFn);
1688       B.Insert(New);
1689       return New;
1690     }
1691     return 0;
1692   }
1693 };
1694
1695 struct SPrintFOpt : public LibCallOptimization {
1696   Value *OptimizeFixedFormatString(Function *Callee, CallInst *CI,
1697                                    IRBuilder<> &B) {
1698     // Check for a fixed format string.
1699     StringRef FormatStr;
1700     if (!getConstantStringInfo(CI->getArgOperand(1), FormatStr))
1701       return 0;
1702
1703     // If we just have a format string (nothing else crazy) transform it.
1704     if (CI->getNumArgOperands() == 2) {
1705       // Make sure there's no % in the constant array.  We could try to handle
1706       // %% -> % in the future if we cared.
1707       for (unsigned i = 0, e = FormatStr.size(); i != e; ++i)
1708         if (FormatStr[i] == '%')
1709           return 0; // we found a format specifier, bail out.
1710
1711       // These optimizations require DataLayout.
1712       if (!TD) return 0;
1713
1714       // sprintf(str, fmt) -> llvm.memcpy(str, fmt, strlen(fmt)+1, 1)
1715       B.CreateMemCpy(CI->getArgOperand(0), CI->getArgOperand(1),
1716                      ConstantInt::get(TD->getIntPtrType(*Context), // Copy the
1717                                       FormatStr.size() + 1), 1);   // nul byte.
1718       return ConstantInt::get(CI->getType(), FormatStr.size());
1719     }
1720
1721     // The remaining optimizations require the format string to be "%s" or "%c"
1722     // and have an extra operand.
1723     if (FormatStr.size() != 2 || FormatStr[0] != '%' ||
1724         CI->getNumArgOperands() < 3)
1725       return 0;
1726
1727     // Decode the second character of the format string.
1728     if (FormatStr[1] == 'c') {
1729       // sprintf(dst, "%c", chr) --> *(i8*)dst = chr; *((i8*)dst+1) = 0
1730       if (!CI->getArgOperand(2)->getType()->isIntegerTy()) return 0;
1731       Value *V = B.CreateTrunc(CI->getArgOperand(2), B.getInt8Ty(), "char");
1732       Value *Ptr = CastToCStr(CI->getArgOperand(0), B);
1733       B.CreateStore(V, Ptr);
1734       Ptr = B.CreateGEP(Ptr, B.getInt32(1), "nul");
1735       B.CreateStore(B.getInt8(0), Ptr);
1736
1737       return ConstantInt::get(CI->getType(), 1);
1738     }
1739
1740     if (FormatStr[1] == 's') {
1741       // These optimizations require DataLayout.
1742       if (!TD) return 0;
1743
1744       // sprintf(dest, "%s", str) -> llvm.memcpy(dest, str, strlen(str)+1, 1)
1745       if (!CI->getArgOperand(2)->getType()->isPointerTy()) return 0;
1746
1747       Value *Len = EmitStrLen(CI->getArgOperand(2), B, TD, TLI);
1748       if (!Len)
1749         return 0;
1750       Value *IncLen = B.CreateAdd(Len,
1751                                   ConstantInt::get(Len->getType(), 1),
1752                                   "leninc");
1753       B.CreateMemCpy(CI->getArgOperand(0), CI->getArgOperand(2), IncLen, 1);
1754
1755       // The sprintf result is the unincremented number of bytes in the string.
1756       return B.CreateIntCast(Len, CI->getType(), false);
1757     }
1758     return 0;
1759   }
1760
1761   virtual Value *callOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1762     // Require two fixed pointer arguments and an integer result.
1763     FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1764     if (FT->getNumParams() != 2 || !FT->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1765         !FT->getParamType(1)->isPointerTy() ||
1766         !FT->getReturnType()->isIntegerTy())
1767       return 0;
1768
1769     if (Value *V = OptimizeFixedFormatString(Callee, CI, B)) {
1770       return V;
1771     }
1772
1773     // sprintf(str, format, ...) -> siprintf(str, format, ...) if no floating
1774     // point arguments.
