Fix a README item: have functionattrs look through selects and
[oota-llvm.git] / lib / Target / README.txt
index dfc7e51afdd0c2bb5534aabfb0c96e9fa84423fe..69da35f1c7affb94eee03d829a40c9b3747946fa 100644 (file)
@@ -2,10 +2,26 @@ Target Independent Opportunities:
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
-We should make the various target's "IMPLICIT_DEF" instructions be a single
-target-independent opcode like TargetInstrInfo::INLINEASM.  This would allow
-us to eliminate the TargetInstrDesc::isImplicitDef() method, and would allow
-us to avoid having to define this for every target for every register class.
+Dead argument elimination should be enhanced to handle cases when an argument is
+dead to an externally visible function.  Though the argument can't be removed
+from the externally visible function, the caller doesn't need to pass it in.
+For example in this testcase:
+
+  void foo(int X) __attribute__((noinline));
+  void foo(int X) { sideeffect(); }
+  void bar(int A) { foo(A+1); }
+
+We compile bar to:
+
+define void @bar(i32 %A) nounwind ssp {
+  %0 = add nsw i32 %A, 1                          ; <i32> [#uses=1]
+  tail call void @foo(i32 %0) nounwind noinline ssp
+  ret void
+}
+
+The add is dead, we could pass in 'i32 undef' instead.  This occurs for C++
+templates etc, which usually have linkonce_odr/weak_odr linkage, not internal
+linkage.
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
@@ -30,7 +46,10 @@ Make the PPC branch selector target independant
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 Get the C front-end to expand hypot(x,y) -> llvm.sqrt(x*x+y*y) when errno and
-precision don't matter (ffastmath).  Misc/mandel will like this. :)
+precision don't matter (ffastmath).  Misc/mandel will like this. :)  This isn't
+safe in general, even on darwin.  See the libm implementation of hypot for
+examples (which special case when x/y are exactly zero to get signed zeros etc
+right).
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
@@ -87,7 +106,17 @@ Shrink: (setlt (loadi32 P), 0) -> (setlt (loadi8 Phi), 0)
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
-Reassociate should turn: X*X*X*X -> t=(X*X) (t*t) to eliminate a multiply.
+Reassociate should turn things like:
+
+int factorial(int X) {
+ return X*X*X*X*X*X*X*X;
+}
+
+into llvm.powi calls, allowing the code generator to produce balanced
+multiplication trees.
+
+First, the intrinsic needs to be extended to support integers, and second the
+code generator needs to be enhanced to lower these to multiplication trees.
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
@@ -100,7 +129,32 @@ int foo(int z, int n) {
   return bar(z, n) + bar(2*z, 2*n);
 }
 
-Reassociate should handle the example in GCC PR16157.
+This is blocked on not handling X*X*X -> powi(X, 3) (see note above).  The issue
+is that we end up getting t = 2*X  s = t*t   and don't turn this into 4*X*X,
+which is the same number of multiplies and is canonical, because the 2*X has
+multiple uses.  Here's a simple example:
+
+define i32 @test15(i32 %X1) {
+  %B = mul i32 %X1, 47   ; X1*47
+  %C = mul i32 %B, %B
+  ret i32 %C
+}
+
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+Reassociate should handle the example in GCC PR16157:
+
+extern int a0, a1, a2, a3, a4; extern int b0, b1, b2, b3, b4; 
+void f () {  /* this can be optimized to four additions... */ 
+        b4 = a4 + a3 + a2 + a1 + a0; 
+        b3 = a3 + a2 + a1 + a0; 
+        b2 = a2 + a1 + a0; 
+        b1 = a1 + a0; 
+} 
+
+This requires reassociating to forms of expressions that are already available,
+something that reassoc doesn't think about yet.
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
@@ -129,8 +183,7 @@ specific vector types are target dependent.
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
-We should add 'unaligned load/store' nodes, and produce them from code like
-this:
+We should produce an unaligned load from code like this:
 
 v4sf example(float *P) {
   return (v4sf){P[0], P[1], P[2], P[3] };
@@ -166,54 +219,19 @@ Expand these to calls of sin/cos and stores:
 Doing so could allow SROA of the destination pointers.  See also:
 http://gcc.gnu.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=17687
 
-//===---------------------------------------------------------------------===//
-
-Scalar Repl cannot currently promote this testcase to 'ret long cst':
-
-        %struct.X = type { i32, i32 }
-        %struct.Y = type { %struct.X }
-
-define i64 @bar() {
-        %retval = alloca %struct.Y, align 8
-        %tmp12 = getelementptr %struct.Y* %retval, i32 0, i32 0, i32 0
-        store i32 0, i32* %tmp12
-        %tmp15 = getelementptr %struct.Y* %retval, i32 0, i32 0, i32 1
-        store i32 1, i32* %tmp15
-        %retval.upgrd.1 = bitcast %struct.Y* %retval to i64*
-        %retval.upgrd.2 = load i64* %retval.upgrd.1
-        ret i64 %retval.upgrd.2
-}
-
-it should be extended to do so.
-
-//===---------------------------------------------------------------------===//
-
--scalarrepl should promote this to be a vector scalar.
-
-        %struct..0anon = type { <4 x float> }
-
-define void @test1(<4 x float> %V, float* %P) {
-        %u = alloca %struct..0anon, align 16
-        %tmp = getelementptr %struct..0anon* %u, i32 0, i32 0
-        store <4 x float> %V, <4 x float>* %tmp
-        %tmp1 = bitcast %struct..0anon* %u to [4 x float]*
-        %tmp.upgrd.1 = getelementptr [4 x float]* %tmp1, i32 0, i32 1
-        %tmp.upgrd.2 = load float* %tmp.upgrd.1
-        %tmp3 = mul float %tmp.upgrd.2, 2.000000e+00
-        store float %tmp3, float* %P
-        ret void
-}
+This is now easily doable with MRVs.  We could even make an intrinsic for this
+if anyone cared enough about sincos.
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 Turn this into a single byte store with no load (the other 3 bytes are
 unmodified):
 
