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

   1 /*
   2  * Copyright (C) 1995-2011 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   iropt --- optimizations intertwined with IR construction.
  23  * @author  Christian Schaefer, Goetz Lindenmaier, Michael Beck
  24  * @version $Id$
  25  */
  26 #include "config.h"
  27
  28 #include <string.h>
  29 #include <stdbool.h>
  30
  31 #include "irnode_t.h"
  32 #include "irgraph_t.h"
  33 #include "iredges_t.h"
  34 #include "irmode_t.h"
  35 #include "iropt_t.h"
  36 #include "ircons_t.h"
  37 #include "irgmod.h"
  38 #include "irverify.h"
  39 #include "iroptimize.h"
  40 #include "tv_t.h"
  41 #include "dbginfo_t.h"
  42 #include "iropt_dbg.h"
  43 #include "irflag_t.h"
  44 #include "irhooks.h"
  45 #include "irarch.h"
  46 #include "hashptr.h"
  47 #include "opt_polymorphy.h"
  48 #include "irtools.h"
  49 #include "irhooks.h"
  50 #include "array_t.h"
  51 #include "vrp.h"
  52 #include "firm_types.h"
  53 #include "bitfiddle.h"
  54 #include "be.h"
  55
  56 /* Make types visible to allow most efficient access */
  57 #include "entity_t.h"
  58
  59 /**
  60  * Returns the tarval of a Const node or tarval_bad for all other nodes.
  61  */
  62 static ir_tarval *default_value_of(const ir_node *n)
  63 {
  64         if (is_Const(n))
  65                 return get_Const_tarval(n); /* might return tarval_bad */
  66         else
  67                 return tarval_bad;
  68 }
  69
  70 value_of_func value_of_ptr = default_value_of;
  71
  72 /* * Set a new value_of function. */
  73 void set_value_of_func(value_of_func func)
  74 {
  75         if (func != NULL)
  76                 value_of_ptr = func;
  77         else
  78                 value_of_ptr = default_value_of;
  79 }
  80
  81 /**
  82  * Return the value of a Constant.
  83  */
  84 static ir_tarval *computed_value_Const(const ir_node *n)
  85 {
  86         return get_Const_tarval(n);
  87 }  /* computed_value_Const */
  88
  89 /**
  90  * Return the value of a 'sizeof', 'alignof' or 'offsetof' SymConst.
  91  */
  92 static ir_tarval *computed_value_SymConst(const ir_node *n)
  93 {
  94         ir_type   *type;
  95         ir_entity *ent;
  96
  97         switch (get_SymConst_kind(n)) {
  98         case symconst_type_size:
  99                 type = get_SymConst_type(n);
 100                 if (get_type_state(type) == layout_fixed)
 101                         return new_tarval_from_long(get_type_size_bytes(type), get_irn_mode(n));
 102                 break;
 103         case symconst_type_align:
 104                 type = get_SymConst_type(n);
 105                 if (get_type_state(type) == layout_fixed)
 106                         return new_tarval_from_long(get_type_alignment_bytes(type), get_irn_mode(n));
 107                 break;
 108         case symconst_ofs_ent:
 109                 ent  = get_SymConst_entity(n);
 110                 type = get_entity_owner(ent);
 111                 if (get_type_state(type) == layout_fixed)
 112                         return new_tarval_from_long(get_entity_offset(ent), get_irn_mode(n));
 113                 break;
 114         default:
 115                 break;
 116         }
 117         return tarval_bad;
 118 }  /* computed_value_SymConst */
 119
 120 /**
 121  * Return the value of an Add.
 122  */
 123 static ir_tarval *computed_value_Add(const ir_node *n)
 124 {
 125         ir_node *a = get_Add_left(n);
 126         ir_node *b = get_Add_right(n);
 127
 128         ir_tarval *ta = value_of(a);
 129         ir_tarval *tb = value_of(b);
 130
 131         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad))
 132                 return tarval_add(ta, tb);
 133
 134         /* x+~x => -1 */
 135         if ((is_Not(a) && get_Not_op(a) == b)
 136             || (is_Not(b) && get_Not_op(b) == a)) {
 137                 return get_mode_all_one(get_irn_mode(n));
 138         }
 139
 140         return tarval_bad;
 141 }  /* computed_value_Add */
 142
 143 /**
 144  * Return the value of a Sub.
 145  * Special case: a - a
 146  */
 147 static ir_tarval *computed_value_Sub(const ir_node *n)
 148 {
 149         ir_mode   *mode = get_irn_mode(n);
 150         ir_node   *a    = get_Sub_left(n);
 151         ir_node   *b    = get_Sub_right(n);
 152         ir_tarval *ta;
 153         ir_tarval *tb;
 154
 155         /* NaN - NaN != 0 */
 156         if (! mode_is_float(mode)) {
 157                 /* a - a = 0 */
 158                 if (a == b)
 159                         return get_mode_null(mode);
 160         }
 161
 162         ta = value_of(a);
 163         tb = value_of(b);
 164
 165         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad))
 166                 return tarval_sub(ta, tb, mode);
 167
 168         return tarval_bad;
 169 }  /* computed_value_Sub */
 170
 171 /**
 172  * Return the value of a Carry.
 173  * Special : a op 0, 0 op b
 174  */
 175 static ir_tarval *computed_value_Carry(const ir_node *n)
 176 {
 177         ir_node   *a  = get_binop_left(n);
 178         ir_node   *b  = get_binop_right(n);
 179         ir_mode   *m  = get_irn_mode(n);
 180         ir_tarval *ta = value_of(a);
 181         ir_tarval *tb = value_of(b);
 182
 183         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
 184                 tarval_add(ta, tb);
 185                 return tarval_carry() ? get_mode_one(m) : get_mode_null(m);
 186         } else {
 187                 if (tarval_is_null(ta) || tarval_is_null(tb))
 188                         return get_mode_null(m);
 189         }
 190         return tarval_bad;
 191 }  /* computed_value_Carry */
 192
 193 /**
 194  * Return the value of a Borrow.
 195  * Special : a op 0
 196  */
 197 static ir_tarval *computed_value_Borrow(const ir_node *n)
 198 {
 199         ir_node   *a  = get_binop_left(n);
 200         ir_node   *b  = get_binop_right(n);
 201         ir_mode   *m  = get_irn_mode(n);
 202         ir_tarval *ta = value_of(a);
 203         ir_tarval *tb = value_of(b);
 204
 205         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
 206                 return tarval_cmp(ta, tb) == ir_relation_less ? get_mode_one(m) : get_mode_null(m);
 207         } else if (tarval_is_null(ta)) {
 208                 return get_mode_null(m);
 209         }
 210         return tarval_bad;
 211 }  /* computed_value_Borrow */
 212
 213 /**
 214  * Return the value of an unary Minus.
 215  */
 216 static ir_tarval *computed_value_Minus(const ir_node *n)
 217 {
 218         ir_node   *a  = get_Minus_op(n);
 219         ir_tarval *ta = value_of(a);
 220
 221         if (ta != tarval_bad)
 222                 return tarval_neg(ta);
 223
 224         return tarval_bad;
 225 }  /* computed_value_Minus */
 226
 227 /**
 228  * Return the value of a Mul.
 229  */
 230 static ir_tarval *computed_value_Mul(const ir_node *n)
 231 {
 232         ir_node   *a  = get_Mul_left(n);
 233         ir_node   *b  = get_Mul_right(n);
 234         ir_tarval *ta = value_of(a);
 235         ir_tarval *tb = value_of(b);
 236         ir_mode   *mode;
 237
 238         mode = get_irn_mode(n);
 239         if (mode != get_irn_mode(a)) {
 240                 /* n * n = 2n bit multiplication */
 241                 ta = tarval_convert_to(ta, mode);
 242                 tb = tarval_convert_to(tb, mode);
 243         }
 244
 245         if (ta != tarval_bad && tb != tarval_bad) {
 246                 return tarval_mul(ta, tb);
 247         } else {
 248                 /* a * 0 != 0 if a == NaN or a == Inf */
 249                 if (!mode_is_float(mode)) {
 250                         /* a*0 = 0 or 0*b = 0 */
 251                         if (ta == get_mode_null(mode))
 252                                 return ta;
 253                         if (tb == get_mode_null(mode))
 254                                 return tb;
 255                 }
 256         }
 257         return tarval_bad;
 258 }  /* computed_value_Mul */
 259
 260 /**
 261  * Return the value of an And.
 262  * Special case: a & 0, 0 & b
 263  */
 264 static ir_tarval *computed_value_And(const ir_node *n)
 265 {
 266         ir_node   *a  = get_And_left(n);
 267         ir_node   *b  = get_And_right(n);
 268         ir_tarval *ta = value_of(a);
 269         ir_tarval *tb = value_of(b);
 270
 271         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
 272                 return tarval_and (ta, tb);
 273         }
 274
 275         if (tarval_is_null(ta)) return ta;
 276         if (tarval_is_null(tb)) return tb;
 277
 278         /* x&~x => 0 */
 279         if ((is_Not(a) && get_Not_op(a) == b)
 280             || (is_Not(b) && get_Not_op(b) == a)) {
 281                 return get_mode_null(get_irn_mode(n));
 282         }
 283
 284         return tarval_bad;
 285 }  /* computed_value_And */
 286
 287 /**
 288  * Return the value of an Or.
 289  * Special case: a | 1...1, 1...1 | b
 290  */
 291 static ir_tarval *computed_value_Or(const ir_node *n)
 292 {
 293         ir_node   *a  = get_Or_left(n);
 294         ir_node   *b  = get_Or_right(n);
 295         ir_tarval *ta = value_of(a);
 296         ir_tarval *tb = value_of(b);
 297
 298         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
 299                 return tarval_or (ta, tb);
 300         }
 301
 302         if (tarval_is_all_one(ta)) return ta;
 303         if (tarval_is_all_one(tb)) return tb;
 304
 305         /* x|~x => -1 */
 306         if ((is_Not(a) && get_Not_op(a) == b)
 307             || (is_Not(b) && get_Not_op(b) == a)) {
 308                 return get_mode_all_one(get_irn_mode(n));
 309         }
 310         return tarval_bad;
 311 }  /* computed_value_Or */
 312
 313 /**
 314  * Return the value of an Eor.
 315  */
 316 static ir_tarval *computed_value_Eor(const ir_node *n)
 317 {
 318         ir_node *a = get_Eor_left(n);
 319         ir_node *b = get_Eor_right(n);
 320
 321         ir_tarval *ta, *tb;
 322
 323         if (a == b)
 324                 return get_mode_null(get_irn_mode(n));
 325         /* x^~x => -1 */
 326         if ((is_Not(a) && get_Not_op(a) == b)
 327             || (is_Not(b) && get_Not_op(b) == a)) {
 328                 return get_mode_all_one(get_irn_mode(n));
 329         }
 330
 331         ta = value_of(a);
 332         tb = value_of(b);
 333
 334         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
 335                 return tarval_eor(ta, tb);
 336         }
 337         return tarval_bad;
 338 }  /* computed_value_Eor */
 339
 340 /**
 341  * Return the value of a Not.
 342  */
 343 static ir_tarval *computed_value_Not(const ir_node *n)
 344 {
 345         ir_node   *a  = get_Not_op(n);
 346         ir_tarval *ta = value_of(a);
 347
 348         if (ta != tarval_bad)
 349                 return tarval_not(ta);
 350
 351         return tarval_bad;
 352 }  /* computed_value_Not */
 353
 354 /**
 355  * Tests wether a shift shifts more bits than available in the mode
 356  */
 357 static bool is_oversize_shift(const ir_node *n)
 358 {
 359         ir_node   *count = get_binop_right(n);
 360         ir_mode   *mode  = get_irn_mode(n);
 361         ir_tarval *tv    = value_of(count);
 362         long       modulo_shift;
 363         long       shiftval;
 364         if (tv == tarval_bad)
 365                 return false;
 366         if (!tarval_is_long(tv))
 367                 return false;
 368         shiftval     = get_tarval_long(tv);
 369         modulo_shift = get_mode_modulo_shift(mode);
 370         if (shiftval < 0 || (modulo_shift > 0 && shiftval >= modulo_shift))
 371                 return false;
 372
 373         return shiftval >= (long)get_mode_size_bits(mode);
 374 }
 375
 376 /**
 377  * Return the value of a Shl.
 378  */
 379 static ir_tarval *computed_value_Shl(const ir_node *n)
 380 {
 381         ir_node *a = get_Shl_left(n);
 382         ir_node *b = get_Shl_right(n);
 383
 384         ir_tarval *ta = value_of(a);
 385         ir_tarval *tb = value_of(b);
 386
 387         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
 388                 return tarval_shl(ta, tb);
 389         }
 390
 391         if (is_oversize_shift(n))
 392                 return get_mode_null(get_irn_mode(n));
 393
 394         return tarval_bad;
 395 }  /* computed_value_Shl */
 396
 397 /**
 398  * Return the value of a Shr.
 399  */
 400 static ir_tarval *computed_value_Shr(const ir_node *n)
 401 {
 402         ir_node *a = get_Shr_left(n);
 403         ir_node *b = get_Shr_right(n);
 404
 405         ir_tarval *ta = value_of(a);
 406         ir_tarval *tb = value_of(b);
 407
 408         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
 409                 return tarval_shr(ta, tb);
 410         }
 411         if (is_oversize_shift(n))
 412                 return get_mode_null(get_irn_mode(n));
 413
 414         return tarval_bad;
 415 }  /* computed_value_Shr */
 416
 417 /**
 418  * Return the value of a Shrs.
 419  */
 420 static ir_tarval *computed_value_Shrs(const ir_node *n)
 421 {
 422         ir_node *a = get_Shrs_left(n);
 423         ir_node *b = get_Shrs_right(n);
 424
 425         ir_tarval *ta = value_of(a);
 426         ir_tarval *tb = value_of(b);
 427
 428         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
 429                 return tarval_shrs(ta, tb);
 430         }
 431         return tarval_bad;
 432 }  /* computed_value_Shrs */
 433
 434 /**
 435  * Return the value of a Rotl.
 436  */
 437 static ir_tarval *computed_value_Rotl(const ir_node *n)
 438 {
 439         ir_node *a = get_Rotl_left(n);
 440         ir_node *b = get_Rotl_right(n);
 441
 442         ir_tarval *ta = value_of(a);
 443         ir_tarval *tb = value_of(b);
 444
 445         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
 446                 return tarval_rotl(ta, tb);
 447         }
 448         return tarval_bad;
 449 }  /* computed_value_Rotl */
 450
 451 bool ir_zero_when_converted(const ir_node *node, ir_mode *dest_mode)
 452 {
 453         ir_mode *mode = get_irn_mode(node);
 454         if (get_mode_arithmetic(mode) != irma_twos_complement
 455             || get_mode_arithmetic(dest_mode) != irma_twos_complement)
 456             return false;
 457
 458         if (is_Shl(node)) {
 459                 ir_node *count = get_Shl_right(node);
 460                 if (is_Const(count)) {
 461                         ir_tarval *tv = get_Const_tarval(count);
 462                         if (tarval_is_long(tv)) {
 463                                 long shiftval = get_tarval_long(tv);
 464                                 long destbits = get_mode_size_bits(dest_mode);
 465                                 if (shiftval >= destbits
 466                                     && shiftval < (long)get_mode_modulo_shift(mode))
 467                                         return true;
 468                         }
 469                 }
 470         }
 471         if (is_And(node)) {
 472                 ir_node *right = get_And_right(node);
 473                 if (is_Const(right)) {
 474                         ir_tarval *tv     = get_Const_tarval(right);
 475                         ir_tarval *conved = tarval_convert_to(tv, dest_mode);
 476                         return tarval_is_null(conved);
 477                 }
 478         }
 479         return false;
 480 }
 481
 482 /**
 483  * Return the value of a Conv.
 484  */
 485 static ir_tarval *computed_value_Conv(const ir_node *n)
 486 {
 487         ir_node   *a    = get_Conv_op(n);
 488         ir_tarval *ta   = value_of(a);
 489         ir_mode   *mode = get_irn_mode(n);
 490
 491         if (ta != tarval_bad)
 492                 return tarval_convert_to(ta, get_irn_mode(n));
 493
 494         if (ir_zero_when_converted(a, mode))
 495                 return get_mode_null(mode);
 496
 497         return tarval_bad;
 498 }  /* computed_value_Conv */
 499
 500 /**
 501  * Calculate the value of a Mux: can be evaluated, if the
 502  * sel and the right input are known.
 503  */
 504 static ir_tarval *computed_value_Mux(const ir_node *n)
 505 {
 506         ir_node *sel = get_Mux_sel(n);
 507         ir_tarval *ts = value_of(sel);
 508
 509         if (ts == get_tarval_b_true()) {
 510                 ir_node *v = get_Mux_true(n);
 511                 return value_of(v);
 512         }
 513         else if (ts == get_tarval_b_false()) {
 514                 ir_node *v = get_Mux_false(n);
 515                 return value_of(v);
 516         }
 517         return tarval_bad;
 518 }  /* computed_value_Mux */
 519
 520 /**
 521  * Calculate the value of a Confirm: can be evaluated,
 522  * if it has the form Confirm(x, '=', Const).
