Linux gprof need base pointer
[libfirm] / 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 #ifdef HAVE_CONFIG_H
27 #include "config.h"
28 #endif
29
30 #include "irnode.h"
31 #include "irprog_t.h"
32 #include "ircons.h"
33 #include "irtools.h"
34 #include "firm_types.h"
35 #include "iredges.h"
36 #include "tv.h"
37 #include "irgmod.h"
38 #include "irgwalk.h"
39 #include "height.h"
40 #include "irbitset.h"
41 #include "irprintf.h"
42 #include "error.h"
43
44 #include "../be_t.h"
45 #include "../beabi.h"
46 #include "../benode_t.h"
47 #include "../besched_t.h"
48 #include "../bepeephole.h"
49
50 #include "ia32_new_nodes.h"
51 #include "ia32_optimize.h"
52 #include "bearch_ia32_t.h"
53 #include "gen_ia32_regalloc_if.h"
54 #include "ia32_transform.h"
55 #include "ia32_dbg_stat.h"
56 #include "ia32_util.h"
57 #include "ia32_architecture.h"
58
59 DEBUG_ONLY(static firm_dbg_module_t *dbg = NULL;)
60
61 static const arch_env_t *arch_env;
62 static ia32_code_gen_t  *cg;
63
64 static void peephole_IncSP_IncSP(ir_node *node);
65
66 #if 0
67 static void peephole_ia32_Store_IncSP_to_push(ir_node *node)
68 {
69         ir_node  *base  = get_irn_n(node, n_ia32_Store_base);
70         ir_node  *index = get_irn_n(node, n_ia32_Store_index);
71         ir_node  *mem   = get_irn_n(node, n_ia32_Store_mem);
72         ir_node  *incsp = base;
73         ir_node  *val;
74         ir_node  *noreg;
75         ir_graph *irg;
76         ir_node  *block;
77         dbg_info *dbgi;
78         ir_mode  *mode;
79         ir_node  *push;
80         ir_node  *proj;
81         int       offset;
82         int       node_offset;
83
84         /* nomem inidicates the store doesn't alias with anything else */
85         if(!is_NoMem(mem))
86                 return;
87
88         /* find an IncSP in front of us, we might have to skip barriers for this */
89         while(is_Proj(incsp)) {
90                 ir_node *proj_pred = get_Proj_pred(incsp);
91                 if(!be_is_Barrier(proj_pred))
92                         return;
93                 incsp = get_irn_n(proj_pred, get_Proj_proj(incsp));
94         }
95         if(!be_is_IncSP(incsp))
96                 return;
97
98         peephole_IncSP_IncSP(incsp);
99
100         /* must be in the same block */
101         if(get_nodes_block(incsp) != get_nodes_block(node))
102                 return;
103
104         if(!is_ia32_NoReg_GP(index) || get_ia32_am_sc(node) != NULL) {
105                 panic("Invalid storeAM found (%+F)", node);
106         }
107
108         /* we should be the store to the end of the stackspace */
109         offset      = be_get_IncSP_offset(incsp);
110         mode        = get_ia32_ls_mode(node);
111         node_offset = get_ia32_am_offs_int(node);
112         if(node_offset != offset - get_mode_size_bytes(mode))
113                 return;
114
115         /* we can use a push instead of the store */
116         irg   = current_ir_graph;
117         block = get_nodes_block(node);
118         dbgi  = get_irn_dbg_info(node);
119         noreg = ia32_new_NoReg_gp(cg);
120         base  = be_get_IncSP_pred(incsp);
121         val   = get_irn_n(node, n_ia32_Store_val);
122         push  = new_rd_ia32_Push(dbgi, irg, block, noreg, noreg, mem, base, val);
123
124         proj  = new_r_Proj(irg, block, push, mode_M, pn_ia32_Push_M);
125
126         be_set_IncSP_offset(incsp, offset - get_mode_size_bytes(mode));
127
128         sched_add_before(node, push);
129         sched_remove(node);
130
131         be_peephole_before_exchange(node, proj);
132         exchange(node, proj);
133         be_peephole_after_exchange(proj);
134 }
135
136 static void peephole_ia32_Store(ir_node *node)
137 {
138         peephole_ia32_Store_IncSP_to_push(node);
139 }
140 #endif
141
142 static int produces_zero_flag(ir_node *node, int pn)
143 {
144         ir_node                     *count;
145         const ia32_immediate_attr_t *imm_attr;
146
147         if(!is_ia32_irn(node))
148                 return 0;
149
150         if(pn >= 0) {
151                 if(pn != pn_ia32_res)
152                         return 0;
153         }
154
155         switch(get_ia32_irn_opcode(node)) {
156         case iro_ia32_Add:
157         case iro_ia32_Adc:
158         case iro_ia32_And:
159         case iro_ia32_Or:
160         case iro_ia32_Xor:
161         case iro_ia32_Sub:
162         case iro_ia32_Sbb:
163         case iro_ia32_Neg:
164         case iro_ia32_Inc:
165         case iro_ia32_Dec:
166                 return 1;
167
168         case iro_ia32_ShlD:
169         case iro_ia32_ShrD:
170         case iro_ia32_Shl:
171         case iro_ia32_Shr:
172         case iro_ia32_Sar:
173                 assert(n_ia32_ShlD_count == n_ia32_ShrD_count);
174                 assert(n_ia32_Shl_count == n_ia32_Shr_count
175                                 && n_ia32_Shl_count == n_ia32_Sar_count);
176                 if(is_ia32_ShlD(node) || is_ia32_ShrD(node)) {
177                         count = get_irn_n(node, n_ia32_ShlD_count);
178                 } else {
179                         count = get_irn_n(node, n_ia32_Shl_count);