-void %test(uint* %P) {
-       %tmp = load uint* %P
-        %tmp14 = or uint %tmp, 3305111552
-        %tmp15 = and uint %tmp14, 3321888767
-        store uint %tmp15, uint* %P
+define void @test(i32* %P) {
+       %tmp = load i32* %P
+        %tmp14 = or i32 %tmp, 3305111552
+        %tmp15 = and i32 %tmp14, 3321888767
+        store i32 %tmp15, i32* %P
         ret void
 }
 
@@ -237,13 +255,6 @@ _bar:   addic r3,r3,-1
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
-Legalize should lower ctlz like this:
-  ctlz(x) = popcnt((x-1) & ~x)
-
-on targets that have popcnt but not ctlz.  itanium, what else?
-
-//===---------------------------------------------------------------------===//
-
 quantum_sigma_x in 462.libquantum contains the following loop:
 
       for(i=0; i<reg->size; i++)
@@ -267,7 +278,7 @@ so cool to turn it into something like:
 ... which would only do one 32-bit XOR per loop iteration instead of two.
 
 It would also be nice to recognize the reg->size doesn't alias reg->node[i], but
-alas...
+this requires TBAA.
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
@@ -314,6 +325,9 @@ unsigned int popcount(unsigned int input) {
   return count;
 }
 
+This is a form of idiom recognition for loops, the same thing that could be
+useful for recognizing memset/memcpy.
+
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 These should turn into single 16-bit (unaligned?) loads on little/big endian
@@ -373,14 +387,11 @@ we don't have whole-function selection dags.  On x86, this means we use one
 extra register for the function when effective_addr2 is declared as U64 than
 when it is declared U32.
 
-//===---------------------------------------------------------------------===//
-
-Promote for i32 bswap can use i64 bswap + shr.  Useful on targets with 64-bit
-regs and bswap, like itanium.
+PHI Slicing could be extended to do this.
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
-LSR should know what GPR types a target has.  This code:
+LSR should know what GPR types a target has from TargetData.  This code:
 
 volatile short X, Y; // globals
 
@@ -389,25 +400,22 @@ void foo(int N) {
   for (i = 0; i < N; i++) { X = i; Y = i*4; }
 }
 
-produces two identical IV's (after promotion) on PPC/ARM:
+produces two near identical IV's (after promotion) on PPC/ARM:
 
-LBB1_1: @bb.preheader
-        mov r3, #0
-        mov r2, r3
-        mov r1, r3
-LBB1_2: @bb
-        ldr r12, LCPI1_0
-        ldr r12, [r12]
-        strh r2, [r12]
-        ldr r12, LCPI1_1
-        ldr r12, [r12]
-        strh r3, [r12]
-        add r1, r1, #1    <- [0,+,1]
-        add r3, r3, #4
-        add r2, r2, #1    <- [0,+,1]
-        cmp r1, r0
-        bne LBB1_2      @bb
+LBB1_2:
+       ldr r3, LCPI1_0
+       ldr r3, [r3]
+       strh r2, [r3]
+       ldr r3, LCPI1_1
+       ldr r3, [r3]
+       strh r1, [r3]
+       add r1, r1, #4
+       add r2, r2, #1   <- [0,+,1]
+       sub r0, r0, #1   <- [0,-,1]
+       cmp r0, #0
+       bne LBB1_2
 
+LSR should reuse the "+" IV for the exit test.
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
@@ -447,22 +455,6 @@ return:            ; preds = %then.1, %else.0, %then.0
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
-Tail recursion elimination is not transforming this function, because it is
-returning n, which fails the isDynamicConstant check in the accumulator 
-recursion checks.
-
-long long fib(const long long n) {
-  switch(n) {
-    case 0:
-    case 1:
-      return n;
-    default:
-      return fib(n-1) + fib(n-2);
-  }
-}
-
-//===---------------------------------------------------------------------===//
-
 Tail recursion elimination should handle:
 
 int pow2m1(int n) {
@@ -496,23 +488,6 @@ entry:
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
-"basicaa" should know how to look through "or" instructions that act like add
-instructions.  For example in this code, the x*4+1 is turned into x*4 | 1, and
-basicaa can't analyze the array subscript, leading to duplicated loads in the
-generated code:
-
-void test(int X, int Y, int a[]) {
-int i;
-  for (i=2; i<1000; i+=4) {
-  a[i+0] = a[i-1+0]*a[i-2+0];
-  a[i+1] = a[i-1+1]*a[i-2+1];
-  a[i+2] = a[i-1+2]*a[i-2+2];
-  a[i+3] = a[i-1+3]*a[i-2+3];
-  }
-}
-
-//===---------------------------------------------------------------------===//
-
 We should investigate an instruction sinking pass.  Consider this silly
 example in pic mode:
 
