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_t.h"
  20 #include "dbginfo_t.h"
  21 #include "iropt_dbg.h"
  22 #include "irflag_t.h"
  23 #include "irhooks.h"
  24 #include "ircons.h"
  25 #include "irarch.h"
  26
  27 #undef DEB
  28
  29 #define MAX_BITSTR 64
  30
  31 /* when we need verifying */
  32 #ifdef NDEBUG
  33 # define IRN_VRFY_IRG(res, irg)
  34 #else
  35 # define IRN_VRFY_IRG(res, irg)  irn_vrfy_irg(res, irg)
  36 #endif
  37
  38 /** The params got from the factory in arch_dep_init(...). */
  39 static const arch_dep_params_t *params = NULL;
  40
  41 /** The bit mask, which optimizations to apply. */
  42 static arch_dep_opts_t opts;
  43
  44 /* we need this new pseudo op */
  45 static ir_op *op_Mulh = NULL;
  46
  47 /**
  48  * construct a Mulh: Mulh(a,b) = (a * b) >> w, w is the with in bits of a, b
  49  */
  50 static ir_node *
  51 new_rd_Mulh (dbg_info *db, ir_graph *irg, ir_node *block,
  52        ir_node *op1, ir_node *op2, ir_mode *mode)
  53 {
  54   ir_node *in[2];
  55   ir_node *res;
  56
  57   if (! op_Mulh) {
  58     op_Mulh = new_ir_op(get_next_ir_opcode(), "Mulh",  op_pin_state_floats, irop_flag_commutative, oparity_binary, 0, 0);
  59   }
  60
  61   in[0] = op1;
  62   in[1] = op2;
  63   res = new_ir_node(db, irg, block, op_Mulh, mode, 2, in);
  64   res = optimize_node(res);
  65   IRN_VRFY_IRG(res, irg);
  66   return res;
  67 }
  68
  69 ir_op *get_op_Mulh(void)  { return op_Mulh; }
  70
  71 void arch_dep_init(arch_dep_params_factory_t factory)
  72 {
  73   opts = arch_dep_none;
  74
  75   if (factory != NULL)
  76     params = factory();
  77
  78   if (params && (opts & (arch_dep_div_by_const|arch_dep_mod_by_const))) {
  79     if (! op_Mulh) {
  80       /* create the Mulh operation */
  81       op_Mulh = new_ir_op(get_next_ir_opcode(), "Mulh",  op_pin_state_floats, irop_flag_commutative, oparity_binary, 0, 0);
  82     }
  83   }
  84 }
  85
  86 void arch_dep_set_opts(arch_dep_opts_t the_opts) {
  87   opts = the_opts;
  88 }
  89
  90 /* check, whether a mode allows a Mulh instruction */
  91 static int allow_Mulh(ir_mode *mode)
  92 {
  93   if (get_mode_size_bits(mode) > params->max_bits_for_mulh)
  94     return 0;
  95   return (mode_is_signed(mode) && params->allow_mulhs) || (!mode_is_signed(mode) && params->allow_mulhu);
  96 }
  97
  98 ir_node *arch_dep_replace_mul_with_shifts(ir_node *irn)
  99 {
 100   ir_node *res = irn;
 101   ir_mode *mode = get_irn_mode(irn);
 102
 103   /* If the architecture dependent optimizations were not initialized
 104      or this optimization was not enabled. */
 105   if (params == NULL || (opts & arch_dep_mul_to_shift) == 0)
 106     return irn;
 107
 108   if (get_irn_op(irn) == op_Mul && mode_is_int(mode)) {
 109     ir_node *block   = get_irn_n(irn, -1);
 110     ir_node *left    = get_binop_left(irn);
 111     ir_node *right   = get_binop_right(irn);
 112     tarval *tv       = NULL;
 113     ir_node *operand = NULL;
 114
 115     /* Look, if one operand is a constant. */
 116     if (get_irn_opcode(left) == iro_Const) {
 117       tv = get_Const_tarval(left);
 118       operand = right;
 119     } else if(get_irn_opcode(right) == iro_Const) {
 120       tv = get_Const_tarval(right);
 121       operand = left;
 122     }
 123
 124     if (tv != NULL) {
 125       int maximum_shifts = params->maximum_shifts;
 126       int also_use_subs = params->also_use_subs;
 127       int highest_shift_amount = params->highest_shift_amount;
 128
 129       char *bitstr = get_tarval_bitpattern(tv);
 130       char *p;
 131       int i, last = 0;
 132       int counter = 0;
 133       int curr_bit;
 134       int compr_len = 0;
 135       char compr[MAX_BITSTR];
 136
