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

   1 #ifdef HAVE_CONFIG_H
   2 #include "config.h"
   3 #endif
   4
   5 #include "irnode.h"
   6 #include "irprog_t.h"
   7 #include "ircons.h"
   8 #include "firm_types.h"
   9 #include "iredges.h"
  10 #include "tv.h"
  11 #include "irgmod.h"
  12
  13 #include "../be_t.h"
  14 #include "../beabi.h"
  15 #include "../benode_t.h"
  16 #include "../besched_t.h"
  17
  18 #include "ia32_new_nodes.h"
  19 #include "bearch_ia32_t.h"
  20 #include "gen_ia32_regalloc_if.h"     /* the generated interface (register type and class defenitions) */
  21 #include "ia32_transform.h"
  22 #include "ia32_dbg_stat.h"
  23
  24 #undef is_NoMem
  25 #define is_NoMem(irn) (get_irn_op(irn) == op_NoMem)
  26
  27 typedef int is_op_func_t(const ir_node *n);
  28
  29 /**
  30  * checks if a node represents the NOREG value
  31  */
  32 static int be_is_NoReg(ia32_code_gen_t *cg, const ir_node *irn) {
  33   be_abi_irg_t *babi = cg->birg->abi;
  34         const arch_register_t *fp_noreg = USE_SSE2(cg) ?
  35                 &ia32_xmm_regs[REG_XMM_NOREG] : &ia32_vfp_regs[REG_VFP_NOREG];
  36
  37         return (be_abi_get_callee_save_irn(babi, &ia32_gp_regs[REG_GP_NOREG]) == irn) ||
  38                (be_abi_get_callee_save_irn(babi, fp_noreg) == irn);
  39 }
  40
  41
  42
  43 /*************************************************
  44  *   _____                _              _
  45  *  / ____|              | |            | |
  46  * | |     ___  _ __  ___| |_ __ _ _ __ | |_ ___
  47  * | |    / _ \| '_ \/ __| __/ _` | '_ \| __/ __|
  48  * | |___| (_) | | | \__ \ || (_| | | | | |_\__ \
  49  *  \_____\___/|_| |_|___/\__\__,_|_| |_|\__|___/
  50  *
  51  *************************************************/
  52
  53 /**
  54  * creates a unique ident by adding a number to a tag
  55  *
  56  * @param tag   the tag string, must contain a %d if a number
  57  *              should be added
  58  */
  59 static ident *unique_id(const char *tag)
  60 {
  61         static unsigned id = 0;
  62         char str[256];
  63
  64         snprintf(str, sizeof(str), tag, ++id);
  65         return new_id_from_str(str);
  66 }
  67
  68
  69
  70 /**
  71  * Transforms a SymConst.
  72  *
  73  * @param mod     the debug module
  74  * @param block   the block the new node should belong to
  75  * @param node    the ir SymConst node
  76  * @param mode    mode of the SymConst
  77  * @return the created ia32 Const node
  78  */
  79 static ir_node *gen_SymConst(ia32_transform_env_t *env) {
  80         ir_node  *cnst;
  81         dbg_info *dbg   = env->dbg;
  82         ir_mode  *mode  = env->mode;
  83         ir_graph *irg   = env->irg;
  84         ir_node  *block = env->block;
  85
  86         if (mode_is_float(mode)) {
  87                 FP_USED(env->cg);
  88                 if (USE_SSE2(env->cg))
  89                         cnst = new_rd_ia32_xConst(dbg, irg, block, get_irg_no_mem(irg), mode);
  90                 else
  91                         cnst = new_rd_ia32_vfConst(dbg, irg, block, get_irg_no_mem(irg), mode);
  92         }
  93         else
  94                 cnst = new_rd_ia32_Const(dbg, irg, block, get_irg_no_mem(irg), mode);
  95
  96         set_ia32_Const_attr(cnst, env->irn);
  97
  98         return cnst;
  99 }
 100
 101 /**
 102  * Get a primitive type for a mode.
 103  */
 104 static ir_type *get_prim_type(pmap *types, ir_mode *mode)
 105 {
 106         pmap_entry *e = pmap_find(types, mode);
 107         ir_type *res;
 108
 109         if (! e) {
 110                 char buf[64];
 111                 snprintf(buf, sizeof(buf), "prim_type_%s", get_mode_name(mode));
 112                 res = new_type_primitive(new_id_from_str(buf), mode);
 113                 pmap_insert(types, mode, res);
 114         }
 115         else
 116                 res = e->value;
 117         return res;
 118 }
 119
 120 /**
 121  * Get an entity that is initialized with a tarval
 122  */
 123 static entity *get_entity_for_tv(ia32_code_gen_t *cg, ir_node *cnst)
 124 {
 125         tarval *tv    = get_Const_tarval(cnst);
 126         pmap_entry *e = pmap_find(cg->isa->tv_ent, tv);
 127         entity *res;
 128         ir_graph *rem;
 129
 130         if (! e) {
 131                 ir_mode *mode = get_irn_mode(cnst);
 132                 ir_type *tp = get_Const_type(cnst);
 133                 if (tp == firm_unknown_type)
 134                         tp = get_prim_type(cg->isa->types, mode);
 135
 136                 res = new_entity(get_glob_type(), unique_id("ia32FloatCnst_%u"), tp);
 137
 138                 set_entity_ld_ident(res, get_entity_ident(res));
 139                 set_entity_visibility(res, visibility_local);
 140                 set_entity_variability(res, variability_constant);
 141                 set_entity_allocation(res, allocation_static);
 142
 143                  /* we create a new entity here: It's initialization must resist on the
 144                     const code irg */
 145                 rem = current_ir_graph;
 146                 current_ir_graph = get_const_code_irg();
 147                 set_atomic_ent_value(res, new_Const_type(tv, tp));
 148                 current_ir_graph = rem;
 149
 150                 pmap_insert(cg->isa->tv_ent, tv, res);
 151         }
 152         else
 153                 res = e->value;
 154         return res;
 155 }
 156
 157 /**
 158  * Transforms a Const.
 159  *
 160  * @param mod     the debug module
 161  * @param block   the block the new node should belong to
 162  * @param node    the ir Const node
 163  * @param mode    mode of the Const
 164  * @return the created ia32 Const node
 165  */
 166 static ir_node *gen_Const(ia32_transform_env_t *env) {
 167         ir_node *cnst;
 168         symconst_symbol sym;
 169         ir_graph *irg   = env->irg;
 170         ir_node  *block = env->block;
 171         ir_node  *node  = env->irn;
 172         dbg_info *dbg   = env->dbg;
 173         ir_mode  *mode  = env->mode;
 174
 175         if (mode_is_float(mode)) {
 176                 FP_USED(env->cg);
 177                 if (! USE_SSE2(env->cg)) {
 178                         cnst_classify_t clss = classify_Const(node);
 179
 180                         if (clss == CNST_NULL)
 181                                 return new_rd_ia32_vfldz(dbg, irg, block, mode);
 182                         else if (clss == CNST_ONE)
 183                                 return new_rd_ia32_vfld1(dbg, irg, block, mode);
 184                 }
 185                 sym.entity_p = get_entity_for_tv(env->cg, node);
 186
 187                 cnst = new_rd_SymConst(dbg, irg, block, sym, symconst_addr_ent);
 188                 env->irn = cnst;
 189                 cnst = gen_SymConst(env);
 190         }
 191         else {
 192                 cnst = new_rd_ia32_Const(dbg, irg, block, get_irg_no_mem(irg), get_irn_mode(node));
 193                 set_ia32_Const_attr(cnst, node);
 194         }
 195         return cnst;
 196 }
 197
 198
 199
 200 /**
 201  * Transforms (all) Const's into ia32_Const and places them in the
 202  * block where they are used (or in the cfg-pred Block in case of Phi's).
 203  * Additionally all reference nodes are changed into mode_Is nodes.