1775     if (TLI->has(LibFunc::siprintf) && !callHasFloatingPointArgument(CI)) {
1776       Module *M = B.GetInsertBlock()->getParent()->getParent();
1777       Constant *SIPrintFFn =
1778         M->getOrInsertFunction("siprintf", FT, Callee->getAttributes());
1779       CallInst *New = cast<CallInst>(CI->clone());
1780       New->setCalledFunction(SIPrintFFn);
1781       B.Insert(New);
1782       return New;
1783     }
1784     return 0;
1785   }
1786 };
1787
1788 struct FPrintFOpt : public LibCallOptimization {
1789   Value *optimizeFixedFormatString(Function *Callee, CallInst *CI,
1790                                    IRBuilder<> &B) {
1791     ErrorReportingOpt ER(/* StreamArg = */ 0);
1792     (void) ER.callOptimizer(Callee, CI, B);
1793
1794     // All the optimizations depend on the format string.
1795     StringRef FormatStr;
1796     if (!getConstantStringInfo(CI->getArgOperand(1), FormatStr))
1797       return 0;
1798
1799     // Do not do any of the following transformations if the fprintf return
1800     // value is used, in general the fprintf return value is not compatible
1801     // with fwrite(), fputc() or fputs().
1802     if (!CI->use_empty())
1803       return 0;
1804
1805     // fprintf(F, "foo") --> fwrite("foo", 3, 1, F)
1806     if (CI->getNumArgOperands() == 2) {
1807       for (unsigned i = 0, e = FormatStr.size(); i != e; ++i)
1808         if (FormatStr[i] == '%')  // Could handle %% -> % if we cared.
1809           return 0; // We found a format specifier.
1810
1811       // These optimizations require DataLayout.
1812       if (!TD) return 0;
1813
1814       return EmitFWrite(CI->getArgOperand(1),
1815                         ConstantInt::get(TD->getIntPtrType(*Context),
1816                                          FormatStr.size()),
1817                         CI->getArgOperand(0), B, TD, TLI);
1818     }
1819
1820     // The remaining optimizations require the format string to be "%s" or "%c"
1821     // and have an extra operand.
1822     if (FormatStr.size() != 2 || FormatStr[0] != '%' ||
1823         CI->getNumArgOperands() < 3)
1824       return 0;
1825
1826     // Decode the second character of the format string.
1827     if (FormatStr[1] == 'c') {
1828       // fprintf(F, "%c", chr) --> fputc(chr, F)
1829       if (!CI->getArgOperand(2)->getType()->isIntegerTy()) return 0;
1830       return EmitFPutC(CI->getArgOperand(2), CI->getArgOperand(0), B, TD, TLI);
1831     }
1832
1833     if (FormatStr[1] == 's') {
1834       // fprintf(F, "%s", str) --> fputs(str, F)
1835       if (!CI->getArgOperand(2)->getType()->isPointerTy())
1836         return 0;
1837       return EmitFPutS(CI->getArgOperand(2), CI->getArgOperand(0), B, TD, TLI);
1838     }
1839     return 0;
1840   }
1841
1842   virtual Value *callOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1843     // Require two fixed paramters as pointers and integer result.
1844     FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1845     if (FT->getNumParams() != 2 || !FT->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1846         !FT->getParamType(1)->isPointerTy() ||
1847         !FT->getReturnType()->isIntegerTy())
1848       return 0;
1849
1850     if (Value *V = optimizeFixedFormatString(Callee, CI, B)) {
1851       return V;
1852     }
1853
1854     // fprintf(stream, format, ...) -> fiprintf(stream, format, ...) if no
1855     // floating point arguments.
1856     if (TLI->has(LibFunc::fiprintf) && !callHasFloatingPointArgument(CI)) {
1857       Module *M = B.GetInsertBlock()->getParent()->getParent();
1858       Constant *FIPrintFFn =
1859         M->getOrInsertFunction("fiprintf", FT, Callee->getAttributes());
1860       CallInst *New = cast<CallInst>(CI->clone());
1861       New->setCalledFunction(FIPrintFFn);
1862       B.Insert(New);
1863       return New;
1864     }
1865     return 0;
1866   }
1867 };
1868
1869 struct FWriteOpt : public LibCallOptimization {
1870   virtual Value *callOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1871     ErrorReportingOpt ER(/* StreamArg = */ 3);
1872     (void) ER.callOptimizer(Callee, CI, B);
1873
1874     // Require a pointer, an integer, an integer, a pointer, returning integer.
