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

   1 /*
   2  * Copyright (C) 1995-2008 University of Karlsruhe.  All right reserved.
   3  *
   4  * This file is part of libFirm.
   5  *
   6  * This file may be distributed and/or modified under the terms of the
   7  * GNU General Public License version 2 as published by the Free Software
   8  * Foundation and appearing in the file LICENSE.GPL included in the
   9  * packaging of this file.
  10  *
  11  * Licensees holding valid libFirm Professional Edition licenses may use
  12  * this file in accordance with the libFirm Commercial License.
  13  * Agreement provided with the Software.
  14  *
  15  * This file is provided AS IS with NO WARRANTY OF ANY KIND, INCLUDING THE
  16  * WARRANTY OF DESIGN, MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
  17  * PURPOSE.
  18  */
  19
  20 /**
  21  * @file
  22  * @brief       Implements several optimizations for IA32.
  23  * @author      Matthias Braun, Christian Wuerdig
  24  * @version     $Id$
  25  */
  26 #include "config.h"
  27
  28 #include "irnode.h"
  29 #include "irprog_t.h"
  30 #include "ircons.h"
  31 #include "irtools.h"
  32 #include "firm_types.h"
  33 #include "iredges.h"
  34 #include "tv.h"
  35 #include "irgmod.h"
  36 #include "irgwalk.h"
  37 #include "heights.h"
  38 #include "irbitset.h"
  39 #include "irprintf.h"
  40 #include "irdump.h"
  41 #include "error.h"
  42
  43 #include "../be_t.h"
  44 #include "../beabi.h"
  45 #include "../benode.h"
  46 #include "../besched.h"
  47 #include "../bepeephole.h"
  48
  49 #include "ia32_new_nodes.h"
  50 #include "ia32_optimize.h"
  51 #include "bearch_ia32_t.h"
  52 #include "gen_ia32_regalloc_if.h"
  53 #include "ia32_common_transform.h"
  54 #include "ia32_transform.h"
  55 #include "ia32_dbg_stat.h"
  56 #include "ia32_architecture.h"
  57
  58 DEBUG_ONLY(static firm_dbg_module_t *dbg = NULL;)
  59
  60 static void copy_mark(const ir_node *old, ir_node *newn)
  61 {
  62         if (is_ia32_is_reload(old))
  63                 set_ia32_is_reload(newn);
  64         if (is_ia32_is_spill(old))
  65                 set_ia32_is_spill(newn);
  66         if (is_ia32_is_remat(old))
  67                 set_ia32_is_remat(newn);
  68 }
  69
  70 typedef enum produces_flag_t {
  71         produces_no_flag,
  72         produces_flag_zero,
  73         produces_flag_carry
  74 } produces_flag_t;
  75
  76 /**
  77  * Return which usable flag the given node produces
  78  *
  79  * @param node  the node to check
  80  * @param pn    the projection number of the used result
  81  */
  82 static produces_flag_t produces_test_flag(ir_node *node, int pn)
  83 {
  84         ir_node                     *count;
  85         const ia32_immediate_attr_t *imm_attr;
  86
  87         if (!is_ia32_irn(node))
  88                 return produces_no_flag;
  89
  90         switch (get_ia32_irn_opcode(node)) {
  91                 case iro_ia32_Add:
  92                 case iro_ia32_Adc:
  93                 case iro_ia32_And:
  94                 case iro_ia32_Or:
  95                 case iro_ia32_Xor:
  96                 case iro_ia32_Sub:
  97                 case iro_ia32_Sbb:
  98                 case iro_ia32_Neg:
  99                 case iro_ia32_Inc:
 100                 case iro_ia32_Dec:
 101                         break;
 102
 103                 case iro_ia32_ShlD:
 104                 case iro_ia32_ShrD:
 105                         assert((int)n_ia32_ShlD_count == (int)n_ia32_ShrD_count);
 106                         count = get_irn_n(node, n_ia32_ShlD_count);
 107                         goto check_shift_amount;
 108
 109                 case iro_ia32_Shl:
 110                 case iro_ia32_Shr:
 111                 case iro_ia32_Sar:
 112                         assert((int)n_ia32_Shl_count == (int)n_ia32_Shr_count
 113                                         && (int)n_ia32_Shl_count == (int)n_ia32_Sar_count);
 114                         count = get_irn_n(node, n_ia32_Shl_count);
 115 check_shift_amount:
 116                         /* when shift count is zero the flags are not affected, so we can only
 117                          * do this for constants != 0 */
 118                         if (!is_ia32_Immediate(count))
 119                                 return produces_no_flag;
 120
 121                         imm_attr = get_ia32_immediate_attr_const(count);
 122                         if (imm_attr->symconst != NULL)
 123                                 return produces_no_flag;
 124                         if ((imm_attr->offset & 0x1f) == 0)
 125                                 return produces_no_flag;
 126                         break;
 127
 128                 case iro_ia32_Mul:
 129                         return pn == pn_ia32_Mul_res_high ?
 130                                 produces_flag_carry : produces_no_flag;
 131
 132                 default:
 133                         return produces_no_flag;
 134         }
 135
 136         return pn == pn_ia32_res ?
 137                 produces_flag_zero : produces_no_flag;
 138 }
 139
 140 /**
 141  * Replace Cmp(x, 0) by a Test(x, x)
 142  */
 143 static void peephole_ia32_Cmp(ir_node *const node)
 144 {
 145         ir_node                     *right;
 146         ir_graph                    *irg;
 147         ia32_immediate_attr_t const *imm;
 148         dbg_info                    *dbgi;
 149         ir_node                     *block;
 150         ir_node                     *noreg;
 151         ir_node                     *nomem;
 152         ir_node                     *op;
 153         ia32_attr_t           const *attr;
 154         int                          ins_permuted;
 155         ir_node                     *test;
 156         arch_register_t       const *reg;
 157         ir_edge_t             const *edge;
 158         ir_edge_t             const *tmp;
 159
 160         if (get_ia32_op_type(node) != ia32_Normal)
 161                 return;
 162
 163         right = get_irn_n(node, n_ia32_Cmp_right);
 164         if (!is_ia32_Immediate(right))
 165                 return;
 166
 167         imm = get_ia32_immediate_attr_const(right);
 168         if (imm->symconst != NULL || imm->offset != 0)
 169                 return;
 170
 171         dbgi         = get_irn_dbg_info(node);
 172         irg          = get_irn_irg(node);
 173         block        = get_nodes_block(node);
 174         noreg        = ia32_new_NoReg_gp(irg);
 175         nomem        = get_irg_no_mem(current_ir_graph);
 176         op           = get_irn_n(node, n_ia32_Cmp_left);
 177         attr         = get_ia32_attr(node);
 178         ins_permuted = attr->data.ins_permuted;
 179
 180         if (is_ia32_Cmp(node)) {
 181                 test = new_bd_ia32_Test(dbgi, block, noreg, noreg, nomem,
 182                                         op, op, ins_permuted);
 183         } else {
 184                 test = new_bd_ia32_Test8Bit(dbgi, block, noreg, noreg, nomem,
 185                                             op, op, ins_permuted);
 186         }
 187         set_ia32_ls_mode(test, get_ia32_ls_mode(node));
 188
 189         reg = arch_irn_get_register(node, pn_ia32_Cmp_eflags);
 190         arch_irn_set_register(test, pn_ia32_Test_eflags, reg);
 191
 192         foreach_out_edge_safe(node, edge, tmp) {
 193                 ir_node *const user = get_edge_src_irn(edge);
 194
 195                 if (is_Proj(user))
 196                         exchange(user, test);
 197         }
 198
 199         sched_add_before(node, test);
 200         copy_mark(node, test);
 201         be_peephole_exchange(node, test);
 202 }
 203
 204 /**
 205  * Peephole optimization for Test instructions.
