lower_dw: fix mode mixups, handle ir_bk_bswap
[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  */
25 #include "config.h"
26
27 #include "irnode.h"
28 #include "irprog_t.h"
29 #include "ircons.h"
30 #include "irtools.h"
31 #include "firm_types.h"
32 #include "iredges.h"
33 #include "tv.h"
34 #include "irgmod.h"
35 #include "irgwalk.h"
36 #include "heights.h"
37 #include "irprintf.h"
38 #include "irdump.h"
39 #include "error.h"
40
41 #include "be_t.h"
42 #include "beabi.h"
43 #include "benode.h"
44 #include "besched.h"
45 #include "bepeephole.h"
46
47 #include "ia32_new_nodes.h"
48 #include "ia32_optimize.h"
49 #include "bearch_ia32_t.h"
50 #include "gen_ia32_regalloc_if.h"
51 #include "ia32_common_transform.h"
52 #include "ia32_transform.h"
53 #include "ia32_dbg_stat.h"
54 #include "ia32_architecture.h"
55
56 DEBUG_ONLY(static firm_dbg_module_t *dbg = NULL;)
57
58 static void copy_mark(const ir_node *old, ir_node *newn)
59 {
60         if (is_ia32_is_reload(old))
61                 set_ia32_is_reload(newn);
62         if (is_ia32_is_spill(old))
63                 set_ia32_is_spill(newn);
64         if (is_ia32_is_remat(old))
65                 set_ia32_is_remat(newn);
66 }
67
68 typedef enum produces_flag_t {
69         produces_no_flag,
70         produces_zero_sign,
71         produces_zero_in_carry
72 } produces_flag_t;
73
74 /**
75  * Return which usable flag the given node produces about the result.
76  * That is zero (ZF) and sign(SF).
77  * We do not check for carry (CF) or overflow (OF).
78  *
79  * @param node  the node to check
80  * @param pn    the projection number of the used result
81  */
82 static produces_flag_t check_produces_zero_sign(ir_node *node, int pn)
83 {
84         ir_node                     *count;
85         const ia32_immediate_attr_t *imm_attr;
86
87         if (!is_ia32_irn(node))
88                 return produces_no_flag;
89
90         switch (get_ia32_irn_opcode(node)) {
91                 case iro_ia32_Add:
92                 case iro_ia32_Adc:
93                 case iro_ia32_And:
94                 case iro_ia32_Or:
95                 case iro_ia32_Xor:
96                 case iro_ia32_Sub:
97                 case iro_ia32_Sbb:
98                 case iro_ia32_Neg:
99                 case iro_ia32_Inc:
100                 case iro_ia32_Dec:
101                         break;
102
103                 case iro_ia32_ShlD:
104                 case iro_ia32_ShrD:
105                         assert((int)n_ia32_ShlD_count == (int)n_ia32_ShrD_count);
106                         count = get_irn_n(node, n_ia32_ShlD_count);
107                         goto check_shift_amount;
108
109                 case iro_ia32_Shl:
110                 case iro_ia32_Shr:
111                 case iro_ia32_Sar:
112                         assert((int)n_ia32_Shl_count == (int)n_ia32_Shr_count
113                                         && (int)n_ia32_Shl_count == (int)n_ia32_Sar_count);
114                         count = get_irn_n(node, n_ia32_Shl_count);
115 check_shift_amount:
116                         /* when shift count is zero the flags are not affected, so we can only
117                          * do this for constants != 0 */
118                         if (!is_ia32_Immediate(count))
119                                 return produces_no_flag;
120
121                         imm_attr = get_ia32_immediate_attr_const(count);
122                         if (imm_attr->symconst != NULL)
123                                 return produces_no_flag;
124                         if ((imm_attr->offset & 0x1f) == 0)
125                                 return produces_no_flag;
126                         break;
127
128                 case iro_ia32_Mul:
129                         return pn == pn_ia32_Mul_res_high ?
130                                 produces_zero_in_carry : produces_no_flag;
131
132                 default:
133                         return produces_no_flag;
134         }
135
136         return pn == pn_ia32_res ? produces_zero_sign : produces_no_flag;
137 }
138
139 /**
140  * Replace Cmp(x, 0) by a Test(x, x)
141  */
142 static void peephole_ia32_Cmp(ir_node *const node)
143 {
144         ir_node                     *right;
145         ir_graph                    *irg;
146         ia32_immediate_attr_t const *imm;
147         dbg_info                    *dbgi;
148         ir_node                     *block;
149         ir_node                     *noreg;
150         ir_node                     *nomem;
151         ir_node                     *op;
152         ia32_attr_t           const *attr;
153         int                          ins_permuted;
154         ir_node                     *test;
155         arch_register_t       const *reg;
156         ir_edge_t             const *edge;
157         ir_edge_t             const *tmp;
158
159         if (get_ia32_op_type(node) != ia32_Normal)
160                 return;
161
162         right = get_irn_n(node, n_ia32_Cmp_right);
163         if (!is_ia32_Immediate(right))
164                 return;
165
166         imm = get_ia32_immediate_attr_const(right);
167         if (imm->symconst != NULL || imm->offset != 0)
168                 return;
169
170         dbgi         = get_irn_dbg_info(node);
171         irg          = get_irn_irg(node);
172         block        = get_nodes_block(node);
173         noreg        = ia32_new_NoReg_gp(irg);
174         nomem        = get_irg_no_mem(current_ir_graph);
175         op           = get_irn_n(node, n_ia32_Cmp_left);
176         attr         = get_ia32_attr(node);
177         ins_permuted = attr->data.ins_permuted;
178
179         if (is_ia32_Cmp(node)) {
180                 test = new_bd_ia32_Test(dbgi, block, noreg, noreg, nomem,
181                                         op, op, ins_permuted);
182         } else {
183                 test = new_bd_ia32_Test8Bit(dbgi, block, noreg, noreg, nomem,
184                                             op, op, ins_permuted);
185         }
186         set_ia32_ls_mode(test, get_ia32_ls_mode(node));
187
188         reg = arch_get_irn_register_out(node, pn_ia32_Cmp_eflags);
189         arch_set_irn_register_out(test, pn_ia32_Test_eflags, reg);
190
191         foreach_out_edge_safe(node, edge, tmp) {
192                 ir_node *const user = get_edge_src_irn(edge);
193
194                 if (is_Proj(user))
195                         exchange(user, test);
196         }
197
198         sched_add_before(node, test);
199         copy_mark(node, test);
200         be_peephole_exchange(node, test);
201 }
202
203 /**
204  * Peephole optimization for Test instructions.