 137       int singleton;
 138       int end_of_group;
 139       int shift_with_sub[MAX_BITSTR] = { 0 };
 140       int shift_without_sub[MAX_BITSTR] = { 0 };
 141       int shift_with_sub_pos = 0;
 142       int shift_without_sub_pos = 0;
 143
 144 #if DEB
 145       {
 146         long val = get_tarval_long(tv);
 147         fprintf(stderr, "Found mul with %ld(%lx) = ", val, val);
 148         for(p = bitstr; *p != '\0'; p++)
 149           printf("%c", *p);
 150         printf("\n");
 151       }
 152 #endif
 153
 154       for(p = bitstr; *p != '\0'; p++) {
 155         int bit = *p != '0';
 156
 157         if (bit != last) {
 158           /* The last was 1 we are now at 0 OR
 159            * The last was 0 and we are now at 1 */
 160           compr[compr_len++] = counter;
 161           counter = 1;
 162         }
 163         else
 164           counter++;
 165
 166         last = bit;
 167       }
 168       compr[compr_len++] = counter;
 169
 170
 171 #ifdef DEB
 172       {
 173         const char *prefix = "";
 174         for(i = 0; i < compr_len; i++, prefix = ",")
 175           fprintf(stderr, "%s%d", prefix, compr[i]);
 176         fprintf("\n");
 177       }
 178 #endif
 179
 180       // Go over all recorded one groups.
 181       curr_bit = compr[0];
 182
 183       for(i = 1; i < compr_len; i = end_of_group + 2) {
 184         int j, zeros_in_group, ones_in_group;
 185
 186         ones_in_group = compr[i];
 187         zeros_in_group = 0;
 188
 189         // Scan for singular 0s in a sequence
 190         for(j = i + 1; j < compr_len && compr[j] == 1; j += 2) {
 191           zeros_in_group += 1;
 192           ones_in_group += (j + 1 < compr_len ? compr[j + 1] : 0);
 193         }
 194         end_of_group = j - 1;
 195
 196         if(zeros_in_group >= ones_in_group - 1)
 197           end_of_group = i;
 198
 199 #ifdef DEB
 200         fprintf(stderr, "  i:%d, eg:%d\n", i, end_of_group);
 201 #endif
 202
 203         singleton = compr[i] == 1 && i == end_of_group;
 204         for(j = i; j <= end_of_group; j += 2) {
 205           int curr_ones = compr[j];
 206           int biased_curr_bit = curr_bit + 1;
 207           int k;
 208
 209 #ifdef DEB
 210           fprintf(stderr, "    j:%d, ones:%d\n", j, curr_ones);
 211 #endif
 212
 213           // If this ones group is a singleton group (it has no
 214           // singleton zeros inside
 215           if(singleton)
 216             shift_with_sub[shift_with_sub_pos++] = biased_curr_bit;
 217           else if(j == i)
 218             shift_with_sub[shift_with_sub_pos++] = -biased_curr_bit;
 219
 220           for(k = 0; k < curr_ones; k++)
 221             shift_without_sub[shift_without_sub_pos++] = biased_curr_bit + k;
 222
 223           curr_bit += curr_ones;
 224           biased_curr_bit = curr_bit + 1;
 225
 226           if(!singleton && j == end_of_group)
 227             shift_with_sub[shift_with_sub_pos++] = biased_curr_bit;
 228           else if(j != end_of_group)
 229             shift_with_sub[shift_with_sub_pos++] = -biased_curr_bit;
 230
 231           curr_bit += compr[j + 1];
 232         }
 233
 234       }
 235
 236       {
 237         int *shifts = shift_with_sub;
 238         int n = shift_with_sub_pos;
 239         int highest_shift_wide = 0;
 240         int highest_shift_seq = 0;
 241         int last_shift = 0;
 242
 243         /* If we may not use subs, or we can achive the same with adds,
 244            prefer adds. */
 245         if(!also_use_subs || shift_with_sub_pos >= shift_without_sub_pos) {
 246           shifts = shift_without_sub;
 247           n = shift_without_sub_pos;
 248         }
 249
 250         /* If the number of needed shifts exceeds the given maximum,