 206  * - Remove the Test, if an appropriate flag was produced which is still live
 207  * - Change a Test(x, c) to 8Bit, if 0 <= c < 256 (3 byte shorter opcode)
 208  */
 209 static void peephole_ia32_Test(ir_node *node)
 210 {
 211         ir_node *left  = get_irn_n(node, n_ia32_Test_left);
 212         ir_node *right = get_irn_n(node, n_ia32_Test_right);
 213
 214         assert((int)n_ia32_Test_left == (int)n_ia32_Test8Bit_left
 215                         && (int)n_ia32_Test_right == (int)n_ia32_Test8Bit_right);
 216
 217         if (left == right) { /* we need a test for 0 */
 218                 ir_node         *block = get_nodes_block(node);
 219                 int              pn    = pn_ia32_res;
 220                 ir_node         *flags_proj;
 221                 ir_mode         *flags_mode;
 222                 ir_node         *schedpoint;
 223                 ir_node         *op = left;
 224                 const ir_edge_t *edge;
 225
 226                 if (get_nodes_block(left) != block)
 227                         return;
 228
 229                 if (is_Proj(op)) {
 230                         pn = get_Proj_proj(op);
 231                         op = get_Proj_pred(op);
 232                 }
 233
 234                 /* walk schedule up and abort when we find left or some other node
 235                  * destroys the flags */
 236                 schedpoint = node;
 237                 for (;;) {
 238                         schedpoint = sched_prev(schedpoint);
 239                         if (schedpoint == op)
 240                                 break;
 241                         if (arch_irn_is(schedpoint, modify_flags))
 242                                 return;
 243                         if (schedpoint == block)
 244                                 panic("couldn't find left");
 245                 }
 246
 247                 /* make sure only Lg/Eq tests are used */
 248                 foreach_out_edge(node, edge) {
 249                         ir_node              *user = get_edge_src_irn(edge);
 250                         ia32_condition_code_t cc  = get_ia32_condcode(user);
 251
 252                         if (cc != ia32_cc_equal && cc != ia32_cc_not_equal) {
 253                                 return;
 254                         }
 255                 }
 256
 257                 switch (produces_test_flag(op, pn)) {
 258                         case produces_flag_zero:
 259                                 break;
 260
 261                         case produces_flag_carry:
 262                                 foreach_out_edge(node, edge) {
 263                                         ir_node              *user = get_edge_src_irn(edge);
 264                                         ia32_condition_code_t cc   = get_ia32_condcode(user);
 265
 266                                         switch (cc) {
 267                                         case ia32_cc_equal:     cc = ia32_cc_above_equal; break; /* CF = 0 */
 268                                         case ia32_cc_not_equal: cc = ia32_cc_below;       break; /* CF = 1 */
 269                                         default: panic("unexpected pn");
 270                                         }
 271                                         set_ia32_condcode(user, cc);
 272                                 }
 273                                 break;
 274
 275                         default:
 276                                 return;
 277                 }
 278
 279                 if (get_irn_mode(op) != mode_T) {
 280                         set_irn_mode(op, mode_T);
 281
 282                         /* If there are other users, reroute them to result proj */
 283                         if (get_irn_n_edges(op) != 2) {
 284                                 ir_node *res = new_r_Proj(op, mode_Iu, pn_ia32_res);
 285
 286                                 edges_reroute(op, res);
 287                                 /* Reattach the result proj to left */
 288                                 set_Proj_pred(res, op);
 289                         }
 290                 } else {
 291                         if (get_irn_n_edges(left) == 2)
 292                                 kill_node(left);
 293                 }
 294
 295                 flags_mode = ia32_reg_classes[CLASS_ia32_flags].mode;
 296                 flags_proj = new_r_Proj(op, flags_mode, pn_ia32_flags);
 297                 arch_set_irn_register(flags_proj, &ia32_registers[REG_EFLAGS]);
 298
 299                 assert(get_irn_mode(node) != mode_T);
 300
 301                 be_peephole_exchange(node, flags_proj);
 302         } else if (is_ia32_Immediate(right)) {
 303                 ia32_immediate_attr_t const *const imm = get_ia32_immediate_attr_const(right);
 304                 unsigned                           offset;
 305
 306                 /* A test with a symconst is rather strange, but better safe than sorry */
 307                 if (imm->symconst != NULL)
 308                         return;
 309
 310                 offset = imm->offset;
 311                 if (get_ia32_op_type(node) == ia32_AddrModeS) {
 312                         ia32_attr_t *const attr = get_ia32_attr(node);
 313
 314                         if ((offset & 0xFFFFFF00) == 0) {
 315                                 /* attr->am_offs += 0; */
 316                         } else if ((offset & 0xFFFF00FF) == 0) {
 317                                 ir_node *imm = ia32_create_Immediate(NULL, 0, offset >>  8);
 318                                 set_irn_n(node, n_ia32_Test_right, imm);
 319                                 attr->am_offs += 1;
 320                         } else if ((offset & 0xFF00FFFF) == 0) {
 321                                 ir_node *imm = ia32_create_Immediate(NULL, 0, offset >> 16);
 322                                 set_irn_n(node, n_ia32_Test_right, imm);
 323                                 attr->am_offs += 2;
 324                         } else if ((offset & 0x00FFFFFF) == 0) {
 325                                 ir_node *imm = ia32_create_Immediate(NULL, 0, offset >> 24);
 326                                 set_irn_n(node, n_ia32_Test_right, imm);
 327                                 attr->am_offs += 3;
 328                         } else {
 329                                 return;
 330                         }
 331                 } else if (offset < 256) {
 332                         arch_register_t const* const reg = arch_get_irn_register(left);
 333
 334                         if (reg != &ia32_registers[REG_EAX] &&
 335                                         reg != &ia32_registers[REG_EBX] &&
 336                                         reg != &ia32_registers[REG_ECX] &&
 337                                         reg != &ia32_registers[REG_EDX]) {
 338                                 return;
 339                         }
 340                 } else {
 341                         return;
 342                 }
 343
 344                 /* Technically we should build a Test8Bit because of the register
 345                  * constraints, but nobody changes registers at this point anymore. */
 346                 set_ia32_ls_mode(node, mode_Bu);
 347         }
 348 }
 349
 350 /**
 351  * AMD Athlon works faster when RET is not destination of
 352  * conditional jump or directly preceded by other jump instruction.
 353  * Can be avoided by placing a Rep prefix before the return.