 523  */
 524 static ir_tarval *computed_value_Confirm(const ir_node *n)
 525 {
 526         if (get_Confirm_relation(n) == ir_relation_equal) {
 527                 ir_tarval *tv = value_of(get_Confirm_bound(n));
 528                 if (tv != tarval_bad)
 529                         return tv;
 530         }
 531         return value_of(get_Confirm_value(n));
 532 }  /* computed_value_Confirm */
 533
 534 /**
 535  * gives a (conservative) estimation of possible relation when comparing
 536  * left+right
 537  */
 538 ir_relation ir_get_possible_cmp_relations(const ir_node *left,
 539                                           const ir_node *right)
 540 {
 541         ir_relation possible = ir_relation_true;
 542         ir_tarval  *tv_l     = value_of(left);
 543         ir_tarval  *tv_r     = value_of(right);
 544         ir_mode    *mode     = get_irn_mode(left);
 545         ir_tarval  *min      = mode == mode_b ? tarval_b_false : get_mode_min(mode);
 546         ir_tarval  *max      = mode == mode_b ? tarval_b_true  : get_mode_max(mode);
 547
 548         /* both values known - evaluate them */
 549         if ((tv_l != tarval_bad) && (tv_r != tarval_bad)) {
 550                 possible = tarval_cmp(tv_l, tv_r);
 551                 /* we can return now, won't get any better */
 552                 return possible;
 553         }
 554         /* a == a is never less or greater (but might be equal or unordered) */
 555         if (left == right)
 556                 possible &= ~ir_relation_less_greater;
 557         /* unordered results only happen for float compares */
 558         if (!mode_is_float(mode))
 559                 possible &= ~ir_relation_unordered;
 560         /* values can never be less than the least representable number or
 561          * greater than the greatest representable number */
 562         if (tv_l == min)
 563                 possible &= ~ir_relation_greater;
 564         if (tv_l == max)
 565                 possible &= ~ir_relation_less;
 566         if (tv_r == max)
 567                 possible &= ~ir_relation_greater;
 568         if (tv_r == min)
 569                 possible &= ~ir_relation_less;
 570         /* maybe vrp can tell us more */
 571         possible &= vrp_cmp(left, right);
 572         /* Alloc nodes never return null (but throw an exception) */
 573         if (is_Alloc(left) && tarval_is_null(tv_r))
 574                 possible &= ~ir_relation_equal;
 575
 576         return possible;
 577 }
 578
 579 /**
 580  * Return the value of a Cmp.
 581  *
 582  * The basic idea here is to determine which relations are possible and which
 583  * one are definitely impossible.
 584  */
 585 static ir_tarval *computed_value_Cmp(const ir_node *cmp)
 586 {
 587         ir_node    *left     = get_Cmp_left(cmp);
 588         ir_node    *right    = get_Cmp_right(cmp);
 589         ir_relation possible = ir_get_possible_cmp_relations(left, right);
 590         ir_relation relation = get_Cmp_relation(cmp);
 591
 592         /* if none of the requested relations is possible, return false */
 593         if ((possible & relation) == ir_relation_false)
 594                 return tarval_b_false;
 595         /* if possible relations are a subset of the requested ones return true */
 596         if ((possible & ~relation) == ir_relation_false)
 597                 return tarval_b_true;
 598
 599         return computed_value_Cmp_Confirm(cmp, left, right, relation);
 600 }
 601
 602 /**
 603  * Calculate the value of an integer Div.
 604  * Special case: 0 / b
 605  */
 606 static ir_tarval *do_computed_value_Div(const ir_node *div)
 607 {
 608         const ir_node *a    = get_Div_left(div);
 609         const ir_node *b    = get_Div_right(div);
 610         const ir_mode *mode = get_Div_resmode(div);
 611         ir_tarval     *ta   = value_of(a);
 612         ir_tarval     *tb;
 613         const ir_node *dummy;
 614
 615         /* cannot optimize 0 / b = 0 because of NaN */
 616         if (!mode_is_float(mode)) {
 617                 if (tarval_is_null(ta) && value_not_zero(b, &dummy))
 618                         return ta;  /* 0 / b == 0 if b != 0 */
 619         }
 620         tb = value_of(b);
 621         if (ta != tarval_bad && tb != tarval_bad)
 622                 return tarval_div(ta, tb);
 623         return tarval_bad;
 624 }  /* do_computed_value_Div */
 625
 626 /**
 627  * Calculate the value of an integer Mod of two nodes.
 628  * Special case: a % 1
 629  */
 630 static ir_tarval *do_computed_value_Mod(const ir_node *a, const ir_node *b)
 631 {
 632         ir_tarval *ta = value_of(a);
 633         ir_tarval *tb = value_of(b);
 634
 635         /* Compute a % 1 or c1 % c2 */
 636         if (tarval_is_one(tb))
 637                 return get_mode_null(get_irn_mode(a));
 638         if (ta != tarval_bad && tb != tarval_bad)
 639                 return tarval_mod(ta, tb);
 640         return tarval_bad;
 641 }  /* do_computed_value_Mod */
 642
 643 /**
 644  * Return the value of a Proj(Div).
 645  */
 646 static ir_tarval *computed_value_Proj_Div(const ir_node *n)
 647 {
 648         long proj_nr = get_Proj_proj(n);
 649         if (proj_nr != pn_Div_res)
 650                 return tarval_bad;
 651
 652         return do_computed_value_Div(get_Proj_pred(n));
 653 }  /* computed_value_Proj_Div */
 654
 655 /**
 656  * Return the value of a Proj(Mod).
 657  */
 658 static ir_tarval *computed_value_Proj_Mod(const ir_node *n)
 659 {
 660         long proj_nr = get_Proj_proj(n);
 661
 662         if (proj_nr == pn_Mod_res) {
 663                 const ir_node *mod = get_Proj_pred(n);
 664                 return do_computed_value_Mod(get_Mod_left(mod), get_Mod_right(mod));
 665         }
 666         return tarval_bad;
 667 }  /* computed_value_Proj_Mod */
 668
 669 /**
 670  * Return the value of a Proj.
 671  */
 672 static ir_tarval *computed_value_Proj(const ir_node *proj)
 673 {
 674         ir_node *n = get_Proj_pred(proj);
 675
 676         if (n->op->ops.computed_value_Proj != NULL)
 677                 return n->op->ops.computed_value_Proj(proj);
 678         return tarval_bad;
 679 }  /* computed_value_Proj */
 680
 681 /**
 682  * If the parameter n can be computed, return its value, else tarval_bad.
 683  * Performs constant folding.
 684  *
 685  * @param n  The node this should be evaluated
 686  */
 687 ir_tarval *computed_value(const ir_node *n)
 688 {
 689         vrp_attr *vrp = vrp_get_info(n);
 690         if (vrp && vrp->valid && tarval_cmp(vrp->bits_set, vrp->bits_not_set) == ir_relation_equal) {
 691                 return vrp->bits_set;
 692         }
 693         if (n->op->ops.computed_value)
 694                 return n->op->ops.computed_value(n);
 695         return tarval_bad;
 696 }  /* computed_value */
 697
 698 /**
 699  * Set the default computed_value evaluator in an ir_op_ops.
 700  *
 701  * @param code   the opcode for the default operation
 702  * @param ops    the operations initialized
 703  *
 704  * @return
 705  *    The operations.
 706  */
 707 static ir_op_ops *firm_set_default_computed_value(ir_opcode code, ir_op_ops *ops)
 708 {
 709 #define CASE(a)                                        \
 710         case iro_##a:                                      \
 711                 ops->computed_value      = computed_value_##a; \
 712                 break
 713 #define CASE_PROJ(a)                                        \
 714         case iro_##a:                                           \
 715                 ops->computed_value_Proj = computed_value_Proj_##a; \
 716                 break
 717
 718         switch (code) {
 719         CASE(Add);
 720         CASE(And);
 721         CASE(Borrow);
 722         CASE(Carry);
 723         CASE(Cmp);
 724         CASE(Confirm);
 725         CASE(Const);
 726         CASE(Conv);
 727         CASE(Eor);
 728         CASE(Minus);
 729         CASE(Mul);
 730         CASE(Mux);
 731         CASE(Not);
 732         CASE(Or);
 733         CASE(Proj);
 734         CASE(Rotl);
 735         CASE(Shl);
 736         CASE(Shr);
 737         CASE(Shrs);
 738         CASE(Sub);
 739         CASE(SymConst);
 740         CASE_PROJ(Div);
 741         CASE_PROJ(Mod);
 742         default:
 743                 /* leave NULL */
 744                 break;
 745         }
 746
 747         return ops;
 748 #undef CASE_PROJ
 749 #undef CASE
 750 }  /* firm_set_default_computed_value */
 751
 752 /**
 753  * Optimize operations that are commutative and have neutral 0,
 754  * so a op 0 = 0 op a = a.
 755  */
 756 static ir_node *equivalent_node_neutral_zero(ir_node *n)
 757 {
 758         ir_node *oldn = n;
 759
 760         ir_node *a = get_binop_left(n);
 761         ir_node *b = get_binop_right(n);
 762
 763         ir_tarval *tv;
 764         ir_node *on;
 765
 766         /* After running compute_node there is only one constant predecessor.
 767            Find this predecessors value and remember the other node: */
 768         if ((tv = value_of(a)) != tarval_bad) {
 769                 on = b;
 770         } else if ((tv = value_of(b)) != tarval_bad) {
 771                 on = a;
 772         } else
 773                 return n;
 774
 775         /* If this predecessors constant value is zero, the operation is
 776          * unnecessary. Remove it.
 777          *
 778          * Beware: If n is a Add, the mode of on and n might be different
 779          * which happens in this rare construction: NULL + 3.
 780          * Then, a Conv would be needed which we cannot include here.
 781          */
 782         if (tarval_is_null(tv) && get_irn_mode(on) == get_irn_mode(n)) {
 783                 n = on;
 784
 785                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_NEUTRAL_0);
 786         }
 787
 788         return n;
 789 }  /* equivalent_node_neutral_zero */
 790
 791 /**
 792  * Eor is commutative and has neutral 0.
 793  */
 794 static ir_node *equivalent_node_Eor(ir_node *n)
 795 {
 796         ir_node *oldn = n;
 797         ir_node *a;
 798         ir_node *b;
 799
 800         n = equivalent_node_neutral_zero(n);
 801         if (n != oldn) return n;
 802
 803         a = get_Eor_left(n);
 804         b = get_Eor_right(n);
 805
 806         if (is_Eor(a)) {
 807                 ir_node *aa = get_Eor_left(a);
 808                 ir_node *ab = get_Eor_right(a);
 809
 810                 if (aa == b) {
 811                         /* (a ^ b) ^ a -> b */
 812                         n = ab;
 813                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_EOR_A_B_A);
 814                         return n;
 815                 } else if (ab == b) {
 816                         /* (a ^ b) ^ b -> a */
 817                         n = aa;
 818                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_EOR_A_B_A);
 819                         return n;
 820                 }
 821         }
 822         if (is_Eor(b)) {
 823                 ir_node *ba = get_Eor_left(b);
 824                 ir_node *bb = get_Eor_right(b);
 825
 826                 if (ba == a) {
 827                         /* a ^ (a ^ b) -> b */
 828                         n = bb;
 829                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_EOR_A_B_A);
 830                         return n;
 831                 } else if (bb == a) {
 832                         /* a ^ (b ^ a) -> b */
 833                         n = ba;
 834                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_EOR_A_B_A);
 835                         return n;
 836                 }
 837         }
 838         return n;
 839 }
 840
 841 /*
 842  * Optimize a - 0 and (a - x) + x (for modes with wrap-around).
 843  *
 844  * The second one looks strange, but this construct
 845  * is used heavily in the LCC sources :-).
 846  *
 847  * Beware: The Mode of an Add may be different than the mode of its
 848  * predecessors, so we could not return a predecessors in all cases.
 849  */
 850 static ir_node *equivalent_node_Add(ir_node *n)
 851 {
 852         ir_node *oldn = n;
 853         ir_node *left, *right;
 854         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
 855
 856         n = equivalent_node_neutral_zero(n);
 857         if (n != oldn)
 858                 return n;
 859
 860         /* for FP these optimizations are only allowed if fp_strict_algebraic is disabled */
 861         if (mode_is_float(mode)) {
 862                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
 863                 if (get_irg_fp_model(irg) & fp_strict_algebraic)
 864                         return n;
 865         }
 866
 867         left  = get_Add_left(n);
 868         right = get_Add_right(n);
 869
 870         if (is_Sub(left)) {
 871                 if (get_Sub_right(left) == right) {
 872                         /* (a - x) + x */
 873
 874                         n = get_Sub_left(left);
 875                         if (mode == get_irn_mode(n)) {
 876                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, left, right, n, FS_OPT_ADD_SUB);
 877                                 return n;
 878                         }
 879                 }
 880         }
 881         if (is_Sub(right)) {
 882                 if (get_Sub_right(right) == left) {
 883                         /* x + (a - x) */
 884
 885                         n = get_Sub_left(right);
 886                         if (mode == get_irn_mode(n)) {
 887                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, left, right, n, FS_OPT_ADD_SUB);
 888                                 return n;
 889                         }
 890                 }
 891         }
 892         return n;
 893 }  /* equivalent_node_Add */
 894
 895 /**
 896  * optimize operations that are not commutative but have neutral 0 on left,
 897  * so a op 0 = a.
 898  */
 899 static ir_node *equivalent_node_left_zero(ir_node *n)
 900 {
 901         ir_node *oldn = n;
 902
 903         ir_node   *a  = get_binop_left(n);
 904         ir_node   *b  = get_binop_right(n);
 905         ir_tarval *tb = value_of(b);
 906
 907         if (tarval_is_null(tb)) {
 908                 n = a;
 909
 910                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_NEUTRAL_0);
 911         }
 912         return n;
 913 }  /* equivalent_node_left_zero */
 914
 915 #define equivalent_node_Shl   equivalent_node_left_zero
 916 #define equivalent_node_Shr   equivalent_node_left_zero
 917 #define equivalent_node_Shrs  equivalent_node_left_zero
 918 #define equivalent_node_Rotl  equivalent_node_left_zero
 919
 920 /**
 921  * Optimize a - 0 and (a + x) - x (for modes with wrap-around).
 922  *
 923  * The second one looks strange, but this construct
 924  * is used heavily in the LCC sources :-).
 925  *
 926  * Beware: The Mode of a Sub may be different than the mode of its
 927  * predecessors, so we could not return a predecessors in all cases.
 928  */
 929 static ir_node *equivalent_node_Sub(ir_node *n)
 930 {
 931         ir_node   *oldn = n;
 932         ir_node   *b;
 933         ir_mode   *mode = get_irn_mode(n);
 934         ir_tarval *tb;
 935
 936         /* for FP these optimizations are only allowed if fp_strict_algebraic is disabled */
 937         if (mode_is_float(mode)) {
 938                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
 939                 if (get_irg_fp_model(irg) & fp_strict_algebraic)
 940                         return n;
 941         }
 942
 943         b  = get_Sub_right(n);
 944         tb = value_of(b);
 945
 946         /* Beware: modes might be different */
 947         if (tarval_is_null(tb)) {
 948                 ir_node *a = get_Sub_left(n);
 949                 if (mode == get_irn_mode(a)) {
 950                         n = a;
 951
 952                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_NEUTRAL_0);
 953                 }
 954         }
 955         return n;
 956 }  /* equivalent_node_Sub */
 957
 958
 959 /**
 960  * Optimize an "self-inverse unary op", ie op(op(n)) = n.
 961  *
 962  * @todo
 963  *   -(-a) == a, but might overflow two times.
 964  *   We handle it anyway here but the better way would be a
 965  *   flag. This would be needed for Pascal for instance.
 966  */
 967 static ir_node *equivalent_node_idempotent_unop(ir_node *n)
 968 {
 969         ir_node *oldn = n;
 970         ir_node *pred = get_unop_op(n);
 971
 972         /* optimize symmetric unop */
 973         if (get_irn_op(pred) == get_irn_op(n)) {
 974                 n = get_unop_op(pred);
 975                 DBG_OPT_ALGSIM2(oldn, pred, n, FS_OPT_IDEM_UNARY);
 976         }
 977         return n;
 978 }  /* equivalent_node_idempotent_unop */
 979
 980 /** Optimize Not(Not(x)) == x. */
 981 #define equivalent_node_Not    equivalent_node_idempotent_unop
 982
 983 /** -(-x) == x       ??? Is this possible or can --x raise an
 984                        out of bounds exception if min =! max? */
 985 #define equivalent_node_Minus  equivalent_node_idempotent_unop
 986
 987 /**
 988  * Optimize a * 1 = 1 * a = a.
 989  */
 990 static ir_node *equivalent_node_Mul(ir_node *n)
 991 {
 992         ir_node *oldn = n;
 993         ir_node *a = get_Mul_left(n);
 994
 995         /* we can handle here only the n * n = n bit cases */
 996         if (get_irn_mode(n) == get_irn_mode(a)) {
 997                 ir_node   *b = get_Mul_right(n);
 998                 ir_tarval *tv;
 999
1000                 /*
1001                  * Mul is commutative and has again an other neutral element.
1002                  * Constants are place right, so check this case first.
1003                  */
1004                 tv = value_of(b);
1005                 if (tarval_is_one(tv)) {
1006                         n = a;
1007                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_NEUTRAL_1);
1008                 } else {
1009                         tv = value_of(a);
1010                         if (tarval_is_one(tv)) {
1011                                 n = b;
1012                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_NEUTRAL_1);
1013                         }
1014                 }
1015         }
1016         return n;
1017 }  /* equivalent_node_Mul */
1018
1019 /**
1020  * Use algebraic simplification a | a = a | 0 = 0 | a = a.