1875     FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1876     if (FT->getNumParams() != 4 || !FT->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1877         !FT->getParamType(1)->isIntegerTy() ||
1878         !FT->getParamType(2)->isIntegerTy() ||
1879         !FT->getParamType(3)->isPointerTy() ||
1880         !FT->getReturnType()->isIntegerTy())
1881       return 0;
1882
1883     // Get the element size and count.
1884     ConstantInt *SizeC = dyn_cast<ConstantInt>(CI->getArgOperand(1));
1885     ConstantInt *CountC = dyn_cast<ConstantInt>(CI->getArgOperand(2));
1886     if (!SizeC || !CountC) return 0;
1887     uint64_t Bytes = SizeC->getZExtValue()*CountC->getZExtValue();
1888
1889     // If this is writing zero records, remove the call (it's a noop).
1890     if (Bytes == 0)
1891       return ConstantInt::get(CI->getType(), 0);
1892
1893     // If this is writing one byte, turn it into fputc.
1894     // This optimisation is only valid, if the return value is unused.
1895     if (Bytes == 1 && CI->use_empty()) {  // fwrite(S,1,1,F) -> fputc(S[0],F)
1896       Value *Char = B.CreateLoad(CastToCStr(CI->getArgOperand(0), B), "char");
1897       Value *NewCI = EmitFPutC(Char, CI->getArgOperand(3), B, TD, TLI);
1898       return NewCI ? ConstantInt::get(CI->getType(), 1) : 0;
1899     }
1900
1901     return 0;
1902   }
1903 };
1904
1905 struct FPutsOpt : public LibCallOptimization {
1906   virtual Value *callOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1907     ErrorReportingOpt ER(/* StreamArg = */ 1);
1908     (void) ER.callOptimizer(Callee, CI, B);
1909
1910     // These optimizations require DataLayout.
1911     if (!TD) return 0;
1912
1913     // Require two pointers.  Also, we can't optimize if return value is used.
1914     FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1915     if (FT->getNumParams() != 2 || !FT->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1916         !FT->getParamType(1)->isPointerTy() ||
1917         !CI->use_empty())
1918       return 0;
1919
1920     // fputs(s,F) --> fwrite(s,1,strlen(s),F)
1921     uint64_t Len = GetStringLength(CI->getArgOperand(0));
1922     if (!Len) return 0;
1923     // Known to have no uses (see above).
1924     return EmitFWrite(CI->getArgOperand(0),
1925                       ConstantInt::get(TD->getIntPtrType(*Context), Len-1),
1926                       CI->getArgOperand(1), B, TD, TLI);
1927   }
1928 };
1929
1930 struct PutsOpt : public LibCallOptimization {
1931   virtual Value *callOptimizer(Function *Callee, CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
1932     // Require one fixed pointer argument and an integer/void result.
1933     FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
1934     if (FT->getNumParams() < 1 || !FT->getParamType(0)->isPointerTy() ||
1935         !(FT->getReturnType()->isIntegerTy() ||
1936           FT->getReturnType()->isVoidTy()))
1937       return 0;
1938
1939     // Check for a constant string.
1940     StringRef Str;
1941     if (!getConstantStringInfo(CI->getArgOperand(0), Str))
1942       return 0;
1943
1944     if (Str.empty() && CI->use_empty()) {
1945       // puts("") -> putchar('\n')
1946       Value *Res = EmitPutChar(B.getInt32('\n'), B, TD, TLI);
1947       if (CI->use_empty() || !Res) return Res;
1948       return B.CreateIntCast(Res, CI->getType(), true);
1949     }
1950
1951     return 0;
1952   }
1953 };
1954
1955 } // End anonymous namespace.
1956
1957 namespace llvm {
1958
1959 class LibCallSimplifierImpl {
1960   const DataLayout *TD;
1961   const TargetLibraryInfo *TLI;
1962   const LibCallSimplifier *LCS;
1963   bool UnsafeFPShrink;
1964
1965   // Math library call optimizations.