 251            use the Mul and exit. */
 252         if(n > maximum_shifts) {
 253 #ifdef DEB
 254           fprintf(stderr, "Only allowed %d shifts, but %d are needed\n",
 255               maximum_shifts, n);
 256 #endif
 257           return irn;
 258         }
 259
 260         /* Compute the highest shift needed for both, the
 261            sequential and wide representations. */
 262         for(i = 0; i < n; i++) {
 263           int curr = abs(shifts[i]);
 264           int curr_seq = curr - last;
 265
 266           highest_shift_wide = curr > highest_shift_wide ? curr
 267             : highest_shift_wide;
 268           highest_shift_seq = curr_seq > highest_shift_seq ? curr_seq
 269             : highest_shift_seq;
 270
 271           last_shift = curr;
 272         }
 273
 274         /* If the highest shift amount is greater than the given limit,
 275            give back the Mul */
 276         if(highest_shift_seq > highest_shift_amount) {
 277 #ifdef DEB
 278           fprintf(stderr, "Shift argument %d exceeds maximum %d\n",
 279               highest_shift_seq, highest_shift_amount);
 280 #endif
 281           return irn;
 282         }
 283
 284         /* If we have subs, we cannot do sequential. */
 285         if(1 /* also_use_subs */) {
 286           if(n > 0) {
 287             ir_node *curr = NULL;
 288
 289             i = n - 1;
 290
 291             do {
 292               int curr_shift = shifts[i];
 293               int sub = curr_shift < 0;
 294               int amount = abs(curr_shift) - 1;
 295               ir_node *aux = operand;
 296
 297               assert(amount >= 0 && "What is a negative shift??");
 298
 299               if (amount != 0) {
 300                 ir_node *cnst = new_r_Const_long(current_ir_graph, block, mode_Iu, amount);
 301                 aux = new_r_Shl(current_ir_graph, block, operand, cnst, mode);
 302               }
 303
 304               if (curr) {
 305                 if (sub)
 306                   curr = new_r_Sub(current_ir_graph, block, curr, aux, mode);
 307                 else
 308                   curr = new_r_Add(current_ir_graph, block, curr, aux, mode);
 309               } else
 310                 curr = aux;
 311
 312             } while(--i >= 0);
 313
 314             res = curr;
 315           }
 316         }
 317
 318 #ifdef DEB
 319         {
 320           const char *prefix = "";
 321           for (i = 0; i < n; ++i) {
 322             fprintf(stderr, "%s%d", prefix, shifts[i]);
 323             prefix = ", ";
 324           }
 325           fprintf(stderr, "\n");
 326         }
 327 #endif
 328
 329       }
 330
 331       if(bitstr)
 332         free(bitstr);
 333     }
 334
 335   }
 336
 337   if (res != irn)
 338     hook_arch_dep_replace_mul_with_shifts(irn);
 339
 340   return res;
 341 }
 342
 343 /**
 344  * calculated the ld2 of a tarval if tarval is 2^n, else returns -1.
 345  */
 346 static int tv_ld2(tarval *tv, int bits)
 347 {
 348   int i, k, num;
 349
 350   for (num = i = 0; i < bits; ++i) {
 351     unsigned char v = get_tarval_sub_bits(tv, i);
 352
 353     if (v) {
 354       int j;
 355
 356       for (j = 0; j < 8; ++j)
 357         if ((1 << j) & v) {
 358           ++num;
 359           k = 8 * i + j;
 360         }
 361     }
 362   }
 363   if (num == 1)
 364     return k;
 365   return -1;
 366 }
 367
 368
 369 /* for shorter lines */
 370 #define ABS(a)    tarval_abs(a)
 371 #define NEG(a)    tarval_neg(a)
 372 #define NOT(a)    tarval_not(a)
 373 #define SHL(a, b) tarval_shl(a, b)
 374 #define SHR(a, b) tarval_shr(a, b)
 375 #define ADD(a, b) tarval_add(a, b)
 376 #define SUB(a, b) tarval_sub(a, b)
 377 #define MUL(a, b) tarval_mul(a, b)
