Fix various issues (or do cleanups) found by enabling certain MSVC warnings.
[oota-llvm.git] / lib / Transforms / Scalar / MemCpyOptimizer.cpp
index c6381205c897c6f9e9e442edbbec54cc4b4de45a..a87cce3f9d3eda7dee5573979a3c19754c13c98a 100644 (file)
 #include "llvm/Analysis/Dominators.h"
 #include "llvm/Analysis/AliasAnalysis.h"
 #include "llvm/Analysis/MemoryDependenceAnalysis.h"
+#include "llvm/Analysis/ValueTracking.h"
+#include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
 #include "llvm/Support/Debug.h"
 #include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
+#include "llvm/Support/IRBuilder.h"
 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
 #include "llvm/Target/TargetData.h"
+#include "llvm/Target/TargetLibraryInfo.h"
 #include <list>
 using namespace llvm;
 
@@ -34,83 +38,8 @@ STATISTIC(NumMemSetInfer, "Number of memsets inferred");
 STATISTIC(NumMoveToCpy,   "Number of memmoves converted to memcpy");
 STATISTIC(NumCpyToSet,    "Number of memcpys converted to memset");
 
-/// isBytewiseValue - If the specified value can be set by repeating the same
-/// byte in memory, return the i8 value that it is represented with.  This is
-/// true for all i8 values obviously, but is also true for i32 0, i32 -1,
-/// i16 0xF0F0, double 0.0 etc.  If the value can't be handled with a repeated
-/// byte store (e.g. i16 0x1234), return null.
-static Value *isBytewiseValue(Value *V) {
-  // Look through constant globals.
-  if (GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(V)) {
-    if (GV->mayBeOverridden() || !GV->isConstant() || !GV->hasInitializer())
-      return 0;
-    V = GV->getInitializer();
-  }
-
-  // All byte-wide stores are splatable, even of arbitrary variables.
-  if (V->getType()->isIntegerTy(8)) return V;
-  
-  // Constant float and double values can be handled as integer values if the
-  // corresponding integer value is "byteable".  An important case is 0.0. 
-  if (ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(V)) {
-    if (CFP->getType()->isFloatTy())
-      V = ConstantExpr::getBitCast(CFP, Type::getInt32Ty(V->getContext()));
-    if (CFP->getType()->isDoubleTy())
-      V = ConstantExpr::getBitCast(CFP, Type::getInt64Ty(V->getContext()));
-    // Don't handle long double formats, which have strange constraints.
-  }
-  
-  // We can handle constant integers that are power of two in size and a 
-  // multiple of 8 bits.
-  if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
-    unsigned Width = CI->getBitWidth();
-    if (isPowerOf2_32(Width) && Width > 8) {
-      // We can handle this value if the recursive binary decomposition is the
-      // same at all levels.
-      APInt Val = CI->getValue();
-      APInt Val2;
-      while (Val.getBitWidth() != 8) {
-        unsigned NextWidth = Val.getBitWidth()/2;
-        Val2  = Val.lshr(NextWidth);
-        Val2 = Val2.trunc(Val.getBitWidth()/2);
-        Val = Val.trunc(Val.getBitWidth()/2);
-
-        // If the top/bottom halves aren't the same, reject it.
-        if (Val != Val2)
-          return 0;
-      }
-      return ConstantInt::get(V->getContext(), Val);
-    }
-  }
-
-  // A ConstantArray is splatable if all its members are equal and also
-  // splatable.
-  if (ConstantArray *CA = dyn_cast<ConstantArray>(V)) {
-    if (CA->getNumOperands() == 0)
-      return 0;
-
-    Value *Val = isBytewiseValue(CA->getOperand(0));
-    if (!Val)
-      return 0;
-
-    for (unsigned I = 1, E = CA->getNumOperands(); I != E; ++I)
-      if (CA->getOperand(I-1) != CA->getOperand(I))
-        return 0;
-
-    return Val;
-  }
-
-  // Conceptually, we could handle things like:
-  //   %a = zext i8 %X to i16
-  //   %b = shl i16 %a, 8
-  //   %c = or i16 %a, %b
-  // but until there is an example that actually needs this, it doesn't seem
-  // worth worrying about.
-  return 0;
-}
-
 static int64_t GetOffsetFromIndex(const GetElementPtrInst *GEP, unsigned Idx,
-                                  bool &VariableIdxFound, TargetData &TD) {
+                                  bool &VariableIdxFound, const TargetData &TD){
   // Skip over the first indices.
   gep_type_iterator GTI = gep_type_begin(GEP);
   for (unsigned i = 1; i != Idx; ++i, ++GTI)
@@ -125,7 +54,7 @@ static int64_t GetOffsetFromIndex(const GetElementPtrInst *GEP, unsigned Idx,
     if (OpC->isZero()) continue;  // No offset.
 
