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