nsz Git - libfirm/blob - ir/ir/irarch.c

   1 /**
   2  * @file irarch.c
   3  * @date 28.9.2004
   4  * @author Sebastian Hack
   5  * @brief Machine dependent firm optimizations.
   6  *
   7  * $Id$
   8  */
   9 #include <stdlib.h>
  10 #include <assert.h>
  11
  12 #include "irnode_t.h"
  13 #include "irgraph_t.h"
  14 #include "irmode_t.h"
  15 #include "iropt_t.h"
  16 #include "ircons_t.h"
  17 #include "irgmod.h"
  18 #include "irvrfy.h"
  19 #include "tv.h"
  20 #include "dbginfo_t.h"
  21 #include "iropt_dbg.h"
  22 #include "irflag_t.h"
  23 #include "firmstat.h"
  24 #include "ircons.h"
  25 #include "irarch.h"
  26 #include "firmstat.h"
  27
  28 #undef DEB
  29
  30 #define MAX_BITSTR 64
  31
  32 /* when we need verifying */
  33 #ifdef NDEBUG
  34 # define IRN_VRFY_IRG(res, irg)
  35 #else
  36 # define IRN_VRFY_IRG(res, irg)  irn_vrfy_irg(res, irg)
  37 #endif
  38
  39 /** The params got from the factory in arch_dep_init(...). */
  40 static const arch_dep_params_t *params = NULL;
  41
  42 /** The bit mask, which optimizations to apply. */
  43 static arch_dep_opts_t opts;
  44
  45 /* we need this new pseudo op */
  46 static ir_op *op_Mulh = NULL;
  47
  48 /**
  49  * construct a Mulh: Mulh(a,b) = (a * b) >> w, w is the with in bits of a, b
  50  */
  51 static ir_node *
  52 new_rd_Mulh (dbg_info *db, ir_graph *irg, ir_node *block,
  53        ir_node *op1, ir_node *op2, ir_mode *mode)
  54 {
  55   ir_node *in[2];
  56   ir_node *res;
  57
  58   if (! op_Mulh) {
  59     op_Mulh = new_ir_op(get_next_ir_opcode(), "Mulh",  op_pin_state_floats, irop_flag_commutative, oparity_binary, 0, 0);
  60   }
  61
  62   in[0] = op1;
  63   in[1] = op2;
  64   res = new_ir_node(db, irg, block, op_Mulh, mode, 2, in);
  65   res = optimize_node(res);
  66   IRN_VRFY_IRG(res, irg);
  67   return res;
  68 }
  69
  70 ir_op *get_op_Mulh(void)  { return op_Mulh; }
  71
  72 void arch_dep_init(arch_dep_params_factory_t factory)
  73 {
  74   opts = arch_dep_none;
  75
  76   if (factory != NULL)
  77     params = factory();
  78
  79   if (params && (opts & (arch_dep_div_by_const|arch_dep_mod_by_const))) {
  80     if (! op_Mulh) {
  81       /* create the Mulh operation */
  82       op_Mulh = new_ir_op(get_next_ir_opcode(), "Mulh",  op_pin_state_floats, irop_flag_commutative, oparity_binary, 0, 0);
  83     }
  84   }
  85 }
  86
  87 void arch_dep_set_opts(arch_dep_opts_t the_opts) {
  88   opts = the_opts;
  89 }
  90
  91 ir_node *arch_dep_replace_mul_with_shifts(ir_node *irn)
  92 {
  93   ir_node *res = irn;
  94   ir_mode *mode = get_irn_mode(irn);
  95
  96   /* If the architecture dependent optimizations were not initialized
  97      or this optimization was not enabled. */
  98   if(params == NULL || (opts & arch_dep_mul_to_shift) == 0)
  99     return irn;
 100
 101   if(get_irn_opcode(irn) == iro_Mul && mode_is_int(mode)) {
 102     ir_node *block   = get_nodes_block(irn);
 103     ir_node *left    = get_binop_left(irn);
 104     ir_node *right   = get_binop_right(irn);
 105     tarval *tv       = NULL;
 106     ir_node *operand = NULL;
 107
 108     /* Look, if one operand is a constant. */
 109     if(get_irn_opcode(left) == iro_Const) {
 110       tv = get_Const_tarval(left);
 111       operand = right;
 112     } else if(get_irn_opcode(right) == iro_Const) {
 113       tv = get_Const_tarval(right);
 114       operand = left;
 115     }
 116
 117     if(tv != NULL) {
 118       int maximum_shifts = params->maximum_shifts;
 119       int also_use_subs = params->also_use_subs;
 120       int highest_shift_amount = params->highest_shift_amount;
 121
 122       char *bitstr = get_tarval_bitpattern(tv);
 123       char *p;
 124       int i, last = 0;
 125       int counter = 0;