@@ -633,56 +608,11 @@ once.
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
-We should extend parameter attributes to capture more information about
-pointer parameters for alias analysis.  Some ideas:
-
-1. Add a "nocapture" attribute, which indicates that the callee does not store
-   the address of the parameter into a global or any other memory location
-   visible to the callee.  This can be used to make basicaa and other analyses
-   more powerful.  It is true for things like memcpy, strcat, and many other
-   things, including structs passed by value, most C++ references, etc.
-2. Generalize readonly to be set on parameters.  This is important mod/ref 
-   info for the function, which is important for basicaa and others.  It can
-   also be used by the inliner to avoid inserting a memcpy for byval 
-   arguments when the function is inlined.
-
-These functions can be inferred by various analysis passes such as the 
-globalsmodrefaa pass.  Note that getting #2 right is actually really tricky.
-Consider this code:
-
-struct S;  S G;
-void caller(S byvalarg) { G.field = 1; ... }
-void callee() { caller(G); }
-
-The fact that the caller does not modify byval arg is not enough, we need
-to know that it doesn't modify G either.  This is very tricky.
-
-//===---------------------------------------------------------------------===//
-
 We should add an FRINT node to the DAG to model targets that have legal
 implementations of ceil/floor/rint.
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
-This GCC bug: http://gcc.gnu.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=34043
-contains a testcase that compiles down to:
-
-       %struct.XMM128 = type { <4 x float> }
-..
-       %src = alloca %struct.XMM128
-..
-       %tmp6263 = bitcast %struct.XMM128* %src to <2 x i64>*
-       %tmp65 = getelementptr %struct.XMM128* %src, i32 0, i32 0
-       store <2 x i64> %tmp5899, <2 x i64>* %tmp6263, align 16
-       %tmp66 = load <4 x float>* %tmp65, align 16             
-       %tmp71 = add <4 x float> %tmp66, %tmp66         
-
-If the mid-level optimizer turned the bitcast of pointer + store of tmp5899
-into a bitcast of the vector value and a store to the pointer, then the 
-store->load could be easily removed.
-
-//===---------------------------------------------------------------------===//
-
 Consider:
 
 int test() {
@@ -813,57 +743,6 @@ be done safely if "b" isn't modified between the strlen and memcpy of course.
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
-We should be able to evaluate this loop:
-
-int test(int x_offs) {
-  while (x_offs > 4)
-     x_offs -= 4;
-  return x_offs;
-}
-
-//===---------------------------------------------------------------------===//
-
-Reassociate should turn things like:
-
-int factorial(int X) {
- return X*X*X*X*X*X*X*X;
-}
-
-into llvm.powi calls, allowing the code generator to produce balanced
-multiplication trees.
-
-//===---------------------------------------------------------------------===//
-
-We generate a horrible  libcall for llvm.powi.  For example, we compile:
-
-#include <cmath>
-double f(double a) { return std::pow(a, 4); }
-
-into:
-
-__Z1fd:
-       subl    $12, %esp
-       movsd   16(%esp), %xmm0
-       movsd   %xmm0, (%esp)
-       movl    $4, 8(%esp)
-       call    L___powidf2$stub
-       addl    $12, %esp
-       ret
-
-GCC produces:
-
-__Z1fd:
-       subl    $12, %esp
-       movsd   16(%esp), %xmm0
-       mulsd   %xmm0, %xmm0
-       mulsd   %xmm0, %xmm0
-       movsd   %xmm0, (%esp)
-       fldl    (%esp)
-       addl    $12, %esp
-       ret
-
-//===---------------------------------------------------------------------===//
-
 We compile this program: (from GCC PR11680)
 http://gcc.gnu.org/bugzilla/attachment.cgi?id=4487
 
@@ -903,54 +782,21 @@ void bar(unsigned n) {
     true();
 }
 
-I think this basically amounts to a dag combine to simplify comparisons against
-multiply hi's into a comparison against the mullo.
-
-//===---------------------------------------------------------------------===//
-
-SROA is not promoting the union on the stack in this example, we should end
-up with no allocas.
-
-union vec2d {
-    double e[2];
-    double v __attribute__((vector_size(16)));
-};
-typedef union vec2d vec2d;
-
-static vec2d a={{1,2}}, b={{3,4}};
-    
-vec2d foo () {
-    return (vec2d){ .v = a.v + b.v * (vec2d){{5,5}}.v };
+This is equivalent to the following, where 2863311531 is the multiplicative
+inverse of 3, and 1431655766 is ((2^32)-1)/3+1:
+void bar(unsigned n) {
+  if (n * 2863311531U < 1431655766U)
+    true();
 }
 
-//===---------------------------------------------------------------------===//
-
-This C++ file:
-void g(); struct A { int n; int m; A& operator++(void) { ++n; if (n == m) g(); 
-return *this; }    A() : n(0), m(0) { } friend bool operator!=(A const& a1, 
-A const& a2) { return a1.n != a2.n; } }; void testfunction(A& iter) { A const 
-end; while (iter != end) ++iter; }
-
-Compiles down to:
+The same transformation can work with an even modulo with the addition of a
+rotate: rotate the result of the multiply to the right by the number of bits
+which need to be zero for the condition to be true, and shrink the compare RHS
+by the same amount.  Unless the target supports rotates, though, that
+transformation probably isn't worthwhile.
 
-bb:            ; preds = %bb3.backedge, %bb.nph
-       %.rle = phi i32 [ %1, %bb.nph ], [ %7, %bb3.backedge ]          ; <i32> [#uses=1]
-       %4 = add i32 %.rle, 1           ; <i32> [#uses=2]
-       store i32 %4, i32* %0, align 4
-       %5 = load i32* %3, align 4              ; <i32> [#uses=1]
-       %6 = icmp eq i32 %4, %5         ; <i1> [#uses=1]
-       br i1 %6, label %bb1, label %bb3.backedge
-
-bb1:           ; preds = %bb
-       tail call void @_Z1gv()
-       br label %bb3.backedge
-
-bb3.backedge:          ; preds = %bb, %bb1
-       %7 = load i32* %0, align 4              ; <i32> [#uses=2]
-
-
-The %7 load is partially redundant with the store of %4 to %0, GVN's PRE 
-should remove it, but it doesn't apply to memory objects.
+The transformation can also easily be made to work with non-zero equality
+comparisons: just transform, for example, "n % 3 == 1" to "(n-1) % 3 == 0".
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
@@ -971,20 +817,6 @@ int main() {
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
-Instcombine will merge comparisons like (x >= 10) && (x < 20) by producing (x -
-10) u< 10, but only when the comparisons have matching sign.
-
-This could be converted with a similiar technique. (PR1941)
-
-define i1 @test(i8 %x) {
-  %A = icmp uge i8 %x, 5
-  %B = icmp slt i8 %x, 20
-  %C = and i1 %A, %B
-  ret i1 %C
-}
-
-//===---------------------------------------------------------------------===//
-
 These functions perform the same computation, but produce different assembly.
 
