[SimplifyLibCalls] Make a function shorter. NFC.
[oota-llvm.git] / lib / Transforms / Utils / SimplifyLibCalls.cpp
index a830c9784b9601c08e6fa37ce56c122799fbb8c8..8ea632546c7d49682f6f3f740a58525c95f06f4c 100644 (file)
@@ -53,16 +53,8 @@ static cl::opt<bool>
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 static bool ignoreCallingConv(LibFunc::Func Func) {
-  switch (Func) {
-  case LibFunc::abs:
-  case LibFunc::labs:
-  case LibFunc::llabs:
-  case LibFunc::strlen:
-    return true;
-  default:
-    return false;
-  }
-  llvm_unreachable("All cases should be covered in the switch.");
+  return Func == LibFunc::abs || Func == LibFunc::labs ||
+         Func == LibFunc::llabs || Func == LibFunc::strlen;
 }
 
 /// isOnlyUsedInZeroEqualityComparison - Return true if it only matters that the
@@ -117,6 +109,23 @@ static bool hasUnaryFloatFn(const TargetLibraryInfo *TLI, Type *Ty,
   }
 }
 
+/// \brief Check whether we can use unsafe floating point math for
+/// the function passed as input.
+static bool canUseUnsafeFPMath(Function *F) {
+
+  // FIXME: For finer-grain optimization, we need intrinsics to have the same
+  // fast-math flag decorations that are applied to FP instructions. For now,
+  // we have to rely on the function-level unsafe-fp-math attribute to do this
+  // optimization because there's no other way to express that the sqrt can be
+  // reassociated.
+  if (F->hasFnAttribute("unsafe-fp-math")) {
+    Attribute Attr = F->getFnAttribute("unsafe-fp-math");
+    if (Attr.getValueAsString() == "true")
+      return true;
+  }
+  return false;
+}
+
 /// \brief Returns whether \p F matches the signature expected for the
 /// string/memory copying library function \p Func.
 /// Acceptable functions are st[rp][n]?cpy, memove, memcpy, and memset.
@@ -468,9 +477,6 @@ Value *LibCallSimplifier::optimizeStrCpy(CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 
 Value *LibCallSimplifier::optimizeStpCpy(CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
   Function *Callee = CI->getCalledFunction();
-  // Verify the "stpcpy" function prototype.
-  FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
-
   if (!checkStringCopyLibFuncSignature(Callee, LibFunc::stpcpy))
     return nullptr;
 
@@ -485,7 +491,7 @@ Value *LibCallSimplifier::optimizeStpCpy(CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
   if (Len == 0)
     return nullptr;
 
-  Type *PT = FT->getParamType(0);
+  Type *PT = Callee->getFunctionType()->getParamType(0);
   Value *LenV = ConstantInt::get(DL.getIntPtrType(PT), Len);
   Value *DstEnd =
       B.CreateGEP(B.getInt8Ty(), Dst, ConstantInt::get(DL.getIntPtrType(PT), Len - 1));
@@ -498,8 +504,6 @@ Value *LibCallSimplifier::optimizeStpCpy(CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 
 Value *LibCallSimplifier::optimizeStrNCpy(CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
   Function *Callee = CI->getCalledFunction();
-  FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
-
   if (!checkStringCopyLibFuncSignature(Callee, LibFunc::strncpy))
     return nullptr;
 
@@ -532,7 +536,7 @@ Value *LibCallSimplifier::optimizeStrNCpy(CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
   if (Len > SrcLen + 1)
     return nullptr;
 
-  Type *PT = FT->getParamType(0);
+  Type *PT = Callee->getFunctionType()->getParamType(0);
   // strncpy(x, s, c) -> memcpy(x, s, c, 1) [s and c are constant]
   B.CreateMemCpy(Dst, Src, ConstantInt::get(DL.getIntPtrType(PT), Len), 1);
 
@@ -1037,9 +1041,9 @@ Value *LibCallSimplifier::optimizeBinaryDoubleFP(CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 Value *LibCallSimplifier::optimizeCos(CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
   Function *Callee = CI->getCalledFunction();
   Value *Ret = nullptr;
-  if (UnsafeFPShrink && Callee->getName() == "cos" && TLI->has(LibFunc::cosf)) {
+  StringRef Name = Callee->getName();
+  if (UnsafeFPShrink && Name == "cos" && hasFloatVersion(Name))
     Ret = optimizeUnaryDoubleFP(CI, B, true);
-  }
 
   FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
   // Just make sure this has 1 argument of FP type, which matches the
@@ -1059,11 +1063,10 @@ Value *LibCallSimplifier::optimizeCos(CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 
 Value *LibCallSimplifier::optimizePow(CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
   Function *Callee = CI->getCalledFunction();
-
   Value *Ret = nullptr;
-  if (UnsafeFPShrink && Callee->getName() == "pow" && TLI->has(LibFunc::powf)) {
+  StringRef Name = Callee->getName();
+  if (UnsafeFPShrink && Name == "pow" && hasFloatVersion(Name))
     Ret = optimizeUnaryDoubleFP(CI, B, true);
-  }
 
   FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
   // Just make sure this has 2 arguments of the same FP type, which match the
@@ -1082,7 +1085,8 @@ Value *LibCallSimplifier::optimizePow(CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
     if (Op1C->isExactlyValue(2.0) &&
         hasUnaryFloatFn(TLI, Op1->getType(), LibFunc::exp2, LibFunc::exp2f,
                         LibFunc::exp2l))
-      return EmitUnaryFloatFnCall(Op2, "exp2", B, Callee->getAttributes());
+      return EmitUnaryFloatFnCall(Op2, TLI->getName(LibFunc::exp2), B,
+                                  Callee->getAttributes());
     // pow(10.0, x) -> exp10(x)
     if (Op1C->isExactlyValue(10.0) &&
         hasUnaryFloatFn(TLI, Op1->getType(), LibFunc::exp10, LibFunc::exp10f,
@@ -1091,6 +1095,32 @@ Value *LibCallSimplifier::optimizePow(CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
                                   Callee->getAttributes());
   }
 
+  // pow(exp(x), y) -> exp(x*y)
+  // pow(exp2(x), y) -> exp2(x * y)
+  // We enable these only under fast-math. Besides rounding
+  // differences the transformation changes overflow and
+  // underflow behavior quite dramatically.
+  // Example: x = 1000, y = 0.001.
+  // pow(exp(x), y) = pow(inf, 0.001) = inf, whereas exp(x*y) = exp(1).
+  if (canUseUnsafeFPMath(CI->getParent()->getParent())) {
+    if (auto *OpC = dyn_cast<CallInst>(Op1)) {
+      IRBuilder<>::FastMathFlagGuard Guard(B);
+      FastMathFlags FMF;
+      FMF.setUnsafeAlgebra();
+      B.SetFastMathFlags(FMF);
+
+      LibFunc::Func Func;
+      Function *Callee = OpC->getCalledFunction();
+      StringRef FuncName = Callee->getName();
+
+      if (TLI->getLibFunc(FuncName, Func) && TLI->has(Func) &&
+          (Func == LibFunc::exp || Func == LibFunc::exp2))
+        return EmitUnaryFloatFnCall(
+            B.CreateFMul(OpC->getArgOperand(0), Op2, "mul"), FuncName, B,
+            Callee->getAttributes());
+    }
+  }
+
   ConstantFP *Op2C = dyn_cast<ConstantFP>(Op2);
   if (!Op2C)
     return Ret;
@@ -1130,12 +1160,10 @@ Value *LibCallSimplifier::optimizePow(CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 Value *LibCallSimplifier::optimizeExp2(CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
   Function *Callee = CI->getCalledFunction();
   Function *Caller = CI->getParent()->getParent();
-
   Value *Ret = nullptr;
-  if (UnsafeFPShrink && Callee->getName() == "exp2" &&
-      TLI->has(LibFunc::exp2f)) {
+  StringRef Name = Callee->getName();
+  if (UnsafeFPShrink && Name == "exp2" && hasFloatVersion(Name))
     Ret = optimizeUnaryDoubleFP(CI, B, true);
-  }
 
   FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
   // Just make sure this has 1 argument of FP type, which matches the
@@ -1184,11 +1212,10 @@ Value *LibCallSimplifier::optimizeExp2(CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 
 Value *LibCallSimplifier::optimizeFabs(CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
   Function *Callee = CI->getCalledFunction();
-
   Value *Ret = nullptr;
-  if (Callee->getName() == "fabs" && TLI->has(LibFunc::fabsf)) {
+  StringRef Name = Callee->getName();
+  if (Name == "fabs" && hasFloatVersion(Name))
     Ret = optimizeUnaryDoubleFP(CI, B, false);
-  }
 
   FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
   // Make sure this has 1 argument of FP type which matches the result type.
@@ -1210,8 +1237,9 @@ Value *LibCallSimplifier::optimizeFMinFMax(CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
   // If we can shrink the call to a float function rather than a double
   // function, do that first.
   Function *Callee = CI->getCalledFunction();
-  if ((Callee->getName() == "fmin" && TLI->has(LibFunc::fminf)) ||
-      (Callee->getName() == "fmax" && TLI->has(LibFunc::fmaxf))) {
+  StringRef Name = Callee->getName();
+  if ((Name == "fmin" && hasFloatVersion(Name)) ||
+      (Name == "fmax" && hasFloatVersion(Name))) {
     Value *Ret = optimizeBinaryDoubleFP(CI, B);
     if (Ret)
       return Ret;
@@ -1224,25 +1252,20 @@ Value *LibCallSimplifier::optimizeFMinFMax(CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
       !FT->getParamType(0)->isFloatingPointTy())
     return nullptr;
 
-  // FIXME: For finer-grain optimization, we need intrinsics to have the same
-  // fast-math flag decorations that are applied to FP instructions. For now,
-  // we have to rely on the function-level attributes to do this optimization
-  // because there's no other way to express that the calls can be relaxed.
   IRBuilder<>::FastMathFlagGuard Guard(B);
   FastMathFlags FMF;
   Function *F = CI->getParent()->getParent();
-  Attribute Attr = F->getFnAttribute("unsafe-fp-math");
-  if (Attr.getValueAsString() == "true") {
+  if (canUseUnsafeFPMath(F)) {
     // Unsafe algebra sets all fast-math-flags to true.
     FMF.setUnsafeAlgebra();
   } else {
     // At a minimum, no-nans-fp-math must be true.
-    Attr = F->getFnAttribute("no-nans-fp-math");
+    Attribute Attr = F->getFnAttribute("no-nans-fp-math");
     if (Attr.getValueAsString() != "true")
       return nullptr;
     // No-signed-zeros is implied by the definitions of fmax/fmin themselves:
     // "Ideally, fmax would be sensitive to the sign of zero, for example
-    // fmax(0. 0, +0. 0) would return +0; however, implementation in software
+    // fmax(-0. 0, +0. 0) would return +0; however, implementation in software
     // might be impractical."
     FMF.setNoSignedZeros();
     FMF.setNoNaNs();
@@ -1266,19 +1289,9 @@ Value *LibCallSimplifier::optimizeSqrt(CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
   if (TLI->has(LibFunc::sqrtf) && (Callee->getName() == "sqrt" ||
                                    Callee->getIntrinsicID() == Intrinsic::sqrt))
     Ret = optimizeUnaryDoubleFP(CI, B, true);
+  if (!canUseUnsafeFPMath(CI->getParent()->getParent()))
+    return Ret;
 
-  // FIXME: For finer-grain optimization, we need intrinsics to have the same
-  // fast-math flag decorations that are applied to FP instructions. For now,
-  // we have to rely on the function-level unsafe-fp-math attribute to do this
-  // optimization because there's no other way to express that the sqrt can be
-  // reassociated.
-  Function *F = CI->getParent()->getParent();
-  if (F->hasFnAttribute("unsafe-fp-math")) {
-    // Check for unsafe-fp-math = true.
-    Attribute Attr = F->getFnAttribute("unsafe-fp-math");
-    if (Attr.getValueAsString() != "true")
-      return Ret;
-  }
   Value *Op = CI->getArgOperand(0);
   if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(Op)) {
     if (I->getOpcode() == Instruction::FMul && I->hasUnsafeAlgebra()) {
@@ -1336,6 +1349,41 @@ Value *LibCallSimplifier::optimizeSqrt(CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
   return Ret;
 }
 
+Value *LibCallSimplifier::optimizeTan(CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
+  Function *Callee = CI->getCalledFunction();
+  Value *Ret = nullptr;
+  StringRef Name = Callee->getName();
+  if (UnsafeFPShrink && Name == "tan" && hasFloatVersion(Name))
+    Ret = optimizeUnaryDoubleFP(CI, B, true);
+  FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
+
+  // Just make sure this has 1 argument of FP type, which matches the
+  // result type.
+  if (FT->getNumParams() != 1 || FT->getReturnType() != FT->getParamType(0) ||
+      !FT->getParamType(0)->isFloatingPointTy())
+    return Ret;
+
+  if (!canUseUnsafeFPMath(CI->getParent()->getParent()))
+    return Ret;
+  Value *Op1 = CI->getArgOperand(0);
+  auto *OpC = dyn_cast<CallInst>(Op1);
+  if (!OpC)
+    return Ret;
+
+  // tan(atan(x)) -> x
+  // tanf(atanf(x)) -> x
+  // tanl(atanl(x)) -> x
+  LibFunc::Func Func;
+  Function *F = OpC->getCalledFunction();
+  StringRef FuncName = F->getName();
+  if (TLI->getLibFunc(FuncName, Func) && TLI->has(Func) &&
+      ((Func == LibFunc::atan && Callee->getName() == "tan") ||
+       (Func == LibFunc::atanf && Callee->getName() == "tanf") ||
+       (Func == LibFunc::atanl && Callee->getName() == "tanl")))
+    Ret = OpC->getArgOperand(0);
+  return Ret;
+}
+
 static bool isTrigLibCall(CallInst *CI);
 static void insertSinCosCall(IRBuilder<> &B, Function *OrigCallee, Value *Arg,
                              bool UseFloat, Value *&Sin, Value *&Cos,
@@ -1427,10 +1475,8 @@ LibCallSimplifier::classifyArgUse(Value *Val, BasicBlock *BB, bool IsFloat,
 