 126       int curr_bit;
 127       int compr_len = 0;
 128       char compr[MAX_BITSTR];
 129
 130       int singleton;
 131       int end_of_group;
 132       int shift_with_sub[MAX_BITSTR] = { 0 };
 133       int shift_without_sub[MAX_BITSTR] = { 0 };
 134       int shift_with_sub_pos = 0;
 135       int shift_without_sub_pos = 0;
 136
 137 #if DEB
 138       {
 139         long val = get_tarval_long(tv);
 140         fprintf(stderr, "Found mul with %ld(%lx) = ", val, val);
 141         for(p = bitstr; *p != '\0'; p++)
 142           printf("%c", *p);
 143         printf("\n");
 144       }
 145 #endif
 146
 147       for(p = bitstr; *p != '\0'; p++) {
 148         int bit = *p != '0';
 149
 150         if (bit != last) {
 151           /* The last was 1 we are now at 0 OR
 152            * The last was 0 and we are now at 1 */
 153           compr[compr_len++] = counter;
 154           counter = 1;
 155         }
 156         else
 157           counter++;
 158
 159         last = bit;
 160       }
 161       compr[compr_len++] = counter;
 162
 163
 164 #ifdef DEB
 165       {
 166         const char *prefix = "";
 167         for(i = 0; i < compr_len; i++, prefix = ",")
 168           fprintf(stderr, "%s%d", prefix, compr[i]);
 169         fprintf("\n");
 170       }
 171 #endif
 172
 173       // Go over all recorded one groups.
 174       curr_bit = compr[0];
 175
 176       for(i = 1; i < compr_len; i = end_of_group + 2) {
 177         int j, zeros_in_group, ones_in_group;
 178
 179         ones_in_group = compr[i];
 180         zeros_in_group = 0;
 181
 182         // Scan for singular 0s in a sequence
 183         for(j = i + 1; j < compr_len && compr[j] == 1; j += 2) {
 184           zeros_in_group += 1;
 185           ones_in_group += (j + 1 < compr_len ? compr[j + 1] : 0);
 186         }
 187         end_of_group = j - 1;
 188
 189         if(zeros_in_group >= ones_in_group - 1)
 190           end_of_group = i;
 191
 192 #ifdef DEB
 193         fprintf(stderr, "  i:%d, eg:%d\n", i, end_of_group);
 194 #endif
 195
 196         singleton = compr[i] == 1 && i == end_of_group;
 197         for(j = i; j <= end_of_group; j += 2) {
 198           int curr_ones = compr[j];
 199           int biased_curr_bit = curr_bit + 1;
 200           int k;
 201
 202 #ifdef DEB
 203           fprintf(stderr, "    j:%d, ones:%d\n", j, curr_ones);
 204 #endif
 205
 206           // If this ones group is a singleton group (it has no
 207           // singleton zeros inside
 208           if(singleton)
 209             shift_with_sub[shift_with_sub_pos++] = biased_curr_bit;
 210           else if(j == i)
 211             shift_with_sub[shift_with_sub_pos++] = -biased_curr_bit;
 212
 213           for(k = 0; k < curr_ones; k++)
 214             shift_without_sub[shift_without_sub_pos++] = biased_curr_bit + k;
 215
 216           curr_bit += curr_ones;
 217           biased_curr_bit = curr_bit + 1;
 218
 219           if(!singleton && j == end_of_group)
 220             shift_with_sub[shift_with_sub_pos++] = biased_curr_bit;
 221           else if(j != end_of_group)
 222             shift_with_sub[shift_with_sub_pos++] = -biased_curr_bit;
 223
 224           curr_bit += compr[j + 1];
 225         }
 226
 227       }
 228
 229       {
 230         int *shifts = shift_with_sub;
 231         int n = shift_with_sub_pos;
 232         int highest_shift_wide = 0;
 233         int highest_shift_seq = 0;
 234         int last_shift = 0;
 235
 236         /* If we may not use subs, or we can achive the same with adds,
 237            prefer adds. */
 238         if(!also_use_subs || shift_with_sub_pos >= shift_without_sub_pos) {
 239           shifts = shift_without_sub;
 240           n = shift_without_sub_pos;
 241         }
 242