 204  */
 205 void ia32_place_consts_set_modes(ir_node *irn, void *env) {
 206         ia32_code_gen_t      *cg = env;
 207         ia32_transform_env_t  tenv;
 208         ir_mode              *mode;
 209         ir_node              *pred, *cnst;
 210         int                   i;
 211         opcode                opc;
 212
 213         if (is_Block(irn))
 214                 return;
 215
 216         mode = get_irn_mode(irn);
 217
 218         /* transform all reference nodes into mode_Is nodes */
 219         if (mode_is_reference(mode)) {
 220                 mode = mode_Is;
 221                 set_irn_mode(irn, mode);
 222         }
 223
 224         tenv.block    = get_nodes_block(irn);
 225         tenv.cg       = cg;
 226         tenv.irg      = cg->irg;
 227         DEBUG_ONLY(tenv.mod      = cg->mod;)
 228
 229         /* Loop over all predecessors and check for Sym/Const nodes */
 230         for (i = get_irn_arity(irn) - 1; i >= 0; --i) {
 231                 pred      = get_irn_n(irn, i);
 232                 cnst      = NULL;
 233                 opc       = get_irn_opcode(pred);
 234                 tenv.irn  = pred;
 235                 tenv.mode = get_irn_mode(pred);
 236                 tenv.dbg  = get_irn_dbg_info(pred);
 237
 238                 /* If it's a Phi, then we need to create the */
 239                 /* new Const in it's predecessor block       */
 240                 if (is_Phi(irn)) {
 241                         tenv.block = get_Block_cfgpred_block(get_nodes_block(irn), i);
 242                 }
 243
 244                 /* put the const into the block where the original const was */
 245                 if (! (cg->opt & IA32_OPT_PLACECNST)) {
 246                         tenv.block = get_nodes_block(pred);
 247                 }
 248
 249                 switch (opc) {
 250                         case iro_Const:
 251                                 cnst = gen_Const(&tenv);
 252                                 break;
 253                         case iro_SymConst:
 254                                 cnst = gen_SymConst(&tenv);
 255                                 break;
 256                         default:
 257                                 break;
 258                 }
 259
 260                 /* if we found a const, then set it */
 261                 if (cnst) {
 262                         set_irn_n(irn, i, cnst);
 263                 }
 264         }
 265 }
 266
 267
 268
 269 /********************************************************************************************************
 270  *  _____                _           _         ____        _   _           _          _   _
 271  * |  __ \              | |         | |       / __ \      | | (_)         (_)        | | (_)
 272  * | |__) |__  ___ _ __ | |__   ___ | | ___  | |  | |_ __ | |_ _ _ __ ___  _ ______ _| |_ _  ___  _ __
 273  * |  ___/ _ \/ _ \ '_ \| '_ \ / _ \| |/ _ \ | |  | | '_ \| __| | '_ ` _ \| |_  / _` | __| |/ _ \| '_ \
 274  * | |  |  __/  __/ |_) | | | | (_) | |  __/ | |__| | |_) | |_| | | | | | | |/ / (_| | |_| | (_) | | | |
 275  * |_|   \___|\___| .__/|_| |_|\___/|_|\___|  \____/| .__/ \__|_|_| |_| |_|_/___\__,_|\__|_|\___/|_| |_|
 276  *                | |                               | |
 277  *                |_|                               |_|
 278  ********************************************************************************************************/
 279
 280 /**
 281  * NOTE: THESE PEEPHOLE OPTIMIZATIONS MUST BE CALLED AFTER SCHEDULING AND REGISTER ALLOCATION.
 282  */
 283
 284 static int ia32_cnst_compare(ir_node *n1, ir_node *n2) {
 285         return get_ia32_id_cnst(n1) == get_ia32_id_cnst(n2);
 286 }
 287
 288 /**
 289  * Checks for potential CJmp/CJmpAM optimization candidates.
 290  */
 291 static ir_node *ia32_determine_cjmp_cand(ir_node *irn, is_op_func_t *is_op_func) {
 292         ir_node *cand = NULL;
 293         ir_node *prev = sched_prev(irn);
 294
 295         if (is_Block(prev)) {
 296                 if (get_Block_n_cfgpreds(prev) == 1)
 297                         prev = get_Block_cfgpred(prev, 0);
 298                 else
 299                         prev = NULL;
 300         }
 301
 302         /* The predecessor must be a ProjX. */
 303         if (prev && is_Proj(prev) && get_irn_mode(prev) == mode_X) {
 304                 prev = get_Proj_pred(prev);
 305
 306                 if (is_op_func(prev))
 307                         cand = prev;
 308         }
 309
 310         return cand;
 311 }
 312
 313 static int is_TestJmp_cand(const ir_node *irn) {
 314         return is_ia32_TestJmp(irn) || is_ia32_And(irn);
 315 }
 316
 317 /**
 318  * Checks if two consecutive arguments of cand matches
 319  * the two arguments of irn (TestJmp).
 320  */
 321 static int is_TestJmp_replacement(ir_node *cand, ir_node *irn) {
 322         ir_node *in1       = get_irn_n(irn, 0);
 323         ir_node *in2       = get_irn_n(irn, 1);
 324         int      i, n      = get_irn_arity(cand);
 325         int      same_args = 0;
 326
 327         for (i = 0; i < n - 1; i++) {
 328                 if (get_irn_n(cand, i)     == in1 &&
 329                         get_irn_n(cand, i + 1) == in2)
 330                 {
 331                         same_args = 1;
 332                         break;
 333                 }
 334         }
 335
 336         if (same_args)
 337                 return ia32_cnst_compare(cand, irn);
 338
 339         return 0;
 340 }
 341
 342 /**
 343  * Tries to replace a TestJmp by a CJmp or CJmpAM (in case of And)
 344  */
 345 static void ia32_optimize_TestJmp(ir_node *irn, ia32_code_gen_t *cg) {
 346         ir_node *cand    = ia32_determine_cjmp_cand(irn, is_TestJmp_cand);
 347         int      replace = 0;
 348
 349         /* we found a possible candidate */
 350         replace = cand ? is_TestJmp_replacement(cand, irn) : 0;
 351
 352         if (replace) {
 353                 DBG((cg->mod, LEVEL_1, "replacing %+F by ", irn));
 354
 355                 if (is_ia32_And(cand))
 356                         set_irn_op(irn, op_ia32_CJmpAM);
 357                 else
 358                         set_irn_op(irn, op_ia32_CJmp);
 359
 360                 DB((cg->mod, LEVEL_1, "%+F\n", irn));
 361         }
 362 }
 363
 364 static int is_CondJmp_cand(const ir_node *irn) {
 365         return is_ia32_CondJmp(irn) || is_ia32_Sub(irn);
 366 }
 367
 368 /**
 369  * Checks if the arguments of cand are the same of irn.
