nsz Git - libfirm/blob - ir/be/ia32/ia32_optimize.c

   1 /**
   2  * Project:     libFIRM
   3  * File name:   ir/be/ia32/ia32_optimize.c
   4  * Purpose:     Implements several optimizations for IA32
   5  * Author:      Christian Wuerdig
   6  * CVS-ID:      $Id$
   7  * Copyright:   (c) 2006 Universität Karlsruhe
   8  * Licence:     This file protected by GPL -  GNU GENERAL PUBLIC LICENSE.
   9  */
  10
  11 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  12 #include "config.h"
  13 #endif
  14
  15 #include "irnode.h"
  16 #include "irprog_t.h"
  17 #include "ircons.h"
  18 #include "firm_types.h"
  19 #include "iredges.h"
  20 #include "tv.h"
  21 #include "irgmod.h"
  22 #include "irgwalk.h"
  23 #include "height.h"
  24
  25 #include "../be_t.h"
  26 #include "../beabi.h"
  27 #include "../benode_t.h"
  28 #include "../besched_t.h"
  29
  30 #include "ia32_new_nodes.h"
  31 #include "bearch_ia32_t.h"
  32 #include "gen_ia32_regalloc_if.h"     /* the generated interface (register type and class defenitions) */
  33 #include "ia32_transform.h"
  34 #include "ia32_dbg_stat.h"
  35 #include "ia32_util.h"
  36
  37 typedef enum {
  38         IA32_AM_CAND_NONE  = 0,
  39         IA32_AM_CAND_LEFT  = 1,
  40         IA32_AM_CAND_RIGHT = 2,
  41         IA32_AM_CAND_BOTH  = 3
  42 } ia32_am_cand_t;
  43
  44 #undef is_NoMem
  45 #define is_NoMem(irn) (get_irn_op(irn) == op_NoMem)
  46
  47 typedef int is_op_func_t(const ir_node *n);
  48 typedef ir_node *load_func_t(dbg_info *db, ir_graph *irg, ir_node *block, ir_node *base, ir_node *index, ir_node *mem);
  49
  50 /**
  51  * checks if a node represents the NOREG value
  52  */
  53 static int be_is_NoReg(ia32_code_gen_t *cg, const ir_node *irn) {
  54   be_abi_irg_t *babi = cg->birg->abi;
  55         const arch_register_t *fp_noreg = USE_SSE2(cg) ?
  56                 &ia32_xmm_regs[REG_XMM_NOREG] : &ia32_vfp_regs[REG_VFP_NOREG];
  57
  58         return (be_abi_get_callee_save_irn(babi, &ia32_gp_regs[REG_GP_NOREG]) == irn) ||
  59                (be_abi_get_callee_save_irn(babi, fp_noreg) == irn);
  60 }
  61
  62
  63
  64 /*************************************************
  65  *   _____                _              _
  66  *  / ____|              | |            | |
  67  * | |     ___  _ __  ___| |_ __ _ _ __ | |_ ___
  68  * | |    / _ \| '_ \/ __| __/ _` | '_ \| __/ __|
  69  * | |___| (_) | | | \__ \ || (_| | | | | |_\__ \
  70  *  \_____\___/|_| |_|___/\__\__,_|_| |_|\__|___/
  71  *
  72  *************************************************/
  73
  74 /**
  75  * creates a unique ident by adding a number to a tag
  76  *
  77  * @param tag   the tag string, must contain a %d if a number
  78  *              should be added
  79  */
  80 static ident *unique_id(const char *tag)
  81 {
  82         static unsigned id = 0;
  83         char str[256];
  84
  85         snprintf(str, sizeof(str), tag, ++id);
  86         return new_id_from_str(str);
  87 }
  88
  89 /**
  90  * Transforms a SymConst.
  91  *
  92  * @param mod     the debug module
  93  * @param block   the block the new node should belong to
  94  * @param node    the ir SymConst node
  95  * @param mode    mode of the SymConst
  96  * @return the created ia32 Const node
  97  */
  98 static ir_node *gen_SymConst(ia32_transform_env_t *env) {
  99         dbg_info *dbg   = env->dbg;
 100         ir_mode  *mode  = env->mode;
 101         ir_graph *irg   = env->irg;
 102         ir_node  *block = env->block;
 103         ir_node  *cnst;
 104
 105         if (mode_is_float(mode)) {
 106                 FP_USED(env->cg);
 107                 if (USE_SSE2(env->cg))
 108                         cnst = new_rd_ia32_xConst(dbg, irg, block, get_irg_no_mem(irg), mode);
 109                 else
 110                         cnst = new_rd_ia32_vfConst(dbg, irg, block, get_irg_no_mem(irg), mode);
 111         }
 112         else
 113                 cnst = new_rd_ia32_Const(dbg, irg, block, get_irg_no_mem(irg), mode);
 114
 115         set_ia32_Const_attr(cnst, env->irn);
 116
 117         return cnst;
 118 }
 119
 120 /**
 121  * Get a primitive type for a mode.
 122  */
 123 static ir_type *get_prim_type(pmap *types, ir_mode *mode)
 124 {
 125         pmap_entry *e = pmap_find(types, mode);
 126         ir_type *res;
 127
 128         if (! e) {
 129                 char buf[64];
 130                 snprintf(buf, sizeof(buf), "prim_type_%s", get_mode_name(mode));
 131                 res = new_type_primitive(new_id_from_str(buf), mode);
 132                 pmap_insert(types, mode, res);
 133         }
 134         else
 135                 res = e->value;
 136         return res;
 137 }
 138
 139 /**
 140  * Get an entity that is initialized with a tarval
 141  */
 142 static entity *get_entity_for_tv(ia32_code_gen_t *cg, ir_node *cnst)
 143 {
 144         tarval *tv    = get_Const_tarval(cnst);
 145         pmap_entry *e = pmap_find(cg->isa->tv_ent, tv);
 146         entity *res;
 147         ir_graph *rem;
 148
 149         if (! e) {
 150                 ir_mode *mode = get_irn_mode(cnst);
 151                 ir_type *tp = get_Const_type(cnst);
 152                 if (tp == firm_unknown_type)
 153                         tp = get_prim_type(cg->isa->types, mode);
 154
 155                 res = new_entity(get_glob_type(), unique_id(".LC%u"), tp);
 156
 157                 set_entity_ld_ident(res, get_entity_ident(res));
 158                 set_entity_visibility(res, visibility_local);
 159                 set_entity_variability(res, variability_constant);
 160                 set_entity_allocation(res, allocation_static);
 161
 162                  /* we create a new entity here: It's initialization must resist on the
 163                     const code irg */
 164                 rem = current_ir_graph;
 165                 current_ir_graph = get_const_code_irg();
 166                 set_atomic_ent_value(res, new_Const_type(tv, tp));
 167                 current_ir_graph = rem;
 168
 169                 pmap_insert(cg->isa->tv_ent, tv, res);
 170         }
 171         else
 172                 res = e->value;
 173         return res;
 174 }
 175
 176 /**
 177  * Transforms a Const.
 178  *
 179  * @param mod     the debug module
 180  * @param block   the block the new node should belong to
 181  * @param node    the ir Const node
 182  * @param mode    mode of the Const
 183  * @return the created ia32 Const node
 184  */
 185 static ir_node *gen_Const(ia32_transform_env_t *env) {
 186         ir_node *cnst, *load;
 187         symconst_symbol sym;
 188         ir_graph *irg   = env->irg;
 189         ir_node  *block = env->block;
 190         ir_node  *node  = env->irn;
 191         dbg_info *dbg   = env->dbg;
 192         ir_mode  *mode  = env->mode;
 193
 194         if (mode_is_float(mode)) {
 195                 FP_USED(env->cg);
 196                 if (! USE_SSE2(env->cg)) {
 197                         cnst_classify_t clss = classify_Const(node);
 198
 199                         if (clss == CNST_NULL)
 200                                 return new_rd_ia32_vfldz(dbg, irg, block, mode);
 201                         else if (clss == CNST_ONE)
 202                                 return new_rd_ia32_vfld1(dbg, irg, block, mode);
 203                 }
 204                 sym.entity_p = get_entity_for_tv(env->cg, node);
 205
 206
 207                 cnst      = new_rd_SymConst(dbg, irg, block, sym, symconst_addr_ent);
 208                 load      = new_r_Load(irg, block, get_irg_no_mem(irg), cnst, mode);
 209                 load      = new_r_Proj(irg, block, load, mode, pn_Load_res);
 210                 env->irn  = cnst;
 211                 env->mode = mode_P;
 212                 cnst      = gen_SymConst(env);
 213                 set_Load_ptr(get_Proj_pred(load), cnst);
 214                 cnst      = load;
 215         }
 216         else {
 217                 cnst = new_rd_ia32_Const(dbg, irg, block, get_irg_no_mem(irg), get_irn_mode(node));
 218                 set_ia32_Const_attr(cnst, node);
 219         }
 220         return cnst;
 221 }
 222
 223
 224
 225 /**
 226  * Transforms (all) Const's into ia32_Const and places them in the
 227  * block where they are used (or in the cfg-pred Block in case of Phi's).
