make firm compilable with a c++ compiler
[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 #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_util.h"
57 #include "ia32_architecture.h"
58
59 DEBUG_ONLY(static firm_dbg_module_t *dbg = NULL;)
60
61 static void copy_mark(const ir_node *old, ir_node *newn)
62 {
63         if (is_ia32_is_reload(old))
64                 set_ia32_is_reload(newn);
65         if (is_ia32_is_spill(old))
66                 set_ia32_is_spill(newn);
67         if (is_ia32_is_remat(old))
68                 set_ia32_is_remat(newn);
69 }
70
71 typedef enum produces_flag_t {
72         produces_no_flag,
73         produces_flag_zero,
74         produces_flag_carry
75 } produces_flag_t;
76
77 /**
78  * Return which usable flag the given node produces
79  *
80  * @param node  the node to check
81  * @param pn    the projection number of the used result
82  */
83 static produces_flag_t produces_test_flag(ir_node *node, int pn)
84 {
85         ir_node                     *count;
86         const ia32_immediate_attr_t *imm_attr;
87
88         if (!is_ia32_irn(node))
89                 return produces_no_flag;
90
91         switch (get_ia32_irn_opcode(node)) {
92                 case iro_ia32_Add:
93                 case iro_ia32_Adc:
94                 case iro_ia32_And:
95                 case iro_ia32_Or:
96                 case iro_ia32_Xor:
97                 case iro_ia32_Sub:
98                 case iro_ia32_Sbb:
99                 case iro_ia32_Neg:
100                 case iro_ia32_Inc:
101                 case iro_ia32_Dec:
102                         break;
103
104                 case iro_ia32_ShlD:
105                 case iro_ia32_ShrD:
106                         assert((int)n_ia32_ShlD_count == (int)n_ia32_ShrD_count);
107                         count = get_irn_n(node, n_ia32_ShlD_count);
108                         goto check_shift_amount;
109
110                 case iro_ia32_Shl:
111                 case iro_ia32_Shr:
112                 case iro_ia32_Sar:
113                         assert((int)n_ia32_Shl_count == (int)n_ia32_Shr_count
114                                         && (int)n_ia32_Shl_count == (int)n_ia32_Sar_count);
115                         count = get_irn_n(node, n_ia32_Shl_count);
116 check_shift_amount:
117                         /* when shift count is zero the flags are not affected, so we can only
118                          * do this for constants != 0 */
119                         if (!is_ia32_Immediate(count))
120                                 return produces_no_flag;
121
122                         imm_attr = get_ia32_immediate_attr_const(count);
123                         if (imm_attr->symconst != NULL)
124                                 return produces_no_flag;
125                         if ((imm_attr->offset & 0x1f) == 0)
126                                 return produces_no_flag;
127                         break;
128
129                 case iro_ia32_Mul:
130                         return pn == pn_ia32_Mul_res_high ?
131                                 produces_flag_carry : produces_no_flag;
132
133                 default:
134                         return produces_no_flag;
135         }
136
137         return pn == pn_ia32_res ?
138                 produces_flag_zero : produces_no_flag;
139 }
140
141 /**
142  * Replace Cmp(x, 0) by a Test(x, x)
143  */
144 static void peephole_ia32_Cmp(ir_node *const node)
145 {
146         ir_node                     *right;
147         ir_graph                    *irg;
148         ia32_immediate_attr_t const *imm;
149         dbg_info                    *dbgi;
150         ir_node                     *block;
151         ir_node                     *noreg;
152         ir_node                     *nomem;
153         ir_node                     *op;
154         ia32_attr_t           const *attr;
155         int                          ins_permuted;
156         int                          cmp_unsigned;
157         ir_node                     *test;
158         arch_register_t       const *reg;
159         ir_edge_t             const *edge;
160         ir_edge_t             const *tmp;
161
162         if (get_ia32_op_type(node) != ia32_Normal)
163                 return;
164
165         right = get_irn_n(node, n_ia32_Cmp_right);
166         if (!is_ia32_Immediate(right))
167                 return;
168
169         imm = get_ia32_immediate_attr_const(right);
170         if (imm->symconst != NULL || imm->offset != 0)
171                 return;
172
173         dbgi         = get_irn_dbg_info(node);
174         irg          = get_irn_irg(node);
175         block        = get_nodes_block(node);
176         noreg        = ia32_new_NoReg_gp(irg);
177         nomem        = get_irg_no_mem(current_ir_graph);
178         op           = get_irn_n(node, n_ia32_Cmp_left);
179         attr         = get_ia32_attr(node);
180         ins_permuted = attr->data.ins_permuted;
181         cmp_unsigned = attr->data.cmp_unsigned;
182
183         if (is_ia32_Cmp(node)) {
184                 test = new_bd_ia32_Test(dbgi, block, noreg, noreg, nomem,
185                                         op, op, ins_permuted, cmp_unsigned);
186         } else {
187                 test = new_bd_ia32_Test8Bit(dbgi, block, noreg, noreg, nomem,
188                                             op, op, ins_permuted, cmp_unsigned);
189         }
190         set_ia32_ls_mode(test, get_ia32_ls_mode(node));
191
192         reg = arch_irn_get_register(node, pn_ia32_Cmp_eflags);
193         arch_irn_set_register(test, pn_ia32_Test_eflags, reg);
194
195         foreach_out_edge_safe(node, edge, tmp) {
196                 ir_node *const user = get_edge_src_irn(edge);
197
198                 if (is_Proj(user))
199                         exchange(user, test);
200         }
201
202         sched_add_before(node, test);
203         copy_mark(node, test);
204         be_peephole_exchange(node, test);
205 }
206
207 /**
208  * Peephole optimization for Test instructions.