 243         /* If the number of needed shifts exceeds the given maximum,
 244            use the Mul and exit. */
 245         if(n > maximum_shifts) {
 246 #ifdef DEB
 247           fprintf(stderr, "Only allowed %d shifts, but %d are needed\n",
 248               maximum_shifts, n);
 249 #endif
 250           return irn;
 251         }
 252
 253         /* Compute the highest shift needed for both, the
 254            sequential and wide representations. */
 255         for(i = 0; i < n; i++) {
 256           int curr = abs(shifts[i]);
 257           int curr_seq = curr - last;
 258
 259           highest_shift_wide = curr > highest_shift_wide ? curr
 260             : highest_shift_wide;
 261           highest_shift_seq = curr_seq > highest_shift_seq ? curr_seq
 262             : highest_shift_seq;
 263
 264           last_shift = curr;
 265         }
 266
 267         /* If the highest shift amount is greater than the given limit,
 268            give back the Mul */
 269         if(highest_shift_seq > highest_shift_amount) {
 270 #ifdef DEB
 271           fprintf(stderr, "Shift argument %d exceeds maximum %d\n",
 272               highest_shift_seq, highest_shift_amount);
 273 #endif
 274           return irn;
 275         }
 276
 277         /* If we have subs, we cannot do sequential. */
 278         if(1 /* also_use_subs */) {
 279           if(n > 0) {
 280             ir_node *curr = NULL;
 281
 282             i = n - 1;
 283
 284             do {
 285               int curr_shift = shifts[i];
 286               int sub = curr_shift < 0;
 287               int amount = abs(curr_shift) - 1;
 288               ir_node *aux = operand;
 289
 290
 291               assert(amount >= 0 && "What is a negative shift??");
 292
 293               if(amount != 0) {
 294                 tarval *shift_amount = new_tarval_from_long(amount, mode_Iu);
 295                 ir_node *cnst = new_r_Const(current_ir_graph, block, mode_Iu, shift_amount);
 296                 aux = new_r_Shl(current_ir_graph, block, operand, cnst, mode);
 297               }
 298
 299               if(curr) {
 300                 if(sub)
 301                   curr = new_r_Sub(current_ir_graph, block, curr, aux, mode);
 302                 else
 303                   curr = new_r_Add(current_ir_graph, block, curr, aux, mode);
 304               } else
 305                 curr = aux;
 306
 307             } while(--i >= 0);
 308
 309             res = curr;
 310           }
 311         }
 312
 313 #ifdef DEB
 314         {
 315           const char *prefix = "";
 316           for(i = 0; i < n; i++) {
 317             fprintf(stderr, "%s%d", prefix, shifts[i]);
 318             prefix = ", ";
 319           }
 320           fprintf(stderr, "\n");
 321         }
 322 #endif
 323
 324       }
 325
 326       if(bitstr)
 327         free(bitstr);
 328     }
 329
 330   }
 331
 332   if (res != irn)
 333     stat_arch_dep_replace_mul_with_shifts(irn);
 334
 335   return res;
 336 }
 337
 338 /**
 339  * calculated the ld2 of a tarval if tarval is 2^n, else returns -1.
 340  */
 341 static int tv_ld2(tarval *tv, int bits)
 342 {
 343   int i, k, num;
 344
 345   for (num = i = 0; i < bits; ++i) {
 346     unsigned char v = get_tarval_sub_bits(tv, i);
 347
 348     if (v) {
 349       int j;
 350
 351       for (j = 0; j < 8; ++j)
 352         if ((1 << j) & v) {
 353           ++num;
 354           k = 8 * i + j;
 355         }
 356     }
 357   }
 358   if (num == 1)
 359     return k;
 360   return -1;
 361 }
 362
 363
 364 /* for shorter lines */
 365 #define ABS(a)    tarval_abs(a)
 366 #define NEG(a)    tarval_neg(a)
 367 #define NOT(a)    tarval_not(a)
 368 #define SHL(a, b) tarval_shl(a, b)
 369 #define SHR(a, b) tarval_shr(a, b)