 define i8 @select(i8 %x) readnone nounwind {
@@ -1002,3 +834,834 @@ define i8 @addshr(i8 %x) readnone nounwind {
 }
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
+
+From gcc bug 24696:
+int
+f (unsigned long a, unsigned long b, unsigned long c)
+{
+  return ((a & (c - 1)) != 0) || ((b & (c - 1)) != 0);
+}
+int
+f (unsigned long a, unsigned long b, unsigned long c)
+{
+  return ((a & (c - 1)) != 0) | ((b & (c - 1)) != 0);
+}
+Both should combine to ((a|b) & (c-1)) != 0.  Currently not optimized with
+"clang -emit-llvm-bc | opt -std-compile-opts".
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+From GCC Bug 20192:
+#define PMD_MASK    (~((1UL << 23) - 1))
+void clear_pmd_range(unsigned long start, unsigned long end)
+{
+   if (!(start & ~PMD_MASK) && !(end & ~PMD_MASK))
+       f();
+}
+The expression should optimize to something like
+"!((start|end)&~PMD_MASK). Currently not optimized with "clang
+-emit-llvm-bc | opt -std-compile-opts".
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+From GCC Bug 3756:
+int
+pn (int n)
+{
+ return (n >= 0 ? 1 : -1);
+}
+Should combine to (n >> 31) | 1.  Currently not optimized with "clang
+-emit-llvm-bc | opt -std-compile-opts | llc".
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+void a(int variable)
+{
+ if (variable == 4 || variable == 6)
+   bar();
+}
+This should optimize to "if ((variable | 2) == 6)".  Currently not
+optimized with "clang -emit-llvm-bc | opt -std-compile-opts | llc".
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+unsigned int f(unsigned int i, unsigned int n) {++i; if (i == n) ++i; return
+i;}
+unsigned int f2(unsigned int i, unsigned int n) {++i; i += i == n; return i;}
+These should combine to the same thing.  Currently, the first function
+produces better code on X86.
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+From GCC Bug 15784:
+#define abs(x) x>0?x:-x
+int f(int x, int y)
+{
+ return (abs(x)) >= 0;
+}
+This should optimize to x == INT_MIN. (With -fwrapv.)  Currently not
+optimized with "clang -emit-llvm-bc | opt -std-compile-opts".
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+From GCC Bug 14753:
+void
+rotate_cst (unsigned int a)
+{
+ a = (a << 10) | (a >> 22);
+ if (a == 123)
+   bar ();
+}
+void
+minus_cst (unsigned int a)
+{
+ unsigned int tem;
+
+ tem = 20 - a;
+ if (tem == 5)
+   bar ();
+}
+void
+mask_gt (unsigned int a)
+{
+ /* This is equivalent to a > 15.  */
+ if ((a & ~7) > 8)
+   bar ();
+}
+void
+rshift_gt (unsigned int a)
+{
+ /* This is equivalent to a > 23.  */
+ if ((a >> 2) > 5)
+   bar ();
+}
+All should simplify to a single comparison.  All of these are
+currently not optimized with "clang -emit-llvm-bc | opt
+-std-compile-opts".
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+From GCC Bug 32605:
+int c(int* x) {return (char*)x+2 == (char*)x;}
+Should combine to 0.  Currently not optimized with "clang
+-emit-llvm-bc | opt -std-compile-opts" (although llc can optimize it).
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+int a(unsigned b) {return ((b << 31) | (b << 30)) >> 31;}
+Should be combined to  "((b >> 1) | b) & 1".  Currently not optimized
+with "clang -emit-llvm-bc | opt -std-compile-opts".
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+unsigned a(unsigned x, unsigned y) { return x | (y & 1) | (y & 2);}
+Should combine to "x | (y & 3)".  Currently not optimized with "clang
+-emit-llvm-bc | opt -std-compile-opts".
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+int a(int a, int b, int c) {return (~a & c) | ((c|a) & b);}
+Should fold to "(~a & c) | (a & b)".  Currently not optimized with
+"clang -emit-llvm-bc | opt -std-compile-opts".
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+int a(int a,int b) {return (~(a|b))|a;}
+Should fold to "a|~b".  Currently not optimized with "clang
+-emit-llvm-bc | opt -std-compile-opts".
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+int a(int a, int b) {return (a&&b) || (a&&!b);}
+Should fold to "a".  Currently not optimized with "clang -emit-llvm-bc
+| opt -std-compile-opts".
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+int a(int a, int b, int c) {return (a&&b) || (!a&&c);}
+Should fold to "a ? b : c", or at least something sane.  Currently not
+optimized with "clang -emit-llvm-bc | opt -std-compile-opts".
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+int a(int a, int b, int c) {return (a&&b) || (a&&c) || (a&&b&&c);}
+Should fold to a && (b || c).  Currently not optimized with "clang
+-emit-llvm-bc | opt -std-compile-opts".
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+int a(int x) {return x | ((x & 8) ^ 8);}
+Should combine to x | 8.  Currently not optimized with "clang
+-emit-llvm-bc | opt -std-compile-opts".
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+int a(int x) {return x ^ ((x & 8) ^ 8);}
+Should also combine to x | 8.  Currently not optimized with "clang
+-emit-llvm-bc | opt -std-compile-opts".
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+int a(int x) {return (x & 8) == 0 ? -1 : -9;}
+Should combine to (x | -9) ^ 8.  Currently not optimized with "clang
+-emit-llvm-bc | opt -std-compile-opts".
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+int a(int x) {return (x & 8) == 0 ? -9 : -1;}
