Make nocapture analysis work with addrspacecast
[oota-llvm.git] / lib / Transforms / IPO / FunctionAttrs.cpp
index bc5109b4d48d09b434f837f9b3ec6741169b02e5..ea664506da2d7a56cfcf53e28e72d6e47705f9e6 100644 (file)
@@ -9,14 +9,12 @@
 //
 // This file implements a simple interprocedural pass which walks the
 // call-graph, looking for functions which do not access or only read
-// non-local memory, and marking them readnone/readonly.  In addition,
-// it marks function arguments (of pointer type) 'nocapture' if a call
-// to the function does not create any copies of the pointer value that
-// outlive the call.  This more or less means that the pointer is only
-// dereferenced, and not returned from the function or stored in a global.
-// Finally, well-known library call declarations are marked with all
-// attributes that are consistent with the function's standard definition.
-// This pass is implemented as a bottom-up traversal of the call-graph.
+// non-local memory, and marking them readnone/readonly.  It does the
+// same with function arguments independently, marking them readonly/
+// readnone/nocapture.  Finally, well-known library call declarations
+// are marked with all attributes that are consistent with the
+// function's standard definition. This pass is implemented as a
+// bottom-up traversal of the call-graph.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
@@ -40,6 +38,8 @@ using namespace llvm;
 STATISTIC(NumReadNone, "Number of functions marked readnone");
 STATISTIC(NumReadOnly, "Number of functions marked readonly");
 STATISTIC(NumNoCapture, "Number of arguments marked nocapture");
+STATISTIC(NumReadNoneArg, "Number of arguments marked readnone");
+STATISTIC(NumReadOnlyArg, "Number of arguments marked readonly");
 STATISTIC(NumNoAlias, "Number of function returns marked noalias");
 STATISTIC(NumAnnotated, "Number of attributes added to library functions");
 
@@ -56,8 +56,8 @@ namespace {
     // AddReadAttrs - Deduce readonly/readnone attributes for the SCC.
     bool AddReadAttrs(const CallGraphSCC &SCC);
 
-    // AddNoCaptureAttrs - Deduce nocapture attributes for the SCC.
-    bool AddNoCaptureAttrs(const CallGraphSCC &SCC);
+    // AddArgumentAttrs - Deduce nocapture attributes for the SCC.
+    bool AddArgumentAttrs(const CallGraphSCC &SCC);
 
     // IsFunctionMallocLike - Does this function allocate new memory?
     bool IsFunctionMallocLike(Function *F,
@@ -71,36 +71,43 @@ namespace {
 
     void setDoesNotAccessMemory(Function &F) {
       if (!F.doesNotAccessMemory()) {
-       F.setDoesNotAccessMemory();
-       ++NumAnnotated;
+        F.setDoesNotAccessMemory();
+        ++NumAnnotated;
       }
     }
 
     void setOnlyReadsMemory(Function &F) {
       if (!F.onlyReadsMemory()) {
-       F.setOnlyReadsMemory();
-       ++NumAnnotated;
+        F.setOnlyReadsMemory();
+        ++NumAnnotated;
       }
     }
 
     void setDoesNotThrow(Function &F) {
       if (!F.doesNotThrow()) {
-       F.setDoesNotThrow();
-       ++NumAnnotated;
+        F.setDoesNotThrow();
+        ++NumAnnotated;
       }
     }
 
     void setDoesNotCapture(Function &F, unsigned n) {
       if (!F.doesNotCapture(n)) {
-       F.setDoesNotCapture(n);
-       ++NumAnnotated;
+        F.setDoesNotCapture(n);
+        ++NumAnnotated;
+      }
+    }
+
+    void setOnlyReadsMemory(Function &F, unsigned n) {
+      if (!F.onlyReadsMemory(n)) {
+        F.setOnlyReadsMemory(n);
+        ++NumAnnotated;
       }
     }
 
     void setDoesNotAlias(Function &F, unsigned n) {
       if (!F.doesNotAlias(n)) {
-       F.setDoesNotAlias(n);
-       ++NumAnnotated;
+        F.setDoesNotAlias(n);
+        ++NumAnnotated;
       }
     }
 
@@ -129,7 +136,8 @@ namespace {
 char FunctionAttrs::ID = 0;
 INITIALIZE_PASS_BEGIN(FunctionAttrs, "functionattrs",
                 "Deduce function attributes", false, false)
-INITIALIZE_AG_DEPENDENCY(CallGraph)
+INITIALIZE_AG_DEPENDENCY(AliasAnalysis)
+INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(CallGraphWrapperPass)
 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(TargetLibraryInfo)
 INITIALIZE_PASS_END(FunctionAttrs, "functionattrs",
                 "Deduce function attributes", false, false)
@@ -343,6 +351,7 @@ namespace {
       Function *F = CS.getCalledFunction();
       if (!F || !SCCNodes.count(F)) { Captured = true; return true; }
 