 378 #define DIV(a, b) tarval_div(a, b)
 379 #define MOD(a, b) tarval_mod(a, b)
 380 #define CMP(a, b) tarval_cmp(a, b)
 381 #define CNV(a, m) tarval_convert_to(a, m)
 382 #define ONE(m)    get_mode_one(m)
 383 #define ZERO(m)   get_mode_null(m)
 384
 385 struct ms {
 386   tarval *M;        /**< magic number */
 387   int s;            /**< shift amount */
 388   int need_add;     /**< an additional add is needed */
 389   int need_sub;     /**< an additional sub is needed */
 390 };
 391
 392 /**
 393  * Signed division by constant d: calculate the Magic multiplier M and the shift amount s
 394  *
 395  * see Hacker's Delight: 10-6 Integer Division by Constants: Incorporation into a Compiler
 396  */
 397 static struct ms magic(tarval *d)
 398 {
 399   ir_mode *mode   = get_tarval_mode(d);
 400   ir_mode *u_mode = find_unsigned_mode(mode);
 401   int bits        = get_mode_size_bits(u_mode);
 402   int p;
 403   tarval *ad, *anc, *delta, *q1, *r1, *q2, *r2, *t;     /* unsigned */
 404   pn_Cmp d_cmp, M_cmp;
 405
 406   tarval *bits_minus_1, *two_bits_1;
 407
 408   struct ms mag;
 409
 410   tarval_int_overflow_mode_t rem = tarval_get_integer_overflow_mode();
 411
 412   /* we need overflow mode to work correctly */
 413   tarval_set_integer_overflow_mode(TV_OVERFLOW_WRAP);
 414
 415   /* 2^(bits-1) */
 416   bits_minus_1 = new_tarval_from_long(bits - 1, u_mode);
 417   two_bits_1   = SHL(get_mode_one(u_mode), bits_minus_1);
 418
 419   ad  = CNV(ABS(d), u_mode);
 420   t   = ADD(two_bits_1, SHR(CNV(d, u_mode), bits_minus_1));
 421   anc = SUB(SUB(t, ONE(u_mode)), MOD(t, ad));   /* Absolute value of nc */
 422   p   = bits - 1;                               /* Init: p */
 423   q1  = DIV(two_bits_1, anc);                   /* Init: q1 = 2^p/|nc| */
 424   r1  = SUB(two_bits_1, MUL(q1, anc));          /* Init: r1 = rem(2^p, |nc|) */
 425   q2  = DIV(two_bits_1, ad);                    /* Init: q2 = 2^p/|d| */
 426   r2  = SUB(two_bits_1, MUL(q2, ad));           /* Init: r2 = rem(2^p, |d|) */
 427
 428   do {
 429     ++p;
 430     q1 = ADD(q1, q1);                           /* Update q1 = 2^p/|nc| */
 431     r1 = ADD(r1, r1);                           /* Update r1 = rem(2^p, |nc|) */
 432
 433     if (CMP(r1, anc) & pn_Cmp_Ge) {
 434       q1 = ADD(q1, ONE(u_mode));
 435       r1 = SUB(r1, anc);
 436     }
 437
 438     q2 = ADD(q2, q2);                           /* Update q2 = 2^p/|d| */
 439     r2 = ADD(r2, r2);                           /* Update r2 = rem(2^p, |d|) */
 440
 441     if (CMP(r2, ad) & pn_Cmp_Ge) {
 442       q2 = ADD(q2, ONE(u_mode));
 443       r2 = SUB(r2, ad);
 444     }
 445
 446     delta = SUB(ad, r2);
 447   } while (CMP(q1, delta) & pn_Cmp_Lt || (CMP(q1, delta) & pn_Cmp_Eq && CMP(r1, ZERO(u_mode)) & pn_Cmp_Eq));
 448
 449   d_cmp = CMP(d, ZERO(mode));
 450
 451   if (d_cmp & pn_Cmp_Ge)
 452     mag.M = ADD(CNV(q2, mode), ONE(mode));
 453   else
 454     mag.M = SUB(ZERO(mode), ADD(CNV(q2, mode), ONE(mode)));
 455
 456   M_cmp = CMP(mag.M, ZERO(mode));
 457
 458   mag.s = p - bits;
 459
 460   /* need an add if d > 0 && M < 0 */
 461   mag.need_add = d_cmp & pn_Cmp_Gt && M_cmp & pn_Cmp_Lt;
 462
 463   /* need a sub if d < 0 && M > 0 */
 464   mag.need_sub = d_cmp & pn_Cmp_Lt && M_cmp & pn_Cmp_Gt;
 465
 466   tarval_set_integer_overflow_mode(rem);
 467
 468   return mag;
 469 }
 470
 471 struct mu {
 472   tarval *M;        /**< magic add constant */
 473   int s;            /**< shift amount */
 474   int need_add;     /**< add indicator */
 475 };
 476
 477 /**
 478  * Unsigned division by constant d: calculate the Magic multiplier M and the shift amount s
 479  *
 480  * see Hacker's Delight: 10-10 Integer Division by Constants: Incorporation into a Compiler (Unsigned)