209  * - Remove the Test, if an appropriate flag was produced which is still live
210  * - Change a Test(x, c) to 8Bit, if 0 <= c < 256 (3 byte shorter opcode)
211  */
212 static void peephole_ia32_Test(ir_node *node)
213 {
214         ir_node *left  = get_irn_n(node, n_ia32_Test_left);
215         ir_node *right = get_irn_n(node, n_ia32_Test_right);
216
217         assert((int)n_ia32_Test_left == (int)n_ia32_Test8Bit_left
218                         && (int)n_ia32_Test_right == (int)n_ia32_Test8Bit_right);
219
220         if (left == right) { /* we need a test for 0 */
221                 ir_node         *block = get_nodes_block(node);
222                 int              pn    = pn_ia32_res;
223                 ir_node         *flags_proj;
224                 ir_mode         *flags_mode;
225                 ir_node         *schedpoint;
226                 const ir_edge_t *edge;
227
228                 if (get_nodes_block(left) != block)
229                         return;
230
231                 if (is_Proj(left)) {
232                         pn   = get_Proj_proj(left);
233                         left = get_Proj_pred(left);
234                 }
235
236                 /* walk schedule up and abort when we find left or some other node
237                  * destroys the flags */
238                 schedpoint = node;
239                 for (;;) {
240                         schedpoint = sched_prev(schedpoint);
241                         if (schedpoint == left)
242                                 break;
243                         if (arch_irn_is(schedpoint, modify_flags))
244                                 return;
245                         if (schedpoint == block)
246                                 panic("couldn't find left");
247                 }
248
249                 /* make sure only Lg/Eq tests are used */
250                 foreach_out_edge(node, edge) {
251                         ir_node *user = get_edge_src_irn(edge);
252                         int      pnc  = get_ia32_condcode(user);
253
254                         if (pnc != pn_Cmp_Eq && pnc != pn_Cmp_Lg) {
255                                 return;
256                         }
257                 }
258
259                 switch (produces_test_flag(left, pn)) {
260                         case produces_flag_zero:
261                                 break;
262
263                         case produces_flag_carry:
264                                 foreach_out_edge(node, edge) {
265                                         ir_node *user = get_edge_src_irn(edge);
266                                         int      pnc  = get_ia32_condcode(user);
267
268                                         switch (pnc) {
269                                                 case pn_Cmp_Eq: pnc = ia32_pn_Cmp_not_carry; break;
270                                                 case pn_Cmp_Lg: pnc = ia32_pn_Cmp_carry;     break;
271                                                 default: panic("unexpected pn");
272                                         }
273                                         set_ia32_condcode(user, pnc);
274                                 }
275                                 break;
276
277                         default:
278                                 return;
279                 }
280
281                 if (get_irn_mode(left) != mode_T) {
282                         set_irn_mode(left, mode_T);
283
284                         /* If there are other users, reroute them to result proj */
285                         if (get_irn_n_edges(left) != 2) {
286                                 ir_node *res = new_r_Proj(left, mode_Iu, pn_ia32_res);
287
288                                 edges_reroute(left, res, current_ir_graph);
289                                 /* Reattach the result proj to left */
290                                 set_Proj_pred(res, left);
291                         }
292                 }
293
294                 flags_mode = ia32_reg_classes[CLASS_ia32_flags].mode;
295                 flags_proj = new_r_Proj(left, flags_mode, pn_ia32_flags);
296                 arch_set_irn_register(flags_proj, &ia32_registers[REG_EFLAGS]);
297
298                 assert(get_irn_mode(node) != mode_T);
299
300                 be_peephole_exchange(node, flags_proj);
301         } else if (is_ia32_Immediate(right)) {
302                 ia32_immediate_attr_t const *const imm = get_ia32_immediate_attr_const(right);
303                 unsigned                           offset;
304
305                 /* A test with a symconst is rather strange, but better safe than sorry */
306                 if (imm->symconst != NULL)
307                         return;
308
309                 offset = imm->offset;
310                 if (get_ia32_op_type(node) == ia32_AddrModeS) {
311                         ia32_attr_t *const attr = get_ia32_attr(node);
312
313                         if ((offset & 0xFFFFFF00) == 0) {
314                                 /* attr->am_offs += 0; */
315                         } else if ((offset & 0xFFFF00FF) == 0) {
316                                 ir_node *imm = ia32_create_Immediate(NULL, 0, offset >>  8);
317                                 set_irn_n(node, n_ia32_Test_right, imm);
318                                 attr->am_offs += 1;
319                         } else if ((offset & 0xFF00FFFF) == 0) {
320                                 ir_node *imm = ia32_create_Immediate(NULL, 0, offset >> 16);
321                                 set_irn_n(node, n_ia32_Test_right, imm);
322                                 attr->am_offs += 2;
323                         } else if ((offset & 0x00FFFFFF) == 0) {
324                                 ir_node *imm = ia32_create_Immediate(NULL, 0, offset >> 24);
325                                 set_irn_n(node, n_ia32_Test_right, imm);
326                                 attr->am_offs += 3;
327                         } else {
328                                 return;
329                         }
330                 } else if (offset < 256) {
331                         arch_register_t const* const reg = arch_get_irn_register(left);
332
333                         if (reg != &ia32_registers[REG_EAX] &&
334                                         reg != &ia32_registers[REG_EBX] &&
335                                         reg != &ia32_registers[REG_ECX] &&
336                                         reg != &ia32_registers[REG_EDX]) {
337                                 return;
338                         }
339                 } else {
340                         return;
341                 }
342
343                 /* Technically we should build a Test8Bit because of the register
344                  * constraints, but nobody changes registers at this point anymore. */
345                 set_ia32_ls_mode(node, mode_Bu);
346         }
347 }
348
349 /**
350  * AMD Athlon works faster when RET is not destination of
351  * conditional jump or directly preceded by other jump instruction.
352  * Can be avoided by placing a Rep prefix before the return.
353  */
354 static void peephole_ia32_Return(ir_node *node)
355 {
356         ir_node *block, *irn;
357
358         if (!ia32_cg_config.use_pad_return)
359                 return;
360
361         block = get_nodes_block(node);
362
363         /* check if this return is the first on the block */
364         sched_foreach_reverse_from(node, irn) {
365                 switch (get_irn_opcode(irn)) {
366                 case beo_Return:
367                         /* the return node itself, ignore */
368                         continue;
369                 case iro_Start:
370                 case beo_Start:
371                 case beo_Barrier:
372                         /* ignore no code generated */
373                         continue;
374                 case beo_IncSP:
375                         /* arg, IncSP 0 nodes might occur, ignore these */
376                         if (be_get_IncSP_offset(irn) == 0)
377                                 continue;
378                         return;
379                 case iro_Phi:
380                         continue;
381                 default:
382                         return;
383                 }
384         }
385
386         /* ensure, that the 3 byte return is generated */
387         be_Return_set_emit_pop(node, 1);
388 }
389
390 /* only optimize up to 48 stores behind IncSPs */
391 #define MAXPUSH_OPTIMIZE    48
392
393 /**
394  * Tries to create Push's from IncSP, Store combinations.
395  * The Stores are replaced by Push's, the IncSP is modified
396  * (possibly into IncSP 0, but not removed).
397  */
398 static void peephole_IncSP_Store_to_push(ir_node *irn)
399 {
400         int              i;
401         int              maxslot;
402         int              inc_ofs;
403         ir_node         *node;
404         ir_node         *stores[MAXPUSH_OPTIMIZE];
405         ir_node         *block;
406         ir_graph        *irg;
407         ir_node         *curr_sp;
408         ir_mode         *spmode;
409         ir_node         *first_push = NULL;
410         ir_edge_t const *edge;
411         ir_edge_t const *next;
412
413         memset(stores, 0, sizeof(stores));
414
415         assert(be_is_IncSP(irn));
416
417         inc_ofs = be_get_IncSP_offset(irn);
418         if (inc_ofs < 4)
419                 return;
420
421         /*
422          * We first walk the schedule after the IncSP node as long as we find
423          * suitable Stores that could be transformed to a Push.