 void LibCallSimplifier::replaceTrigInsts(SmallVectorImpl<CallInst *> &Calls,
                                          Value *Res) {
-  for (SmallVectorImpl<CallInst *>::iterator I = Calls.begin(), E = Calls.end();
-       I != E; ++I) {
-    replaceAllUsesWith(*I, Res);
-  }
+  for (CallInst *C : Calls)
+    replaceAllUsesWith(C, Res);
 }
 
 void insertSinCosCall(IRBuilder<> &B, Function *OrigCallee, Value *Arg,
@@ -1461,8 +1507,7 @@ void insertSinCosCall(IRBuilder<> &B, Function *OrigCallee, Value *Arg,
   if (Instruction *ArgInst = dyn_cast<Instruction>(Arg)) {
     // If the argument is an instruction, it must dominate all uses so put our
     // sincos call there.
-    BasicBlock::iterator Loc = ArgInst;
-    B.SetInsertPoint(ArgInst->getParent(), ++Loc);
+    B.SetInsertPoint(ArgInst->getParent(), ++ArgInst->getIterator());
   } else {
     // Otherwise (e.g. for a constant) the beginning of the function is as
     // good a place as any.
@@ -1487,15 +1532,16 @@ void insertSinCosCall(IRBuilder<> &B, Function *OrigCallee, Value *Arg,
 // Integer Library Call Optimizations
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
+static bool checkIntUnaryReturnAndParam(Function *Callee) {
+  FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
+  return FT->getNumParams() == 1 && FT->getReturnType()->isIntegerTy(32) &&
+    FT->getParamType(0)->isIntegerTy();
+}
+
 Value *LibCallSimplifier::optimizeFFS(CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
   Function *Callee = CI->getCalledFunction();
-  FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
-  // Just make sure this has 2 arguments of the same FP type, which match the
-  // result type.
-  if (FT->getNumParams() != 1 || !FT->getReturnType()->isIntegerTy(32) ||
-      !FT->getParamType(0)->isIntegerTy())
+  if (!checkIntUnaryReturnAndParam(Callee))
     return nullptr;
-
   Value *Op = CI->getArgOperand(0);
 
   // Constant fold.
@@ -1535,11 +1581,7 @@ Value *LibCallSimplifier::optimizeAbs(CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 }
 
 Value *LibCallSimplifier::optimizeIsDigit(CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
-  Function *Callee = CI->getCalledFunction();
-  FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
-  // We require integer(i32)
-  if (FT->getNumParams() != 1 || !FT->getReturnType()->isIntegerTy() ||
-      !FT->getParamType(0)->isIntegerTy(32))
+  if (!checkIntUnaryReturnAndParam(CI->getCalledFunction()))
     return nullptr;
 
   // isdigit(c) -> (c-'0') <u 10
@@ -1550,11 +1592,7 @@ Value *LibCallSimplifier::optimizeIsDigit(CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 }
 
 Value *LibCallSimplifier::optimizeIsAscii(CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
-  Function *Callee = CI->getCalledFunction();
-  FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
-  // We require integer(i32)
-  if (FT->getNumParams() != 1 || !FT->getReturnType()->isIntegerTy() ||
-      !FT->getParamType(0)->isIntegerTy(32))
+  if (!checkIntUnaryReturnAndParam(CI->getCalledFunction()))
     return nullptr;
 
   // isascii(c) -> c <u 128
@@ -1564,11 +1602,7 @@ Value *LibCallSimplifier::optimizeIsAscii(CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
 }
 