+      bool Found = false;
       Function::arg_iterator AI = F->arg_begin(), AE = F->arg_end();
       for (CallSite::arg_iterator PI = CS.arg_begin(), PE = CS.arg_end();
            PI != PE; ++PI, ++AI) {
@@ -353,10 +362,12 @@ namespace {
         }
         if (PI == U) {
           Uses.push_back(AI);
+          Found = true;
           break;
         }
       }
-      assert(!Uses.empty() && "Capturing call-site captured nothing?");
+      assert(Found && "Capturing call-site captured nothing?");
+      (void)Found;
       return false;
     }
 
@@ -394,8 +405,101 @@ namespace llvm {
   };
 }
 
-/// AddNoCaptureAttrs - Deduce nocapture attributes for the SCC.
-bool FunctionAttrs::AddNoCaptureAttrs(const CallGraphSCC &SCC) {
+// Returns Attribute::None, Attribute::ReadOnly or Attribute::ReadNone.
+static Attribute::AttrKind
+determinePointerReadAttrs(Argument *A,
+                          const SmallPtrSet<Argument*, 8> &SCCNodes) {
+                                                       
+  SmallVector<Use*, 32> Worklist;
+  SmallSet<Use*, 32> Visited;
+  int Count = 0;
+
+  bool IsRead = false;
+  // We don't need to track IsWritten. If A is written to, return immediately.
+
+  for (Value::use_iterator UI = A->use_begin(), UE = A->use_end();
+       UI != UE; ++UI) {
+    if (Count++ >= 20)
+      return Attribute::None;
+
+    Use *U = &UI.getUse();
+    Visited.insert(U);
+    Worklist.push_back(U);
+  }
+
+  while (!Worklist.empty()) {
+    Use *U = Worklist.pop_back_val();
+    Instruction *I = cast<Instruction>(U->getUser());
+    Value *V = U->get();
+
+    switch (I->getOpcode()) {
+    case Instruction::BitCast:
+    case Instruction::GetElementPtr:
+    case Instruction::PHI:
+    case Instruction::Select:
+    case Instruction::AddrSpaceCast:
+      // The original value is not read/written via this if the new value isn't.
+      for (Instruction::use_iterator UI = I->use_begin(), UE = I->use_end();
+           UI != UE; ++UI) {
+        Use *U = &UI.getUse();
+        if (Visited.insert(U))
+          Worklist.push_back(U);
+      }
+      break;
+
+    case Instruction::Call:
+    case Instruction::Invoke: {
+      CallSite CS(I);
+      if (CS.doesNotAccessMemory())
+        continue;
+
+      Function *F = CS.getCalledFunction();
+      if (!F) {
+        if (CS.onlyReadsMemory()) {
+          IsRead = true;
+          continue;
+        }
+        return Attribute::None;
+      }
+
+      Function::arg_iterator AI = F->arg_begin(), AE = F->arg_end();
+      CallSite::arg_iterator B = CS.arg_begin(), E = CS.arg_end();
+      for (CallSite::arg_iterator A = B; A != E; ++A, ++AI) {
+        if (A->get() == V) {
+          if (AI == AE) {
+            assert(F->isVarArg() &&
+                   "More params than args in non-varargs call.");
+            return Attribute::None;
+          }
+          if (SCCNodes.count(AI))
+            continue;
+          if (!CS.onlyReadsMemory() && !CS.onlyReadsMemory(A - B))
+            return Attribute::None;
+          if (!CS.doesNotAccessMemory(A - B))
+            IsRead = true;
+        }
+      }
+      break;
+    }
+
+    case Instruction::Load:
+      IsRead = true;
+      break;
+
+    case Instruction::ICmp:
+    case Instruction::Ret:
+      break;
+
+    default:
+      return Attribute::None;
+    }
+  }
+
+  return IsRead ? Attribute::ReadOnly : Attribute::ReadNone;
+}
+
+/// AddArgumentAttrs - Deduce nocapture attributes for the SCC.
+bool FunctionAttrs::AddArgumentAttrs(const CallGraphSCC &SCC) {
   bool Changed = false;
 
   SmallPtrSet<Function*, 8> SCCNodes;
@@ -442,8 +546,11 @@ bool FunctionAttrs::AddNoCaptureAttrs(const CallGraphSCC &SCC) {
       continue;
     }
 