180                 }
181                 /* when shift count is zero the flags are not affected, so we can only
182                  * do this for constants != 0 */
183                 if(!is_ia32_Immediate(count))
184                         return 0;
185
186                 imm_attr = get_ia32_immediate_attr_const(count);
187                 if(imm_attr->symconst != NULL)
188                         return 0;
189                 if((imm_attr->offset & 0x1f) == 0)
190                         return 0;
191                 return 1;
192
193         default:
194                 break;
195         }
196         return 0;
197 }
198
199 static ir_node *turn_into_mode_t(ir_node *node)
200 {
201         ir_node               *block;
202         ir_node               *res_proj;
203         ir_node               *new_node;
204         const arch_register_t *reg;
205
206         if(get_irn_mode(node) == mode_T)
207                 return node;
208
209         assert(get_irn_mode(node) == mode_Iu);
210
211         new_node = exact_copy(node);
212         set_irn_mode(new_node, mode_T);
213
214         block    = get_nodes_block(new_node);
215         res_proj = new_r_Proj(current_ir_graph, block, new_node, mode_Iu,
216                               pn_ia32_res);
217
218         reg = arch_get_irn_register(arch_env, node);
219         arch_set_irn_register(arch_env, res_proj, reg);
220
221         be_peephole_before_exchange(node, res_proj);
222         sched_add_before(node, new_node);
223         sched_remove(node);
224         exchange(node, res_proj);
225         be_peephole_after_exchange(res_proj);
226
227         return new_node;
228 }
229
230 static void peephole_ia32_Test(ir_node *node)
231 {
232         ir_node *left  = get_irn_n(node, n_ia32_Test_left);
233         ir_node *right = get_irn_n(node, n_ia32_Test_right);
234         ir_node *flags_proj;
235         ir_node *block;
236         ir_mode *flags_mode;
237         int      pn    = -1;
238         ir_node *schedpoint;
239         const ir_edge_t       *edge;
240
241         assert(n_ia32_Test_left == n_ia32_Test8Bit_left
242                         && n_ia32_Test_right == n_ia32_Test8Bit_right);
243
244         /* we need a test for 0 */
245         if(left != right)
246                 return;
247
248         block = get_nodes_block(node);
249         if(get_nodes_block(left) != block)
250                 return;
251
252         if(is_Proj(left)) {
253                 pn   = get_Proj_proj(left);
254                 left = get_Proj_pred(left);
255         }
256
257         /* happens rarely, but if it does code will panic' */
258         if (is_ia32_Unknown_GP(left))
259                 return;
260
261         /* walk schedule up and abort when we find left or some other node destroys
262            the flags */
263         schedpoint = sched_prev(node);
264         while(schedpoint != left) {
265                 schedpoint = sched_prev(schedpoint);
266                 if(arch_irn_is(arch_env, schedpoint, modify_flags))
267                         return;
268                 if(schedpoint == block)
269                         panic("couldn't find left");
270         }
271
272         /* make sure only Lg/Eq tests are used */
273         foreach_out_edge(node, edge) {
274                 ir_node *user = get_edge_src_irn(edge);
275                 int      pnc  = get_ia32_condcode(user);
276
277                 if(pnc != pn_Cmp_Eq && pnc != pn_Cmp_Lg) {
278                         return;
279                 }
280         }
281
282         if(!produces_zero_flag(left, pn))
283                 return;
284
285         left = turn_into_mode_t(left);
286
287         flags_mode = ia32_reg_classes[CLASS_ia32_flags].mode;
288         flags_proj = new_r_Proj(current_ir_graph, block, left, flags_mode,
289                                 pn_ia32_flags);
290         arch_set_irn_register(arch_env, flags_proj, &ia32_flags_regs[REG_EFLAGS]);
291
292         assert(get_irn_mode(node) != mode_T);
293
294         be_peephole_before_exchange(node, flags_proj);
295         exchange(node, flags_proj);
296         sched_remove(node);
297         be_peephole_after_exchange(flags_proj);
298 }
299
300 // only optimize up to 48 stores behind IncSPs
301 #define MAXPUSH_OPTIMIZE        48
302
303 /**
304  * Tries to create pushs from IncSP,Store combinations
305  */
306 static void peephole_IncSP_Store_to_push(ir_node *irn)
307 {
308         int i;
309         int offset;
310         ir_node *node;
311         ir_node *stores[MAXPUSH_OPTIMIZE];
312         ir_node *block = get_nodes_block(irn);
313         ir_graph *irg = cg->irg;
314         ir_node *curr_sp;
315         ir_mode *spmode = get_irn_mode(irn);
316
317         memset(stores, 0, sizeof(stores));
318
319         assert(be_is_IncSP(irn));
320
321         offset = be_get_IncSP_offset(irn);
322         if(offset < 4)
323                 return;
324
325         /*
326          * We first walk the schedule after the IncSP node as long as we find
327          * suitable stores that could be transformed to a push.