205  * - Remove the Test, if an appropriate flag was produced which is still live
206  * - Change a Test(x, c) to 8Bit, if 0 <= c < 256 (3 byte shorter opcode)
207  */
208 static void peephole_ia32_Test(ir_node *node)
209 {
210         ir_node *left  = get_irn_n(node, n_ia32_Test_left);
211         ir_node *right = get_irn_n(node, n_ia32_Test_right);
212
213         assert((int)n_ia32_Test_left == (int)n_ia32_Test8Bit_left
214                         && (int)n_ia32_Test_right == (int)n_ia32_Test8Bit_right);
215
216         if (left == right) { /* we need a test for 0 */
217                 ir_node         *block = get_nodes_block(node);
218                 int              pn    = pn_ia32_res;
219                 ir_node         *op    = left;
220                 ir_node         *flags_proj;
221                 ir_mode         *flags_mode;
222                 ir_mode         *op_mode;
223                 ir_node         *schedpoint;
224                 const ir_edge_t *edge;
225                 produces_flag_t  produced;
226
227                 if (get_nodes_block(left) != block)
228                         return;
229
230                 if (is_Proj(op)) {
231                         pn = get_Proj_proj(op);
232                         op = get_Proj_pred(op);
233                 }
234
235                 /* walk schedule up and abort when we find left or some other node
236                  * destroys the flags */
237                 schedpoint = node;
238                 for (;;) {
239                         schedpoint = sched_prev(schedpoint);
240                         if (schedpoint == op)
241                                 break;
242                         if (arch_irn_is(schedpoint, modify_flags))
243                                 return;
244                         if (schedpoint == block)
245                                 panic("couldn't find left");
246                 }
247
248                 produced = check_produces_zero_sign(op, pn);
249                 if (produced == produces_no_flag)
250                         return;
251
252                 /* make sure users only look at the sign/zero flag */
253                 foreach_out_edge(node, edge) {
254                         ir_node              *user = get_edge_src_irn(edge);
255                         ia32_condition_code_t cc  = get_ia32_condcode(user);
256
257                         if (cc == ia32_cc_equal || cc == ia32_cc_not_equal)
258                                 continue;
259                         if (produced == produces_zero_sign
260                                 && (cc == ia32_cc_sign || cc == ia32_cc_not_sign)) {
261                                 continue;
262                         }
263                         return;
264                 }
265
266                 op_mode = get_ia32_ls_mode(op);
267                 if (op_mode == NULL)
268                         op_mode = get_irn_mode(op);
269
270                 /* Make sure we operate on the same bit size */
271                 if (get_mode_size_bits(op_mode) != get_mode_size_bits(get_ia32_ls_mode(node)))
272                         return;
273
274                 if (produced == produces_zero_in_carry) {
275                         /* patch users to look at the carry instead of the zero flag */
276                         foreach_out_edge(node, edge) {
277                                 ir_node              *user = get_edge_src_irn(edge);
278                                 ia32_condition_code_t cc   = get_ia32_condcode(user);
279
280                                 switch (cc) {
281                                 case ia32_cc_equal:     cc = ia32_cc_above_equal; break;
282                                 case ia32_cc_not_equal: cc = ia32_cc_below;       break;
283                                 default: panic("unexpected pn");
284                                 }
285                                 set_ia32_condcode(user, cc);
286                         }
287                 }
288
289                 if (get_irn_mode(op) != mode_T) {
290                         set_irn_mode(op, mode_T);
291
292                         /* If there are other users, reroute them to result proj */
293                         if (get_irn_n_edges(op) != 2) {
294                                 ir_node *res = new_r_Proj(op, mode_Iu, pn_ia32_res);
295
296                                 edges_reroute(op, res);
297                                 /* Reattach the result proj to left */
298                                 set_Proj_pred(res, op);
299                         }
300                 } else {
301                         if (get_irn_n_edges(left) == 2)
302                                 kill_node(left);
303                 }
304
305                 flags_mode = ia32_reg_classes[CLASS_ia32_flags].mode;
306                 flags_proj = new_r_Proj(op, flags_mode, pn_ia32_flags);
307                 arch_set_irn_register(flags_proj, &ia32_registers[REG_EFLAGS]);
308
309                 assert(get_irn_mode(node) != mode_T);
310
311                 be_peephole_exchange(node, flags_proj);
312         } else if (is_ia32_Immediate(right)) {
313                 ia32_immediate_attr_t const *const imm = get_ia32_immediate_attr_const(right);
314                 unsigned                           offset;
315
316                 /* A test with a symconst is rather strange, but better safe than sorry */
317                 if (imm->symconst != NULL)
318                         return;
319
320                 offset = imm->offset;
321                 if (get_ia32_op_type(node) == ia32_AddrModeS) {
322                         ia32_attr_t *const attr = get_ia32_attr(node);
323
324                         if ((offset & 0xFFFFFF00) == 0) {
325                                 /* attr->am_offs += 0; */
326                         } else if ((offset & 0xFFFF00FF) == 0) {
327                                 ir_node *imm_node = ia32_create_Immediate(NULL, 0, offset>>8);
328                                 set_irn_n(node, n_ia32_Test_right, imm_node);
329                                 attr->am_offs += 1;
330                         } else if ((offset & 0xFF00FFFF) == 0) {
331                                 ir_node *imm_node = ia32_create_Immediate(NULL, 0, offset>>16);
332                                 set_irn_n(node, n_ia32_Test_right, imm_node);
333                                 attr->am_offs += 2;
334                         } else if ((offset & 0x00FFFFFF) == 0) {
335                                 ir_node *imm_node = ia32_create_Immediate(NULL, 0, offset>>24);
336                                 set_irn_n(node, n_ia32_Test_right, imm_node);
337                                 attr->am_offs += 3;
338                         } else {
339                                 return;
340                         }
341                 } else if (offset < 256) {
342                         arch_register_t const* const reg = arch_get_irn_register(left);
343
344                         if (reg != &ia32_registers[REG_EAX] &&
345                                         reg != &ia32_registers[REG_EBX] &&
346                                         reg != &ia32_registers[REG_ECX] &&
347                                         reg != &ia32_registers[REG_EDX]) {
348                                 return;
349                         }
350                 } else {
351                         return;
352                 }
353
354                 /* Technically we should build a Test8Bit because of the register
355                  * constraints, but nobody changes registers at this point anymore. */
356                 set_ia32_ls_mode(node, mode_Bu);
357         }
358 }
359
360 /**
361  * AMD Athlon works faster when RET is not destination of
362  * conditional jump or directly preceded by other jump instruction.
363  * Can be avoided by placing a Rep prefix before the return.
364  */
365 static void peephole_ia32_Return(ir_node *node)
366 {
367         ir_node *irn;
368
369         if (!ia32_cg_config.use_pad_return)
370                 return;
371
372         /* check if this return is the first on the block */
373         sched_foreach_reverse_from(node, irn) {
374                 switch (get_irn_opcode(irn)) {
375                 case beo_Return:
376                         /* the return node itself, ignore */
377                         continue;
378                 case iro_Start:
379                 case beo_Start:
380                         /* ignore no code generated */
381                         continue;
382                 case beo_IncSP:
383                         /* arg, IncSP 0 nodes might occur, ignore these */
384                         if (be_get_IncSP_offset(irn) == 0)
385                                 continue;
386                         return;
387                 case iro_Phi:
388                         continue;
389                 default:
390                         return;
391                 }
392         }
393
394         /* ensure, that the 3 byte return is generated */
395         be_Return_set_emit_pop(node, 1);
396 }
397
398 /* only optimize up to 48 stores behind IncSPs */
399 #define MAXPUSH_OPTIMIZE    48
400
401 /**
402  * Tries to create Push's from IncSP, Store combinations.