+Should combine to x | -9.  Currently not optimized with "clang
+-emit-llvm-bc | opt -std-compile-opts".
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+int a(int x) {return ((x | -9) ^ 8) & x;}
+Should combine to x & -9.  Currently not optimized with "clang
+-emit-llvm-bc | opt -std-compile-opts".
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+unsigned a(unsigned a) {return a * 0x11111111 >> 28 & 1;}
+Should combine to "a * 0x88888888 >> 31".  Currently not optimized
+with "clang -emit-llvm-bc | opt -std-compile-opts".
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+unsigned a(char* x) {if ((*x & 32) == 0) return b();}
+There's an unnecessary zext in the generated code with "clang
+-emit-llvm-bc | opt -std-compile-opts".
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+unsigned a(unsigned long long x) {return 40 * (x >> 1);}
+Should combine to "20 * (((unsigned)x) & -2)".  Currently not
+optimized with "clang -emit-llvm-bc | opt -std-compile-opts".
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+This was noticed in the entryblock for grokdeclarator in 403.gcc:
+
+        %tmp = icmp eq i32 %decl_context, 4          
+        %decl_context_addr.0 = select i1 %tmp, i32 3, i32 %decl_context 
+        %tmp1 = icmp eq i32 %decl_context_addr.0, 1 
+        %decl_context_addr.1 = select i1 %tmp1, i32 0, i32 %decl_context_addr.0
+
+tmp1 should be simplified to something like:
+  (!tmp || decl_context == 1)
+
+This allows recursive simplifications, tmp1 is used all over the place in
+the function, e.g. by:
+
+        %tmp23 = icmp eq i32 %decl_context_addr.1, 0            ; <i1> [#uses=1]
+        %tmp24 = xor i1 %tmp1, true             ; <i1> [#uses=1]
+        %or.cond8 = and i1 %tmp23, %tmp24               ; <i1> [#uses=1]
+
+later.
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+[STORE SINKING]
+
+Store sinking: This code:
+
+void f (int n, int *cond, int *res) {
+    int i;
+    *res = 0;
+    for (i = 0; i < n; i++)
+        if (*cond)
+            *res ^= 234; /* (*) */
+}
+
+On this function GVN hoists the fully redundant value of *res, but nothing
+moves the store out.  This gives us this code:
+
+bb:            ; preds = %bb2, %entry
+       %.rle = phi i32 [ 0, %entry ], [ %.rle6, %bb2 ] 
+       %i.05 = phi i32 [ 0, %entry ], [ %indvar.next, %bb2 ]
+       %1 = load i32* %cond, align 4
+       %2 = icmp eq i32 %1, 0
+       br i1 %2, label %bb2, label %bb1
+
+bb1:           ; preds = %bb
+       %3 = xor i32 %.rle, 234 
+       store i32 %3, i32* %res, align 4
+       br label %bb2
+
+bb2:           ; preds = %bb, %bb1
+       %.rle6 = phi i32 [ %3, %bb1 ], [ %.rle, %bb ]   
+       %indvar.next = add i32 %i.05, 1 
+       %exitcond = icmp eq i32 %indvar.next, %n
+       br i1 %exitcond, label %return, label %bb
+
+DSE should sink partially dead stores to get the store out of the loop.
+
+Here's another partial dead case:
+http://gcc.gnu.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=12395
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+Scalar PRE hoists the mul in the common block up to the else:
+
+int test (int a, int b, int c, int g) {
+  int d, e;
+  if (a)
+    d = b * c;
+  else
+    d = b - c;
+  e = b * c + g;
+  return d + e;
+}
+
+It would be better to do the mul once to reduce codesize above the if.
+This is GCC PR38204.
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+[STORE SINKING]
+
+GCC PR37810 is an interesting case where we should sink load/store reload
+into the if block and outside the loop, so we don't reload/store it on the
+non-call path.
+
+for () {
+  *P += 1;
+  if ()
+    call();
+  else
+    ...
+->
+tmp = *P
+for () {
+  tmp += 1;
+  if () {
+    *P = tmp;
+    call();
+    tmp = *P;
+  } else ...
+}
+*P = tmp;
+
+We now hoist the reload after the call (Transforms/GVN/lpre-call-wrap.ll), but
+we don't sink the store.  We need partially dead store sinking.
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+[LOAD PRE CRIT EDGE SPLITTING]
+
+GCC PR37166: Sinking of loads prevents SROA'ing the "g" struct on the stack
+leading to excess stack traffic. This could be handled by GVN with some crazy
+symbolic phi translation.  The code we get looks like (g is on the stack):
+
+bb2:           ; preds = %bb1
+..
+       %9 = getelementptr %struct.f* %g, i32 0, i32 0          
+       store i32 %8, i32* %9, align  bel %bb3
+
+bb3:           ; preds = %bb1, %bb2, %bb
+       %c_addr.0 = phi %struct.f* [ %g, %bb2 ], [ %c, %bb ], [ %c, %bb1 ]
+       %b_addr.0 = phi %struct.f* [ %b, %bb2 ], [ %g, %bb ], [ %b, %bb1 ]
+       %10 = getelementptr %struct.f* %c_addr.0, i32 0, i32 0
+       %11 = load i32* %10, align 4
+
+%11 is partially redundant, an in BB2 it should have the value %8.
+
+GCC PR33344 and PR35287 are similar cases.
+
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+[LOAD PRE]
+
+There are many load PRE testcases in testsuite/gcc.dg/tree-ssa/loadpre* in the
+GCC testsuite, ones we don't get yet are (checked through loadpre25):
+
+[CRIT EDGE BREAKING]
+loadpre3.c predcom-4.c
+
+[PRE OF READONLY CALL]
+loadpre5.c
+
+[TURN SELECT INTO BRANCH]
+loadpre14.c loadpre15.c 
+
+actually a conditional increment: loadpre18.c loadpre19.c
+
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+[SCALAR PRE]