 481  */
 482 static struct mu magicu(tarval *d)
 483 {
 484   ir_mode *mode   = get_tarval_mode(d);
 485   int bits        = get_mode_size_bits(mode);
 486   int p;
 487   tarval *nc, *delta, *q1, *r1, *q2, *r2;
 488   tarval *bits_minus_1, *two_bits_1, *seven_ff;
 489
 490   struct mu magu;
 491
 492   tarval_int_overflow_mode_t rem = tarval_get_integer_overflow_mode();
 493
 494   /* we need overflow mode to work correctly */
 495   tarval_set_integer_overflow_mode(TV_OVERFLOW_WRAP);
 496
 497   bits_minus_1 = new_tarval_from_long(bits - 1, mode);
 498   two_bits_1   = SHL(get_mode_one(mode), bits_minus_1);
 499   seven_ff     = SUB(two_bits_1, ONE(mode));
 500
 501   magu.need_add = 0;                            /* initialize the add indicator */
 502   nc = SUB(NEG(ONE(mode)), MOD(NEG(d), d));
 503   p  = bits - 1;                                /* Init: p */
 504   q1 = DIV(two_bits_1, nc);                     /* Init: q1 = 2^p/nc */
 505   r1 = SUB(two_bits_1, MUL(q1, nc));            /* Init: r1 = rem(2^p, nc) */
 506   q2 = DIV(seven_ff, d);                        /* Init: q2 = (2^p - 1)/d */
 507   r2 = SUB(seven_ff, MUL(q2, d));               /* Init: r2 = rem(2^p - 1, d) */
 508
 509   do {
 510     ++p;
 511     if (CMP(r1, SUB(nc, r1)) & pn_Cmp_Ge) {
 512       q1 = ADD(ADD(q1, q1), ONE(mode));
 513       r1 = SUB(ADD(r1, r1), nc);
 514     }
 515     else {
 516       q1 = ADD(q1, q1);
 517       r1 = ADD(r1, r1);
 518     }
 519
 520     if (CMP(ADD(r2, ONE(mode)), SUB(d, r2)) & pn_Cmp_Ge) {
 521       if (CMP(q2, seven_ff) & pn_Cmp_Ge)
 522         magu.need_add = 1;
 523
 524       q2 = ADD(ADD(q2, q2), ONE(mode));
 525       r2 = SUB(ADD(ADD(r2, r2), ONE(mode)), d);
 526     }
 527     else {
 528       if (CMP(q2, two_bits_1) & pn_Cmp_Ge)
 529         magu.need_add = 1;
 530
 531       q2 = ADD(q2, q2);
 532       r2 = ADD(ADD(r2, r2), ONE(mode));
 533     }
 534     delta = SUB(SUB(d, ONE(mode)), r2);
 535   } while (p < 2*bits &&
 536           (CMP(q1, delta) & pn_Cmp_Lt || (CMP(q1, delta) & pn_Cmp_Eq && CMP(r1, ZERO(mode)) & pn_Cmp_Eq)));
 537
 538   magu.M = ADD(q2, ONE(mode));                       /* Magic number */
 539   magu.s = p - bits;                                 /* and shift amount */
 540
 541   tarval_set_integer_overflow_mode(rem);
 542
 543   return magu;
 544 }
 545
 546 /**
 547  * build the Mulh replacement code for n / tv
 548  *
 549  * Note that 'div' might be a mod or DivMod operation as well
 550  */
 551 static ir_node *replace_div_by_mulh(ir_node *div, tarval *tv)
 552 {
 553   dbg_info *dbg  = get_irn_dbg_info(div);
 554   ir_node *n     = get_binop_left(div);
 555   ir_node *block = get_irn_n(div, -1);
 556   ir_mode *mode  = get_irn_mode(n);
 557   int bits       = get_mode_size_bits(mode);
 558   ir_node *q, *t, *c;
 559
 560   /* Beware: do not transform bad code */
 561   if (is_Bad(n) || is_Bad(block))
 562     return div;
 563
 564   if (mode_is_signed(mode)) {
 565     struct ms mag = magic(tv);
 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     /* do we need an Add or Sub */
 572     if (mag.need_add)
 573       q = new_rd_Add(dbg, current_ir_graph, block, q, n, mode);
 574     else if (mag.need_sub)
 575       q = new_rd_Sub(dbg, current_ir_graph, block, q, n, mode);
 576
 577     /* Do we need the shift */
 578     if (mag.s > 0) {
 579       c = new_r_Const_long(current_ir_graph, block, mode_Iu, mag.s);
 580       q    = new_rd_Shrs(dbg, current_ir_graph, block, q, c, mode);
 581     }
 582
 583     /* final */
 584     c = new_r_Const_long(current_ir_graph, block, mode_Iu, bits-1);
 585     t = new_rd_Shr(dbg, current_ir_graph, block, q, c, mode);
 586