 228  * Additionally all reference nodes are changed into mode_Is nodes.
 229  */
 230 void ia32_place_consts_set_modes(ir_node *irn, void *env) {
 231         ia32_code_gen_t      *cg = env;
 232         ia32_transform_env_t  tenv;
 233         ir_mode              *mode;
 234         ir_node              *pred, *cnst;
 235         int                   i;
 236         opcode                opc;
 237
 238         if (is_Block(irn))
 239                 return;
 240
 241         mode = get_irn_mode(irn);
 242
 243         /* transform all reference nodes into mode_Is nodes */
 244         if (mode_is_reference(mode)) {
 245                 mode = mode_Is;
 246                 set_irn_mode(irn, mode);
 247         }
 248
 249         /*
 250                 Annotate mode of stored value to link field of the Store
 251                 as floating point converts might be optimized and we would
 252                 loose the mode.
 253         */
 254         if (get_irn_opcode(irn) == iro_Store) {
 255                 set_irn_link(irn, get_irn_mode(get_Store_value(irn)));
 256         }
 257
 258         tenv.block    = get_nodes_block(irn);
 259         tenv.cg       = cg;
 260         tenv.irg      = cg->irg;
 261         DEBUG_ONLY(tenv.mod = cg->mod;)
 262
 263         /* Loop over all predecessors and check for Sym/Const nodes */
 264         for (i = get_irn_arity(irn) - 1; i >= 0; --i) {
 265                 pred      = get_irn_n(irn, i);
 266                 cnst      = NULL;
 267                 opc       = get_irn_opcode(pred);
 268                 tenv.irn  = pred;
 269                 tenv.mode = get_irn_mode(pred);
 270                 tenv.dbg  = get_irn_dbg_info(pred);
 271
 272                 /* If it's a Phi, then we need to create the */
 273                 /* new Const in it's predecessor block       */
 274                 if (is_Phi(irn)) {
 275                         tenv.block = get_Block_cfgpred_block(get_nodes_block(irn), i);
 276                 }
 277
 278                 /* put the const into the block where the original const was */
 279                 if (! (cg->opt & IA32_OPT_PLACECNST)) {
 280                         tenv.block = get_nodes_block(pred);
 281                 }
 282
 283                 switch (opc) {
 284                         case iro_Const:
 285                                 cnst = gen_Const(&tenv);
 286                                 break;
 287                         case iro_SymConst:
 288                                 cnst = gen_SymConst(&tenv);
 289                                 break;
 290                         default:
 291                                 break;
 292                 }
 293
 294                 /* if we found a const, then set it */
 295                 if (cnst) {
 296                         set_irn_n(irn, i, cnst);
 297                 }
 298         }
 299 }
 300
 301
 302
 303 /********************************************************************************************************
 304  *  _____                _           _         ____        _   _           _          _   _
 305  * |  __ \              | |         | |       / __ \      | | (_)         (_)        | | (_)
 306  * | |__) |__  ___ _ __ | |__   ___ | | ___  | |  | |_ __ | |_ _ _ __ ___  _ ______ _| |_ _  ___  _ __
 307  * |  ___/ _ \/ _ \ '_ \| '_ \ / _ \| |/ _ \ | |  | | '_ \| __| | '_ ` _ \| |_  / _` | __| |/ _ \| '_ \
 308  * | |  |  __/  __/ |_) | | | | (_) | |  __/ | |__| | |_) | |_| | | | | | | |/ / (_| | |_| | (_) | | | |
 309  * |_|   \___|\___| .__/|_| |_|\___/|_|\___|  \____/| .__/ \__|_|_| |_| |_|_/___\__,_|\__|_|\___/|_| |_|
 310  *                | |                               | |
 311  *                |_|                               |_|
 312  ********************************************************************************************************/
 313
 314 /**
 315  * NOTE: THESE PEEPHOLE OPTIMIZATIONS MUST BE CALLED AFTER SCHEDULING AND REGISTER ALLOCATION.
 316  */
 317
 318 static int ia32_cnst_compare(ir_node *n1, ir_node *n2) {
 319         return get_ia32_id_cnst(n1) == get_ia32_id_cnst(n2);
 320 }
 321
 322 /**
 323  * Checks for potential CJmp/CJmpAM optimization candidates.
 324  */
 325 static ir_node *ia32_determine_cjmp_cand(ir_node *irn, is_op_func_t *is_op_func) {
 326         ir_node *cand = NULL;
 327         ir_node *prev = sched_prev(irn);
 328
 329         if (is_Block(prev)) {
 330                 if (get_Block_n_cfgpreds(prev) == 1)
 331                         prev = get_Block_cfgpred(prev, 0);
 332                 else
 333                         prev = NULL;
 334         }
 335
 336         /* The predecessor must be a ProjX. */
 337         if (prev && is_Proj(prev) && get_irn_mode(prev) == mode_X) {
 338                 prev = get_Proj_pred(prev);
 339
 340                 if (is_op_func(prev))
 341                         cand = prev;
 342         }
 343
 344         return cand;
 345 }
 346
 347 static int is_TestJmp_cand(const ir_node *irn) {
 348         return is_ia32_TestJmp(irn) || is_ia32_And(irn);
 349 }
 350
 351 /**
 352  * Checks if two consecutive arguments of cand matches
 353  * the two arguments of irn (TestJmp).
 354  */
 355 static int is_TestJmp_replacement(ir_node *cand, ir_node *irn) {
 356         ir_node *in1       = get_irn_n(irn, 0);
 357         ir_node *in2       = get_irn_n(irn, 1);
 358         int      i, n      = get_irn_arity(cand);
 359         int      same_args = 0;
 360
 361         for (i = 0; i < n - 1; i++) {
 362                 if (get_irn_n(cand, i)     == in1 &&
 363                         get_irn_n(cand, i + 1) == in2)
 364                 {
 365                         same_args = 1;
 366                         break;
 367                 }
 368         }
 369
 370         if (same_args)
 371                 return ia32_cnst_compare(cand, irn);
 372
 373         return 0;
 374 }
 375
 376 /**
 377  * Tries to replace a TestJmp by a CJmp or CJmpAM (in case of And)
 378  */
 379 static void ia32_optimize_TestJmp(ir_node *irn, ia32_code_gen_t *cg) {
 380         ir_node *cand    = ia32_determine_cjmp_cand(irn, is_TestJmp_cand);
 381         int      replace = 0;
 382
 383         /* we found a possible candidate */
 384         replace = cand ? is_TestJmp_replacement(cand, irn) : 0;
 385
 386         if (replace) {
 387                 DBG((cg->mod, LEVEL_1, "replacing %+F by ", irn));
 388
 389                 if (is_ia32_And(cand))
 390                         set_irn_op(irn, op_ia32_CJmpAM);
 391                 else
 392                         set_irn_op(irn, op_ia32_CJmp);
 393
 394                 DB((cg->mod, LEVEL_1, "%+F\n", irn));
 395         }
 396 }
 397
 398 static int is_CondJmp_cand(const ir_node *irn) {
 399         return is_ia32_CondJmp(irn) || is_ia32_Sub(irn);
 400 }
 401
 402 /**
 403  * Checks if the arguments of cand are the same of irn.