     // Handle struct indices, which add their field offset to the pointer.
-    if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(*GTI)) {
+    if (StructType *STy = dyn_cast<StructType>(*GTI)) {
       Offset += TD.getStructLayout(STy)->getElementOffset(OpC->getZExtValue());
       continue;
     }
@@ -143,14 +72,31 @@ static int64_t GetOffsetFromIndex(const GetElementPtrInst *GEP, unsigned Idx,
 /// constant offset, and return that constant offset.  For example, Ptr1 might
 /// be &A[42], and Ptr2 might be &A[40].  In this case offset would be -8.
 static bool IsPointerOffset(Value *Ptr1, Value *Ptr2, int64_t &Offset,
-                            TargetData &TD) {
+                            const TargetData &TD) {
+  Ptr1 = Ptr1->stripPointerCasts();
+  Ptr2 = Ptr2->stripPointerCasts();
+  GetElementPtrInst *GEP1 = dyn_cast<GetElementPtrInst>(Ptr1);
+  GetElementPtrInst *GEP2 = dyn_cast<GetElementPtrInst>(Ptr2);
+  
+  bool VariableIdxFound = false;
+
+  // If one pointer is a GEP and the other isn't, then see if the GEP is a
+  // constant offset from the base, as in "P" and "gep P, 1".
+  if (GEP1 && GEP2 == 0 && GEP1->getOperand(0)->stripPointerCasts() == Ptr2) {
+    Offset = -GetOffsetFromIndex(GEP1, 1, VariableIdxFound, TD);
+    return !VariableIdxFound;
+  }
+
+  if (GEP2 && GEP1 == 0 && GEP2->getOperand(0)->stripPointerCasts() == Ptr1) {
+    Offset = GetOffsetFromIndex(GEP2, 1, VariableIdxFound, TD);
+    return !VariableIdxFound;
+  }
+  
   // Right now we handle the case when Ptr1/Ptr2 are both GEPs with an identical
   // base.  After that base, they may have some number of common (and
   // potentially variable) indices.  After that they handle some constant
   // offset, which determines their offset from each other.  At this point, we
   // handle no other case.
-  GetElementPtrInst *GEP1 = dyn_cast<GetElementPtrInst>(Ptr1);
-  GetElementPtrInst *GEP2 = dyn_cast<GetElementPtrInst>(Ptr2);
   if (!GEP1 || !GEP2 || GEP1->getOperand(0) != GEP2->getOperand(0))
     return false;
   
@@ -160,7 +106,6 @@ static bool IsPointerOffset(Value *Ptr1, Value *Ptr2, int64_t &Offset,
     if (GEP1->getOperand(Idx) != GEP2->getOperand(Idx))
       break;
 
-  bool VariableIdxFound = false;
   int64_t Offset1 = GetOffsetFromIndex(GEP1, Idx, VariableIdxFound, TD);
   int64_t Offset2 = GetOffsetFromIndex(GEP2, Idx, VariableIdxFound, TD);
   if (VariableIdxFound) return false;
@@ -194,7 +139,7 @@ struct MemsetRange {
   unsigned Alignment;
   
   /// TheStores - The actual stores that make up this range.
-  SmallVector<StoreInst*, 16> TheStores;
+  SmallVector<Instruction*, 16> TheStores;
   
   bool isProfitableToUseMemset(const TargetData &TD) const;
 
@@ -202,12 +147,21 @@ struct MemsetRange {
 } // end anon namespace
 
 bool MemsetRange::isProfitableToUseMemset(const TargetData &TD) const {
-  // If we found more than 8 stores to merge or 64 bytes, use memset.
-  if (TheStores.size() >= 8 || End-Start >= 64) return true;
+  // If we found more than 4 stores to merge or 16 bytes, use memset.
+  if (TheStores.size() >= 4 || End-Start >= 16) return true;
+
+  // If there is nothing to merge, don't do anything.
+  if (TheStores.size() < 2) return false;
+  
+  // If any of the stores are a memset, then it is always good to extend the
+  // memset.
+  for (unsigned i = 0, e = TheStores.size(); i != e; ++i)
+    if (!isa<StoreInst>(TheStores[i]))
+      return true;
   
   // Assume that the code generator is capable of merging pairs of stores
   // together if it wants to.
-  if (TheStores.size() <= 2) return false;
+  if (TheStores.size() == 2) return false;
   
   // If we have fewer than 8 stores, it can still be worthwhile to do this.
   // For example, merging 4 i8 stores into an i32 store is useful almost always.
@@ -238,31 +192,53 @@ class MemsetRanges {
   /// because each element is relatively large and expensive to copy.
   std::list<MemsetRange> Ranges;
   typedef std::list<MemsetRange>::iterator range_iterator;
-  TargetData &TD;
+  const TargetData &TD;
 public:
-  MemsetRanges(TargetData &td) : TD(td) {}
+  MemsetRanges(const TargetData &td) : TD(td) {}
   
   typedef std::list<MemsetRange>::const_iterator const_iterator;
   const_iterator begin() const { return Ranges.begin(); }
   const_iterator end() const { return Ranges.end(); }
   bool empty() const { return Ranges.empty(); }
   
-  void addStore(int64_t OffsetFromFirst, StoreInst *SI);
+  void addInst(int64_t OffsetFromFirst, Instruction *Inst) {
+    if (StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(Inst))
+      addStore(OffsetFromFirst, SI);
+    else
+      addMemSet(OffsetFromFirst, cast<MemSetInst>(Inst));
+  }
+
+  void addStore(int64_t OffsetFromFirst, StoreInst *SI) {
+    int64_t StoreSize = TD.getTypeStoreSize(SI->getOperand(0)->getType());
+    
+    addRange(OffsetFromFirst, StoreSize,
+             SI->getPointerOperand(), SI->getAlignment(), SI);
+  }
+  
+  void addMemSet(int64_t OffsetFromFirst, MemSetInst *MSI) {
+    int64_t Size = cast<ConstantInt>(MSI->getLength())->getZExtValue();
+    addRange(OffsetFromFirst, Size, MSI->getDest(), MSI->getAlignment(), MSI);
+  }
+  
+  void addRange(int64_t Start, int64_t Size, Value *Ptr,
+                unsigned Alignment, Instruction *Inst);
+
 };
   