424          * We save them into the stores array which is sorted by the frame offset/4
425          * attached to the node
426          */
427         maxslot = -1;
428         for (node = sched_next(irn); !sched_is_end(node); node = sched_next(node)) {
429                 ir_node *mem;
430                 int offset;
431                 int storeslot;
432
433                 /* it has to be a Store */
434                 if (!is_ia32_Store(node))
435                         break;
436
437                 /* it has to use our sp value */
438                 if (get_irn_n(node, n_ia32_base) != irn)
439                         continue;
440                 /* Store has to be attached to NoMem */
441                 mem = get_irn_n(node, n_ia32_mem);
442                 if (!is_NoMem(mem))
443                         continue;
444
445                 /* unfortunately we can't support the full AMs possible for push at the
446                  * moment. TODO: fix this */
447                 if (!is_ia32_NoReg_GP(get_irn_n(node, n_ia32_index)))
448                         break;
449
450                 offset = get_ia32_am_offs_int(node);
451                 /* we should NEVER access uninitialized stack BELOW the current SP */
452                 assert(offset >= 0);
453
454                 /* storing at half-slots is bad */
455                 if ((offset & 3) != 0)
456                         break;
457
458                 if (inc_ofs - 4 < offset || offset >= MAXPUSH_OPTIMIZE * 4)
459                         continue;
460                 storeslot = offset >> 2;
461
462                 /* storing into the same slot twice is bad (and shouldn't happen...) */
463                 if (stores[storeslot] != NULL)
464                         break;
465
466                 stores[storeslot] = node;
467                 if (storeslot > maxslot)
468                         maxslot = storeslot;
469         }
470
471         curr_sp = irn;
472
473         for (i = -1; i < maxslot; ++i) {
474                 if (stores[i + 1] == NULL)
475                         break;
476         }
477
478         /* walk through the Stores and create Pushs for them */
479         block  = get_nodes_block(irn);
480         spmode = get_irn_mode(irn);
481         irg    = get_irn_irg(irn);
482         for (; i >= 0; --i) {
483                 const arch_register_t *spreg;
484                 ir_node *push;
485                 ir_node *val, *mem, *mem_proj;
486                 ir_node *store = stores[i];
487                 ir_node *noreg = ia32_new_NoReg_gp(irg);
488
489                 val = get_irn_n(store, n_ia32_unary_op);
490                 mem = get_irn_n(store, n_ia32_mem);
491                 spreg = arch_get_irn_register(curr_sp);
492
493                 push = new_bd_ia32_Push(get_irn_dbg_info(store), block, noreg, noreg, mem, val, curr_sp);
494                 copy_mark(store, push);
495
496                 if (first_push == NULL)
497                         first_push = push;
498
499                 sched_add_after(skip_Proj(curr_sp), push);
500
501                 /* create stackpointer Proj */
502                 curr_sp = new_r_Proj(push, spmode, pn_ia32_Push_stack);
503                 arch_set_irn_register(curr_sp, spreg);
504
505                 /* create memory Proj */
506                 mem_proj = new_r_Proj(push, mode_M, pn_ia32_Push_M);
507
508                 /* use the memproj now */
509                 be_peephole_exchange(store, mem_proj);
510
511                 inc_ofs -= 4;
512         }
513
514         foreach_out_edge_safe(irn, edge, next) {
515                 ir_node *const src = get_edge_src_irn(edge);
516                 int      const pos = get_edge_src_pos(edge);
517
518                 if (src == first_push)
519                         continue;
520
521                 set_irn_n(src, pos, curr_sp);
522         }
523
524         be_set_IncSP_offset(irn, inc_ofs);
525 }
526
527 #if 0
528 /**
529  * Creates a Push instruction before the given schedule point.
530  *
531  * @param dbgi        debug info
532  * @param block       the block
533  * @param stack       the previous stack value
534  * @param schedpoint  the new node is added before this node
535  * @param reg         the register to pop
536  *
537  * @return the new stack value
538  */
539 static ir_node *create_push(dbg_info *dbgi, ir_node *block,
540                             ir_node *stack, ir_node *schedpoint)
541 {
542         const arch_register_t *esp = &ia32_registers[REG_ESP];
543
544         ir_node *val   = ia32_new_NoReg_gp(cg);
545         ir_node *noreg = ia32_new_NoReg_gp(cg);
546         ir_graph *irg  = get_irn_irg(block);
547         ir_node *nomem = new_r_NoMem(irg);
548         ir_node *push  = new_bd_ia32_Push(dbgi, block, noreg, noreg, nomem, val, stack);
549         sched_add_before(schedpoint, push);
550
551         stack = new_r_Proj(push, mode_Iu, pn_ia32_Push_stack);
552         arch_set_irn_register(stack, esp);
553
554         return stack;
555 }
556
557 static void peephole_store_incsp(ir_node *store)
558 {
559         dbg_info *dbgi;
560         ir_node  *node;
561         ir_node  *block;
562         ir_node  *noreg;
563         ir_node  *mem;
564         ir_node  *push;
565         ir_node  *val;
566         ir_node  *base;
567         ir_node  *index;
568         ir_node  *am_base = get_irn_n(store, n_ia32_Store_base);
569         if (!be_is_IncSP(am_base)
570                         || get_nodes_block(am_base) != get_nodes_block(store))
571                 return;
572         mem = get_irn_n(store, n_ia32_Store_mem);
573         if (!is_ia32_NoReg_GP(get_irn_n(store, n_ia32_Store_index))
574                         || !is_NoMem(mem))
575                 return;
576
577         int incsp_offset = be_get_IncSP_offset(am_base);
578         if (incsp_offset <= 0)
579                 return;
580
581         /* we have to be at offset 0 */
582         int my_offset = get_ia32_am_offs_int(store);
583         if (my_offset != 0) {
584                 /* TODO here: find out wether there is a store with offset 0 before
585                  * us and wether we can move it down to our place */
586                 return;
587         }
588         ir_mode *ls_mode = get_ia32_ls_mode(store);
589         int my_store_size = get_mode_size_bytes(ls_mode);
590
591         if (my_offset + my_store_size > incsp_offset)
592                 return;
593
594         /* correctness checking:
595                 - noone else must write to that stackslot
596                     (because after translation incsp won't allocate it anymore)
597         */
598         sched_foreach_reverse_from(store, node) {
599                 int i, arity;
600
601                 if (node == am_base)
602                         break;
603
604                 /* make sure noone else can use the space on the stack */
605                 arity = get_irn_arity(node);
606                 for (i = 0; i < arity; ++i) {
607                         ir_node *pred = get_irn_n(node, i);
608                         if (pred != am_base)
609                                 continue;
610
611                         if (i == n_ia32_base &&
612                                         (get_ia32_op_type(node) == ia32_AddrModeS
613                                          || get_ia32_op_type(node) == ia32_AddrModeD)) {
614                                 int      node_offset  = get_ia32_am_offs_int(node);
615                                 ir_mode *node_ls_mode = get_ia32_ls_mode(node);
616                                 int      node_size    = get_mode_size_bytes(node_ls_mode);
617                                 /* overlapping with our position? abort */
618                                 if (node_offset < my_offset + my_store_size
619                                                 && node_offset + node_size >= my_offset)
620                                         return;
621                                 /* otherwise it's fine */
622                                 continue;
623                         }
624
625                         /* strange use of esp: abort */
626                         return;
627                 }
628         }
629
630         /* all ok, change to push */
631         dbgi  = get_irn_dbg_info(store);
632         block = get_nodes_block(store);
633         noreg = ia32_new_NoReg_gp(cg);
634         val   = get_irn_n(store, n_ia32_Store_val);
635
636         push  = new_bd_ia32_Push(dbgi, block, noreg, noreg, mem,
637
638         create_push(dbgi, current_ir_graph, block, am_base, store);
639 }
640 #endif
641
642 /**
643  * Return true if a mode can be stored in the GP register set
644  */
645 static inline int mode_needs_gp_reg(ir_mode *mode)
646 {
647         if (mode == mode_fpcw)
648                 return 0;
649         if (get_mode_size_bits(mode) > 32)
650                 return 0;
651         return mode_is_int(mode) || mode_is_reference(mode) || mode == mode_b;
652 }
653
654 /**
655  * Tries to create Pops from Load, IncSP combinations.