 354  */
 355 static void peephole_ia32_Return(ir_node *node)
 356 {
 357         ir_node *irn;
 358
 359         if (!ia32_cg_config.use_pad_return)
 360                 return;
 361
 362         /* check if this return is the first on the block */
 363         sched_foreach_reverse_from(node, irn) {
 364                 switch (get_irn_opcode(irn)) {
 365                 case beo_Return:
 366                         /* the return node itself, ignore */
 367                         continue;
 368                 case iro_Start:
 369                 case beo_Start:
 370                         /* ignore no code generated */
 371                         continue;
 372                 case beo_IncSP:
 373                         /* arg, IncSP 0 nodes might occur, ignore these */
 374                         if (be_get_IncSP_offset(irn) == 0)
 375                                 continue;
 376                         return;
 377                 case iro_Phi:
 378                         continue;
 379                 default:
 380                         return;
 381                 }
 382         }
 383
 384         /* ensure, that the 3 byte return is generated */
 385         be_Return_set_emit_pop(node, 1);
 386 }
 387
 388 /* only optimize up to 48 stores behind IncSPs */
 389 #define MAXPUSH_OPTIMIZE    48
 390
 391 /**
 392  * Tries to create Push's from IncSP, Store combinations.
 393  * The Stores are replaced by Push's, the IncSP is modified
 394  * (possibly into IncSP 0, but not removed).
 395  */
 396 static void peephole_IncSP_Store_to_push(ir_node *irn)
 397 {
 398         int              i;
 399         int              maxslot;
 400         int              inc_ofs;
 401         ir_node         *node;
 402         ir_node         *stores[MAXPUSH_OPTIMIZE];
 403         ir_node         *block;
 404         ir_graph        *irg;
 405         ir_node         *curr_sp;
 406         ir_mode         *spmode;
 407         ir_node         *first_push = NULL;
 408         ir_edge_t const *edge;
 409         ir_edge_t const *next;
 410
 411         memset(stores, 0, sizeof(stores));
 412
 413         assert(be_is_IncSP(irn));
 414
 415         inc_ofs = be_get_IncSP_offset(irn);
 416         if (inc_ofs < 4)
 417                 return;
 418
 419         /*
 420          * We first walk the schedule after the IncSP node as long as we find
 421          * suitable Stores that could be transformed to a Push.
 422          * We save them into the stores array which is sorted by the frame offset/4
 423          * attached to the node
 424          */
 425         maxslot = -1;
 426         for (node = sched_next(irn); !sched_is_end(node); node = sched_next(node)) {
 427                 ir_node *mem;
 428                 int offset;
 429                 int storeslot;
 430
 431                 /* it has to be a Store */
 432                 if (!is_ia32_Store(node))
 433                         break;
 434
 435                 /* it has to use our sp value */
 436                 if (get_irn_n(node, n_ia32_base) != irn)
 437                         continue;
 438                 /* Store has to be attached to NoMem */
 439                 mem = get_irn_n(node, n_ia32_mem);
 440                 if (!is_NoMem(mem))
 441                         continue;
 442
 443                 /* unfortunately we can't support the full AMs possible for push at the
 444                  * moment. TODO: fix this */
 445                 if (!is_ia32_NoReg_GP(get_irn_n(node, n_ia32_index)))
 446                         break;
 447
 448                 offset = get_ia32_am_offs_int(node);
 449                 /* we should NEVER access uninitialized stack BELOW the current SP */
 450                 assert(offset >= 0);
 451
 452                 /* storing at half-slots is bad */
 453                 if ((offset & 3) != 0)
 454                         break;
 455
 456                 if (inc_ofs - 4 < offset || offset >= MAXPUSH_OPTIMIZE * 4)
 457                         continue;
 458                 storeslot = offset >> 2;
 459
 460                 /* storing into the same slot twice is bad (and shouldn't happen...) */
 461                 if (stores[storeslot] != NULL)
 462                         break;
 463
 464                 stores[storeslot] = node;
 465                 if (storeslot > maxslot)
 466                         maxslot = storeslot;
 467         }
 468
 469         curr_sp = irn;
 470
 471         for (i = -1; i < maxslot; ++i) {
 472                 if (stores[i + 1] == NULL)
 473                         break;
 474         }
 475
 476         /* walk through the Stores and create Pushs for them */
 477         block  = get_nodes_block(irn);
 478         spmode = get_irn_mode(irn);
 479         irg    = get_irn_irg(irn);
 480         for (; i >= 0; --i) {
 481                 const arch_register_t *spreg;
 482                 ir_node *push;
 483                 ir_node *val, *mem, *mem_proj;
 484                 ir_node *store = stores[i];
 485                 ir_node *noreg = ia32_new_NoReg_gp(irg);
 486
 487                 val = get_irn_n(store, n_ia32_unary_op);
 488                 mem = get_irn_n(store, n_ia32_mem);
 489                 spreg = arch_get_irn_register(curr_sp);
 490
 491                 push = new_bd_ia32_Push(get_irn_dbg_info(store), block, noreg, noreg, mem, val, curr_sp);
 492                 copy_mark(store, push);
 493
 494                 if (first_push == NULL)
 495                         first_push = push;
 496
 497                 sched_add_after(skip_Proj(curr_sp), push);
 498
 499                 /* create stackpointer Proj */
 500                 curr_sp = new_r_Proj(push, spmode, pn_ia32_Push_stack);
 501                 arch_set_irn_register(curr_sp, spreg);
 502
 503                 /* create memory Proj */
 504                 mem_proj = new_r_Proj(push, mode_M, pn_ia32_Push_M);
 505
 506                 /* use the memproj now */
 507                 be_peephole_exchange(store, mem_proj);
 508
 509                 inc_ofs -= 4;
 510         }
 511
 512         foreach_out_edge_safe(irn, edge, next) {
 513                 ir_node *const src = get_edge_src_irn(edge);
 514                 int      const pos = get_edge_src_pos(edge);
 515
 516                 if (src == first_push)
 517                         continue;
 518
 519                 set_irn_n(src, pos, curr_sp);
 520         }
 521
 522         be_set_IncSP_offset(irn, inc_ofs);
 523 }
 524
 525 #if 0
 526 /**
 527  * Creates a Push instruction before the given schedule point.
