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

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