 370  */
 371 static int is_CondJmp_replacement(ir_node *cand, ir_node *irn) {
 372         int i, n      = get_irn_arity(cand);
 373         int same_args = 1;
 374
 375         for (i = 0; i < n; i++) {
 376                 if (get_irn_n(cand, i) != get_irn_n(irn, i)) {
 377                         same_args = 0;
 378                         break;
 379                 }
 380         }
 381
 382         if (same_args)
 383                 return ia32_cnst_compare(cand, irn);
 384
 385         return 0;
 386 }
 387
 388 /**
 389  * Tries to replace a CondJmp by a CJmpAM
 390  */
 391 static void ia32_optimize_CondJmp(ir_node *irn, ia32_code_gen_t *cg) {
 392         ir_node *cand    = ia32_determine_cjmp_cand(irn, is_CondJmp_cand);
 393         int      replace = 0;
 394
 395         /* we found a possible candidate */
 396         replace = cand ? is_CondJmp_replacement(cand, irn) : 0;
 397
 398         if (replace) {
 399                 DBG((cg->mod, LEVEL_1, "replacing %+F by ", irn));
 400                 DBG_OPT_CJMP(irn);
 401
 402                 set_irn_op(irn, op_ia32_CJmpAM);
 403
 404                 DB((cg->mod, LEVEL_1, "%+F\n", irn));
 405         }
 406 }
 407
 408 /**
 409  * Creates a Push from Store(IncSP(gp_reg_size))
 410  */
 411 static void ia32_create_Push(ir_node *irn, ia32_code_gen_t *cg) {
 412         ir_node *sp  = get_irn_n(irn, 0);
 413         ir_node *val, *next, *push, *bl, *proj_M, *proj_res, *old_proj_M;
 414         const ir_edge_t *edge;
 415
 416         if (get_ia32_am_offs(irn) || !be_is_IncSP(sp))
 417                 return;
 418
 419         if (arch_get_irn_register(cg->arch_env, get_irn_n(irn, 1)) !=
 420                 &ia32_gp_regs[REG_GP_NOREG])
 421                 return;
 422
 423         val = get_irn_n(irn, 2);
 424         if (mode_is_float(get_irn_mode(val)))
 425                 return;
 426
 427         if (be_get_IncSP_direction(sp) != be_stack_dir_expand ||
 428                 be_get_IncSP_offset(sp) != get_mode_size_bytes(ia32_reg_classes[CLASS_ia32_gp].mode))
 429                 return;
 430
 431         /* ok, translate into Push */
 432         edge = get_irn_out_edge_first(irn);
 433         old_proj_M = get_edge_src_irn(edge);
 434
 435         next = sched_next(irn);
 436         sched_remove(irn);
 437         sched_remove(sp);
 438
 439         bl   = get_nodes_block(irn);
 440         push = new_rd_ia32_Push(NULL, current_ir_graph, bl,
 441                 be_get_IncSP_pred(sp), val, be_get_IncSP_mem(sp));
 442         proj_res = new_r_Proj(current_ir_graph, bl, push, get_irn_mode(sp), pn_ia32_Push_stack);
 443         proj_M   = new_r_Proj(current_ir_graph, bl, push, mode_M, pn_ia32_Push_M);
 444
 445         /* copy a possible constant from the store */
 446         set_ia32_id_cnst(push, get_ia32_id_cnst(irn));
 447         set_ia32_immop_type(push, get_ia32_immop_type(irn));
 448
 449         /* the push must have SP out register */
 450         arch_set_irn_register(cg->arch_env, push, arch_get_irn_register(cg->arch_env, sp));
 451
 452         exchange(old_proj_M, proj_M);
 453         exchange(sp, proj_res);
 454         sched_add_before(next, push);
 455         sched_add_after(push, proj_res);
 456 }
 457
 458 /**
 459  * Creates a Pop from IncSP(Load(sp))
 460  */
 461 static void ia32_create_Pop(ir_node *irn, ia32_code_gen_t *cg) {
 462         ir_node *old_proj_M = be_get_IncSP_mem(irn);
 463         ir_node *load = skip_Proj(old_proj_M);
 464         ir_node *old_proj_res = NULL;
 465         ir_node *bl, *pop, *next, *proj_res, *proj_sp, *proj_M;
 466         const ir_edge_t *edge;
 467         const arch_register_t *reg, *sp;
 468
 469         if (! is_ia32_Load(load) || get_ia32_am_offs(load))
 470                 return;
 471
 472         if (arch_get_irn_register(cg->arch_env, get_irn_n(load, 1)) !=
 473                 &ia32_gp_regs[REG_GP_NOREG])
 474                 return;
 475         if (arch_get_irn_register(cg->arch_env, get_irn_n(load, 0)) != cg->isa->arch_isa.sp)
 476                 return;
 477
 478         /* ok, translate into pop */
 479         foreach_out_edge(load, edge) {
 480                 ir_node *succ = get_edge_src_irn(edge);
 481                 if (succ != old_proj_M) {
 482                         old_proj_res = succ;
 483                         break;
 484                 }
 485         }
 486         if (! old_proj_res) {
 487                 assert(0);
 488                 return; /* should not happen */
 489         }
 490
 491         bl = get_nodes_block(load);
 492
 493         /* IncSP is typically scheduled after the load, so remove it first */
 494         sched_remove(irn);
 495         next = sched_next(old_proj_res);
 496         sched_remove(old_proj_res);
 497         sched_remove(load);
 498
 499         reg = arch_get_irn_register(cg->arch_env, load);
 500         sp  = arch_get_irn_register(cg->arch_env, irn);
 501
 502         pop      = new_rd_ia32_Pop(NULL, current_ir_graph, bl, get_irn_n(irn, 0), get_irn_n(load, 2));
 503         proj_res = new_r_Proj(current_ir_graph, bl, pop, get_irn_mode(old_proj_res), pn_ia32_Pop_res);
 504         proj_sp  = new_r_Proj(current_ir_graph, bl, pop, get_irn_mode(irn), pn_ia32_Pop_stack);
 505         proj_M   = new_r_Proj(current_ir_graph, bl, pop, mode_M, pn_ia32_Pop_M);
 506
 507         exchange(old_proj_M, proj_M);
 508         exchange(old_proj_res, proj_res);
 509         exchange(irn, proj_sp);
 510
 511         arch_set_irn_register(cg->arch_env, proj_res, reg);
 512         arch_set_irn_register(cg->arch_env, proj_sp, sp);
 513
 514         sched_add_before(next, proj_sp);
 515         sched_add_before(proj_sp, proj_res);
 516         sched_add_before(proj_res,pop);
 517 }
 518
 519 /**
 520  * Tries to optimize two following IncSP.
 521  */
 522 static void ia32_optimize_IncSP(ir_node *irn, ia32_code_gen_t *cg) {
 523         ir_node *prev = be_get_IncSP_pred(irn);
 524         int real_uses = get_irn_n_edges(prev);
 525
 526         if (be_is_IncSP(prev) && real_uses == 1) {
 527                 /* first IncSP has only one IncSP user, kill the first one */
 528                 unsigned       prev_offs = be_get_IncSP_offset(prev);
 529                 be_stack_dir_t prev_dir  = be_get_IncSP_direction(prev);
 530                 unsigned       curr_offs = be_get_IncSP_offset(irn);
 531                 be_stack_dir_t curr_dir  = be_get_IncSP_direction(irn);
 532
 533                 int new_ofs = prev_offs * (prev_dir == be_stack_dir_expand ? -1 : +1) +
 534                                     curr_offs * (curr_dir == be_stack_dir_expand ? -1 : +1);
 535
 536                 if (new_ofs < 0) {
 537                         new_ofs  = -new_ofs;
 538                         curr_dir = be_stack_dir_expand;
 539                 }
 540                 else
 541                         curr_dir = be_stack_dir_shrink;
 542                 be_set_IncSP_offset(prev, 0);
 543                 be_set_IncSP_offset(irn, (unsigned)new_ofs);
 544                 be_set_IncSP_direction(irn, curr_dir);
 545
 546                 /* Omit the optimized IncSP */
 547                 be_set_IncSP_pred(irn, be_get_IncSP_pred(prev));
 548         }
 549 }
 550
 551 /**
 552  * Performs Peephole Optimizations.
 553  */
 554 void ia32_peephole_optimization(ir_node *irn, void *env) {
 555         ia32_code_gen_t *cg = env;
 556
 557         if (is_ia32_TestJmp(irn))
 558                 ia32_optimize_TestJmp(irn, cg);
 559         else if (is_ia32_CondJmp(irn))
 560                 ia32_optimize_CondJmp(irn, cg);
 561         else if (be_is_IncSP(irn))
 562                 ia32_optimize_IncSP(irn, cg);
 563         else if (is_ia32_Store(irn))
 564                 ia32_create_Push(irn, cg);
 565 }
 566
 567
 568
 569 /******************************************************************
 570  *              _     _                   __  __           _
 571  *     /\      | |   | |                 |  \/  |         | |
 572  *    /  \   __| | __| |_ __ ___  ___ ___| \  / | ___   __| | ___
 573  *   / /\ \ / _` |/ _` | '__/ _ \/ __/ __| |\/| |/ _ \ / _` |/ _ \
 574  *  / ____ \ (_| | (_| | | |  __/\__ \__ \ |  | | (_) | (_| |  __/
 575  * /_/    \_\__,_|\__,_|_|  \___||___/___/_|  |_|\___/ \__,_|\___|
 576  *
 577  ******************************************************************/
 578
 579 static int node_is_ia32_comm(const ir_node *irn) {
 580         return is_ia32_irn(irn) ? is_ia32_commutative(irn) : 0;
 581 }
 582
 583 static int ia32_get_irn_n_edges(const ir_node *irn) {
 584         const ir_edge_t *edge;
 585         int cnt = 0;
 586
 587         foreach_out_edge(irn, edge) {
 588                 cnt++;
 589         }
 590
 591         return cnt;
 592 }
 593
 594 /**
 595  * Returns the first mode_M Proj connected to irn.