 404  */
 405 static int is_CondJmp_replacement(ir_node *cand, ir_node *irn) {
 406         int i, n      = get_irn_arity(cand);
 407         int same_args = 1;
 408
 409         for (i = 0; i < n; i++) {
 410                 if (get_irn_n(cand, i) != get_irn_n(irn, i)) {
 411                         same_args = 0;
 412                         break;
 413                 }
 414         }
 415
 416         if (same_args)
 417                 return ia32_cnst_compare(cand, irn);
 418
 419         return 0;
 420 }
 421
 422 /**
 423  * Tries to replace a CondJmp by a CJmpAM
 424  */
 425 static void ia32_optimize_CondJmp(ir_node *irn, ia32_code_gen_t *cg) {
 426         ir_node *cand    = ia32_determine_cjmp_cand(irn, is_CondJmp_cand);
 427         int      replace = 0;
 428
 429         /* we found a possible candidate */
 430         replace = cand ? is_CondJmp_replacement(cand, irn) : 0;
 431
 432         if (replace) {
 433                 DBG((cg->mod, LEVEL_1, "replacing %+F by ", irn));
 434                 DBG_OPT_CJMP(irn);
 435
 436                 set_irn_op(irn, op_ia32_CJmpAM);
 437
 438                 DB((cg->mod, LEVEL_1, "%+F\n", irn));
 439         }
 440 }
 441
 442 /**
 443  * Creates a Push from Store(IncSP(gp_reg_size))
 444  */
 445 static void ia32_create_Push(ir_node *irn, ia32_code_gen_t *cg) {
 446         ir_node  *sp  = get_irn_n(irn, 0);
 447         ir_graph *irg = cg->irg;
 448         ir_node *val, *next, *push, *bl, *proj_M, *proj_res, *old_proj_M, *mem;
 449         const ir_edge_t *edge;
 450         heights_t *h;
 451
 452         /* do not create push if store has already an offset assigned or base is not a IncSP */
 453         if (get_ia32_am_offs(irn) || ! be_is_IncSP(sp))
 454                 return;
 455
 456         /* do not create push if index is not NOREG */
 457         if (arch_get_irn_register(cg->arch_env, get_irn_n(irn, 1)) !=
 458                 &ia32_gp_regs[REG_GP_NOREG])
 459                 return;
 460
 461         /* do not create push for floating point */
 462         val = get_irn_n(irn, 2);
 463         if (mode_is_float(get_irn_mode(val)))
 464                 return;
 465
 466         /* do not create push if IncSp doesn't expand stack or expand size is different from register size */
 467         if (be_get_IncSP_direction(sp) != be_stack_dir_expand ||
 468                 be_get_IncSP_offset(sp) != get_mode_size_bytes(ia32_reg_classes[CLASS_ia32_gp].mode))
 469                 return;
 470
 471         /* do not create push, if there is a path (inside the block) from the push value to IncSP */
 472         h = heights_new(cg->irg);
 473         if (get_nodes_block(val) == get_nodes_block(sp) &&
 474                 heights_reachable_in_block(h, val, sp))
 475         {
 476                 heights_free(h);
 477                 return;
 478         }
 479         heights_free(h);
 480
 481         /* ok, translate into Push */
 482         edge       = get_irn_out_edge_first(irn);
 483         old_proj_M = get_edge_src_irn(edge);
 484         bl         = get_nodes_block(irn);
 485
 486         next = sched_next(irn);
 487         sched_remove(irn);
 488         sched_remove(sp);
 489
 490         /*
 491                 build memory input:
 492                 if the IncSP points to NoMem -> just use the memory input from store
 493                 if IncSP points to somewhere else -> sync memory of IncSP and Store
 494         */
 495         mem = be_get_IncSP_mem(sp);
 496         if (mem == get_irg_no_mem(irg))
 497                 mem = get_irn_n(irn, 3);
 498         else {
 499                 ir_node *in[2];
 500
 501                 in[0] = mem;
 502                 in[1] = get_irn_n(irn, 3);
 503                 mem   = new_r_Sync(irg, bl, 2, in);
 504         }
 505
 506         push = new_rd_ia32_Push(NULL, irg, bl, be_get_IncSP_pred(sp), val, mem);
 507         proj_res = new_r_Proj(irg, bl, push, get_irn_mode(sp), pn_ia32_Push_stack);
 508         proj_M   = new_r_Proj(irg, bl, push, mode_M, pn_ia32_Push_M);
 509
 510         /* copy a possible constant from the store */
 511         set_ia32_id_cnst(push, get_ia32_id_cnst(irn));
 512         set_ia32_immop_type(push, get_ia32_immop_type(irn));
 513
 514         /* the push must have SP out register */
 515         arch_set_irn_register(cg->arch_env, push, arch_get_irn_register(cg->arch_env, sp));
 516
 517         exchange(old_proj_M, proj_M);
 518         exchange(sp, proj_res);
 519         sched_add_before(next, push);
 520         sched_add_after(push, proj_res);
 521 }
 522
 523 /**
 524  * Creates a Pop from IncSP(Load(sp))
 525  */
 526 static void ia32_create_Pop(ir_node *irn, ia32_code_gen_t *cg) {
 527         ir_node *old_proj_M = be_get_IncSP_mem(irn);
 528         ir_node *load = skip_Proj(old_proj_M);
 529         ir_node *old_proj_res = NULL;
 530         ir_node *bl, *pop, *next, *proj_res, *proj_sp, *proj_M;
 531         const ir_edge_t *edge;
 532         const arch_register_t *reg, *sp;
 533
 534         if (! is_ia32_Load(load) || get_ia32_am_offs(load))
 535                 return;
 536
 537         if (arch_get_irn_register(cg->arch_env, get_irn_n(load, 1)) !=
 538                 &ia32_gp_regs[REG_GP_NOREG])
 539                 return;
 540         if (arch_get_irn_register(cg->arch_env, get_irn_n(load, 0)) != cg->isa->arch_isa.sp)
 541                 return;
 542
 543         /* ok, translate into pop */
 544         foreach_out_edge(load, edge) {
 545                 ir_node *succ = get_edge_src_irn(edge);
 546                 if (succ != old_proj_M) {
 547                         old_proj_res = succ;
 548                         break;
 549                 }
 550         }
 551         if (! old_proj_res) {
 552                 assert(0);
 553                 return; /* should not happen */
 554         }
 555
 556         bl = get_nodes_block(load);
 557
 558         /* IncSP is typically scheduled after the load, so remove it first */
 559         sched_remove(irn);
 560         next = sched_next(old_proj_res);
 561         sched_remove(old_proj_res);
 562         sched_remove(load);
 563
 564         reg = arch_get_irn_register(cg->arch_env, load);
 565         sp  = arch_get_irn_register(cg->arch_env, irn);
 566
 567         pop      = new_rd_ia32_Pop(NULL, current_ir_graph, bl, get_irn_n(irn, 0), get_irn_n(load, 2));
 568         proj_res = new_r_Proj(current_ir_graph, bl, pop, get_irn_mode(old_proj_res), pn_ia32_Pop_res);
 569         proj_sp  = new_r_Proj(current_ir_graph, bl, pop, get_irn_mode(irn), pn_ia32_Pop_stack);
 570         proj_M   = new_r_Proj(current_ir_graph, bl, pop, mode_M, pn_ia32_Pop_M);
 571
 572         exchange(old_proj_M, proj_M);
 573         exchange(old_proj_res, proj_res);
 574         exchange(irn, proj_sp);
 575
 576         arch_set_irn_register(cg->arch_env, proj_res, reg);
 577         arch_set_irn_register(cg->arch_env, proj_sp, sp);
 578
 579         sched_add_before(next, proj_sp);
 580         sched_add_before(proj_sp, proj_res);
 581         sched_add_before(proj_res,pop);
 582 }
 583
 584 /**
 585  * Tries to optimize two following IncSP.
 586  */
 587 static void ia32_optimize_IncSP(ir_node *irn, ia32_code_gen_t *cg) {
 588         ir_node *prev = be_get_IncSP_pred(irn);
 589         int real_uses = get_irn_n_edges(prev);
 590
 591         if (be_is_IncSP(prev) && real_uses == 1) {
 592                 /* first IncSP has only one IncSP user, kill the first one */
 593                 unsigned       prev_offs = be_get_IncSP_offset(prev);
 594                 be_stack_dir_t prev_dir  = be_get_IncSP_direction(prev);
 595                 unsigned       curr_offs = be_get_IncSP_offset(irn);
 596                 be_stack_dir_t curr_dir  = be_get_IncSP_direction(irn);
 597
 598                 int new_ofs = prev_offs * (prev_dir == be_stack_dir_expand ? -1 : +1) +
 599                                     curr_offs * (curr_dir == be_stack_dir_expand ? -1 : +1);
 600
 601                 if (new_ofs < 0) {
 602                         new_ofs  = -new_ofs;
 603                         curr_dir = be_stack_dir_expand;
 604                 }
 605                 else
 606                         curr_dir = be_stack_dir_shrink;
 607                 be_set_IncSP_offset(prev, 0);
 608                 be_set_IncSP_offset(irn, (unsigned)new_ofs);
 609                 be_set_IncSP_direction(irn, curr_dir);
 610
 611                 /* Omit the optimized IncSP */
 612                 be_set_IncSP_pred(irn, be_get_IncSP_pred(prev));
 613         }
 614 }
 615
 616 /**
 617  * Performs Peephole Optimizations.
 618  */
 619 void ia32_peephole_optimization(ir_node *irn, void *env) {
 620         ia32_code_gen_t *cg = env;
 621
 622         /* AMD CPUs want explicit compare before conditional jump  */
 623         if (! ARCH_AMD(cg->opt_arch)) {
 624                 if (is_ia32_TestJmp(irn))
 625                         ia32_optimize_TestJmp(irn, cg);
 626                 else if (is_ia32_CondJmp(irn))
 627                         ia32_optimize_CondJmp(irn, cg);
 628         }
 629         /* seems to be buggy when using Pushes */
 630 //      else if (be_is_IncSP(irn))
 631 //              ia32_optimize_IncSP(irn, cg);
 632         else if (is_ia32_Store(irn))
 633                 ia32_create_Push(irn, cg);
 634 }
 635
 636
 637
 638 /******************************************************************
 639  *              _     _                   __  __           _
 640  *     /\      | |   | |                 |  \/  |         | |
 641  *    /  \   __| | __| |_ __ ___  ___ ___| \  / | ___   __| | ___
 642  *   / /\ \ / _` |/ _` | '__/ _ \/ __/ __| |\/| |/ _ \ / _` |/ _ \
 643  *  / ____ \ (_| | (_| | | |  __/\__ \__ \ |  | | (_) | (_| |  __/
 644  * /_/    \_\__,_|\__,_|_|  \___||___/___/_|  |_|\___/ \__,_|\___|
 645  *
 646  ******************************************************************/
 647
 648 typedef struct {
 649         ia32_code_gen_t *cg;
 650         heights_t       *h;
 651 } ia32_am_opt_env_t;
 652
 653 static int node_is_ia32_comm(const ir_node *irn) {
 654         return is_ia32_irn(irn) ? is_ia32_commutative(irn) : 0;
 655 }
 656
 657 static int ia32_get_irn_n_edges(const ir_node *irn) {
 658         const ir_edge_t *edge;
 659         int cnt = 0;
 660
 661         foreach_out_edge(irn, edge) {
 662                 cnt++;
 663         }
 664
 665         return cnt;
 666 }
 667
 668 /**
 669  * Determines if pred is a Proj and if is_op_func returns true for it's predecessor.