 528  *
 529  * @param dbgi        debug info
 530  * @param block       the block
 531  * @param stack       the previous stack value
 532  * @param schedpoint  the new node is added before this node
 533  * @param reg         the register to pop
 534  *
 535  * @return the new stack value
 536  */
 537 static ir_node *create_push(dbg_info *dbgi, ir_node *block,
 538                             ir_node *stack, ir_node *schedpoint)
 539 {
 540         const arch_register_t *esp = &ia32_registers[REG_ESP];
 541
 542         ir_node *val   = ia32_new_NoReg_gp(cg);
 543         ir_node *noreg = ia32_new_NoReg_gp(cg);
 544         ir_graph *irg  = get_irn_irg(block);
 545         ir_node *nomem = get_irg_no_mem(irg);
 546         ir_node *push  = new_bd_ia32_Push(dbgi, block, noreg, noreg, nomem, val, stack);
 547         sched_add_before(schedpoint, push);
 548
 549         stack = new_r_Proj(push, mode_Iu, pn_ia32_Push_stack);
 550         arch_set_irn_register(stack, esp);
 551
 552         return stack;
 553 }
 554
 555 static void peephole_store_incsp(ir_node *store)
 556 {
 557         dbg_info *dbgi;
 558         ir_node  *node;
 559         ir_node  *block;
 560         ir_node  *noreg;
 561         ir_node  *mem;
 562         ir_node  *push;
 563         ir_node  *val;
 564         ir_node  *base;
 565         ir_node  *index;
 566         ir_node  *am_base = get_irn_n(store, n_ia32_Store_base);
 567         if (!be_is_IncSP(am_base)
 568                         || get_nodes_block(am_base) != get_nodes_block(store))
 569                 return;
 570         mem = get_irn_n(store, n_ia32_Store_mem);
 571         if (!is_ia32_NoReg_GP(get_irn_n(store, n_ia32_Store_index))
 572                         || !is_NoMem(mem))
 573                 return;
 574
 575         int incsp_offset = be_get_IncSP_offset(am_base);
 576         if (incsp_offset <= 0)
 577                 return;
 578
 579         /* we have to be at offset 0 */
 580         int my_offset = get_ia32_am_offs_int(store);
 581         if (my_offset != 0) {
 582                 /* TODO here: find out whether there is a store with offset 0 before
 583                  * us and whether we can move it down to our place */
 584                 return;
 585         }
 586         ir_mode *ls_mode = get_ia32_ls_mode(store);
 587         int my_store_size = get_mode_size_bytes(ls_mode);
 588
 589         if (my_offset + my_store_size > incsp_offset)
 590                 return;
 591
 592         /* correctness checking:
 593                 - noone else must write to that stackslot
 594                     (because after translation incsp won't allocate it anymore)
 595         */
 596         sched_foreach_reverse_from(store, node) {
 597                 int i, arity;
 598
 599                 if (node == am_base)
 600                         break;
 601
 602                 /* make sure noone else can use the space on the stack */
 603                 arity = get_irn_arity(node);
 604                 for (i = 0; i < arity; ++i) {
 605                         ir_node *pred = get_irn_n(node, i);
 606                         if (pred != am_base)
 607                                 continue;
 608
 609                         if (i == n_ia32_base &&
 610                                         (get_ia32_op_type(node) == ia32_AddrModeS
 611                                          || get_ia32_op_type(node) == ia32_AddrModeD)) {
 612                                 int      node_offset  = get_ia32_am_offs_int(node);
 613                                 ir_mode *node_ls_mode = get_ia32_ls_mode(node);
 614                                 int      node_size    = get_mode_size_bytes(node_ls_mode);
 615                                 /* overlapping with our position? abort */
 616                                 if (node_offset < my_offset + my_store_size
 617                                                 && node_offset + node_size >= my_offset)
 618                                         return;
 619                                 /* otherwise it's fine */
 620                                 continue;
 621                         }
 622
 623                         /* strange use of esp: abort */
 624                         return;
 625                 }
 626         }
 627
 628         /* all ok, change to push */
 629         dbgi  = get_irn_dbg_info(store);
 630         block = get_nodes_block(store);
 631         noreg = ia32_new_NoReg_gp(cg);
 632         val   = get_irn_n(store, n_ia32_Store_val);
 633
 634         push  = new_bd_ia32_Push(dbgi, block, noreg, noreg, mem,
 635
 636         create_push(dbgi, current_ir_graph, block, am_base, store);
 637 }
 638 #endif
 639
 640 /**
 641  * Return true if a mode can be stored in the GP register set
 642  */
 643 static inline int mode_needs_gp_reg(ir_mode *mode)
 644 {
 645         if (mode == ia32_mode_fpcw)
 646                 return 0;
 647         if (get_mode_size_bits(mode) > 32)
 648                 return 0;
 649         return mode_is_int(mode) || mode_is_reference(mode) || mode == mode_b;
 650 }
 651
 652 /**
 653  * Tries to create Pops from Load, IncSP combinations.
 654  * The Loads are replaced by Pops, the IncSP is modified
 655  * (possibly into IncSP 0, but not removed).
 656  */
 657 static void peephole_Load_IncSP_to_pop(ir_node *irn)
 658 {
 659         const arch_register_t *esp = &ia32_registers[REG_ESP];
 660         int      i, maxslot, inc_ofs, ofs;
 661         ir_node  *node, *pred_sp, *block;
 662         ir_node  *loads[MAXPUSH_OPTIMIZE];
 663         unsigned regmask = 0;
 664         unsigned copymask = ~0;
 665
 666         memset(loads, 0, sizeof(loads));
 667         assert(be_is_IncSP(irn));
 668
 669         inc_ofs = -be_get_IncSP_offset(irn);
 670         if (inc_ofs < 4)
 671                 return;
 672
 673         /*
 674          * We first walk the schedule before the IncSP node as long as we find
 675          * suitable Loads that could be transformed to a Pop.
 676          * We save them into the stores array which is sorted by the frame offset/4
 677          * attached to the node
 678          */
 679         maxslot = -1;
 680         pred_sp = be_get_IncSP_pred(irn);
 681         for (node = sched_prev(irn); !sched_is_end(node); node = sched_prev(node)) {
 682                 int offset;
 683                 int loadslot;
 684                 const arch_register_t *sreg, *dreg;
 685
 686                 /* it has to be a Load */
 687                 if (!is_ia32_Load(node)) {
 688                         if (be_is_Copy(node)) {
 689                                 if (!mode_needs_gp_reg(get_irn_mode(node))) {
 690                                         /* not a GP copy, ignore */
 691                                         continue;
 692                                 }
 693                                 dreg = arch_get_irn_register(node);
 694                                 sreg = arch_get_irn_register(be_get_Copy_op(node));
 695                                 if (regmask & copymask & (1 << sreg->index)) {
 696                                         break;
 697                                 }
 698                                 if (regmask & copymask & (1 << dreg->index)) {
 699                                         break;
 700                                 }
 701                                 /* we CAN skip Copies if neither the destination nor the source
 702                                  * is not in our regmask, ie none of our future Pop will overwrite it */
 703                                 regmask |= (1 << dreg->index) | (1 << sreg->index);
 704                                 copymask &= ~((1 << dreg->index) | (1 << sreg->index));
 705                                 continue;
 706                         }
 707                         break;
 708                 }
 709
 710                 /* we can handle only GP loads */
 711                 if (!mode_needs_gp_reg(get_ia32_ls_mode(node)))
 712                         continue;
 713
 714                 /* it has to use our predecessor sp value */
 715                 if (get_irn_n(node, n_ia32_base) != pred_sp) {
 716                         /* it would be ok if this load does not use a Pop result,
 717                          * but we do not check this */
 718                         break;
 719                 }
 720
 721                 /* should have NO index */
 722                 if (!is_ia32_NoReg_GP(get_irn_n(node, n_ia32_index)))
 723                         break;
 724
 725                 offset = get_ia32_am_offs_int(node);
 726                 /* we should NEVER access uninitialized stack BELOW the current SP */
 727                 assert(offset >= 0);
 728