 596  */
 597 static ir_node *get_mem_proj(const ir_node *irn) {
 598         const ir_edge_t *edge;
 599         ir_node         *src;
 600
 601         assert(get_irn_mode(irn) == mode_T && "expected mode_T node");
 602
 603         foreach_out_edge(irn, edge) {
 604                 src = get_edge_src_irn(edge);
 605
 606                 assert(is_Proj(src) && "Proj expected");
 607
 608                 if (get_irn_mode(src) == mode_M)
 609                         return src;
 610         }
 611
 612         return NULL;
 613 }
 614
 615 /**
 616  * Returns the first Proj with mode != mode_M connected to irn.
 617  */
 618 static ir_node *get_res_proj(const ir_node *irn) {
 619         const ir_edge_t *edge;
 620         ir_node         *src;
 621
 622         assert(get_irn_mode(irn) == mode_T && "expected mode_T node");
 623
 624         foreach_out_edge(irn, edge) {
 625                 src = get_edge_src_irn(edge);
 626
 627                 assert(is_Proj(src) && "Proj expected");
 628
 629                 if (get_irn_mode(src) != mode_M)
 630                         return src;
 631         }
 632
 633         return NULL;
 634 }
 635
 636 /**
 637  * Determines if pred is a Proj and if is_op_func returns true for it's predecessor.
 638  *
 639  * @param pred       The node to be checked
 640  * @param is_op_func The check-function
 641  * @return 1 if conditions are fulfilled, 0 otherwise
 642  */
 643 static int pred_is_specific_node(const ir_node *pred, is_op_func_t *is_op_func) {
 644         if (is_Proj(pred) && is_op_func(get_Proj_pred(pred))) {
 645                 return 1;
 646         }
 647
 648         return 0;
 649 }
 650
 651 /**
 652  * Determines if pred is a Proj and if is_op_func returns true for it's predecessor
 653  * and if the predecessor is in block bl.
 654  *
 655  * @param bl         The block
 656  * @param pred       The node to be checked
 657  * @param is_op_func The check-function
 658  * @return 1 if conditions are fulfilled, 0 otherwise
 659  */
 660 static int pred_is_specific_nodeblock(const ir_node *bl, const ir_node *pred,
 661         int (*is_op_func)(const ir_node *n))
 662 {
 663         if (is_Proj(pred)) {
 664                 pred = get_Proj_pred(pred);
 665                 if ((bl == get_nodes_block(pred)) && is_op_func(pred)) {
 666                         return 1;
 667                 }
 668         }
 669
 670         return 0;
 671 }
 672
 673
 674
 675 /**
 676  * Checks if irn is a candidate for address calculation or address mode.
 677  *
 678  * address calculation (AC):
 679  * - none of the operand must be a Load  within the same block OR
 680  * - all Loads must have more than one user                    OR
 681  * - the irn has a frame entity (it's a former FrameAddr)
 682  *
 683  * address mode (AM):
 684  * - at least one operand has to be a Load within the same block AND
 685  * - the load must not have other users than the irn             AND
 686  * - the irn must not have a frame entity set
 687  *
 688  * @param block       The block the Loads must/not be in
 689  * @param irn         The irn to check
 690  * @param check_addr  1 if to check for address calculation, 0 otherwise
 691  * return 1 if irn is a candidate for AC or AM, 0 otherwise
 692  */
 693 static int is_candidate(const ir_node *block, const ir_node *irn, int check_addr) {
 694         ir_node *in;
 695         int      n, is_cand = check_addr;
 696
 697         in = get_irn_n(irn, 2);
 698
 699         if (pred_is_specific_nodeblock(block, in, is_ia32_Ld)) {
 700                 n         = ia32_get_irn_n_edges(in);
 701                 is_cand   = check_addr ? (n == 1 ? 0 : is_cand) : (n == 1 ? 1 : is_cand);
 702         }
 703
 704         in = get_irn_n(irn, 3);
 705
 706         if (pred_is_specific_nodeblock(block, in, is_ia32_Ld)) {
 707                 n         = ia32_get_irn_n_edges(in);
 708                 is_cand   = check_addr ? (n == 1 ? 0 : is_cand) : (n == 1 ? 1 : is_cand);
 709         }
 710
 711         is_cand = get_ia32_frame_ent(irn) ? (check_addr ? 1 : 0) : is_cand;
 712
 713         return is_cand;
 714 }
 715
 716 /**
 717  * Compares the base and index addr and the load/store entities
 718  * and returns 1 if they are equal.
 719  */
 720 static int load_store_addr_is_equal(const ir_node *load, const ir_node *store,
 721                                                                         const ir_node *addr_b, const ir_node *addr_i)
 722 {
 723         int     is_equal = (addr_b == get_irn_n(load, 0)) && (addr_i == get_irn_n(load, 1));
 724         entity *lent     = get_ia32_frame_ent(load);
 725         entity *sent     = get_ia32_frame_ent(store);
 726         ident  *lid      = get_ia32_am_sc(load);
 727         ident  *sid      = get_ia32_am_sc(store);
 728         char   *loffs    = get_ia32_am_offs(load);
 729         char   *soffs    = get_ia32_am_offs(store);
 730
 731         /* are both entities set and equal? */
 732         if (is_equal && (lent || sent))
 733                 is_equal = lent && sent && (lent == sent);
 734
 735         /* are address mode idents set and equal? */
 736         if (is_equal && (lid || sid))
 737                 is_equal = lid && sid && (lid == sid);
 738
 739         /* are offsets set and equal */
 740         if (is_equal && (loffs || soffs))
 741                 is_equal = loffs && soffs && strcmp(loffs, soffs) == 0;
 742
 743         /* are the load and the store of the same mode? */
 744         is_equal = is_equal ? get_ia32_ls_mode(load) == get_ia32_ls_mode(store) : 0;
 745
 746         return is_equal;
 747 }
 748
 749 typedef enum _ia32_take_lea_attr {
 750         IA32_LEA_ATTR_NONE  = 0,
 751         IA32_LEA_ATTR_BASE  = (1 << 0),
 752         IA32_LEA_ATTR_INDEX = (1 << 1),
 753         IA32_LEA_ATTR_OFFS  = (1 << 2),
 754         IA32_LEA_ATTR_SCALE = (1 << 3),
 755         IA32_LEA_ATTR_AMSC  = (1 << 4),
 756         IA32_LEA_ATTR_FENT  = (1 << 5)
 757 } ia32_take_lea_attr;
 758
 759 /**
 760  * Decides if we have to keep the LEA operand or if we can assimilate it.