1966   CosOpt Cos;
1967   PowOpt Pow;
1968   Exp2Opt Exp2;
1969 public:
1970   LibCallSimplifierImpl(const DataLayout *TD, const TargetLibraryInfo *TLI,
1971                         const LibCallSimplifier *LCS,
1972                         bool UnsafeFPShrink = false)
1973     : Cos(UnsafeFPShrink), Pow(UnsafeFPShrink), Exp2(UnsafeFPShrink) {
1974     this->TD = TD;
1975     this->TLI = TLI;
1976     this->LCS = LCS;
1977     this->UnsafeFPShrink = UnsafeFPShrink;
1978   }
1979
1980   Value *optimizeCall(CallInst *CI);
1981   LibCallOptimization *lookupOptimization(CallInst *CI);
1982   bool hasFloatVersion(StringRef FuncName);
1983 };
1984
1985 bool LibCallSimplifierImpl::hasFloatVersion(StringRef FuncName) {
1986   LibFunc::Func Func;
1987   SmallString<20> FloatFuncName = FuncName;
1988   FloatFuncName += 'f';
1989   if (TLI->getLibFunc(FloatFuncName, Func))
1990     return TLI->has(Func);
1991   return false;
1992 }
1993
1994 // Fortified library call optimizations.
1995 static MemCpyChkOpt MemCpyChk;
1996 static MemMoveChkOpt MemMoveChk;
1997 static MemSetChkOpt MemSetChk;
1998 static StrCpyChkOpt StrCpyChk;
1999 static StpCpyChkOpt StpCpyChk;
2000 static StrNCpyChkOpt StrNCpyChk;
2001
2002 // String library call optimizations.
2003 static StrCatOpt StrCat;
2004 static StrNCatOpt StrNCat;
2005 static StrChrOpt StrChr;
2006 static StrRChrOpt StrRChr;
2007 static StrCmpOpt StrCmp;
2008 static StrNCmpOpt StrNCmp;
2009 static StrCpyOpt StrCpy;
2010 static StpCpyOpt StpCpy;
2011 static StrNCpyOpt StrNCpy;
2012 static StrLenOpt StrLen;
2013 static StrPBrkOpt StrPBrk;
2014 static StrToOpt StrTo;
2015 static StrSpnOpt StrSpn;
2016 static StrCSpnOpt StrCSpn;
2017 static StrStrOpt StrStr;
2018
2019 // Memory library call optimizations.
2020 static MemCmpOpt MemCmp;
2021 static MemCpyOpt MemCpy;
2022 static MemMoveOpt MemMove;
2023 static MemSetOpt MemSet;
2024
2025 // Math library call optimizations.
2026 static UnaryDoubleFPOpt UnaryDoubleFP(false);
2027 static BinaryDoubleFPOpt BinaryDoubleFP(false);
2028 static UnaryDoubleFPOpt UnsafeUnaryDoubleFP(true);
2029 static SinCosPiOpt SinCosPi;
2030
2031   // Integer library call optimizations.
2032 static FFSOpt FFS;
2033 static AbsOpt Abs;
2034 static IsDigitOpt IsDigit;
2035 static IsAsciiOpt IsAscii;
2036 static ToAsciiOpt ToAscii;
2037
2038 // Formatting and IO library call optimizations.
2039 static ErrorReportingOpt ErrorReporting;
2040 static ErrorReportingOpt ErrorReporting0(0);
2041 static ErrorReportingOpt ErrorReporting1(1);
2042 static PrintFOpt PrintF;
2043 static SPrintFOpt SPrintF;
2044 static FPrintFOpt FPrintF;
2045 static FWriteOpt FWrite;
2046 static FPutsOpt FPuts;
2047 static PutsOpt Puts;
2048
2049 LibCallOptimization *LibCallSimplifierImpl::lookupOptimization(CallInst *CI) {
2050   LibFunc::Func Func;
2051   Function *Callee = CI->getCalledFunction();
2052   StringRef FuncName = Callee->getName();
2053
2054   // Next check for intrinsics.
2055   if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(CI)) {
2056     switch (II->getIntrinsicID()) {
2057     case Intrinsic::pow:
2058        return &Pow;
2059     case Intrinsic::exp2:
2060        return &Exp2;
2061     default:
2062        return 0;
2063     }
2064   }
2065
2066   // Then check for known library functions.