 370 #define ADD(a, b) tarval_add(a, b)
 371 #define SUB(a, b) tarval_sub(a, b)
 372 #define MUL(a, b) tarval_mul(a, b)
 373 #define DIV(a, b) tarval_div(a, b)
 374 #define MOD(a, b) tarval_mod(a, b)
 375 #define CMP(a, b) tarval_cmp(a, b)
 376 #define CNV(a, m) tarval_convert_to(a, m)
 377 #define ONE(m)    get_mode_one(m)
 378 #define ZERO(m)   get_mode_null(m)
 379
 380 struct ms {
 381   tarval *M;        /**< magic number */
 382   int s;            /**< shift amount */
 383   int need_add;     /**< an additional add is needed */
 384   int need_sub;     /**< an additional sub is needed */
 385 };
 386
 387 /**
 388  * Signed division by constant d: calculate the Magic multiplier M and the shift amount s
 389  *
 390  * see Hacker's Delight: 10-6 Integer Division by Constants: Incorporation into a Compiler
 391  */
 392 static struct ms magic(tarval *d)
 393 {
 394   ir_mode *mode   = get_tarval_mode(d);
 395   ir_mode *u_mode = find_unsigned_mode(mode);
 396   int bits        = get_mode_size_bits(u_mode);
 397   int p;
 398   tarval *ad, *anc, *delta, *q1, *r1, *q2, *r2, *t;     /* unsigned */
 399   pnc_number d_cmp, M_cmp;
 400
 401   struct ms mag;
 402
 403   /* 2^(bits-1) */
 404   tarval *bits_minus_1 = new_tarval_from_long(bits - 1, u_mode);
 405   tarval *two_bits_1   = SHL(get_mode_one(u_mode), bits_minus_1);
 406
 407   ad  = CNV(ABS(d), u_mode);
 408   t   = ADD(two_bits_1, SHR(CNV(d, u_mode), bits_minus_1));
 409   anc = SUB(SUB(t, ONE(u_mode)), MOD(t, ad));   /* Absolute value of nc */
 410   p   = bits - 1;                               /* Init: p */
 411   q1  = DIV(two_bits_1, anc);                   /* Init: q1 = 2^p/|nc| */
 412   r1  = SUB(two_bits_1, MUL(q1, anc));          /* Init: r1 = rem(2^p, |nc|) */
 413   q2  = DIV(two_bits_1, ad);                    /* Init: q2 = 2^p/|d| */
 414   r2  = SUB(two_bits_1, MUL(q2, ad));           /* Init: r2 = rem(2^p, |d|) */
 415
 416   do {
 417     ++p;
 418     q1 = ADD(q1, q1);                           /* Update q1 = 2^p/|nc| */
 419     r1 = ADD(r1, r1);                           /* Update r1 = rem(2^p, |nc|) */
 420
 421     if (CMP(r1, anc) & Ge) {
 422       q1 = ADD(q1, ONE(u_mode));
 423       r1 = SUB(r1, anc);
 424     }
 425
 426     q2 = ADD(q2, q2);                           /* Update q2 = 2^p/|d| */
 427     r2 = ADD(r2, r2);                           /* Update r2 = rem(2^p, |d|) */
 428
 429     if (CMP(r2, ad) & Ge) {
 430       q2 = ADD(q2, ONE(u_mode));
 431       r2 = SUB(r2, ad);
 432     }
 433
 434     delta = SUB(ad, r2);
 435   } while (CMP(q1, delta) & Lt || (CMP(q1, delta) & Eq && CMP(r1, ZERO(u_mode)) & Eq));
 436
 437   d_cmp = CMP(d, ZERO(mode));
 438
 439   if (d_cmp & Ge)
 440     mag.M = ADD(CNV(q2, mode), ONE(mode));
 441   else
 442     mag.M = SUB(ZERO(mode), ADD(CNV(q2, mode), ONE(mode)));
 443
 444   M_cmp = CMP(mag.M, ZERO(mode));
 445
 446   mag.s = p - bits;
 447
 448   /* need an add if d > 0 && M < 0 */
 449   mag.need_add = d_cmp & Gt && M_cmp & Lt;
 450
 451   /* need a sub if d < 0 && M > 0 */
 452   mag.need_sub = d_cmp & Lt && M_cmp & Gt;
 453
 454   return mag;
 455 }
 456
 457 struct mu {
 458   tarval *M;        /**< magic add constant */
 459   int s;            /**< shift amount */
 460   int need_add;     /**< add indicator */
 461 };
 462
 463 /**
 464  * Unsigned division by constant d: calculate the Magic multiplier M and the shift amount s
 465  *
 466  * see Hacker's Delight: 10-10 Integer Division by Constants: Incorporation into a Compiler (Unsigned)
 467  */
 468 static struct mu magicu(tarval *d)
 469 {
 470   ir_mode *mode   = get_tarval_mode(d);
 471   int bits        = get_mode_size_bits(mode);
 472   int p;
 473   tarval *nc, *delta, *q1, *r1, *q2, *r2;
 474