328          * We save them into the stores array which is sorted by the frame offset/4
329          * attached to the node
330          */
331         for(node = sched_next(irn); !sched_is_end(node); node = sched_next(node)) {
332                 ir_node *mem;
333                 int offset;
334                 int storeslot;
335
336                 // it has to be a store
337                 if(!is_ia32_Store(node))
338                         break;
339
340                 // it has to use our sp value
341                 if(get_irn_n(node, n_ia32_base) != irn)
342                         continue;
343                 // store has to be attached to NoMem
344                 mem = get_irn_n(node, n_ia32_mem);
345                 if(!is_NoMem(mem)) {
346                         continue;
347                 }
348
349                 /* unfortunately we can't support the full AMs possible for push at the
350                  * moment. TODO: fix this */
351                 if(get_ia32_am_scale(node) > 0 || !is_ia32_NoReg_GP(get_irn_n(node, n_ia32_index)))
352                         break;
353
354                 offset = get_ia32_am_offs_int(node);
355
356                 storeslot = offset / 4;
357                 if(storeslot >= MAXPUSH_OPTIMIZE)
358                         continue;
359
360                 // storing into the same slot twice is bad (and shouldn't happen...)
361                 if(stores[storeslot] != NULL)
362                         break;
363
364                 // storing at half-slots is bad
365                 if(offset % 4 != 0)
366                         break;
367
368                 stores[storeslot] = node;
369         }
370
371         curr_sp = be_get_IncSP_pred(irn);
372
373         // walk the stores in inverse order and create pushs for them
374         i = (offset / 4) - 1;
375         if(i >= MAXPUSH_OPTIMIZE) {
376                 i = MAXPUSH_OPTIMIZE - 1;
377         }
378
379         for( ; i >= 0; --i) {
380                 const arch_register_t *spreg;
381                 ir_node *push;
382                 ir_node *val, *mem, *mem_proj;
383                 ir_node *store = stores[i];
384                 ir_node *noreg = ia32_new_NoReg_gp(cg);
385
386                 if(store == NULL || is_Bad(store))
387                         break;
388
389                 val = get_irn_n(store, n_ia32_unary_op);
390                 mem = get_irn_n(store, n_ia32_mem);
391                 spreg = arch_get_irn_register(cg->arch_env, curr_sp);
392
393                 push = new_rd_ia32_Push(get_irn_dbg_info(store), irg, block, noreg, noreg, mem, curr_sp, val);
394
395                 sched_add_before(irn, push);
396
397                 // create stackpointer proj
398                 curr_sp = new_r_Proj(irg, block, push, spmode, pn_ia32_Push_stack);
399                 arch_set_irn_register(cg->arch_env, curr_sp, spreg);
400
401                 // create memory proj
402                 mem_proj = new_r_Proj(irg, block, push, mode_M, pn_ia32_Push_M);
403
404                 // use the memproj now
405                 exchange(store, mem_proj);
406
407                 // we can remove the store now
408                 sched_remove(store);
409
410                 offset -= 4;
411         }
412
413         be_set_IncSP_offset(irn, offset);
414         be_set_IncSP_pred(irn, curr_sp);
415 }
416
417 /**
418  * Tries to optimize two following IncSP.