 } // end anon namespace
 
 
-/// addStore - Add a new store to the MemsetRanges data structure.  This adds a
+/// addRange - Add a new store to the MemsetRanges data structure.  This adds a
 /// new range for the specified store at the specified offset, merging into
 /// existing ranges as appropriate.
-void MemsetRanges::addStore(int64_t Start, StoreInst *SI) {
-  int64_t End = Start+TD.getTypeStoreSize(SI->getOperand(0)->getType());
-  
-  // Do a linear search of the ranges to see if this can be joined and/or to
-  // find the insertion point in the list.  We keep the ranges sorted for
-  // simplicity here.  This is a linear search of a linked list, which is ugly,
-  // however the number of ranges is limited, so this won't get crazy slow.
+///
+/// Do a linear search of the ranges to see if this can be joined and/or to
+/// find the insertion point in the list.  We keep the ranges sorted for
+/// simplicity here.  This is a linear search of a linked list, which is ugly,
+/// however the number of ranges is limited, so this won't get crazy slow.
+void MemsetRanges::addRange(int64_t Start, int64_t Size, Value *Ptr,
+                            unsigned Alignment, Instruction *Inst) {
+  int64_t End = Start+Size;
   range_iterator I = Ranges.begin(), E = Ranges.end();
   
   while (I != E && Start > I->End)
@@ -275,14 +251,14 @@ void MemsetRanges::addStore(int64_t Start, StoreInst *SI) {
     MemsetRange &R = *Ranges.insert(I, MemsetRange());
     R.Start        = Start;
     R.End          = End;
-    R.StartPtr     = SI->getPointerOperand();
-    R.Alignment    = SI->getAlignment();
-    R.TheStores.push_back(SI);
+    R.StartPtr     = Ptr;
+    R.Alignment    = Alignment;
+    R.TheStores.push_back(Inst);
     return;
   }
-
+  
   // This store overlaps with I, add it.
-  I->TheStores.push_back(SI);
+  I->TheStores.push_back(Inst);
   
   // At this point, we may have an interval that completely contains our store.
   // If so, just add it to the interval and return.
@@ -297,8 +273,8 @@ void MemsetRanges::addStore(int64_t Start, StoreInst *SI) {
   // stopped on *it*.
   if (Start < I->Start) {
     I->Start = Start;
-    I->StartPtr = SI->getPointerOperand();
-    I->Alignment = SI->getAlignment();
+    I->StartPtr = Ptr;
+    I->Alignment = Alignment;
   }
     
   // Now we know that Start <= I->End and Start >= I->Start (so the startpoint
@@ -325,14 +301,19 @@ void MemsetRanges::addStore(int64_t Start, StoreInst *SI) {
 namespace {
   class MemCpyOpt : public FunctionPass {
     MemoryDependenceAnalysis *MD;
-    bool runOnFunction(Function &F);
+    TargetLibraryInfo *TLI;
+    const TargetData *TD;
   public:
     static char ID; // Pass identification, replacement for typeid
     MemCpyOpt() : FunctionPass(ID) {
       initializeMemCpyOptPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
       MD = 0;
+      TLI = 0;
+      TD = 0;
     }
 
+    bool runOnFunction(Function &F);
+
   private:
     // This transformation requires dominator postdominator info
     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
@@ -340,12 +321,14 @@ namespace {
       AU.addRequired<DominatorTree>();
       AU.addRequired<MemoryDependenceAnalysis>();
       AU.addRequired<AliasAnalysis>();
+      AU.addRequired<TargetLibraryInfo>();
       AU.addPreserved<AliasAnalysis>();
       AU.addPreserved<MemoryDependenceAnalysis>();
     }
   
     // Helper fuctions
     bool processStore(StoreInst *SI, BasicBlock::iterator &BBI);
+    bool processMemSet(MemSetInst *SI, BasicBlock::iterator &BBI);
     bool processMemCpy(MemCpyInst *M);
     bool processMemMove(MemMoveInst *M);
     bool performCallSlotOptzn(Instruction *cpy, Value *cpyDst, Value *cpySrc,
@@ -353,6 +336,9 @@ namespace {
     bool processMemCpyMemCpyDependence(MemCpyInst *M, MemCpyInst *MDep,
                                        uint64_t MSize);
     bool processByValArgument(CallSite CS, unsigned ArgNo);
+    Instruction *tryMergingIntoMemset(Instruction *I, Value *StartPtr,
+                                      Value *ByteVal);
+
     bool iterateOnFunction(Function &F);
   };
   
@@ -366,185 +352,205 @@ INITIALIZE_PASS_BEGIN(MemCpyOpt, "memcpyopt", "MemCpy Optimization",
                       false, false)
 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(DominatorTree)
 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(MemoryDependenceAnalysis)
+INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(TargetLibraryInfo)
 INITIALIZE_AG_DEPENDENCY(AliasAnalysis)
 INITIALIZE_PASS_END(MemCpyOpt, "memcpyopt", "MemCpy Optimization",
                     false, false)
 