 475   struct mu magu;
 476
 477   tarval *bits_minus_1 = new_tarval_from_long(bits - 1, mode);
 478   tarval *two_bits_1   = SHL(get_mode_one(mode), bits_minus_1);
 479   tarval *seven_ff     = SUB(two_bits_1, ONE(mode));
 480
 481   magu.need_add = 0;                            /* initialize the add indicator */
 482   nc = SUB(NEG(ONE(mode)), MOD(NEG(d), d));
 483   p  = bits - 1;                                /* Init: p */
 484   q1 = DIV(two_bits_1, nc);                     /* Init: q1 = 2^p/nc */
 485   r1 = SUB(two_bits_1, MUL(q1, nc));            /* Init: r1 = rem(2^p, nc) */
 486   q2 = DIV(seven_ff, d);                        /* Init: q2 = (2^p - 1)/d */
 487   r2 = SUB(seven_ff, MUL(q2, d));               /* Init: r2 = rem(2^p - 1, d) */
 488
 489   do {
 490     ++p;
 491     if (CMP(r1, SUB(nc, r1)) & Ge) {
 492       q1 = ADD(ADD(q1, q1), ONE(mode));
 493       r1 = SUB(ADD(r1, r1), nc);
 494     }
 495     else {
 496       q1 = ADD(q1, q1);
 497       r1 = ADD(r1, r1);
 498     }
 499
 500     if (CMP(ADD(r2, ONE(mode)), SUB(d, r2)) & Ge) {
 501       if (CMP(q2, seven_ff) & Ge)
 502         magu.need_add = 1;
 503
 504       q2 = ADD(ADD(q2, q2), ONE(mode));
 505       r2 = SUB(ADD(ADD(r2, r2), ONE(mode)), d);
 506     }
 507     else {
 508       if (CMP(q2, two_bits_1) & Ge)
 509         magu.need_add = 1;
 510
 511       q2 = ADD(q2, q2);
 512       r2 = ADD(ADD(r2, r2), ONE(mode));
 513     }
 514     delta = SUB(SUB(d, ONE(mode)), r2);
 515   } while (p < 2*bits &&
 516           (CMP(q1, delta) & Lt || (CMP(q1, delta) & Eq && CMP(r1, ZERO(mode)) & Eq)));
 517
 518   magu.M = ADD(q2, ONE(mode));                       /* Magic number */
 519   magu.s = p - bits;                                 /* and shift amount */
 520
 521   return magu;
 522 }
 523
 524 /**
 525  * build the Mulh replacement code for n / tv
 526  *
 527  * Note thet 'div' might be a mod or DivMod operation as well
 528  */
 529 static ir_node *replace_div_by_mulh(ir_node *div, tarval *tv)
 530 {
 531   dbg_info *dbg  = get_irn_dbg_info(div);
 532   ir_node *n     = get_binop_left(div);
 533   ir_node *block = get_nodes_block(div);
 534   ir_mode *mode  = get_irn_mode(n);
 535   int bits       = get_mode_size_bits(mode);
 536   ir_node *q, *t, *c;
 537
 538   if (mode_is_signed(mode)) {
 539     struct ms mag = magic(tv);
 540
 541     /* generate the Mulh instruction */
 542     c = new_r_Const(current_ir_graph, block, mode, mag.M);
 543     q = new_rd_Mulh(dbg, current_ir_graph, block, n, c, mode);
 544
 545     /* do we need an Add or Sub */
 546     if (mag.need_add)
 547       q = new_rd_Add(dbg, current_ir_graph, block, q, n, mode);
 548     else if (mag.need_sub)
 549       q = new_rd_Sub(dbg, current_ir_graph, block, q, n, mode);
 550
 551     /* Do we need the shift */
 552     if (mag.s > 0) {
 553       c = new_r_Const(current_ir_graph, block, mode_Iu, new_tarval_from_long(mag.s, mode_Iu));
 554       q    = new_rd_Shrs(dbg, current_ir_graph, block, q, c, mode);
 555     }
 556
 557     /* final */
 558     c = new_r_Const(current_ir_graph, block, mode_Iu, new_tarval_from_long(bits-1, mode_Iu));
 559     t = new_rd_Shr(dbg, current_ir_graph, block, q, c, mode);
 560
 561     q = new_rd_Add(dbg, current_ir_graph, block, q, t, mode);
 562   }
 563   else {
 564     struct mu mag = magicu(tv);
 565     ir_node *c;
 566
 567     /* generate the Mulh instruction */
 568     c = new_r_Const(current_ir_graph, block, mode, mag.M);
 569     q    = new_rd_Mulh(dbg, current_ir_graph, block, n, c, mode);
 570
 571     if (mag.need_add) {
 572       if (mag.s > 0) {
 573         /* use the GM scheme */
 574         t = new_rd_Sub(dbg, current_ir_graph, block, n, q, mode);
 575
 576         c = new_r_Const(current_ir_graph, block, mode_Iu, get_mode_one(mode_Iu));