419  */
420 static void peephole_IncSP_IncSP(ir_node *node)
421 {
422         int      pred_offs;
423         int      curr_offs;
424         int      offs;
425         ir_node *pred = be_get_IncSP_pred(node);
426         ir_node *predpred;
427
428         if(!be_is_IncSP(pred))
429                 return;
430
431         if(get_irn_n_edges(pred) > 1)
432                 return;
433
434         pred_offs = be_get_IncSP_offset(pred);
435         curr_offs = be_get_IncSP_offset(node);
436
437         if(pred_offs == BE_STACK_FRAME_SIZE_EXPAND) {
438                 if(curr_offs != BE_STACK_FRAME_SIZE_SHRINK) {
439                         return;
440                 }
441                 offs = 0;
442         } else if(pred_offs == BE_STACK_FRAME_SIZE_SHRINK) {
443                 if(curr_offs != BE_STACK_FRAME_SIZE_EXPAND) {
444                         return;
445                 }
446                 offs = 0;
447         } else if(curr_offs == BE_STACK_FRAME_SIZE_EXPAND
448                         || curr_offs == BE_STACK_FRAME_SIZE_SHRINK) {
449                 return;
450         } else {
451                 offs = curr_offs + pred_offs;
452         }
453
454         /* add pred offset to ours and remove pred IncSP */
455         be_set_IncSP_offset(node, offs);
456
457         predpred = be_get_IncSP_pred(pred);
458         be_peephole_before_exchange(pred, predpred);
459
460         /* rewire dependency edges */
461         edges_reroute_kind(pred, predpred, EDGE_KIND_DEP, current_ir_graph);
462         be_set_IncSP_pred(node, predpred);
463         sched_remove(pred);
464         be_kill_node(pred);
465
466         be_peephole_after_exchange(predpred);
467 }
468
469 static const arch_register_t *get_free_gp_reg(void)
470 {
471         int i;
472
473         for(i = 0; i < N_ia32_gp_REGS; ++i) {
474                 const arch_register_t *reg = &ia32_gp_regs[i];
475                 if(arch_register_type_is(reg, ignore))
476                         continue;
477
478                 if(be_peephole_get_value(CLASS_ia32_gp, i) == NULL)
479                         return &ia32_gp_regs[i];
480         }
481
482         return NULL;
483 }
484
485 static void peephole_be_IncSP(ir_node *node)
486 {
487         const arch_register_t *esp = &ia32_gp_regs[REG_ESP];
488         const arch_register_t *reg;
489         ir_graph              *irg;
490         dbg_info              *dbgi;
491         ir_node               *block;
492         ir_node               *keep;
493         ir_node               *val;
494         ir_node               *pop;
495         ir_node               *noreg;
496         ir_node               *stack;
497         int                    offset;
498
499         /* first optimize incsp->incsp combinations */
500         peephole_IncSP_IncSP(node);
501
502         /* transform IncSP->Store combinations to Push where possible */
503         peephole_IncSP_Store_to_push(node);
504
505         /* replace IncSP -4 by Pop freereg when possible */
506         offset = be_get_IncSP_offset(node);
507         if(offset != -4)
508                 return;
509
510         if(arch_get_irn_register(arch_env, node) != esp)
511                 return;
512
513         reg = get_free_gp_reg();
514         if(reg == NULL)
515                 return;
516
517         irg   = current_ir_graph;
518         dbgi  = get_irn_dbg_info(node);
519         block = get_nodes_block(node);
520         noreg = ia32_new_NoReg_gp(cg);
521         stack = be_get_IncSP_pred(node);
522         pop   = new_rd_ia32_Pop(dbgi, irg, block, noreg, noreg, new_NoMem(), stack);
523
524         stack = new_r_Proj(irg, block, pop, mode_Iu, pn_ia32_Pop_stack);
525         arch_set_irn_register(arch_env, stack, esp);
526         val   = new_r_Proj(irg, block, pop, mode_Iu, pn_ia32_Pop_res);
527         arch_set_irn_register(arch_env, val, reg);
528
529         sched_add_before(node, pop);
530
531         keep  = sched_next(node);
532         if(!be_is_Keep(keep)) {
533                 ir_node *in[1];
534                 in[0] = val;