403  * The Stores are replaced by Push's, the IncSP is modified
404  * (possibly into IncSP 0, but not removed).
405  */
406 static void peephole_IncSP_Store_to_push(ir_node *irn)
407 {
408         int              i;
409         int              maxslot;
410         int              inc_ofs;
411         ir_node         *node;
412         ir_node         *stores[MAXPUSH_OPTIMIZE];
413         ir_node         *block;
414         ir_graph        *irg;
415         ir_node         *curr_sp;
416         ir_mode         *spmode;
417         ir_node         *first_push = NULL;
418         ir_edge_t const *edge;
419         ir_edge_t const *next;
420
421         memset(stores, 0, sizeof(stores));
422
423         assert(be_is_IncSP(irn));
424
425         inc_ofs = be_get_IncSP_offset(irn);
426         if (inc_ofs < 4)
427                 return;
428
429         /*
430          * We first walk the schedule after the IncSP node as long as we find
431          * suitable Stores that could be transformed to a Push.
432          * We save them into the stores array which is sorted by the frame offset/4
433          * attached to the node
434          */
435         maxslot = -1;
436         for (node = sched_next(irn); !sched_is_end(node); node = sched_next(node)) {
437                 ir_node *mem;
438                 int offset;
439                 int storeslot;
440
441                 /* it has to be a Store */
442                 if (!is_ia32_Store(node))
443                         break;
444
445                 /* it has to use our sp value */
446                 if (get_irn_n(node, n_ia32_base) != irn)
447                         continue;
448                 /* Store has to be attached to NoMem */
449                 mem = get_irn_n(node, n_ia32_mem);
450                 if (!is_NoMem(mem))
451                         continue;
452
453                 /* unfortunately we can't support the full AMs possible for push at the
454                  * moment. TODO: fix this */
455                 if (!is_ia32_NoReg_GP(get_irn_n(node, n_ia32_index)))
456                         break;
457
458                 offset = get_ia32_am_offs_int(node);
459                 /* we should NEVER access uninitialized stack BELOW the current SP */
460                 assert(offset >= 0);
461
462                 /* storing at half-slots is bad */
463                 if ((offset & 3) != 0)
464                         break;
465
466                 if (inc_ofs - 4 < offset || offset >= MAXPUSH_OPTIMIZE * 4)
467                         continue;
468                 storeslot = offset >> 2;
469
470                 /* storing into the same slot twice is bad (and shouldn't happen...) */
471                 if (stores[storeslot] != NULL)
472                         break;
473
474                 stores[storeslot] = node;
475                 if (storeslot > maxslot)
476                         maxslot = storeslot;
477         }
478
479         curr_sp = irn;
480
481         for (i = -1; i < maxslot; ++i) {
482                 if (stores[i + 1] == NULL)
483                         break;
484         }
485
486         /* walk through the Stores and create Pushs for them */
487         block  = get_nodes_block(irn);
488         spmode = get_irn_mode(irn);
489         irg    = get_irn_irg(irn);
490         for (; i >= 0; --i) {
491                 const arch_register_t *spreg;
492                 ir_node *push;
493                 ir_node *val, *mem, *mem_proj;
494                 ir_node *store = stores[i];
495                 ir_node *noreg = ia32_new_NoReg_gp(irg);
496
497                 val = get_irn_n(store, n_ia32_unary_op);
498                 mem = get_irn_n(store, n_ia32_mem);
499                 spreg = arch_get_irn_register(curr_sp);
500
501                 push = new_bd_ia32_Push(get_irn_dbg_info(store), block, noreg, noreg,
502                                         mem, val, curr_sp);
503                 copy_mark(store, push);
504
505                 if (first_push == NULL)
506                         first_push = push;
507
508                 sched_add_after(skip_Proj(curr_sp), push);
509
510                 /* create stackpointer Proj */
511                 curr_sp = new_r_Proj(push, spmode, pn_ia32_Push_stack);
512                 arch_set_irn_register(curr_sp, spreg);
513
514                 /* create memory Proj */
515                 mem_proj = new_r_Proj(push, mode_M, pn_ia32_Push_M);
516
517                 /* rewire Store Projs */
518                 foreach_out_edge_safe(store, edge, next) {
519                         ir_node *proj = get_edge_src_irn(edge);
520                         if (!is_Proj(proj))
521                                 continue;
522                         switch (get_Proj_proj(proj)) {
523                         case pn_ia32_Store_M:
524                                 exchange(proj, mem_proj);
525                                 break;
526                         default:
527                                 panic("unexpected Proj on Store->IncSp");
528                         }
529                 }
530
531                 /* use the memproj now */
532                 be_peephole_exchange(store, push);
533
534                 inc_ofs -= 4;
535         }
536
537         foreach_out_edge_safe(irn, edge, next) {
538                 ir_node *const src = get_edge_src_irn(edge);
539                 int      const pos = get_edge_src_pos(edge);
540
541                 if (src == first_push)
542                         continue;
543
544                 set_irn_n(src, pos, curr_sp);
545         }
546
547         be_set_IncSP_offset(irn, inc_ofs);
548 }
549
550 #if 0
551 /**
552  * Creates a Push instruction before the given schedule point.