 670  *
 671  * @param pred       The node to be checked
 672  * @param is_op_func The check-function
 673  * @return 1 if conditions are fulfilled, 0 otherwise
 674  */
 675 static int pred_is_specific_node(const ir_node *pred, is_op_func_t *is_op_func) {
 676         if (is_Proj(pred) && is_op_func(get_Proj_pred(pred))) {
 677                 return 1;
 678         }
 679
 680         return 0;
 681 }
 682
 683 /**
 684  * Determines if pred is a Proj and if is_op_func returns true for it's predecessor
 685  * and if the predecessor is in block bl.
 686  *
 687  * @param bl         The block
 688  * @param pred       The node to be checked
 689  * @param is_op_func The check-function
 690  * @return 1 if conditions are fulfilled, 0 otherwise
 691  */
 692 static int pred_is_specific_nodeblock(const ir_node *bl, const ir_node *pred,
 693         int (*is_op_func)(const ir_node *n))
 694 {
 695         if (is_Proj(pred)) {
 696                 pred = get_Proj_pred(pred);
 697                 if ((bl == get_nodes_block(pred)) && is_op_func(pred)) {
 698                         return 1;
 699                 }
 700         }
 701
 702         return 0;
 703 }
 704
 705 /**
 706  * Checks if irn is a candidate for address calculation.
 707  *
 708  * - none of the operand must be a Load  within the same block OR
 709  * - all Loads must have more than one user                    OR
 710  * - the irn has a frame entity (it's a former FrameAddr)
 711  *
 712  * @param block   The block the Loads must/mustnot be in
 713  * @param irn     The irn to check
 714  * return 1 if irn is a candidate, 0 otherwise
 715  */
 716 static int is_addr_candidate(const ir_node *block, const ir_node *irn) {
 717         ir_node *in, *left, *right;
 718         int      n, is_cand = 1;
 719
 720         left  = get_irn_n(irn, 2);
 721         right = get_irn_n(irn, 3);
 722
 723         in = left;
 724
 725         if (pred_is_specific_nodeblock(block, in, is_ia32_Ld)) {
 726                 n         = ia32_get_irn_n_edges(in);
 727                 is_cand   = (n == 1) ? 0 : is_cand;  /* load with only one user: don't create LEA */
 728         }
 729
 730         in = right;
 731
 732         if (pred_is_specific_nodeblock(block, in, is_ia32_Ld)) {
 733                 n         = ia32_get_irn_n_edges(in);
 734                 is_cand   = (n == 1) ? 0 : is_cand;  /* load with only one user: don't create LEA */
 735         }
 736
 737         is_cand = get_ia32_frame_ent(irn) ? 1 : is_cand;
 738
 739         return is_cand;
 740 }
 741
 742 /**
 743  * Checks if irn is a candidate for address mode.
 744  *
 745  * address mode (AM):
 746  * - at least one operand has to be a Load within the same block AND
 747  * - the load must not have other users than the irn             AND
 748  * - the irn must not have a frame entity set
 749  *
 750  * @param cg          The ia32 code generator
 751  * @param h           The height information of the irg
 752  * @param block       The block the Loads must/mustnot be in
 753  * @param irn         The irn to check
 754  * return 0 if irn is no candidate, 1 if left load can be used, 2 if right one, 3 for both
 755  */
 756 static ia32_am_cand_t is_am_candidate(ia32_code_gen_t *cg, heights_t *h, const ir_node *block, ir_node *irn) {
 757         ir_node *in, *load, *other, *left, *right;
 758         int      n, is_cand = 0, cand;
 759
 760         if (is_ia32_Ld(irn) || is_ia32_St(irn) || is_ia32_Store8Bit(irn) || is_ia32_vfild(irn) || is_ia32_vfist(irn))
 761                 return 0;
 762
 763         left  = get_irn_n(irn, 2);
 764         right = get_irn_n(irn, 3);
 765
 766         in = left;
 767
 768         if (pred_is_specific_nodeblock(block, in, is_ia32_Ld)) {
 769                 n         = ia32_get_irn_n_edges(in);
 770                 is_cand   = (n == 1) ? 1 : is_cand;  /* load with more than one user: no AM */
 771
 772                 load  = get_Proj_pred(in);
 773                 other = right;
 774
 775                 /* If there is a data dependency of other irn from load: cannot use AM */
 776                 if (get_nodes_block(other) == block) {
 777                         other   = skip_Proj(other);
 778                         is_cand = heights_reachable_in_block(h, other, load) ? 0 : is_cand;
 779                         /* this could happen in loops */
 780                         is_cand = heights_reachable_in_block(h, load, irn) ? 0 : is_cand;
 781                 }
 782         }
 783
 784         cand    = is_cand ? IA32_AM_CAND_LEFT : IA32_AM_CAND_NONE;
 785         in      = right;
 786         is_cand = 0;
 787
 788         if (pred_is_specific_nodeblock(block, in, is_ia32_Ld)) {
 789                 n         = ia32_get_irn_n_edges(in);
 790                 is_cand   = (n == 1) ? 1 : is_cand;  /* load with more than one user: no AM */
 791
 792                 load  = get_Proj_pred(in);
 793                 other = left;
 794
 795                 /* If there is a data dependency of other irn from load: cannot use load */
 796                 if (get_nodes_block(other) == block) {
 797                         other   = skip_Proj(other);
 798                         is_cand = heights_reachable_in_block(h, other, load) ? 0 : is_cand;
 799                         /* this could happen in loops */
 800                         is_cand = heights_reachable_in_block(h, load, irn) ? 0 : is_cand;
 801                 }
 802         }
 803
 804         cand = is_cand ? (cand | IA32_AM_CAND_RIGHT) : cand;
 805
 806         /* check some special cases */
 807         if (USE_SSE2(cg) && is_ia32_Conv_I2FP(irn)) {
 808                 /* SSE Conv I -> FP cvtsi2s(s|d) can only load 32 bit values */
 809                 if (get_mode_size_bits(get_ia32_tgt_mode(irn)) != 32)
 810                         cand = IA32_AM_CAND_NONE;
 811         }
 812         else if (is_ia32_Conv_I2I(irn)) {
 813                 /* we cannot load an N bit value and implicitly convert it into an M bit value if N > M */
 814                 if (get_mode_size_bits(get_ia32_src_mode(irn)) > get_mode_size_bits(get_ia32_tgt_mode(irn)))
 815                         cand = IA32_AM_CAND_NONE;
 816         }
 817
 818         /* if the irn has a frame entity: we do not use address mode */
 819         return get_ia32_frame_ent(irn) ? IA32_AM_CAND_NONE : cand;
 820 }
 821
 822 /**
 823  * Compares the base and index addr and the load/store entities
 824  * and returns 1 if they are equal.
 825  */
 826 static int load_store_addr_is_equal(const ir_node *load, const ir_node *store,
 827                                                                         const ir_node *addr_b, const ir_node *addr_i)
 828 {
 829         int     is_equal = (addr_b == get_irn_n(load, 0)) && (addr_i == get_irn_n(load, 1));
 830         entity *lent     = get_ia32_frame_ent(load);
 831         entity *sent     = get_ia32_frame_ent(store);
 832         ident  *lid      = get_ia32_am_sc(load);
 833         ident  *sid      = get_ia32_am_sc(store);
 834         char   *loffs    = get_ia32_am_offs(load);
 835         char   *soffs    = get_ia32_am_offs(store);
 836
 837         /* are both entities set and equal? */
 838         if (is_equal && (lent || sent))
 839                 is_equal = lent && sent && (lent == sent);
 840
 841         /* are address mode idents set and equal? */
 842         if (is_equal && (lid || sid))
 843                 is_equal = lid && sid && (lid == sid);
 844
 845         /* are offsets set and equal */
 846         if (is_equal && (loffs || soffs))
 847                 is_equal = loffs && soffs && strcmp(loffs, soffs) == 0;
 848
 849         /* are the load and the store of the same mode? */
 850         is_equal = is_equal ? get_ia32_ls_mode(load) == get_ia32_ls_mode(store) : 0;
 851
 852         return is_equal;
 853 }
 854
 855 typedef enum _ia32_take_lea_attr {
 856         IA32_LEA_ATTR_NONE  = 0,
 857         IA32_LEA_ATTR_BASE  = (1 << 0),
 858         IA32_LEA_ATTR_INDEX = (1 << 1),
 859         IA32_LEA_ATTR_OFFS  = (1 << 2),
 860         IA32_LEA_ATTR_SCALE = (1 << 3),
 861         IA32_LEA_ATTR_AMSC  = (1 << 4),
 862         IA32_LEA_ATTR_FENT  = (1 << 5)
 863 } ia32_take_lea_attr;
 864
 865 /**
 866  * Decides if we have to keep the LEA operand or if we can assimilate it.