+There are many PRE testcases in testsuite/gcc.dg/tree-ssa/ssa-pre-*.c in the
+GCC testsuite.
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+There are some interesting cases in testsuite/gcc.dg/tree-ssa/pred-comm* in the
+GCC testsuite.  For example, we get the first example in predcom-1.c, but 
+miss the second one:
+
+unsigned fib[1000];
+unsigned avg[1000];
+
+__attribute__ ((noinline))
+void count_averages(int n) {
+  int i;
+  for (i = 1; i < n; i++)
+    avg[i] = (((unsigned long) fib[i - 1] + fib[i] + fib[i + 1]) / 3) & 0xffff;
+}
+
+which compiles into two loads instead of one in the loop.
+
+predcom-2.c is the same as predcom-1.c
+
+predcom-3.c is very similar but needs loads feeding each other instead of
+store->load.
+
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+Type based alias analysis:
+http://gcc.gnu.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=14705
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+A/B get pinned to the stack because we turn an if/then into a select instead
+of PRE'ing the load/store.  This may be fixable in instcombine:
+http://gcc.gnu.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=37892
+
+struct X { int i; };
+int foo (int x) {
+  struct X a;
+  struct X b;
+  struct X *p;
+  a.i = 1;
+  b.i = 2;
+  if (x)
+    p = &a;
+  else
+    p = &b;
+  return p->i;
+}
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+Interesting missed case because of control flow flattening (should be 2 loads):
+http://gcc.gnu.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=26629
+With: llvm-gcc t2.c -S -o - -O0 -emit-llvm | llvm-as | 
+             opt -mem2reg -gvn -instcombine | llvm-dis
+we miss it because we need 1) CRIT EDGE 2) MULTIPLE DIFFERENT
+VALS PRODUCED BY ONE BLOCK OVER DIFFERENT PATHS
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+http://gcc.gnu.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=19633
+We could eliminate the branch condition here, loading from null is undefined:
+
+struct S { int w, x, y, z; };
+struct T { int r; struct S s; };
+void bar (struct S, int);
+void foo (int a, struct T b)
+{
+  struct S *c = 0;
+  if (a)
+    c = &b.s;
+  bar (*c, a);
+}
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+simplifylibcalls should do several optimizations for strspn/strcspn:
+
+strcspn(x, "") -> strlen(x)
+strcspn("", x) -> 0
+strspn("", x) -> 0
+strspn(x, "") -> strlen(x)
+strspn(x, "a") -> strchr(x, 'a')-x
+
+strcspn(x, "a") -> inlined loop for up to 3 letters (similarly for strspn):
+
+size_t __strcspn_c3 (__const char *__s, int __reject1, int __reject2,
+                     int __reject3) {
+  register size_t __result = 0;
+  while (__s[__result] != '\0' && __s[__result] != __reject1 &&
+         __s[__result] != __reject2 && __s[__result] != __reject3)
+    ++__result;
+  return __result;
+}
+
+This should turn into a switch on the character.  See PR3253 for some notes on
+codegen.
+
+456.hmmer apparently uses strcspn and strspn a lot.  471.omnetpp uses strspn.
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+"gas" uses this idiom:
+  else if (strchr ("+-/*%|&^:[]()~", *intel_parser.op_string))
+..
+  else if (strchr ("<>", *intel_parser.op_string)
+
+Those should be turned into a switch.
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+252.eon contains this interesting code:
+
+        %3072 = getelementptr [100 x i8]* %tempString, i32 0, i32 0
+        %3073 = call i8* @strcpy(i8* %3072, i8* %3071) nounwind
+        %strlen = call i32 @strlen(i8* %3072)    ; uses = 1
+        %endptr = getelementptr [100 x i8]* %tempString, i32 0, i32 %strlen
+        call void @llvm.memcpy.i32(i8* %endptr, 
+          i8* getelementptr ([5 x i8]* @"\01LC42", i32 0, i32 0), i32 5, i32 1)
+        %3074 = call i32 @strlen(i8* %endptr) nounwind readonly 
+        
+This is interesting for a couple reasons.  First, in this:
+
+        %3073 = call i8* @strcpy(i8* %3072, i8* %3071) nounwind
+        %strlen = call i32 @strlen(i8* %3072)  
+
+The strlen could be replaced with: %strlen = sub %3072, %3073, because the
+strcpy call returns a pointer to the end of the string.  Based on that, the
+endptr GEP just becomes equal to 3073, which eliminates a strlen call and GEP.
+
+Second, the memcpy+strlen strlen can be replaced with:
+
+        %3074 = call i32 @strlen([5 x i8]* @"\01LC42") nounwind readonly 
+
+Because the destination was just copied into the specified memory buffer.  This,
+in turn, can be constant folded to "4".
+
+In other code, it contains:
+
+        %endptr6978 = bitcast i8* %endptr69 to i32*            
+        store i32 7107374, i32* %endptr6978, align 1
+        %3167 = call i32 @strlen(i8* %endptr69) nounwind readonly    
+
+Which could also be constant folded.  Whatever is producing this should probably
+be fixed to leave this as a memcpy from a string.
+
+Further, eon also has an interesting partially redundant strlen call:
+
+bb8:            ; preds = %_ZN18eonImageCalculatorC1Ev.exit
+        %682 = getelementptr i8** %argv, i32 6          ; <i8**> [#uses=2]
+        %683 = load i8** %682, align 4          ; <i8*> [#uses=4]
+        %684 = load i8* %683, align 1           ; <i8> [#uses=1]
+        %685 = icmp eq i8 %684, 0               ; <i1> [#uses=1]