535                 keep = be_new_Keep(&ia32_reg_classes[CLASS_ia32_gp], irg, block, 1, in);
536                 sched_add_before(node, keep);
537         } else {
538                 be_Keep_add_node(keep, &ia32_reg_classes[CLASS_ia32_gp], val);
539         }
540
541         be_peephole_before_exchange(node, stack);
542         sched_remove(node);
543         exchange(node, stack);
544         be_peephole_after_exchange(stack);
545 }
546
547 /**
548  * Peephole optimisation for ia32_Const's
549  */
550 static void peephole_ia32_Const(ir_node *node)
551 {
552         const ia32_immediate_attr_t *attr = get_ia32_immediate_attr_const(node);
553         const arch_register_t       *reg;
554         ir_graph                    *irg = current_ir_graph;
555         ir_node                     *block;
556         dbg_info                    *dbgi;
557         ir_node                     *produceval;
558         ir_node                     *xor;
559         ir_node                     *noreg;
560
561         /* try to transform a mov 0, reg to xor reg reg */
562         if(attr->offset != 0 || attr->symconst != NULL)
563                 return;
564         /* xor destroys the flags, so no-one must be using them */
565         if(be_peephole_get_value(CLASS_ia32_flags, REG_EFLAGS) != NULL)
566                 return;
567
568         reg = arch_get_irn_register(arch_env, node);
569         assert(be_peephole_get_reg_value(reg) == NULL);
570
571         /* create xor(produceval, produceval) */
572         block      = get_nodes_block(node);
573         dbgi       = get_irn_dbg_info(node);
574         produceval = new_rd_ia32_ProduceVal(dbgi, irg, block);
575         arch_set_irn_register(arch_env, produceval, reg);
576
577         noreg = ia32_new_NoReg_gp(cg);
578         xor   = new_rd_ia32_Xor(dbgi, irg, block, noreg, noreg, new_NoMem(),
579                                 produceval, produceval);
580         arch_set_irn_register(arch_env, xor, reg);
581
582         sched_add_before(node, produceval);
583         sched_add_before(node, xor);
584
585         be_peephole_before_exchange(node, xor);
586         exchange(node, xor);
587         sched_remove(node);
588         be_peephole_after_exchange(xor);
589 }
590
591 static INLINE int is_noreg(ia32_code_gen_t *cg, const ir_node *node)
592 {
593         return node == cg->noreg_gp;
594 }
595
596 static ir_node *create_immediate_from_int(ia32_code_gen_t *cg, int val)
597 {
598         ir_graph *irg         = current_ir_graph;
599         ir_node  *start_block = get_irg_start_block(irg);
600         ir_node  *immediate   = new_rd_ia32_Immediate(NULL, irg, start_block, NULL,
601                                                       0, val);
602         arch_set_irn_register(cg->arch_env, immediate, &ia32_gp_regs[REG_GP_NOREG]);
603
604         return immediate;
605 }
606
607 static ir_node *create_immediate_from_am(ia32_code_gen_t *cg,
608                                          const ir_node *node)
609 {
610         ir_graph  *irg     = get_irn_irg(node);
611         ir_node   *block   = get_nodes_block(node);
612         int        offset  = get_ia32_am_offs_int(node);
613         int        sc_sign = is_ia32_am_sc_sign(node);
614         ir_entity *entity  = get_ia32_am_sc(node);
615         ir_node   *res;
616
617         res = new_rd_ia32_Immediate(NULL, irg, block, entity, sc_sign, offset);
618         arch_set_irn_register(cg->arch_env, res, &ia32_gp_regs[REG_GP_NOREG]);
619         return res;
620 }
621
622 static int is_am_one(const ir_node *node)
623 {
624         int        offset  = get_ia32_am_offs_int(node);
625         ir_entity *entity  = get_ia32_am_sc(node);
626
627         return offset == 1 && entity == NULL;
628 }
629
630 static int is_am_minus_one(const ir_node *node)
631 {
632         int        offset  = get_ia32_am_offs_int(node);
633         ir_entity *entity  = get_ia32_am_sc(node);
634
635         return offset == -1 && entity == NULL;
636 }
637
638 /**
639  * Transforms a LEA into an Add or SHL if possible.