 577         t = new_rd_Shr(dbg, current_ir_graph, block, t, c, mode);
 578
 579         t = new_rd_Add(dbg, current_ir_graph, block, t, q, mode);
 580
 581         c = new_r_Const(current_ir_graph, block, mode_Iu, new_tarval_from_long(mag.s-1, mode_Iu));
 582         q = new_rd_Shr(dbg, current_ir_graph, block, t, c, mode);
 583       }
 584       else {
 585         /* use the default scheme */
 586         q = new_rd_Add(dbg, current_ir_graph, block, q, n, mode);
 587       }
 588     }
 589     else if (mag.s > 0) { /* default scheme, shift needed */
 590       c = new_r_Const(current_ir_graph, block, mode_Iu, new_tarval_from_long(mag.s, mode_Iu));
 591       q = new_rd_Shr(dbg, current_ir_graph, block, q, c, mode);
 592     }
 593   }
 594   return q;
 595 }
 596
 597 ir_node *arch_dep_replace_div_by_const(ir_node *irn)
 598 {
 599   ir_node *res  = irn;
 600
 601   /* If the architecture dependent optimizations were not initialized
 602      or this optimization was not enabled. */
 603   if (params == NULL || (opts & arch_dep_div_by_const) == 0)
 604     return irn;
 605
 606   if (get_irn_opcode(irn) == iro_Div) {
 607     ir_node *c = get_Div_right(irn);
 608     ir_node *block, *left;
 609     ir_mode *mode;
 610     tarval *tv, *ntv;
 611     dbg_info *dbg;
 612     int n, bits;
 613     int k, n_flag;
 614
 615     if (get_irn_op(c) != op_Const)
 616       return irn;
 617
 618     left  = get_Div_left(irn);
 619     mode  = get_irn_mode(left);
 620     block = get_nodes_block(irn);
 621     dbg   = get_irn_dbg_info(irn);
 622     tv    = get_Const_tarval(c);
 623
 624     bits = get_mode_size_bits(mode);
 625     n    = (bits + 7) / 8;
 626
 627     k = -1;
 628     if (mode_is_signed(mode)) {
 629       /* for signed divisions, the algorithm works for a / -2^k by negating the result */
 630       ntv = tarval_neg(tv);
 631       n_flag = 1;
 632       k = tv_ld2(ntv, n);
 633     }
 634
 635     if (k < 0) {
 636       n_flag = 0;
 637       k = tv_ld2(tv, n);
 638     }
 639
 640     if (k >= 0) { /* division by 2^k or -2^k */
 641       if (mode_is_signed(mode)) {
 642         ir_node *k_node;
 643         ir_node *curr = left;
 644
 645         if (k != 1) {
 646           k_node = new_r_Const(current_ir_graph, block, mode_Iu, new_tarval_from_long(k - 1, mode_Iu));
 647           curr   = new_rd_Shrs(dbg, current_ir_graph, block, left, k_node, mode);
 648         }
 649
 650         k_node = new_r_Const(current_ir_graph, block, mode_Iu, new_tarval_from_long(bits - k, mode_Iu));
 651         curr   = new_rd_Shr(dbg, current_ir_graph, block, curr, k_node, mode);
 652
 653         curr   = new_rd_Add(dbg, current_ir_graph, block, left, curr, mode);
 654
 655         k_node = new_r_Const(current_ir_graph, block, mode_Iu, new_tarval_from_long(k, mode_Iu));
 656         res    = new_rd_Shrs(dbg, current_ir_graph, block, curr, k_node, mode);
 657
 658         if (n_flag) { /* negate the result */
 659           ir_node *k_node;
 660
 661           k_node = new_r_Const(current_ir_graph, block, mode, get_mode_null(mode));
 662           res = new_rd_Sub(dbg, current_ir_graph, block, k_node, res, mode);
 663         }
 664       }
 665       else {      /* unsigned case */
 666         ir_node *k_node;
 667
 668         k_node = new_r_Const(current_ir_graph, block, mode_Iu, new_tarval_from_long(k, mode_Iu));
 669         res    = new_rd_Shr(dbg, current_ir_graph, block, left, k_node, mode);
 670       }
 671     }
 672     else {
 673       /* other constant */
 674       if ((mode_is_signed(mode) && params->allow_mulhs) ||
 675           (!mode_is_signed(mode) && params->allow_mulhu))
 676         res = replace_div_by_mulh(irn, tv);
 677     }
 678   }