 587     q = new_rd_Add(dbg, current_ir_graph, block, q, t, mode);
 588   }
 589   else {
 590     struct mu mag = magicu(tv);
 591     ir_node *c;
 592
 593     /* generate the Mulh instruction */
 594     c = new_r_Const(current_ir_graph, block, mode, mag.M);
 595     q    = new_rd_Mulh(dbg, current_ir_graph, block, n, c, mode);
 596
 597     if (mag.need_add) {
 598       if (mag.s > 0) {
 599         /* use the GM scheme */
 600         t = new_rd_Sub(dbg, current_ir_graph, block, n, q, mode);
 601
 602         c = new_r_Const(current_ir_graph, block, mode_Iu, get_mode_one(mode_Iu));
 603         t = new_rd_Shr(dbg, current_ir_graph, block, t, c, mode);
 604
 605         t = new_rd_Add(dbg, current_ir_graph, block, t, q, mode);
 606
 607         c = new_r_Const_long(current_ir_graph, block, mode_Iu, mag.s-1);
 608         q = new_rd_Shr(dbg, current_ir_graph, block, t, c, mode);
 609       }
 610       else {
 611         /* use the default scheme */
 612         q = new_rd_Add(dbg, current_ir_graph, block, q, n, mode);
 613       }
 614     }
 615     else if (mag.s > 0) { /* default scheme, shift needed */
 616       c = new_r_Const_long(current_ir_graph, block, mode_Iu, mag.s);
 617       q = new_rd_Shr(dbg, current_ir_graph, block, q, c, mode);
 618     }
 619   }
 620   return q;
 621 }
 622
 623 ir_node *arch_dep_replace_div_by_const(ir_node *irn)
 624 {
 625   ir_node *res  = irn;
 626
 627   /* If the architecture dependent optimizations were not initialized
 628      or this optimization was not enabled. */
 629   if (params == NULL || (opts & arch_dep_div_by_const) == 0)
 630     return irn;
 631
 632   if (get_irn_opcode(irn) == iro_Div) {
 633     ir_node *c = get_Div_right(irn);
 634     ir_node *block, *left;
 635     ir_mode *mode;
 636     tarval *tv, *ntv;
 637     dbg_info *dbg;
 638     int n, bits;
 639     int k, n_flag;
 640
 641     if (get_irn_op(c) != op_Const)
 642       return irn;
 643
 644     left  = get_Div_left(irn);
 645     mode  = get_irn_mode(left);
 646     block = get_irn_n(irn, -1);
 647     dbg   = get_irn_dbg_info(irn);
 648     tv    = get_Const_tarval(c);
 649
 650     bits = get_mode_size_bits(mode);
 651     n    = (bits + 7) / 8;
 652
 653     k = -1;
 654     if (mode_is_signed(mode)) {
 655       /* for signed divisions, the algorithm works for a / -2^k by negating the result */
 656       ntv = tarval_neg(tv);
 657       n_flag = 1;
 658       k = tv_ld2(ntv, n);
 659     }
 660
 661     if (k < 0) {
 662       n_flag = 0;
 663       k = tv_ld2(tv, n);
 664     }
 665
 666     if (k >= 0) { /* division by 2^k or -2^k */
 667       if (mode_is_signed(mode)) {
 668         ir_node *k_node;
 669         ir_node *curr = left;
 670
 671         if (k != 1) {
 672           k_node = new_r_Const_long(current_ir_graph, block, mode_Iu, k - 1);
 673           curr   = new_rd_Shrs(dbg, current_ir_graph, block, left, k_node, mode);
 674         }
 675
 676         k_node = new_r_Const_long(current_ir_graph, block, mode_Iu, bits - k);
 677         curr   = new_rd_Shr(dbg, current_ir_graph, block, curr, k_node, mode);
 678
 679         curr   = new_rd_Add(dbg, current_ir_graph, block, left, curr, mode);
 680
 681         k_node = new_r_Const_long(current_ir_graph, block, mode_Iu, k);
 682         res    = new_rd_Shrs(dbg, current_ir_graph, block, curr, k_node, mode);
 683
 684         if (n_flag) { /* negate the result */
 685           ir_node *k_node;
 686
 687           k_node = new_r_Const(current_ir_graph, block, mode, get_mode_null(mode));
 688           res = new_rd_Sub(dbg, current_ir_graph, block, k_node, res, mode);
 689         }
 690       }
 691       else {      /* unsigned case */
 692         ir_node *k_node;
 693