-    for (Function::arg_iterator A = F->arg_begin(), E = F->arg_end(); A!=E; ++A)
-      if (A->getType()->isPointerTy() && !A->hasNoCaptureAttr()) {
+    for (Function::arg_iterator A = F->arg_begin(), E = F->arg_end();
+         A != E; ++A) {
+      if (!A->getType()->isPointerTy()) continue;
+      bool HasNonLocalUses = false;
+      if (!A->hasNoCaptureAttr()) {
         ArgumentUsesTracker Tracker(SCCNodes);
         PointerMayBeCaptured(A, &Tracker);
         if (!Tracker.Captured) {
@@ -458,12 +565,32 @@ bool FunctionAttrs::AddNoCaptureAttrs(const CallGraphSCC &SCC) {
             // its particulars for Argument-SCC analysis later.
             ArgumentGraphNode *Node = AG[A];
             for (SmallVectorImpl<Argument*>::iterator UI = Tracker.Uses.begin(),
-                   UE = Tracker.Uses.end(); UI != UE; ++UI)
+                     UE = Tracker.Uses.end(); UI != UE; ++UI) {
               Node->Uses.push_back(AG[*UI]);
+              if (*UI != A)
+                HasNonLocalUses = true;
+            }
           }
         }
         // Otherwise, it's captured. Don't bother doing SCC analysis on it.
       }
+      if (!HasNonLocalUses && !A->onlyReadsMemory()) {
+        // Can we determine that it's readonly/readnone without doing an SCC?
+        // Note that we don't allow any calls at all here, or else our result
+        // will be dependent on the iteration order through the functions in the
+        // SCC.
+        SmallPtrSet<Argument*, 8> Self;
+        Self.insert(A);
+        Attribute::AttrKind R = determinePointerReadAttrs(A, Self);
+        if (R != Attribute::None) {
+          AttrBuilder B;
+          B.addAttribute(R);
+          A->addAttr(AttributeSet::get(A->getContext(), A->getArgNo() + 1, B));
+          Changed = true;
+          R == Attribute::ReadOnly ? ++NumReadOnlyArg : ++NumReadNoneArg;
+        }
+      }
+    }
   }
 
   // The graph we've collected is partial because we stopped scanning for
@@ -482,11 +609,8 @@ bool FunctionAttrs::AddNoCaptureAttrs(const CallGraphSCC &SCC) {
       // eg. "void f(int* x) { if (...) f(x); }"
       if (ArgumentSCC[0]->Uses.size() == 1 &&
           ArgumentSCC[0]->Uses[0] == ArgumentSCC[0]) {
-        ArgumentSCC[0]->
-          Definition->
-          addAttr(AttributeSet::get(ArgumentSCC[0]->Definition->getContext(),
-                                    ArgumentSCC[0]->Definition->getArgNo() + 1,
-                                    B));
+        Argument *A = ArgumentSCC[0]->Definition;
+        A->addAttr(AttributeSet::get(A->getContext(), A->getArgNo() + 1, B));
         ++NumNoCapture;
         Changed = true;
       }
@@ -532,6 +656,42 @@ bool FunctionAttrs::AddNoCaptureAttrs(const CallGraphSCC &SCC) {
       ++NumNoCapture;
       Changed = true;
     }
+
+    // We also want to compute readonly/readnone. With a small number of false
+    // negatives, we can assume that any pointer which is captured isn't going
+    // to be provably readonly or readnone, since by definition we can't
+    // analyze all uses of a captured pointer.
+    //
+    // The false negatives happen when the pointer is captured by a function
+    // that promises readonly/readnone behaviour on the pointer, then the
+    // pointer's lifetime ends before anything that writes to arbitrary memory.
+    // Also, a readonly/readnone pointer may be returned, but returning a
+    // pointer is capturing it.
+
+    Attribute::AttrKind ReadAttr = Attribute::ReadNone;
+    for (unsigned i = 0, e = ArgumentSCC.size(); i != e; ++i) {
+      Argument *A = ArgumentSCC[i]->Definition;
+      Attribute::AttrKind K = determinePointerReadAttrs(A, ArgumentSCCNodes);
+      if (K == Attribute::ReadNone)
+        continue;
+      if (K == Attribute::ReadOnly) {
+        ReadAttr = Attribute::ReadOnly;
+        continue;
+      }
+      ReadAttr = K;
+      break;
+    }
+
+    if (ReadAttr != Attribute::None) {
+      AttrBuilder B;
+      B.addAttribute(ReadAttr);
+      for (unsigned i = 0, e = ArgumentSCC.size(); i != e; ++i) {
+        Argument *A = ArgumentSCC[i]->Definition;
+        A->addAttr(AttributeSet::get(A->getContext(), A->getArgNo() + 1, B));
+        ReadAttr == Attribute::ReadOnly ? ++NumReadOnlyArg : ++NumReadNoneArg;
+        Changed = true;
+      }
+    }
   }
 