553  *
554  * @param dbgi        debug info
555  * @param block       the block
556  * @param stack       the previous stack value
557  * @param schedpoint  the new node is added before this node
558  * @param reg         the register to pop
559  *
560  * @return the new stack value
561  */
562 static ir_node *create_push(dbg_info *dbgi, ir_node *block,
563                             ir_node *stack, ir_node *schedpoint)
564 {
565         const arch_register_t *esp = &ia32_registers[REG_ESP];
566
567         ir_node *val   = ia32_new_NoReg_gp(cg);
568         ir_node *noreg = ia32_new_NoReg_gp(cg);
569         ir_graph *irg  = get_irn_irg(block);
570         ir_node *nomem = get_irg_no_mem(irg);
571         ir_node *push  = new_bd_ia32_Push(dbgi, block, noreg, noreg, nomem, val, stack);
572         sched_add_before(schedpoint, push);
573
574         stack = new_r_Proj(push, mode_Iu, pn_ia32_Push_stack);
575         arch_set_irn_register(stack, esp);
576
577         return stack;
578 }
579
580 static void peephole_store_incsp(ir_node *store)
581 {
582         dbg_info *dbgi;
583         ir_node  *node;
584         ir_node  *block;
585         ir_node  *noreg;
586         ir_node  *mem;
587         ir_node  *push;
588         ir_node  *val;
589         ir_node  *base;
590         ir_node  *index;
591         ir_node  *am_base = get_irn_n(store, n_ia32_Store_base);
592         if (!be_is_IncSP(am_base)
593                         || get_nodes_block(am_base) != get_nodes_block(store))
594                 return;
595         mem = get_irn_n(store, n_ia32_Store_mem);
596         if (!is_ia32_NoReg_GP(get_irn_n(store, n_ia32_Store_index))
597                         || !is_NoMem(mem))
598                 return;
599
600         int incsp_offset = be_get_IncSP_offset(am_base);
601         if (incsp_offset <= 0)
602                 return;
603
604         /* we have to be at offset 0 */
605         int my_offset = get_ia32_am_offs_int(store);
606         if (my_offset != 0) {
607                 /* TODO here: find out whether there is a store with offset 0 before
608                  * us and whether we can move it down to our place */
609                 return;
610         }
611         ir_mode *ls_mode = get_ia32_ls_mode(store);
612         int my_store_size = get_mode_size_bytes(ls_mode);
613
614         if (my_offset + my_store_size > incsp_offset)
615                 return;
616
617         /* correctness checking:
618                 - noone else must write to that stackslot
619                     (because after translation incsp won't allocate it anymore)
620         */
621         sched_foreach_reverse_from(store, node) {
622                 int i, arity;
623
624                 if (node == am_base)
625                         break;
626
627                 /* make sure noone else can use the space on the stack */
628                 arity = get_irn_arity(node);
629                 for (i = 0; i < arity; ++i) {
630                         ir_node *pred = get_irn_n(node, i);
631                         if (pred != am_base)
632                                 continue;
633
634                         if (i == n_ia32_base &&
635                                         (get_ia32_op_type(node) == ia32_AddrModeS
636                                          || get_ia32_op_type(node) == ia32_AddrModeD)) {
637                                 int      node_offset  = get_ia32_am_offs_int(node);
638                                 ir_mode *node_ls_mode = get_ia32_ls_mode(node);
639                                 int      node_size    = get_mode_size_bytes(node_ls_mode);
640                                 /* overlapping with our position? abort */
641                                 if (node_offset < my_offset + my_store_size
642                                                 && node_offset + node_size >= my_offset)
643                                         return;
644                                 /* otherwise it's fine */
645                                 continue;
646                         }
647
648                         /* strange use of esp: abort */
649                         return;
650                 }
651         }
652
653         /* all ok, change to push */
654         dbgi  = get_irn_dbg_info(store);
655         block = get_nodes_block(store);
656         noreg = ia32_new_NoReg_gp(cg);
657         val   = get_irn_n(store, n_ia32_Store_val);
658
659         push  = new_bd_ia32_Push(dbgi, block, noreg, noreg, mem,
660
661         create_push(dbgi, current_ir_graph, block, am_base, store);
662 }
663 #endif
664
665 /**
666  * Return true if a mode can be stored in the GP register set
667  */
668 static inline int mode_needs_gp_reg(ir_mode *mode)
669 {
670         if (mode == ia32_mode_fpcw)
671                 return 0;
672         if (get_mode_size_bits(mode) > 32)
673                 return 0;
674         return mode_is_int(mode) || mode_is_reference(mode) || mode == mode_b;
675 }
676
677 /**
678  * Tries to create Pops from Load, IncSP combinations.
679  * The Loads are replaced by Pops, the IncSP is modified
680  * (possibly into IncSP 0, but not removed).
681  */
682 static void peephole_Load_IncSP_to_pop(ir_node *irn)
683 {
684         const arch_register_t *esp = &ia32_registers[REG_ESP];
685         int      i, maxslot, inc_ofs, ofs;
686         ir_node  *node, *pred_sp, *block;
687         ir_node  *loads[MAXPUSH_OPTIMIZE];
688         unsigned regmask = 0;
689         unsigned copymask = ~0;
690
691         memset(loads, 0, sizeof(loads));
692         assert(be_is_IncSP(irn));
693
694         inc_ofs = -be_get_IncSP_offset(irn);
695         if (inc_ofs < 4)
696                 return;
697
698         /*
699          * We first walk the schedule before the IncSP node as long as we find
700          * suitable Loads that could be transformed to a Pop.
701          * We save them into the stores array which is sorted by the frame offset/4
702          * attached to the node
703          */
704         maxslot = -1;
705         pred_sp = be_get_IncSP_pred(irn);
706         for (node = sched_prev(irn); !sched_is_end(node); node = sched_prev(node)) {
707                 int offset;
708                 int loadslot;
709                 const arch_register_t *sreg, *dreg;
710
711                 /* it has to be a Load */
712                 if (!is_ia32_Load(node)) {
713                         if (be_is_Copy(node)) {
714                                 if (!mode_needs_gp_reg(get_irn_mode(node))) {
715                                         /* not a GP copy, ignore */
716                                         continue;
717                                 }
718                                 dreg = arch_get_irn_register(node);
719                                 sreg = arch_get_irn_register(be_get_Copy_op(node));
720                                 if (regmask & copymask & (1 << sreg->index)) {
721                                         break;
722                                 }
723                                 if (regmask & copymask & (1 << dreg->index)) {
724                                         break;
725                                 }
726                                 /* we CAN skip Copies if neither the destination nor the source
727                                  * is not in our regmask, ie none of our future Pop will overwrite it */
728                                 regmask |= (1 << dreg->index) | (1 << sreg->index);
729                                 copymask &= ~((1 << dreg->index) | (1 << sreg->index));
730                                 continue;
731                         }
732                         break;
733                 }
734
735                 /* we can handle only GP loads */
736                 if (!mode_needs_gp_reg(get_ia32_ls_mode(node)))
737                         continue;
738
739                 /* it has to use our predecessor sp value */
740                 if (get_irn_n(node, n_ia32_base) != pred_sp) {
741                         /* it would be ok if this load does not use a Pop result,
742                          * but we do not check this */
743                         break;
744                 }
745
746                 /* should have NO index */
747                 if (!is_ia32_NoReg_GP(get_irn_n(node, n_ia32_index)))
748                         break;
749
750                 offset = get_ia32_am_offs_int(node);
751                 /* we should NEVER access uninitialized stack BELOW the current SP */
752                 assert(offset >= 0);
753
754                 /* storing at half-slots is bad */
755                 if ((offset & 3) != 0)
756                         break;
757
758                 if (offset < 0 || offset >= MAXPUSH_OPTIMIZE * 4)
759                         continue;
760                 /* ignore those outside the possible windows */
761                 if (offset > inc_ofs - 4)
762                         continue;
763                 loadslot = offset >> 2;
764
765                 /* loading from the same slot twice is bad (and shouldn't happen...) */
766                 if (loads[loadslot] != NULL)
767                         break;
768
769                 dreg = arch_get_irn_register_out(node, pn_ia32_Load_res);
770                 if (regmask & (1 << dreg->index)) {
771                         /* this register is already used */
772                         break;
773                 }
774                 regmask |= 1 << dreg->index;
775
776                 loads[loadslot] = node;
777                 if (loadslot > maxslot)
778                         maxslot = loadslot;
779         }
780
781         if (maxslot < 0)
782                 return;
783
784         /* find the first slot */
785         for (i = maxslot; i >= 0; --i) {
786                 ir_node *load = loads[i];
787
788                 if (load == NULL)
789                         break;
790         }
791
792         ofs = inc_ofs - (maxslot + 1) * 4;
793         inc_ofs = (i+1) * 4;
794
795         /* create a new IncSP if needed */
796         block = get_nodes_block(irn);
797         if (inc_ofs > 0) {
798                 pred_sp = be_new_IncSP(esp, block, pred_sp, -inc_ofs, be_get_IncSP_align(irn));
799                 sched_add_before(irn, pred_sp);
800         }
801
802         /* walk through the Loads and create Pops for them */
803         for (++i; i <= maxslot; ++i) {
804                 ir_node *load = loads[i];
805                 ir_node *mem, *pop;
806                 const ir_edge_t *edge, *tmp;
807                 const arch_register_t *reg;
808
809                 mem = get_irn_n(load, n_ia32_mem);
810                 reg = arch_get_irn_register_out(load, pn_ia32_Load_res);
811
812                 pop = new_bd_ia32_Pop(get_irn_dbg_info(load), block, mem, pred_sp);
813                 arch_set_irn_register_out(pop, pn_ia32_Load_res, reg);
814
815                 copy_mark(load, pop);
816
817                 /* create stackpointer Proj */
818                 pred_sp = new_r_Proj(pop, mode_Iu, pn_ia32_Pop_stack);
819                 arch_set_irn_register(pred_sp, esp);
820
821                 sched_add_before(irn, pop);
822
823                 /* rewire now */
824                 foreach_out_edge_safe(load, edge, tmp) {
825                         ir_node *proj = get_edge_src_irn(edge);
826
827                         set_Proj_pred(proj, pop);
828                 }
829
830                 /* we can remove the Load now */
831                 sched_remove(load);
832                 kill_node(load);
833         }
834
835         be_set_IncSP_offset(irn, -ofs);
836         be_set_IncSP_pred(irn, pred_sp);
837 }
838
839
840 /**
841  * Find a free GP register if possible, else return NULL.