1021  */
1022 static ir_node *equivalent_node_Or(ir_node *n)
1023 {
1024         ir_node *oldn = n;
1025
1026         ir_node   *a = get_Or_left(n);
1027         ir_node   *b = get_Or_right(n);
1028         ir_tarval *tv;
1029
1030         if (a == b) {
1031                 n = a;    /* idempotence */
1032                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_OR);
1033                 return n;
1034         }
1035         /* constants are normalized to right, check this side first */
1036         tv = value_of(b);
1037         if (tarval_is_null(tv)) {
1038                 n = a;
1039                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_OR);
1040                 return n;
1041         }
1042         tv = value_of(a);
1043         if (tarval_is_null(tv)) {
1044                 n = b;
1045                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_OR);
1046                 return n;
1047         }
1048
1049         return n;
1050 }  /* equivalent_node_Or */
1051
1052 /**
1053  * Optimize a & 0b1...1 = 0b1...1 & a = a & a = (a|X) & a = a.
1054  */
1055 static ir_node *equivalent_node_And(ir_node *n)
1056 {
1057         ir_node *oldn = n;
1058
1059         ir_node   *a = get_And_left(n);
1060         ir_node   *b = get_And_right(n);
1061         ir_tarval *tv;
1062
1063         if (a == b) {
1064                 n = a;    /* idempotence */
1065                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_AND);
1066                 return n;
1067         }
1068         /* constants are normalized to right, check this side first */
1069         tv = value_of(b);
1070         if (tarval_is_all_one(tv)) {
1071                 n = a;
1072                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_AND);
1073                 return n;
1074         }
1075         if (tv != get_tarval_bad()) {
1076                 ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
1077                 if (!mode_is_signed(mode) && is_Conv(a)) {
1078                         ir_node *convop     = get_Conv_op(a);
1079                         ir_mode *convopmode = get_irn_mode(convop);
1080                         if (!mode_is_signed(convopmode)) {
1081                                 if (tarval_is_all_one(tarval_convert_to(tv, convopmode))) {
1082                                         /* Conv(X) & all_one(mode(X)) = Conv(X) */
1083                                         n = a;
1084                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_AND);
1085                                         return n;
1086                                 }
1087                         }
1088                 }
1089         }
1090         tv = value_of(a);
1091         if (tarval_is_all_one(tv)) {
1092                 n = b;
1093                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_AND);
1094                 return n;
1095         }
1096         if (is_Or(a)) {
1097                 if (b == get_Or_left(a) || b == get_Or_right(a)) {
1098                         /* (a|X) & a */
1099                         n = b;
1100                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_AND);
1101                         return n;
1102                 }
1103         }
1104         if (is_Or(b)) {
1105                 if (a == get_Or_left(b) || a == get_Or_right(b)) {
1106                         /* a & (a|X) */
1107                         n = a;
1108                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_AND);
1109                         return n;
1110                 }
1111         }
1112         return n;
1113 }  /* equivalent_node_And */
1114
1115 /**
1116  * Try to remove useless Conv's:
1117  */
1118 static ir_node *equivalent_node_Conv(ir_node *n)
1119 {
1120         ir_node *oldn = n;
1121         ir_node *a = get_Conv_op(n);
1122
1123         ir_mode *n_mode = get_irn_mode(n);
1124         ir_mode *a_mode = get_irn_mode(a);
1125
1126 restart:
1127         if (n_mode == a_mode) { /* No Conv necessary */
1128                 if (get_Conv_strict(n)) {
1129                         ir_node *p = a;
1130
1131                         /* neither Minus nor Confirm change the precision,
1132                            so we can "look-through" */
1133                         for (;;) {
1134                                 if (is_Minus(p)) {
1135                                         p = get_Minus_op(p);
1136                                 } else if (is_Confirm(p)) {
1137                                         p = get_Confirm_value(p);
1138                                 } else {
1139                                         /* stop here */
1140                                         break;
1141                                 }
1142                         }
1143                         if (is_Conv(p) && get_Conv_strict(p)) {
1144                                 /* we known already, that a_mode == n_mode, and neither
1145                                    Minus change the mode, so the second Conv
1146                                    can be kicked */
1147                                 assert(get_irn_mode(p) == n_mode);
1148                                 n = a;
1149                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_CONV);
1150                                 return n;
1151                         }
1152                         if (is_Proj(p)) {
1153                                 ir_node *pred = get_Proj_pred(p);
1154                                 if (is_Load(pred)) {
1155                                         /* Loads always return with the exact precision of n_mode */
1156                                         assert(get_Load_mode(pred) == n_mode);
1157                                         n = a;
1158                                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_CONV);
1159                                         return n;
1160                                 }
1161                                 if (is_Proj(pred) && get_Proj_proj(pred) == pn_Start_T_args) {
1162                                         pred = get_Proj_pred(pred);
1163                                         if (is_Start(pred)) {
1164                                                 /* Arguments always return with the exact precision,
1165                                                    as strictConv's are place before Call -- if the
1166                                                    caller was compiled with the same setting.
1167                                                    Otherwise, the semantics is probably still right. */
1168                                                 assert(get_irn_mode(p) == n_mode);
1169                                                 n = a;
1170                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_CONV);
1171                                                 return n;
1172                                         }
1173                                 }
1174                         }
1175                         if (is_Conv(a)) {
1176                                 /* special case: the immediate predecessor is also a Conv */
1177                                 if (! get_Conv_strict(a)) {
1178                                         /* first one is not strict, kick it */
1179                                         a = get_Conv_op(a);
1180                                         a_mode = get_irn_mode(a);
1181                                         set_Conv_op(n, a);
1182                                         goto restart;
1183                                 }
1184                                 /* else both are strict conv, second is superfluous */
1185                                 n = a;
1186                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_CONV);
1187                                 return n;
1188                         }
1189                 } else {
1190                         n = a;
1191                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_CONV);
1192                         return n;
1193                 }
1194         } else if (is_Conv(a)) { /* Conv(Conv(b)) */
1195                 ir_node *b      = get_Conv_op(a);
1196                 ir_mode *b_mode = get_irn_mode(b);
1197
1198                 if (get_Conv_strict(n) && get_Conv_strict(a)) {
1199                         /* both are strict conv */
1200                         if (smaller_mode(a_mode, n_mode)) {
1201                                 /* both are strict, but the first is smaller, so
1202                                    the second cannot remove more precision, remove the
1203                                    strict bit */
1204                                 set_Conv_strict(n, 0);
1205                         }
1206                 }
1207                 if (n_mode == b_mode) {
1208                         if (! get_Conv_strict(n) && ! get_Conv_strict(a)) {
1209                                 if (n_mode == mode_b) {
1210                                         n = b; /* Convb(Conv*(xxxb(...))) == xxxb(...) */
1211                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_CONV);
1212                                         return n;
1213                                 } else if (get_mode_arithmetic(n_mode) == get_mode_arithmetic(a_mode)) {
1214                                         if (values_in_mode(b_mode, a_mode)) {
1215                                                 n = b;        /* ConvS(ConvL(xxxS(...))) == xxxS(...) */
1216                                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_CONV);
1217                                                 return n;
1218                                         }
1219                                 }
1220                         }
1221                         if (mode_is_int(n_mode) && get_mode_arithmetic(a_mode) == irma_ieee754) {
1222                                 /* ConvI(ConvF(I)) -> I, iff float mantissa >= int mode */
1223                                 unsigned int_mantissa   = get_mode_size_bits(n_mode) - (mode_is_signed(n_mode) ? 1 : 0);
1224                                 unsigned float_mantissa = tarval_ieee754_get_mantissa_size(a_mode);
1225
1226                                 if (float_mantissa >= int_mantissa) {
1227                                         n = b;
1228                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_CONV);
1229                                         return n;
1230                                 }
1231                         }
1232                         if (is_Conv(b)) {
1233                                 if (smaller_mode(b_mode, a_mode)) {
1234                                         if (get_Conv_strict(n))
1235                                                 set_Conv_strict(b, 1);
1236                                         n = b; /* ConvA(ConvB(ConvA(...))) == ConvA(...) */
1237                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_CONV);
1238                                         return n;
1239                                 }
1240                         }
1241                 }
1242         }
1243         return n;
1244 }  /* equivalent_node_Conv */
1245
1246 /**
1247  * - fold Phi-nodes, iff they have only one predecessor except
1248  *   themselves.
1249  */
1250 static ir_node *equivalent_node_Phi(ir_node *n)
1251 {
1252         int i, n_preds;
1253
1254         ir_node *oldn = n;
1255         ir_node *first_val = NULL; /* to shutup gcc */
1256
1257         if (!get_opt_optimize() &&
1258                         get_irg_phase_state(get_irn_irg(n)) != phase_building)
1259                 return n;
1260
1261         n_preds = get_Phi_n_preds(n);
1262
1263         /* Phi of dead Region without predecessors. */
1264         if (n_preds == 0)
1265                 return n;
1266
1267         /* Find first non-self-referencing input */
1268         for (i = 0; i < n_preds; ++i) {
1269                 first_val = get_Phi_pred(n, i);
1270                 /* not self pointer */
1271                 if (first_val != n) {
1272                         /* then found first value. */
1273                         break;
1274                 }
1275         }
1276
1277         /* search for rest of inputs, determine if any of these
1278         are non-self-referencing */
1279         while (++i < n_preds) {
1280                 ir_node *scnd_val = get_Phi_pred(n, i);
1281                 if (scnd_val != n && scnd_val != first_val) {
1282                         break;
1283                 }
1284         }
1285
1286         if (i >= n_preds && !is_Dummy(first_val)) {
1287                 /* Fold, if no multiple distinct non-self-referencing inputs */
1288                 n = first_val;
1289                 DBG_OPT_PHI(oldn, n);
1290         }
1291         return n;
1292 }  /* equivalent_node_Phi */
1293
1294 /**
1295  * Optimize Proj(Tuple).
1296  */
1297 static ir_node *equivalent_node_Proj_Tuple(ir_node *proj)
1298 {
1299         ir_node *oldn  = proj;
1300         ir_node *tuple = get_Proj_pred(proj);
1301
1302         /* Remove the Tuple/Proj combination. */
1303         proj = get_Tuple_pred(tuple, get_Proj_proj(proj));
1304         DBG_OPT_TUPLE(oldn, tuple, proj);
1305
1306         return proj;
1307 }  /* equivalent_node_Proj_Tuple */
1308
1309 /**
1310  * Optimize a / 1 = a.
1311  */
1312 static ir_node *equivalent_node_Proj_Div(ir_node *proj)
1313 {
1314         ir_node   *oldn = proj;
1315         ir_node   *div  = get_Proj_pred(proj);
1316         ir_node   *b    = get_Div_right(div);
1317         ir_tarval *tb   = value_of(b);
1318
1319         /* Div is not commutative. */
1320         if (tarval_is_one(tb)) { /* div(x, 1) == x */
1321                 switch (get_Proj_proj(proj)) {
1322                 case pn_Div_M:
1323                         proj = get_Div_mem(div);
1324                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, proj, FS_OPT_NEUTRAL_1);
1325                         return proj;
1326
1327                 case pn_Div_res:
1328                         proj = get_Div_left(div);
1329                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, proj, FS_OPT_NEUTRAL_1);
1330                         return proj;
1331
1332                 default:
1333                         /* we cannot replace the exception Proj's here, this is done in
1334                            transform_node_Proj_Div() */
1335                         return proj;
1336                 }
1337         }
1338         return proj;
1339 }  /* equivalent_node_Proj_Div */
1340
1341 /**
1342  * Optimize CopyB(mem, x, x) into a Nop.
1343  */
1344 static ir_node *equivalent_node_Proj_CopyB(ir_node *proj)
1345 {
1346         ir_node *oldn  = proj;
1347         ir_node *copyb = get_Proj_pred(proj);
1348         ir_node *a     = get_CopyB_dst(copyb);
1349         ir_node *b     = get_CopyB_src(copyb);
1350
1351         if (a == b) {
1352                 /* Turn CopyB into a tuple (mem, jmp, bad, bad) */
1353                 switch (get_Proj_proj(proj)) {
1354                 case pn_CopyB_M:
1355                         proj = get_CopyB_mem(copyb);
1356                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, proj, FS_OPT_NOP);
1357                         break;
1358                 }
1359         }
1360         return proj;
1361 }  /* equivalent_node_Proj_CopyB */
1362
1363 /**
1364  * Optimize Bounds(idx, idx, upper) into idx.
1365  */
1366 static ir_node *equivalent_node_Proj_Bound(ir_node *proj)
1367 {
1368         ir_node *oldn  = proj;
1369         ir_node *bound = get_Proj_pred(proj);
1370         ir_node *idx   = get_Bound_index(bound);
1371         ir_node *pred  = skip_Proj(idx);
1372         int ret_tuple  = 0;
1373
1374         if (idx == get_Bound_lower(bound))
1375                 ret_tuple = 1;
1376         else if (is_Bound(pred)) {
1377                 /*
1378                  * idx was Bounds checked previously, it is still valid if
1379                  * lower <= pred_lower && pred_upper <= upper.
1380                  */
1381                 ir_node *lower = get_Bound_lower(bound);
1382                 ir_node *upper = get_Bound_upper(bound);
1383                 if (get_Bound_lower(pred) == lower &&
1384                         get_Bound_upper(pred) == upper) {
1385                         /*
1386                          * One could expect that we simply return the previous
1387                          * Bound here. However, this would be wrong, as we could
1388                          * add an exception Proj to a new location then.
1389                          * So, we must turn in into a tuple.
1390                          */
1391                         ret_tuple = 1;
1392                 }
1393         }
1394         if (ret_tuple) {
1395                 /* Turn Bound into a tuple (mem, jmp, bad, idx) */
1396                 switch (get_Proj_proj(proj)) {
1397                 case pn_Bound_M:
1398                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
1399                         proj = get_Bound_mem(bound);
1400                         break;
1401                 case pn_Bound_res:
1402                         proj = idx;
1403                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, proj, FS_OPT_NOP);
1404                         break;
1405                 default:
1406                         /* cannot optimize pn_Bound_X_regular, handled in transform ... */
1407                         break;
1408                 }
1409         }
1410         return proj;
1411 }  /* equivalent_node_Proj_Bound */
1412
1413 /**
1414  * Does all optimizations on nodes that must be done on its Projs
1415  * because of creating new nodes.
1416  */
1417 static ir_node *equivalent_node_Proj(ir_node *proj)
1418 {
1419         ir_node *n = get_Proj_pred(proj);
1420         if (n->op->ops.equivalent_node_Proj)
1421                 return n->op->ops.equivalent_node_Proj(proj);
1422         return proj;
1423 }  /* equivalent_node_Proj */
1424
1425 /**
1426  * Remove Id's.
1427  */
1428 static ir_node *equivalent_node_Id(ir_node *n)
1429 {
1430         ir_node *oldn = n;
1431
1432         do {
1433                 n = get_Id_pred(n);
1434         } while (is_Id(n));
1435
1436         DBG_OPT_ID(oldn, n);
1437         return n;
1438 }  /* equivalent_node_Id */
1439
1440 /**
1441  * Optimize a Mux.
1442  */
1443 static ir_node *equivalent_node_Mux(ir_node *n)
1444 {
1445         ir_node   *oldn = n, *sel = get_Mux_sel(n);
1446         ir_node   *n_t, *n_f;
1447         ir_tarval *ts = value_of(sel);
1448
1449         /* Mux(true, f, t) == t */
1450         if (ts == tarval_b_true) {
1451                 n = get_Mux_true(n);
1452                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_C);
1453                 return n;
1454         }
1455         /* Mux(false, f, t) == f */
1456         if (ts == tarval_b_false) {
1457                 n = get_Mux_false(n);
1458                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_C);
1459                 return n;
1460         }
1461         n_t = get_Mux_true(n);
1462         n_f = get_Mux_false(n);
1463
1464         /* Mux(v, x, T) == x */
1465         if (is_Unknown(n_f)) {
1466                 n = n_t;
1467                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_EQ);
1468                 return n;
1469         }
1470         /* Mux(v, T, x) == x */
1471         if (is_Unknown(n_t)) {
1472                 n = n_f;
1473                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_EQ);
1474                 return n;
1475         }
1476
1477         /* Mux(v, x, x) == x */
1478         if (n_t == n_f) {
1479                 n = n_t;
1480                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_EQ);
1481                 return n;
1482         }
1483         if (is_Cmp(sel) && !mode_honor_signed_zeros(get_irn_mode(n))) {
1484                 ir_relation relation = get_Cmp_relation(sel);
1485                 ir_node    *f        = get_Mux_false(n);
1486                 ir_node    *t        = get_Mux_true(n);
1487
1488                 /*
1489                  * Note further that these optimization work even for floating point
1490                  * with NaN's because -NaN == NaN.
1491                  * However, if +0 and -0 is handled differently, we cannot use the first one.