656  * The Loads are replaced by Pops, the IncSP is modified
657  * (possibly into IncSP 0, but not removed).
658  */
659 static void peephole_Load_IncSP_to_pop(ir_node *irn)
660 {
661         const arch_register_t *esp = &ia32_registers[REG_ESP];
662         int      i, maxslot, inc_ofs, ofs;
663         ir_node  *node, *pred_sp, *block;
664         ir_node  *loads[MAXPUSH_OPTIMIZE];
665         ir_graph *irg;
666         unsigned regmask = 0;
667         unsigned copymask = ~0;
668
669         memset(loads, 0, sizeof(loads));
670         assert(be_is_IncSP(irn));
671
672         inc_ofs = -be_get_IncSP_offset(irn);
673         if (inc_ofs < 4)
674                 return;
675
676         /*
677          * We first walk the schedule before the IncSP node as long as we find
678          * suitable Loads that could be transformed to a Pop.
679          * We save them into the stores array which is sorted by the frame offset/4
680          * attached to the node
681          */
682         maxslot = -1;
683         pred_sp = be_get_IncSP_pred(irn);
684         for (node = sched_prev(irn); !sched_is_end(node); node = sched_prev(node)) {
685                 int offset;
686                 int loadslot;
687                 const arch_register_t *sreg, *dreg;
688
689                 /* it has to be a Load */
690                 if (!is_ia32_Load(node)) {
691                         if (be_is_Copy(node)) {
692                                 if (!mode_needs_gp_reg(get_irn_mode(node))) {
693                                         /* not a GP copy, ignore */
694                                         continue;
695                                 }
696                                 dreg = arch_get_irn_register(node);
697                                 sreg = arch_get_irn_register(be_get_Copy_op(node));
698                                 if (regmask & copymask & (1 << sreg->index)) {
699                                         break;
700                                 }
701                                 if (regmask & copymask & (1 << dreg->index)) {
702                                         break;
703                                 }
704                                 /* we CAN skip Copies if neither the destination nor the source
705                                  * is not in our regmask, ie none of our future Pop will overwrite it */
706                                 regmask |= (1 << dreg->index) | (1 << sreg->index);
707                                 copymask &= ~((1 << dreg->index) | (1 << sreg->index));
708                                 continue;
709                         }
710                         break;
711                 }
712
713                 /* we can handle only GP loads */
714                 if (!mode_needs_gp_reg(get_ia32_ls_mode(node)))
715                         continue;
716
717                 /* it has to use our predecessor sp value */
718                 if (get_irn_n(node, n_ia32_base) != pred_sp) {
719                         /* it would be ok if this load does not use a Pop result,
720                          * but we do not check this */
721                         break;
722                 }
723
724                 /* should have NO index */
725                 if (!is_ia32_NoReg_GP(get_irn_n(node, n_ia32_index)))
726                         break;
727
728                 offset = get_ia32_am_offs_int(node);
729                 /* we should NEVER access uninitialized stack BELOW the current SP */
730                 assert(offset >= 0);
731
732                 /* storing at half-slots is bad */
733                 if ((offset & 3) != 0)
734                         break;
735
736                 if (offset < 0 || offset >= MAXPUSH_OPTIMIZE * 4)
737                         continue;
738                 /* ignore those outside the possible windows */
739                 if (offset > inc_ofs - 4)
740                         continue;
741                 loadslot = offset >> 2;
742
743                 /* loading from the same slot twice is bad (and shouldn't happen...) */
744                 if (loads[loadslot] != NULL)
745                         break;
746
747                 dreg = arch_irn_get_register(node, pn_ia32_Load_res);
748                 if (regmask & (1 << dreg->index)) {
749                         /* this register is already used */
750                         break;
751                 }
752                 regmask |= 1 << dreg->index;
753
754                 loads[loadslot] = node;
755                 if (loadslot > maxslot)
756                         maxslot = loadslot;
757         }
758
759         if (maxslot < 0)
760                 return;
761
762         /* find the first slot */
763         for (i = maxslot; i >= 0; --i) {
764                 ir_node *load = loads[i];
765
766                 if (load == NULL)
767                         break;
768         }
769
770         ofs = inc_ofs - (maxslot + 1) * 4;
771         inc_ofs = (i+1) * 4;
772
773         /* create a new IncSP if needed */
774         block = get_nodes_block(irn);
775         irg   = get_irn_irg(irn);
776         if (inc_ofs > 0) {
777                 pred_sp = be_new_IncSP(esp, block, pred_sp, -inc_ofs, be_get_IncSP_align(irn));
778                 sched_add_before(irn, pred_sp);
779         }
780
781         /* walk through the Loads and create Pops for them */
782         for (++i; i <= maxslot; ++i) {
783                 ir_node *load = loads[i];
784                 ir_node *mem, *pop;
785                 const ir_edge_t *edge, *tmp;
786                 const arch_register_t *reg;
787
788                 mem = get_irn_n(load, n_ia32_mem);
789                 reg = arch_irn_get_register(load, pn_ia32_Load_res);
790
791                 pop = new_bd_ia32_Pop(get_irn_dbg_info(load), block, mem, pred_sp);
792                 arch_irn_set_register(pop, pn_ia32_Load_res, reg);
793
794                 copy_mark(load, pop);
795
796                 /* create stackpointer Proj */
797                 pred_sp = new_r_Proj(pop, mode_Iu, pn_ia32_Pop_stack);
798                 arch_set_irn_register(pred_sp, esp);
799
800                 sched_add_before(irn, pop);
801
802                 /* rewire now */
803                 foreach_out_edge_safe(load, edge, tmp) {
804                         ir_node *proj = get_edge_src_irn(edge);
805
806                         set_Proj_pred(proj, pop);
807                 }
808
809                 /* we can remove the Load now */
810                 sched_remove(load);
811                 kill_node(load);
812         }
813
814         be_set_IncSP_offset(irn, -ofs);
815         be_set_IncSP_pred(irn, pred_sp);
816 }
817
818
819 /**
820  * Find a free GP register if possible, else return NULL.
