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
  22 #undef is_NoMem
  23 #define is_NoMem(irn) (get_irn_op(irn) == op_NoMem)
  24
  25 typedef int is_op_func_t(const ir_node *n);
  26
  27 static int be_is_NoReg(be_abi_irg_t *babi, const ir_node *irn) {
  28         if (be_abi_get_callee_save_irn(babi, &ia32_gp_regs[REG_XXX]) == irn ||
  29                 be_abi_get_callee_save_irn(babi, &ia32_fp_regs[REG_XXXX]) == irn)
  30         {
  31                 return 1;
  32         }
  33
  34         return 0;
  35 }
  36
  37
  38
  39 /*************************************************
  40  *   _____                _              _
  41  *  / ____|              | |            | |
  42  * | |     ___  _ __  ___| |_ __ _ _ __ | |_ ___
  43  * | |    / _ \| '_ \/ __| __/ _` | '_ \| __/ __|
  44  * | |___| (_) | | | \__ \ || (_| | | | | |_\__ \
  45  *  \_____\___/|_| |_|___/\__\__,_|_| |_|\__|___/
  46  *
  47  *************************************************/
  48
  49 /**
  50  * creates a unique ident by adding a number to a tag
  51  *
  52  * @param tag   the tag string, must contain a %d if a number
  53  *              should be added
  54  */
  55 static ident *unique_id(const char *tag)
  56 {
  57         static unsigned id = 0;
  58         char str[256];
  59
  60         snprintf(str, sizeof(str), tag, ++id);
  61         return new_id_from_str(str);
  62 }
  63
  64
  65
  66 /**
  67  * Transforms a SymConst.
  68  *
  69  * @param mod     the debug module
  70  * @param block   the block the new node should belong to
  71  * @param node    the ir SymConst node
  72  * @param mode    mode of the SymConst
  73  * @return the created ia32 Const node
  74  */
  75 static ir_node *gen_SymConst(ia32_transform_env_t *env) {
  76         ir_node  *cnst;
  77         dbg_info *dbg   = env->dbg;
  78         ir_mode  *mode  = env->mode;
  79         ir_graph *irg   = env->irg;
  80         ir_node  *block = env->block;
  81
  82         if (mode_is_float(mode)) {
  83                 cnst = new_rd_ia32_fConst(dbg, irg, block, mode);
  84         }
  85         else {
  86                 cnst = new_rd_ia32_Const(dbg, irg, block, mode);
  87         }
  88         set_ia32_Const_attr(cnst, env->irn);
  89         return cnst;
  90 }
  91
  92 /**
  93  * Get a primitive type for a mode.
  94  */
  95 static ir_type *get_prim_type(pmap *types, ir_mode *mode)
  96 {
  97         pmap_entry *e = pmap_find(types, mode);
  98         ir_type *res;
  99
 100         if (! e) {
 101                 char buf[64];
 102                 snprintf(buf, sizeof(buf), "prim_type_%s", get_mode_name(mode));
 103                 res = new_type_primitive(new_id_from_str(buf), mode);
 104                 pmap_insert(types, mode, res);
 105         }
 106         else
 107                 res = e->value;
 108         return res;
 109 }
 110
 111 /**
 112  * Get an entity that is initialized with a tarval
 113  */
 114 static entity *get_entity_for_tv(ia32_code_gen_t *cg, ir_node *cnst)
 115 {
 116         tarval *tv    = get_Const_tarval(cnst);
 117         pmap_entry *e = pmap_find(cg->tv_ent, tv);
 118         entity *res;
 119         ir_graph *rem;
 120
 121         if (! e) {
 122                 ir_mode *mode = get_irn_mode(cnst);
 123                 ir_type *tp = get_Const_type(cnst);
 124                 if (tp == firm_unknown_type)
 125                         tp = get_prim_type(cg->types, mode);
 126
 127                 res = new_entity(get_glob_type(), unique_id("ia32FloatCnst_%u"), tp);
 128
 129                 set_entity_ld_ident(res, get_entity_ident(res));
 130                 set_entity_visibility(res, visibility_local);
 131                 set_entity_variability(res, variability_constant);
 132                 set_entity_allocation(res, allocation_static);
 133
 134                  /* we create a new entity here: It's initialization must resist on the
 135                     const code irg */
 136                 rem = current_ir_graph;
 137                 current_ir_graph = get_const_code_irg();
 138                 set_atomic_ent_value(res, new_Const_type(tv, tp));
 139                 current_ir_graph = rem;
 140         }
 141         else
 142                 res = e->value;
 143         return res;
 144 }
 145
 146 /**
 147  * Transforms a Const.
 148  *
 149  * @param mod     the debug module
 150  * @param block   the block the new node should belong to
 151  * @param node    the ir Const node
 152  * @param mode    mode of the Const
 153  * @return the created ia32 Const node
 154  */
 155 static ir_node *gen_Const(ia32_transform_env_t *env) {
 156         ir_node *cnst;
 157         symconst_symbol sym;
 158         ir_graph *irg   = env->irg;
 159         ir_node  *block = env->block;
 160         ir_node  *node  = env->irn;
 161         dbg_info *dbg   = env->dbg;
 162         ir_mode  *mode  = env->mode;
 163
 164         if (mode_is_float(mode)) {
 165                 sym.entity_p = get_entity_for_tv(env->cg, node);
 166
 167                 cnst = new_rd_SymConst(dbg, irg, block, sym, symconst_addr_ent);
 168                 env->irn = cnst;
 169                 cnst = gen_SymConst(env);
 170         }
 171         else {
 172                 cnst = new_rd_ia32_Const(dbg, irg, block, get_irn_mode(node));
 173                 set_ia32_Const_attr(cnst, node);
 174         }
 175         return cnst;
 176 }
 177
 178
 179
 180 /**
 181  * Transforms (all) Const's into ia32_Const and places them in the
 182  * block where they are used (or in the cfg-pred Block in case of Phi's).