2067   if (TLI->getLibFunc(FuncName, Func) && TLI->has(Func)) {
2068     switch (Func) {
2069       case LibFunc::strcat:
2070         return &StrCat;
2071       case LibFunc::strncat:
2072         return &StrNCat;
2073       case LibFunc::strchr:
2074         return &StrChr;
2075       case LibFunc::strrchr:
2076         return &StrRChr;
2077       case LibFunc::strcmp:
2078         return &StrCmp;
2079       case LibFunc::strncmp:
2080         return &StrNCmp;
2081       case LibFunc::strcpy:
2082         return &StrCpy;
2083       case LibFunc::stpcpy:
2084         return &StpCpy;
2085       case LibFunc::strncpy:
2086         return &StrNCpy;
2087       case LibFunc::strlen:
2088         return &StrLen;
2089       case LibFunc::strpbrk:
2090         return &StrPBrk;
2091       case LibFunc::strtol:
2092       case LibFunc::strtod:
2093       case LibFunc::strtof:
2094       case LibFunc::strtoul:
2095       case LibFunc::strtoll:
2096       case LibFunc::strtold:
2097       case LibFunc::strtoull:
2098         return &StrTo;
2099       case LibFunc::strspn:
2100         return &StrSpn;
2101       case LibFunc::strcspn:
2102         return &StrCSpn;
2103       case LibFunc::strstr:
2104         return &StrStr;
2105       case LibFunc::memcmp:
2106         return &MemCmp;
2107       case LibFunc::memcpy:
2108         return &MemCpy;
2109       case LibFunc::memmove:
2110         return &MemMove;
2111       case LibFunc::memset:
2112         return &MemSet;
2113       case LibFunc::cosf:
2114       case LibFunc::cos:
2115       case LibFunc::cosl:
2116         return &Cos;
2117       case LibFunc::sinpif:
2118       case LibFunc::sinpi:
2119       case LibFunc::cospif:
2120       case LibFunc::cospi:
2121         return &SinCosPi;
2122       case LibFunc::powf:
2123       case LibFunc::pow:
2124       case LibFunc::powl:
2125         return &Pow;
2126       case LibFunc::exp2l:
2127       case LibFunc::exp2:
2128       case LibFunc::exp2f:
2129         return &Exp2;
2130       case LibFunc::ffs:
2131       case LibFunc::ffsl:
2132       case LibFunc::ffsll:
2133         return &FFS;
2134       case LibFunc::abs:
2135       case LibFunc::labs:
2136       case LibFunc::llabs:
2137         return &Abs;
2138       case LibFunc::isdigit:
2139         return &IsDigit;
2140       case LibFunc::isascii:
2141         return &IsAscii;
2142       case LibFunc::toascii:
2143         return &ToAscii;
2144       case LibFunc::printf:
2145         return &PrintF;
2146       case LibFunc::sprintf:
2147         return &SPrintF;
2148       case LibFunc::fprintf:
2149         return &FPrintF;
2150       case LibFunc::fwrite:
2151         return &FWrite;
2152       case LibFunc::fputs:
2153         return &FPuts;
2154       case LibFunc::puts:
2155         return &Puts;
2156       case LibFunc::perror:
2157         return &ErrorReporting;
2158       case LibFunc::vfprintf:
2159       case LibFunc::fiprintf:
2160         return &ErrorReporting0;
2161       case LibFunc::fputc:
2162         return &ErrorReporting1;
2163       case LibFunc::ceil:
2164       case LibFunc::fabs:
2165       case LibFunc::floor:
2166       case LibFunc::rint:
2167       case LibFunc::round:
2168       case LibFunc::nearbyint:
2169       case LibFunc::trunc:
2170         if (hasFloatVersion(FuncName))
2171           return &UnaryDoubleFP;
2172         return 0;
2173       case LibFunc::acos:
2174       case LibFunc::acosh:
2175       case LibFunc::asin:
2176       case LibFunc::asinh:
2177       case LibFunc::atan:
2178       case LibFunc::atanh:
2179       case LibFunc::cbrt:
2180       case LibFunc::cosh:
2181       case LibFunc::exp:
2182       case LibFunc::exp10:
2183       case LibFunc::expm1:
2184       case LibFunc::log:
2185       case LibFunc::log10:
2186       case LibFunc::log1p:
2187       case LibFunc::log2:
2188       case LibFunc::logb:
2189       case LibFunc::sin:
2190       case LibFunc::sinh:
2191       case LibFunc::sqrt:
2192       case LibFunc::tan:
2193       case LibFunc::tanh:
2194         if (UnsafeFPShrink && hasFloatVersion(FuncName))
2195          return &UnsafeUnaryDoubleFP;
2196         return 0;
2197       case LibFunc::fmin:
2198       case LibFunc::fmax:
2199         if (hasFloatVersion(FuncName))
2200           return &BinaryDoubleFP;
2201         return 0;
2202       case LibFunc::memcpy_chk:
2203         return &MemCpyChk;
2204       default:
2205         return 0;
2206       }
2207   }
2208
2209   // Finally check for fortified library calls.