-/// processStore - When GVN is scanning forward over instructions, we look for
+/// tryMergingIntoMemset - When scanning forward over instructions, we look for
 /// some other patterns to fold away.  In particular, this looks for stores to
-/// neighboring locations of memory.  If it sees enough consequtive ones
-/// (currently 4) it attempts to merge them together into a memcpy/memset.
-bool MemCpyOpt::processStore(StoreInst *SI, BasicBlock::iterator &BBI) {
-  if (SI->isVolatile()) return false;
-  
-  TargetData *TD = getAnalysisIfAvailable<TargetData>();
-  if (!TD) return false;
-
-  // Detect cases where we're performing call slot forwarding, but
-  // happen to be using a load-store pair to implement it, rather than
-  // a memcpy.
-  if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(SI->getOperand(0))) {
-    if (!LI->isVolatile() && LI->hasOneUse()) {
-      MemDepResult dep = MD->getDependency(LI);
-      CallInst *C = 0;
-      if (dep.isClobber() && !isa<MemCpyInst>(dep.getInst()))
-        C = dyn_cast<CallInst>(dep.getInst());
-      
-      if (C) {
-        bool changed = performCallSlotOptzn(LI,
-                        SI->getPointerOperand()->stripPointerCasts(), 
-                        LI->getPointerOperand()->stripPointerCasts(),
-                        TD->getTypeStoreSize(SI->getOperand(0)->getType()), C);
-        if (changed) {
-          MD->removeInstruction(SI);
-          SI->eraseFromParent();
-          LI->eraseFromParent();
-          ++NumMemCpyInstr;
-          return true;
-        }
-      }
-    }
-  }
-  
-  LLVMContext &Context = SI->getContext();
-
-  // There are two cases that are interesting for this code to handle: memcpy
-  // and memset.  Right now we only handle memset.
+/// neighboring locations of memory.  If it sees enough consecutive ones, it
+/// attempts to merge them together into a memcpy/memset.
+Instruction *MemCpyOpt::tryMergingIntoMemset(Instruction *StartInst, 
+                                             Value *StartPtr, Value *ByteVal) {
+  if (TD == 0) return 0;
   
-  // Ensure that the value being stored is something that can be memset'able a
-  // byte at a time like "0" or "-1" or any width, as well as things like
-  // 0xA0A0A0A0 and 0.0.
-  Value *ByteVal = isBytewiseValue(SI->getOperand(0));
-  if (!ByteVal)
-    return false;
-
-  AliasAnalysis &AA = getAnalysis<AliasAnalysis>();
-  Module *M = SI->getParent()->getParent()->getParent();
-
   // Okay, so we now have a single store that can be splatable.  Scan to find
   // all subsequent stores of the same value to offset from the same pointer.
   // Join these together into ranges, so we can decide whether contiguous blocks
   // are stored.
   MemsetRanges Ranges(*TD);
   
-  Value *StartPtr = SI->getPointerOperand();
-  
-  BasicBlock::iterator BI = SI;
+  BasicBlock::iterator BI = StartInst;
   for (++BI; !isa<TerminatorInst>(BI); ++BI) {
-    if (isa<CallInst>(BI) || isa<InvokeInst>(BI)) { 
-      // If the call is readnone, ignore it, otherwise bail out.  We don't even
-      // allow readonly here because we don't want something like:
+    if (!isa<StoreInst>(BI) && !isa<MemSetInst>(BI)) {
+      // If the instruction is readnone, ignore it, otherwise bail out.  We
+      // don't even allow readonly here because we don't want something like:
       // A[1] = 2; strlen(A); A[2] = 2; -> memcpy(A, ...); strlen(A).
-      if (AA.getModRefBehavior(CallSite(BI)) ==
-            AliasAnalysis::DoesNotAccessMemory)
-        continue;
-      
-      // TODO: If this is a memset, try to join it in.
-      
-      break;
-    } else if (isa<VAArgInst>(BI) || isa<LoadInst>(BI))
-      break;
-
-    // If this is a non-store instruction it is fine, ignore it.
-    StoreInst *NextStore = dyn_cast<StoreInst>(BI);
-    if (NextStore == 0) continue;
+      if (BI->mayWriteToMemory() || BI->mayReadFromMemory())
+        break;
+      continue;
+    }
     
-    // If this is a store, see if we can merge it in.
-    if (NextStore->isVolatile()) break;
+    if (StoreInst *NextStore = dyn_cast<StoreInst>(BI)) {
+      // If this is a store, see if we can merge it in.
+      if (!NextStore->isSimple()) break;
     
-    // Check to see if this stored value is of the same byte-splattable value.
-    if (ByteVal != isBytewiseValue(NextStore->getOperand(0)))
-      break;
-
-    // Check to see if this store is to a constant offset from the start ptr.
-    int64_t Offset;
-    if (!IsPointerOffset(StartPtr, NextStore->getPointerOperand(), Offset, *TD))
-      break;
-
-    Ranges.addStore(Offset, NextStore);
+      // Check to see if this stored value is of the same byte-splattable value.
+      if (ByteVal != isBytewiseValue(NextStore->getOperand(0)))
+        break;
+      
+      // Check to see if this store is to a constant offset from the start ptr.
+      int64_t Offset;
+      if (!IsPointerOffset(StartPtr, NextStore->getPointerOperand(),
+                           Offset, *TD))
+        break;
+      
+      Ranges.addStore(Offset, NextStore);
+    } else {
+      MemSetInst *MSI = cast<MemSetInst>(BI);
+      
+      if (MSI->isVolatile() || ByteVal != MSI->getValue() ||
+          !isa<ConstantInt>(MSI->getLength()))
+        break;
+      
+      // Check to see if this store is to a constant offset from the start ptr.
+      int64_t Offset;
+      if (!IsPointerOffset(StartPtr, MSI->getDest(), Offset, *TD))
+        break;
+      
+      Ranges.addMemSet(Offset, MSI);
+    }
   }
-
+  
   // If we have no ranges, then we just had a single store with nothing that
   // could be merged in.  This is a very common case of course.
   if (Ranges.empty())
-    return false;
+    return 0;
   