1492                  */
1493                 ir_node *const cmp_l = get_Cmp_left(sel);
1494                 ir_node *const cmp_r = get_Cmp_right(sel);
1495
1496                 switch (relation) {
1497                 case ir_relation_equal:
1498                         if ((cmp_l == t && cmp_r == f) || /* Mux(t == f, t, f) -> f */
1499                                         (cmp_l == f && cmp_r == t)) { /* Mux(f == t, t, f) -> f */
1500                                 n = f;
1501                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_TRANSFORM);
1502                                 return n;
1503                         }
1504                         break;
1505
1506                 case ir_relation_less_greater:
1507                 case ir_relation_unordered_less_greater:
1508                         if ((cmp_l == t && cmp_r == f) || /* Mux(t != f, t, f) -> t */
1509                                         (cmp_l == f && cmp_r == t)) { /* Mux(f != t, t, f) -> t */
1510                                 n = t;
1511                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_TRANSFORM);
1512                                 return n;
1513                         }
1514                         break;
1515                 default:
1516                         break;
1517                 }
1518
1519                 /*
1520                  * Note: normalization puts the constant on the right side,
1521                  * so we check only one case.
1522                  */
1523                 if (cmp_l == t && tarval_is_null(value_of(cmp_r))) {
1524                         /* Mux(t CMP 0, X, t) */
1525                         if (is_Minus(f) && get_Minus_op(f) == t) {
1526                                 /* Mux(t CMP 0, -t, t) */
1527                                 if (relation == ir_relation_equal) {
1528                                         /* Mux(t == 0, -t, t)  ==>  -t */
1529                                         n = f;
1530                                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_TRANSFORM);
1531                                 } else if (relation == ir_relation_less_greater || relation == ir_relation_unordered_less_greater) {
1532                                         /* Mux(t != 0, -t, t)  ==> t */
1533                                         n = t;
1534                                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_TRANSFORM);
1535                                 }
1536                         }
1537                 }
1538         }
1539
1540         return n;
1541 }
1542
1543 /**
1544  * Remove Confirm nodes if setting is on.
1545  * Replace Confirms(x, '=', Constlike) by Constlike.
1546  */
1547 static ir_node *equivalent_node_Confirm(ir_node *n)
1548 {
1549         ir_node    *pred     = get_Confirm_value(n);
1550         ir_relation relation = get_Confirm_relation(n);
1551
1552         while (is_Confirm(pred) && relation == get_Confirm_relation(pred)) {
1553                 /*
1554                  * rare case: two identical Confirms one after another,
1555                  * replace the second one with the first.
1556                  */
1557                 n    = pred;
1558                 pred = get_Confirm_value(n);
1559         }
1560         return n;
1561 }
1562
1563 /**
1564  * equivalent_node() returns a node equivalent to input n. It skips all nodes that
1565  * perform no actual computation, as, e.g., the Id nodes.  It does not create
1566  * new nodes.  It is therefore safe to free n if the node returned is not n.
1567  * If a node returns a Tuple we can not just skip it.  If the size of the
1568  * in array fits, we transform n into a tuple (e.g., Div).
1569  */
1570 ir_node *equivalent_node(ir_node *n)
1571 {
1572         if (n->op->ops.equivalent_node)
1573                 return n->op->ops.equivalent_node(n);
1574         return n;
1575 }  /* equivalent_node */
1576
1577 /**
1578  * Sets the default equivalent node operation for an ir_op_ops.
1579  *
1580  * @param code   the opcode for the default operation
1581  * @param ops    the operations initialized
1582  *
1583  * @return
1584  *    The operations.
1585  */
1586 static ir_op_ops *firm_set_default_equivalent_node(ir_opcode code, ir_op_ops *ops)
1587 {
1588 #define CASE(a)                                      \
1589         case iro_##a:                                    \
1590                 ops->equivalent_node  = equivalent_node_##a; \
1591                 break
1592 #define CASE_PROJ(a)                                          \
1593         case iro_##a:                                             \
1594                 ops->equivalent_node_Proj = equivalent_node_Proj_##a; \
1595                 break
1596
1597         switch (code) {
1598         CASE(Eor);
1599         CASE(Add);
1600         CASE(Shl);
1601         CASE(Shr);
1602         CASE(Shrs);
1603         CASE(Rotl);
1604         CASE(Sub);
1605         CASE(Not);
1606         CASE(Minus);
1607         CASE(Mul);
1608         CASE(Or);
1609         CASE(And);
1610         CASE(Conv);
1611         CASE(Phi);
1612         CASE_PROJ(Tuple);
1613         CASE_PROJ(Div);
1614         CASE_PROJ(CopyB);
1615         CASE_PROJ(Bound);
1616         CASE(Proj);
1617         CASE(Id);
1618         CASE(Mux);
1619         CASE(Confirm);
1620         default:
1621                 /* leave NULL */
1622                 break;
1623         }
1624
1625         return ops;
1626 #undef CASE
1627 #undef CASE_PROJ
1628 }  /* firm_set_default_equivalent_node */
1629
1630 /**
1631  * Returns non-zero if a node is a Phi node
1632  * with all predecessors constant.
1633  */
1634 static int is_const_Phi(ir_node *n)
1635 {
1636         int i;
1637
1638         if (! is_Phi(n) || get_irn_arity(n) == 0)
1639                 return 0;
1640         for (i = get_irn_arity(n) - 1; i >= 0; --i) {
1641                 if (! is_Const(get_irn_n(n, i)))
1642                         return 0;
1643         }
1644         return 1;
1645 }  /* is_const_Phi */
1646
1647 typedef ir_tarval *(*tarval_sub_type)(ir_tarval *a, ir_tarval *b, ir_mode *mode);
1648 typedef ir_tarval *(*tarval_binop_type)(ir_tarval *a, ir_tarval *b);
1649
1650 /**
1651  * in reality eval_func should be tarval (*eval_func)() but incomplete
1652  * declarations are bad style and generate noisy warnings
1653  */
1654 typedef void (*eval_func)(void);
1655
1656 /**
1657  * Wrapper for the tarval binop evaluation, tarval_sub has one more parameter.
1658  */
1659 static ir_tarval *do_eval(eval_func eval, ir_tarval *a, ir_tarval *b, ir_mode *mode)
1660 {
1661         if (eval == (eval_func) tarval_sub) {
1662                 tarval_sub_type func = (tarval_sub_type)eval;
1663
1664                 return func(a, b, mode);
1665         } else {
1666                 tarval_binop_type func = (tarval_binop_type)eval;
1667
1668                 return func(a, b);
1669         }
1670 }
1671
1672 /**
1673  * Apply an evaluator on a binop with a constant operators (and one Phi).
1674  *
1675  * @param phi    the Phi node
1676  * @param other  the other operand
1677  * @param eval   an evaluator function
1678  * @param mode   the mode of the result, may be different from the mode of the Phi!
1679  * @param left   if non-zero, other is the left operand, else the right
1680  *
1681  * @return a new Phi node if the conversion was successful, NULL else
1682  */
1683 static ir_node *apply_binop_on_phi(ir_node *phi, ir_tarval *other, eval_func eval, ir_mode *mode, int left)
1684 {
1685         ir_tarval *tv;
1686         void      **res;
1687         ir_node   *pred;
1688         ir_graph  *irg;
1689         int       i, n = get_irn_arity(phi);
1690
1691         NEW_ARR_A(void *, res, n);
1692         if (left) {
1693                 for (i = 0; i < n; ++i) {
1694                         pred = get_irn_n(phi, i);
1695                         tv   = get_Const_tarval(pred);
1696                         tv   = do_eval(eval, other, tv, mode);
1697
1698                         if (tv == tarval_bad) {
1699                                 /* folding failed, bad */
1700                                 return NULL;
1701                         }
1702                         res[i] = tv;
1703                 }
1704         } else {
1705                 for (i = 0; i < n; ++i) {
1706                         pred = get_irn_n(phi, i);
1707                         tv   = get_Const_tarval(pred);
1708                         tv   = do_eval(eval, tv, other, mode);
1709
1710                         if (tv == tarval_bad) {
1711                                 /* folding failed, bad */
1712                                 return 0;
1713                         }
1714                         res[i] = tv;
1715                 }
1716         }
1717         irg = get_irn_irg(phi);
1718         for (i = 0; i < n; ++i) {
1719                 pred = get_irn_n(phi, i);
1720                 res[i] = new_r_Const(irg, (ir_tarval*)res[i]);
1721         }
1722         return new_r_Phi(get_nodes_block(phi), n, (ir_node **)res, mode);
1723 }  /* apply_binop_on_phi */
1724
1725 /**
1726  * Apply an evaluator on a binop with two constant Phi.
1727  *
1728  * @param a      the left Phi node
1729  * @param b      the right Phi node
1730  * @param eval   an evaluator function
1731  * @param mode   the mode of the result, may be different from the mode of the Phi!
1732  *
1733  * @return a new Phi node if the conversion was successful, NULL else
1734  */
1735 static ir_node *apply_binop_on_2_phis(ir_node *a, ir_node *b, eval_func eval, ir_mode *mode)
1736 {
1737         ir_tarval *tv_l, *tv_r, *tv;
1738         void     **res;
1739         ir_node  *pred;
1740         ir_graph *irg;
1741         int      i, n;
1742
1743         if (get_nodes_block(a) != get_nodes_block(b))
1744                 return NULL;
1745
1746         n = get_irn_arity(a);
1747         NEW_ARR_A(void *, res, n);
1748
1749         for (i = 0; i < n; ++i) {
1750                 pred = get_irn_n(a, i);
1751                 tv_l = get_Const_tarval(pred);
1752                 pred = get_irn_n(b, i);
1753                 tv_r = get_Const_tarval(pred);
1754                 tv   = do_eval(eval, tv_l, tv_r, mode);
1755
1756                 if (tv == tarval_bad) {
1757                         /* folding failed, bad */
1758                         return NULL;
1759                 }
1760                 res[i] = tv;
1761         }
1762         irg = get_irn_irg(a);
1763         for (i = 0; i < n; ++i) {
1764                 pred = get_irn_n(a, i);
1765                 res[i] = new_r_Const(irg, (ir_tarval*)res[i]);
1766         }
1767         return new_r_Phi(get_nodes_block(a), n, (ir_node **)res, mode);
1768 }  /* apply_binop_on_2_phis */
1769
1770 /**
1771  * Apply an evaluator on a unop with a constant operator (a Phi).
1772  *
1773  * @param phi    the Phi node
1774  * @param eval   an evaluator function
1775  *
1776  * @return a new Phi node if the conversion was successful, NULL else
1777  */
1778 static ir_node *apply_unop_on_phi(ir_node *phi, ir_tarval *(*eval)(ir_tarval *))
1779 {
1780         ir_tarval *tv;
1781         void     **res;
1782         ir_node  *pred;
1783         ir_mode  *mode;
1784         ir_graph *irg;
1785         int      i, n = get_irn_arity(phi);
1786
1787         NEW_ARR_A(void *, res, n);
1788         for (i = 0; i < n; ++i) {
1789                 pred = get_irn_n(phi, i);
1790                 tv   = get_Const_tarval(pred);
1791                 tv   = eval(tv);
1792
1793                 if (tv == tarval_bad) {
1794                         /* folding failed, bad */
1795                         return 0;
1796                 }
1797                 res[i] = tv;
1798         }
1799         mode = get_irn_mode(phi);
1800         irg  = get_irn_irg(phi);
1801         for (i = 0; i < n; ++i) {
1802                 pred = get_irn_n(phi, i);
1803                 res[i] = new_r_Const(irg, (ir_tarval*)res[i]);
1804         }
1805         return new_r_Phi(get_nodes_block(phi), n, (ir_node **)res, mode);
1806 }  /* apply_unop_on_phi */
1807
1808 /**
1809  * Apply a conversion on a constant operator (a Phi).
1810  *
1811  * @param phi    the Phi node
1812  *
1813  * @return a new Phi node if the conversion was successful, NULL else
1814  */
1815 static ir_node *apply_conv_on_phi(ir_node *phi, ir_mode *mode)
1816 {
1817         ir_tarval *tv;
1818         void     **res;
1819         ir_node  *pred;
1820         ir_graph *irg;
1821         int      i, n = get_irn_arity(phi);
1822
1823         NEW_ARR_A(void *, res, n);
1824         for (i = 0; i < n; ++i) {
1825                 pred = get_irn_n(phi, i);
1826                 tv   = get_Const_tarval(pred);
1827                 tv   = tarval_convert_to(tv, mode);
1828
1829                 if (tv == tarval_bad) {
1830                         /* folding failed, bad */
1831                         return 0;
1832                 }
1833                 res[i] = tv;
1834         }
1835         irg = get_irn_irg(phi);
1836         for (i = 0; i < n; ++i) {
1837                 pred = get_irn_n(phi, i);
1838                 res[i] = new_r_Const(irg, (ir_tarval*)res[i]);
1839         }
1840         return new_r_Phi(get_nodes_block(phi), n, (ir_node **)res, mode);
1841 }  /* apply_conv_on_phi */
1842
1843 /**
1844  * Transform AddP(P, ConvIs(Iu)), AddP(P, ConvIu(Is)) and
1845  * SubP(P, ConvIs(Iu)), SubP(P, ConvIu(Is)).
1846  * If possible, remove the Conv's.
1847  */
1848 static ir_node *transform_node_AddSub(ir_node *n)
1849 {
1850         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
1851
1852         if (mode_is_reference(mode)) {
1853                 ir_node *left     = get_binop_left(n);
1854                 ir_node *right    = get_binop_right(n);
1855                 unsigned ref_bits = get_mode_size_bits(mode);
1856
1857                 if (is_Conv(left)) {
1858                         ir_mode *lmode = get_irn_mode(left);
1859                         unsigned bits = get_mode_size_bits(lmode);
1860
1861                         if (ref_bits == bits &&
1862                             mode_is_int(lmode) &&
1863                             get_mode_arithmetic(lmode) == irma_twos_complement) {
1864                                 ir_node *pre      = get_Conv_op(left);
1865                                 ir_mode *pre_mode = get_irn_mode(pre);
1866
1867                                 if (mode_is_int(pre_mode) &&
1868                                     get_mode_size_bits(pre_mode) == bits &&
1869                                     get_mode_arithmetic(pre_mode) == irma_twos_complement) {
1870                                         /* ok, this conv just changes to sign, moreover the calculation
1871                                          * is done with same number of bits as our address mode, so
1872                                          * we can ignore the conv as address calculation can be viewed
1873                                          * as either signed or unsigned
1874                                          */
1875                                         set_binop_left(n, pre);
1876                                 }
1877                         }
1878                 }
1879
1880                 if (is_Conv(right)) {
1881                         ir_mode *rmode = get_irn_mode(right);
1882                         unsigned bits = get_mode_size_bits(rmode);
1883
1884                         if (ref_bits == bits &&
1885                             mode_is_int(rmode) &&
1886                             get_mode_arithmetic(rmode) == irma_twos_complement) {
1887                                 ir_node *pre      = get_Conv_op(right);
1888                                 ir_mode *pre_mode = get_irn_mode(pre);
1889
1890                                 if (mode_is_int(pre_mode) &&
1891                                     get_mode_size_bits(pre_mode) == bits &&
1892                                     get_mode_arithmetic(pre_mode) == irma_twos_complement) {
1893                                         /* ok, this conv just changes to sign, moreover the calculation
1894                                          * is done with same number of bits as our address mode, so
1895                                          * we can ignore the conv as address calculation can be viewed
1896                                          * as either signed or unsigned
1897                                          */
1898                                         set_binop_right(n, pre);
1899                                 }
1900                         }
1901                 }
1902
1903                 /* let address arithmetic use unsigned modes */
1904                 if (is_Const(right)) {
1905                         ir_mode *rmode = get_irn_mode(right);
1906
1907                         if (mode_is_signed(rmode) && get_mode_arithmetic(rmode) == irma_twos_complement) {
1908                                 /* convert a AddP(P, *s) into AddP(P, *u) */
1909                                 ir_mode *nm = get_reference_mode_unsigned_eq(mode);
1910
1911                                 ir_node *pre = new_r_Conv(get_nodes_block(n), right, nm);
1912                                 set_binop_right(n, pre);
1913                         }
1914                 }
1915         }
1916
1917         return n;
1918 }  /* transform_node_AddSub */
1919
1920 #define HANDLE_BINOP_PHI(eval, a, b, c, mode)                     \
1921   do {                                                            \
1922   c = NULL;                                                       \
1923   if (is_Const(b) && is_const_Phi(a)) {                           \
1924     /* check for Op(Phi, Const) */                                \
1925     c = apply_binop_on_phi(a, get_Const_tarval(b), eval, mode, 0);\
1926   }                                                               \
1927   else if (is_Const(a) && is_const_Phi(b)) {                      \
1928     /* check for Op(Const, Phi) */                                \
1929     c = apply_binop_on_phi(b, get_Const_tarval(a), eval, mode, 1);\
1930   }                                                               \
1931   else if (is_const_Phi(a) && is_const_Phi(b)) {                  \
1932     /* check for Op(Phi, Phi) */                                  \
1933     c = apply_binop_on_2_phis(a, b, eval, mode);                  \
1934   }                                                               \
1935   if (c) {                                                        \
1936     DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, c, FS_OPT_CONST_PHI);                   \
1937     return c;                                                     \
1938   }                                                               \
1939   } while(0)
1940
1941 #define HANDLE_UNOP_PHI(eval, a, c)               \
1942   do {                                            \
1943   c = NULL;                                       \
1944   if (is_const_Phi(a)) {                          \
1945     /* check for Op(Phi) */                       \
1946     c = apply_unop_on_phi(a, eval);               \
1947     if (c) {                                      \
1948       DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, c, FS_OPT_CONST_PHI); \
1949       return c;                                   \
1950     }                                             \
1951   }                                               \
1952   } while(0)
1953
1954 /**
1955  * Do the AddSub optimization, then Transform
1956  *   Constant folding on Phi
1957  *   Add(a,a)          -> Mul(a, 2)
1958  *   Add(Mul(a, x), a) -> Mul(a, x+1)
1959  * if the mode is integer or float.