+        br i1 %685, label %bb10, label %bb9
+
+bb9:            ; preds = %bb8
+        %686 = call i32 @strlen(i8* %683) nounwind readonly          
+        %687 = icmp ugt i32 %686, 254           ; <i1> [#uses=1]
+        br i1 %687, label %bb10, label %bb11
+
+bb10:           ; preds = %bb9, %bb8
+        %688 = call i32 @strlen(i8* %683) nounwind readonly          
+
+This could be eliminated by doing the strlen once in bb8, saving code size and
+improving perf on the bb8->9->10 path.
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+I see an interesting fully redundant call to strlen left in 186.crafty:InputMove
+which looks like:
+       %movetext11 = getelementptr [128 x i8]* %movetext, i32 0, i32 0 
+
+bb62:           ; preds = %bb55, %bb53
+        %promote.0 = phi i32 [ %169, %bb55 ], [ 0, %bb53 ]             
+        %171 = call i32 @strlen(i8* %movetext11) nounwind readonly align 1
+        %172 = add i32 %171, -1         ; <i32> [#uses=1]
+        %173 = getelementptr [128 x i8]* %movetext, i32 0, i32 %172       
+
+...  no stores ...
+       br i1 %or.cond, label %bb65, label %bb72
+
+bb65:           ; preds = %bb62
+        store i8 0, i8* %173, align 1
+        br label %bb72
+
+bb72:           ; preds = %bb65, %bb62
+        %trank.1 = phi i32 [ %176, %bb65 ], [ -1, %bb62 ]            
+        %177 = call i32 @strlen(i8* %movetext11) nounwind readonly align 1
+
+Note that on the bb62->bb72 path, that the %177 strlen call is partially
+redundant with the %171 call.  At worst, we could shove the %177 strlen call
+up into the bb65 block moving it out of the bb62->bb72 path.   However, note
+that bb65 stores to the string, zeroing out the last byte.  This means that on
+that path the value of %177 is actually just %171-1.  A sub is cheaper than a
+strlen!
+
+This pattern repeats several times, basically doing:
+
+  A = strlen(P);
+  P[A-1] = 0;
+  B = strlen(P);
+  where it is "obvious" that B = A-1.
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+186.crafty contains this interesting pattern:
+
+%77 = call i8* @strstr(i8* getelementptr ([6 x i8]* @"\01LC5", i32 0, i32 0),
+                       i8* %30)
+%phitmp648 = icmp eq i8* %77, getelementptr ([6 x i8]* @"\01LC5", i32 0, i32 0)
+br i1 %phitmp648, label %bb70, label %bb76
+
+bb70:           ; preds = %OptionMatch.exit91, %bb69
+        %78 = call i32 @strlen(i8* %30) nounwind readonly align 1               ; <i32> [#uses=1]
+
+This is basically:
+  cststr = "abcdef";
+  if (strstr(cststr, P) == cststr) {
+     x = strlen(P);
+     ...
+
+The strstr call would be significantly cheaper written as:
+
+cststr = "abcdef";
+if (memcmp(P, str, strlen(P)))
+  x = strlen(P);
+
+This is memcmp+strlen instead of strstr.  This also makes the strlen fully
+redundant.
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+186.crafty also contains this code:
+
+%1906 = call i32 @strlen(i8* getelementptr ([32 x i8]* @pgn_event, i32 0,i32 0))
+%1907 = getelementptr [32 x i8]* @pgn_event, i32 0, i32 %1906
+%1908 = call i8* @strcpy(i8* %1907, i8* %1905) nounwind align 1
+%1909 = call i32 @strlen(i8* getelementptr ([32 x i8]* @pgn_event, i32 0,i32 0))
+%1910 = getelementptr [32 x i8]* @pgn_event, i32 0, i32 %1909         
+
+The last strlen is computable as 1908-@pgn_event, which means 1910=1908.
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+186.crafty has this interesting pattern with the "out.4543" variable:
+
+call void @llvm.memcpy.i32(
+        i8* getelementptr ([10 x i8]* @out.4543, i32 0, i32 0),
+       i8* getelementptr ([7 x i8]* @"\01LC28700", i32 0, i32 0), i32 7, i32 1) 
+%101 = call@printf(i8* ...   @out.4543, i32 0, i32 0)) nounwind 
+
+It is basically doing:
+
+  memcpy(globalarray, "string");
+  printf(...,  globalarray);
+  
+Anyway, by knowing that printf just reads the memory and forward substituting
+the string directly into the printf, this eliminates reads from globalarray.
+Since this pattern occurs frequently in crafty (due to the "DisplayTime" and
+other similar functions) there are many stores to "out".  Once all the printfs
+stop using "out", all that is left is the memcpy's into it.  This should allow
+globalopt to remove the "stored only" global.
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+This code:
+
+define inreg i32 @foo(i8* inreg %p) nounwind {
+  %tmp0 = load i8* %p
+  %tmp1 = ashr i8 %tmp0, 5
+  %tmp2 = sext i8 %tmp1 to i32
+  ret i32 %tmp2
+}
+
+could be dagcombine'd to a sign-extending load with a shift.
+For example, on x86 this currently gets this:
+
+       movb    (%eax), %al
+       sarb    $5, %al
+       movsbl  %al, %eax
+
+while it could get this:
+
+       movsbl  (%eax), %eax
+       sarl    $5, %eax
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+GCC PR31029:
+
+int test(int x) { return 1-x == x; }     // --> return false
+int test2(int x) { return 2-x == x; }    // --> return x == 1 ?
+
+Always foldable for odd constants, what is the rule for even?
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+PR 3381: GEP to field of size 0 inside a struct could be turned into GEP
+for next field in struct (which is at same address).
+
+For example: store of float into { {{}}, float } could be turned into a store to
+the float directly.