 694         k_node = new_r_Const_long(current_ir_graph, block, mode_Iu, k);
 695         res    = new_rd_Shr(dbg, current_ir_graph, block, left, k_node, mode);
 696       }
 697     }
 698     else {
 699       /* other constant */
 700       if (allow_Mulh(mode))
 701         res = replace_div_by_mulh(irn, tv);
 702     }
 703   }
 704
 705   if (res != irn)
 706     hook_arch_dep_replace_div_by_const(irn);
 707
 708   return res;
 709 }
 710
 711 ir_node *arch_dep_replace_mod_by_const(ir_node *irn)
 712 {
 713   ir_node *res  = irn;
 714
 715   /* If the architecture dependent optimizations were not initialized
 716      or this optimization was not enabled. */
 717   if (params == NULL || (opts & arch_dep_mod_by_const) == 0)
 718     return irn;
 719
 720   if (get_irn_opcode(irn) == iro_Mod) {
 721     ir_node *c = get_Mod_right(irn);
 722     ir_node *block, *left;
 723     ir_mode *mode;
 724     tarval *tv, *ntv;
 725     dbg_info *dbg;
 726     int n, bits;
 727     int k;
 728
 729     if (get_irn_op(c) != op_Const)
 730       return irn;
 731
 732     left  = get_Mod_left(irn);
 733     mode  = get_irn_mode(left);
 734     block = get_irn_n(irn, -1);
 735     dbg   = get_irn_dbg_info(irn);
 736     tv    = get_Const_tarval(c);
 737
 738     bits = get_mode_size_bits(mode);
 739     n    = (bits + 7) / 8;
 740
 741     k = -1;
 742     if (mode_is_signed(mode)) {
 743       /* for signed divisions, the algorithm works for a / -2^k by negating the result */
 744       ntv = tarval_neg(tv);
 745       k = tv_ld2(ntv, n);
 746     }
 747
 748     if (k < 0) {
 749       k = tv_ld2(tv, n);
 750     }
 751
 752     if (k >= 0) {
 753       /* division by 2^k or -2^k:
 754        * we use "modulus" here, so x % y == x % -y that's why is no difference between the case 2^k and -2^k
 755        */
 756       if (mode_is_signed(mode)) {
 757         ir_node *k_node;
 758         ir_node *curr = left;
 759
 760         if (k != 1) {
 761           k_node = new_r_Const_long(current_ir_graph, block, mode_Iu, k - 1);
 762           curr   = new_rd_Shrs(dbg, current_ir_graph, block, left, k_node, mode);
 763         }
 764
 765         k_node = new_r_Const_long(current_ir_graph, block, mode_Iu, bits - k);
 766         curr   = new_rd_Shr(dbg, current_ir_graph, block, curr, k_node, mode);
 767
 768         curr   = new_rd_Add(dbg, current_ir_graph, block, left, curr, mode);
 769
 770         k_node = new_r_Const_long(current_ir_graph, block, mode, (-1) << k);
 771         curr   = new_rd_And(dbg, current_ir_graph, block, curr, k_node, mode);
 772
 773         res    = new_rd_Sub(dbg, current_ir_graph, block, left, curr, mode);
 774       }
 775       else {      /* unsigned case */
 776         ir_node *k_node;
 777
 778         k_node = new_r_Const_long(current_ir_graph, block, mode, (1 << k) - 1);
 779         res    = new_rd_And(dbg, current_ir_graph, block, left, k_node, mode);
 780       }
 781     }
 782     else {
 783       /* other constant */
 784       if (allow_Mulh(mode)) {
 785         res = replace_div_by_mulh(irn, tv);
 786
 787         res = new_rd_Mul(dbg, current_ir_graph, block, res, c, mode);
 788
 789         /* res = arch_dep_mul_to_shift(res); */
 790
 791         res = new_rd_Sub(dbg, current_ir_graph, block, left, res, mode);
 792       }
 793     }
 794   }
 795
 796   if (res != irn)
 797     hook_arch_dep_replace_mod_by_const(irn);
 798
 799   return res;
 800 }
 801
 802 void arch_dep_replace_divmod_by_const(ir_node **div, ir_node **mod, ir_node *irn)
 803 {
 804   *div = *mod = NULL;
 805
 806   /* If the architecture dependent optimizations were not initialized
 807      or this optimization was not enabled. */
 808   if (params == NULL ||