   // If we had at least one store that could be merged in, add the starting
   // store as well.  We try to avoid this unless there is at least something
   // interesting as a small compile-time optimization.
-  Ranges.addStore(0, SI);
-  
-  
+  Ranges.addInst(0, StartInst);
+
+  // If we create any memsets, we put it right before the first instruction that
+  // isn't part of the memset block.  This ensure that the memset is dominated
+  // by any addressing instruction needed by the start of the block.
+  IRBuilder<> Builder(BI);
+
   // Now that we have full information about ranges, loop over the ranges and
   // emit memset's for anything big enough to be worthwhile.
-  bool MadeChange = false;
+  Instruction *AMemSet = 0;
   for (MemsetRanges::const_iterator I = Ranges.begin(), E = Ranges.end();
        I != E; ++I) {
     const MemsetRange &Range = *I;
-
+    
     if (Range.TheStores.size() == 1) continue;
     
     // If it is profitable to lower this range to memset, do so now.
     if (!Range.isProfitableToUseMemset(*TD))
       continue;
     
-    // Otherwise, we do want to transform this!  Create a new memset.  We put
-    // the memset right before the first instruction that isn't part of this
-    // memset block.  This ensure that the memset is dominated by any addressing
-    // instruction needed by the start of the block.
-    BasicBlock::iterator InsertPt = BI;
-
+    // Otherwise, we do want to transform this!  Create a new memset.
     // Get the starting pointer of the block.
     StartPtr = Range.StartPtr;
-
+    
     // Determine alignment
     unsigned Alignment = Range.Alignment;
     if (Alignment == 0) {
-      const Type *EltType = 
-         cast<PointerType>(StartPtr->getType())->getElementType();
+      Type *EltType = 
+        cast<PointerType>(StartPtr->getType())->getElementType();
       Alignment = TD->getABITypeAlignment(EltType);
     }
-
-    // Cast the start ptr to be i8* as memset requires.
-    const PointerType* StartPTy = cast<PointerType>(StartPtr->getType());
-    const PointerType *i8Ptr = Type::getInt8PtrTy(Context,
-                                                  StartPTy->getAddressSpace());
-    if (StartPTy!= i8Ptr)
-      StartPtr = new BitCastInst(StartPtr, i8Ptr, StartPtr->getName(),
-                                 InsertPt);
-
-    Value *Ops[] = {
-      StartPtr, ByteVal,   // Start, value
-      // size
-      ConstantInt::get(Type::getInt64Ty(Context), Range.End-Range.Start),
-      // align
-      ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(Context), Alignment),
-      // volatile
-      ConstantInt::getFalse(Context),
-    };
-    const Type *Tys[] = { Ops[0]->getType(), Ops[2]->getType() };
-
-    Function *MemSetF = Intrinsic::getDeclaration(M, Intrinsic::memset, Tys, 2);
-
-    Value *C = CallInst::Create(MemSetF, Ops, Ops+5, "", InsertPt);
+    
+    AMemSet = 
+      Builder.CreateMemSet(StartPtr, ByteVal, Range.End-Range.Start, Alignment);
+    
     DEBUG(dbgs() << "Replace stores:\n";
           for (unsigned i = 0, e = Range.TheStores.size(); i != e; ++i)
             dbgs() << *Range.TheStores[i] << '\n';
-          dbgs() << "With: " << *C << '\n'); (void)C;
-  
-    // Don't invalidate the iterator
-    BBI = BI;
-  
+          dbgs() << "With: " << *AMemSet << '\n');
+
+    if (!Range.TheStores.empty())
+      AMemSet->setDebugLoc(Range.TheStores[0]->getDebugLoc());
+
     // Zap all the stores.
-    for (SmallVector<StoreInst*, 16>::const_iterator
+    for (SmallVector<Instruction*, 16>::const_iterator
          SI = Range.TheStores.begin(),
-         SE = Range.TheStores.end(); SI != SE; ++SI)
+         SE = Range.TheStores.end(); SI != SE; ++SI) {
+      MD->removeInstruction(*SI);
       (*SI)->eraseFromParent();
+    }
     ++NumMemSetInfer;
-    MadeChange = true;
   }
   