2210   if (FuncName.endswith("_chk")) {
2211     if (FuncName == "__memmove_chk")
2212       return &MemMoveChk;
2213     else if (FuncName == "__memset_chk")
2214       return &MemSetChk;
2215     else if (FuncName == "__strcpy_chk")
2216       return &StrCpyChk;
2217     else if (FuncName == "__stpcpy_chk")
2218       return &StpCpyChk;
2219     else if (FuncName == "__strncpy_chk")
2220       return &StrNCpyChk;
2221     else if (FuncName == "__stpncpy_chk")
2222       return &StrNCpyChk;
2223   }
2224
2225   return 0;
2226
2227 }
2228
2229 Value *LibCallSimplifierImpl::optimizeCall(CallInst *CI) {
2230   LibCallOptimization *LCO = lookupOptimization(CI);
2231   if (LCO) {
2232     IRBuilder<> Builder(CI);
2233     return LCO->optimizeCall(CI, TD, TLI, LCS, Builder);
2234   }
2235   return 0;
2236 }
2237
2238 LibCallSimplifier::LibCallSimplifier(const DataLayout *TD,
2239                                      const TargetLibraryInfo *TLI,
2240                                      bool UnsafeFPShrink) {
2241   Impl = new LibCallSimplifierImpl(TD, TLI, this, UnsafeFPShrink);
2242 }
2243
2244 LibCallSimplifier::~LibCallSimplifier() {
2245   delete Impl;
2246 }
2247
2248 Value *LibCallSimplifier::optimizeCall(CallInst *CI) {
2249   if (CI->isNoBuiltin()) return 0;
2250   return Impl->optimizeCall(CI);
2251 }
2252
2253 void LibCallSimplifier::replaceAllUsesWith(Instruction *I, Value *With) const {
2254   I->replaceAllUsesWith(With);
2255   I->eraseFromParent();
2256 }
2257
2258 }
2259
2260 // TODO:
2261 //   Additional cases that we need to add to this file:
2262 //
2263 // cbrt:
2264 //   * cbrt(expN(X))  -> expN(x/3)
2265 //   * cbrt(sqrt(x))  -> pow(x,1/6)
2266 //   * cbrt(sqrt(x))  -> pow(x,1/9)
2267 //
2268 // exp, expf, expl:
2269 //   * exp(log(x))  -> x
2270 //
2271 // log, logf, logl:
2272 //   * log(exp(x))   -> x
2273 //   * log(x**y)     -> y*log(x)
2274 //   * log(exp(y))   -> y*log(e)
2275 //   * log(exp2(y))  -> y*log(2)
2276 //   * log(exp10(y)) -> y*log(10)
2277 //   * log(sqrt(x))  -> 0.5*log(x)
2278 //   * log(pow(x,y)) -> y*log(x)
2279 //
2280 // lround, lroundf, lroundl:
2281 //   * lround(cnst) -> cnst'
2282 //
2283 // pow, powf, powl:
2284 //   * pow(exp(x),y)  -> exp(x*y)
2285 //   * pow(sqrt(x),y) -> pow(x,y*0.5)
2286 //   * pow(pow(x,y),z)-> pow(x,y*z)
2287 //
2288 // round, roundf, roundl:
2289 //   * round(cnst) -> cnst'
2290 //
2291 // signbit:
2292 //   * signbit(cnst) -> cnst'
2293 //   * signbit(nncst) -> 0 (if pstv is a non-negative constant)
2294 //
2295 // sqrt, sqrtf, sqrtl:
2296 //   * sqrt(expN(x))  -> expN(x*0.5)
2297 //   * sqrt(Nroot(x)) -> pow(x,1/(2*N))
2298 //   * sqrt(pow(x,y)) -> pow(|x|,y*0.5)
2299 //
2300 // strchr:
2301 //   * strchr(p, 0) -> strlen(p)
2302 // tan, tanf, tanl:
2303 //   * tan(atan(x)) -> x
2304 //
2305 // trunc, truncf, truncl:
2306 //   * trunc(cnst) -> cnst'
2307 //
2308 //