 729                 /* storing at half-slots is bad */
 730                 if ((offset & 3) != 0)
 731                         break;
 732
 733                 if (offset < 0 || offset >= MAXPUSH_OPTIMIZE * 4)
 734                         continue;
 735                 /* ignore those outside the possible windows */
 736                 if (offset > inc_ofs - 4)
 737                         continue;
 738                 loadslot = offset >> 2;
 739
 740                 /* loading from the same slot twice is bad (and shouldn't happen...) */
 741                 if (loads[loadslot] != NULL)
 742                         break;
 743
 744                 dreg = arch_irn_get_register(node, pn_ia32_Load_res);
 745                 if (regmask & (1 << dreg->index)) {
 746                         /* this register is already used */
 747                         break;
 748                 }
 749                 regmask |= 1 << dreg->index;
 750
 751                 loads[loadslot] = node;
 752                 if (loadslot > maxslot)
 753                         maxslot = loadslot;
 754         }
 755
 756         if (maxslot < 0)
 757                 return;
 758
 759         /* find the first slot */
 760         for (i = maxslot; i >= 0; --i) {
 761                 ir_node *load = loads[i];
 762
 763                 if (load == NULL)
 764                         break;
 765         }
 766
 767         ofs = inc_ofs - (maxslot + 1) * 4;
 768         inc_ofs = (i+1) * 4;
 769
 770         /* create a new IncSP if needed */
 771         block = get_nodes_block(irn);
 772         if (inc_ofs > 0) {
 773                 pred_sp = be_new_IncSP(esp, block, pred_sp, -inc_ofs, be_get_IncSP_align(irn));
 774                 sched_add_before(irn, pred_sp);
 775         }
 776
 777         /* walk through the Loads and create Pops for them */
 778         for (++i; i <= maxslot; ++i) {
 779                 ir_node *load = loads[i];
 780                 ir_node *mem, *pop;
 781                 const ir_edge_t *edge, *tmp;
 782                 const arch_register_t *reg;
 783
 784                 mem = get_irn_n(load, n_ia32_mem);
 785                 reg = arch_irn_get_register(load, pn_ia32_Load_res);
 786
 787                 pop = new_bd_ia32_Pop(get_irn_dbg_info(load), block, mem, pred_sp);
 788                 arch_irn_set_register(pop, pn_ia32_Load_res, reg);
 789
 790                 copy_mark(load, pop);
 791
 792                 /* create stackpointer Proj */
 793                 pred_sp = new_r_Proj(pop, mode_Iu, pn_ia32_Pop_stack);
 794                 arch_set_irn_register(pred_sp, esp);
 795
 796                 sched_add_before(irn, pop);
 797
 798                 /* rewire now */
 799                 foreach_out_edge_safe(load, edge, tmp) {
 800                         ir_node *proj = get_edge_src_irn(edge);
 801
 802                         set_Proj_pred(proj, pop);
 803                 }
 804
 805                 /* we can remove the Load now */
 806                 sched_remove(load);
 807                 kill_node(load);
 808         }
 809
 810         be_set_IncSP_offset(irn, -ofs);
 811         be_set_IncSP_pred(irn, pred_sp);
 812 }
 813
 814
 815 /**
 816  * Find a free GP register if possible, else return NULL.
 817  */
 818 static const arch_register_t *get_free_gp_reg(ir_graph *irg)
 819 {
 820         be_irg_t *birg = be_birg_from_irg(irg);
 821         int i;
 822
 823         for (i = 0; i < N_ia32_gp_REGS; ++i) {
 824                 const arch_register_t *reg = &ia32_reg_classes[CLASS_ia32_gp].regs[i];
 825                 if (!rbitset_is_set(birg->allocatable_regs, reg->global_index))
 826                         continue;
 827
 828                 if (be_peephole_get_value(CLASS_ia32_gp, i) == NULL)
 829                         return reg;
 830         }
 831
 832         return NULL;
 833 }
 834
 835 /**
 836  * Creates a Pop instruction before the given schedule point.
 837  *
 838  * @param dbgi        debug info
 839  * @param block       the block
 840  * @param stack       the previous stack value
 841  * @param schedpoint  the new node is added before this node
 842  * @param reg         the register to pop
 843  *
 844  * @return the new stack value
 845  */
 846 static ir_node *create_pop(dbg_info *dbgi, ir_node *block,
 847                            ir_node *stack, ir_node *schedpoint,
 848                            const arch_register_t *reg)
 849 {
 850         const arch_register_t *esp = &ia32_registers[REG_ESP];
 851         ir_graph *irg = get_irn_irg(block);
 852         ir_node *pop;
 853         ir_node *keep;
 854         ir_node *val;
 855         ir_node *in[1];
 856
 857         pop   = new_bd_ia32_Pop(dbgi, block, get_irg_no_mem(irg), stack);
 858
 859         stack = new_r_Proj(pop, mode_Iu, pn_ia32_Pop_stack);
 860         arch_set_irn_register(stack, esp);
 861         val   = new_r_Proj(pop, mode_Iu, pn_ia32_Pop_res);
 862         arch_set_irn_register(val, reg);
 863
 864         sched_add_before(schedpoint, pop);
 865
 866         in[0] = val;
 867         keep  = be_new_Keep(block, 1, in);
 868         sched_add_before(schedpoint, keep);
 869
 870         return stack;
 871 }
 872
 873 /**
 874  * Optimize an IncSp by replacing it with Push/Pop.
 875  */
 876 static void peephole_be_IncSP(ir_node *node)
 877 {
 878         const arch_register_t *esp = &ia32_registers[REG_ESP];
 879         const arch_register_t *reg;
 880         dbg_info              *dbgi;
 881         ir_node               *block;
 882         ir_node               *stack;
 883         int                    offset;
 884
 885         /* first optimize incsp->incsp combinations */
 886         node = be_peephole_IncSP_IncSP(node);
 887
 888         /* transform IncSP->Store combinations to Push where possible */
 889         peephole_IncSP_Store_to_push(node);
 890
 891         /* transform Load->IncSP combinations to Pop where possible */
 892         peephole_Load_IncSP_to_pop(node);
 893
 894         if (arch_get_irn_register(node) != esp)
 895                 return;
 896
 897         /* replace IncSP -4 by Pop freereg when possible */
 898         offset = be_get_IncSP_offset(node);
 899         if ((offset != -8 || ia32_cg_config.use_add_esp_8) &&
 900             (offset != -4 || ia32_cg_config.use_add_esp_4) &&
 901             (offset != +4 || ia32_cg_config.use_sub_esp_4) &&
 902             (offset != +8 || ia32_cg_config.use_sub_esp_8))
 903                 return;
 904
 905         if (offset < 0) {
 906                 /* we need a free register for pop */
 907                 reg = get_free_gp_reg(get_irn_irg(node));
 908                 if (reg == NULL)
 909                         return;
 910
 911                 dbgi  = get_irn_dbg_info(node);
 912                 block = get_nodes_block(node);
 913                 stack = be_get_IncSP_pred(node);
 914
 915                 stack = create_pop(dbgi, block, stack, node, reg);
 916
 917                 if (offset == -8) {
 918                         stack = create_pop(dbgi, block, stack, node, reg);
 919                 }
 920         } else {
 921                 dbgi  = get_irn_dbg_info(node);
 922                 block = get_nodes_block(node);
 923                 stack = be_get_IncSP_pred(node);
 924                 stack = new_bd_ia32_PushEax(dbgi, block, stack);
 925                 arch_set_irn_register(stack, esp);
 926                 sched_add_before(node, stack);
 927
 928                 if (offset == +8) {
 929                         stack = new_bd_ia32_PushEax(dbgi, block, stack);
 930                         arch_set_irn_register(stack, esp);
 931                         sched_add_before(node, stack);
 932                 }
 933         }
 934
 935         be_peephole_exchange(node, stack);
 936 }
 937
 938 /**
 939  * Peephole optimisation for ia32_Const's
 940  */
 941 static void peephole_ia32_Const(ir_node *node)
 942 {
 943         const ia32_immediate_attr_t *attr = get_ia32_immediate_attr_const(node);
 944         const arch_register_t       *reg;
 945         ir_node                     *block;
 946         dbg_info                    *dbgi;
 947         ir_node                     *xorn;
 948
 949         /* try to transform a mov 0, reg to xor reg reg */
 950         if (attr->offset != 0 || attr->symconst != NULL)
 951                 return;
 952         if (ia32_cg_config.use_mov_0)
 953                 return;
 954         /* xor destroys the flags, so no-one must be using them */
 955         if (be_peephole_get_value(CLASS_ia32_flags, REG_FLAGS_EFLAGS) != NULL)
 956                 return;
 957
 958         reg = arch_get_irn_register(node);
 959         assert(be_peephole_get_reg_value(reg) == NULL);
 960