1960  * Transform Add(a,-b) into Sub(a,b).
1961  * Reassociation might fold this further.
1962  */
1963 static ir_node *transform_node_Add(ir_node *n)
1964 {
1965         ir_mode *mode;
1966         ir_node *a, *b, *c, *oldn = n;
1967         vrp_attr *a_vrp, *b_vrp;
1968
1969         n = transform_node_AddSub(n);
1970
1971         a = get_Add_left(n);
1972         b = get_Add_right(n);
1973
1974         mode = get_irn_mode(n);
1975
1976         if (mode_is_reference(mode)) {
1977                 ir_mode *lmode = get_irn_mode(a);
1978
1979                 if (is_Const(b) && is_Const_null(b) && mode_is_int(lmode)) {
1980                         /* an Add(a, NULL) is a hidden Conv */
1981                         dbg_info *dbg = get_irn_dbg_info(n);
1982                         return new_rd_Conv(dbg, get_nodes_block(n), a, mode);
1983                 }
1984         }
1985
1986         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_add, a, b, c, mode);
1987
1988         /* for FP these optimizations are only allowed if fp_strict_algebraic is disabled */
1989         if (mode_is_float(mode)) {
1990                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
1991                 if (get_irg_fp_model(irg) & fp_strict_algebraic)
1992                         return n;
1993         }
1994
1995         if (mode_is_num(mode)) {
1996                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
1997                 /* the following code leads to endless recursion when Mul are replaced by a simple instruction chain */
1998                 if (!is_irg_state(irg, IR_GRAPH_STATE_ARCH_DEP)
1999                                 && a == b && mode_is_int(mode)) {
2000                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
2001
2002                         n = new_rd_Mul(
2003                                 get_irn_dbg_info(n),
2004                                 block,
2005                                 a,
2006                                 new_r_Const_long(irg, mode, 2),
2007                                 mode);
2008                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_ADD_A_A);
2009                         return n;
2010                 }
2011                 if (is_Minus(a)) {
2012                         n = new_rd_Sub(
2013                                         get_irn_dbg_info(n),
2014                                         get_nodes_block(n),
2015                                         b,
2016                                         get_Minus_op(a),
2017                                         mode);
2018                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_ADD_A_MINUS_B);
2019                         return n;
2020                 }
2021                 if (is_Minus(b)) {
2022                         n = new_rd_Sub(
2023                                         get_irn_dbg_info(n),
2024                                         get_nodes_block(n),
2025                                         a,
2026                                         get_Minus_op(b),
2027                                         mode);
2028                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_ADD_A_MINUS_B);
2029                         return n;
2030                 }
2031                 if (get_mode_arithmetic(mode) == irma_twos_complement) {
2032                         /* Here we rely on constants be on the RIGHT side */
2033                         if (is_Not(a)) {
2034                                 ir_node *op = get_Not_op(a);
2035
2036                                 if (is_Const(b) && is_Const_one(b)) {
2037                                         /* ~x + 1 = -x */
2038                                         ir_node *blk = get_nodes_block(n);
2039                                         n = new_rd_Minus(get_irn_dbg_info(n), blk, op, mode);
2040                                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_NOT_PLUS_1);
2041                                         return n;
2042                                 }
2043                         }
2044                 }
2045         }
2046
2047         a_vrp = vrp_get_info(a);
2048         b_vrp = vrp_get_info(b);
2049
2050         if (a_vrp && b_vrp) {
2051                 ir_tarval *c = tarval_and(a_vrp->bits_not_set, b_vrp->bits_not_set);
2052
2053                 if (tarval_is_null(c)) {
2054                         dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
2055                         return new_rd_Or(dbgi, get_nodes_block(n), a, b, mode);
2056                 }
2057         }
2058         return n;
2059 }  /* transform_node_Add */
2060
2061 /**
2062  * returns -cnst or NULL if impossible
2063  */
2064 static ir_node *const_negate(ir_node *cnst)
2065 {
2066         ir_tarval *tv    = tarval_neg(get_Const_tarval(cnst));
2067         dbg_info  *dbgi  = get_irn_dbg_info(cnst);
2068         ir_graph  *irg   = get_irn_irg(cnst);
2069         if (tv == tarval_bad) return NULL;
2070         return new_rd_Const(dbgi, irg, tv);
2071 }
2072
2073 /**
2074  * Do the AddSub optimization, then Transform
2075  *   Constant folding on Phi
2076  *   Sub(0,a)          -> Minus(a)
2077  *   Sub(Mul(a, x), a) -> Mul(a, x-1)
2078  *   Sub(Sub(x, y), b) -> Sub(x, Add(y,b))
2079  *   Sub(Add(a, x), x) -> a
2080  *   Sub(x, Add(x, a)) -> -a
2081  *   Sub(x, Const)     -> Add(x, -Const)
2082  */
2083 static ir_node *transform_node_Sub(ir_node *n)
2084 {
2085         ir_mode *mode;
2086         ir_node *oldn = n;
2087         ir_node *a, *b, *c;
2088
2089         n = transform_node_AddSub(n);
2090
2091         a = get_Sub_left(n);
2092         b = get_Sub_right(n);
2093
2094         mode = get_irn_mode(n);
2095
2096         if (mode_is_int(mode)) {
2097                 ir_mode *lmode = get_irn_mode(a);
2098
2099                 if (is_Const(b) && is_Const_null(b) && mode_is_reference(lmode)) {
2100                         /* a Sub(a, NULL) is a hidden Conv */
2101                         dbg_info *dbg = get_irn_dbg_info(n);
2102                         n = new_rd_Conv(dbg, get_nodes_block(n), a, mode);
2103                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_TO_CONV);
2104                         return n;
2105                 }
2106
2107                 if (mode == lmode                                     &&
2108                     get_mode_arithmetic(mode) == irma_twos_complement &&
2109                     is_Const(a)                                       &&
2110                     get_Const_tarval(a) == get_mode_minus_one(mode)) {
2111                         /* -1 - x -> ~x */
2112                         dbg_info *dbg = get_irn_dbg_info(n);
2113                         n = new_rd_Not(dbg, get_nodes_block(n), b, mode);
2114                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_TO_NOT);
2115                         return n;
2116                 }
2117         }
2118
2119 restart:
2120         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_sub, a, b, c, mode);
2121
2122         /* for FP these optimizations are only allowed if fp_strict_algebraic is disabled */
2123         if (mode_is_float(mode)) {
2124                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
2125                 if (get_irg_fp_model(irg) & fp_strict_algebraic)
2126                         return n;
2127         }
2128
2129         if (is_Const(b) && !mode_is_reference(get_irn_mode(b))) {
2130                 /* a - C -> a + (-C) */
2131                 ir_node *cnst = const_negate(b);
2132                 if (cnst != NULL) {
2133                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
2134                         dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
2135
2136                         n = new_rd_Add(dbgi, block, a, cnst, mode);
2137                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_TO_ADD);
2138                         return n;
2139                 }
2140         }
2141
2142         if (is_Minus(a)) { /* (-a) - b -> -(a + b) */
2143                 dbg_info *dbg   = get_irn_dbg_info(n);
2144                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
2145                 ir_node  *left  = get_Minus_op(a);
2146                 ir_node  *add   = new_rd_Add(dbg, block, left, b, mode);
2147
2148                 n = new_rd_Minus(dbg, block, add, mode);
2149                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_TO_ADD);
2150                 return n;
2151         } else if (is_Minus(b)) { /* a - (-b) -> a + b */
2152                 dbg_info *dbg   = get_irn_dbg_info(n);
2153                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
2154                 ir_node  *right = get_Minus_op(b);
2155
2156                 n = new_rd_Add(dbg, block, a, right, mode);
2157                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_MINUS);
2158                 return n;
2159         } else if (is_Sub(b)) {
2160                 /* a - (b - c) -> a + (c - b)
2161                  *             -> (a - b) + c iff (b - c) is a pointer */
2162                 dbg_info *s_dbg   = get_irn_dbg_info(b);
2163                 ir_node  *s_left  = get_Sub_left(b);
2164                 ir_node  *s_right = get_Sub_right(b);
2165                 ir_mode  *s_mode  = get_irn_mode(b);
2166                 if (mode_is_reference(s_mode)) {
2167                         ir_node  *lowest_block = get_nodes_block(n); /* a and b are live here */
2168                         ir_node  *sub     = new_rd_Sub(s_dbg, lowest_block, a, s_left, mode);
2169                         dbg_info *a_dbg   = get_irn_dbg_info(n);
2170
2171                         if (s_mode != mode)
2172                                 s_right = new_r_Conv(lowest_block, s_right, mode);
2173                         n = new_rd_Add(a_dbg, lowest_block, sub, s_right, mode);
2174                 } else {
2175                         ir_node  *s_block = get_nodes_block(b);
2176                         ir_node  *sub     = new_rd_Sub(s_dbg, s_block, s_right, s_left, s_mode);
2177                         dbg_info *a_dbg   = get_irn_dbg_info(n);
2178                         ir_node  *a_block = get_nodes_block(n);
2179
2180                         n = new_rd_Add(a_dbg, a_block, a, sub, mode);
2181                 }
2182                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_TO_ADD);
2183                 return n;
2184         } else if (is_Mul(b)) { /* a - (b * C) -> a + (b * -C) */
2185                 ir_node *m_right = get_Mul_right(b);
2186                 if (is_Const(m_right)) {
2187                         ir_node *cnst2 = const_negate(m_right);
2188                         if (cnst2 != NULL) {
2189                                 dbg_info *m_dbg   = get_irn_dbg_info(b);
2190                                 ir_node  *m_block = get_nodes_block(b);
2191                                 ir_node  *m_left  = get_Mul_left(b);
2192                                 ir_mode  *m_mode  = get_irn_mode(b);
2193                                 ir_node  *mul     = new_rd_Mul(m_dbg, m_block, m_left, cnst2, m_mode);
2194                                 dbg_info *a_dbg   = get_irn_dbg_info(n);
2195                                 ir_node  *a_block = get_nodes_block(n);
2196
2197                                 n = new_rd_Add(a_dbg, a_block, a, mul, mode);
2198                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_TO_ADD);
2199                                 return n;
2200                         }
2201                 }
2202         }
2203
2204         /* Beware of Sub(P, P) which cannot be optimized into a simple Minus ... */
2205         if (mode_is_num(mode) && mode == get_irn_mode(a) && is_Const(a) && is_Const_null(a)) {
2206                 n = new_rd_Minus(
2207                                 get_irn_dbg_info(n),
2208                                 get_nodes_block(n),
2209                                 b,
2210                                 mode);
2211                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_0_A);
2212                 return n;
2213         }
2214         if (is_Add(a)) {
2215                 if (mode_wrap_around(mode)) {
2216                         ir_node *left  = get_Add_left(a);
2217                         ir_node *right = get_Add_right(a);
2218
2219                         /* FIXME: Does the Conv's work only for two complement or generally? */
2220                         if (left == b) {
2221                                 if (mode != get_irn_mode(right)) {
2222                                         /* This Sub is an effective Cast */
2223                                         right = new_r_Conv(get_nodes_block(n), right, mode);
2224                                 }
2225                                 n = right;
2226                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_ADD_SUB);
2227                                 return n;
2228                         } else if (right == b) {
2229                                 if (mode != get_irn_mode(left)) {
2230                                         /* This Sub is an effective Cast */
2231                                         left = new_r_Conv(get_nodes_block(n), left, mode);
2232                                 }
2233                                 n = left;
2234                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_ADD_SUB);
2235                                 return n;
2236                         }
2237                 }
2238         }
2239         if (is_Add(b)) {
2240                 if (mode_wrap_around(mode)) {
2241                         ir_node *left  = get_Add_left(b);
2242                         ir_node *right = get_Add_right(b);
2243
2244                         /* FIXME: Does the Conv's work only for two complement or generally? */
2245                         if (left == a) {
2246                                 ir_mode *r_mode = get_irn_mode(right);
2247
2248                                 n = new_r_Minus(get_nodes_block(n), right, r_mode);
2249                                 if (mode != r_mode) {
2250                                         /* This Sub is an effective Cast */
2251                                         n = new_r_Conv(get_nodes_block(n), n, mode);
2252                                 }
2253                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_ADD_SUB);
2254                                 return n;
2255                         } else if (right == a) {
2256                                 ir_mode *l_mode = get_irn_mode(left);
2257
2258                                 n = new_r_Minus(get_nodes_block(n), left, l_mode);
2259                                 if (mode != l_mode) {
2260                                         /* This Sub is an effective Cast */
2261                                         n = new_r_Conv(get_nodes_block(n), n, mode);
2262                                 }
2263                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_ADD_SUB);
2264                                 return n;
2265                         }
2266                 }
2267         }
2268         if (mode_is_int(mode) && is_Conv(a) && is_Conv(b)) {
2269                 ir_mode *mode = get_irn_mode(a);
2270
2271                 if (mode == get_irn_mode(b)) {
2272                         ir_mode *ma, *mb;
2273                         ir_node *op_a = get_Conv_op(a);
2274                         ir_node *op_b = get_Conv_op(b);
2275
2276                         /* check if it's allowed to skip the conv */
2277                         ma = get_irn_mode(op_a);
2278                         mb = get_irn_mode(op_b);
2279
2280                         if (mode_is_reference(ma) && mode_is_reference(mb)) {
2281                                 /* SubInt(ConvInt(aP), ConvInt(bP)) -> SubInt(aP,bP) */
2282                                 a = op_a; b = op_b;
2283                                 set_Sub_left(n, a);
2284                                 set_Sub_right(n, b);
2285
2286                                 goto restart;
2287                         }
2288                 }
2289         }
2290         /* do NOT execute this code if reassociation is enabled, it does the inverse! */
2291         if (!is_reassoc_running() && is_Mul(a)) {
2292                 ir_node *ma = get_Mul_left(a);
2293                 ir_node *mb = get_Mul_right(a);
2294
2295                 if (ma == b) {
2296                         ir_node  *blk = get_nodes_block(n);
2297                         ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
2298                         n = new_rd_Mul(
2299                                         get_irn_dbg_info(n),
2300                                         blk,
2301                                         ma,
2302                                         new_rd_Sub(
2303                                                 get_irn_dbg_info(n),
2304                                                 blk,
2305                                                 mb,
2306                                                 new_r_Const(irg, get_mode_one(mode)),
2307                                                 mode),
2308                                         mode);
2309                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_MUL_A_X_A);
2310                         return n;
2311                 } else if (mb == b) {
2312                         ir_node  *blk = get_nodes_block(n);
2313                         ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
2314                         n = new_rd_Mul(
2315                                         get_irn_dbg_info(n),
2316                                         blk,
2317                                         mb,
2318                                         new_rd_Sub(
2319                                                 get_irn_dbg_info(n),
2320                                                 blk,
2321                                                 ma,
2322                                                 new_r_Const(irg, get_mode_one(mode)),
2323                                                 mode),
2324                                         mode);
2325                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_MUL_A_X_A);
2326                         return n;
2327                 }
2328         }
2329         if (is_Sub(a)) { /* (x - y) - b -> x - (y + b) */
2330                 ir_node *x        = get_Sub_left(a);
2331                 ir_node *y        = get_Sub_right(a);
2332                 ir_node *blk      = get_nodes_block(n);
2333                 ir_mode *m_b      = get_irn_mode(b);
2334                 ir_mode *m_y      = get_irn_mode(y);
2335                 ir_mode *add_mode;
2336                 ir_node *add;
2337
2338                 /* Determine the right mode for the Add. */
2339                 if (m_b == m_y)
2340                         add_mode = m_b;
2341                 else if (mode_is_reference(m_b))
2342                         add_mode = m_b;
2343                 else if (mode_is_reference(m_y))
2344                         add_mode = m_y;
2345                 else {
2346                         /*
2347                          * Both modes are different but none is reference,
2348                          * happens for instance in SubP(SubP(P, Iu), Is).
2349                          * We have two possibilities here: Cast or ignore.
2350                          * Currently we ignore this case.
2351                          */
2352                         return n;
2353                 }
2354
2355                 add = new_r_Add(blk, y, b, add_mode);
2356
2357                 n = new_rd_Sub(get_irn_dbg_info(n), blk, x, add, mode);
2358                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_SUB_X_Y_Z);
2359                 return n;
2360         }
2361
2362         if (get_mode_arithmetic(mode) == irma_twos_complement) {
2363                 if (is_Const(a) && is_Not(b)) {
2364                         /* c - ~X = X + (c+1) */
2365                         ir_tarval *tv = get_Const_tarval(a);
2366
2367                         tv = tarval_add(tv, get_mode_one(mode));
2368                         if (tv != tarval_bad) {
2369                                 ir_node  *blk = get_nodes_block(n);
2370                                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
2371                                 ir_node *c = new_r_Const(irg, tv);
2372                                 n = new_rd_Add(get_irn_dbg_info(n), blk, get_Not_op(b), c, mode);
2373                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_C_NOT_X);
2374                                 return n;
2375                         }
2376                 }
2377         }
2378         return n;
2379 }  /* transform_node_Sub */
2380
2381 /**
2382  * Several transformation done on n*n=2n bits mul.