 761  */
 762 static int do_new_lea(ir_node *irn, ir_node *base, ir_node *index, ir_node *lea,
 763                 int have_am_sc, ia32_code_gen_t *cg)
 764 {
 765         ir_node *lea_base = get_irn_n(lea, 0);
 766         ir_node *lea_idx  = get_irn_n(lea, 1);
 767         entity  *irn_ent  = get_ia32_frame_ent(irn);
 768         entity  *lea_ent  = get_ia32_frame_ent(lea);
 769         int      ret_val  = 0;
 770         int      is_noreg_base  = be_is_NoReg(cg, base);
 771         int      is_noreg_index = be_is_NoReg(cg, index);
 772         ia32_am_flavour_t am_flav = get_ia32_am_flavour(lea);
 773
 774         /* If the Add and the LEA both have a different frame entity set: keep */
 775         if (irn_ent && lea_ent && (irn_ent != lea_ent))
 776                 return IA32_LEA_ATTR_NONE;
 777         else if (! irn_ent && lea_ent)
 778                 ret_val |= IA32_LEA_ATTR_FENT;
 779
 780         /* If the Add and the LEA both have already an address mode symconst: keep */
 781         if (have_am_sc && get_ia32_am_sc(lea))
 782                 return IA32_LEA_ATTR_NONE;
 783         else if (get_ia32_am_sc(lea))
 784                 ret_val |= IA32_LEA_ATTR_AMSC;
 785
 786         /* Check the different base-index combinations */
 787
 788         if (! is_noreg_base && ! is_noreg_index) {
 789                 /* Assimilate if base is the lea and the LEA is just a Base + Offset calculation */
 790                 if ((base == lea) && ! (am_flav & ia32_I ? 1 : 0)) {
 791                         if (am_flav & ia32_O)
 792                                 ret_val |= IA32_LEA_ATTR_OFFS;
 793
 794                         ret_val |= IA32_LEA_ATTR_BASE;
 795                 }
 796                 else
 797                         return IA32_LEA_ATTR_NONE;
 798         }
 799         else if (! is_noreg_base && is_noreg_index) {
 800                 /* Base is set but index not */
 801                 if (base == lea) {
 802                         /* Base points to LEA: assimilate everything */
 803                         if (am_flav & ia32_O)
 804                                 ret_val |= IA32_LEA_ATTR_OFFS;
 805                         if (am_flav & ia32_S)
 806                                 ret_val |= IA32_LEA_ATTR_SCALE;
 807                         if (am_flav & ia32_I)
 808                                 ret_val |= IA32_LEA_ATTR_INDEX;
 809
 810                         ret_val |= IA32_LEA_ATTR_BASE;
 811                 }
 812                 else if (am_flav & ia32_B ? 0 : 1) {
 813                         /* Base is not the LEA but the LEA is an index only calculation: assimilate */
 814                         if (am_flav & ia32_O)
 815                                 ret_val |= IA32_LEA_ATTR_OFFS;
 816                         if (am_flav & ia32_S)
 817                                 ret_val |= IA32_LEA_ATTR_SCALE;
 818
 819                         ret_val |= IA32_LEA_ATTR_INDEX;
 820                 }
 821                 else
 822                         return IA32_LEA_ATTR_NONE;
 823         }
 824         else if (is_noreg_base && ! is_noreg_index) {
 825                 /* Index is set but not base */
 826                 if (index == lea) {
 827                         /* Index points to LEA: assimilate everything */
 828                         if (am_flav & ia32_O)
 829                                 ret_val |= IA32_LEA_ATTR_OFFS;
 830                         if (am_flav & ia32_S)
 831                                 ret_val |= IA32_LEA_ATTR_SCALE;
 832                         if (am_flav & ia32_B)
 833                                 ret_val |= IA32_LEA_ATTR_BASE;
 834
 835                         ret_val |= IA32_LEA_ATTR_INDEX;
 836                 }
 837                 else if (am_flav & ia32_I ? 0 : 1) {
 838                         /* Index is not the LEA but the LEA is a base only calculation: assimilate */
 839                         if (am_flav & ia32_O)
 840                                 ret_val |= IA32_LEA_ATTR_OFFS;
 841                         if (am_flav & ia32_S)
 842                                 ret_val |= IA32_LEA_ATTR_SCALE;
 843
 844                         ret_val |= IA32_LEA_ATTR_BASE;
 845                 }
 846                 else
 847                         return IA32_LEA_ATTR_NONE;
 848         }
 849         else {
 850                 assert(0 && "There must have been set base or index");
 851         }
 852
 853         return ret_val;
 854 }
 855
 856
 857 /**
 858  * Folds Add or Sub to LEA if possible
 859  */
 860 static ir_node *fold_addr(ia32_code_gen_t *cg, ir_node *irn, ir_node *noreg) {
 861         ir_graph   *irg        = get_irn_irg(irn);
 862         dbg_info   *dbg        = get_irn_dbg_info(irn);
 863         ir_node    *block      = get_nodes_block(irn);
 864         ir_node    *res        = irn;
 865         ir_node    *shift      = NULL;
 866         ir_node    *lea_o      = NULL;
 867         ir_node    *lea        = NULL;
 868         char       *offs       = NULL;
 869         const char *offs_cnst  = NULL;
 870         char       *offs_lea   = NULL;
 871         int         scale      = 0;
 872         int         isadd      = 0;
 873         int         dolea      = 0;
 874         int         have_am_sc = 0;
 875         int         am_sc_sign = 0;
 876         ident      *am_sc      = NULL;
 877         entity     *lea_ent    = NULL;
 878         ir_node    *left, *right, *temp;
 879         ir_node    *base, *index;
 880         ia32_am_flavour_t am_flav;
 881         DEBUG_ONLY(firm_dbg_module_t *mod = cg->mod;)
 882
 883         if (is_ia32_Add(irn))
 884                 isadd = 1;
 885
 886         left  = get_irn_n(irn, 2);
 887         right = get_irn_n(irn, 3);
 888
 889         /* "normalize" arguments in case of add with two operands */
 890         if  (isadd && ! be_is_NoReg(cg, right)) {
 891                 /* put LEA == ia32_am_O as right operand */
 892                 if (is_ia32_Lea(left) && get_ia32_am_flavour(left) == ia32_am_O) {
 893                         set_irn_n(irn, 2, right);
 894                         set_irn_n(irn, 3, left);
 895                         temp  = left;
 896                         left  = right;
 897                         right = temp;
 898                 }
 899
 900                 /* put LEA != ia32_am_O as left operand */
 901                 if (is_ia32_Lea(right) && get_ia32_am_flavour(right) != ia32_am_O) {
 902                         set_irn_n(irn, 2, right);
 903                         set_irn_n(irn, 3, left);
 904                         temp  = left;
 905                         left  = right;
 906                         right = temp;
 907                 }
 908
 909                 /* put SHL as left operand iff left is NOT a LEA */
 910                 if (! is_ia32_Lea(left) && pred_is_specific_node(right, is_ia32_Shl)) {
 911                         set_irn_n(irn, 2, right);
 912                         set_irn_n(irn, 3, left);
 913                         temp  = left;
 914                         left  = right;
 915                         right = temp;
 916                 }
 917         }
 918
 919         base    = left;
 920         index   = noreg;
 921         offs    = NULL;
 922         scale   = 0;
 923         am_flav = 0;
 924
 925         /* check for operation with immediate */
 926         if (is_ia32_ImmConst(irn)) {
 927                 DBG((mod, LEVEL_1, "\tfound op with imm const"));
 928
 929                 offs_cnst = get_ia32_cnst(irn);
 930                 dolea     = 1;
 931         }
 932         else if (is_ia32_ImmSymConst(irn)) {
 933                 DBG((mod, LEVEL_1, "\tfound op with imm symconst"));
 934
 935                 have_am_sc = 1;
 936                 dolea      = 1;
 937                 am_sc      = get_ia32_id_cnst(irn);
 938                 am_sc_sign = is_ia32_am_sc_sign(irn);
 939         }
 940
 941         /* determine the operand which needs to be checked */
 942         if (be_is_NoReg(cg, right)) {
 943                 temp = left;
 944         }
 945         else {
 946                 temp = right;
 947         }
 948
 949         /* check if right operand is AMConst (LEA with ia32_am_O)  */
 950         /* but we can only eat it up if there is no other symconst */
 951         /* because the linker won't accept two symconsts           */
 952         if (! have_am_sc && is_ia32_Lea(temp) && get_ia32_am_flavour(temp) == ia32_am_O) {
 953                 DBG((mod, LEVEL_1, "\tgot op with LEA am_O"));
 954
 955                 offs_lea   = get_ia32_am_offs(temp);
 956                 am_sc      = get_ia32_am_sc(temp);
 957                 am_sc_sign = is_ia32_am_sc_sign(temp);
 958                 have_am_sc = 1;
 959                 dolea      = 1;
 960                 lea_o      = temp;
 961         }
 962
 963         if (isadd) {
 964                 /* default for add -> make right operand to index */
 965                 index = right;
 966                 dolea = 1;
 967
 968                 DBG((mod, LEVEL_1, "\tgot LEA candidate with index %+F\n", index));
 969
 970                 /* determine the operand which needs to be checked */
 971                 temp = left;
 972                 if (is_ia32_Lea(left)) {
 973                         temp = right;
 974                 }
 975