 961         /* create xor(produceval, produceval) */
 962         block = get_nodes_block(node);
 963         dbgi  = get_irn_dbg_info(node);
 964         xorn  = new_bd_ia32_Xor0(dbgi, block);
 965         arch_set_irn_register(xorn, reg);
 966
 967         sched_add_before(node, xorn);
 968
 969         copy_mark(node, xorn);
 970         be_peephole_exchange(node, xorn);
 971 }
 972
 973 static inline int is_noreg(const ir_node *node)
 974 {
 975         return is_ia32_NoReg_GP(node);
 976 }
 977
 978 ir_node *ia32_immediate_from_long(long val)
 979 {
 980         ir_graph *irg         = current_ir_graph;
 981         ir_node  *start_block = get_irg_start_block(irg);
 982         ir_node  *immediate
 983                 = new_bd_ia32_Immediate(NULL, start_block, NULL, 0, 0, val);
 984         arch_set_irn_register(immediate, &ia32_registers[REG_GP_NOREG]);
 985
 986         return immediate;
 987 }
 988
 989 static ir_node *create_immediate_from_am(const ir_node *node)
 990 {
 991         ir_node   *block   = get_nodes_block(node);
 992         int        offset  = get_ia32_am_offs_int(node);
 993         int        sc_sign = is_ia32_am_sc_sign(node);
 994         const ia32_attr_t *attr = get_ia32_attr_const(node);
 995         int        sc_no_pic_adjust = attr->data.am_sc_no_pic_adjust;
 996         ir_entity *entity  = get_ia32_am_sc(node);
 997         ir_node   *res;
 998
 999         res = new_bd_ia32_Immediate(NULL, block, entity, sc_sign, sc_no_pic_adjust,
1000                                     offset);
1001         arch_set_irn_register(res, &ia32_registers[REG_GP_NOREG]);
1002         return res;
1003 }
1004
1005 static int is_am_one(const ir_node *node)
1006 {
1007         int        offset  = get_ia32_am_offs_int(node);
1008         ir_entity *entity  = get_ia32_am_sc(node);
1009
1010         return offset == 1 && entity == NULL;
1011 }
1012
1013 static int is_am_minus_one(const ir_node *node)
1014 {
1015         int        offset  = get_ia32_am_offs_int(node);
1016         ir_entity *entity  = get_ia32_am_sc(node);
1017
1018         return offset == -1 && entity == NULL;
1019 }
1020
1021 /**
1022  * Transforms a LEA into an Add or SHL if possible.
1023  */
1024 static void peephole_ia32_Lea(ir_node *node)
1025 {
1026         ir_graph              *irg;
1027         ir_node               *base;
1028         ir_node               *index;
1029         const arch_register_t *base_reg;
1030         const arch_register_t *index_reg;
1031         const arch_register_t *out_reg;
1032         int                    scale;
1033         int                    has_immediates;
1034         ir_node               *op1;
1035         ir_node               *op2;
1036         dbg_info              *dbgi;
1037         ir_node               *block;
1038         ir_node               *res;
1039         ir_node               *noreg;
1040         ir_node               *nomem;
1041
1042         assert(is_ia32_Lea(node));
1043
1044         /* we can only do this if it is allowed to clobber the flags */
1045         if (be_peephole_get_value(CLASS_ia32_flags, REG_FLAGS_EFLAGS) != NULL)
1046                 return;
1047
1048         base  = get_irn_n(node, n_ia32_Lea_base);
1049         index = get_irn_n(node, n_ia32_Lea_index);
1050
1051         if (is_noreg(base)) {
1052                 base     = NULL;
1053                 base_reg = NULL;
1054         } else {
1055                 base_reg = arch_get_irn_register(base);
1056         }
1057         if (is_noreg(index)) {
1058                 index     = NULL;
1059                 index_reg = NULL;
1060         } else {
1061                 index_reg = arch_get_irn_register(index);
1062         }
1063
1064         if (base == NULL && index == NULL) {
1065                 /* we shouldn't construct these in the first place... */
1066 #ifdef DEBUG_libfirm
1067                 ir_fprintf(stderr, "Optimisation warning: found immediate only lea\n");
1068 #endif
1069                 return;
1070         }
1071
1072         out_reg = arch_get_irn_register(node);
1073         scale   = get_ia32_am_scale(node);
1074         assert(!is_ia32_need_stackent(node) || get_ia32_frame_ent(node) != NULL);
1075         /* check if we have immediates values (frame entities should already be
1076          * expressed in the offsets) */
1077         if (get_ia32_am_offs_int(node) != 0 || get_ia32_am_sc(node) != NULL) {
1078                 has_immediates = 1;
1079         } else {
1080                 has_immediates = 0;
1081         }
1082
1083         /* we can transform leas where the out register is the same as either the
1084          * base or index register back to an Add or Shl */
1085         if (out_reg == base_reg) {
1086                 if (index == NULL) {
1087 #ifdef DEBUG_libfirm
1088                         if (!has_immediates) {
1089                                 ir_fprintf(stderr, "Optimisation warning: found lea which is "
1090                                            "just a copy\n");
1091                         }
1092 #endif
1093                         op1 = base;
1094                         goto make_add_immediate;
1095                 }
1096                 if (scale == 0 && !has_immediates) {
1097                         op1 = base;
1098                         op2 = index;
1099                         goto make_add;
1100                 }
1101                 /* can't create an add */
1102                 return;
1103         } else if (out_reg == index_reg) {
1104                 if (base == NULL) {
1105                         if (has_immediates && scale == 0) {
1106                                 op1 = index;
1107                                 goto make_add_immediate;
1108                         } else if (!has_immediates && scale > 0) {
1109                                 op1 = index;
1110                                 op2 = ia32_immediate_from_long(scale);
1111                                 goto make_shl;
1112                         } else if (!has_immediates) {
1113 #ifdef DEBUG_libfirm
1114                                 ir_fprintf(stderr, "Optimisation warning: found lea which is "
1115                                            "just a copy\n");
1116 #endif
1117                         }
1118                 } else if (scale == 0 && !has_immediates) {
1119                         op1 = index;
1120                         op2 = base;
1121                         goto make_add;
1122                 }
1123                 /* can't create an add */
1124                 return;
1125         } else {
1126                 /* can't create an add */
1127                 return;
1128         }
1129
1130 make_add_immediate:
1131         if (ia32_cg_config.use_incdec) {
1132                 if (is_am_one(node)) {
1133                         dbgi  = get_irn_dbg_info(node);
1134                         block = get_nodes_block(node);
1135                         res   = new_bd_ia32_Inc(dbgi, block, op1);
1136                         arch_set_irn_register(res, out_reg);
1137                         goto exchange;
1138                 }
1139                 if (is_am_minus_one(node)) {
1140                         dbgi  = get_irn_dbg_info(node);
1141                         block = get_nodes_block(node);
1142                         res   = new_bd_ia32_Dec(dbgi, block, op1);
1143                         arch_set_irn_register(res, out_reg);
1144                         goto exchange;
1145                 }
1146         }
1147         op2 = create_immediate_from_am(node);
1148
1149 make_add:
1150         dbgi  = get_irn_dbg_info(node);
1151         block = get_nodes_block(node);
1152         irg   = get_irn_irg(node);
1153         noreg = ia32_new_NoReg_gp(irg);
1154         nomem = get_irg_no_mem(irg);
1155         res   = new_bd_ia32_Add(dbgi, block, noreg, noreg, nomem, op1, op2);
1156         arch_set_irn_register(res, out_reg);
1157         set_ia32_commutative(res);
1158         goto exchange;
1159
1160 make_shl:
1161         dbgi  = get_irn_dbg_info(node);
1162         block = get_nodes_block(node);
1163         irg   = get_irn_irg(node);
1164         noreg = ia32_new_NoReg_gp(irg);
1165         nomem = get_irg_no_mem(irg);
1166         res   = new_bd_ia32_Shl(dbgi, block, op1, op2);
1167         arch_set_irn_register(res, out_reg);
1168         goto exchange;
1169
1170 exchange:
1171         SET_IA32_ORIG_NODE(res, node);
1172
1173         /* add new ADD/SHL to schedule */
1174         DBG_OPT_LEA2ADD(node, res);
1175
1176         /* exchange the Add and the LEA */
1177         sched_add_before(node, res);
1178         copy_mark(node, res);
1179         be_peephole_exchange(node, res);
1180 }
1181
1182 /**
1183  * Split a Imul mem, imm into a Load mem and Imul reg, imm if possible.