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+#include <math.h>
+double foo(double a) {    return sin(a); }
+
+This compiles into this on x86-64 Linux:
+foo:
+       subq    $8, %rsp
+       call    sin
+       addq    $8, %rsp
+       ret
+vs:
+
+foo:
+        jmp sin
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+The arg promotion pass should make use of nocapture to make its alias analysis
+stuff much more precise.
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+The following functions should be optimized to use a select instead of a
+branch (from gcc PR40072):
+
+char char_int(int m) {if(m>7) return 0; return m;}
+int int_char(char m) {if(m>7) return 0; return m;}
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+int func(int a, int b) { if (a & 0x80) b |= 0x80; else b &= ~0x80; return b; }
+
+Generates this:
+
+define i32 @func(i32 %a, i32 %b) nounwind readnone ssp {
+entry:
+  %0 = and i32 %a, 128                            ; <i32> [#uses=1]
+  %1 = icmp eq i32 %0, 0                          ; <i1> [#uses=1]
+  %2 = or i32 %b, 128                             ; <i32> [#uses=1]
+  %3 = and i32 %b, -129                           ; <i32> [#uses=1]
+  %b_addr.0 = select i1 %1, i32 %3, i32 %2        ; <i32> [#uses=1]
+  ret i32 %b_addr.0
+}
+
+However, it's functionally equivalent to:
+
+         b = (b & ~0x80) | (a & 0x80);
+
+Which generates this:
+
+define i32 @func(i32 %a, i32 %b) nounwind readnone ssp {
+entry:
+  %0 = and i32 %b, -129                           ; <i32> [#uses=1]
+  %1 = and i32 %a, 128                            ; <i32> [#uses=1]
+  %2 = or i32 %0, %1                              ; <i32> [#uses=1]
+  ret i32 %2
+}
+
+This can be generalized for other forms:
+
+     b = (b & ~0x80) | (a & 0x40) << 1;
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+These two functions produce different code. They shouldn't:
+
+#include <stdint.h>
+uint8_t p1(uint8_t b, uint8_t a) {
+  b = (b & ~0xc0) | (a & 0xc0);
+  return (b);
+}
+uint8_t p2(uint8_t b, uint8_t a) {
+  b = (b & ~0x40) | (a & 0x40);
+  b = (b & ~0x80) | (a & 0x80);
+  return (b);
+}
+
+define zeroext i8 @p1(i8 zeroext %b, i8 zeroext %a) nounwind readnone ssp {
+entry:
+  %0 = and i8 %b, 63                              ; <i8> [#uses=1]
+  %1 = and i8 %a, -64                             ; <i8> [#uses=1]
+  %2 = or i8 %1, %0                               ; <i8> [#uses=1]
+  ret i8 %2
+}
+
+define zeroext i8 @p2(i8 zeroext %b, i8 zeroext %a) nounwind readnone ssp {
+entry:
+  %0 = and i8 %b, 63                              ; <i8> [#uses=1]
+  %.masked = and i8 %a, 64                        ; <i8> [#uses=1]
+  %1 = and i8 %a, -128                            ; <i8> [#uses=1]
+  %2 = or i8 %1, %0                               ; <i8> [#uses=1]
+  %3 = or i8 %2, %.masked                         ; <i8> [#uses=1]
+  ret i8 %3
+}
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+IPSCCP does not currently propagate argument dependent constants through
+functions where it does not not all of the callers.  This includes functions
+with normal external linkage as well as templates, C99 inline functions etc.
+Specifically, it does nothing to:
+
+define i32 @test(i32 %x, i32 %y, i32 %z) nounwind {
+entry:
+  %0 = add nsw i32 %y, %z                         
+  %1 = mul i32 %0, %x                             
+  %2 = mul i32 %y, %z                             
+  %3 = add nsw i32 %1, %2                         
+  ret i32 %3
+}
+
+define i32 @test2() nounwind {
+entry:
+  %0 = call i32 @test(i32 1, i32 2, i32 4) nounwind
+  ret i32 %0
+}
+
+It would be interesting extend IPSCCP to be able to handle simple cases like
+this, where all of the arguments to a call are constant.  Because IPSCCP runs
+before inlining, trivial templates and inline functions are not yet inlined.
+The results for a function + set of constant arguments should be memoized in a
+map.
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+The libcall constant folding stuff should be moved out of SimplifyLibcalls into
+libanalysis' constantfolding logic.  This would allow IPSCCP to be able to
+handle simple things like this:
+
+static int foo(const char *X) { return strlen(X); }
+int bar() { return foo("abcd"); }
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+InstCombine should use SimplifyDemandedBits to remove the or instruction:
+
+define i1 @test(i8 %x, i8 %y) {
+  %A = or i8 %x, 1
+  %B = icmp ugt i8 %A, 3
+  ret i1 %B
+}
+
+Currently instcombine calls SimplifyDemandedBits with either all bits or just
+the sign bit, if the comparison is obviously a sign test. In this case, we only
+need all but the bottom two bits from %A, and if we gave that mask to SDB it
+would delete the or instruction for us.
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+functionattrs doesn't know much about memcpy/memset.  This function should be
+marked readnone rather than readonly, since it only twiddles local memory, but
+functionattrs doesn't handle memset/memcpy/memmove aggressively:
+
+struct X { int *p; int *q; };
+int foo() {
+ int i = 0, j = 1;
+ struct X x, y;
+ int **p;
+ y.p = &i;
+ x.q = &j;
+ p = __builtin_memcpy (&x, &y, sizeof (int *));
+ return **p;
+}
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+