 679
 680   if (res != irn)
 681     stat_arch_dep_replace_div_by_const(irn);
 682
 683   return res;
 684 }
 685
 686 ir_node *arch_dep_replace_mod_by_const(ir_node *irn)
 687 {
 688   ir_node *res  = irn;
 689
 690   /* If the architecture dependent optimizations were not initialized
 691      or this optimization was not enabled. */
 692   if (params == NULL || (opts & arch_dep_mod_by_const) == 0)
 693     return irn;
 694
 695   if (get_irn_opcode(irn) == iro_Mod) {
 696     ir_node *c = get_Mod_right(irn);
 697     ir_node *block, *left;
 698     ir_mode *mode;
 699     tarval *tv, *ntv;
 700     dbg_info *dbg;
 701     int n, bits;
 702     int k;
 703
 704     if (get_irn_op(c) != op_Const)
 705       return irn;
 706
 707     left  = get_Mod_left(irn);
 708     mode  = get_irn_mode(left);
 709     block = get_nodes_block(irn);
 710     dbg   = get_irn_dbg_info(irn);
 711     tv    = get_Const_tarval(c);
 712
 713     bits = get_mode_size_bits(mode);
 714     n    = (bits + 7) / 8;
 715
 716     k = -1;
 717     if (mode_is_signed(mode)) {
 718       /* for signed divisions, the algorithm works for a / -2^k by negating the result */
 719       ntv = tarval_neg(tv);
 720       k = tv_ld2(ntv, n);
 721     }
 722
 723     if (k < 0) {
 724       k = tv_ld2(tv, n);
 725     }
 726
 727     if (k >= 0) {
 728       /* division by 2^k or -2^k:
 729        * we use "modulus" here, so x % y == x % -y that's why is no difference between the case 2^k and -2^k
 730        */
 731       if (mode_is_signed(mode)) {
 732         ir_node *k_node;
 733         ir_node *curr = left;
 734
 735         if (k != 1) {
 736           k_node = new_r_Const(current_ir_graph, block, mode_Iu, new_tarval_from_long(k - 1, mode_Iu));
 737           curr   = new_rd_Shrs(dbg, current_ir_graph, block, left, k_node, mode);
 738         }
 739
 740         k_node = new_r_Const(current_ir_graph, block, mode_Iu, new_tarval_from_long(bits - k, mode_Iu));
 741         curr   = new_rd_Shr(dbg, current_ir_graph, block, curr, k_node, mode);
 742
 743         curr   = new_rd_Add(dbg, current_ir_graph, block, left, curr, mode);
 744
 745         k_node = new_r_Const(current_ir_graph, block, mode, new_tarval_from_long((-1) << k, mode));
 746         curr   = new_rd_And(dbg, current_ir_graph, block, curr, k_node, mode);
 747
 748         res    = new_rd_Sub(dbg, current_ir_graph, block, left, curr, mode);
 749       }
 750       else {      /* unsigned case */
 751         ir_node *k_node;
 752
 753         k_node = new_r_Const(current_ir_graph, block, mode, new_tarval_from_long((1 << k) - 1, mode));
 754         res    = new_rd_And(dbg, current_ir_graph, block, left, k_node, mode);
 755       }
 756     }
 757     else {
 758       /* other constant */
 759       if ((mode_is_signed(mode) && params->allow_mulhs) ||
 760           (!mode_is_signed(mode) && params->allow_mulhu)) {
 761         res = replace_div_by_mulh(irn, tv);
 762
 763         res = new_rd_Mul(dbg, current_ir_graph, block, res, c, mode);
 764
 765         /* res = arch_dep_mul_to_shift(res); */
 766
 767         res = new_rd_Sub(dbg, current_ir_graph, block, left, res, mode);
 768       }
 769     }
 770   }
 771
 772   if (res != irn)
 773     stat_arch_dep_replace_mod_by_const(irn);
 774
 775   return res;
 776 }
 777
 778 void arch_dep_replace_divmod_by_const(ir_node **div, ir_node **mod, ir_node *irn)
 779 {
 780   *div = *mod = NULL;
 781
 782   /* If the architecture dependent optimizations were not initialized
 783      or this optimization was not enabled. */
 784   if (params == NULL ||
 785       ((opts & (arch_dep_div_by_const|arch_dep_mod_by_const)) != (arch_dep_div_by_const|arch_dep_mod_by_const)))
 786     return;
 787
 788   if (get_irn_opcode(irn) == iro_DivMod) {