 183  * Additionally all reference nodes are changed into mode_Is nodes.
 184  */
 185 void ia32_place_consts_set_modes(ir_node *irn, void *env) {
 186         ia32_code_gen_t      *cg = env;
 187         ia32_transform_env_t  tenv;
 188         ir_mode              *mode;
 189         ir_node              *pred, *cnst;
 190         int                   i;
 191         opcode                opc;
 192
 193         if (is_Block(irn))
 194                 return;
 195
 196         mode = get_irn_mode(irn);
 197
 198         /* transform all reference nodes into mode_Is nodes */
 199         if (mode_is_reference(mode)) {
 200                 mode = mode_Is;
 201                 set_irn_mode(irn, mode);
 202         }
 203
 204         tenv.block    = get_nodes_block(irn);
 205         tenv.cg       = cg;
 206         tenv.irg      = cg->irg;
 207         tenv.mod      = cg->mod;
 208
 209         /* Loop over all predecessors and check for Sym/Const nodes */
 210         for (i = get_irn_arity(irn) - 1; i >= 0; --i) {
 211                 pred      = get_irn_n(irn, i);
 212                 cnst      = NULL;
 213                 opc       = get_irn_opcode(pred);
 214                 tenv.irn  = pred;
 215                 tenv.mode = get_irn_mode(pred);
 216                 tenv.dbg  = get_irn_dbg_info(pred);
 217
 218                 /* If it's a Phi, then we need to create the */
 219                 /* new Const in it's predecessor block       */
 220                 if (is_Phi(irn)) {
 221                         tenv.block = get_Block_cfgpred_block(get_nodes_block(irn), i);
 222                 }
 223
 224                 /* put the const into the block where the original const was */
 225                 if (! cg->opt.placecnst) {
 226                         tenv.block = get_nodes_block(pred);
 227                 }
 228
 229                 switch (opc) {
 230                         case iro_Const:
 231                                 cnst = gen_Const(&tenv);
 232                                 break;
 233                         case iro_SymConst:
 234                                 cnst = gen_SymConst(&tenv);
 235                                 break;
 236                         default:
 237                                 break;
 238                 }
 239
 240                 /* if we found a const, then set it */
 241                 if (cnst) {
 242                         set_irn_n(irn, i, cnst);
 243                 }
 244         }
 245 }
 246
 247
 248
 249 /********************************************************************************************************
 250  *  _____                _           _         ____        _   _           _          _   _
 251  * |  __ \              | |         | |       / __ \      | | (_)         (_)        | | (_)
 252  * | |__) |__  ___ _ __ | |__   ___ | | ___  | |  | |_ __ | |_ _ _ __ ___  _ ______ _| |_ _  ___  _ __
 253  * |  ___/ _ \/ _ \ '_ \| '_ \ / _ \| |/ _ \ | |  | | '_ \| __| | '_ ` _ \| |_  / _` | __| |/ _ \| '_ \
 254  * | |  |  __/  __/ |_) | | | | (_) | |  __/ | |__| | |_) | |_| | | | | | | |/ / (_| | |_| | (_) | | | |
 255  * |_|   \___|\___| .__/|_| |_|\___/|_|\___|  \____/| .__/ \__|_|_| |_| |_|_/___\__,_|\__|_|\___/|_| |_|
 256  *                | |                               | |
 257  *                |_|                               |_|
 258  ********************************************************************************************************/
 259
 260 /**
 261  * NOTE: THESE PEEPHOLE OPTIMIZATIONS MUST BE CALLED AFTER SCHEDULING AND REGISTER ALLOCATION.
 262  */
 263
 264 static int ia32_cnst_compare(ir_node *n1, ir_node *n2) {
 265         char *c1 = get_ia32_cnst(n1);
 266         char *c2 = get_ia32_cnst(n2);
 267
 268         if (c1 && c2)                    /* both consts are set -> compare */
 269                 return strcmp(c1, c2) == 0;
 270         else if (!c1 && !c2)             /* both consts are not set -> true */
 271                 return 1;
 272
 273         return 0;
 274 }
 275
 276 /**
 277  * Checks for potential CJmp/CJmpAM optimization candidates.
 278  */
 279 static ir_node *ia32_determine_cjmp_cand(ir_node *irn, is_op_func_t *is_op_func) {
 280         ir_node *cand = NULL;
 281         ir_node *prev = sched_prev(irn);
 282
 283         if (is_Block(prev)) {
 284                 if (get_Block_n_cfgpreds(prev) == 1)
 285                         prev = get_Block_cfgpred(prev, 0);
 286                 else
 287                         prev = NULL;
 288         }
 289
 290         /* The predecessor must be a ProjX. */
 291         if (prev && is_Proj(prev) && get_irn_mode(prev) == mode_X) {
 292                 prev = get_Proj_pred(prev);
 293
 294                 if (is_op_func(prev))
 295                         cand = prev;
 296         }
 297
 298         return cand;
 299 }
 300
 301 static int is_TestJmp_cand(const ir_node *irn) {
 302         return is_ia32_TestJmp(irn) || is_ia32_And(irn);
 303 }
 304
 305 /**
 306  * Checks if two consecutive arguments of cand matches
 307  * the two arguments of irn (TestJmp).