2383  * These transformations must be done here because new nodes may be produced.
2384  */
2385 static ir_node *transform_node_Mul2n(ir_node *n, ir_mode *mode)
2386 {
2387         ir_node   *oldn  = n;
2388         ir_node   *a     = get_Mul_left(n);
2389         ir_node   *b     = get_Mul_right(n);
2390         ir_tarval *ta    = value_of(a);
2391         ir_tarval *tb    = value_of(b);
2392         ir_mode   *smode = get_irn_mode(a);
2393
2394         if (ta == get_mode_one(smode)) {
2395                 /* (L)1 * (L)b = (L)b */
2396                 ir_node *blk = get_nodes_block(n);
2397                 n = new_rd_Conv(get_irn_dbg_info(n), blk, b, mode);
2398                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_NEUTRAL_1);
2399                 return n;
2400         }
2401         else if (ta == get_mode_minus_one(smode)) {
2402                 /* (L)-1 * (L)b = (L)b */
2403                 ir_node *blk = get_nodes_block(n);
2404                 n = new_rd_Minus(get_irn_dbg_info(n), blk, b, smode);
2405                 n = new_rd_Conv(get_irn_dbg_info(n), blk, n, mode);
2406                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_MINUS_1);
2407                 return n;
2408         }
2409         if (tb == get_mode_one(smode)) {
2410                 /* (L)a * (L)1 = (L)a */
2411                 ir_node *blk = get_irn_n(a, -1);
2412                 n = new_rd_Conv(get_irn_dbg_info(n), blk, a, mode);
2413                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_NEUTRAL_1);
2414                 return n;
2415         }
2416         else if (tb == get_mode_minus_one(smode)) {
2417                 /* (L)a * (L)-1 = (L)-a */
2418                 ir_node *blk = get_nodes_block(n);
2419                 n = new_rd_Minus(get_irn_dbg_info(n), blk, a, smode);
2420                 n = new_rd_Conv(get_irn_dbg_info(n), blk, n, mode);
2421                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_MINUS_1);
2422                 return n;
2423         }
2424         return n;
2425 }
2426
2427 /**
2428  * Transform Mul(a,-1) into -a.
2429  * Do constant evaluation of Phi nodes.
2430  * Do architecture dependent optimizations on Mul nodes
2431  */
2432 static ir_node *transform_node_Mul(ir_node *n)
2433 {
2434         ir_node *c, *oldn = n;
2435         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
2436         ir_node *a = get_Mul_left(n);
2437         ir_node *b = get_Mul_right(n);
2438
2439         if (is_Bad(a) || is_Bad(b))
2440                 return n;
2441
2442         if (mode != get_irn_mode(a))
2443                 return transform_node_Mul2n(n, mode);
2444
2445         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_mul, a, b, c, mode);
2446
2447         if (mode_is_signed(mode)) {
2448                 ir_node *r = NULL;
2449
2450                 if (value_of(a) == get_mode_minus_one(mode))
2451                         r = b;
2452                 else if (value_of(b) == get_mode_minus_one(mode))
2453                         r = a;
2454                 if (r) {
2455                         n = new_rd_Minus(get_irn_dbg_info(n), get_nodes_block(n), r, mode);
2456                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_MINUS_1);
2457                         return n;
2458                 }
2459         }
2460         if (is_Minus(a)) {
2461                 if (is_Const(b)) { /* (-a) * const -> a * -const */
2462                         ir_node *cnst = const_negate(b);
2463                         if (cnst != NULL) {
2464                                 dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
2465                                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
2466                                 n = new_rd_Mul(dbgi, block, get_Minus_op(a), cnst, mode);
2467                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_MINUS_1);
2468                                 return n;
2469                         }
2470                 } else if (is_Minus(b)) { /* (-a) * (-b) -> a * b */
2471                         dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
2472                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
2473                         n = new_rd_Mul(dbgi, block, get_Minus_op(a), get_Minus_op(b), mode);
2474                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_MINUS_MINUS);
2475                         return n;
2476                 } else if (is_Sub(b)) { /* (-a) * (b - c) -> a * (c - b) */
2477                         ir_node  *sub_l = get_Sub_left(b);
2478                         ir_node  *sub_r = get_Sub_right(b);
2479                         dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
2480                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
2481                         ir_node  *new_b = new_rd_Sub(dbgi, block, sub_r, sub_l, mode);
2482                         n = new_rd_Mul(dbgi, block, get_Minus_op(a), new_b, mode);
2483                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_MINUS);
2484                         return n;
2485                 }
2486         } else if (is_Minus(b)) {
2487                 if (is_Sub(a)) { /* (a - b) * (-c) -> (b - a) * c */
2488                         ir_node  *sub_l = get_Sub_left(a);
2489                         ir_node  *sub_r = get_Sub_right(a);
2490                         dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
2491                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
2492                         ir_node  *new_a = new_rd_Sub(dbgi, block, sub_r, sub_l, mode);
2493                         n = new_rd_Mul(dbgi, block, new_a, get_Minus_op(b), mode);
2494                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_MINUS);
2495                         return n;
2496                 }
2497         } else if (is_Shl(a)) {
2498                 ir_node *const shl_l = get_Shl_left(a);
2499                 if (is_Const(shl_l) && is_Const_one(shl_l)) {
2500                         /* (1 << x) * b -> b << x */
2501                         dbg_info *const dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
2502                         ir_node  *const block = get_nodes_block(n);
2503                         ir_node  *const shl_r = get_Shl_right(a);
2504                         n = new_rd_Shl(dbgi, block, b, shl_r, mode);
2505                         // TODO add me DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_SHIFT);
2506                         return n;
2507                 }
2508         } else if (is_Shl(b)) {
2509                 ir_node *const shl_l = get_Shl_left(b);
2510                 if (is_Const(shl_l) && is_Const_one(shl_l)) {
2511                         /* a * (1 << x) -> a << x */
2512                         dbg_info *const dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
2513                         ir_node  *const block = get_nodes_block(n);
2514                         ir_node  *const shl_r = get_Shl_right(b);
2515                         n = new_rd_Shl(dbgi, block, a, shl_r, mode);
2516                         // TODO add me DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_SHIFT);
2517                         return n;
2518                 }
2519         }
2520         if (get_mode_arithmetic(mode) == irma_ieee754) {
2521                 if (is_Const(a)) {
2522                         ir_tarval *tv = get_Const_tarval(a);
2523                         if (tarval_ieee754_get_exponent(tv) == 1 && tarval_ieee754_zero_mantissa(tv)
2524                                         && !tarval_is_negative(tv)) {
2525                                 /* 2.0 * b = b + b */
2526                                 n = new_rd_Add(get_irn_dbg_info(n), get_nodes_block(n), b, b, mode);
2527                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_ADD_A_A);
2528                                 return n;
2529                         }
2530                 }
2531                 else if (is_Const(b)) {
2532                         ir_tarval *tv = get_Const_tarval(b);
2533                         if (tarval_ieee754_get_exponent(tv) == 1 && tarval_ieee754_zero_mantissa(tv)
2534                                         && !tarval_is_negative(tv)) {
2535                                 /* a * 2.0 = a + a */
2536                                 n = new_rd_Add(get_irn_dbg_info(n), get_nodes_block(n), a, a, mode);
2537                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_ADD_A_A);
2538                                 return n;
2539                         }
2540                 }
2541         }
2542         return arch_dep_replace_mul_with_shifts(n);
2543 }  /* transform_node_Mul */
2544
2545 /**
2546  * Transform a Div Node.
2547  */
2548 static ir_node *transform_node_Div(ir_node *n)
2549 {
2550         ir_mode *mode = get_Div_resmode(n);
2551         ir_node *a = get_Div_left(n);
2552         ir_node *b = get_Div_right(n);
2553         ir_node *value = n;
2554         const ir_node *dummy;
2555
2556         if (mode_is_int(mode)) {
2557                 if (is_Const(b) && is_const_Phi(a)) {
2558                         /* check for Div(Phi, Const) */
2559                         value = apply_binop_on_phi(a, get_Const_tarval(b), (eval_func) tarval_div, mode, 0);
2560                         if (value) {
2561                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, value, FS_OPT_CONST_PHI);
2562                                 goto make_tuple;
2563                         }
2564                 } else if (is_Const(a) && is_const_Phi(b)) {
2565                         /* check for Div(Const, Phi) */
2566                         value = apply_binop_on_phi(b, get_Const_tarval(a), (eval_func) tarval_div, mode, 1);
2567                         if (value) {
2568                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, value, FS_OPT_CONST_PHI);
2569                                 goto make_tuple;
2570                         }
2571                 } else if (is_const_Phi(a) && is_const_Phi(b)) {
2572                         /* check for Div(Phi, Phi) */
2573                         value = apply_binop_on_2_phis(a, b, (eval_func) tarval_div, mode);
2574                         if (value) {
2575                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, value, FS_OPT_CONST_PHI);
2576                                 goto make_tuple;
2577                         }
2578                 }
2579
2580                 if (a == b && value_not_zero(a, &dummy)) {
2581                         ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
2582                         /* BEWARE: we can optimize a/a to 1 only if this cannot cause a exception */
2583                         value = new_r_Const(irg, get_mode_one(mode));
2584                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, value);
2585                         goto make_tuple;
2586                 } else {
2587                         if (mode_is_signed(mode) && is_Const(b)) {
2588                                 ir_tarval *tv = get_Const_tarval(b);
2589
2590                                 if (tv == get_mode_minus_one(mode)) {
2591                                         /* a / -1 */
2592                                         value = new_rd_Minus(get_irn_dbg_info(n), get_nodes_block(n), a, mode);
2593                                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, value);
2594                                         goto make_tuple;
2595                                 }
2596                         }
2597                         /* Try architecture dependent optimization */
2598                         value = arch_dep_replace_div_by_const(n);
2599                 }
2600         } else {
2601                 assert(mode_is_float(mode));
2602
2603                 /* Optimize x/c to x*(1/c) */
2604                 if (get_mode_arithmetic(mode) == irma_ieee754) {
2605                         ir_tarval *tv = value_of(b);
2606
2607                         if (tv != tarval_bad) {
2608                                 int rem = tarval_fp_ops_enabled();
2609
2610                                 /*
2611                                  * Floating point constant folding might be disabled here to
2612                                  * prevent rounding.
2613                                  * However, as we check for exact result, doing it is safe.
2614                                  * Switch it on.
2615                                  */
2616                                 tarval_enable_fp_ops(1);
2617                                 tv = tarval_div(get_mode_one(mode), tv);
2618                                 tarval_enable_fp_ops(rem);
2619
2620                                 /* Do the transformation if the result is either exact or we are
2621                                    not using strict rules. */
2622                                 if (tv != tarval_bad &&
2623                                         (tarval_ieee754_get_exact() || (get_irg_fp_model(get_irn_irg(n)) & fp_strict_algebraic) == 0)) {
2624                                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
2625                                         ir_graph *irg   = get_irn_irg(block);
2626                                         ir_node  *c     = new_r_Const(irg, tv);
2627                                         dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
2628                                         value = new_rd_Mul(dbgi, block, a, c, mode);
2629
2630                                         goto make_tuple;
2631                                 }
2632                         }
2633                 }
2634         }
2635
2636         if (value != n) {
2637                 ir_node *mem, *blk;
2638                 ir_graph *irg;
2639
2640 make_tuple:
2641                 /* Turn Div into a tuple (mem, jmp, bad, value) */
2642                 mem = get_Div_mem(n);
2643                 blk = get_nodes_block(n);
2644                 irg = get_irn_irg(blk);
2645
2646                 /* skip a potential Pin */
2647                 mem = skip_Pin(mem);
2648                 turn_into_tuple(n, pn_Div_max);
2649                 set_Tuple_pred(n, pn_Div_M,         mem);
2650                 set_Tuple_pred(n, pn_Div_X_regular, new_r_Jmp(blk));
2651                 set_Tuple_pred(n, pn_Div_X_except,  new_r_Bad(irg, mode_X));
2652                 set_Tuple_pred(n, pn_Div_res,       value);
2653         }
2654         return n;
2655 }  /* transform_node_Div */
2656
2657 /**
2658  * Transform a Mod node.
2659  */
2660 static ir_node *transform_node_Mod(ir_node *n)
2661 {
2662         ir_mode   *mode = get_Mod_resmode(n);
2663         ir_node   *a    = get_Mod_left(n);
2664         ir_node   *b    = get_Mod_right(n);
2665         ir_graph  *irg;
2666         ir_node   *value;
2667         ir_tarval *tv;
2668
2669         if (is_Const(b) && is_const_Phi(a)) {
2670                 /* check for Div(Phi, Const) */
2671                 value = apply_binop_on_phi(a, get_Const_tarval(b), (eval_func) tarval_mod, mode, 0);
2672                 if (value) {
2673                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, value, FS_OPT_CONST_PHI);
2674                         goto make_tuple;
2675                 }
2676         }
2677         else if (is_Const(a) && is_const_Phi(b)) {
2678                 /* check for Div(Const, Phi) */
2679                 value = apply_binop_on_phi(b, get_Const_tarval(a), (eval_func) tarval_mod, mode, 1);
2680                 if (value) {
2681                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, value, FS_OPT_CONST_PHI);
2682                         goto make_tuple;
2683                 }
2684         }
2685         else if (is_const_Phi(a) && is_const_Phi(b)) {
2686                 /* check for Div(Phi, Phi) */
2687                 value = apply_binop_on_2_phis(a, b, (eval_func) tarval_mod, mode);
2688                 if (value) {
2689                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, value, FS_OPT_CONST_PHI);
2690                         goto make_tuple;
2691                 }
2692         }
2693
2694         value = n;
2695         tv = value_of(n);
2696         irg = get_irn_irg(n);
2697         if (tv != tarval_bad) {
2698                 value = new_r_Const(irg, tv);
2699
2700                 DBG_OPT_CSTEVAL(n, value);
2701                 goto make_tuple;
2702         } else {
2703                 ir_node       *a = get_Mod_left(n);
2704                 ir_node       *b = get_Mod_right(n);
2705                 const ir_node *dummy;
2706
2707                 if (a == b && value_not_zero(a, &dummy)) {
2708                         /* BEWARE: we can optimize a%a to 0 only if this cannot cause a exception */
2709                         value = new_r_Const(irg, get_mode_null(mode));
2710                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, value);
2711                         goto make_tuple;
2712                 } else {
2713                         if (mode_is_signed(mode) && is_Const(b)) {
2714                                 ir_tarval *tv = get_Const_tarval(b);
2715
2716                                 if (tv == get_mode_minus_one(mode)) {
2717                                         /* a % -1 = 0 */
2718                                         value = new_r_Const(irg, get_mode_null(mode));
2719                                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, value);
2720                                         goto make_tuple;
2721                                 }
2722                         }
2723                         /* Try architecture dependent optimization */
2724                         value = arch_dep_replace_mod_by_const(n);
2725                 }
2726         }
2727
2728         if (value != n) {
2729                 ir_node *mem, *blk;
2730                 ir_graph *irg;
2731
2732 make_tuple:
2733                 /* Turn Mod into a tuple (mem, jmp, bad, value) */
2734                 mem = get_Mod_mem(n);
2735                 blk = get_nodes_block(n);
2736                 irg = get_irn_irg(blk);
2737
2738                 /* skip a potential Pin */
2739                 mem = skip_Pin(mem);
2740                 turn_into_tuple(n, pn_Mod_max);
2741                 set_Tuple_pred(n, pn_Mod_M,         mem);
2742                 set_Tuple_pred(n, pn_Mod_X_regular, new_r_Jmp(blk));
2743                 set_Tuple_pred(n, pn_Mod_X_except,  new_r_Bad(irg, mode_X));
2744                 set_Tuple_pred(n, pn_Mod_res,       value);
2745         }
2746         return n;
2747 }  /* transform_node_Mod */
2748
2749 /**
2750  * Transform a Cond node.
2751  *
2752  * Replace the Cond by a Jmp if it branches on a constant
2753  * condition.
2754  */
2755 static ir_node *transform_node_Cond(ir_node *n)
2756 {
2757
2758         ir_node   *a   = get_Cond_selector(n);
2759         ir_tarval *ta  = value_of(a);
2760         ir_graph  *irg = get_irn_irg(n);
2761         ir_node   *jmp;
2762
2763         /* we need block info which is not available in floating irgs */
2764         if (get_irg_pinned(irg) == op_pin_state_floats)
2765                 return n;
2766
2767         if ((ta != tarval_bad) &&
2768             (get_irn_mode(a) == mode_b) &&
2769             (get_opt_unreachable_code())) {
2770                 /* It's a boolean Cond, branching on a boolean constant.
2771                    Replace it by a tuple (Bad, Jmp) or (Jmp, Bad) */
2772                 ir_node *blk = get_nodes_block(n);
2773                 jmp = new_r_Jmp(blk);
2774                 turn_into_tuple(n, pn_Cond_max);
2775                 if (ta == tarval_b_true) {
2776                         set_Tuple_pred(n, pn_Cond_false, new_r_Bad(irg, mode_X));
2777                         set_Tuple_pred(n, pn_Cond_true, jmp);
2778                 } else {
2779                         set_Tuple_pred(n, pn_Cond_false, jmp);
2780                         set_Tuple_pred(n, pn_Cond_true, new_r_Bad(irg, mode_X));
2781                 }
2782                 /* We might generate an endless loop, so keep it alive. */
2783                 add_End_keepalive(get_irg_end(irg), blk);
2784         }
2785         return n;
2786 }  /* transform_node_Cond */
2787
2788 /**
2789  * Prototype of a recursive transform function
2790  * for bitwise distributive transformations.