640  */
641 static void peephole_ia32_Lea(ir_node *node)
642 {
643         const arch_env_t      *arch_env = cg->arch_env;
644         ir_graph              *irg      = current_ir_graph;
645         ir_node               *base;
646         ir_node               *index;
647         const arch_register_t *base_reg;
648         const arch_register_t *index_reg;
649         const arch_register_t *out_reg;
650         int                    scale;
651         int                    has_immediates;
652         ir_node               *op1;
653         ir_node               *op2;
654         dbg_info              *dbgi;
655         ir_node               *block;
656         ir_node               *res;
657         ir_node               *noreg;
658         ir_node               *nomem;
659
660         assert(is_ia32_Lea(node));
661
662         /* we can only do this if are allowed to globber the flags */
663         if(be_peephole_get_value(CLASS_ia32_flags, REG_EFLAGS) != NULL)
664                 return;
665
666         base  = get_irn_n(node, n_ia32_Lea_base);
667         index = get_irn_n(node, n_ia32_Lea_index);
668
669         if(is_noreg(cg, base)) {
670                 base     = NULL;
671                 base_reg = NULL;
672         } else {
673                 base_reg = arch_get_irn_register(arch_env, base);
674         }
675         if(is_noreg(cg, index)) {
676                 index     = NULL;
677                 index_reg = NULL;
678         } else {
679                 index_reg = arch_get_irn_register(arch_env, index);
680         }
681
682         if(base == NULL && index == NULL) {
683                 /* we shouldn't construct these in the first place... */
684 #ifdef DEBUG_libfirm
685                 ir_fprintf(stderr, "Optimisation warning: found immediate only lea\n");
686 #endif
687                 return;
688         }
689
690         out_reg = arch_get_irn_register(arch_env, node);
691         scale   = get_ia32_am_scale(node);
692         assert(!is_ia32_need_stackent(node) || get_ia32_frame_ent(node) != NULL);
693         /* check if we have immediates values (frame entities should already be
694          * expressed in the offsets) */
695         if(get_ia32_am_offs_int(node) != 0 || get_ia32_am_sc(node) != NULL) {
696                 has_immediates = 1;
697         } else {
698                 has_immediates = 0;
699         }
700
701         /* we can transform leas where the out register is the same as either the
702          * base or index register back to an Add or Shl */
703         if(out_reg == base_reg) {
704                 if(index == NULL) {
705 #ifdef DEBUG_libfirm
706                         if(!has_immediates) {
707                                 ir_fprintf(stderr, "Optimisation warning: found lea which is "
708                                            "just a copy\n");
709                         }
710 #endif
711                         op1 = base;
712                         goto make_add_immediate;
713                 }
714                 if(scale == 0 && !has_immediates) {
715                         op1 = base;
716                         op2 = index;
717                         goto make_add;
718                 }
719                 /* can't create an add */
720                 return;
721         } else if(out_reg == index_reg) {
722                 if(base == NULL) {
723                         if(has_immediates && scale == 0) {
724                                 op1 = index;
725                                 goto make_add_immediate;
726                         } else if(!has_immediates && scale > 0) {
727                                 op1 = index;
728                                 op2 = create_immediate_from_int(cg, scale);
729                                 goto make_shl;
730                         } else if(!has_immediates) {
731 #ifdef DEBUG_libfirm
732                                 ir_fprintf(stderr, "Optimisation warning: found lea which is "
733                                            "just a copy\n");
734 #endif
735                         }
736                 } else if(scale == 0 && !has_immediates) {
737                         op1 = index;
738                         op2 = base;
739                         goto make_add;
740                 }
741                 /* can't create an add */
742                 return;
743         } else {
744                 /* can't create an add */
745                 return;
746         }
747
748 make_add_immediate:
749         if(ia32_cg_config.use_incdec) {
750                 if(is_am_one(node)) {
751                         dbgi  = get_irn_dbg_info(node);
752                         block = get_nodes_block(node);
753                         res   = new_rd_ia32_Inc(dbgi, irg, block, op1);
754                         arch_set_irn_register(arch_env, res, out_reg);
755                         goto exchange;
756                 }
757                 if(is_am_minus_one(node)) {
758                         dbgi  = get_irn_dbg_info(node);
759                         block = get_nodes_block(node);
760                         res   = new_rd_ia32_Dec(dbgi, irg, block, op1);
761                         arch_set_irn_register(arch_env, res, out_reg);
762                         goto exchange;
763                 }
764         }
765         op2 = create_immediate_from_am(cg, node);
766
767 make_add:
768         dbgi  = get_irn_dbg_info(node);
769         block = get_nodes_block(node);
770         noreg = ia32_new_NoReg_gp(cg);
771         nomem = new_NoMem();
772         res   = new_rd_ia32_Add(dbgi, irg, block, noreg, noreg, nomem, op1, op2);
773         arch_set_irn_register(arch_env, res, out_reg);
774         set_ia32_commutative(res);
775         goto exchange;
776
777 make_shl:
778         dbgi  = get_irn_dbg_info(node);
779         block = get_nodes_block(node);
780         noreg = ia32_new_NoReg_gp(cg);
781         nomem = new_NoMem();
782         res   = new_rd_ia32_Shl(dbgi, irg, block, op1, op2);
783         arch_set_irn_register(arch_env, res, out_reg);
784         goto exchange;
785
786 exchange:
787         SET_IA32_ORIG_NODE(res, ia32_get_old_node_name(cg, node));
788
789         /* add new ADD/SHL to schedule */
790         DBG_OPT_LEA2ADD(node, res);
791
792         /* exchange the Add and the LEA */
793         be_peephole_before_exchange(node, res);
794         sched_add_before(node, res);
795         sched_remove(node);
796         exchange(node, res);
797         be_peephole_after_exchange(res);
798 }
799
800 /**
801  * Register a peephole optimisation function.