842  */
843 static const arch_register_t *get_free_gp_reg(ir_graph *irg)
844 {
845         be_irg_t *birg = be_birg_from_irg(irg);
846         int i;
847
848         for (i = 0; i < N_ia32_gp_REGS; ++i) {
849                 const arch_register_t *reg = &ia32_reg_classes[CLASS_ia32_gp].regs[i];
850                 if (!rbitset_is_set(birg->allocatable_regs, reg->global_index))
851                         continue;
852
853                 if (be_peephole_get_value(reg->global_index) == NULL)
854                         return reg;
855         }
856
857         return NULL;
858 }
859
860 /**
861  * Creates a Pop instruction before the given schedule point.
862  *
863  * @param dbgi        debug info
864  * @param block       the block
865  * @param stack       the previous stack value
866  * @param schedpoint  the new node is added before this node
867  * @param reg         the register to pop
868  *
869  * @return the new stack value
870  */
871 static ir_node *create_pop(dbg_info *dbgi, ir_node *block,
872                            ir_node *stack, ir_node *schedpoint,
873                            const arch_register_t *reg)
874 {
875         const arch_register_t *esp = &ia32_registers[REG_ESP];
876         ir_graph *irg = get_irn_irg(block);
877         ir_node *pop;
878         ir_node *keep;
879         ir_node *val;
880         ir_node *in[1];
881
882         pop   = new_bd_ia32_Pop(dbgi, block, get_irg_no_mem(irg), stack);
883
884         stack = new_r_Proj(pop, mode_Iu, pn_ia32_Pop_stack);
885         arch_set_irn_register(stack, esp);
886         val   = new_r_Proj(pop, mode_Iu, pn_ia32_Pop_res);
887         arch_set_irn_register(val, reg);
888
889         sched_add_before(schedpoint, pop);
890
891         in[0] = val;
892         keep  = be_new_Keep(block, 1, in);
893         sched_add_before(schedpoint, keep);
894
895         return stack;
896 }
897
898 /**
899  * Optimize an IncSp by replacing it with Push/Pop.
900  */
901 static void peephole_be_IncSP(ir_node *node)
902 {
903         const arch_register_t *esp = &ia32_registers[REG_ESP];
904         const arch_register_t *reg;
905         dbg_info              *dbgi;
906         ir_node               *block;
907         ir_node               *stack;
908         int                    offset;
909
910         /* first optimize incsp->incsp combinations */
911         node = be_peephole_IncSP_IncSP(node);
912
913         /* transform IncSP->Store combinations to Push where possible */
914         peephole_IncSP_Store_to_push(node);
915
916         /* transform Load->IncSP combinations to Pop where possible */
917         peephole_Load_IncSP_to_pop(node);
918
919         if (arch_get_irn_register(node) != esp)
920                 return;
921
922         /* replace IncSP -4 by Pop freereg when possible */
923         offset = be_get_IncSP_offset(node);
924         if ((offset != -8 || ia32_cg_config.use_add_esp_8) &&
925             (offset != -4 || ia32_cg_config.use_add_esp_4) &&
926             (offset != +4 || ia32_cg_config.use_sub_esp_4) &&
927             (offset != +8 || ia32_cg_config.use_sub_esp_8))
928                 return;
929
930         if (offset < 0) {
931                 /* we need a free register for pop */
932                 reg = get_free_gp_reg(get_irn_irg(node));
933                 if (reg == NULL)
934                         return;
935
936                 dbgi  = get_irn_dbg_info(node);
937                 block = get_nodes_block(node);
938                 stack = be_get_IncSP_pred(node);
939
940                 stack = create_pop(dbgi, block, stack, node, reg);
941
942                 if (offset == -8) {
943                         stack = create_pop(dbgi, block, stack, node, reg);
944                 }
945         } else {
946                 dbgi  = get_irn_dbg_info(node);
947                 block = get_nodes_block(node);
948                 stack = be_get_IncSP_pred(node);
949                 stack = new_bd_ia32_PushEax(dbgi, block, stack);
950                 arch_set_irn_register(stack, esp);
951                 sched_add_before(node, stack);
952
953                 if (offset == +8) {
954                         stack = new_bd_ia32_PushEax(dbgi, block, stack);
955                         arch_set_irn_register(stack, esp);
956                         sched_add_before(node, stack);
957                 }
958         }
959
960         be_peephole_exchange(node, stack);
961 }
962
963 /**
964  * Peephole optimisation for ia32_Const's
965  */
966 static void peephole_ia32_Const(ir_node *node)
967 {
968         const ia32_immediate_attr_t *attr = get_ia32_immediate_attr_const(node);
969         const arch_register_t       *reg;
970         ir_node                     *block;
971         dbg_info                    *dbgi;
972         ir_node                     *xorn;
973
974         /* try to transform a mov 0, reg to xor reg reg */
975         if (attr->offset != 0 || attr->symconst != NULL)
976                 return;
977         if (ia32_cg_config.use_mov_0)
978                 return;
979         /* xor destroys the flags, so no-one must be using them */
980         if (be_peephole_get_value(REG_EFLAGS) != NULL)
981                 return;
982
983         reg = arch_get_irn_register(node);
984         assert(be_peephole_get_reg_value(reg) == NULL);
985
986         /* create xor(produceval, produceval) */
987         block = get_nodes_block(node);
988         dbgi  = get_irn_dbg_info(node);
989         xorn  = new_bd_ia32_Xor0(dbgi, block);
990         arch_set_irn_register(xorn, reg);
991
992         sched_add_before(node, xorn);
993
994         copy_mark(node, xorn);
995         be_peephole_exchange(node, xorn);
996 }
997
998 static inline int is_noreg(const ir_node *node)
999 {
1000         return is_ia32_NoReg_GP(node);
1001 }
1002
1003 ir_node *ia32_immediate_from_long(long val)
1004 {
1005         ir_graph *irg         = current_ir_graph;
1006         ir_node  *start_block = get_irg_start_block(irg);
1007         ir_node  *immediate
1008                 = new_bd_ia32_Immediate(NULL, start_block, NULL, 0, 0, val);
1009         arch_set_irn_register(immediate, &ia32_registers[REG_GP_NOREG]);
1010
1011         return immediate;
1012 }
1013
1014 static ir_node *create_immediate_from_am(const ir_node *node)
1015 {
1016         ir_node   *block   = get_nodes_block(node);
1017         int        offset  = get_ia32_am_offs_int(node);
1018         int        sc_sign = is_ia32_am_sc_sign(node);
1019         const ia32_attr_t *attr = get_ia32_attr_const(node);
1020         int        sc_no_pic_adjust = attr->data.am_sc_no_pic_adjust;
1021         ir_entity *entity  = get_ia32_am_sc(node);
1022         ir_node   *res;
1023
1024         res = new_bd_ia32_Immediate(NULL, block, entity, sc_sign, sc_no_pic_adjust,
1025                                     offset);
1026         arch_set_irn_register(res, &ia32_registers[REG_GP_NOREG]);
1027         return res;
1028 }
1029
1030 static int is_am_one(const ir_node *node)
1031 {