   return Changed;
@@ -564,6 +724,7 @@ bool FunctionAttrs::IsFunctionMallocLike(Function *F,
         // Extend the analysis by looking upwards.
         case Instruction::BitCast:
         case Instruction::GetElementPtr:
+        case Instruction::AddrSpaceCast:
           FlowsToReturn.insert(RVI->getOperand(0));
           continue;
         case Instruction::Select: {
@@ -678,24 +839,32 @@ bool FunctionAttrs::inferPrototypeAttributes(Function &F) {
     setOnlyReadsMemory(F);
     setDoesNotThrow(F);
     break;
-  case LibFunc::strcpy:
-  case LibFunc::stpcpy:
-  case LibFunc::strcat:
   case LibFunc::strtol:
   case LibFunc::strtod:
   case LibFunc::strtof:
   case LibFunc::strtoul:
   case LibFunc::strtoll:
   case LibFunc::strtold:
+  case LibFunc::strtoull:
+    if (FTy->getNumParams() < 2 ||
+        !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
+      return false;
+    setDoesNotThrow(F);
+    setDoesNotCapture(F, 2);
+    setOnlyReadsMemory(F, 1);
+    break;
+  case LibFunc::strcpy:
+  case LibFunc::stpcpy:
+  case LibFunc::strcat:
   case LibFunc::strncat:
   case LibFunc::strncpy:
   case LibFunc::stpncpy:
-  case LibFunc::strtoull:
     if (FTy->getNumParams() < 2 ||
         !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
       return false;
     setDoesNotThrow(F);
     setDoesNotCapture(F, 2);
+    setOnlyReadsMemory(F, 2);
     break;
   case LibFunc::strxfrm:
     if (FTy->getNumParams() != 3 ||
@@ -705,14 +874,15 @@ bool FunctionAttrs::inferPrototypeAttributes(Function &F) {
     setDoesNotThrow(F);
     setDoesNotCapture(F, 1);
     setDoesNotCapture(F, 2);
-    break;
-  case LibFunc::strcmp:
-  case LibFunc::strspn:
-  case LibFunc::strncmp:
-  case LibFunc::strcspn:
-  case LibFunc::strcoll:
-  case LibFunc::strcasecmp:
-  case LibFunc::strncasecmp:
+    setOnlyReadsMemory(F, 2);
+    break;
+  case LibFunc::strcmp: //0,1
+    case LibFunc::strspn: // 0,1
+    case LibFunc::strncmp: // 0,1
+    case LibFunc::strcspn: //0,1
+    case LibFunc::strcoll: //0,1
+    case LibFunc::strcasecmp:  // 0,1
+    case LibFunc::strncasecmp: // 
     if (FTy->getNumParams() < 2 ||
         !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
         !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
@@ -736,8 +906,15 @@ bool FunctionAttrs::inferPrototypeAttributes(Function &F) {
       return false;
     setDoesNotThrow(F);
     setDoesNotCapture(F, 2);
+    setOnlyReadsMemory(F, 2);
     break;
   case LibFunc::scanf:
+    if (FTy->getNumParams() < 1 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
+      return false;
+    setDoesNotThrow(F);
+    setDoesNotCapture(F, 1);
+    setOnlyReadsMemory(F, 1);
+    break;
   case LibFunc::setbuf:
   case LibFunc::setvbuf:
     if (FTy->getNumParams() < 1 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
@@ -753,11 +930,31 @@ bool FunctionAttrs::inferPrototypeAttributes(Function &F) {
     setDoesNotThrow(F);
     setDoesNotAlias(F, 0);
     setDoesNotCapture(F, 1);
+    setOnlyReadsMemory(F, 1);
     break;
   case LibFunc::stat:
+  case LibFunc::statvfs:
+    if (FTy->getNumParams() < 2 ||
+        !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
+        !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
+      return false;
+    setDoesNotThrow(F);
+    setDoesNotCapture(F, 1);
+    setDoesNotCapture(F, 2);
+    setOnlyReadsMemory(F, 1);
+    break;
   case LibFunc::sscanf:
+    if (FTy->getNumParams() < 2 ||
+        !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
+        !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
+      return false;
+    setDoesNotThrow(F);
+    setDoesNotCapture(F, 1);
+    setDoesNotCapture(F, 2);
+    setOnlyReadsMemory(F, 1);
+    setOnlyReadsMemory(F, 2);
+    break;
   case LibFunc::sprintf:
-  case LibFunc::statvfs:
     if (FTy->getNumParams() < 2 ||
         !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