802  */
803 static void register_peephole_optimisation(ir_op *op, peephole_opt_func func) {
804         assert(op->ops.generic == NULL);
805         op->ops.generic = (void*) func;
806 }
807
808 /* Perform peephole-optimizations. */
809 void ia32_peephole_optimization(ia32_code_gen_t *new_cg)
810 {
811         cg       = new_cg;
812         arch_env = cg->arch_env;
813
814         /* register peephole optimisations */
815         clear_irp_opcodes_generic_func();
816         register_peephole_optimisation(op_ia32_Const, peephole_ia32_Const);
817         //register_peephole_optimisation(op_ia32_Store, peephole_ia32_Store);
818         register_peephole_optimisation(op_be_IncSP, peephole_be_IncSP);
819         register_peephole_optimisation(op_ia32_Lea, peephole_ia32_Lea);
820         register_peephole_optimisation(op_ia32_Test, peephole_ia32_Test);
821         register_peephole_optimisation(op_ia32_Test8Bit, peephole_ia32_Test);
822
823         be_peephole_opt(cg->birg);
824 }
825
826 /**
827  * Removes node from schedule if it is not used anymore. If irn is a mode_T node
828  * all it's Projs are removed as well.
829  * @param irn  The irn to be removed from schedule
830  */
831 static INLINE void try_kill(ir_node *node)
832 {
833         if(get_irn_mode(node) == mode_T) {
834                 const ir_edge_t *edge, *next;
835                 foreach_out_edge_safe(node, edge, next) {
836                         ir_node *proj = get_edge_src_irn(edge);
837                         try_kill(proj);
838                 }
839         }
840
841         if(get_irn_n_edges(node) != 0)
842                 return;
843
844         if (sched_is_scheduled(node)) {
845                 sched_remove(node);
846         }
847
848         be_kill_node(node);
849 }
850
851 static void optimize_conv_store(ir_node *node)
852 {
853         ir_node *pred;
854         ir_node *pred_proj;
855         ir_mode *conv_mode;
856         ir_mode *store_mode;
857
858         if(!is_ia32_Store(node) && !is_ia32_Store8Bit(node))
859                 return;
860
861         assert(n_ia32_Store_val == n_ia32_Store8Bit_val);
862         pred_proj = get_irn_n(node, n_ia32_Store_val);
863         if(is_Proj(pred_proj)) {
864                 pred = get_Proj_pred(pred_proj);
865         } else {
866                 pred = pred_proj;
867         }
868         if(!is_ia32_Conv_I2I(pred) && !is_ia32_Conv_I2I8Bit(pred))
869                 return;
870         if(get_ia32_op_type(pred) != ia32_Normal)
871                 return;
872
873         /* the store only stores the lower bits, so we only need the conv
874          * it it shrinks the mode */
875         conv_mode  = get_ia32_ls_mode(pred);
876         store_mode = get_ia32_ls_mode(node);
877         if(get_mode_size_bits(conv_mode) < get_mode_size_bits(store_mode))
878                 return;
879
880         set_irn_n(node, n_ia32_Store_val, get_irn_n(pred, n_ia32_Conv_I2I_val));
881         if(get_irn_n_edges(pred_proj) == 0) {
882                 be_kill_node(pred_proj);
883                 if(pred != pred_proj)
884                         be_kill_node(pred);
885         }
886 }
887
888 static void optimize_load_conv(ir_node *node)
889 {
890         ir_node *pred, *predpred;
891         ir_mode *load_mode;
892         ir_mode *conv_mode;
893
894         if (!is_ia32_Conv_I2I(node) && !is_ia32_Conv_I2I8Bit(node))
895                 return;
896
897         assert(n_ia32_Conv_I2I_val == n_ia32_Conv_I2I8Bit_val);
898         pred = get_irn_n(node, n_ia32_Conv_I2I_val);
899         if(!is_Proj(pred))
900                 return;
901
902         predpred = get_Proj_pred(pred);
903         if(!is_ia32_Load(predpred))
904                 return;
905
906         /* the load is sign extending the upper bits, so we only need the conv
907          * if it shrinks the mode */
908         load_mode = get_ia32_ls_mode(predpred);
909         conv_mode = get_ia32_ls_mode(node);
910         if(get_mode_size_bits(conv_mode) < get_mode_size_bits(load_mode))
911                 return;
912
913         if(get_mode_sign(conv_mode) != get_mode_sign(load_mode)) {
914                 /* change the load if it has only 1 user */
915                 if(get_irn_n_edges(pred) == 1) {
916                         ir_mode *newmode;
917                         if(get_mode_sign(conv_mode)) {
918                                 newmode = find_signed_mode(load_mode);
919                         } else {
920                                 newmode = find_unsigned_mode(load_mode);
921                         }
922                         assert(newmode != NULL);
923                         set_ia32_ls_mode(predpred, newmode);
924                 } else {