 867  */
 868 static int do_new_lea(ir_node *irn, ir_node *base, ir_node *index, ir_node *lea,
 869                 int have_am_sc, ia32_code_gen_t *cg)
 870 {
 871         ir_node *lea_base = get_irn_n(lea, 0);
 872         ir_node *lea_idx  = get_irn_n(lea, 1);
 873         entity  *irn_ent  = get_ia32_frame_ent(irn);
 874         entity  *lea_ent  = get_ia32_frame_ent(lea);
 875         int      ret_val  = 0;
 876         int      is_noreg_base  = be_is_NoReg(cg, base);
 877         int      is_noreg_index = be_is_NoReg(cg, index);
 878         ia32_am_flavour_t am_flav = get_ia32_am_flavour(lea);
 879
 880         /* If the Add and the LEA both have a different frame entity set: keep */
 881         if (irn_ent && lea_ent && (irn_ent != lea_ent))
 882                 return IA32_LEA_ATTR_NONE;
 883         else if (! irn_ent && lea_ent)
 884                 ret_val |= IA32_LEA_ATTR_FENT;
 885
 886         /* If the Add and the LEA both have already an address mode symconst: keep */
 887         if (have_am_sc && get_ia32_am_sc(lea))
 888                 return IA32_LEA_ATTR_NONE;
 889         else if (get_ia32_am_sc(lea))
 890                 ret_val |= IA32_LEA_ATTR_AMSC;
 891
 892         /* Check the different base-index combinations */
 893
 894         if (! is_noreg_base && ! is_noreg_index) {
 895                 /* Assimilate if base is the lea and the LEA is just a Base + Offset calculation */
 896                 if ((base == lea) && ! (am_flav & ia32_I ? 1 : 0)) {
 897                         if (am_flav & ia32_O)
 898                                 ret_val |= IA32_LEA_ATTR_OFFS;
 899
 900                         ret_val |= IA32_LEA_ATTR_BASE;
 901                 }
 902                 else
 903                         return IA32_LEA_ATTR_NONE;
 904         }
 905         else if (! is_noreg_base && is_noreg_index) {
 906                 /* Base is set but index not */
 907                 if (base == lea) {
 908                         /* Base points to LEA: assimilate everything */
 909                         if (am_flav & ia32_O)
 910                                 ret_val |= IA32_LEA_ATTR_OFFS;
 911                         if (am_flav & ia32_S)
 912                                 ret_val |= IA32_LEA_ATTR_SCALE;
 913                         if (am_flav & ia32_I)
 914                                 ret_val |= IA32_LEA_ATTR_INDEX;
 915
 916                         ret_val |= IA32_LEA_ATTR_BASE;
 917                 }
 918                 else if (am_flav & ia32_B ? 0 : 1) {
 919                         /* Base is not the LEA but the LEA is an index only calculation: assimilate */
 920                         if (am_flav & ia32_O)
 921                                 ret_val |= IA32_LEA_ATTR_OFFS;
 922                         if (am_flav & ia32_S)
 923                                 ret_val |= IA32_LEA_ATTR_SCALE;
 924
 925                         ret_val |= IA32_LEA_ATTR_INDEX;
 926                 }
 927                 else
 928                         return IA32_LEA_ATTR_NONE;
 929         }
 930         else if (is_noreg_base && ! is_noreg_index) {
 931                 /* Index is set but not base */
 932                 if (index == lea) {
 933                         /* Index points to LEA: assimilate everything */
 934                         if (am_flav & ia32_O)
 935                                 ret_val |= IA32_LEA_ATTR_OFFS;
 936                         if (am_flav & ia32_S)
 937                                 ret_val |= IA32_LEA_ATTR_SCALE;
 938                         if (am_flav & ia32_B)
 939                                 ret_val |= IA32_LEA_ATTR_BASE;
 940
 941                         ret_val |= IA32_LEA_ATTR_INDEX;
 942                 }
 943                 else if (am_flav & ia32_I ? 0 : 1) {
 944                         /* Index is not the LEA but the LEA is a base only calculation: assimilate */
 945                         if (am_flav & ia32_O)
 946                                 ret_val |= IA32_LEA_ATTR_OFFS;
 947                         if (am_flav & ia32_S)
 948                                 ret_val |= IA32_LEA_ATTR_SCALE;
 949
 950                         ret_val |= IA32_LEA_ATTR_BASE;
 951                 }
 952                 else
 953                         return IA32_LEA_ATTR_NONE;
 954         }
 955         else {
 956                 assert(0 && "There must have been set base or index");
 957         }
 958
 959         return ret_val;
 960 }
 961
 962
 963 /**
 964  * Folds Add or Sub to LEA if possible
 965  */
 966 static ir_node *fold_addr(ia32_code_gen_t *cg, ir_node *irn, ir_node *noreg) {
 967         ir_graph   *irg        = get_irn_irg(irn);
 968         dbg_info   *dbg        = get_irn_dbg_info(irn);
 969         ir_node    *block      = get_nodes_block(irn);
 970         ir_node    *res        = irn;
 971         ir_node    *shift      = NULL;
 972         ir_node    *lea_o      = NULL;
 973         ir_node    *lea        = NULL;
 974         char       *offs       = NULL;
 975         const char *offs_cnst  = NULL;
 976         char       *offs_lea   = NULL;
 977         int         scale      = 0;
 978         int         isadd      = 0;
 979         int         dolea      = 0;
 980         int         have_am_sc = 0;
 981         int         am_sc_sign = 0;
 982         ident      *am_sc      = NULL;
 983         entity     *lea_ent    = NULL;
 984         ir_node    *left, *right, *temp;
 985         ir_node    *base, *index;
 986         ia32_am_flavour_t am_flav;
 987         DEBUG_ONLY(firm_dbg_module_t *mod = cg->mod;)
 988
 989         if (is_ia32_Add(irn))
 990                 isadd = 1;
 991
 992         left  = get_irn_n(irn, 2);
 993         right = get_irn_n(irn, 3);
 994
 995         /* "normalize" arguments in case of add with two operands */
 996         if  (isadd && ! be_is_NoReg(cg, right)) {
 997                 /* put LEA == ia32_am_O as right operand */
 998                 if (is_ia32_Lea(left) && get_ia32_am_flavour(left) == ia32_am_O) {
 999                         set_irn_n(irn, 2, right);
1000                         set_irn_n(irn, 3, left);
1001                         temp  = left;
1002                         left  = right;
1003                         right = temp;
1004                 }
1005
1006                 /* put LEA != ia32_am_O as left operand */
1007                 if (is_ia32_Lea(right) && get_ia32_am_flavour(right) != ia32_am_O) {
1008                         set_irn_n(irn, 2, right);
1009                         set_irn_n(irn, 3, left);
1010                         temp  = left;
1011                         left  = right;
1012                         right = temp;
1013                 }
1014
1015                 /* put SHL as left operand iff left is NOT a LEA */
1016                 if (! is_ia32_Lea(left) && pred_is_specific_node(right, is_ia32_Shl)) {
1017                         set_irn_n(irn, 2, right);
1018                         set_irn_n(irn, 3, left);
1019                         temp  = left;
1020                         left  = right;
1021                         right = temp;
1022                 }
1023         }
1024
1025         base    = left;
1026         index   = noreg;
1027         offs    = NULL;
1028         scale   = 0;
1029         am_flav = 0;
1030
1031         /* check for operation with immediate */
1032         if (is_ia32_ImmConst(irn)) {
1033                 DBG((mod, LEVEL_1, "\tfound op with imm const"));
1034
1035                 offs_cnst = get_ia32_cnst(irn);
1036                 dolea     = 1;
1037         }
1038         else if (is_ia32_ImmSymConst(irn)) {
1039                 DBG((mod, LEVEL_1, "\tfound op with imm symconst"));
1040
1041                 have_am_sc = 1;
1042                 dolea      = 1;
1043                 am_sc      = get_ia32_id_cnst(irn);
1044                 am_sc_sign = is_ia32_am_sc_sign(irn);
1045         }
1046
1047         /* determine the operand which needs to be checked */
1048         temp = be_is_NoReg(cg, right) ? left : right;
1049
1050         /* check if right operand is AMConst (LEA with ia32_am_O)  */
1051         /* but we can only eat it up if there is no other symconst */
1052         /* because the linker won't accept two symconsts           */
1053         if (! have_am_sc && is_ia32_Lea(temp) && get_ia32_am_flavour(temp) == ia32_am_O) {
1054                 DBG((mod, LEVEL_1, "\tgot op with LEA am_O"));
1055
1056                 offs_lea   = get_ia32_am_offs(temp);
1057                 am_sc      = get_ia32_am_sc(temp);
1058                 am_sc_sign = is_ia32_am_sc_sign(temp);
1059                 have_am_sc = 1;
1060                 dolea      = 1;
1061                 lea_o      = temp;
1062
1063                 if (temp == base)
1064                         base = noreg;
1065                 else if (temp == right)
1066                         right = noreg;
1067         }
1068
1069         if (isadd) {
1070                 /* default for add -> make right operand to index */
1071                 index = right;
1072                 dolea = 1;
1073
1074                 DBG((mod, LEVEL_1, "\tgot LEA candidate with index %+F\n", index));
1075
1076                 /* determine the operand which needs to be checked */
1077                 temp = left;
1078                 if (is_ia32_Lea(left)) {
1079                         temp = right;
1080                 }