 308  */
 309 static int is_TestJmp_replacement(ir_node *cand, ir_node *irn) {
 310         ir_node *in1       = get_irn_n(irn, 0);
 311         ir_node *in2       = get_irn_n(irn, 1);
 312         int      i, n      = get_irn_arity(cand);
 313         int      same_args = 0;
 314
 315         for (i = 0; i < n - 1; i++) {
 316                 if (get_irn_n(cand, i)     == in1 &&
 317                         get_irn_n(cand, i + 1) == in2)
 318                 {
 319                         same_args = 1;
 320                         break;
 321                 }
 322         }
 323
 324         if (same_args)
 325                 return ia32_cnst_compare(cand, irn);
 326
 327         return 0;
 328 }
 329
 330 /**
 331  * Tries to replace a TestJmp by a CJmp or CJmpAM (in case of And)
 332  */
 333 static void ia32_optimize_TestJmp(ir_node *irn, ia32_code_gen_t *cg) {
 334         ir_node *cand    = ia32_determine_cjmp_cand(irn, is_TestJmp_cand);
 335         int      replace = 0;
 336
 337         /* we found a possible candidate */
 338         replace = cand ? is_TestJmp_replacement(cand, irn) : 0;
 339
 340         if (replace) {
 341                 DBG((cg->mod, LEVEL_1, "replacing %+F by ", irn));
 342
 343                 if (is_ia32_And(cand))
 344                         set_irn_op(irn, op_ia32_CJmpAM);
 345                 else
 346                         set_irn_op(irn, op_ia32_CJmp);
 347
 348                 DB((cg->mod, LEVEL_1, "%+F\n", irn));
 349         }
 350 }
 351
 352 static int is_CondJmp_cand(const ir_node *irn) {
 353         return is_ia32_CondJmp(irn) || is_ia32_Sub(irn);
 354 }
 355
 356 /**
 357  * Checks if the arguments of cand are the same of irn.
 358  */
 359 static int is_CondJmp_replacement(ir_node *cand, ir_node *irn) {
 360         int i, n      = get_irn_arity(cand);
 361         int same_args = 0;
 362
 363         for (i = 0; i < n; i++) {
 364                 if (get_irn_n(cand, i) == get_irn_n(irn, i)) {
 365                         same_args = 1;
 366                         break;
 367                 }
 368         }
 369
 370         if (same_args)
 371                 return ia32_cnst_compare(cand, irn);
 372
 373         return 0;
 374 }
 375
 376 /**
 377  * Tries to replace a CondJmp by a CJmpAM
 378  */
 379 static void ia32_optimize_CondJmp(ir_node *irn, ia32_code_gen_t *cg) {
 380         ir_node *cand    = ia32_determine_cjmp_cand(irn, is_CondJmp_cand);
 381         int      replace = 0;
 382
 383         /* we found a possible candidate */
 384         replace = cand ? is_CondJmp_replacement(cand, irn) : 0;
 385
 386         if (replace) {
 387                 DBG((cg->mod, LEVEL_1, "replacing %+F by ", irn));
 388
 389                 set_irn_op(irn, op_ia32_CJmp);
 390
 391                 DB((cg->mod, LEVEL_1, "%+F\n", irn));
 392         }
 393 }
 394
 395 /**
 396  * Performs Peephole Optimizations
 397  */
 398 void ia32_peephole_optimization(ir_node *irn, void *env) {
 399         if (is_ia32_TestJmp(irn)) {
 400                 ia32_optimize_TestJmp(irn, env);
 401         }
 402         else if (is_ia32_CondJmp(irn)) {
 403                 ia32_optimize_CondJmp(irn, env);
 404         }
 405 }
 406
 407
 408
 409 /******************************************************************
 410  *              _     _                   __  __           _
 411  *     /\      | |   | |                 |  \/  |         | |
 412  *    /  \   __| | __| |_ __ ___  ___ ___| \  / | ___   __| | ___
 413  *   / /\ \ / _` |/ _` | '__/ _ \/ __/ __| |\/| |/ _ \ / _` |/ _ \
 414  *  / ____ \ (_| | (_| | | |  __/\__ \__ \ |  | | (_) | (_| |  __/
 415  * /_/    \_\__,_|\__,_|_|  \___||___/___/_|  |_|\___/ \__,_|\___|
 416  *
 417  ******************************************************************/
 418
 419 static int node_is_comm(const ir_node *irn) {
 420         return is_ia32_irn(irn) ? is_ia32_commutative(irn) : 0;
 421 }
 422
 423 static int ia32_get_irn_n_edges(const ir_node *irn) {
 424         const ir_edge_t *edge;
 425         int cnt = 0;
 426
 427         foreach_out_edge(irn, edge) {
 428                 cnt++;
 429         }
 430
 431         return cnt;
 432 }
 433
 434 /**
 435  * Returns the first mode_M Proj connected to irn.
 436  */
 437 static ir_node *get_mem_proj(const ir_node *irn) {
 438         const ir_edge_t *edge;
 439         ir_node         *src;
 440
 441         assert(get_irn_mode(irn) == mode_T && "expected mode_T node");
 442
 443         foreach_out_edge(irn, edge) {
 444                 src = get_edge_src_irn(edge);
 445
 446                 assert(is_Proj(src) && "Proj expected");
 447
 448                 if (get_irn_mode(src) == mode_M)
 449                         return src;
 450         }
 451
 452         return NULL;
 453 }
 454
 455 /**
 456  * Returns the first Proj with mode != mode_M connected to irn.