         !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
@@ -765,6 +962,7 @@ bool FunctionAttrs::inferPrototypeAttributes(Function &F) {
     setDoesNotThrow(F);
     setDoesNotCapture(F, 1);
     setDoesNotCapture(F, 2);
+    setOnlyReadsMemory(F, 2);
     break;
   case LibFunc::snprintf:
     if (FTy->getNumParams() != 3 ||
@@ -774,6 +972,7 @@ bool FunctionAttrs::inferPrototypeAttributes(Function &F) {
     setDoesNotThrow(F);
     setDoesNotCapture(F, 1);
     setDoesNotCapture(F, 3);
+    setOnlyReadsMemory(F, 3);
     break;
   case LibFunc::setitimer:
     if (FTy->getNumParams() != 3 ||
@@ -783,6 +982,7 @@ bool FunctionAttrs::inferPrototypeAttributes(Function &F) {
     setDoesNotThrow(F);
     setDoesNotCapture(F, 2);
     setDoesNotCapture(F, 3);
+    setOnlyReadsMemory(F, 2);
     break;
   case LibFunc::system:
     if (FTy->getNumParams() != 1 ||
@@ -790,6 +990,7 @@ bool FunctionAttrs::inferPrototypeAttributes(Function &F) {
       return false;
     // May throw; "system" is a valid pthread cancellation point.
     setDoesNotCapture(F, 1);
+    setOnlyReadsMemory(F, 1);
     break;
   case LibFunc::malloc:
     if (FTy->getNumParams() != 1 ||
@@ -818,6 +1019,12 @@ bool FunctionAttrs::inferPrototypeAttributes(Function &F) {
   case LibFunc::modf:
   case LibFunc::modff:
   case LibFunc::modfl:
+    if (FTy->getNumParams() < 2 ||
+        !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
+      return false;
+    setDoesNotThrow(F);
+    setDoesNotCapture(F, 2);
+    break;
   case LibFunc::memcpy:
   case LibFunc::memccpy:
   case LibFunc::memmove:
@@ -826,6 +1033,7 @@ bool FunctionAttrs::inferPrototypeAttributes(Function &F) {
       return false;
     setDoesNotThrow(F);
     setDoesNotCapture(F, 2);
+    setOnlyReadsMemory(F, 2);
     break;
   case LibFunc::memalign:
     if (!FTy->getReturnType()->isPointerTy())
@@ -833,6 +1041,13 @@ bool FunctionAttrs::inferPrototypeAttributes(Function &F) {
     setDoesNotAlias(F, 0);
     break;
   case LibFunc::mkdir:
+    if (FTy->getNumParams() == 0 ||
+        !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
+      return false;
+    setDoesNotThrow(F);
+    setDoesNotCapture(F, 1);
+    setOnlyReadsMemory(F, 1);
+    break;
   case LibFunc::mktime:
     if (FTy->getNumParams() == 0 ||
         !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
@@ -856,8 +1071,14 @@ bool FunctionAttrs::inferPrototypeAttributes(Function &F) {
     // May throw; "read" is a valid pthread cancellation point.
     setDoesNotCapture(F, 2);
     break;
-  case LibFunc::rmdir:
   case LibFunc::rewind:
+    if (FTy->getNumParams() < 1 ||
+        !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
+      return false;
+    setDoesNotThrow(F);
+    setDoesNotCapture(F, 1);
+    break;
+  case LibFunc::rmdir:
   case LibFunc::remove:
   case LibFunc::realpath:
     if (FTy->getNumParams() < 1 ||
@@ -865,8 +1086,19 @@ bool FunctionAttrs::inferPrototypeAttributes(Function &F) {
       return false;
     setDoesNotThrow(F);
     setDoesNotCapture(F, 1);
+    setOnlyReadsMemory(F, 1);
     break;
   case LibFunc::rename:
+    if (FTy->getNumParams() < 2 ||
+        !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
+        !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
+      return false;
+    setDoesNotThrow(F);
+    setDoesNotCapture(F, 1);
+    setDoesNotCapture(F, 2);
+    setOnlyReadsMemory(F, 1);
+    setOnlyReadsMemory(F, 2);
+    break;
   case LibFunc::readlink:
     if (FTy->getNumParams() < 2 ||
         !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
@@ -875,12 +1107,14 @@ bool FunctionAttrs::inferPrototypeAttributes(Function &F) {
     setDoesNotThrow(F);
     setDoesNotCapture(F, 1);
     setDoesNotCapture(F, 2);
+    setOnlyReadsMemory(F, 1);
     break;
   case LibFunc::write:
     if (FTy->getNumParams() != 3 || !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
       return false;