 976                 /* check for SHL 1,2,3 */
 977                 if (pred_is_specific_node(temp, is_ia32_Shl)) {
 978                         temp  = get_Proj_pred(temp);
 979                         shift = temp;
 980
 981                         if (get_ia32_Immop_tarval(temp)) {
 982                                 scale = get_tarval_long(get_ia32_Immop_tarval(temp));
 983
 984                                 if (scale <= 3) {
 985                                         index = get_irn_n(temp, 2);
 986
 987                                         DBG((mod, LEVEL_1, "\tgot scaled index %+F\n", index));
 988                                 }
 989                                 else {
 990                                         scale = 0;
 991                                         shift = NULL;
 992                                 }
 993                         }
 994                 }
 995
 996                 /* fix base */
 997                 if (! be_is_NoReg(cg, index)) {
 998                         /* if we have index, but left == right -> no base */
 999                         if (left == right) {
1000                                 base = noreg;
1001                         }
1002                         else if (! is_ia32_Lea(left) && (index != right)) {
1003                                 /* index != right -> we found a good Shl           */
1004                                 /* left  != LEA   -> this Shl was the left operand */
1005                                 /* -> base is right operand                        */
1006                                 base = right;
1007                         }
1008                 }
1009         }
1010
1011         /* Try to assimilate a LEA as left operand */
1012         if (is_ia32_Lea(left) && (get_ia32_am_flavour(left) != ia32_am_O)) {
1013                 /* check if we can assimilate the LEA */
1014                 int take_attr = do_new_lea(irn, base, index, left, have_am_sc, cg);
1015
1016                 if (take_attr == IA32_LEA_ATTR_NONE) {
1017                         DBG((mod, LEVEL_1, "\tleave old LEA, creating new one\n"));
1018                 }
1019                 else {
1020                         DBG((mod, LEVEL_1, "\tgot LEA as left operand ... assimilating\n"));
1021                         lea = left; /* for statistics */
1022
1023                         if (take_attr & IA32_LEA_ATTR_OFFS)
1024                                 offs = get_ia32_am_offs(left);
1025
1026                         if (take_attr & IA32_LEA_ATTR_AMSC) {
1027                                 am_sc      = get_ia32_am_sc(left);
1028                                 have_am_sc = 1;
1029                                 am_sc_sign = is_ia32_am_sc_sign(left);
1030                         }
1031
1032                         if (take_attr & IA32_LEA_ATTR_SCALE)
1033                                 scale = get_ia32_am_scale(left);
1034
1035                         if (take_attr & IA32_LEA_ATTR_BASE)
1036                                 base = get_irn_n(left, 0);
1037
1038                         if (take_attr & IA32_LEA_ATTR_INDEX)
1039                                 index = get_irn_n(left, 1);
1040
1041                         if (take_attr & IA32_LEA_ATTR_FENT)
1042                                 lea_ent = get_ia32_frame_ent(left);
1043                 }
1044         }
1045
1046         /* ok, we can create a new LEA */
1047         if (dolea) {
1048                 res = new_rd_ia32_Lea(dbg, irg, block, base, index, mode_Is);
1049
1050                 /* add the old offset of a previous LEA */
1051                 if (offs) {
1052                         add_ia32_am_offs(res, offs);
1053                 }
1054
1055                 /* add the new offset */
1056                 if (isadd) {
1057                         if (offs_cnst) {
1058                                 add_ia32_am_offs(res, offs_cnst);
1059                         }
1060                         if (offs_lea) {
1061                                 add_ia32_am_offs(res, offs_lea);
1062                         }
1063                 }
1064                 else {
1065                         /* either lea_O-cnst, -cnst or -lea_O  */
1066                         if (offs_cnst) {
1067                                 if (offs_lea) {
1068                                         add_ia32_am_offs(res, offs_lea);
1069                                 }
1070
1071                                 sub_ia32_am_offs(res, offs_cnst);
1072                         }
1073                         else {
1074                                 sub_ia32_am_offs(res, offs_lea);
1075                         }
1076                 }
1077
1078                 /* set the address mode symconst */
1079                 if (have_am_sc) {
1080                         set_ia32_am_sc(res, am_sc);
1081                         if (am_sc_sign)
1082                                 set_ia32_am_sc_sign(res);
1083                 }
1084
1085                 /* copy the frame entity (could be set in case of Add */
1086                 /* which was a FrameAddr) */
1087                 if (lea_ent)
1088                         set_ia32_frame_ent(res, lea_ent);
1089                 else
1090                         set_ia32_frame_ent(res, get_ia32_frame_ent(irn));
1091
1092                 if (get_ia32_frame_ent(res))
1093                         set_ia32_use_frame(res);
1094
1095                 /* set scale */
1096                 set_ia32_am_scale(res, scale);
1097
1098                 am_flav = ia32_am_N;
1099                 /* determine new am flavour */
1100                 if (offs || offs_cnst || offs_lea) {
1101                         am_flav |= ia32_O;
1102                 }
1103                 if (! be_is_NoReg(cg, base)) {
1104                         am_flav |= ia32_B;
1105                 }
1106                 if (! be_is_NoReg(cg, index)) {
1107                         am_flav |= ia32_I;
1108                 }
1109                 if (scale > 0) {
1110                         am_flav |= ia32_S;
1111                 }
1112                 set_ia32_am_flavour(res, am_flav);
1113
1114                 set_ia32_op_type(res, ia32_AddrModeS);
1115
1116                 SET_IA32_ORIG_NODE(res, ia32_get_old_node_name(cg, irn));
1117
1118                 DBG((mod, LEVEL_1, "\tLEA [%+F + %+F * %d + %s]\n", base, index, scale, get_ia32_am_offs(res)));
1119
1120                 /* we will exchange it, report here before the Proj is created */
1121                 if (shift && lea && lea_o)
1122                         DBG_OPT_LEA4(irn, lea_o, lea, shift, res);
1123                 else if (shift && lea)
1124                         DBG_OPT_LEA3(irn, lea, shift, res);
1125                 else if (shift && lea_o)
1126                         DBG_OPT_LEA3(irn, lea_o, shift, res);
1127                 else if (lea && lea_o)
1128                         DBG_OPT_LEA3(irn, lea_o, lea, res);
1129                 else if (shift)
1130                         DBG_OPT_LEA2(irn, shift, res);
1131                 else if (lea)
1132                         DBG_OPT_LEA2(irn, lea, res);
1133                 else if (lea_o)
1134                         DBG_OPT_LEA2(irn, lea_o, res);
1135                 else
1136                         DBG_OPT_LEA1(irn, res);
1137
1138                 /* get the result Proj of the Add/Sub */
1139                 irn = get_res_proj(irn);
1140
1141                 assert(irn && "Couldn't find result proj");
1142
1143                 /* exchange the old op with the new LEA */
1144                 exchange(irn, res);
1145         }
1146
1147         return res;
1148 }
1149
1150
1151 /**
1152  * Merges a Load/Store node with a LEA.
1153  * @param irn The Load/Store node
1154  * @param lea The LEA
1155  */
1156 static void merge_loadstore_lea(ir_node *irn, ir_node *lea) {
1157         entity *irn_ent = get_ia32_frame_ent(irn);
1158         entity *lea_ent = get_ia32_frame_ent(lea);
1159
1160         /* If the irn and the LEA both have a different frame entity set: do not merge */
1161         if (irn_ent && lea_ent && (irn_ent != lea_ent))
1162                 return;
1163         else if (! irn_ent && lea_ent) {
1164                 set_ia32_frame_ent(irn, lea_ent);
1165                 set_ia32_use_frame(irn);
1166         }
1167
1168         /* get the AM attributes from the LEA */
1169         add_ia32_am_offs(irn, get_ia32_am_offs(lea));
1170         set_ia32_am_scale(irn, get_ia32_am_scale(lea));
1171         set_ia32_am_flavour(irn, get_ia32_am_flavour(lea));
1172
1173         set_ia32_am_sc(irn, get_ia32_am_sc(lea));
1174         if (is_ia32_am_sc_sign(lea))
1175                 set_ia32_am_sc_sign(irn);
1176
1177         set_ia32_op_type(irn, is_ia32_Ld(irn) ? ia32_AddrModeS : ia32_AddrModeD);
1178
1179         /* set base and index */
1180         set_irn_n(irn, 0, get_irn_n(lea, 0));
1181         set_irn_n(irn, 1, get_irn_n(lea, 1));
1182
1183         /* clear remat flag */
1184         set_ia32_flags(irn, get_ia32_flags(irn) & ~arch_irn_flags_rematerializable);
1185
1186         if (is_ia32_Ld(irn))
1187                 DBG_OPT_LOAD_LEA(lea, irn);
1188         else
1189                 DBG_OPT_STORE_LEA(lea, irn);
1190
1191 }
1192
1193 /**
1194  * Sets new_right index of irn to right and new_left index to left.