 457  */
 458 static ir_node *get_res_proj(const ir_node *irn) {
 459         const ir_edge_t *edge;
 460         ir_node         *src;
 461
 462         assert(get_irn_mode(irn) == mode_T && "expected mode_T node");
 463
 464         foreach_out_edge(irn, edge) {
 465                 src = get_edge_src_irn(edge);
 466
 467                 assert(is_Proj(src) && "Proj expected");
 468
 469                 if (get_irn_mode(src) != mode_M)
 470                         return src;
 471         }
 472
 473         return NULL;
 474 }
 475
 476 /**
 477  * Determines if pred is a Proj and if is_op_func returns true for it's predecessor.
 478  *
 479  * @param pred       The node to be checked
 480  * @param is_op_func The check-function
 481  * @return 1 if conditions are fulfilled, 0 otherwise
 482  */
 483 static int pred_is_specific_node(const ir_node *pred, is_op_func_t *is_op_func) {
 484         if (is_Proj(pred) && is_op_func(get_Proj_pred(pred))) {
 485                 return 1;
 486         }
 487
 488         return 0;
 489 }
 490
 491 /**
 492  * Determines if pred is a Proj and if is_op_func returns true for it's predecessor
 493  * and if the predecessor is in block bl.
 494  *
 495  * @param bl         The block
 496  * @param pred       The node to be checked
 497  * @param is_op_func The check-function
 498  * @return 1 if conditions are fulfilled, 0 otherwise
 499  */
 500 static int pred_is_specific_nodeblock(const ir_node *bl, const ir_node *pred,
 501         int (*is_op_func)(const ir_node *n))
 502 {
 503         if (is_Proj(pred)) {
 504                 pred = get_Proj_pred(pred);
 505                 if ((bl == get_nodes_block(pred)) && is_op_func(pred)) {
 506                         return 1;
 507                 }
 508         }
 509
 510         return 0;
 511 }
 512
 513
 514
 515 /**
 516  * Checks if irn is a candidate for address calculation or address mode.
 517  *
 518  * address calculation (AC):
 519  * - none of the operand must be a Load  within the same block OR
 520  * - all Loads must have more than one user                    OR
 521  * - the irn has a frame entity (it's a former FrameAddr)
 522  *
 523  * address mode (AM):
 524  * - at least one operand has to be a Load within the same block AND
 525  * - the load must not have other users than the irn             AND
 526  * - the irn must not have a frame entity set
 527  *
 528  * @param block       The block the Loads must/not be in
 529  * @param irn         The irn to check
 530  * @param check_addr  1 if to check for address calculation, 0 otherwise
 531  * return 1 if irn is a candidate for AC or AM, 0 otherwise
 532  */
 533 static int is_candidate(const ir_node *block, const ir_node *irn, int check_addr) {
 534         ir_node *in;
 535         int      n, is_cand = check_addr;
 536
 537         in = get_irn_n(irn, 2);
 538
 539         if (pred_is_specific_nodeblock(block, in, is_ia32_Ld)) {
 540                 n         = ia32_get_irn_n_edges(in);
 541                 is_cand   = check_addr ? (n == 1 ? 0 : is_cand) : (n == 1 ? 1 : is_cand);
 542         }
 543
 544         in = get_irn_n(irn, 3);
 545
 546         if (pred_is_specific_nodeblock(block, in, is_ia32_Ld)) {
 547                 n         = ia32_get_irn_n_edges(in);
 548                 is_cand   = check_addr ? (n == 1 ? 0 : is_cand) : (n == 1 ? 1 : is_cand);
 549         }
 550
 551         is_cand = get_ia32_frame_ent(irn) ? (check_addr ? 1 : 0) : is_cand;
 552
 553         return is_cand;
 554 }
 555
 556 /**
 557  * Compares the base and index addr and the load/store entities
 558  * and returns 1 if they are equal.
 559  */
 560 static int load_store_addr_is_equal(const ir_node *load, const ir_node *store,
 561                                                                         const ir_node *addr_b, const ir_node *addr_i)
 562 {
 563         int     is_equal = (addr_b == get_irn_n(load, 0)) && (addr_i == get_irn_n(load, 1));
 564         entity *lent     = get_ia32_frame_ent(load);
 565         entity *sent     = get_ia32_frame_ent(store);
 566
 567         /* are both entities set and equal? */
 568         is_equal = lent && sent && (lent == sent);
 569
 570         /* are the load and the store of the same mode? */
 571         is_equal = get_ia32_ls_mode(load) == get_ia32_ls_mode(store);
 572
 573         return is_equal;
 574 }
 575
 576
 577
 578 /**
 579  * Folds Add or Sub to LEA if possible
 580  */
 581 static ir_node *fold_addr(be_abi_irg_t *babi, ir_node *irn, firm_dbg_module_t *mod, ir_node *noreg) {
 582         ir_graph *irg       = get_irn_irg(irn);
 583         dbg_info *dbg       = get_irn_dbg_info(irn);
 584         ir_node  *block     = get_nodes_block(irn);
 585         ir_node  *res       = irn;
 586         char     *offs      = NULL;
 587         char     *offs_cnst = NULL;
 588         char     *offs_lea  = NULL;
 589         int       scale     = 0;
 590         int       isadd     = 0;
 591         int       dolea     = 0;
 592         ir_node  *left, *right, *temp;
 593         ir_node  *base, *index;
 594         ia32_am_flavour_t am_flav;
 595
 596         if (is_ia32_Add(irn))
 597                 isadd = 1;
 598
 599         left  = get_irn_n(irn, 2);
 600         right = get_irn_n(irn, 3);
 601
 602         /* "normalize" arguments in case of add with two operands */
 603         if  (isadd && ! be_is_NoReg(babi, right)) {
 604                 /* put LEA == ia32_am_O as right operand */
 605                 if (is_ia32_Lea(left) && get_ia32_am_flavour(left) == ia32_am_O) {
 606                         set_irn_n(irn, 2, right);
 607                         set_irn_n(irn, 3, left);
 608                         temp  = left;
 609                         left  = right;
 610                         right = temp;
 611                 }
 612
 613                 /* put LEA != ia32_am_O as left operand */
 614                 if (is_ia32_Lea(right) && get_ia32_am_flavour(right) != ia32_am_O) {
 615                         set_irn_n(irn, 2, right);
 616                         set_irn_n(irn, 3, left);
 617                         temp  = left;
 618                         left  = right;
 619                         right = temp;
 620                 }
 621
 622                 /* put SHL as left operand iff left is NOT a LEA */
 623                 if (! is_ia32_Lea(left) && pred_is_specific_node(right, is_ia32_Shl)) {
 624                         set_irn_n(irn, 2, right);
 625                         set_irn_n(irn, 3, left);
 626                         temp  = left;
 627                         left  = right;