 Value *LibCallSimplifier::optimizeToAscii(CallInst *CI, IRBuilder<> &B) {
-  Function *Callee = CI->getCalledFunction();
-  FunctionType *FT = Callee->getFunctionType();
-  // We require i32(i32)
-  if (FT->getNumParams() != 1 || FT->getReturnType() != FT->getParamType(0) ||
-      !FT->getParamType(0)->isIntegerTy(32))
+  if (!checkIntUnaryReturnAndParam(CI->getCalledFunction()))
     return nullptr;
 
   // toascii(c) -> c & 0x7f
@@ -1603,10 +1637,7 @@ Value *LibCallSimplifier::optimizeErrorReporting(CallInst *CI, IRBuilder<> &B,
 }
 
 static bool isReportingError(Function *Callee, CallInst *CI, int StreamArg) {
-  if (!ColdErrorCalls)
-    return false;
-
-  if (!Callee || !Callee->isDeclaration())
+  if (!ColdErrorCalls || !Callee || !Callee->isDeclaration())
     return false;
 
   if (StreamArg < 0)
@@ -2042,16 +2073,8 @@ Value *LibCallSimplifier::optimizeCall(CallInst *CI) {
   // Command-line parameter overrides function attribute.
   if (EnableUnsafeFPShrink.getNumOccurrences() > 0)
     UnsafeFPShrink = EnableUnsafeFPShrink;
-  else if (Callee->hasFnAttribute("unsafe-fp-math")) {
-    // FIXME: This is the same problem as described in optimizeSqrt().
-    // If calls gain access to IR-level FMF, then use that instead of a
-    // function attribute.
-
-    // Check for unsafe-fp-math = true.
-    Attribute Attr = Callee->getFnAttribute("unsafe-fp-math");
-    if (Attr.getValueAsString() == "true")
-      UnsafeFPShrink = true;
-  }
+  else if (canUseUnsafeFPMath(Callee))
+    UnsafeFPShrink = true;
 
   // First, check for intrinsics.
   if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(CI)) {
@@ -2075,13 +2098,17 @@ Value *LibCallSimplifier::optimizeCall(CallInst *CI) {
   if (Value *SimplifiedFortifiedCI = FortifiedSimplifier.optimizeCall(CI)) {
     // Try to further simplify the result.
     CallInst *SimplifiedCI = dyn_cast<CallInst>(SimplifiedFortifiedCI);
-    if (SimplifiedCI && SimplifiedCI->getCalledFunction())
-      if (Value *V = optimizeStringMemoryLibCall(SimplifiedCI, Builder)) {
+    if (SimplifiedCI && SimplifiedCI->getCalledFunction()) {
+      // Use an IR Builder from SimplifiedCI if available instead of CI
+      // to guarantee we reach all uses we might replace later on.
+      IRBuilder<> TmpBuilder(SimplifiedCI);
+      if (Value *V = optimizeStringMemoryLibCall(SimplifiedCI, TmpBuilder)) {
         // If we were able to further simplify, remove the now redundant call.
         SimplifiedCI->replaceAllUsesWith(V);
         SimplifiedCI->eraseFromParent();
         return V;
       }
+    }
     return SimplifiedFortifiedCI;
   }
 
@@ -2144,6 +2171,10 @@ Value *LibCallSimplifier::optimizeCall(CallInst *CI) {
       return optimizeFPuts(CI, Builder);
     case LibFunc::puts:
       return optimizePuts(CI, Builder);
+    case LibFunc::tan:
+    case LibFunc::tanf:
+    case LibFunc::tanl:
+      return optimizeTan(CI, Builder);
     case LibFunc::perror:
       return optimizeErrorReporting(CI, Builder);
     case LibFunc::vfprintf:
@@ -2178,7 +2209,6 @@ Value *LibCallSimplifier::optimizeCall(CallInst *CI) {
     case LibFunc::logb:
     case LibFunc::sin:
     case LibFunc::sinh:
-    case LibFunc::tan:
     case LibFunc::tanh:
       if (UnsafeFPShrink && hasFloatVersion(FuncName))
         return optimizeUnaryDoubleFP(CI, Builder, true);
@@ -2212,12 +2242,6 @@ void LibCallSimplifier::replaceAllUsesWith(Instruction *I, Value *With) {
   Replacer(I, With);
 }
 
-/*static*/ void LibCallSimplifier::replaceAllUsesWithDefault(Instruction *I,
-                                                             Value *With) {
-  I->replaceAllUsesWith(With);
-  I->eraseFromParent();
-}
-
 // TODO:
 //   Additional cases that we need to add to this file:
 //