821  */
822 static const arch_register_t *get_free_gp_reg(ir_graph *irg)
823 {
824         be_irg_t *birg = be_birg_from_irg(irg);
825         int i;
826
827         for (i = 0; i < N_ia32_gp_REGS; ++i) {
828                 const arch_register_t *reg = &ia32_reg_classes[CLASS_ia32_gp].regs[i];
829                 if (!rbitset_is_set(birg->allocatable_regs, reg->global_index))
830                         continue;
831
832                 if (be_peephole_get_value(CLASS_ia32_gp, i) == NULL)
833                         return reg;
834         }
835
836         return NULL;
837 }
838
839 /**
840  * Creates a Pop instruction before the given schedule point.
841  *
842  * @param dbgi        debug info
843  * @param block       the block
844  * @param stack       the previous stack value
845  * @param schedpoint  the new node is added before this node
846  * @param reg         the register to pop
847  *
848  * @return the new stack value
849  */
850 static ir_node *create_pop(dbg_info *dbgi, ir_node *block,
851                            ir_node *stack, ir_node *schedpoint,
852                            const arch_register_t *reg)
853 {
854         const arch_register_t *esp = &ia32_registers[REG_ESP];
855         ir_graph *irg = get_irn_irg(block);
856         ir_node *pop;
857         ir_node *keep;
858         ir_node *val;
859         ir_node *in[1];
860
861         pop   = new_bd_ia32_Pop(dbgi, block, new_r_NoMem(irg), stack);
862
863         stack = new_r_Proj(pop, mode_Iu, pn_ia32_Pop_stack);
864         arch_set_irn_register(stack, esp);
865         val   = new_r_Proj(pop, mode_Iu, pn_ia32_Pop_res);
866         arch_set_irn_register(val, reg);
867
868         sched_add_before(schedpoint, pop);
869
870         in[0] = val;
871         keep  = be_new_Keep(block, 1, in);
872         sched_add_before(schedpoint, keep);
873
874         return stack;
875 }
876
877 /**
878  * Optimize an IncSp by replacing it with Push/Pop.
879  */
880 static void peephole_be_IncSP(ir_node *node)
881 {
882         const arch_register_t *esp = &ia32_registers[REG_ESP];
883         const arch_register_t *reg;
884         dbg_info              *dbgi;
885         ir_node               *block;
886         ir_node               *stack;
887         int                    offset;
888
889         /* first optimize incsp->incsp combinations */
890         node = be_peephole_IncSP_IncSP(node);
891
892         /* transform IncSP->Store combinations to Push where possible */
893         peephole_IncSP_Store_to_push(node);
894
895         /* transform Load->IncSP combinations to Pop where possible */
896         peephole_Load_IncSP_to_pop(node);
897
898         if (arch_get_irn_register(node) != esp)
899                 return;
900
901         /* replace IncSP -4 by Pop freereg when possible */
902         offset = be_get_IncSP_offset(node);
903         if ((offset != -8 || ia32_cg_config.use_add_esp_8) &&
904             (offset != -4 || ia32_cg_config.use_add_esp_4) &&
905             (offset != +4 || ia32_cg_config.use_sub_esp_4) &&
906             (offset != +8 || ia32_cg_config.use_sub_esp_8))
907                 return;
908
909         if (offset < 0) {
910                 /* we need a free register for pop */
911                 reg = get_free_gp_reg(get_irn_irg(node));
912                 if (reg == NULL)
913                         return;
914
915                 dbgi  = get_irn_dbg_info(node);
916                 block = get_nodes_block(node);
917                 stack = be_get_IncSP_pred(node);
918
919                 stack = create_pop(dbgi, block, stack, node, reg);
920
921                 if (offset == -8) {
922                         stack = create_pop(dbgi, block, stack, node, reg);
923                 }
924         } else {
925                 dbgi  = get_irn_dbg_info(node);
926                 block = get_nodes_block(node);
927                 stack = be_get_IncSP_pred(node);
928                 stack = new_bd_ia32_PushEax(dbgi, block, stack);
929                 arch_set_irn_register(stack, esp);
930                 sched_add_before(node, stack);
931
932                 if (offset == +8) {
933                         stack = new_bd_ia32_PushEax(dbgi, block, stack);
934                         arch_set_irn_register(stack, esp);
935                         sched_add_before(node, stack);
936                 }
937         }
938
939         be_peephole_exchange(node, stack);
940 }
941
942 /**
943  * Peephole optimisation for ia32_Const's
944  */
945 static void peephole_ia32_Const(ir_node *node)
946 {
947         const ia32_immediate_attr_t *attr = get_ia32_immediate_attr_const(node);
948         const arch_register_t       *reg;
949         ir_node                     *block;
950         dbg_info                    *dbgi;
951         ir_node                     *xorn;
952
953         /* try to transform a mov 0, reg to xor reg reg */
954         if (attr->offset != 0 || attr->symconst != NULL)
955                 return;
956         if (ia32_cg_config.use_mov_0)
957                 return;
958         /* xor destroys the flags, so no-one must be using them */
959         if (be_peephole_get_value(CLASS_ia32_flags, REG_FLAGS_EFLAGS) != NULL)
960                 return;
961
962         reg = arch_get_irn_register(node);
963         assert(be_peephole_get_reg_value(reg) == NULL);
964
965         /* create xor(produceval, produceval) */
966         block = get_nodes_block(node);
967         dbgi  = get_irn_dbg_info(node);
968         xorn  = new_bd_ia32_Xor0(dbgi, block);
969         arch_set_irn_register(xorn, reg);
970
971         sched_add_before(node, xorn);
972
973         copy_mark(node, xorn);
974         be_peephole_exchange(node, xorn);
975 }
976
977 static inline int is_noreg(const ir_node *node)
978 {
979         return is_ia32_NoReg_GP(node);
980 }
981
982 ir_node *ia32_immediate_from_long(long val)
983 {
984         ir_graph *irg         = current_ir_graph;
985         ir_node  *start_block = get_irg_start_block(irg);
986         ir_node  *immediate
987                 = new_bd_ia32_Immediate(NULL, start_block, NULL, 0, 0, val);
988         arch_set_irn_register(immediate, &ia32_registers[REG_GP_NOREG]);
989
990         return immediate;
991 }
992
993 static ir_node *create_immediate_from_am(const ir_node *node)
994 {
995         ir_node   *block   = get_nodes_block(node);
996         int        offset  = get_ia32_am_offs_int(node);
997         int        sc_sign = is_ia32_am_sc_sign(node);
998         const ia32_attr_t *attr = get_ia32_attr_const(node);
999         int        sc_no_pic_adjust = attr->data.am_sc_no_pic_adjust;
1000         ir_entity *entity  = get_ia32_am_sc(node);
1001         ir_node   *res;
1002
1003         res = new_bd_ia32_Immediate(NULL, block, entity, sc_sign, sc_no_pic_adjust,
1004                                     offset);
1005         arch_set_irn_register(res, &ia32_registers[REG_GP_NOREG]);
1006         return res;
1007 }
1008
1009 static int is_am_one(const ir_node *node)
1010 {
1011         int        offset  = get_ia32_am_offs_int(node);
1012         ir_entity *entity  = get_ia32_am_sc(node);
1013
1014         return offset == 1 && entity == NULL;
1015 }
1016
1017 static int is_am_minus_one(const ir_node *node)
1018 {
1019         int        offset  = get_ia32_am_offs_int(node);
1020         ir_entity *entity  = get_ia32_am_sc(node);
1021
1022         return offset == -1 && entity == NULL;
1023 }
1024
1025 /**
1026  * Transforms a LEA into an Add or SHL if possible.