1081
1082                 /* check for SHL 1,2,3 */
1083                 if (pred_is_specific_node(temp, is_ia32_Shl)) {
1084                         temp  = get_Proj_pred(temp);
1085                         shift = temp;
1086
1087                         if (get_ia32_Immop_tarval(temp)) {
1088                                 scale = get_tarval_long(get_ia32_Immop_tarval(temp));
1089
1090                                 if (scale <= 3) {
1091                                         index = get_irn_n(temp, 2);
1092
1093                                         DBG((mod, LEVEL_1, "\tgot scaled index %+F\n", index));
1094                                 }
1095                                 else {
1096                                         scale = 0;
1097                                         shift = NULL;
1098                                 }
1099                         }
1100                 }
1101
1102                 /* fix base */
1103                 if (! be_is_NoReg(cg, index)) {
1104                         /* if we have index, but left == right -> no base */
1105                         if (left == right) {
1106                                 base = noreg;
1107                         }
1108                         else if (! is_ia32_Lea(left) && (index != right)) {
1109                                 /* index != right -> we found a good Shl           */
1110                                 /* left  != LEA   -> this Shl was the left operand */
1111                                 /* -> base is right operand                        */
1112                                 base = (right == lea_o) ? noreg : right;
1113                         }
1114                 }
1115         }
1116
1117         /* Try to assimilate a LEA as left operand */
1118         if (is_ia32_Lea(left) && (get_ia32_am_flavour(left) != ia32_am_O)) {
1119                 /* check if we can assimilate the LEA */
1120                 int take_attr = do_new_lea(irn, base, index, left, have_am_sc, cg);
1121
1122                 if (take_attr == IA32_LEA_ATTR_NONE) {
1123                         DBG((mod, LEVEL_1, "\tleave old LEA, creating new one\n"));
1124                 }
1125                 else {
1126                         DBG((mod, LEVEL_1, "\tgot LEA as left operand ... assimilating\n"));
1127                         lea = left; /* for statistics */
1128
1129                         if (take_attr & IA32_LEA_ATTR_OFFS)
1130                                 offs = get_ia32_am_offs(left);
1131
1132                         if (take_attr & IA32_LEA_ATTR_AMSC) {
1133                                 am_sc      = get_ia32_am_sc(left);
1134                                 have_am_sc = 1;
1135                                 am_sc_sign = is_ia32_am_sc_sign(left);
1136                         }
1137
1138                         if (take_attr & IA32_LEA_ATTR_SCALE)
1139                                 scale = get_ia32_am_scale(left);
1140
1141                         if (take_attr & IA32_LEA_ATTR_BASE)
1142                                 base = get_irn_n(left, 0);
1143
1144                         if (take_attr & IA32_LEA_ATTR_INDEX)
1145                                 index = get_irn_n(left, 1);
1146
1147                         if (take_attr & IA32_LEA_ATTR_FENT)
1148                                 lea_ent = get_ia32_frame_ent(left);
1149                 }
1150         }
1151
1152         /* ok, we can create a new LEA */
1153         if (dolea) {
1154                 res = new_rd_ia32_Lea(dbg, irg, block, base, index, mode_Is);
1155
1156                 /* add the old offset of a previous LEA */
1157                 if (offs) {
1158                         add_ia32_am_offs(res, offs);
1159                 }
1160
1161                 /* add the new offset */
1162                 if (isadd) {
1163                         if (offs_cnst) {
1164                                 add_ia32_am_offs(res, offs_cnst);
1165                         }
1166                         if (offs_lea) {
1167                                 add_ia32_am_offs(res, offs_lea);
1168                         }
1169                 }
1170                 else {
1171                         /* either lea_O-cnst, -cnst or -lea_O  */
1172                         if (offs_cnst) {
1173                                 if (offs_lea) {
1174                                         add_ia32_am_offs(res, offs_lea);
1175                                 }
1176
1177                                 sub_ia32_am_offs(res, offs_cnst);
1178                         }
1179                         else {
1180                                 sub_ia32_am_offs(res, offs_lea);
1181                         }
1182                 }
1183
1184                 /* set the address mode symconst */
1185                 if (have_am_sc) {
1186                         set_ia32_am_sc(res, am_sc);
1187                         if (am_sc_sign)
1188                                 set_ia32_am_sc_sign(res);
1189                 }
1190
1191                 /* copy the frame entity (could be set in case of Add */
1192                 /* which was a FrameAddr) */
1193                 if (lea_ent)
1194                         set_ia32_frame_ent(res, lea_ent);
1195                 else
1196                         set_ia32_frame_ent(res, get_ia32_frame_ent(irn));
1197
1198                 if (get_ia32_frame_ent(res))
1199                         set_ia32_use_frame(res);
1200
1201                 /* set scale */
1202                 set_ia32_am_scale(res, scale);
1203
1204                 am_flav = ia32_am_N;
1205                 /* determine new am flavour */
1206                 if (offs || offs_cnst || offs_lea || have_am_sc) {
1207                         am_flav |= ia32_O;
1208                 }
1209                 if (! be_is_NoReg(cg, base)) {
1210                         am_flav |= ia32_B;
1211                 }
1212                 if (! be_is_NoReg(cg, index)) {
1213                         am_flav |= ia32_I;
1214                 }
1215                 if (scale > 0) {
1216                         am_flav |= ia32_S;
1217                 }
1218                 set_ia32_am_flavour(res, am_flav);
1219
1220                 set_ia32_op_type(res, ia32_AddrModeS);
1221
1222                 SET_IA32_ORIG_NODE(res, ia32_get_old_node_name(cg, irn));
1223
1224                 DBG((mod, LEVEL_1, "\tLEA [%+F + %+F * %d + %s]\n", base, index, scale, get_ia32_am_offs(res)));
1225
1226                 /* we will exchange it, report here before the Proj is created */
1227                 if (shift && lea && lea_o)
1228                         DBG_OPT_LEA4(irn, lea_o, lea, shift, res);
1229                 else if (shift && lea)
1230                         DBG_OPT_LEA3(irn, lea, shift, res);
1231                 else if (shift && lea_o)
1232                         DBG_OPT_LEA3(irn, lea_o, shift, res);
1233                 else if (lea && lea_o)
1234                         DBG_OPT_LEA3(irn, lea_o, lea, res);
1235                 else if (shift)
1236                         DBG_OPT_LEA2(irn, shift, res);
1237                 else if (lea)
1238                         DBG_OPT_LEA2(irn, lea, res);
1239                 else if (lea_o)
1240                         DBG_OPT_LEA2(irn, lea_o, res);
1241                 else
1242                         DBG_OPT_LEA1(irn, res);
1243
1244                 /* get the result Proj of the Add/Sub */
1245                 irn = ia32_get_res_proj(irn);
1246
1247                 assert(irn && "Couldn't find result proj");
1248
1249                 /* exchange the old op with the new LEA */
1250                 exchange(irn, res);
1251         }
1252
1253         return res;
1254 }
1255
1256
1257 /**
1258  * Merges a Load/Store node with a LEA.
1259  * @param irn The Load/Store node
1260  * @param lea The LEA
1261  */
1262 static void merge_loadstore_lea(ir_node *irn, ir_node *lea) {
1263         entity *irn_ent = get_ia32_frame_ent(irn);
1264         entity *lea_ent = get_ia32_frame_ent(lea);
1265
1266         /* If the irn and the LEA both have a different frame entity set: do not merge */
1267         if (irn_ent && lea_ent && (irn_ent != lea_ent))
1268                 return;
1269         else if (! irn_ent && lea_ent) {
1270                 set_ia32_frame_ent(irn, lea_ent);
1271                 set_ia32_use_frame(irn);
1272         }
1273
1274         /* get the AM attributes from the LEA */
1275         add_ia32_am_offs(irn, get_ia32_am_offs(lea));
1276         set_ia32_am_scale(irn, get_ia32_am_scale(lea));
1277         set_ia32_am_flavour(irn, get_ia32_am_flavour(lea));
1278
1279         set_ia32_am_sc(irn, get_ia32_am_sc(lea));
1280         if (is_ia32_am_sc_sign(lea))
1281                 set_ia32_am_sc_sign(irn);
1282
1283         set_ia32_op_type(irn, is_ia32_Ld(irn) ? ia32_AddrModeS : ia32_AddrModeD);
1284
1285         /* set base and index */
1286         set_irn_n(irn, 0, get_irn_n(lea, 0));
1287         set_irn_n(irn, 1, get_irn_n(lea, 1));
1288
1289         /* clear remat flag */
1290         set_ia32_flags(irn, get_ia32_flags(irn) & ~arch_irn_flags_rematerializable);
1291
1292         if (is_ia32_Ld(irn))
1293                 DBG_OPT_LOAD_LEA(lea, irn);
1294         else
1295                 DBG_OPT_STORE_LEA(lea, irn);
1296
1297 }
1298
1299 /**
1300  * Sets new_right index of irn to right and new_left index to left.