1184  */
1185 static void peephole_ia32_Imul_split(ir_node *imul)
1186 {
1187         const ir_node         *right = get_irn_n(imul, n_ia32_IMul_right);
1188         const arch_register_t *reg;
1189         ir_node               *res;
1190
1191         if (!is_ia32_Immediate(right) || get_ia32_op_type(imul) != ia32_AddrModeS) {
1192                 /* no memory, imm form ignore */
1193                 return;
1194         }
1195         /* we need a free register */
1196         reg = get_free_gp_reg(get_irn_irg(imul));
1197         if (reg == NULL)
1198                 return;
1199
1200         /* fine, we can rebuild it */
1201         res = ia32_turn_back_am(imul);
1202         arch_set_irn_register(res, reg);
1203 }
1204
1205 /**
1206  * Replace xorps r,r and xorpd r,r by pxor r,r
1207  */
1208 static void peephole_ia32_xZero(ir_node *xorn)
1209 {
1210         set_irn_op(xorn, op_ia32_xPzero);
1211 }
1212
1213 /**
1214  * Replace 16bit sign extension from ax to eax by shorter cwtl
1215  */
1216 static void peephole_ia32_Conv_I2I(ir_node *node)
1217 {
1218         const arch_register_t *eax          = &ia32_registers[REG_EAX];
1219         ir_mode               *smaller_mode = get_ia32_ls_mode(node);
1220         ir_node               *val          = get_irn_n(node, n_ia32_Conv_I2I_val);
1221         dbg_info              *dbgi;
1222         ir_node               *block;
1223         ir_node               *cwtl;
1224
1225         if (get_mode_size_bits(smaller_mode) != 16 ||
1226                         !mode_is_signed(smaller_mode)          ||
1227                         eax != arch_get_irn_register(val)      ||
1228                         eax != arch_irn_get_register(node, pn_ia32_Conv_I2I_res))
1229                 return;
1230
1231         dbgi  = get_irn_dbg_info(node);
1232         block = get_nodes_block(node);
1233         cwtl  = new_bd_ia32_Cwtl(dbgi, block, val);
1234         arch_set_irn_register(cwtl, eax);
1235         sched_add_before(node, cwtl);
1236         be_peephole_exchange(node, cwtl);
1237 }
1238
1239 /**
1240  * Register a peephole optimisation function.
1241  */
1242 static void register_peephole_optimisation(ir_op *op, peephole_opt_func func)
1243 {
1244         assert(op->ops.generic == NULL);
1245         op->ops.generic = (op_func)func;
1246 }
1247
1248 /* Perform peephole-optimizations. */
1249 void ia32_peephole_optimization(ir_graph *irg)
1250 {
1251         /* register peephole optimisations */
1252         clear_irp_opcodes_generic_func();
1253         register_peephole_optimisation(op_ia32_Const,    peephole_ia32_Const);
1254         register_peephole_optimisation(op_be_IncSP,      peephole_be_IncSP);
1255         register_peephole_optimisation(op_ia32_Lea,      peephole_ia32_Lea);
1256         register_peephole_optimisation(op_ia32_Cmp,      peephole_ia32_Cmp);
1257         register_peephole_optimisation(op_ia32_Cmp8Bit,  peephole_ia32_Cmp);
1258         register_peephole_optimisation(op_ia32_Test,     peephole_ia32_Test);
1259         register_peephole_optimisation(op_ia32_Test8Bit, peephole_ia32_Test);
1260         register_peephole_optimisation(op_be_Return,     peephole_ia32_Return);
1261         if (! ia32_cg_config.use_imul_mem_imm32)
1262                 register_peephole_optimisation(op_ia32_IMul, peephole_ia32_Imul_split);
1263         if (ia32_cg_config.use_pxor)
1264                 register_peephole_optimisation(op_ia32_xZero, peephole_ia32_xZero);
1265         if (ia32_cg_config.use_short_sex_eax)
1266                 register_peephole_optimisation(op_ia32_Conv_I2I, peephole_ia32_Conv_I2I);
1267
1268         be_peephole_opt(irg);
1269 }
1270
1271 /**
1272  * Removes node from schedule if it is not used anymore. If irn is a mode_T node
1273  * all its Projs are removed as well.