1032         int        offset  = get_ia32_am_offs_int(node);
1033         ir_entity *entity  = get_ia32_am_sc(node);
1034
1035         return offset == 1 && entity == NULL;
1036 }
1037
1038 static int is_am_minus_one(const ir_node *node)
1039 {
1040         int        offset  = get_ia32_am_offs_int(node);
1041         ir_entity *entity  = get_ia32_am_sc(node);
1042
1043         return offset == -1 && entity == NULL;
1044 }
1045
1046 /**
1047  * Transforms a LEA into an Add or SHL if possible.
1048  */
1049 static void peephole_ia32_Lea(ir_node *node)
1050 {
1051         ir_graph              *irg;
1052         ir_node               *base;
1053         ir_node               *index;
1054         const arch_register_t *base_reg;
1055         const arch_register_t *index_reg;
1056         const arch_register_t *out_reg;
1057         int                    scale;
1058         int                    has_immediates;
1059         ir_node               *op1;
1060         ir_node               *op2;
1061         dbg_info              *dbgi;
1062         ir_node               *block;
1063         ir_node               *res;
1064         ir_node               *noreg;
1065         ir_node               *nomem;
1066
1067         assert(is_ia32_Lea(node));
1068
1069         /* we can only do this if it is allowed to clobber the flags */
1070         if (be_peephole_get_value(REG_EFLAGS) != NULL)
1071                 return;
1072
1073         base  = get_irn_n(node, n_ia32_Lea_base);
1074         index = get_irn_n(node, n_ia32_Lea_index);
1075
1076         if (is_noreg(base)) {
1077                 base     = NULL;
1078                 base_reg = NULL;
1079         } else {
1080                 base_reg = arch_get_irn_register(base);
1081         }
1082         if (is_noreg(index)) {
1083                 index     = NULL;
1084                 index_reg = NULL;
1085         } else {
1086                 index_reg = arch_get_irn_register(index);
1087         }
1088
1089         if (base == NULL && index == NULL) {
1090                 /* we shouldn't construct these in the first place... */
1091 #ifdef DEBUG_libfirm
1092                 ir_fprintf(stderr, "Optimisation warning: found immediate only lea\n");
1093 #endif
1094                 return;
1095         }
1096
1097         out_reg = arch_get_irn_register(node);
1098         scale   = get_ia32_am_scale(node);
1099         assert(!is_ia32_need_stackent(node) || get_ia32_frame_ent(node) != NULL);
1100         /* check if we have immediates values (frame entities should already be
1101          * expressed in the offsets) */
1102         if (get_ia32_am_offs_int(node) != 0 || get_ia32_am_sc(node) != NULL) {
1103                 has_immediates = 1;
1104         } else {
1105                 has_immediates = 0;
1106         }
1107
1108         /* we can transform leas where the out register is the same as either the
1109          * base or index register back to an Add or Shl */
1110         if (out_reg == base_reg) {
1111                 if (index == NULL) {
1112 #ifdef DEBUG_libfirm
1113                         if (!has_immediates) {
1114                                 ir_fprintf(stderr, "Optimisation warning: found lea which is "
1115                                            "just a copy\n");
1116                         }
1117 #endif
1118                         op1 = base;
1119                         goto make_add_immediate;
1120                 }
1121                 if (scale == 0 && !has_immediates) {
1122                         op1 = base;
1123                         op2 = index;
1124                         goto make_add;
1125                 }
1126                 /* can't create an add */
1127                 return;
1128         } else if (out_reg == index_reg) {
1129                 if (base == NULL) {
1130                         if (has_immediates && scale == 0) {
1131                                 op1 = index;
1132                                 goto make_add_immediate;
1133                         } else if (!has_immediates && scale > 0) {
1134                                 op1 = index;
1135                                 op2 = ia32_immediate_from_long(scale);
1136                                 goto make_shl;
1137                         } else if (!has_immediates) {
1138 #ifdef DEBUG_libfirm
1139                                 ir_fprintf(stderr, "Optimisation warning: found lea which is "
1140                                            "just a copy\n");
1141 #endif
1142                         }
1143                 } else if (scale == 0 && !has_immediates) {
1144                         op1 = index;
1145                         op2 = base;
1146                         goto make_add;
1147                 }
1148                 /* can't create an add */
1149                 return;
1150         } else {
1151                 /* can't create an add */
1152                 return;
1153         }
1154
1155 make_add_immediate:
1156         if (ia32_cg_config.use_incdec) {
1157                 if (is_am_one(node)) {
1158                         dbgi  = get_irn_dbg_info(node);
1159                         block = get_nodes_block(node);
1160                         res   = new_bd_ia32_Inc(dbgi, block, op1);
1161                         arch_set_irn_register(res, out_reg);
1162                         goto exchange;
1163                 }
1164                 if (is_am_minus_one(node)) {
1165                         dbgi  = get_irn_dbg_info(node);
1166                         block = get_nodes_block(node);
1167                         res   = new_bd_ia32_Dec(dbgi, block, op1);
1168                         arch_set_irn_register(res, out_reg);
1169                         goto exchange;
1170                 }
1171         }
1172         op2 = create_immediate_from_am(node);
1173
1174 make_add:
1175         dbgi  = get_irn_dbg_info(node);
1176         block = get_nodes_block(node);
1177         irg   = get_irn_irg(node);
1178         noreg = ia32_new_NoReg_gp(irg);
1179         nomem = get_irg_no_mem(irg);
1180         res   = new_bd_ia32_Add(dbgi, block, noreg, noreg, nomem, op1, op2);
1181         arch_set_irn_register(res, out_reg);
1182         set_ia32_commutative(res);
1183         goto exchange;
1184
1185 make_shl:
1186         dbgi  = get_irn_dbg_info(node);
1187         block = get_nodes_block(node);
1188         irg   = get_irn_irg(node);
1189         noreg = ia32_new_NoReg_gp(irg);
1190         nomem = get_irg_no_mem(irg);
1191         res   = new_bd_ia32_Shl(dbgi, block, op1, op2);
1192         arch_set_irn_register(res, out_reg);
1193         goto exchange;
1194
1195 exchange:
1196         SET_IA32_ORIG_NODE(res, node);
1197
1198         /* add new ADD/SHL to schedule */
1199         DBG_OPT_LEA2ADD(node, res);
1200
1201         /* exchange the Add and the LEA */
1202         sched_add_before(node, res);
1203         copy_mark(node, res);
1204         be_peephole_exchange(node, res);
1205 }
1206
1207 /**
1208  * Split a Imul mem, imm into a Load mem and Imul reg, imm if possible.