1301  * Also exchange left and right
1302  */
1303 static void exchange_left_right(ir_node *irn, ir_node **left, ir_node **right, int new_left, int new_right) {
1304         ir_node *temp;
1305
1306         set_irn_n(irn, new_right, *right);
1307         set_irn_n(irn, new_left, *left);
1308
1309         temp   = *left;
1310         *left  = *right;
1311         *right = temp;
1312
1313         /* this is only needed for Compares, but currently ALL nodes
1314          * have this attribute :-) */
1315         set_ia32_pncode(irn, get_inversed_pnc(get_ia32_pncode(irn)));
1316 }
1317
1318 /**
1319  * Performs address calculation optimization (create LEAs if possible)
1320  */
1321 static void optimize_lea(ir_node *irn, void *env) {
1322         ia32_code_gen_t *cg  = env;
1323         ir_node         *block, *noreg_gp, *left, *right;
1324
1325         if (! is_ia32_irn(irn))
1326                 return;
1327
1328         /* Following cases can occur:                                  */
1329         /* - Sub (l, imm) -> LEA [base - offset]                       */
1330         /* - Sub (l, r == LEA with ia32_am_O)   -> LEA [base - offset] */
1331         /* - Add (l, imm) -> LEA [base + offset]                       */
1332         /* - Add (l, r == LEA with ia32_am_O)  -> LEA [base + offset]  */
1333         /* - Add (l == LEA with ia32_am_O, r)  -> LEA [base + offset]  */
1334         /* - Add (l, r) -> LEA [base + index * scale]                  */
1335         /*              with scale > 1 iff l/r == shl (1,2,3)          */
1336
1337         if (is_ia32_Sub(irn) || is_ia32_Add(irn)) {
1338                 left     = get_irn_n(irn, 2);
1339                 right    = get_irn_n(irn, 3);
1340                 block    = get_nodes_block(irn);
1341                 noreg_gp = ia32_new_NoReg_gp(cg);
1342
1343             /* Do not try to create a LEA if one of the operands is a Load. */
1344                 /* check is irn is a candidate for address calculation */
1345                 if (is_addr_candidate(block, irn)) {
1346                         ir_node *res;
1347
1348                         DBG((cg->mod, LEVEL_1, "\tfound address calculation candidate %+F ... ", irn));
1349                         res = fold_addr(cg, irn, noreg_gp);
1350
1351                         if (res != irn)
1352                                 DB((cg->mod, LEVEL_1, "transformed into %+F\n", res));
1353                         else
1354                                 DB((cg->mod, LEVEL_1, "not transformed\n"));
1355                 }
1356         }
1357         else if (is_ia32_Ld(irn) || is_ia32_St(irn) || is_ia32_Store8Bit(irn)) {
1358                 /* - Load  -> LEA into Load  } TODO: If the LEA is used by more than one Load/Store */
1359                 /* - Store -> LEA into Store }       it might be better to keep the LEA             */
1360                 left = get_irn_n(irn, 0);
1361
1362                 if (is_ia32_Lea(left)) {
1363                         const ir_edge_t *edge, *ne;
1364                         ir_node *src;
1365
1366                         /* merge all Loads/Stores connected to this LEA with the LEA */
1367                         foreach_out_edge_safe(left, edge, ne) {
1368                                 src = get_edge_src_irn(edge);
1369
1370                                 if (src && (get_edge_src_pos(edge) == 0) && (is_ia32_Ld(src) || is_ia32_St(src) || is_ia32_Store8Bit(src))) {
1371                                         DBG((cg->mod, LEVEL_1, "\nmerging %+F into %+F\n", left, irn));
1372                                         if (! is_ia32_got_lea(src))
1373                                                 merge_loadstore_lea(src, left);
1374                                         set_ia32_got_lea(src);
1375                                 }
1376                         }
1377                 }
1378         }
1379 }
1380
1381
1382 /**
1383  * Checks for address mode patterns and performs the
1384  * necessary transformations.
1385  * This function is called by a walker.
1386  */
1387 static void optimize_am(ir_node *irn, void *env) {
1388         ia32_am_opt_env_t *am_opt_env = env;
1389         ia32_code_gen_t   *cg         = am_opt_env->cg;
1390         heights_t         *h          = am_opt_env->h;
1391         ir_node           *block, *noreg_gp, *noreg_fp;
1392         ir_node           *left, *right;
1393         ir_node           *store, *load, *mem_proj;
1394         ir_node           *succ, *addr_b, *addr_i;
1395         int               check_am_src          = 0;
1396         int               need_exchange_on_fail = 0;
1397         DEBUG_ONLY(firm_dbg_module_t *mod = cg->mod;)
1398
1399         if (! is_ia32_irn(irn) || is_ia32_Ld(irn) || is_ia32_St(irn) || is_ia32_Store8Bit(irn))
1400                 return;
1401
1402         block    = get_nodes_block(irn);
1403         noreg_gp = ia32_new_NoReg_gp(cg);
1404         noreg_fp = ia32_new_NoReg_fp(cg);
1405
1406         DBG((mod, LEVEL_1, "checking for AM\n"));
1407
1408         /* fold following patterns:                                                         */
1409         /* - op -> Load into AMop with am_Source                                            */
1410         /*   conditions:                                                                    */
1411         /*     - op is am_Source capable AND                                                */
1412         /*     - the Load is only used by this op AND                                       */
1413         /*     - the Load is in the same block                                              */
1414         /* - Store -> op -> Load  into AMop with am_Dest                                    */
1415         /*   conditions:                                                                    */
1416         /*     - op is am_Dest capable AND                                                  */
1417         /*     - the Store uses the same address as the Load AND                            */
1418         /*     - the Load is only used by this op AND                                       */
1419         /*     - the Load and Store are in the same block AND                               */
1420         /*     - nobody else uses the result of the op                                      */
1421
1422         if ((get_ia32_am_support(irn) != ia32_am_None) && ! is_ia32_Lea(irn)) {
1423                 ia32_am_cand_t cand      = is_am_candidate(cg, h, block, irn);
1424                 ia32_am_cand_t orig_cand = cand;
1425
1426                 /* cand == 1: load is left;   cand == 2: load is right; */
1427
1428                 if (cand == IA32_AM_CAND_NONE)
1429                         return;
1430
1431                 DBG((mod, LEVEL_1, "\tfound address mode candidate %+F ... ", irn));
1432
1433                 left  = get_irn_n(irn, 2);
1434                 if (get_irn_arity(irn) == 4) {
1435                         /* it's an "unary" operation */
1436                         right = left;
1437                 }
1438                 else {
1439                         right = get_irn_n(irn, 3);
1440                 }
1441
1442                 /* normalize commutative ops */
1443                 if (node_is_ia32_comm(irn) && (cand == IA32_AM_CAND_RIGHT)) {
1444
1445                         /* Assure that left operand is always a Load if there is one    */
1446                         /* because non-commutative ops can only use Dest AM if the left */
1447                         /* operand is a load, so we only need to check left operand.    */
1448
1449                         exchange_left_right(irn, &left, &right, 3, 2);
1450                         need_exchange_on_fail = 1;
1451
1452                         /* now: load is right */
1453                         cand = IA32_AM_CAND_LEFT;
1454                 }
1455
1456                 /* check for Store -> op -> Load */
1457
1458                 /* Store -> op -> Load optimization is only possible if supported by op */
1459                 /* and if right operand is a Load                                       */
1460                 if ((get_ia32_am_support(irn) & ia32_am_Dest) && (cand & IA32_AM_CAND_LEFT))
1461                 {
1462                         /* An address mode capable op always has a result Proj.                  */
1463                         /* If this Proj is used by more than one other node, we don't need to    */
1464                         /* check further, otherwise we check for Store and remember the address, */
1465                         /* the Store points to. */
1466
1467                         succ = ia32_get_res_proj(irn);
1468                         assert(succ && "Couldn't find result proj");
1469
1470                         addr_b = NULL;
1471                         addr_i = NULL;
1472                         store  = NULL;
1473
1474                         /* now check for users and Store */
1475                         if (ia32_get_irn_n_edges(succ) == 1) {
1476                                 succ = get_edge_src_irn(get_irn_out_edge_first(succ));
1477
1478                                 if (is_ia32_xStore(succ) || is_ia32_Store(succ)) {
1479                                         store  = succ;
1480                                         addr_b = get_irn_n(store, 0);
1481                                         addr_i = get_irn_n(store, 1);
1482                                 }
1483                         }
1484
1485                         if (store) {
1486                                 /* we found a Store as single user: Now check for Load */
1487
1488                                 /* skip the Proj for easier access */
1489                                 load = is_Proj(right) ? (is_ia32_Load(get_Proj_pred(right)) ? get_Proj_pred(right) : NULL) : NULL;
1490
1491                                 /* Extra check for commutative ops with two Loads */
1492                                 /* -> put the interesting Load left               */
1493                                 if (load && node_is_ia32_comm(irn) && (cand == IA32_AM_CAND_BOTH)) {