1195  * Also exchange left and right
1196  */
1197 static void exchange_left_right(ir_node *irn, ir_node **left, ir_node **right, int new_left, int new_right) {
1198         ir_node *temp;
1199
1200         set_irn_n(irn, new_right, *right);
1201         set_irn_n(irn, new_left, *left);
1202
1203         temp   = *left;
1204         *left  = *right;
1205         *right = temp;
1206
1207         /* this is only needed for Compares, but currently ALL nodes
1208          * have this attribute :-) */
1209         set_ia32_pncode(irn, get_inversed_pnc(get_ia32_pncode(irn)));
1210 }
1211
1212 /**
1213  * Optimizes a pattern around irn to address mode if possible.
1214  */
1215 void ia32_optimize_am(ir_node *irn, void *env) {
1216         ia32_code_gen_t   *cg   = env;
1217         ir_node           *res  = irn;
1218         dbg_info          *dbg;
1219         ir_mode           *mode;
1220         ir_node           *block, *noreg_gp, *noreg_fp;
1221         ir_node           *left, *right, *temp;
1222         ir_node           *store, *load, *mem_proj;
1223         ir_node           *succ, *addr_b, *addr_i;
1224         int               check_am_src = 0;
1225         int               need_exchange_on_fail = 0;
1226         DEBUG_ONLY(firm_dbg_module_t *mod = cg->mod;)
1227
1228         if (! is_ia32_irn(irn))
1229                 return;
1230
1231         dbg      = get_irn_dbg_info(irn);
1232         mode     = get_irn_mode(irn);
1233         block    = get_nodes_block(irn);
1234         noreg_gp = ia32_new_NoReg_gp(cg);
1235         noreg_fp = ia32_new_NoReg_fp(cg);
1236
1237         DBG((mod, LEVEL_1, "checking for AM\n"));
1238
1239         /* 1st part: check for address calculations and transform the into Lea */
1240
1241         /* Following cases can occur:                                  */
1242         /* - Sub (l, imm) -> LEA [base - offset]                       */
1243         /* - Sub (l, r == LEA with ia32_am_O)   -> LEA [base - offset] */
1244         /* - Add (l, imm) -> LEA [base + offset]                       */
1245         /* - Add (l, r == LEA with ia32_am_O)  -> LEA [base + offset]  */
1246         /* - Add (l == LEA with ia32_am_O, r)  -> LEA [base + offset]  */
1247         /* - Add (l, r) -> LEA [base + index * scale]                  */
1248         /*              with scale > 1 iff l/r == shl (1,2,3)          */
1249
1250         if (is_ia32_Sub(irn) || is_ia32_Add(irn)) {
1251                 left  = get_irn_n(irn, 2);
1252                 right = get_irn_n(irn, 3);
1253
1254             /* Do not try to create a LEA if one of the operands is a Load. */
1255                 /* check is irn is a candidate for address calculation */
1256                 if (is_candidate(block, irn, 1)) {
1257                         DBG((mod, LEVEL_1, "\tfound address calculation candidate %+F ... ", irn));
1258                         res = fold_addr(cg, irn, noreg_gp);
1259
1260                         if (res == irn)
1261                                 DB((mod, LEVEL_1, "transformed into %+F\n", res));
1262                         else
1263                                 DB((mod, LEVEL_1, "not transformed\n"));
1264                 }
1265         }
1266
1267         /* 2nd part: fold following patterns:                                               */
1268         /* - Load  -> LEA into Load  } TODO: If the LEA is used by more than one Load/Store */
1269         /* - Store -> LEA into Store }       it might be better to keep the LEA             */
1270         /* - op -> Load into AMop with am_Source                                            */
1271         /*   conditions:                                                                    */
1272         /*     - op is am_Source capable AND                                                */
1273         /*     - the Load is only used by this op AND                                       */
1274         /*     - the Load is in the same block                                              */
1275         /* - Store -> op -> Load  into AMop with am_Dest                                    */
1276         /*   conditions:                                                                    */
1277         /*     - op is am_Dest capable AND                                                  */
1278         /*     - the Store uses the same address as the Load AND                            */
1279         /*     - the Load is only used by this op AND                                       */
1280         /*     - the Load and Store are in the same block AND                               */
1281         /*     - nobody else uses the result of the op                                      */
1282
1283         if ((res == irn) && (get_ia32_am_support(irn) != ia32_am_None) && !is_ia32_Lea(irn)) {
1284                 /* 1st: check for Load/Store -> LEA   */
1285                 if (is_ia32_Ld(irn) || is_ia32_St(irn) || is_ia32_Store8Bit(irn)) {
1286                         left = get_irn_n(irn, 0);
1287
1288                         if (is_ia32_Lea(left)) {
1289                                 const ir_edge_t *edge, *ne;
1290                                 ir_node *src;
1291
1292                                 /* merge all Loads/Stores connected to this LEA with the LEA */
1293                                 foreach_out_edge_safe(left, edge, ne) {
1294                                         src = get_edge_src_irn(edge);
1295
1296                                         if (src && (is_ia32_Ld(src) || is_ia32_St(src) || is_ia32_Store8Bit(src))) {
1297                                                 DBG((mod, LEVEL_1, "\nmerging %+F into %+F\n", left, irn));
1298                                                 merge_loadstore_lea(src, left);
1299                                         }
1300                                 }
1301                         }
1302                 }
1303                 /* check if the node is an address mode candidate */
1304                 else if (is_candidate(block, irn, 0)) {
1305                         DBG((mod, LEVEL_1, "\tfound address mode candidate %+F ... ", irn));
1306
1307                         left  = get_irn_n(irn, 2);
1308                         if (get_irn_arity(irn) == 4) {
1309                                 /* it's an "unary" operation */
1310                                 right = left;
1311                         }
1312                         else {
1313                                 right = get_irn_n(irn, 3);
1314                         }
1315
1316                         /* normalize commutative ops */
1317                         if (node_is_ia32_comm(irn)) {
1318                                 /* Assure that right operand is always a Load if there is one    */
1319                                 /* because non-commutative ops can only use Dest AM if the right */
1320                                 /* operand is a load, so we only need to check right operand.    */
1321                                 if (pred_is_specific_nodeblock(block, left, is_ia32_Ld))
1322                                 {
1323                                         exchange_left_right(irn, &left, &right, 3, 2);
1324                                         need_exchange_on_fail = 1;
1325                                 }
1326                         }
1327
1328                         /* check for Store -> op -> Load */
1329
1330                         /* Store -> op -> Load optimization is only possible if supported by op */
1331                         /* and if right operand is a Load                                       */
1332                         if ((get_ia32_am_support(irn) & ia32_am_Dest) &&
1333                                  pred_is_specific_nodeblock(block, right, is_ia32_Ld))
1334                         {
1335
1336                                 /* An address mode capable op always has a result Proj.                  */
1337                                 /* If this Proj is used by more than one other node, we don't need to    */
1338                                 /* check further, otherwise we check for Store and remember the address, */
1339                                 /* the Store points to. */
1340
1341                                 succ = get_res_proj(irn);
1342                                 assert(succ && "Couldn't find result proj");
1343
1344                                 addr_b = NULL;
1345                                 addr_i = NULL;
1346                                 store  = NULL;
1347
1348                                 /* now check for users and Store */
1349                                 if (ia32_get_irn_n_edges(succ) == 1) {
1350                                         succ = get_edge_src_irn(get_irn_out_edge_first(succ));
1351
1352                                         if (is_ia32_xStore(succ) || is_ia32_Store(succ)) {
1353                                                 store  = succ;
1354                                                 addr_b = get_irn_n(store, 0);
1355                                                 addr_i = get_irn_n(store, 1);
1356                                         }
1357                                 }
1358
1359                                 if (store) {
1360                                         /* we found a Store as single user: Now check for Load */
1361
1362                                         /* Extra check for commutative ops with two Loads */
1363                                         /* -> put the interesting Load right              */
1364                                         if (node_is_ia32_comm(irn) &&
1365                                                 pred_is_specific_nodeblock(block, left, is_ia32_Ld))
1366                                         {
1367                                                 if ((addr_b == get_irn_n(get_Proj_pred(left), 0)) &&
1368                                                         (addr_i == get_irn_n(get_Proj_pred(left), 1)))
1369                                                 {
1370                                                         /* We exchange left and right, so it's easier to kill     */
1371                                                         /* the correct Load later and to handle unary operations. */
1372                                                         set_irn_n(irn, 2, right);