1209  */
1210 static void peephole_ia32_Imul_split(ir_node *imul)
1211 {
1212         const ir_node         *right = get_irn_n(imul, n_ia32_IMul_right);
1213         const arch_register_t *reg;
1214         ir_node               *res;
1215
1216         if (!is_ia32_Immediate(right) || get_ia32_op_type(imul) != ia32_AddrModeS) {
1217                 /* no memory, imm form ignore */
1218                 return;
1219         }
1220         /* we need a free register */
1221         reg = get_free_gp_reg(get_irn_irg(imul));
1222         if (reg == NULL)
1223                 return;
1224
1225         /* fine, we can rebuild it */
1226         res = ia32_turn_back_am(imul);
1227         arch_set_irn_register(res, reg);
1228 }
1229
1230 /**
1231  * Replace xorps r,r and xorpd r,r by pxor r,r
1232  */
1233 static void peephole_ia32_xZero(ir_node *xorn)
1234 {
1235         set_irn_op(xorn, op_ia32_xPzero);
1236 }
1237
1238 /**
1239  * Replace 16bit sign extension from ax to eax by shorter cwtl
1240  */
1241 static void peephole_ia32_Conv_I2I(ir_node *node)
1242 {
1243         const arch_register_t *eax          = &ia32_registers[REG_EAX];
1244         ir_mode               *smaller_mode = get_ia32_ls_mode(node);
1245         ir_node               *val          = get_irn_n(node, n_ia32_Conv_I2I_val);
1246         dbg_info              *dbgi;
1247         ir_node               *block;
1248         ir_node               *cwtl;
1249
1250         if (get_mode_size_bits(smaller_mode) != 16 ||
1251                         !mode_is_signed(smaller_mode)          ||
1252                         eax != arch_get_irn_register(val)      ||
1253                         eax != arch_get_irn_register_out(node, pn_ia32_Conv_I2I_res))
1254                 return;
1255
1256         dbgi  = get_irn_dbg_info(node);
1257         block = get_nodes_block(node);
1258         cwtl  = new_bd_ia32_Cwtl(dbgi, block, val);
1259         arch_set_irn_register(cwtl, eax);
1260         sched_add_before(node, cwtl);
1261         be_peephole_exchange(node, cwtl);
1262 }
1263
1264 /**
1265  * Register a peephole optimisation function.
1266  */
1267 static void register_peephole_optimisation(ir_op *op, peephole_opt_func func)
1268 {
1269         assert(op->ops.generic == NULL);
1270         op->ops.generic = (op_func)func;
1271 }
1272
1273 /* Perform peephole-optimizations. */
1274 void ia32_peephole_optimization(ir_graph *irg)
1275 {
1276         /* we currently do it in 2 passes because:
1277          *    Lea -> Add could be usefull as flag producer for Test later
1278          */
1279
1280         /* pass 1 */
1281         ir_clear_opcodes_generic_func();
1282         register_peephole_optimisation(op_ia32_Cmp,      peephole_ia32_Cmp);
1283         register_peephole_optimisation(op_ia32_Cmp8Bit,  peephole_ia32_Cmp);
1284         register_peephole_optimisation(op_ia32_Lea,      peephole_ia32_Lea);
1285         if (ia32_cg_config.use_short_sex_eax)
1286                 register_peephole_optimisation(op_ia32_Conv_I2I, peephole_ia32_Conv_I2I);
1287         if (ia32_cg_config.use_pxor)
1288                 register_peephole_optimisation(op_ia32_xZero, peephole_ia32_xZero);
1289         if (! ia32_cg_config.use_imul_mem_imm32)
1290                 register_peephole_optimisation(op_ia32_IMul, peephole_ia32_Imul_split);
1291         be_peephole_opt(irg);
1292
1293         /* pass 2 */
1294         ir_clear_opcodes_generic_func();
1295         register_peephole_optimisation(op_ia32_Const,    peephole_ia32_Const);
1296         register_peephole_optimisation(op_be_IncSP,      peephole_be_IncSP);
1297         register_peephole_optimisation(op_ia32_Test,     peephole_ia32_Test);
1298         register_peephole_optimisation(op_ia32_Test8Bit, peephole_ia32_Test);
1299         register_peephole_optimisation(op_be_Return,     peephole_ia32_Return);
1300         be_peephole_opt(irg);
1301 }
1302
1303 /**
1304  * Removes node from schedule if it is not used anymore. If irn is a mode_T node
1305  * all its Projs are removed as well.