 628                         right = temp;
 629                 }
 630         }
 631
 632         base    = left;
 633         index   = noreg;
 634         offs    = NULL;
 635         scale   = 0;
 636         am_flav = 0;
 637
 638         /* check if operand is either const */
 639         if (get_ia32_cnst(irn)) {
 640                 DBG((mod, LEVEL_1, "\tfound op with imm"));
 641
 642                 offs_cnst = get_ia32_cnst(irn);
 643                 dolea     = 1;
 644         }
 645
 646         /* determine the operand which needs to be checked */
 647         if (be_is_NoReg(babi, right)) {
 648                 temp = left;
 649         }
 650         else {
 651                 temp = right;
 652         }
 653
 654         /* check if right operand is AMConst (LEA with ia32_am_O) */
 655         if (is_ia32_Lea(temp) && get_ia32_am_flavour(temp) == ia32_am_O) {
 656                 DBG((mod, LEVEL_1, "\tgot op with LEA am_O"));
 657
 658                 offs_lea = get_ia32_am_offs(temp);
 659                 dolea    = 1;
 660         }
 661
 662         if (isadd) {
 663                 /* default for add -> make right operand to index */
 664                 index = right;
 665                 dolea = 1;
 666
 667                 DBG((mod, LEVEL_1, "\tgot LEA candidate with index %+F\n", index));
 668
 669                 /* determine the operand which needs to be checked */
 670                 temp = left;
 671                 if (is_ia32_Lea(left)) {
 672                         temp = right;
 673                 }
 674
 675                 /* check for SHL 1,2,3 */
 676                 if (pred_is_specific_node(temp, is_ia32_Shl)) {
 677                         temp = get_Proj_pred(temp);
 678
 679                         if (get_ia32_Immop_tarval(temp)) {
 680                                 scale = get_tarval_long(get_ia32_Immop_tarval(temp));
 681
 682                                 if (scale <= 3) {
 683                                         index = get_irn_n(temp, 2);
 684
 685                                         DBG((mod, LEVEL_1, "\tgot scaled index %+F\n", index));
 686                                 }
 687                         }
 688                 }
 689
 690                 /* fix base */
 691                 if (! be_is_NoReg(babi, index)) {
 692                         /* if we have index, but left == right -> no base */
 693                         if (left == right) {
 694                                 base = noreg;
 695                         }
 696                         else if (! is_ia32_Lea(left) && (index != right)) {
 697                                 /* index != right -> we found a good Shl           */
 698                                 /* left  != LEA   -> this Shl was the left operand */
 699                                 /* -> base is right operand                        */
 700                                 base = right;
 701                         }
 702                 }
 703         }
 704
 705         /* Try to assimilate a LEA as left operand */
 706         if (is_ia32_Lea(left) && (get_ia32_am_flavour(left) != ia32_am_O)) {
 707                 am_flav = get_ia32_am_flavour(left);
 708
 709                 /* If we have an Add with a real right operand (not NoReg) and  */
 710                 /* the LEA contains already an index calculation then we create */
 711                 /* a new LEA.                                                   */
 712                 /* If the LEA contains already a frame_entity then we also      */
 713                 /* create a new one  otherwise we would loose it.               */
 714                 if ((isadd && !be_is_NoReg(babi, index) && (am_flav & ia32_am_I)) ||
 715                         get_ia32_frame_ent(left))
 716                 {
 717                         DBG((mod, LEVEL_1, "\tleave old LEA, creating new one\n"));
 718                 }
 719                 else {
 720                         DBG((mod, LEVEL_1, "\tgot LEA as left operand ... assimilating\n"));
 721                         offs  = get_ia32_am_offs(left);
 722                         base  = get_irn_n(left, 0);
 723                         index = get_irn_n(left, 1);
 724                         scale = get_ia32_am_scale(left);
 725                 }
 726         }
 727
 728         /* ok, we can create a new LEA */
 729         if (dolea) {
 730                 res = new_rd_ia32_Lea(dbg, irg, block, base, index, mode_Is);
 731
 732                 /* add the old offset of a previous LEA */
 733                 if (offs) {
 734                         add_ia32_am_offs(res, offs);
 735                 }
 736
 737                 /* add the new offset */
 738                 if (isadd) {
 739                         if (offs_cnst) {
 740                                 add_ia32_am_offs(res, offs_cnst);
 741                         }
 742                         if (offs_lea) {
 743                                 add_ia32_am_offs(res, offs_lea);
 744                         }
 745                 }
 746                 else {
 747                         /* either lea_O-cnst, -cnst or -lea_O  */
 748                         if (offs_cnst) {
 749                                 if (offs_lea) {
 750                                         add_ia32_am_offs(res, offs_lea);
 751                                 }
 752
 753                                 sub_ia32_am_offs(res, offs_cnst);
 754                         }
 755                         else {
 756                                 sub_ia32_am_offs(res, offs_lea);
 757                         }
 758                 }
 759
 760                 /* copy the frame entity (could be set in case of Add */
 761                 /* which was a FrameAddr) */
 762                 set_ia32_frame_ent(res, get_ia32_frame_ent(irn));
 763
 764                 if (is_ia32_use_frame(irn))
 765                         set_ia32_use_frame(res);
 766
 767                 /* set scale */
 768                 set_ia32_am_scale(res, scale);
 769
 770                 am_flav = ia32_am_N;
 771                 /* determine new am flavour */
 772                 if (offs || offs_cnst || offs_lea) {
 773                         am_flav |= ia32_O;
 774                 }
 775                 if (! be_is_NoReg(babi, base)) {
 776                         am_flav |= ia32_B;
 777                 }
 778                 if (! be_is_NoReg(babi, index)) {
 779                         am_flav |= ia32_I;
 780                 }
 781                 if (scale > 0) {
 782                         am_flav |= ia32_S;