925                         /* otherwise we have to keep the conv */
926                         return;
927                 }
928         }
929
930         /* kill the conv */
931         exchange(node, pred);
932 }
933
934 static void optimize_conv_conv(ir_node *node)
935 {
936         ir_node *pred_proj, *pred, *result_conv;
937         ir_mode *pred_mode, *conv_mode;
938         int      conv_mode_bits;
939         int      pred_mode_bits;
940
941         if (!is_ia32_Conv_I2I(node) && !is_ia32_Conv_I2I8Bit(node))
942                 return;
943
944         assert(n_ia32_Conv_I2I_val == n_ia32_Conv_I2I8Bit_val);
945         pred_proj = get_irn_n(node, n_ia32_Conv_I2I_val);
946         if(is_Proj(pred_proj))
947                 pred = get_Proj_pred(pred_proj);
948         else
949                 pred = pred_proj;
950
951         if(!is_ia32_Conv_I2I(pred) && !is_ia32_Conv_I2I8Bit(pred))
952                 return;
953
954         /* we know that after a conv, the upper bits are sign extended
955          * so we only need the 2nd conv if it shrinks the mode */
956         conv_mode      = get_ia32_ls_mode(node);
957         conv_mode_bits = get_mode_size_bits(conv_mode);
958         pred_mode      = get_ia32_ls_mode(pred);
959         pred_mode_bits = get_mode_size_bits(pred_mode);
960
961         if(conv_mode_bits == pred_mode_bits
962                         && get_mode_sign(conv_mode) == get_mode_sign(pred_mode)) {
963                 result_conv = pred_proj;
964         } else if(conv_mode_bits <= pred_mode_bits) {
965                 /* if 2nd conv is smaller then first conv, then we can always take the
966                  * 2nd conv */
967                 if(get_irn_n_edges(pred_proj) == 1) {
968                         result_conv = pred_proj;
969                         set_ia32_ls_mode(pred, conv_mode);
970
971                         /* Argh:We must change the opcode to 8bit AND copy the register constraints */
972                         if (get_mode_size_bits(conv_mode) == 8) {
973                                 set_irn_op(pred, op_ia32_Conv_I2I8Bit);
974                                 set_ia32_in_req_all(pred, get_ia32_in_req_all(node));
975                         }
976                 } else {
977                         /* we don't want to end up with 2 loads, so we better do nothing */
978                         if(get_irn_mode(pred) == mode_T) {
979                                 return;
980                         }
981
982                         result_conv = exact_copy(pred);
983                         set_ia32_ls_mode(result_conv, conv_mode);
984
985                         /* Argh:We must change the opcode to 8bit AND copy the register constraints */
986                         if (get_mode_size_bits(conv_mode) == 8) {
987                                 set_irn_op(result_conv, op_ia32_Conv_I2I8Bit);
988                                 set_ia32_in_req_all(result_conv, get_ia32_in_req_all(node));
989                         }
990                 }
991         } else {
992                 /* if both convs have the same sign, then we can take the smaller one */
993                 if(get_mode_sign(conv_mode) == get_mode_sign(pred_mode)) {
994                         result_conv = pred_proj;
995                 } else {
996                         /* no optimisation possible if smaller conv is sign-extend */
997                         if(mode_is_signed(pred_mode)) {
998                                 return;
999                         }
1000                         /* we can take the smaller conv if it is unsigned */
1001                         result_conv = pred_proj;
1002                 }
1003         }
1004
1005         /* kill the conv */
1006         exchange(node, result_conv);
1007
1008         if(get_irn_n_edges(pred_proj) == 0) {
1009                 be_kill_node(pred_proj);
1010                 if(pred != pred_proj)
1011                         be_kill_node(pred);
1012         }
1013         optimize_conv_conv(result_conv);
1014 }
1015
1016 static void optimize_node(ir_node *node, void *env)
1017 {
1018         (void) env;
1019
1020         optimize_load_conv(node);
1021         optimize_conv_store(node);
1022         optimize_conv_conv(node);
1023 }
1024
1025 /**
1026  * Performs conv and address mode optimization.
1027  */
1028 void ia32_optimize_graph(ia32_code_gen_t *cg)
1029 {
1030         irg_walk_blkwise_graph(cg->irg, NULL, optimize_node, cg);
1031
1032         if (cg->dump)
1033                 be_dump(cg->irg, "-opt", dump_ir_block_graph_sched);
1034 }
1035
1036 void ia32_init_optimize(void)
1037 {
1038         FIRM_DBG_REGISTER(dbg, "firm.be.ia32.optimize");
1039 }