1027  */
1028 static void peephole_ia32_Lea(ir_node *node)
1029 {
1030         ir_graph              *irg;
1031         ir_node               *base;
1032         ir_node               *index;
1033         const arch_register_t *base_reg;
1034         const arch_register_t *index_reg;
1035         const arch_register_t *out_reg;
1036         int                    scale;
1037         int                    has_immediates;
1038         ir_node               *op1;
1039         ir_node               *op2;
1040         dbg_info              *dbgi;
1041         ir_node               *block;
1042         ir_node               *res;
1043         ir_node               *noreg;
1044         ir_node               *nomem;
1045
1046         assert(is_ia32_Lea(node));
1047
1048         /* we can only do this if it is allowed to clobber the flags */
1049         if (be_peephole_get_value(CLASS_ia32_flags, REG_FLAGS_EFLAGS) != NULL)
1050                 return;
1051
1052         base  = get_irn_n(node, n_ia32_Lea_base);
1053         index = get_irn_n(node, n_ia32_Lea_index);
1054
1055         if (is_noreg(base)) {
1056                 base     = NULL;
1057                 base_reg = NULL;
1058         } else {
1059                 base_reg = arch_get_irn_register(base);
1060         }
1061         if (is_noreg(index)) {
1062                 index     = NULL;
1063                 index_reg = NULL;
1064         } else {
1065                 index_reg = arch_get_irn_register(index);
1066         }
1067
1068         if (base == NULL && index == NULL) {
1069                 /* we shouldn't construct these in the first place... */
1070 #ifdef DEBUG_libfirm
1071                 ir_fprintf(stderr, "Optimisation warning: found immediate only lea\n");
1072 #endif
1073                 return;
1074         }
1075
1076         out_reg = arch_get_irn_register(node);
1077         scale   = get_ia32_am_scale(node);
1078         assert(!is_ia32_need_stackent(node) || get_ia32_frame_ent(node) != NULL);
1079         /* check if we have immediates values (frame entities should already be
1080          * expressed in the offsets) */
1081         if (get_ia32_am_offs_int(node) != 0 || get_ia32_am_sc(node) != NULL) {
1082                 has_immediates = 1;
1083         } else {
1084                 has_immediates = 0;
1085         }
1086
1087         /* we can transform leas where the out register is the same as either the
1088          * base or index register back to an Add or Shl */
1089         if (out_reg == base_reg) {
1090                 if (index == NULL) {
1091 #ifdef DEBUG_libfirm
1092                         if (!has_immediates) {
1093                                 ir_fprintf(stderr, "Optimisation warning: found lea which is "
1094                                            "just a copy\n");
1095                         }
1096 #endif
1097                         op1 = base;
1098                         goto make_add_immediate;
1099                 }
1100                 if (scale == 0 && !has_immediates) {
1101                         op1 = base;
1102                         op2 = index;
1103                         goto make_add;
1104                 }
1105                 /* can't create an add */
1106                 return;
1107         } else if (out_reg == index_reg) {
1108                 if (base == NULL) {
1109                         if (has_immediates && scale == 0) {
1110                                 op1 = index;
1111                                 goto make_add_immediate;
1112                         } else if (!has_immediates && scale > 0) {
1113                                 op1 = index;
1114                                 op2 = ia32_immediate_from_long(scale);
1115                                 goto make_shl;
1116                         } else if (!has_immediates) {
1117 #ifdef DEBUG_libfirm
1118                                 ir_fprintf(stderr, "Optimisation warning: found lea which is "
1119                                            "just a copy\n");
1120 #endif
1121                         }
1122                 } else if (scale == 0 && !has_immediates) {
1123                         op1 = index;
1124                         op2 = base;
1125                         goto make_add;
1126                 }
1127                 /* can't create an add */
1128                 return;
1129         } else {
1130                 /* can't create an add */
1131                 return;
1132         }
1133
1134 make_add_immediate:
1135         if (ia32_cg_config.use_incdec) {
1136                 if (is_am_one(node)) {
1137                         dbgi  = get_irn_dbg_info(node);
1138                         block = get_nodes_block(node);
1139                         res   = new_bd_ia32_Inc(dbgi, block, op1);
1140                         arch_set_irn_register(res, out_reg);
1141                         goto exchange;
1142                 }
1143                 if (is_am_minus_one(node)) {
1144                         dbgi  = get_irn_dbg_info(node);
1145                         block = get_nodes_block(node);
1146                         res   = new_bd_ia32_Dec(dbgi, block, op1);
1147                         arch_set_irn_register(res, out_reg);
1148                         goto exchange;
1149                 }
1150         }
1151         op2 = create_immediate_from_am(node);
1152
1153 make_add:
1154         dbgi  = get_irn_dbg_info(node);
1155         block = get_nodes_block(node);
1156         irg   = get_irn_irg(node);
1157         noreg = ia32_new_NoReg_gp(irg);
1158         nomem = new_r_NoMem(irg);
1159         res   = new_bd_ia32_Add(dbgi, block, noreg, noreg, nomem, op1, op2);
1160         arch_set_irn_register(res, out_reg);
1161         set_ia32_commutative(res);
1162         goto exchange;
1163
1164 make_shl:
1165         dbgi  = get_irn_dbg_info(node);
1166         block = get_nodes_block(node);
1167         irg   = get_irn_irg(node);
1168         noreg = ia32_new_NoReg_gp(irg);
1169         nomem = new_r_NoMem(irg);
1170         res   = new_bd_ia32_Shl(dbgi, block, op1, op2);
1171         arch_set_irn_register(res, out_reg);
1172         goto exchange;
1173
1174 exchange:
1175         SET_IA32_ORIG_NODE(res, node);
1176
1177         /* add new ADD/SHL to schedule */
1178         DBG_OPT_LEA2ADD(node, res);
1179
1180         /* exchange the Add and the LEA */
1181         sched_add_before(node, res);
1182         copy_mark(node, res);
1183         be_peephole_exchange(node, res);
1184 }
1185
1186 /**
1187  * Split a Imul mem, imm into a Load mem and Imul reg, imm if possible.