-  return MadeChange;
+  return AMemSet;
+}
+
+
+bool MemCpyOpt::processStore(StoreInst *SI, BasicBlock::iterator &BBI) {
+  if (!SI->isSimple()) return false;
+  
+  if (TD == 0) return false;
+
+  // Detect cases where we're performing call slot forwarding, but
+  // happen to be using a load-store pair to implement it, rather than
+  // a memcpy.
+  if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(SI->getOperand(0))) {
+    if (LI->isSimple() && LI->hasOneUse() &&
+        LI->getParent() == SI->getParent()) {
+      MemDepResult ldep = MD->getDependency(LI);
+      CallInst *C = 0;
+      if (ldep.isClobber() && !isa<MemCpyInst>(ldep.getInst()))
+        C = dyn_cast<CallInst>(ldep.getInst());
+
+      if (C) {
+        // Check that nothing touches the dest of the "copy" between
+        // the call and the store.
+        AliasAnalysis &AA = getAnalysis<AliasAnalysis>();
+        AliasAnalysis::Location StoreLoc = AA.getLocation(SI);
+        for (BasicBlock::iterator I = --BasicBlock::iterator(SI),
+                                  E = C; I != E; --I) {
+          if (AA.getModRefInfo(&*I, StoreLoc) != AliasAnalysis::NoModRef) {
+            C = 0;
+            break;
+          }
+        }
+      }
+
+      if (C) {
+        bool changed = performCallSlotOptzn(LI,
+                        SI->getPointerOperand()->stripPointerCasts(), 
+                        LI->getPointerOperand()->stripPointerCasts(),
+                        TD->getTypeStoreSize(SI->getOperand(0)->getType()), C);
+        if (changed) {
+          MD->removeInstruction(SI);
+          SI->eraseFromParent();
+          MD->removeInstruction(LI);
+          LI->eraseFromParent();
+          ++NumMemCpyInstr;
+          return true;
+        }
+      }
+    }
+  }
+  
+  // There are two cases that are interesting for this code to handle: memcpy
+  // and memset.  Right now we only handle memset.
+  
+  // Ensure that the value being stored is something that can be memset'able a
+  // byte at a time like "0" or "-1" or any width, as well as things like
+  // 0xA0A0A0A0 and 0.0.
+  if (Value *ByteVal = isBytewiseValue(SI->getOperand(0)))
+    if (Instruction *I = tryMergingIntoMemset(SI, SI->getPointerOperand(),
+                                              ByteVal)) {
+      BBI = I;  // Don't invalidate iterator.
+      return true;
+    }
+  
+  return false;
+}
+
+bool MemCpyOpt::processMemSet(MemSetInst *MSI, BasicBlock::iterator &BBI) {
+  // See if there is another memset or store neighboring this memset which
+  // allows us to widen out the memset to do a single larger store.
+  if (isa<ConstantInt>(MSI->getLength()) && !MSI->isVolatile())
+    if (Instruction *I = tryMergingIntoMemset(MSI, MSI->getDest(),
+                                              MSI->getValue())) {
+      BBI = I;  // Don't invalidate iterator.
+      return true;
+    }
+  return false;
 }
 
 
@@ -578,8 +584,7 @@ bool MemCpyOpt::performCallSlotOptzn(Instruction *cpy,
     return false;
 
   // Check that all of src is copied to dest.
-  TargetData *TD = getAnalysisIfAvailable<TargetData>();
-  if (!TD) return false;
+  if (TD == 0) return false;
 
   ConstantInt *srcArraySize = dyn_cast<ConstantInt>(srcAlloca->getArraySize());
   if (!srcArraySize)
@@ -611,7 +616,7 @@ bool MemCpyOpt::performCallSlotOptzn(Instruction *cpy,
     if (!A->hasStructRetAttr())
       return false;
 
-    const Type *StructTy = cast<PointerType>(A->getType())->getElementType();
+    Type *StructTy = cast<PointerType>(A->getType())->getElementType();
     uint64_t destSize = TD->getTypeAllocSize(StructTy);
 
     if (destSize < srcSize)
@@ -657,8 +662,7 @@ bool MemCpyOpt::performCallSlotOptzn(Instruction *cpy,
   // the use analysis, we also need to know that it does not sneakily
   // access dest.  We rely on AA to figure this out for us.
   AliasAnalysis &AA = getAnalysis<AliasAnalysis>();
-  if (AA.getModRefInfo(C, cpyDest, srcSize) !=
-      AliasAnalysis::NoModRef)
+  if (AA.getModRefInfo(C, cpyDest, srcSize) != AliasAnalysis::NoModRef)
     return false;
 
   // All the checks have passed, so do the transformation.
@@ -709,10 +713,12 @@ bool MemCpyOpt::processMemCpyMemCpyDependence(MemCpyInst *M, MemCpyInst *MDep,
   if (M->getSource() == MDep->getSource())
     return false;
   
-  // Second, the length of the memcpy's must be the same, or the preceeding one
+  // Second, the length of the memcpy's must be the same, or the preceding one
   // must be larger than the following one.
-  ConstantInt *C1 = dyn_cast<ConstantInt>(MDep->getLength());
-  if (!C1) return false;
+  ConstantInt *MDepLen = dyn_cast<ConstantInt>(MDep->getLength());
+  ConstantInt *MLen = dyn_cast<ConstantInt>(M->getLength());
+  if (!MDepLen || !MLen || MDepLen->getZExtValue() < MLen->getZExtValue())
+    return false;
   
   AliasAnalysis &AA = getAnalysis<AliasAnalysis>();
 
@@ -737,20 +743,11 @@ bool MemCpyOpt::processMemCpyMemCpyDependence(MemCpyInst *M, MemCpyInst *MDep,
   // If the dest of the second might alias the source of the first, then the
   // source and dest might overlap.  We still want to eliminate the intermediate
   // value, but we have to generate a memmove instead of memcpy.
-  Intrinsic::ID ResultFn = Intrinsic::memcpy;
-  if (AA.alias(AA.getLocationForDest(M), AA.getLocationForSource(MDep)) !=
-      AliasAnalysis::NoAlias)
-    ResultFn = Intrinsic::memmove;
+  bool UseMemMove = false;
+  if (!AA.isNoAlias(AA.getLocationForDest(M), AA.getLocationForSource(MDep)))
+    UseMemMove = true;
   