     // May throw; "write" is a valid pthread cancellation point.
     setDoesNotCapture(F, 2);
+    setOnlyReadsMemory(F, 2);
     break;
   case LibFunc::bcopy:
     if (FTy->getNumParams() != 3 ||
@@ -890,6 +1124,7 @@ bool FunctionAttrs::inferPrototypeAttributes(Function &F) {
     setDoesNotThrow(F);
     setDoesNotCapture(F, 1);
     setDoesNotCapture(F, 2);
+    setOnlyReadsMemory(F, 1);
     break;
   case LibFunc::bcmp:
     if (FTy->getNumParams() != 3 ||
@@ -916,6 +1151,12 @@ bool FunctionAttrs::inferPrototypeAttributes(Function &F) {
     break;
   case LibFunc::chmod:
   case LibFunc::chown:
+    if (FTy->getNumParams() == 0 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
+      return false;
+    setDoesNotThrow(F);
+    setDoesNotCapture(F, 1);
+    setOnlyReadsMemory(F, 1);
+    break;
   case LibFunc::ctermid:
   case LibFunc::clearerr:
   case LibFunc::closedir:
@@ -939,6 +1180,7 @@ bool FunctionAttrs::inferPrototypeAttributes(Function &F) {
       return false;
     setDoesNotThrow(F);
     setDoesNotCapture(F, 1);
+    setOnlyReadsMemory(F, 1);
     break;
   case LibFunc::fopen:
     if (FTy->getNumParams() != 2 ||
@@ -950,6 +1192,8 @@ bool FunctionAttrs::inferPrototypeAttributes(Function &F) {
     setDoesNotAlias(F, 0);
     setDoesNotCapture(F, 1);
     setDoesNotCapture(F, 2);
+    setOnlyReadsMemory(F, 1);
+    setOnlyReadsMemory(F, 2);
     break;
   case LibFunc::fdopen:
     if (FTy->getNumParams() != 2 ||
@@ -959,6 +1203,7 @@ bool FunctionAttrs::inferPrototypeAttributes(Function &F) {
     setDoesNotThrow(F);
     setDoesNotAlias(F, 0);
     setDoesNotCapture(F, 2);
+    setOnlyReadsMemory(F, 2);
     break;
   case LibFunc::feof:
   case LibFunc::free:
@@ -1004,7 +1249,16 @@ bool FunctionAttrs::inferPrototypeAttributes(Function &F) {
       return false;
     setDoesNotThrow(F);
     setDoesNotCapture(F, 3);
+    break;
   case LibFunc::fread:
+    if (FTy->getNumParams() != 4 ||
+        !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
+        !FTy->getParamType(3)->isPointerTy())
+      return false;
+    setDoesNotThrow(F);
+    setDoesNotCapture(F, 1);
+    setDoesNotCapture(F, 4);
+    break;
   case LibFunc::fwrite:
     if (FTy->getNumParams() != 4 ||
         !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
@@ -1013,9 +1267,28 @@ bool FunctionAttrs::inferPrototypeAttributes(Function &F) {
     setDoesNotThrow(F);
     setDoesNotCapture(F, 1);
     setDoesNotCapture(F, 4);
+    break;
   case LibFunc::fputs:
+    if (FTy->getNumParams() < 2 ||
+        !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
+        !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
+      return false;
+    setDoesNotThrow(F);
+    setDoesNotCapture(F, 1);
+    setDoesNotCapture(F, 2);
+    setOnlyReadsMemory(F, 1);
+    break;
   case LibFunc::fscanf:
   case LibFunc::fprintf:
+    if (FTy->getNumParams() < 2 ||
+        !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
+        !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
+      return false;
+    setDoesNotThrow(F);
+    setDoesNotCapture(F, 1);
+    setDoesNotCapture(F, 2);
+    setOnlyReadsMemory(F, 2);
+    break;
   case LibFunc::fgetpos:
     if (FTy->getNumParams() < 2 ||
         !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
@@ -1055,6 +1328,7 @@ bool FunctionAttrs::inferPrototypeAttributes(Function &F) {
       return false;
     setDoesNotThrow(F);
     setDoesNotCapture(F, 1);
+    setOnlyReadsMemory(F, 1);
     break;
   case LibFunc::ungetc:
     if (FTy->getNumParams() != 2 || !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
@@ -1063,12 +1337,24 @@ bool FunctionAttrs::inferPrototypeAttributes(Function &F) {
     setDoesNotCapture(F, 2);
     break;
   case LibFunc::uname:
+    if (FTy->getNumParams() != 1 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
+      return false;
+    setDoesNotThrow(F);
+    setDoesNotCapture(F, 1);
+    break;