2791  */
2792 typedef ir_node* (*recursive_transform)(ir_node *n);
2793
2794 /**
2795  * makes use of distributive laws for and, or, eor
2796  *     and(a OP c, b OP c) -> and(a, b) OP c
2797  * note, might return a different op than n
2798  */
2799 static ir_node *transform_bitwise_distributive(ir_node *n,
2800                                                recursive_transform trans_func)
2801 {
2802         ir_node *oldn    = n;
2803         ir_node *a       = get_binop_left(n);
2804         ir_node *b       = get_binop_right(n);
2805         ir_op   *op      = get_irn_op(a);
2806         ir_op   *op_root = get_irn_op(n);
2807
2808         if (op != get_irn_op(b))
2809                 return n;
2810
2811         /* and(conv(a), conv(b)) -> conv(and(a,b)) */
2812         if (op == op_Conv) {
2813                 ir_node *a_op   = get_Conv_op(a);
2814                 ir_node *b_op   = get_Conv_op(b);
2815                 ir_mode *a_mode = get_irn_mode(a_op);
2816                 ir_mode *b_mode = get_irn_mode(b_op);
2817                 if (a_mode == b_mode && (mode_is_int(a_mode) || a_mode == mode_b)) {
2818                         ir_node *blk = get_nodes_block(n);
2819
2820                         n = exact_copy(n);
2821                         set_binop_left(n, a_op);
2822                         set_binop_right(n, b_op);
2823                         set_irn_mode(n, a_mode);
2824                         n = trans_func(n);
2825                         n = new_r_Conv(blk, n, get_irn_mode(oldn));
2826
2827                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_CONV);
2828                         return n;
2829                 }
2830         }
2831
2832         if (op == op_Eor) {
2833                 /* nothing to gain here */
2834                 return n;
2835         }
2836
2837         if (op == op_Shrs || op == op_Shr || op == op_Shl
2838                         || op == op_And || op == op_Or || op == op_Eor) {
2839                 ir_node *a_left  = get_binop_left(a);
2840                 ir_node *a_right = get_binop_right(a);
2841                 ir_node *b_left  = get_binop_left(b);
2842                 ir_node *b_right = get_binop_right(b);
2843                 ir_node *c       = NULL;
2844                 ir_node *op1     = NULL;
2845                 ir_node *op2     = NULL;
2846
2847                 if (is_op_commutative(op)) {
2848                         if (a_left == b_left) {
2849                                 c   = a_left;
2850                                 op1 = a_right;
2851                                 op2 = b_right;
2852                         } else if (a_left == b_right) {
2853                                 c   = a_left;
2854                                 op1 = a_right;
2855                                 op2 = b_left;
2856                         } else if (a_right == b_left) {
2857                                 c   = a_right;
2858                                 op1 = a_left;
2859                                 op2 = b_right;
2860                         }
2861                 }
2862                 if (a_right == b_right) {
2863                         c   = a_right;
2864                         op1 = a_left;
2865                         op2 = b_left;
2866                 }
2867
2868                 if (c != NULL) {
2869                         /* (a sop c) & (b sop c) => (a & b) sop c */
2870                         ir_node *blk = get_nodes_block(n);
2871
2872                         ir_node *new_n = exact_copy(n);
2873                         set_binop_left(new_n, op1);
2874                         set_binop_right(new_n, op2);
2875                         new_n = trans_func(new_n);
2876
2877                         if (op_root == op_Eor && op == op_Or) {
2878                                 dbg_info  *dbgi = get_irn_dbg_info(n);
2879                                 ir_mode   *mode = get_irn_mode(c);
2880
2881                                 c = new_rd_Not(dbgi, blk, c, mode);
2882                                 n = new_rd_And(dbgi, blk, new_n, c, mode);
2883                         } else {
2884                                 n = exact_copy(a);
2885                                 set_nodes_block(n, blk);
2886                                 set_binop_left(n, new_n);
2887                                 set_binop_right(n, c);
2888                                 add_identities(n);
2889                         }
2890
2891                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_SHIFT_AND);
2892                         return n;
2893                 }
2894         }
2895
2896         return n;
2897 }
2898
2899 /**
2900  * Create a 0 constant of given mode.
2901  */
2902 static ir_node *create_zero_const(ir_graph *irg, ir_mode *mode)
2903 {
2904         ir_tarval *tv   = get_mode_null(mode);
2905         ir_node   *cnst = new_r_Const(irg, tv);
2906
2907         return cnst;
2908 }
2909
2910 /**
2911  * Transform an And.
2912  */
2913 static ir_node *transform_node_And(ir_node *n)
2914 {
2915         ir_node *c, *oldn = n;
2916         ir_node *a = get_And_left(n);
2917         ir_node *b = get_And_right(n);
2918         ir_mode *mode;
2919         vrp_attr *a_vrp, *b_vrp;
2920
2921         if (is_Cmp(a) && is_Cmp(b)) {
2922                 ir_node    *a_left     = get_Cmp_left(a);
2923                 ir_node    *a_right    = get_Cmp_right(a);
2924                 ir_node    *b_left     = get_Cmp_left(b);
2925                 ir_node    *b_right    = get_Cmp_right(b);
2926                 ir_relation a_relation = get_Cmp_relation(a);
2927                 ir_relation b_relation = get_Cmp_relation(b);
2928                 /* we can combine the relations of two compares with the same
2929                  * operands */
2930                 if (a_left == b_left && b_left == b_right) {
2931                         dbg_info   *dbgi         = get_irn_dbg_info(n);
2932                         ir_node    *block        = get_nodes_block(n);
2933                         ir_relation new_relation = a_relation & b_relation;
2934                         return new_rd_Cmp(dbgi, block, a_left, a_right, new_relation);
2935                 }
2936                 /* Cmp(a==0) and Cmp(b==0) can be optimized to Cmp(a|b==0) */
2937                 if (is_Const(a_right) && is_Const_null(a_right)
2938                                 && is_Const(b_right) && is_Const_null(b_right)
2939                                 && a_relation == b_relation && a_relation == ir_relation_equal
2940                                 && !mode_is_float(get_irn_mode(a_left))
2941                                 && !mode_is_float(get_irn_mode(b_left))) {
2942                         dbg_info *dbgi     = get_irn_dbg_info(n);
2943                         ir_node  *block    = get_nodes_block(n);
2944                         ir_mode  *mode     = get_irn_mode(a_left);
2945                         ir_node  *n_b_left = get_irn_mode(b_left) != mode ?
2946                                 new_rd_Conv(dbgi, block, b_left, mode) : b_left;
2947                         ir_node  *or       = new_rd_Or(dbgi, block, a_left, n_b_left, mode);
2948                         ir_graph *irg      = get_irn_irg(n);
2949                         ir_node  *zero     = create_zero_const(irg, mode);
2950                         return new_rd_Cmp(dbgi, block, or, zero, ir_relation_equal);
2951                 }
2952         }
2953
2954         mode = get_irn_mode(n);
2955         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_and, a, b, c, mode);
2956
2957         if (is_Or(a)) {
2958                 if (is_Not(b)) {
2959                         ir_node *op = get_Not_op(b);
2960                         if (is_And(op)) {
2961                                 ir_node *ba = get_And_left(op);
2962                                 ir_node *bb = get_And_right(op);
2963
2964                                 /* it's enough to test the following cases due to normalization! */
2965                                 if (get_Or_left(a) == ba && get_Or_right(a) == bb) {
2966                                         /* (a|b) & ~(a&b) = a^b */
2967                                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
2968
2969                                         n = new_rd_Eor(get_irn_dbg_info(n), block, ba, bb, mode);
2970                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_TO_EOR);
2971                                         return n;
2972                                 }
2973                         }
2974                 }
2975         }
2976         if (is_Or(b)) {
2977                 if (is_Not(a)) {
2978                         ir_node *op = get_Not_op(a);
2979                         if (is_And(op)) {
2980                                 ir_node *aa = get_And_left(op);
2981                                 ir_node *ab = get_And_right(op);
2982
2983                                 /* it's enough to test the following cases due to normalization! */
2984                                 if (get_Or_left(b) == aa && get_Or_right(b) == ab) {
2985                                         /* (a|b) & ~(a&b) = a^b */
2986                                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
2987
2988                                         n = new_rd_Eor(get_irn_dbg_info(n), block, aa, ab, mode);
2989                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_TO_EOR);
2990                                         return n;
2991                                 }
2992                         }
2993                 }
2994         }
2995         if (is_Eor(a)) {
2996                 ir_node *al = get_Eor_left(a);
2997                 ir_node *ar = get_Eor_right(a);
2998
2999                 if (al == b) {
3000                         /* (b ^ a) & b -> ~a & b */
3001                         dbg_info *dbg  = get_irn_dbg_info(n);
3002                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
3003
3004                         ar = new_rd_Not(dbg, block, ar, mode);
3005                         n  = new_rd_And(dbg, block, ar, b, mode);
3006                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_EOR_TO_NOT);
3007                         return n;
3008                 }
3009                 if (ar == b) {
3010                         /* (a ^ b) & b -> ~a & b */
3011                         dbg_info *dbg  = get_irn_dbg_info(n);
3012                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
3013
3014                         al = new_rd_Not(dbg, block, al, mode);
3015                         n  = new_rd_And(dbg, block, al, b, mode);
3016                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_EOR_TO_NOT);
3017                         return n;
3018                 }
3019         }
3020         if (is_Eor(b)) {
3021                 ir_node *bl = get_Eor_left(b);
3022                 ir_node *br = get_Eor_right(b);
3023
3024                 if (bl == a) {
3025                         /* a & (a ^ b) -> a & ~b */
3026                         dbg_info *dbg  = get_irn_dbg_info(n);
3027                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
3028
3029                         br = new_rd_Not(dbg, block, br, mode);
3030                         n  = new_rd_And(dbg, block, br, a, mode);
3031                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_EOR_TO_NOT);
3032                         return n;
3033                 }
3034                 if (br == a) {
3035                         /* a & (b ^ a) -> a & ~b */
3036                         dbg_info *dbg  = get_irn_dbg_info(n);
3037                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
3038
3039                         bl = new_rd_Not(dbg, block, bl, mode);
3040                         n  = new_rd_And(dbg, block, bl, a, mode);
3041                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_EOR_TO_NOT);
3042                         return n;
3043                 }
3044         }
3045         if (is_Not(a) && is_Not(b)) {
3046                 /* ~a & ~b = ~(a|b) */
3047                 ir_node *block = get_nodes_block(n);
3048                 ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
3049
3050                 a = get_Not_op(a);
3051                 b = get_Not_op(b);
3052                 n = new_rd_Or(get_irn_dbg_info(n), block, a, b, mode);
3053                 n = new_rd_Not(get_irn_dbg_info(n), block, n, mode);
3054                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_DEMORGAN);
3055                 return n;
3056         }
3057
3058         b_vrp = vrp_get_info(b);
3059         if (is_Const(a) && b_vrp && (tarval_cmp(tarval_or(get_Const_tarval(a),
3060                                                 b_vrp->bits_not_set), get_Const_tarval(a)) == ir_relation_equal)) {
3061
3062                 return b;
3063
3064         }
3065
3066         a_vrp = vrp_get_info(a);
3067         if (is_Const(b) && a_vrp && (tarval_cmp(tarval_or(get_Const_tarval(b),
3068                                                 a_vrp->bits_not_set), get_Const_tarval(b)) == ir_relation_equal)) {
3069                 return a;
3070         }
3071
3072         n = transform_bitwise_distributive(n, transform_node_And);
3073
3074         return n;
3075 }  /* transform_node_And */
3076
3077 /* the order of the values is important! */
3078 typedef enum const_class {
3079         const_const = 0,
3080         const_like  = 1,
3081         const_other = 2
3082 } const_class;
3083
3084 static const_class classify_const(const ir_node* n)
3085 {
3086         if (is_Const(n))         return const_const;
3087         if (is_irn_constlike(n)) return const_like;
3088         return const_other;
3089 }
3090
3091 /**
3092  * Determines whether r is more constlike or has a larger index (in that order)
3093  * than l.
3094  */
3095 static bool operands_are_normalized(const ir_node *l, const ir_node *r)
3096 {
3097         const const_class l_order = classify_const(l);
3098         const const_class r_order = classify_const(r);
3099         return
3100                 l_order > r_order ||
3101                 (l_order == r_order && get_irn_idx(l) <= get_irn_idx(r));
3102 }
3103
3104 /**
3105  * Transform an Eor.
3106  */
3107 static ir_node *transform_node_Eor(ir_node *n)
3108 {
3109         ir_node *c, *oldn = n;
3110         ir_node *a = get_Eor_left(n);
3111         ir_node *b = get_Eor_right(n);
3112         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
3113
3114         /* we can combine the relations of two compares with the same operands */
3115         if (is_Cmp(a) && is_Cmp(b)) {
3116                 ir_node *a_left  = get_Cmp_left(a);
3117                 ir_node *a_right = get_Cmp_left(a);
3118                 ir_node *b_left  = get_Cmp_left(b);
3119                 ir_node *b_right = get_Cmp_right(b);
3120                 if (a_left == b_left && b_left == b_right) {
3121                         dbg_info   *dbgi         = get_irn_dbg_info(n);
3122                         ir_node    *block        = get_nodes_block(n);
3123                         ir_relation a_relation   = get_Cmp_relation(a);
3124                         ir_relation b_relation   = get_Cmp_relation(b);
3125                         ir_relation new_relation = a_relation ^ b_relation;
3126                         return new_rd_Cmp(dbgi, block, a_left, a_right, new_relation);
3127                 }
3128         }
3129
3130         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_eor, a, b, c, mode);
3131
3132         /* normalize not nodes... ~a ^ b <=> a ^ ~b */
3133         if (is_Not(a) && operands_are_normalized(get_Not_op(a), b)) {
3134                 dbg_info *dbg      = get_irn_dbg_info(n);
3135                 ir_node  *block    = get_nodes_block(n);
3136                 ir_node  *new_not  = new_rd_Not(dbg, block, b, mode);
3137                 ir_node  *new_left = get_Not_op(a);
3138                 n = new_rd_Eor(dbg, block, new_left, new_not, mode);
3139                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_EOR_TO_NOT);
3140                 return n;
3141         } else if (is_Not(b) && !operands_are_normalized(a, get_Not_op(b))) {
3142                 dbg_info *dbg       = get_irn_dbg_info(n);
3143                 ir_node  *block     = get_nodes_block(n);
3144                 ir_node  *new_not   = new_rd_Not(dbg, block, a, mode);
3145                 ir_node  *new_right = get_Not_op(b);
3146                 n = new_rd_Eor(dbg, block, new_not, new_right, mode);
3147                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_EOR_TO_NOT);
3148                 return n;
3149         }
3150
3151         /* x ^ 1...1 -> ~1 */
3152         if (is_Const(b) && is_Const_all_one(b)) {
3153                 n = new_r_Not(get_nodes_block(n), a, mode);
3154                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_EOR_TO_NOT);
3155                 return n;
3156         }
3157
3158         n = transform_bitwise_distributive(n, transform_node_Eor);
3159         return n;
3160 }  /* transform_node_Eor */
3161
3162 /**
3163  * Transform a Not.
3164  */
3165 static ir_node *transform_node_Not(ir_node *n)
3166 {
3167         ir_node *c, *oldn = n;
3168         ir_node *a    = get_Not_op(n);
3169         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
3170
3171         HANDLE_UNOP_PHI(tarval_not,a,c);
3172
3173         /* check for a boolean Not */
3174         if (is_Cmp(a)) {
3175                 dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(a);
3176                 ir_node  *block = get_nodes_block(a);
3177                 ir_relation relation = get_Cmp_relation(a);
3178                 relation = get_negated_relation(relation);
3179                 n = new_rd_Cmp(dbgi, block, get_Cmp_left(a), get_Cmp_right(a), relation);
3180                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_NOT_CMP);
3181                 return n;
3182         }
3183
3184         /* normalize ~(a ^ b) => a ^ ~b */
3185         if (is_Eor(a)) {
3186                 dbg_info *dbg       = get_irn_dbg_info(n);
3187                 ir_node  *block     = get_nodes_block(n);
3188                 ir_node  *eor_right = get_Eor_right(a);
3189                 ir_node  *eor_left  = get_Eor_left(a);
3190                 eor_right = new_rd_Not(dbg, block, eor_right, mode);
3191                 n = new_rd_Eor(dbg, block, eor_left, eor_right, mode);
3192                 return n;
3193         }
3194
3195         if (get_mode_arithmetic(mode) == irma_twos_complement) {
3196                 if (is_Minus(a)) { /* ~-x -> x + -1 */
3197                         dbg_info *dbg   = get_irn_dbg_info(n);
3198                         ir_graph *irg   = get_irn_irg(n);
3199                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
3200                         ir_node  *add_l = get_Minus_op(a);
3201                         ir_node  *add_r = new_rd_Const(dbg, irg, get_mode_minus_one(mode));
3202                         n = new_rd_Add(dbg, block, add_l, add_r, mode);
3203                 } else if (is_Add(a)) {
3204                         ir_node *add_r = get_Add_right(a);
3205                         if (is_Const(add_r) && is_Const_all_one(add_r)) {
3206                                 /* ~(x + -1) = -x */
3207                                 ir_node *op = get_Add_left(a);
3208                                 ir_node *blk = get_nodes_block(n);
3209                                 n = new_rd_Minus(get_irn_dbg_info(n), blk, op, get_irn_mode(n));
3210                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_NOT_MINUS_1);
3211                         }
3212                 }
3213         }
3214         return n;
3215 }
3216
3217 /**
3218  * Transform a Minus.