   // If all checks passed, then we can transform M.
-  const Type *ArgTys[3] = {
-    M->getRawDest()->getType(),
-    MDep->getRawSource()->getType(),
-    M->getLength()->getType()
-  };
-  Function *MemCpyFun =
-    Intrinsic::getDeclaration(MDep->getParent()->getParent()->getParent(),
-                              ResultFn, ArgTys, 3);
   
   // Make sure to use the lesser of the alignment of the source and the dest
   // since we're changing where we're reading from, but don't want to increase
@@ -758,14 +755,14 @@ bool MemCpyOpt::processMemCpyMemCpyDependence(MemCpyInst *M, MemCpyInst *MDep,
   // TODO: Is this worth it if we're creating a less aligned memcpy? For
   // example we could be moving from movaps -> movq on x86.
   unsigned Align = std::min(MDep->getAlignment(), M->getAlignment());
-  Value *Args[5] = {
-    M->getRawDest(),
-    MDep->getRawSource(), 
-    M->getLength(),
-    ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(MemCpyFun->getContext()), Align), 
-    M->getVolatileCst()
-  };
-  CallInst::Create(MemCpyFun, Args, Args+5, "", M);
+  
+  IRBuilder<> Builder(M);
+  if (UseMemMove)
+    Builder.CreateMemMove(M->getRawDest(), MDep->getRawSource(), M->getLength(),
+                          Align, M->isVolatile());
+  else
+    Builder.CreateMemCpy(M->getRawDest(), MDep->getRawSource(), M->getLength(),
+                         Align, M->isVolatile());
 
   // Remove the instruction we're replacing.
   MD->removeInstruction(M);
@@ -793,39 +790,41 @@ bool MemCpyOpt::processMemCpy(MemCpyInst *M) {
   }
 
   // If copying from a constant, try to turn the memcpy into a memset.
-  if (Value *ByteVal = isBytewiseValue(M->getSource())) {
-    Value *Ops[] = {
-      M->getRawDest(), ByteVal,               // Start, value
-      CopySize,                               // Size
-      M->getAlignmentCst(),                   // Alignment
-      ConstantInt::getFalse(M->getContext()), // volatile
-    };
-    const Type *Tys[] = { Ops[0]->getType(), Ops[2]->getType() };
-    Module *Mod = M->getParent()->getParent()->getParent();
-    Function *MemSetF = Intrinsic::getDeclaration(Mod, Intrinsic::memset, Tys, 2);
-    CallInst::Create(MemSetF, Ops, Ops+5, "", M);
-    M->eraseFromParent();
-    ++NumCpyToSet;
-    return true;
-  }
+  if (GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(M->getSource()))
+    if (GV->isConstant() && GV->hasDefinitiveInitializer())
+      if (Value *ByteVal = isBytewiseValue(GV->getInitializer())) {
+        IRBuilder<> Builder(M);
+        Builder.CreateMemSet(M->getRawDest(), ByteVal, CopySize,
+                             M->getAlignment(), false);
+        MD->removeInstruction(M);
+        M->eraseFromParent();
+        ++NumCpyToSet;
+        return true;
+      }
 
   // The are two possible optimizations we can do for memcpy:
   //   a) memcpy-memcpy xform which exposes redundance for DSE.
   //   b) call-memcpy xform for return slot optimization.
   MemDepResult DepInfo = MD->getDependency(M);
-  if (!DepInfo.isClobber())
-    return false;
-  
-  if (MemCpyInst *MDep = dyn_cast<MemCpyInst>(DepInfo.getInst()))
-    return processMemCpyMemCpyDependence(M, MDep, CopySize->getZExtValue());
-    
-  if (CallInst *C = dyn_cast<CallInst>(DepInfo.getInst())) {
-    if (performCallSlotOptzn(M, M->getDest(), M->getSource(),
-                             CopySize->getZExtValue(), C)) {
-      M->eraseFromParent();
-      return true;
+  if (DepInfo.isClobber()) {
+    if (CallInst *C = dyn_cast<CallInst>(DepInfo.getInst())) {
+      if (performCallSlotOptzn(M, M->getDest(), M->getSource(),
+                               CopySize->getZExtValue(), C)) {
+        MD->removeInstruction(M);
+        M->eraseFromParent();
+        return true;
+      }
     }
   }
+
+  AliasAnalysis::Location SrcLoc = AliasAnalysis::getLocationForSource(M);
+  MemDepResult SrcDepInfo = MD->getPointerDependencyFrom(SrcLoc, true,
+                                                         M, M->getParent());
+  if (SrcDepInfo.isClobber()) {
+    if (MemCpyInst *MDep = dyn_cast<MemCpyInst>(SrcDepInfo.getInst()))
+      return processMemCpyMemCpyDependence(M, MDep, CopySize->getZExtValue());
+  }
+
   return false;
 }
 
@@ -834,21 +833,22 @@ bool MemCpyOpt::processMemCpy(MemCpyInst *M) {
 bool MemCpyOpt::processMemMove(MemMoveInst *M) {
   AliasAnalysis &AA = getAnalysis<AliasAnalysis>();
 