 809       ((opts & (arch_dep_div_by_const|arch_dep_mod_by_const)) != (arch_dep_div_by_const|arch_dep_mod_by_const)))
 810     return;
 811
 812   if (get_irn_opcode(irn) == iro_DivMod) {
 813     ir_node *c = get_DivMod_right(irn);
 814     ir_node *block, *left;
 815     ir_mode *mode;
 816     tarval *tv, *ntv;
 817     dbg_info *dbg;
 818     int n, bits;
 819     int k, n_flag;
 820
 821     if (get_irn_op(c) != op_Const)
 822       return;
 823
 824     left  = get_DivMod_left(irn);
 825     mode  = get_irn_mode(left);
 826     block = get_irn_n(irn, -1);
 827     dbg   = get_irn_dbg_info(irn);
 828     tv    = get_Const_tarval(c);
 829
 830     bits = get_mode_size_bits(mode);
 831     n    = (bits + 7) / 8;
 832
 833     k = -1;
 834     if (mode_is_signed(mode)) {
 835       /* for signed divisions, the algorithm works for a / -2^k by negating the result */
 836       ntv = tarval_neg(tv);
 837       n_flag = 1;
 838       k = tv_ld2(ntv, n);
 839     }
 840
 841     if (k < 0) {
 842       n_flag = 0;
 843       k = tv_ld2(tv, n);
 844     }
 845
 846     if (k >= 0) { /* division by 2^k or -2^k */
 847       if (mode_is_signed(mode)) {
 848         ir_node *k_node, *c_k;
 849         ir_node *curr = left;
 850
 851         if (k != 1) {
 852           k_node = new_r_Const_long(current_ir_graph, block, mode_Iu, k - 1);
 853           curr   = new_rd_Shrs(dbg, current_ir_graph, block, left, k_node, mode);
 854         }
 855
 856         k_node = new_r_Const_long(current_ir_graph, block, mode_Iu, bits - k);
 857         curr   = new_rd_Shr(dbg, current_ir_graph, block, curr, k_node, mode);
 858
 859         curr   = new_rd_Add(dbg, current_ir_graph, block, left, curr, mode);
 860
 861         c_k    = new_r_Const_long(current_ir_graph, block, mode_Iu, k);
 862
 863         *div   = new_rd_Shrs(dbg, current_ir_graph, block, curr, c_k, mode);
 864
 865         if (n_flag) { /* negate the div result */
 866           ir_node *k_node;
 867
 868           k_node = new_r_Const(current_ir_graph, block, mode, get_mode_null(mode));
 869           *div = new_rd_Sub(dbg, current_ir_graph, block, k_node, *div, mode);
 870         }
 871
 872         k_node = new_r_Const_long(current_ir_graph, block, mode, (-1) << k);
 873         curr   = new_rd_And(dbg, current_ir_graph, block, curr, k_node, mode);
 874
 875         *mod   = new_rd_Sub(dbg, current_ir_graph, block, left, curr, mode);
 876       }
 877       else {      /* unsigned case */
 878         ir_node *k_node;
 879
 880         k_node = new_r_Const_long(current_ir_graph, block, mode_Iu, k);
 881         *div   = new_rd_Shr(dbg, current_ir_graph, block, left, k_node, mode);
 882
 883         k_node = new_r_Const_long(current_ir_graph, block, mode, (1 << k) - 1);
 884         *mod   = new_rd_And(dbg, current_ir_graph, block, left, k_node, mode);
 885       }
 886     }
 887     else {
 888       /* other constant */
 889       if (allow_Mulh(mode)) {
 890         ir_node *t;
 891
 892         *div = replace_div_by_mulh(irn, tv);
 893
 894         t    = new_rd_Mul(dbg, current_ir_graph, block, *div, c, mode);
 895
 896         /* t = arch_dep_mul_to_shift(t); */
 897
 898         *mod = new_rd_Sub(dbg, current_ir_graph, block, left, t, mode);
 899       }
 900     }
 901   }
 902
 903   if (*div)
 904     hook_arch_dep_replace_DivMod_by_const(irn);
 905 }
 906
 907
 908 static const arch_dep_params_t default_params = {
 909   1,  /* also use subs */
 910   4,  /* maximum shifts */
 911   31, /* maximum shift amount */
 912
 913   0,  /* allow Mulhs */
 914   0,  /* allow Mulus */
 915   32  /* Mulh allowed up to 32 bit */
 916 };
 917
 918 const arch_dep_params_t *arch_dep_default_factory(void) {
 919   return &default_params;
 920 }