1188  */
1189 static void peephole_ia32_Imul_split(ir_node *imul)
1190 {
1191         const ir_node         *right = get_irn_n(imul, n_ia32_IMul_right);
1192         const arch_register_t *reg;
1193         ir_node               *res;
1194
1195         if (!is_ia32_Immediate(right) || get_ia32_op_type(imul) != ia32_AddrModeS) {
1196                 /* no memory, imm form ignore */
1197                 return;
1198         }
1199         /* we need a free register */
1200         reg = get_free_gp_reg(get_irn_irg(imul));
1201         if (reg == NULL)
1202                 return;
1203
1204         /* fine, we can rebuild it */
1205         res = turn_back_am(imul);
1206         arch_set_irn_register(res, reg);
1207 }
1208
1209 /**
1210  * Replace xorps r,r and xorpd r,r by pxor r,r
1211  */
1212 static void peephole_ia32_xZero(ir_node *xorn)
1213 {
1214         set_irn_op(xorn, op_ia32_xPzero);
1215 }
1216
1217 /**
1218  * Replace 16bit sign extension from ax to eax by shorter cwtl
1219  */
1220 static void peephole_ia32_Conv_I2I(ir_node *node)
1221 {
1222         const arch_register_t *eax          = &ia32_registers[REG_EAX];
1223         ir_mode               *smaller_mode = get_ia32_ls_mode(node);
1224         ir_node               *val          = get_irn_n(node, n_ia32_Conv_I2I_val);
1225         dbg_info              *dbgi;
1226         ir_node               *block;
1227         ir_node               *cwtl;
1228
1229         if (get_mode_size_bits(smaller_mode) != 16 ||
1230                         !mode_is_signed(smaller_mode)          ||
1231                         eax != arch_get_irn_register(val)      ||
1232                         eax != arch_irn_get_register(node, pn_ia32_Conv_I2I_res))
1233                 return;
1234
1235         dbgi  = get_irn_dbg_info(node);
1236         block = get_nodes_block(node);
1237         cwtl  = new_bd_ia32_Cwtl(dbgi, block, val);
1238         arch_set_irn_register(cwtl, eax);
1239         sched_add_before(node, cwtl);
1240         be_peephole_exchange(node, cwtl);
1241 }
1242
1243 /**
1244  * Register a peephole optimisation function.
1245  */
1246 static void register_peephole_optimisation(ir_op *op, peephole_opt_func func)
1247 {
1248         assert(op->ops.generic == NULL);
1249         op->ops.generic = (op_func)func;
1250 }
1251
1252 /* Perform peephole-optimizations. */
1253 void ia32_peephole_optimization(ir_graph *irg)
1254 {
1255         /* register peephole optimisations */
1256         clear_irp_opcodes_generic_func();
1257         register_peephole_optimisation(op_ia32_Const,    peephole_ia32_Const);
1258         register_peephole_optimisation(op_be_IncSP,      peephole_be_IncSP);
1259         register_peephole_optimisation(op_ia32_Lea,      peephole_ia32_Lea);
1260         register_peephole_optimisation(op_ia32_Cmp,      peephole_ia32_Cmp);
1261         register_peephole_optimisation(op_ia32_Cmp8Bit,  peephole_ia32_Cmp);
1262         register_peephole_optimisation(op_ia32_Test,     peephole_ia32_Test);
1263         register_peephole_optimisation(op_ia32_Test8Bit, peephole_ia32_Test);
1264         register_peephole_optimisation(op_be_Return,     peephole_ia32_Return);
1265         if (! ia32_cg_config.use_imul_mem_imm32)
1266                 register_peephole_optimisation(op_ia32_IMul, peephole_ia32_Imul_split);
1267         if (ia32_cg_config.use_pxor)
1268                 register_peephole_optimisation(op_ia32_xZero, peephole_ia32_xZero);
1269         if (ia32_cg_config.use_short_sex_eax)
1270                 register_peephole_optimisation(op_ia32_Conv_I2I, peephole_ia32_Conv_I2I);
1271
1272         be_peephole_opt(irg);
1273 }
1274
1275 /**
1276  * Removes node from schedule if it is not used anymore. If irn is a mode_T node
1277  * all it's Projs are removed as well.