+  if (!TLI->has(LibFunc::memmove))
+    return false;
+  
   // See if the pointers alias.
-  if (AA.alias(AA.getLocationForDest(M),
-               AA.getLocationForSource(M)) !=
-      AliasAnalysis::NoAlias)
+  if (!AA.isNoAlias(AA.getLocationForDest(M), AA.getLocationForSource(M)))
     return false;
   
   DEBUG(dbgs() << "MemCpyOpt: Optimizing memmove -> memcpy: " << *M << "\n");
   
   // If not, then we know we can transform this.
   Module *Mod = M->getParent()->getParent()->getParent();
-  const Type *ArgTys[3] = { M->getRawDest()->getType(),
-                            M->getRawSource()->getType(),
-                            M->getLength()->getType() };
+  Type *ArgTys[3] = { M->getRawDest()->getType(),
+                      M->getRawSource()->getType(),
+                      M->getLength()->getType() };
   M->setCalledFunction(Intrinsic::getDeclaration(Mod, Intrinsic::memcpy,
-                                                 ArgTys, 3));
+                                                 ArgTys));
 
   // MemDep may have over conservative information about this instruction, just
   // conservatively flush it from the cache.
@@ -860,12 +860,11 @@ bool MemCpyOpt::processMemMove(MemMoveInst *M) {
   
 /// processByValArgument - This is called on every byval argument in call sites.
 bool MemCpyOpt::processByValArgument(CallSite CS, unsigned ArgNo) {
-  TargetData *TD = getAnalysisIfAvailable<TargetData>();
-  if (!TD) return false;
+  if (TD == 0) return false;
 
   // Find out what feeds this byval argument.
   Value *ByValArg = CS.getArgument(ArgNo);
-  const Type *ByValTy =cast<PointerType>(ByValArg->getType())->getElementType();
+  Type *ByValTy = cast<PointerType>(ByValArg->getType())->getElementType();
   uint64_t ByValSize = TD->getTypeAllocSize(ByValTy);
   MemDepResult DepInfo =
     MD->getPointerDependencyFrom(AliasAnalysis::Location(ByValArg, ByValSize),
@@ -887,12 +886,16 @@ bool MemCpyOpt::processByValArgument(CallSite CS, unsigned ArgNo) {
   if (C1 == 0 || C1->getValue().getZExtValue() < ByValSize)
     return false;
 
-  // Get the alignment of the byval.  If it is greater than the memcpy, then we
-  // can't do the substitution.  If the call doesn't specify the alignment, then
-  // it is some target specific value that we can't know.
+  // Get the alignment of the byval.  If the call doesn't specify the alignment,
+  // then it is some target specific value that we can't know.
   unsigned ByValAlign = CS.getParamAlignment(ArgNo+1);
-  if (ByValAlign == 0 || MDep->getAlignment() < ByValAlign)
-    return false;  
+  if (ByValAlign == 0) return false;
+  
+  // If it is greater than the memcpy, then we check to see if we can force the
+  // source of the memcpy to the alignment we need.  If we fail, we bail out.
+  if (MDep->getAlignment() < ByValAlign &&
+      getOrEnforceKnownAlignment(MDep->getSource(),ByValAlign, TD) < ByValAlign)
+    return false;
   
   // Verify that the copied-from memory doesn't change in between the memcpy and
   // the byval call.
@@ -938,19 +941,21 @@ bool MemCpyOpt::iterateOnFunction(Function &F) {
       
       if (StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(I))
         MadeChange |= processStore(SI, BI);
-      else if (MemCpyInst *M = dyn_cast<MemCpyInst>(I)) {
+      else if (MemSetInst *M = dyn_cast<MemSetInst>(I))
+        RepeatInstruction = processMemSet(M, BI);
+      else if (MemCpyInst *M = dyn_cast<MemCpyInst>(I))
         RepeatInstruction = processMemCpy(M);
-      } else if (MemMoveInst *M = dyn_cast<MemMoveInst>(I)) {
+      else if (MemMoveInst *M = dyn_cast<MemMoveInst>(I))
         RepeatInstruction = processMemMove(M);
-      else if (CallSite CS = (Value*)I) {
+      else if (CallSite CS = (Value*)I) {
         for (unsigned i = 0, e = CS.arg_size(); i != e; ++i)
-          if (CS.paramHasAttr(i+1, Attribute::ByVal))
+          if (CS.isByValArgument(i))
             MadeChange |= processByValArgument(CS, i);
       }
 
       // Reprocess the instruction if desired.
       if (RepeatInstruction) {
-        --BI;
+        if (BI != BB->begin()) --BI;
         MadeChange = true;
       }
     }
@@ -965,6 +970,15 @@ bool MemCpyOpt::iterateOnFunction(Function &F) {
 bool MemCpyOpt::runOnFunction(Function &F) {
   bool MadeChange = false;
   MD = &getAnalysis<MemoryDependenceAnalysis>();
+  TD = getAnalysisIfAvailable<TargetData>();
+  TLI = &getAnalysis<TargetLibraryInfo>();
+  
+  // If we don't have at least memset and memcpy, there is little point of doing
+  // anything here.  These are required by a freestanding implementation, so if
+  // even they are disabled, there is no point in trying hard.
+  if (!TLI->has(LibFunc::memset) || !TLI->has(LibFunc::memcpy))
+    return false;
+  
   while (1) {
     if (!iterateOnFunction(F))
       break;