 789     ir_node *c = get_DivMod_right(irn);
 790     ir_node *block, *left;
 791     ir_mode *mode;
 792     tarval *tv, *ntv;
 793     dbg_info *dbg;
 794     int n, bits;
 795     int k, n_flag;
 796
 797     if (get_irn_op(c) != op_Const)
 798       return;
 799
 800     left  = get_DivMod_left(irn);
 801     mode  = get_irn_mode(left);
 802     block = get_nodes_block(irn);
 803     dbg   = get_irn_dbg_info(irn);
 804     tv    = get_Const_tarval(c);
 805
 806     bits = get_mode_size_bits(mode);
 807     n    = (bits + 7) / 8;
 808
 809     k = -1;
 810     if (mode_is_signed(mode)) {
 811       /* for signed divisions, the algorithm works for a / -2^k by negating the result */
 812       ntv = tarval_neg(tv);
 813       n_flag = 1;
 814       k = tv_ld2(ntv, n);
 815     }
 816
 817     if (k < 0) {
 818       n_flag = 0;
 819       k = tv_ld2(tv, n);
 820     }
 821
 822     if (k >= 0) { /* division by 2^k or -2^k */
 823       if (mode_is_signed(mode)) {
 824         ir_node *k_node, *c_k;
 825         ir_node *curr = left;
 826
 827         if (k != 1) {
 828           k_node = new_r_Const(current_ir_graph, block, mode_Iu, new_tarval_from_long(k - 1, mode_Iu));
 829           curr   = new_rd_Shrs(dbg, current_ir_graph, block, left, k_node, mode);
 830         }
 831
 832         k_node = new_r_Const(current_ir_graph, block, mode_Iu, new_tarval_from_long(bits - k, mode_Iu));
 833         curr   = new_rd_Shr(dbg, current_ir_graph, block, curr, k_node, mode);
 834
 835         curr   = new_rd_Add(dbg, current_ir_graph, block, left, curr, mode);
 836
 837         c_k    = new_r_Const(current_ir_graph, block, mode_Iu, new_tarval_from_long(k, mode_Iu));
 838
 839         *div   = new_rd_Shrs(dbg, current_ir_graph, block, curr, c_k, mode);
 840
 841         if (n_flag) { /* negate the div result */
 842           ir_node *k_node;
 843
 844           k_node = new_r_Const(current_ir_graph, block, mode, get_mode_null(mode));
 845           *div = new_rd_Sub(dbg, current_ir_graph, block, k_node, *div, mode);
 846         }
 847
 848         k_node = new_r_Const(current_ir_graph, block, mode, new_tarval_from_long((-1) << k, mode));
 849         curr   = new_rd_And(dbg, current_ir_graph, block, curr, k_node, mode);
 850
 851         *mod   = new_rd_Sub(dbg, current_ir_graph, block, left, curr, mode);
 852       }
 853       else {      /* unsigned case */
 854         ir_node *k_node;
 855
 856         k_node = new_r_Const(current_ir_graph, block, mode_Iu, new_tarval_from_long(k, mode_Iu));
 857         *div   = new_rd_Shr(dbg, current_ir_graph, block, left, k_node, mode);
 858
 859         k_node = new_r_Const(current_ir_graph, block, mode, new_tarval_from_long((1 << k) - 1, mode));
 860         *mod   = new_rd_And(dbg, current_ir_graph, block, left, k_node, mode);
 861       }
 862     }
 863     else {
 864       /* other constant */
 865       if ((mode_is_signed(mode) && params->allow_mulhs) ||
 866           (!mode_is_signed(mode) && params->allow_mulhu)) {
 867         ir_node *t;
 868
 869         *div = replace_div_by_mulh(irn, tv);
 870
 871         t    = new_rd_Mul(dbg, current_ir_graph, block, *div, c, mode);
 872
 873         /* t = arch_dep_mul_to_shift(t); */
 874
 875         *mod = new_rd_Sub(dbg, current_ir_graph, block, left, t, mode);
 876       }
 877     }
 878   }
 879
 880   if (*div)
 881     stat_arch_dep_replace_DivMod_by_const(irn);
 882 }
 883
 884
 885 static const arch_dep_params_t default_params = {
 886   1, /* also use subs */
 887   0, /* allow Mulhs */
 888   0, /* allow Mulus */
 889   4, /* maximum shifts */
 890   31 /* maximum shift amount */
 891 };
 892
 893 const arch_dep_params_t *arch_dep_default_factory(void) {
 894   return &default_params;
 895 }