1278  * @param irn  The irn to be removed from schedule
1279  */
1280 static inline void try_kill(ir_node *node)
1281 {
1282         if (get_irn_mode(node) == mode_T) {
1283                 const ir_edge_t *edge, *next;
1284                 foreach_out_edge_safe(node, edge, next) {
1285                         ir_node *proj = get_edge_src_irn(edge);
1286                         try_kill(proj);
1287                 }
1288         }
1289
1290         if (get_irn_n_edges(node) != 0)
1291                 return;
1292
1293         if (sched_is_scheduled(node)) {
1294                 sched_remove(node);
1295         }
1296
1297         kill_node(node);
1298 }
1299
1300 static void optimize_conv_store(ir_node *node)
1301 {
1302         ir_node *pred;
1303         ir_node *pred_proj;
1304         ir_mode *conv_mode;
1305         ir_mode *store_mode;
1306
1307         if (!is_ia32_Store(node) && !is_ia32_Store8Bit(node))
1308                 return;
1309
1310         assert((int)n_ia32_Store_val == (int)n_ia32_Store8Bit_val);
1311         pred_proj = get_irn_n(node, n_ia32_Store_val);
1312         if (is_Proj(pred_proj)) {
1313                 pred = get_Proj_pred(pred_proj);
1314         } else {
1315                 pred = pred_proj;
1316         }
1317         if (!is_ia32_Conv_I2I(pred) && !is_ia32_Conv_I2I8Bit(pred))
1318                 return;
1319         if (get_ia32_op_type(pred) != ia32_Normal)
1320                 return;
1321
1322         /* the store only stores the lower bits, so we only need the conv
1323          * it it shrinks the mode */
1324         conv_mode  = get_ia32_ls_mode(pred);
1325         store_mode = get_ia32_ls_mode(node);
1326         if (get_mode_size_bits(conv_mode) < get_mode_size_bits(store_mode))
1327                 return;
1328
1329         set_irn_n(node, n_ia32_Store_val, get_irn_n(pred, n_ia32_Conv_I2I_val));
1330         if (get_irn_n_edges(pred_proj) == 0) {
1331                 kill_node(pred_proj);
1332                 if (pred != pred_proj)
1333                         kill_node(pred);
1334         }
1335 }
1336
1337 static void optimize_load_conv(ir_node *node)
1338 {
1339         ir_node *pred, *predpred;
1340         ir_mode *load_mode;
1341         ir_mode *conv_mode;
1342
1343         if (!is_ia32_Conv_I2I(node) && !is_ia32_Conv_I2I8Bit(node))
1344                 return;
1345
1346         assert((int)n_ia32_Conv_I2I_val == (int)n_ia32_Conv_I2I8Bit_val);
1347         pred = get_irn_n(node, n_ia32_Conv_I2I_val);
1348         if (!is_Proj(pred))
1349                 return;
1350
1351         predpred = get_Proj_pred(pred);
1352         if (!is_ia32_Load(predpred))
1353                 return;
1354
1355         /* the load is sign extending the upper bits, so we only need the conv
1356          * if it shrinks the mode */
1357         load_mode = get_ia32_ls_mode(predpred);
1358         conv_mode = get_ia32_ls_mode(node);
1359         if (get_mode_size_bits(conv_mode) < get_mode_size_bits(load_mode))
1360                 return;
1361
1362         if (get_mode_sign(conv_mode) != get_mode_sign(load_mode)) {
1363                 /* change the load if it has only 1 user */
1364                 if (get_irn_n_edges(pred) == 1) {
1365                         ir_mode *newmode;
1366                         if (get_mode_sign(conv_mode)) {
1367                                 newmode = find_signed_mode(load_mode);
1368                         } else {
1369                                 newmode = find_unsigned_mode(load_mode);
1370                         }
1371                         assert(newmode != NULL);
1372                         set_ia32_ls_mode(predpred, newmode);
1373                 } else {
1374                         /* otherwise we have to keep the conv */
1375                         return;
1376                 }
1377         }
1378
1379         /* kill the conv */
1380         exchange(node, pred);
1381 }
1382
1383 static void optimize_conv_conv(ir_node *node)
1384 {
1385         ir_node *pred_proj, *pred, *result_conv;
1386         ir_mode *pred_mode, *conv_mode;
1387         int      conv_mode_bits;
1388         int      pred_mode_bits;
1389
1390         if (!is_ia32_Conv_I2I(node) && !is_ia32_Conv_I2I8Bit(node))
1391                 return;
1392
1393         assert((int)n_ia32_Conv_I2I_val == (int)n_ia32_Conv_I2I8Bit_val);
1394         pred_proj = get_irn_n(node, n_ia32_Conv_I2I_val);
1395         if (is_Proj(pred_proj))
1396                 pred = get_Proj_pred(pred_proj);
1397         else
1398                 pred = pred_proj;
1399
1400         if (!is_ia32_Conv_I2I(pred) && !is_ia32_Conv_I2I8Bit(pred))
1401                 return;
1402
1403         /* we know that after a conv, the upper bits are sign extended
1404          * so we only need the 2nd conv if it shrinks the mode */
1405         conv_mode      = get_ia32_ls_mode(node);
1406         conv_mode_bits = get_mode_size_bits(conv_mode);
1407         pred_mode      = get_ia32_ls_mode(pred);
1408         pred_mode_bits = get_mode_size_bits(pred_mode);
1409
1410         if (conv_mode_bits == pred_mode_bits
1411                         && get_mode_sign(conv_mode) == get_mode_sign(pred_mode)) {
1412                 result_conv = pred_proj;
1413         } else if (conv_mode_bits <= pred_mode_bits) {
1414                 /* if 2nd conv is smaller then first conv, then we can always take the
1415                  * 2nd conv */
1416                 if (get_irn_n_edges(pred_proj) == 1) {
1417                         result_conv = pred_proj;
1418                         set_ia32_ls_mode(pred, conv_mode);
1419
1420                         /* Argh:We must change the opcode to 8bit AND copy the register constraints */
1421                         if (get_mode_size_bits(conv_mode) == 8) {
1422                                 set_irn_op(pred, op_ia32_Conv_I2I8Bit);
1423                                 arch_set_in_register_reqs(pred,
1424                                                           arch_get_in_register_reqs(node));
1425                         }
1426                 } else {
1427                         /* we don't want to end up with 2 loads, so we better do nothing */
1428                         if (get_irn_mode(pred) == mode_T) {
1429                                 return;
1430                         }
1431
1432                         result_conv = exact_copy(pred);
1433                         set_ia32_ls_mode(result_conv, conv_mode);
1434
1435                         /* Argh:We must change the opcode to 8bit AND copy the register constraints */
1436                         if (get_mode_size_bits(conv_mode) == 8) {
1437                                 set_irn_op(result_conv, op_ia32_Conv_I2I8Bit);
1438                                 arch_set_in_register_reqs(result_conv,
1439                                                           arch_get_in_register_reqs(node));
1440                         }
1441                 }
1442         } else {
1443                 /* if both convs have the same sign, then we can take the smaller one */
1444                 if (get_mode_sign(conv_mode) == get_mode_sign(pred_mode)) {
1445                         result_conv = pred_proj;
1446                 } else {
1447                         /* no optimisation possible if smaller conv is sign-extend */
1448                         if (mode_is_signed(pred_mode)) {
1449                                 return;
1450                         }
1451                         /* we can take the smaller conv if it is unsigned */
1452                         result_conv = pred_proj;
1453                 }
1454         }
1455
1456         /* Some user (like Phis) won't be happy if we change the mode. */
1457         set_irn_mode(result_conv, get_irn_mode(node));
1458
1459         /* kill the conv */
1460         exchange(node, result_conv);
1461
1462         if (get_irn_n_edges(pred_proj) == 0) {
1463                 kill_node(pred_proj);
1464                 if (pred != pred_proj)
1465                         kill_node(pred);
1466         }
1467         optimize_conv_conv(result_conv);
1468 }
1469
1470 static void optimize_node(ir_node *node, void *env)
1471 {
1472         (void) env;
1473
1474         optimize_load_conv(node);
1475         optimize_conv_store(node);
1476         optimize_conv_conv(node);
1477 }
1478
1479 /**
1480  * Performs conv and address mode optimization.
1481  */
1482 void ia32_optimize_graph(ir_graph *irg)
1483 {
1484         irg_walk_blkwise_graph(irg, NULL, optimize_node, NULL);
1485 }
1486
1487 void ia32_init_optimize(void)
1488 {
1489         FIRM_DBG_REGISTER(dbg, "firm.be.ia32.optimize");
1490 }