1373                                                         set_irn_n(irn, 3, left);
1374
1375                                                         temp  = left;
1376                                                         left  = right;
1377                                                         right = temp;
1378
1379                                                         /* this is only needed for Compares, but currently ALL nodes
1380                                                          * have this attribute :-) */
1381                                                         set_ia32_pncode(irn, get_inversed_pnc(get_ia32_pncode(irn)));
1382                                                 }
1383                                         }
1384
1385                                         /* skip the Proj for easier access */
1386                                         load = get_Proj_pred(right);
1387
1388                                         /* Compare Load and Store address */
1389                                         if (load_store_addr_is_equal(load, store, addr_b, addr_i)) {
1390                                                 /* Right Load is from same address, so we can */
1391                                                 /* disconnect the Load and Store here        */
1392
1393                                                 /* set new base, index and attributes */
1394                                                 set_irn_n(irn, 0, addr_b);
1395                                                 set_irn_n(irn, 1, addr_i);
1396                                                 add_ia32_am_offs(irn, get_ia32_am_offs(load));
1397                                                 set_ia32_am_scale(irn, get_ia32_am_scale(load));
1398                                                 set_ia32_am_flavour(irn, get_ia32_am_flavour(load));
1399                                                 set_ia32_op_type(irn, ia32_AddrModeD);
1400                                                 set_ia32_frame_ent(irn, get_ia32_frame_ent(load));
1401                                                 set_ia32_ls_mode(irn, get_ia32_ls_mode(load));
1402
1403                                                 set_ia32_am_sc(irn, get_ia32_am_sc(load));
1404                                                 if (is_ia32_am_sc_sign(load))
1405                                                         set_ia32_am_sc_sign(irn);
1406
1407                                                 if (is_ia32_use_frame(load))
1408                                                         set_ia32_use_frame(irn);
1409
1410                                                 /* connect to Load memory and disconnect Load */
1411                                                 if (get_irn_arity(irn) == 5) {
1412                                                         /* binary AMop */
1413                                                         set_irn_n(irn, 4, get_irn_n(load, 2));
1414                                                         set_irn_n(irn, 3, noreg_gp);
1415                                                 }
1416                                                 else {
1417                                                         /* unary AMop */
1418                                                         set_irn_n(irn, 3, get_irn_n(load, 2));
1419                                                         set_irn_n(irn, 2, noreg_gp);
1420                                                 }
1421
1422                                                 /* connect the memory Proj of the Store to the op */
1423                                                 mem_proj = get_mem_proj(store);
1424                                                 set_Proj_pred(mem_proj, irn);
1425                                                 set_Proj_proj(mem_proj, 1);
1426
1427                                                 /* clear remat flag */
1428                                                 set_ia32_flags(irn, get_ia32_flags(irn) & ~arch_irn_flags_rematerializable);
1429
1430                                                 DBG_OPT_AM_D(load, store, irn);
1431
1432                                                 DB((mod, LEVEL_1, "merged with %+F and %+F into dest AM\n", load, store));
1433                                         }
1434                                 } /* if (store) */
1435                                 else if (get_ia32_am_support(irn) & ia32_am_Source) {
1436                                         /* There was no store, check if we still can optimize for source address mode */
1437                                         check_am_src = 1;
1438                                 }
1439                         } /* if (support AM Dest) */
1440                         else if (get_ia32_am_support(irn) & ia32_am_Source) {
1441                                 /* op doesn't support am AM Dest -> check for AM Source */
1442                                 check_am_src = 1;
1443                         }
1444
1445                         /* was exchanged but optimize failed: exchange back */
1446                         if (check_am_src && need_exchange_on_fail)
1447                                 exchange_left_right(irn, &left, &right, 3, 2);
1448
1449                         need_exchange_on_fail = 0;
1450
1451                         /* normalize commutative ops */
1452                         if (check_am_src && node_is_ia32_comm(irn)) {
1453                                 /* Assure that left operand is always a Load if there is one */
1454                                 /* because non-commutative ops can only use Source AM if the */
1455                                 /* left operand is a Load, so we only need to check the left */
1456                                 /* operand afterwards.                                       */
1457                                 if (pred_is_specific_nodeblock(block, right, is_ia32_Ld))       {
1458                                         exchange_left_right(irn, &left, &right, 3, 2);
1459                                         need_exchange_on_fail = 1;
1460                                 }
1461                         }
1462
1463                         /* optimize op -> Load iff Load is only used by this op   */
1464                         /* and left operand is a Load which only used by this irn */
1465                         if (check_am_src                                        &&
1466                                 pred_is_specific_nodeblock(block, left, is_ia32_Ld) &&
1467                                 (ia32_get_irn_n_edges(left) == 1))
1468                         {
1469                                 left = get_Proj_pred(left);
1470
1471                                 addr_b = get_irn_n(left, 0);
1472                                 addr_i = get_irn_n(left, 1);
1473
1474                                 /* set new base, index and attributes */
1475                                 set_irn_n(irn, 0, addr_b);
1476                                 set_irn_n(irn, 1, addr_i);
1477                                 add_ia32_am_offs(irn, get_ia32_am_offs(left));
1478                                 set_ia32_am_scale(irn, get_ia32_am_scale(left));
1479                                 set_ia32_am_flavour(irn, get_ia32_am_flavour(left));
1480                                 set_ia32_op_type(irn, ia32_AddrModeS);
1481                                 set_ia32_frame_ent(irn, get_ia32_frame_ent(left));
1482                                 set_ia32_ls_mode(irn, get_ia32_ls_mode(left));
1483
1484                                 set_ia32_am_sc(irn, get_ia32_am_sc(left));
1485                                 if (is_ia32_am_sc_sign(left))
1486                                         set_ia32_am_sc_sign(irn);
1487
1488                                 /* clear remat flag */
1489                                 set_ia32_flags(irn, get_ia32_flags(irn) & ~arch_irn_flags_rematerializable);
1490
1491                                 if (is_ia32_use_frame(left))
1492                                         set_ia32_use_frame(irn);
1493
1494                                 /* connect to Load memory */
1495                                 if (get_irn_arity(irn) == 5) {
1496                                         /* binary AMop */
1497                                         set_irn_n(irn, 4, get_irn_n(left, 2));
1498
1499                                         /* this is only needed for Compares, but currently ALL nodes
1500                                          * have this attribute :-) */
1501                                         set_ia32_pncode(irn, get_inversed_pnc(get_ia32_pncode(irn)));
1502
1503                                         /* disconnect from Load */
1504                                         /* (make second op -> first, set second in to noreg) */
1505                                         set_irn_n(irn, 2, get_irn_n(irn, 3));
1506                                         set_irn_n(irn, 3, noreg_gp);
1507                                 }
1508                                 else {
1509                                         /* unary AMop */
1510                                         set_irn_n(irn, 3, get_irn_n(left, 2));
1511
1512                                         /* disconnect from Load */
1513                                         set_irn_n(irn, 2, noreg_gp);
1514                                 }
1515
1516                                 DBG_OPT_AM_S(left, irn);
1517
1518                                 /* If Load has a memory Proj, connect it to the op */
1519                                 mem_proj = get_mem_proj(left);
1520                                 if (mem_proj) {
1521                                         set_Proj_pred(mem_proj, irn);
1522                                         set_Proj_proj(mem_proj, 1);
1523                                 }
1524
1525                                 DB((mod, LEVEL_1, "merged with %+F into source AM\n", left));
1526                         }
1527                         else {
1528                                 /* was exchanged but optimize failed: exchange back */
1529                                 if (need_exchange_on_fail)
1530                                         exchange_left_right(irn, &left, &right, 3, 2);
1531                         }
1532                 }
1533         }
1534 }