 783                 }
 784                 set_ia32_am_flavour(res, am_flav);
 785
 786                 set_ia32_op_type(res, ia32_AddrModeS);
 787
 788                 DBG((mod, LEVEL_1, "\tLEA [%+F + %+F * %d + %s]\n", base, index, scale, get_ia32_am_offs(res)));
 789
 790                 /* get the result Proj of the Add/Sub */
 791                 irn = get_res_proj(irn);
 792
 793                 assert(irn && "Couldn't find result proj");
 794
 795                 /* exchange the old op with the new LEA */
 796                 exchange(irn, res);
 797         }
 798
 799         return res;
 800 }
 801
 802 /**
 803  * Optimizes a pattern around irn to address mode if possible.
 804  */
 805 void ia32_optimize_am(ir_node *irn, void *env) {
 806         ia32_code_gen_t   *cg   = env;
 807         firm_dbg_module_t *mod  = cg->mod;
 808         ir_node           *res  = irn;
 809         be_abi_irg_t      *babi = cg->birg->abi;
 810         dbg_info          *dbg;
 811         ir_mode           *mode;
 812         ir_node           *block, *noreg_gp, *noreg_fp;
 813         ir_node           *left, *right, *temp;
 814         ir_node           *store, *load, *mem_proj;
 815         ir_node           *succ, *addr_b, *addr_i;
 816         int                check_am_src = 0;
 817
 818         if (! is_ia32_irn(irn))
 819                 return;
 820
 821         dbg      = get_irn_dbg_info(irn);
 822         mode     = get_irn_mode(irn);
 823         block    = get_nodes_block(irn);
 824         noreg_gp = ia32_new_NoReg_gp(cg);
 825         noreg_fp = ia32_new_NoReg_fp(cg);
 826
 827         DBG((mod, LEVEL_1, "checking for AM\n"));
 828
 829         /* 1st part: check for address calculations and transform the into Lea */
 830
 831         /* Following cases can occur:                                  */
 832         /* - Sub (l, imm) -> LEA [base - offset]                       */
 833         /* - Sub (l, r == LEA with ia32_am_O)   -> LEA [base - offset] */
 834         /* - Add (l, imm) -> LEA [base + offset]                       */
 835         /* - Add (l, r == LEA with ia32_am_O)  -> LEA [base + offset]  */
 836         /* - Add (l == LEA with ia32_am_O, r)  -> LEA [base + offset]  */
 837         /* - Add (l, r) -> LEA [base + index * scale]                  */
 838         /*              with scale > 1 iff l/r == shl (1,2,3)          */
 839
 840         if (is_ia32_Sub(irn) || is_ia32_Add(irn)) {
 841                 left  = get_irn_n(irn, 2);
 842                 right = get_irn_n(irn, 3);
 843
 844             /* Do not try to create a LEA if one of the operands is a Load. */
 845                 /* check is irn is a candidate for address calculation */
 846                 if (is_candidate(block, irn, 1)) {
 847                         DBG((mod, LEVEL_1, "\tfound address calculation candidate %+F ... ", irn));
 848                         res = fold_addr(babi, irn, mod, noreg_gp);
 849
 850                         if (res == irn)
 851                                 DB((mod, LEVEL_1, "transformed into %+F\n", res));
 852                         else
 853                                 DB((mod, LEVEL_1, "not transformed\n"));
 854                 }
 855         }
 856
 857         /* 2nd part: fold following patterns:                                               */
 858         /* - Load  -> LEA into Load  } TODO: If the LEA is used by more than one Load/Store */
 859         /* - Store -> LEA into Store }       it might be better to keep the LEA             */
 860         /* - op -> Load into AMop with am_Source                                            */
 861         /*   conditions:                                                                    */
 862         /*     - op is am_Source capable AND                                                */
 863         /*     - the Load is only used by this op AND                                       */
 864         /*     - the Load is in the same block                                              */
 865         /* - Store -> op -> Load  into AMop with am_Dest                                    */
 866         /*   conditions:                                                                    */
 867         /*     - op is am_Dest capable AND                                                  */
 868         /*     - the Store uses the same address as the Load AND                            */
 869         /*     - the Load is only used by this op AND                                       */
 870         /*     - the Load and Store are in the same block AND                               */
 871         /*     - nobody else uses the result of the op                                      */
 872
 873         if ((res == irn) && (get_ia32_am_support(irn) != ia32_am_None) && !is_ia32_Lea(irn)) {
 874                 /* 1st: check for Load/Store -> LEA   */
 875                 if (is_ia32_Ld(irn) || is_ia32_St(irn) || is_ia32_Store8Bit(irn)) {
 876                         left = get_irn_n(irn, 0);
 877
 878                         if (is_ia32_Lea(left)) {
 879                                 DBG((mod, LEVEL_1, "\nmerging %+F into %+F\n", left, irn));
 880
 881                                 /* get the AM attributes from the LEA */
 882                                 add_ia32_am_offs(irn, get_ia32_am_offs(left));
 883                                 set_ia32_am_scale(irn, get_ia32_am_scale(left));
 884                                 set_ia32_am_flavour(irn, get_ia32_am_flavour(left));
 885
 886                                 set_ia32_op_type(irn, is_ia32_Ld(irn) ? ia32_AddrModeS : ia32_AddrModeD);
 887
 888                                 /* set base and index */
 889                                 set_irn_n(irn, 0, get_irn_n(left, 0));
 890                                 set_irn_n(irn, 1, get_irn_n(left, 1));
 891
 892                                 /* clear remat flag */
 893                                 set_ia32_flags(irn, get_ia32_flags(irn) & ~arch_irn_flags_rematerializable);
 894                         }
 895                 }
 896                 /* check if the node is an address mode candidate */
 897                 else if (is_candidate(block, irn, 0)) {
 898                         DBG((mod, LEVEL_1, "\tfound address mode candidate %+F ... ", irn));
 899
 900                         left  = get_irn_n(irn, 2);
 901                         if (get_irn_arity(irn) == 4) {
 902                                 /* it's an "unary" operation */
 903                                 right = left;
 904                         }