1494                                         if (load_store_addr_is_equal(load, store, addr_b, addr_i)) {
1495                                                 /* We exchange left and right, so it's easier to kill     */
1496                                                 /* the correct Load later and to handle unary operations. */
1497                                                 exchange_left_right(irn, &left, &right, 3, 2);
1498                                                 need_exchange_on_fail ^= 1;
1499                                         }
1500                                 }
1501
1502                                 /* skip the Proj for easier access */
1503                                 load = get_Proj_pred(left);
1504
1505                                 /* Compare Load and Store address */
1506                                 if (load_store_addr_is_equal(load, store, addr_b, addr_i)) {
1507                                         /* Left Load is from same address, so we can */
1508                                         /* disconnect the Load and Store here        */
1509
1510                                         /* set new base, index and attributes */
1511                                         set_irn_n(irn, 0, addr_b);
1512                                         set_irn_n(irn, 1, addr_i);
1513                                         add_ia32_am_offs(irn, get_ia32_am_offs(load));
1514                                         set_ia32_am_scale(irn, get_ia32_am_scale(load));
1515                                         set_ia32_am_flavour(irn, get_ia32_am_flavour(load));
1516                                         set_ia32_op_type(irn, ia32_AddrModeD);
1517                                         set_ia32_frame_ent(irn, get_ia32_frame_ent(load));
1518                                         set_ia32_ls_mode(irn, get_ia32_ls_mode(load));
1519
1520                                         set_ia32_am_sc(irn, get_ia32_am_sc(load));
1521                                         if (is_ia32_am_sc_sign(load))
1522                                                 set_ia32_am_sc_sign(irn);
1523
1524                                         if (is_ia32_use_frame(load))
1525                                                 set_ia32_use_frame(irn);
1526
1527                                         /* connect to Load memory and disconnect Load */
1528                                         if (get_irn_arity(irn) == 5) {
1529                                                 /* binary AMop */
1530                                                 set_irn_n(irn, 4, get_irn_n(load, 2));
1531                                                 set_irn_n(irn, 2, noreg_gp);
1532                                         }
1533                                         else {
1534                                                 /* unary AMop */
1535                                                 set_irn_n(irn, 3, get_irn_n(load, 2));
1536                                                 set_irn_n(irn, 2, noreg_gp);
1537                                         }
1538
1539                                         /* connect the memory Proj of the Store to the op */
1540                                         mem_proj = ia32_get_proj_for_mode(store, mode_M);
1541                                         set_Proj_pred(mem_proj, irn);
1542                                         set_Proj_proj(mem_proj, 1);
1543
1544                                         /* clear remat flag */
1545                                         set_ia32_flags(irn, get_ia32_flags(irn) & ~arch_irn_flags_rematerializable);
1546
1547                                         DBG_OPT_AM_D(load, store, irn);
1548
1549                                         DB((mod, LEVEL_1, "merged with %+F and %+F into dest AM\n", load, store));
1550
1551                                         need_exchange_on_fail = 0;
1552                                 }
1553                         } /* if (store) */
1554                         else if (get_ia32_am_support(irn) & ia32_am_Source) {
1555                                 /* There was no store, check if we still can optimize for source address mode */
1556                                 check_am_src = 1;
1557                         }
1558                 } /* if (support AM Dest) */
1559                 else if (get_ia32_am_support(irn) & ia32_am_Source) {
1560                         /* op doesn't support am AM Dest -> check for AM Source */
1561                         check_am_src = 1;
1562                 }
1563
1564                 /* was exchanged but optimize failed: exchange back */
1565                 if (need_exchange_on_fail) {
1566                         exchange_left_right(irn, &left, &right, 3, 2);
1567                         cand = orig_cand;
1568                 }
1569
1570                 need_exchange_on_fail = 0;
1571
1572                 /* normalize commutative ops */
1573                 if (check_am_src && node_is_ia32_comm(irn) && (cand == IA32_AM_CAND_LEFT)) {
1574
1575                         /* Assure that right operand is always a Load if there is one  */
1576                         /* because non-commutative ops can only use Source AM if the   */
1577                         /* right operand is a Load, so we only need to check the right */
1578                         /* operand afterwards.                                         */
1579
1580                         exchange_left_right(irn, &left, &right, 3, 2);
1581                         need_exchange_on_fail = 1;
1582
1583                         /* now: load is left */
1584                         cand = IA32_AM_CAND_RIGHT;
1585                 }
1586
1587                 /* optimize op -> Load iff Load is only used by this op    */
1588                 /* and right operand is a Load which only used by this irn */
1589                 if (check_am_src                &&
1590                         (cand & IA32_AM_CAND_RIGHT) &&
1591                         (get_irn_arity(irn) == 5)   &&
1592                         (ia32_get_irn_n_edges(right) == 1))
1593                 {
1594                         right = get_Proj_pred(right);
1595
1596                         addr_b = get_irn_n(right, 0);
1597                         addr_i = get_irn_n(right, 1);
1598
1599                         /* set new base, index and attributes */
1600                         set_irn_n(irn, 0, addr_b);
1601                         set_irn_n(irn, 1, addr_i);
1602                         add_ia32_am_offs(irn, get_ia32_am_offs(right));
1603                         set_ia32_am_scale(irn, get_ia32_am_scale(right));
1604                         set_ia32_am_flavour(irn, get_ia32_am_flavour(right));
1605                         set_ia32_op_type(irn, ia32_AddrModeS);
1606                         set_ia32_frame_ent(irn, get_ia32_frame_ent(right));
1607                         set_ia32_ls_mode(irn, get_ia32_ls_mode(right));
1608
1609                         set_ia32_am_sc(irn, get_ia32_am_sc(right));
1610                         if (is_ia32_am_sc_sign(right))
1611                                 set_ia32_am_sc_sign(irn);
1612
1613                         /* clear remat flag */
1614                         set_ia32_flags(irn, get_ia32_flags(irn) & ~arch_irn_flags_rematerializable);
1615
1616                         if (is_ia32_use_frame(right))
1617                                 set_ia32_use_frame(irn);
1618
1619                         /* connect to Load memory */
1620                         set_irn_n(irn, 4, get_irn_n(right, 2));
1621
1622                         /* this is only needed for Compares, but currently ALL nodes
1623                          * have this attribute :-) */
1624                         set_ia32_pncode(irn, get_inversed_pnc(get_ia32_pncode(irn)));
1625
1626                         /* disconnect from Load */
1627                         set_irn_n(irn, 3, noreg_gp);
1628
1629                         DBG_OPT_AM_S(right, irn);
1630
1631                         /* If Load has a memory Proj, connect it to the op */
1632                         mem_proj = ia32_get_proj_for_mode(right, mode_M);
1633                         if (mem_proj) {
1634                                 set_Proj_pred(mem_proj, irn);
1635                                 set_Proj_proj(mem_proj, 1);
1636                         }
1637
1638                         DB((mod, LEVEL_1, "merged with %+F into source AM\n", right));
1639                 }
1640                 else {
1641                         /* was exchanged but optimize failed: exchange back */
1642                         if (need_exchange_on_fail)
1643                                 exchange_left_right(irn, &left, &right, 3, 2);
1644                 }
1645         }
1646 }
1647
1648 /**
1649  * Performs address mode optimization.
1650  */
1651 void ia32_optimize_addressmode(ia32_code_gen_t *cg) {
1652         /* if we are supposed to do AM or LEA optimization: recalculate edges */
1653         if (cg->opt & (IA32_OPT_DOAM | IA32_OPT_LEA)) {
1654                 edges_deactivate(cg->irg);
1655                 edges_activate(cg->irg);
1656         }
1657         else {
1658                 /* no optimizations at all */
1659                 return;
1660         }
1661
1662         /* beware: we cannot optimize LEA and AM in one run because */
1663         /*         LEA optimization adds new nodes to the irg which */
1664         /*         invalidates the phase data                       */
1665
1666         if (cg->opt & IA32_OPT_LEA) {
1667                 irg_walk_blkwise_graph(cg->irg, NULL, optimize_lea, cg);
1668         }
1669
1670         if (cg->dump)
1671                 be_dump(cg->irg, "-lea", dump_ir_block_graph_sched);
1672
1673         if (cg->opt & IA32_OPT_DOAM) {
1674                 /* we need height information for am optimization */
1675                 heights_t *h = heights_new(cg->irg);
1676                 ia32_am_opt_env_t env;
1677
1678                 env.cg = cg;
1679                 env.h  = h;
1680
1681                 irg_walk_blkwise_graph(cg->irg, NULL, optimize_am, &env);
1682
1683                 heights_free(h);
1684         }
1685 }