1306  * @param irn  The irn to be removed from schedule
1307  */
1308 static inline void try_kill(ir_node *node)
1309 {
1310         if (get_irn_mode(node) == mode_T) {
1311                 const ir_edge_t *edge, *next;
1312                 foreach_out_edge_safe(node, edge, next) {
1313                         ir_node *proj = get_edge_src_irn(edge);
1314                         try_kill(proj);
1315                 }
1316         }
1317
1318         if (get_irn_n_edges(node) != 0)
1319                 return;
1320
1321         if (sched_is_scheduled(node)) {
1322                 sched_remove(node);
1323         }
1324
1325         kill_node(node);
1326 }
1327
1328 static void optimize_conv_store(ir_node *node)
1329 {
1330         ir_node *pred;
1331         ir_node *pred_proj;
1332         ir_mode *conv_mode;
1333         ir_mode *store_mode;
1334
1335         if (!is_ia32_Store(node) && !is_ia32_Store8Bit(node))
1336                 return;
1337
1338         assert((int)n_ia32_Store_val == (int)n_ia32_Store8Bit_val);
1339         pred_proj = get_irn_n(node, n_ia32_Store_val);
1340         if (is_Proj(pred_proj)) {
1341                 pred = get_Proj_pred(pred_proj);
1342         } else {
1343                 pred = pred_proj;
1344         }
1345         if (!is_ia32_Conv_I2I(pred) && !is_ia32_Conv_I2I8Bit(pred))
1346                 return;
1347         if (get_ia32_op_type(pred) != ia32_Normal)
1348                 return;
1349
1350         /* the store only stores the lower bits, so we only need the conv
1351          * it it shrinks the mode */
1352         conv_mode  = get_ia32_ls_mode(pred);
1353         store_mode = get_ia32_ls_mode(node);
1354         if (get_mode_size_bits(conv_mode) < get_mode_size_bits(store_mode))
1355                 return;
1356
1357         set_irn_n(node, n_ia32_Store_val, get_irn_n(pred, n_ia32_Conv_I2I_val));
1358         if (get_irn_n_edges(pred_proj) == 0) {
1359                 kill_node(pred_proj);
1360                 if (pred != pred_proj)
1361                         kill_node(pred);
1362         }
1363 }
1364
1365 static void optimize_load_conv(ir_node *node)
1366 {
1367         ir_node *pred, *predpred;
1368         ir_mode *load_mode;
1369         ir_mode *conv_mode;
1370
1371         if (!is_ia32_Conv_I2I(node) && !is_ia32_Conv_I2I8Bit(node))
1372                 return;
1373
1374         assert((int)n_ia32_Conv_I2I_val == (int)n_ia32_Conv_I2I8Bit_val);
1375         pred = get_irn_n(node, n_ia32_Conv_I2I_val);
1376         if (!is_Proj(pred))
1377                 return;
1378
1379         predpred = get_Proj_pred(pred);
1380         if (!is_ia32_Load(predpred))
1381                 return;
1382
1383         /* the load is sign extending the upper bits, so we only need the conv
1384          * if it shrinks the mode */
1385         load_mode = get_ia32_ls_mode(predpred);
1386         conv_mode = get_ia32_ls_mode(node);
1387         if (get_mode_size_bits(conv_mode) < get_mode_size_bits(load_mode))
1388                 return;
1389
1390         if (get_mode_sign(conv_mode) != get_mode_sign(load_mode)) {
1391                 /* change the load if it has only 1 user */
1392                 if (get_irn_n_edges(pred) == 1) {
1393                         ir_mode *newmode;
1394                         if (get_mode_sign(conv_mode)) {
1395                                 newmode = find_signed_mode(load_mode);
1396                         } else {
1397                                 newmode = find_unsigned_mode(load_mode);
1398                         }
1399                         assert(newmode != NULL);
1400                         set_ia32_ls_mode(predpred, newmode);
1401                 } else {
1402                         /* otherwise we have to keep the conv */
1403                         return;
1404                 }
1405         }
1406
1407         /* kill the conv */
1408         exchange(node, pred);
1409 }
1410
1411 static void optimize_conv_conv(ir_node *node)
1412 {
1413         ir_node *pred_proj, *pred, *result_conv;
1414         ir_mode *pred_mode, *conv_mode;
1415         int      conv_mode_bits;
1416         int      pred_mode_bits;
1417
1418         if (!is_ia32_Conv_I2I(node) && !is_ia32_Conv_I2I8Bit(node))
1419                 return;
1420
1421         assert((int)n_ia32_Conv_I2I_val == (int)n_ia32_Conv_I2I8Bit_val);
1422         pred_proj = get_irn_n(node, n_ia32_Conv_I2I_val);
1423         if (is_Proj(pred_proj))
1424                 pred = get_Proj_pred(pred_proj);
1425         else
1426                 pred = pred_proj;
1427
1428         if (!is_ia32_Conv_I2I(pred) && !is_ia32_Conv_I2I8Bit(pred))
1429                 return;
1430
1431         /* we know that after a conv, the upper bits are sign extended
1432          * so we only need the 2nd conv if it shrinks the mode */
1433         conv_mode      = get_ia32_ls_mode(node);
1434         conv_mode_bits = get_mode_size_bits(conv_mode);
1435         pred_mode      = get_ia32_ls_mode(pred);
1436         pred_mode_bits = get_mode_size_bits(pred_mode);
1437
1438         if (conv_mode_bits == pred_mode_bits
1439                         && get_mode_sign(conv_mode) == get_mode_sign(pred_mode)) {
1440                 result_conv = pred_proj;
1441         } else if (conv_mode_bits <= pred_mode_bits) {
1442                 /* if 2nd conv is smaller then first conv, then we can always take the
1443                  * 2nd conv */
1444                 if (get_irn_n_edges(pred_proj) == 1) {
1445                         result_conv = pred_proj;
1446                         set_ia32_ls_mode(pred, conv_mode);
1447
1448                         /* Argh:We must change the opcode to 8bit AND copy the register constraints */
1449                         if (get_mode_size_bits(conv_mode) == 8) {
1450                                 const arch_register_req_t **reqs = arch_get_irn_register_reqs_in(node);
1451                                 set_irn_op(pred, op_ia32_Conv_I2I8Bit);
1452                                 arch_set_irn_register_reqs_in(pred, reqs);
1453                         }
1454                 } else {
1455                         /* we don't want to end up with 2 loads, so we better do nothing */
1456                         if (get_irn_mode(pred) == mode_T) {
1457                                 return;
1458                         }
1459
1460                         result_conv = exact_copy(pred);
1461                         set_ia32_ls_mode(result_conv, conv_mode);
1462
1463                         /* Argh:We must change the opcode to 8bit AND copy the register constraints */
1464                         if (get_mode_size_bits(conv_mode) == 8) {
1465                                 const arch_register_req_t **reqs = arch_get_irn_register_reqs_in(node);
1466                                 set_irn_op(result_conv, op_ia32_Conv_I2I8Bit);
1467                                 arch_set_irn_register_reqs_in(result_conv, reqs);
1468                         }
1469                 }
1470         } else {
1471                 /* if both convs have the same sign, then we can take the smaller one */
1472                 if (get_mode_sign(conv_mode) == get_mode_sign(pred_mode)) {
1473                         result_conv = pred_proj;
1474                 } else {
1475                         /* no optimisation possible if smaller conv is sign-extend */
1476                         if (mode_is_signed(pred_mode)) {
1477                                 return;
1478                         }
1479                         /* we can take the smaller conv if it is unsigned */
1480                         result_conv = pred_proj;
1481                 }
1482         }
1483
1484         /* Some user (like Phis) won't be happy if we change the mode. */
1485         set_irn_mode(result_conv, get_irn_mode(node));
1486
1487         /* kill the conv */
1488         exchange(node, result_conv);
1489
1490         if (get_irn_n_edges(pred_proj) == 0) {
1491                 kill_node(pred_proj);
1492                 if (pred != pred_proj)
1493                         kill_node(pred);
1494         }
1495         optimize_conv_conv(result_conv);
1496 }
1497
1498 static void optimize_node(ir_node *node, void *env)
1499 {
1500         (void) env;
1501
1502         optimize_load_conv(node);
1503         optimize_conv_store(node);
1504         optimize_conv_conv(node);
1505 }
1506
1507 /**
1508  * Performs conv and address mode optimization.
1509  */
1510 void ia32_optimize_graph(ir_graph *irg)
1511 {
1512         irg_walk_blkwise_graph(irg, NULL, optimize_node, NULL);
1513 }
1514
1515 void ia32_init_optimize(void)
1516 {
1517         FIRM_DBG_REGISTER(dbg, "firm.be.ia32.optimize");
1518 }