 905                         else {
 906                                 right = get_irn_n(irn, 3);
 907                         }
 908
 909                         /* normalize commutative ops */
 910                         if (node_is_comm(irn)) {
 911                                 /* Assure that right operand is always a Load if there is one    */
 912                                 /* because non-commutative ops can only use Dest AM if the right */
 913                                 /* operand is a load, so we only need to check right operand.    */
 914                                 if (pred_is_specific_nodeblock(block, left, is_ia32_Ld))
 915                                 {
 916                                         set_irn_n(irn, 2, right);
 917                                         set_irn_n(irn, 3, left);
 918
 919                                         temp  = left;
 920                                         left  = right;
 921                                         right = temp;
 922                                 }
 923                         }
 924
 925                         /* check for Store -> op -> Load */
 926
 927                         /* Store -> op -> Load optimization is only possible if supported by op */
 928                         /* and if right operand is a Load                                       */
 929                         if ((get_ia32_am_support(irn) & ia32_am_Dest) &&
 930                                  pred_is_specific_nodeblock(block, right, is_ia32_Ld))
 931                         {
 932
 933                                 /* An address mode capable op always has a result Proj.                  */
 934                                 /* If this Proj is used by more than one other node, we don't need to    */
 935                                 /* check further, otherwise we check for Store and remember the address, */
 936                                 /* the Store points to. */
 937
 938                                 succ = get_res_proj(irn);
 939                                 assert(succ && "Couldn't find result proj");
 940
 941                                 addr_b = NULL;
 942                                 addr_i = NULL;
 943                                 store  = NULL;
 944
 945                                 /* now check for users and Store */
 946                                 if (ia32_get_irn_n_edges(succ) == 1) {
 947                                         succ = get_edge_src_irn(get_irn_out_edge_first(succ));
 948
 949                                         if (is_ia32_fStore(succ) || is_ia32_Store(succ)) {
 950                                                 store  = succ;
 951                                                 addr_b = get_irn_n(store, 0);
 952
 953                                                 /* Could be that the Store is connected to the address    */
 954                                                 /* calculating LEA while the Load is already transformed. */
 955                                                 if (is_ia32_Lea(addr_b)) {
 956                                                         succ   = addr_b;
 957                                                         addr_b = get_irn_n(succ, 0);
 958                                                         addr_i = get_irn_n(succ, 1);
 959                                                 }
 960                                                 else {
 961                                                         addr_i = noreg_gp;
 962                                                 }
 963                                         }
 964                                 }
 965
 966                                 if (store) {
 967                                         /* we found a Store as single user: Now check for Load */
 968
 969                                         /* Extra check for commutative ops with two Loads */
 970                                         /* -> put the interesting Load right              */
 971                                         if (node_is_comm(irn) &&
 972                                                 pred_is_specific_nodeblock(block, left, is_ia32_Ld))
 973                                         {
 974                                                 if ((addr_b == get_irn_n(get_Proj_pred(left), 0)) &&
 975                                                         (addr_i == get_irn_n(get_Proj_pred(left), 1)))
 976                                                 {
 977                                                         /* We exchange left and right, so it's easier to kill     */
 978                                                         /* the correct Load later and to handle unary operations. */
 979                                                         set_irn_n(irn, 2, right);
 980                                                         set_irn_n(irn, 3, left);
 981
 982                                                         temp  = left;
 983                                                         left  = right;
 984                                                         right = temp;
 985                                                 }
 986                                         }
 987
 988                                         /* skip the Proj for easier access */
 989                                         load = get_Proj_pred(right);
 990
 991                                         /* Compare Load and Store address */
 992                                         if (load_store_addr_is_equal(load, store, addr_b, addr_i)) {
 993                                                 /* Right Load is from same address, so we can */
 994                                                 /* disconnect the Load and Store here        */
 995
 996                                                 /* set new base, index and attributes */
 997                                                 set_irn_n(irn, 0, addr_b);
 998                                                 set_irn_n(irn, 1, addr_i);
 999                                                 add_ia32_am_offs(irn, get_ia32_am_offs(load));
1000                                                 set_ia32_am_scale(irn, get_ia32_am_scale(load));
1001                                                 set_ia32_am_flavour(irn, get_ia32_am_flavour(load));
1002                                                 set_ia32_op_type(irn, ia32_AddrModeD);
1003                                                 set_ia32_frame_ent(irn, get_ia32_frame_ent(load));