   case LibFunc::unlink:
+    if (FTy->getNumParams() != 1 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
+      return false;
+    setDoesNotThrow(F);
+    setDoesNotCapture(F, 1);
+    setOnlyReadsMemory(F, 1);
+    break;
   case LibFunc::unsetenv:
     if (FTy->getNumParams() != 1 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
       return false;
     setDoesNotThrow(F);
     setDoesNotCapture(F, 1);
+    setOnlyReadsMemory(F, 1);
     break;
   case LibFunc::utime:
   case LibFunc::utimes:
@@ -1079,6 +1365,8 @@ bool FunctionAttrs::inferPrototypeAttributes(Function &F) {
     setDoesNotThrow(F);
     setDoesNotCapture(F, 1);
     setDoesNotCapture(F, 2);
+    setOnlyReadsMemory(F, 1);
+    setOnlyReadsMemory(F, 2);
     break;
   case LibFunc::putc:
     if (FTy->getNumParams() != 2 || !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
@@ -1093,13 +1381,20 @@ bool FunctionAttrs::inferPrototypeAttributes(Function &F) {
       return false;
     setDoesNotThrow(F);
     setDoesNotCapture(F, 1);
+    setOnlyReadsMemory(F, 1);
     break;
   case LibFunc::pread:
+    if (FTy->getNumParams() != 4 || !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
+      return false;
+    // May throw; "pread" is a valid pthread cancellation point.
+    setDoesNotCapture(F, 2);
+    break;
   case LibFunc::pwrite:
     if (FTy->getNumParams() != 4 || !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
       return false;
-    // May throw; these are valid pthread cancellation points.
+    // May throw; "pwrite" is a valid pthread cancellation point.
     setDoesNotCapture(F, 2);
+    setOnlyReadsMemory(F, 2);
     break;
   case LibFunc::putchar:
     setDoesNotThrow(F);
@@ -1114,6 +1409,8 @@ bool FunctionAttrs::inferPrototypeAttributes(Function &F) {
     setDoesNotAlias(F, 0);
     setDoesNotCapture(F, 1);
     setDoesNotCapture(F, 2);
+    setOnlyReadsMemory(F, 1);
+    setOnlyReadsMemory(F, 2);
     break;
   case LibFunc::pclose:
     if (FTy->getNumParams() != 1 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
@@ -1126,8 +1423,19 @@ bool FunctionAttrs::inferPrototypeAttributes(Function &F) {
       return false;
     setDoesNotThrow(F);
     setDoesNotCapture(F, 1);
+    setOnlyReadsMemory(F, 1);
     break;
   case LibFunc::vsscanf:
+    if (FTy->getNumParams() != 3 ||
+        !FTy->getParamType(1)->isPointerTy() ||
+        !FTy->getParamType(2)->isPointerTy())
+      return false;
+    setDoesNotThrow(F);
+    setDoesNotCapture(F, 1);
+    setDoesNotCapture(F, 2);
+    setOnlyReadsMemory(F, 1);
+    setOnlyReadsMemory(F, 2);
+    break;
   case LibFunc::vfscanf:
     if (FTy->getNumParams() != 3 ||
         !FTy->getParamType(1)->isPointerTy() ||
@@ -1136,6 +1444,7 @@ bool FunctionAttrs::inferPrototypeAttributes(Function &F) {
     setDoesNotThrow(F);
     setDoesNotCapture(F, 1);
     setDoesNotCapture(F, 2);
+    setOnlyReadsMemory(F, 2);
     break;
   case LibFunc::valloc:
     if (!FTy->getReturnType()->isPointerTy())
@@ -1148,6 +1457,7 @@ bool FunctionAttrs::inferPrototypeAttributes(Function &F) {
       return false;
     setDoesNotThrow(F);
     setDoesNotCapture(F, 1);
+    setOnlyReadsMemory(F, 1);
     break;
   case LibFunc::vfprintf:
   case LibFunc::vsprintf:
@@ -1158,6 +1468,7 @@ bool FunctionAttrs::inferPrototypeAttributes(Function &F) {
     setDoesNotThrow(F);
     setDoesNotCapture(F, 1);
     setDoesNotCapture(F, 2);
+    setOnlyReadsMemory(F, 2);
     break;
   case LibFunc::vsnprintf:
     if (FTy->getNumParams() != 4 ||
@@ -1167,12 +1478,14 @@ bool FunctionAttrs::inferPrototypeAttributes(Function &F) {
     setDoesNotThrow(F);
     setDoesNotCapture(F, 1);
     setDoesNotCapture(F, 3);
+    setOnlyReadsMemory(F, 3);
     break;
   case LibFunc::open:
     if (FTy->getNumParams() < 2 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
       return false;
     // May throw; "open" is a valid pthread cancellation point.