1274  * @param irn  The irn to be removed from schedule
1275  */
1276 static inline void try_kill(ir_node *node)
1277 {
1278         if (get_irn_mode(node) == mode_T) {
1279                 const ir_edge_t *edge, *next;
1280                 foreach_out_edge_safe(node, edge, next) {
1281                         ir_node *proj = get_edge_src_irn(edge);
1282                         try_kill(proj);
1283                 }
1284         }
1285
1286         if (get_irn_n_edges(node) != 0)
1287                 return;
1288
1289         if (sched_is_scheduled(node)) {
1290                 sched_remove(node);
1291         }
1292
1293         kill_node(node);
1294 }
1295
1296 static void optimize_conv_store(ir_node *node)
1297 {
1298         ir_node *pred;
1299         ir_node *pred_proj;
1300         ir_mode *conv_mode;
1301         ir_mode *store_mode;
1302
1303         if (!is_ia32_Store(node) && !is_ia32_Store8Bit(node))
1304                 return;
1305
1306         assert((int)n_ia32_Store_val == (int)n_ia32_Store8Bit_val);
1307         pred_proj = get_irn_n(node, n_ia32_Store_val);
1308         if (is_Proj(pred_proj)) {
1309                 pred = get_Proj_pred(pred_proj);
1310         } else {
1311                 pred = pred_proj;
1312         }
1313         if (!is_ia32_Conv_I2I(pred) && !is_ia32_Conv_I2I8Bit(pred))
1314                 return;
1315         if (get_ia32_op_type(pred) != ia32_Normal)
1316                 return;
1317
1318         /* the store only stores the lower bits, so we only need the conv
1319          * it it shrinks the mode */
1320         conv_mode  = get_ia32_ls_mode(pred);
1321         store_mode = get_ia32_ls_mode(node);
1322         if (get_mode_size_bits(conv_mode) < get_mode_size_bits(store_mode))
1323                 return;
1324
1325         set_irn_n(node, n_ia32_Store_val, get_irn_n(pred, n_ia32_Conv_I2I_val));
1326         if (get_irn_n_edges(pred_proj) == 0) {
1327                 kill_node(pred_proj);
1328                 if (pred != pred_proj)
1329                         kill_node(pred);
1330         }
1331 }
1332
1333 static void optimize_load_conv(ir_node *node)
1334 {
1335         ir_node *pred, *predpred;
1336         ir_mode *load_mode;
1337         ir_mode *conv_mode;
1338
1339         if (!is_ia32_Conv_I2I(node) && !is_ia32_Conv_I2I8Bit(node))
1340                 return;
1341
1342         assert((int)n_ia32_Conv_I2I_val == (int)n_ia32_Conv_I2I8Bit_val);
1343         pred = get_irn_n(node, n_ia32_Conv_I2I_val);
1344         if (!is_Proj(pred))
1345                 return;
1346
1347         predpred = get_Proj_pred(pred);
1348         if (!is_ia32_Load(predpred))
1349                 return;
1350
1351         /* the load is sign extending the upper bits, so we only need the conv
1352          * if it shrinks the mode */
1353         load_mode = get_ia32_ls_mode(predpred);
1354         conv_mode = get_ia32_ls_mode(node);
1355         if (get_mode_size_bits(conv_mode) < get_mode_size_bits(load_mode))
1356                 return;
1357
1358         if (get_mode_sign(conv_mode) != get_mode_sign(load_mode)) {
1359                 /* change the load if it has only 1 user */
1360                 if (get_irn_n_edges(pred) == 1) {
1361                         ir_mode *newmode;
1362                         if (get_mode_sign(conv_mode)) {
1363                                 newmode = find_signed_mode(load_mode);
1364                         } else {
1365                                 newmode = find_unsigned_mode(load_mode);
1366                         }
1367                         assert(newmode != NULL);
1368                         set_ia32_ls_mode(predpred, newmode);
1369                 } else {
1370                         /* otherwise we have to keep the conv */
1371                         return;
1372                 }
1373         }
1374
1375         /* kill the conv */
1376         exchange(node, pred);
1377 }
1378
1379 static void optimize_conv_conv(ir_node *node)
1380 {
1381         ir_node *pred_proj, *pred, *result_conv;
1382         ir_mode *pred_mode, *conv_mode;
1383         int      conv_mode_bits;
1384         int      pred_mode_bits;
1385
1386         if (!is_ia32_Conv_I2I(node) && !is_ia32_Conv_I2I8Bit(node))
1387                 return;
1388
1389         assert((int)n_ia32_Conv_I2I_val == (int)n_ia32_Conv_I2I8Bit_val);
1390         pred_proj = get_irn_n(node, n_ia32_Conv_I2I_val);
1391         if (is_Proj(pred_proj))
1392                 pred = get_Proj_pred(pred_proj);
1393         else
1394                 pred = pred_proj;
1395
1396         if (!is_ia32_Conv_I2I(pred) && !is_ia32_Conv_I2I8Bit(pred))
1397                 return;
1398
1399         /* we know that after a conv, the upper bits are sign extended
1400          * so we only need the 2nd conv if it shrinks the mode */
1401         conv_mode      = get_ia32_ls_mode(node);
1402         conv_mode_bits = get_mode_size_bits(conv_mode);
1403         pred_mode      = get_ia32_ls_mode(pred);
1404         pred_mode_bits = get_mode_size_bits(pred_mode);
1405
1406         if (conv_mode_bits == pred_mode_bits
1407                         && get_mode_sign(conv_mode) == get_mode_sign(pred_mode)) {
1408                 result_conv = pred_proj;
1409         } else if (conv_mode_bits <= pred_mode_bits) {
1410                 /* if 2nd conv is smaller then first conv, then we can always take the
1411                  * 2nd conv */
1412                 if (get_irn_n_edges(pred_proj) == 1) {
1413                         result_conv = pred_proj;
1414                         set_ia32_ls_mode(pred, conv_mode);
1415
1416                         /* Argh:We must change the opcode to 8bit AND copy the register constraints */
1417                         if (get_mode_size_bits(conv_mode) == 8) {
1418                                 set_irn_op(pred, op_ia32_Conv_I2I8Bit);
1419                                 arch_set_in_register_reqs(pred,
1420                                                           arch_get_in_register_reqs(node));
1421                         }
1422                 } else {
1423                         /* we don't want to end up with 2 loads, so we better do nothing */
1424                         if (get_irn_mode(pred) == mode_T) {
1425                                 return;
1426                         }
1427
1428                         result_conv = exact_copy(pred);
1429                         set_ia32_ls_mode(result_conv, conv_mode);
1430
1431                         /* Argh:We must change the opcode to 8bit AND copy the register constraints */
1432                         if (get_mode_size_bits(conv_mode) == 8) {
1433                                 set_irn_op(result_conv, op_ia32_Conv_I2I8Bit);
1434                                 arch_set_in_register_reqs(result_conv,
1435                                                           arch_get_in_register_reqs(node));
1436                         }
1437                 }
1438         } else {
1439                 /* if both convs have the same sign, then we can take the smaller one */
1440                 if (get_mode_sign(conv_mode) == get_mode_sign(pred_mode)) {
1441                         result_conv = pred_proj;
1442                 } else {
1443                         /* no optimisation possible if smaller conv is sign-extend */
1444                         if (mode_is_signed(pred_mode)) {
1445                                 return;
1446                         }
1447                         /* we can take the smaller conv if it is unsigned */
1448                         result_conv = pred_proj;
1449                 }
1450         }
1451
1452         /* Some user (like Phis) won't be happy if we change the mode. */
1453         set_irn_mode(result_conv, get_irn_mode(node));
1454
1455         /* kill the conv */
1456         exchange(node, result_conv);
1457
1458         if (get_irn_n_edges(pred_proj) == 0) {
1459                 kill_node(pred_proj);
1460                 if (pred != pred_proj)
1461                         kill_node(pred);
1462         }
1463         optimize_conv_conv(result_conv);
1464 }
1465
1466 static void optimize_node(ir_node *node, void *env)
1467 {
1468         (void) env;
1469
1470         optimize_load_conv(node);
1471         optimize_conv_store(node);
1472         optimize_conv_conv(node);
1473 }
1474
1475 /**
1476  * Performs conv and address mode optimization.
1477  */
1478 void ia32_optimize_graph(ir_graph *irg)
1479 {
1480         irg_walk_blkwise_graph(irg, NULL, optimize_node, NULL);
1481 }
1482
1483 void ia32_init_optimize(void)
1484 {
1485         FIRM_DBG_REGISTER(dbg, "firm.be.ia32.optimize");
1486 }