1004                                                 set_ia32_ls_mode(irn, get_ia32_ls_mode(load));
1005
1006                                                 if (is_ia32_use_frame(load))
1007                                                         set_ia32_use_frame(irn);
1008
1009                                                 /* connect to Load memory and disconnect Load */
1010                                                 if (get_irn_arity(irn) == 5) {
1011                                                         /* binary AMop */
1012                                                         set_irn_n(irn, 4, get_irn_n(load, 2));
1013                                                         set_irn_n(irn, 3, noreg_gp);
1014                                                 }
1015                                                 else {
1016                                                         /* unary AMop */
1017                                                         set_irn_n(irn, 3, get_irn_n(load, 2));
1018                                                         set_irn_n(irn, 2, noreg_gp);
1019                                                 }
1020
1021                                                 /* connect the memory Proj of the Store to the op */
1022                                                 mem_proj = get_mem_proj(store);
1023                                                 set_Proj_pred(mem_proj, irn);
1024                                                 set_Proj_proj(mem_proj, 1);
1025
1026                                                 /* clear remat flag */
1027                                                 set_ia32_flags(irn, get_ia32_flags(irn) & ~arch_irn_flags_rematerializable);
1028
1029                                                 DB((mod, LEVEL_1, "merged with %+F and %+F into dest AM\n", load, store));
1030                                         }
1031                                 } /* if (store) */
1032                                 else if (get_ia32_am_support(irn) & ia32_am_Source) {
1033                                         /* There was no store, check if we still can optimize for source address mode */
1034                                         check_am_src = 1;
1035                                 }
1036                         } /* if (support AM Dest) */
1037                         else if (get_ia32_am_support(irn) & ia32_am_Source) {
1038                                 /* op doesn't support am AM Dest -> check for AM Source */
1039                                 check_am_src = 1;
1040                         }
1041
1042                         /* normalize commutative ops */
1043                         if (node_is_comm(irn)) {
1044                                 /* Assure that left operand is always a Load if there is one */
1045                                 /* because non-commutative ops can only use Source AM if the */
1046                                 /* left operand is a Load, so we only need to check the left */
1047                                 /* operand afterwards.                                       */
1048                                 if (pred_is_specific_nodeblock(block, right, is_ia32_Ld))       {
1049                                         set_irn_n(irn, 2, right);
1050                                         set_irn_n(irn, 3, left);
1051
1052                                         temp  = left;
1053                                         left  = right;
1054                                         right = temp;
1055                                 }
1056                         }
1057
1058                         /* optimize op -> Load iff Load is only used by this op   */
1059                         /* and left operand is a Load which only used by this irn */
1060                         if (check_am_src                                        &&
1061                                 pred_is_specific_nodeblock(block, left, is_ia32_Ld) &&
1062                                 (ia32_get_irn_n_edges(left) == 1))
1063                         {
1064                                 left = get_Proj_pred(left);
1065
1066                                 addr_b = get_irn_n(left, 0);
1067                                 addr_i = get_irn_n(left, 1);
1068
1069                                 /* set new base, index and attributes */
1070                                 set_irn_n(irn, 0, addr_b);
1071                                 set_irn_n(irn, 1, addr_i);
1072                                 add_ia32_am_offs(irn, get_ia32_am_offs(left));
1073                                 set_ia32_am_scale(irn, get_ia32_am_scale(left));
1074                                 set_ia32_am_flavour(irn, get_ia32_am_flavour(left));
1075                                 set_ia32_op_type(irn, ia32_AddrModeS);
1076                                 set_ia32_frame_ent(irn, get_ia32_frame_ent(left));
1077                                 set_ia32_ls_mode(irn, get_ia32_ls_mode(left));
1078
1079                                 /* clear remat flag */
1080                                 set_ia32_flags(irn, get_ia32_flags(irn) & ~arch_irn_flags_rematerializable);
1081
1082                                 if (is_ia32_use_frame(left))
1083                                         set_ia32_use_frame(irn);
1084
1085                                 /* connect to Load memory */
1086                                 if (get_irn_arity(irn) == 5) {
1087                                         /* binary AMop */
1088                                         set_irn_n(irn, 4, get_irn_n(left, 2));
1089                                 }
1090                                 else {
1091                                         /* unary AMop */
1092                                         set_irn_n(irn, 3, get_irn_n(left, 2));
1093                                 }
1094
1095                                 /* disconnect from Load */
1096                                 set_irn_n(irn, 2, noreg_gp);
1097
1098                                 /* If Load has a memory Proj, connect it to the op */
1099                                 mem_proj = get_mem_proj(left);
1100                                 if (mem_proj) {
1101                                         set_Proj_pred(mem_proj, irn);
1102                                         set_Proj_proj(mem_proj, 1);
1103                                 }
1104
1105                                 DB((mod, LEVEL_1, "merged with %+F into source AM\n", left));
1106                         }
1107                 }
1108         }
1109 }