     setDoesNotCapture(F, 1);
+    setOnlyReadsMemory(F, 1);
     break;
   case LibFunc::opendir:
     if (FTy->getNumParams() != 1 ||
@@ -1182,6 +1495,7 @@ bool FunctionAttrs::inferPrototypeAttributes(Function &F) {
     setDoesNotThrow(F);
     setDoesNotAlias(F, 0);
     setDoesNotCapture(F, 1);
+    setOnlyReadsMemory(F, 1);
     break;
   case LibFunc::tmpfile:
     if (!FTy->getReturnType()->isPointerTy())
@@ -1210,12 +1524,14 @@ bool FunctionAttrs::inferPrototypeAttributes(Function &F) {
     setDoesNotThrow(F);
     setDoesNotCapture(F, 1);
     setDoesNotCapture(F, 2);
+    setOnlyReadsMemory(F, 1);
     break;
   case LibFunc::lchown:
     if (FTy->getNumParams() != 3 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
       return false;
     setDoesNotThrow(F);
     setDoesNotCapture(F, 1);
+    setOnlyReadsMemory(F, 1);
     break;
   case LibFunc::qsort:
     if (FTy->getNumParams() != 4 || !FTy->getParamType(3)->isPointerTy())
@@ -1232,6 +1548,7 @@ bool FunctionAttrs::inferPrototypeAttributes(Function &F) {
     setDoesNotThrow(F);
     setDoesNotAlias(F, 0);
     setDoesNotCapture(F, 1);
+    setOnlyReadsMemory(F, 1);
     break;
   case LibFunc::dunder_strtok_r:
     if (FTy->getNumParams() != 3 ||
@@ -1239,6 +1556,7 @@ bool FunctionAttrs::inferPrototypeAttributes(Function &F) {
       return false;
     setDoesNotThrow(F);
     setDoesNotCapture(F, 2);
+    setOnlyReadsMemory(F, 2);
     break;
   case LibFunc::under_IO_getc:
     if (FTy->getNumParams() != 1 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy())
@@ -1258,10 +1576,20 @@ bool FunctionAttrs::inferPrototypeAttributes(Function &F) {
       return false;
     setDoesNotThrow(F);
     setDoesNotCapture(F, 1);
+    setOnlyReadsMemory(F, 1);
     break;
   case LibFunc::stat64:
   case LibFunc::lstat64:
   case LibFunc::statvfs64:
+    if (FTy->getNumParams() < 1 ||
+        !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
+        !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
+      return false;
+    setDoesNotThrow(F);
+    setDoesNotCapture(F, 1);
+    setDoesNotCapture(F, 2);
+    setOnlyReadsMemory(F, 1);
+    break;
   case LibFunc::dunder_isoc99_sscanf:
     if (FTy->getNumParams() < 1 ||
         !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
@@ -1270,6 +1598,8 @@ bool FunctionAttrs::inferPrototypeAttributes(Function &F) {
     setDoesNotThrow(F);
     setDoesNotCapture(F, 1);
     setDoesNotCapture(F, 2);
+    setOnlyReadsMemory(F, 1);
+    setOnlyReadsMemory(F, 2);
     break;
   case LibFunc::fopen64:
     if (FTy->getNumParams() != 2 ||
@@ -1281,6 +1611,8 @@ bool FunctionAttrs::inferPrototypeAttributes(Function &F) {
     setDoesNotAlias(F, 0);
     setDoesNotCapture(F, 1);
     setDoesNotCapture(F, 2);
+    setOnlyReadsMemory(F, 1);
+    setOnlyReadsMemory(F, 2);
     break;
   case LibFunc::fseeko64:
   case LibFunc::ftello64:
@@ -1307,7 +1639,18 @@ bool FunctionAttrs::inferPrototypeAttributes(Function &F) {
       return false;
     // May throw; "open" is a valid pthread cancellation point.
     setDoesNotCapture(F, 1);
+    setOnlyReadsMemory(F, 1);
     break;
+  case LibFunc::gettimeofday:
+    if (FTy->getNumParams() != 2 || !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
+        !FTy->getParamType(1)->isPointerTy())
+      return false;
+    // Currently some platforms have the restrict keyword on the arguments to
+    // gettimeofday. To be conservative, do not add noalias to gettimeofday's
+    // arguments.
+    setDoesNotThrow(F);
+    setDoesNotCapture(F, 1);
+    setDoesNotCapture(F, 2);
   default:
     // Didn't mark any attributes.
     return false;
@@ -1339,7 +1682,7 @@ bool FunctionAttrs::runOnSCC(CallGraphSCC &SCC) {
 
   bool Changed = annotateLibraryCalls(SCC);
   Changed |= AddReadAttrs(SCC);
-  Changed |= AddNoCaptureAttrs(SCC);
+  Changed |= AddArgumentAttrs(SCC);
   Changed |= AddNoAliasAttrs(SCC);
   return Changed;
 }