3219  * Optimize:
3220  *   -(~x) = x + 1
3221  *   -(a-b) = b - a
3222  *   -(a >>u (size-1)) = a >>s (size-1)
3223  *   -(a >>s (size-1)) = a >>u (size-1)
3224  *   -(a * const) -> a * -const
3225  */
3226 static ir_node *transform_node_Minus(ir_node *n)
3227 {
3228         ir_node *c, *oldn = n;
3229         ir_node *a = get_Minus_op(n);
3230         ir_mode *mode;
3231
3232         HANDLE_UNOP_PHI(tarval_neg,a,c);
3233
3234         mode = get_irn_mode(a);
3235         if (get_mode_arithmetic(mode) == irma_twos_complement) {
3236                 /* the following rules are only to twos-complement */
3237                 if (is_Not(a)) {
3238                         /* -(~x) = x + 1 */
3239                         ir_node   *op  = get_Not_op(a);
3240                         ir_tarval *tv  = get_mode_one(mode);
3241                         ir_node   *blk = get_nodes_block(n);
3242                         ir_graph  *irg = get_irn_irg(blk);
3243                         ir_node   *c   = new_r_Const(irg, tv);
3244                         n = new_rd_Add(get_irn_dbg_info(n), blk, op, c, mode);
3245                         DBG_OPT_ALGSIM2(oldn, a, n, FS_OPT_MINUS_NOT);
3246                         return n;
3247                 }
3248                 if (is_Shr(a)) {
3249                         ir_node *c = get_Shr_right(a);
3250
3251                         if (is_Const(c)) {
3252                                 ir_tarval *tv = get_Const_tarval(c);
3253
3254                                 if (tarval_is_long(tv) && get_tarval_long(tv) == (int) get_mode_size_bits(mode) - 1) {
3255                                         /* -(a >>u (size-1)) = a >>s (size-1) */
3256                                         ir_node *v = get_Shr_left(a);
3257
3258                                         n = new_rd_Shrs(get_irn_dbg_info(n), get_nodes_block(n), v, c, mode);
3259                                         DBG_OPT_ALGSIM2(oldn, a, n, FS_OPT_PREDICATE);
3260                                         return n;
3261                                 }
3262                         }
3263                 }
3264                 if (is_Shrs(a)) {
3265                         ir_node *c = get_Shrs_right(a);
3266
3267                         if (is_Const(c)) {
3268                                 ir_tarval *tv = get_Const_tarval(c);
3269
3270                                 if (tarval_is_long(tv) && get_tarval_long(tv) == (int) get_mode_size_bits(mode) - 1) {
3271                                         /* -(a >>s (size-1)) = a >>u (size-1) */
3272                                         ir_node *v = get_Shrs_left(a);
3273
3274                                         n = new_rd_Shr(get_irn_dbg_info(n), get_nodes_block(n), v, c, mode);
3275                                         DBG_OPT_ALGSIM2(oldn, a, n, FS_OPT_PREDICATE);
3276                                         return n;
3277                                 }
3278                         }
3279                 }
3280         }
3281         if (is_Sub(a)) {
3282                 /* - (a-b) = b - a */
3283                 ir_node *la  = get_Sub_left(a);
3284                 ir_node *ra  = get_Sub_right(a);
3285                 ir_node *blk = get_nodes_block(n);
3286
3287                 n = new_rd_Sub(get_irn_dbg_info(n), blk, ra, la, mode);
3288                 DBG_OPT_ALGSIM2(oldn, a, n, FS_OPT_MINUS_SUB);
3289                 return n;
3290         }
3291
3292         if (is_Mul(a)) { /* -(a * const) -> a * -const */
3293                 ir_node   *mul_l = get_Mul_left(a);
3294                 ir_node   *mul_r = get_Mul_right(a);
3295                 ir_tarval *tv    = value_of(mul_r);
3296                 if (tv != tarval_bad) {
3297                         tv = tarval_neg(tv);
3298                         if (tv != tarval_bad) {
3299                                 ir_graph *irg   = get_irn_irg(n);
3300                                 ir_node  *cnst  = new_r_Const(irg, tv);
3301                                 dbg_info *dbg   = get_irn_dbg_info(a);
3302                                 ir_node  *block = get_nodes_block(a);
3303                                 n = new_rd_Mul(dbg, block, mul_l, cnst, mode);
3304                                 DBG_OPT_ALGSIM2(oldn, a, n, FS_OPT_MINUS_MUL_C);
3305                                 return n;
3306                         }
3307                 }
3308         }
3309
3310         return n;
3311 }  /* transform_node_Minus */
3312
3313 /**
3314  * Transform a Proj(Load) with a non-null address.
3315  */
3316 static ir_node *transform_node_Proj_Load(ir_node *proj)
3317 {
3318         if (get_opt_ldst_only_null_ptr_exceptions()) {
3319                 if (get_irn_mode(proj) == mode_X) {
3320                         ir_node *load = get_Proj_pred(proj);
3321
3322                         /* get the Load address */
3323                         const ir_node *addr = get_Load_ptr(load);
3324                         const ir_node *confirm;
3325
3326                         if (value_not_null(addr, &confirm)) {
3327                                 if (confirm == NULL) {
3328                                         /* this node may float if it did not depend on a Confirm */
3329                                         set_irn_pinned(load, op_pin_state_floats);
3330                                 }
3331                                 if (get_Proj_proj(proj) == pn_Load_X_except) {
3332                                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
3333                                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
3334                                         return new_r_Bad(irg, mode_X);
3335                                 } else {
3336                                         ir_node *blk = get_nodes_block(load);
3337                                         return new_r_Jmp(blk);
3338                                 }
3339                         }
3340                 }
3341         }
3342         return proj;
3343 }  /* transform_node_Proj_Load */
3344
3345 /**
3346  * Transform a Proj(Store) with a non-null address.
3347  */
3348 static ir_node *transform_node_Proj_Store(ir_node *proj)
3349 {
3350         if (get_opt_ldst_only_null_ptr_exceptions()) {
3351                 if (get_irn_mode(proj) == mode_X) {
3352                         ir_node *store = get_Proj_pred(proj);
3353
3354                         /* get the load/store address */
3355                         const ir_node *addr = get_Store_ptr(store);
3356                         const ir_node *confirm;
3357
3358                         if (value_not_null(addr, &confirm)) {
3359                                 if (confirm == NULL) {
3360                                         /* this node may float if it did not depend on a Confirm */
3361                                         set_irn_pinned(store, op_pin_state_floats);
3362                                 }
3363                                 if (get_Proj_proj(proj) == pn_Store_X_except) {
3364                                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
3365                                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
3366                                         return new_r_Bad(irg, mode_X);
3367                                 } else {
3368                                         ir_node *blk = get_nodes_block(store);
3369                                         return new_r_Jmp(blk);
3370                                 }
3371                         }
3372                 }
3373         }
3374         return proj;
3375 }  /* transform_node_Proj_Store */
3376
3377 /**
3378  * Transform a Proj(Div) with a non-zero value.
3379  * Removes the exceptions and routes the memory to the NoMem node.
3380  */
3381 static ir_node *transform_node_Proj_Div(ir_node *proj)
3382 {
3383         ir_node *div = get_Proj_pred(proj);
3384         ir_node *b   = get_Div_right(div);
3385         ir_node *res, *new_mem;
3386         const ir_node *confirm;
3387         long proj_nr;
3388
3389         if (value_not_zero(b, &confirm)) {
3390                 /* div(x, y) && y != 0 */
3391                 if (confirm == NULL) {
3392                         /* we are sure we have a Const != 0 */
3393                         new_mem = get_Div_mem(div);
3394                         new_mem = skip_Pin(new_mem);
3395                         set_Div_mem(div, new_mem);
3396                         set_irn_pinned(div, op_pin_state_floats);
3397                 }
3398
3399                 proj_nr = get_Proj_proj(proj);
3400                 switch (proj_nr) {
3401                 case pn_Div_X_regular:
3402                         return new_r_Jmp(get_nodes_block(div));
3403
3404                 case pn_Div_X_except: {
3405                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
3406                         /* we found an exception handler, remove it */
3407                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
3408                         return new_r_Bad(irg, mode_X);
3409                 }
3410
3411                 case pn_Div_M: {
3412                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
3413                         res = get_Div_mem(div);
3414                         new_mem = get_irg_no_mem(irg);
3415
3416                         if (confirm) {
3417                                 /* This node can only float up to the Confirm block */
3418                                 new_mem = new_r_Pin(get_nodes_block(confirm), new_mem);
3419                         }
3420                         set_irn_pinned(div, op_pin_state_floats);
3421                         /* this is a Div without exception, we can remove the memory edge */
3422                         set_Div_mem(div, new_mem);
3423                         return res;
3424                 }
3425                 }
3426         }
3427         return proj;
3428 }  /* transform_node_Proj_Div */
3429
3430 /**
3431  * Transform a Proj(Mod) with a non-zero value.
3432  * Removes the exceptions and routes the memory to the NoMem node.
3433  */
3434 static ir_node *transform_node_Proj_Mod(ir_node *proj)
3435 {
3436         ir_node *mod = get_Proj_pred(proj);
3437         ir_node *b   = get_Mod_right(mod);
3438         ir_node *res, *new_mem;
3439         const ir_node *confirm;
3440         long proj_nr;
3441
3442         if (value_not_zero(b, &confirm)) {
3443                 /* mod(x, y) && y != 0 */
3444                 proj_nr = get_Proj_proj(proj);
3445
3446                 if (confirm == NULL) {
3447                         /* we are sure we have a Const != 0 */
3448                         new_mem = get_Mod_mem(mod);
3449                         new_mem = skip_Pin(new_mem);
3450                         set_Mod_mem(mod, new_mem);
3451                         set_irn_pinned(mod, op_pin_state_floats);
3452                 }
3453
3454                 switch (proj_nr) {
3455
3456                 case pn_Mod_X_regular:
3457                         return new_r_Jmp(get_irn_n(mod, -1));
3458
3459                 case pn_Mod_X_except: {
3460                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
3461                         /* we found an exception handler, remove it */
3462                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
3463                         return new_r_Bad(irg, mode_X);
3464                 }
3465
3466                 case pn_Mod_M: {
3467                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
3468                         res = get_Mod_mem(mod);
3469                         new_mem = get_irg_no_mem(irg);
3470
3471                         if (confirm) {
3472                                 /* This node can only float up to the Confirm block */
3473                                 new_mem = new_r_Pin(get_nodes_block(confirm), new_mem);
3474                         }
3475                         /* this is a Mod without exception, we can remove the memory edge */
3476                         set_Mod_mem(mod, new_mem);
3477                         return res;
3478                 }
3479                 case pn_Mod_res:
3480                         if (get_Mod_left(mod) == b) {
3481                                 /* a % a = 0 if a != 0 */
3482                                 ir_graph *irg  = get_irn_irg(proj);
3483                                 ir_mode  *mode = get_irn_mode(proj);
3484                                 ir_node  *res  = new_r_Const(irg, get_mode_null(mode));
3485
3486                                 DBG_OPT_CSTEVAL(mod, res);
3487                                 return res;
3488                         }
3489                 }
3490         }
3491         return proj;
3492 }  /* transform_node_Proj_Mod */
3493
3494 /**
3495  * Optimizes jump tables (CondIs or CondIu) by removing all impossible cases.
3496  */
3497 static ir_node *transform_node_Proj_Cond(ir_node *proj)
3498 {
3499         ir_node *n = get_Proj_pred(proj);
3500         ir_node *b = get_Cond_selector(n);
3501
3502         if (!get_opt_unreachable_code())
3503                 return n;
3504
3505         if (mode_is_int(get_irn_mode(b))) {
3506                 ir_tarval *tb = value_of(b);
3507
3508                 if (tb != tarval_bad) {
3509                         /* we have a constant switch */
3510                         long num = get_Proj_proj(proj);
3511
3512                         if (num != get_Cond_default_proj(n)) { /* we cannot optimize default Proj's yet */
3513                                 if (get_tarval_long(tb) == num) {
3514                                         /* Do NOT create a jump here, or we will have 2 control flow ops
3515                                          * in a block. This case is optimized away in optimize_cf(). */
3516                                         return proj;
3517                                 } else {
3518                                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
3519                                         /* this case will NEVER be taken, kill it */
3520                                         return new_r_Bad(irg, mode_X);
3521                                 }
3522                         }
3523                 } else {
3524                         long num = get_Proj_proj(proj);
3525                         vrp_attr *b_vrp = vrp_get_info(b);
3526                         if (num != get_Cond_default_proj(n) && b_vrp) {
3527                                 /* Try handling with vrp data. We only remove dead parts. */
3528                                 ir_tarval *tp = new_tarval_from_long(num, get_irn_mode(b));
3529
3530                                 if (b_vrp->range_type == VRP_RANGE) {
3531                                         ir_relation cmp_result = tarval_cmp(b_vrp->range_bottom, tp);
3532                                         ir_relation cmp_result2 = tarval_cmp(b_vrp->range_top, tp);
3533
3534                                         if ((cmp_result & ir_relation_greater) == cmp_result
3535                                             && (cmp_result2 & ir_relation_less) == cmp_result2) {
3536                                                 ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
3537                                                 return new_r_Bad(irg, mode_X);
3538                                         }
3539                                 } else if (b_vrp->range_type == VRP_ANTIRANGE) {
3540                                         ir_relation cmp_result = tarval_cmp(b_vrp->range_bottom, tp);
3541                                         ir_relation cmp_result2 = tarval_cmp(b_vrp->range_top, tp);
3542
3543                                         if ((cmp_result & ir_relation_less_equal) == cmp_result
3544                                              && (cmp_result2 & ir_relation_greater_equal) == cmp_result2) {
3545                                                 ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
3546                                                 return new_r_Bad(irg, mode_X);
3547                                         }
3548                                 }
3549
3550                                 if (!(tarval_cmp(
3551                                                                 tarval_and( b_vrp->bits_set, tp),
3552                                                                 b_vrp->bits_set
3553                                                                 ) == ir_relation_equal)) {
3554                                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
3555                                         return new_r_Bad(irg, mode_X);
3556                                 }
3557
3558                                 if (!(tarval_cmp(
3559                                                                 tarval_and(
3560                                                                         tarval_not(tp),
3561                                                                         tarval_not(b_vrp->bits_not_set)),
3562                                                                 tarval_not(b_vrp->bits_not_set))
3563                                                                  == ir_relation_equal)) {
3564                                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
3565                                         return new_r_Bad(irg, mode_X);
3566                                 }
3567                         }
3568                 }
3569         }
3570         return proj;
3571 }
3572
3573 /**
3574  * return true if the operation returns a value with exactly 1 bit set
3575  */
3576 static bool is_single_bit(const ir_node *node)
3577 {
3578         /* a first implementation, could be extended with vrp and others... */
3579         if (is_Shl(node)) {
3580                 ir_node *shl_l  = get_Shl_left(node);
3581                 ir_mode *mode   = get_irn_mode(node);
3582                 int      modulo = get_mode_modulo_shift(mode);
3583                 /* this works if we shift a 1 and we have modulo shift */
3584                 if (is_Const(shl_l) && is_Const_one(shl_l)
3585                                 && 0 < modulo && modulo <= (int)get_mode_size_bits(mode)) {
3586                         return true;
3587                 }
3588         } else if (is_Const(node)) {
3589                 ir_tarval *tv = get_Const_tarval(node);
3590                 return tarval_is_single_bit(tv);
3591         }
3592         return false;
3593 }
3594
3595 /**
3596  * Normalizes and optimizes Cmp nodes.
3597  */
3598 static ir_node *transform_node_Cmp(ir_node *n)
3599 {
3600         ir_node    *left     = get_Cmp_left(n);
3601         ir_node    *right    = get_Cmp_right(n);
3602         ir_mode    *mode     = get_irn_mode(left);
3603         ir_tarval  *tv       = NULL;
3604         bool        changed  = false;
3605         bool        changedc = false;
3606         ir_relation relation = get_Cmp_relation(n);
3607         ir_relation possible = ir_get_possible_cmp_relations(left, right);
3608
3609         /* mask out impossible relations */
3610         ir_relation new_relation = relation & possible;
3611         if (new_relation != relation) {
3612                 relation = new_relation;
3613                 changed  = true;
3614         }
3615
3616         /* Remove unnecessary conversions */
3617         /* TODO handle conv+constant */
3618         if (is_Conv(left) && is_Conv(right)) {
3619                 ir_node *op_left     = get_Conv_op(left);
3620                 ir_node *op_right    = get_Conv_op(right);
3621                 ir_mode *mode_left   = get_irn_mode(op_left);
3622                 ir_mode *mode_right  = get_irn_mode(op_right);
3623
3624                 if (smaller_mode(mode_left, mode) && smaller_mode(mode_right, mode)
3625                                 && mode_left != mode_b && mode_right != mode_b) {
3626                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
3627
3628                         if (mode_left == mode_right) {
3629                                 left  = op_left;
3630                                 right = op_right;
3631                                 changed = true;
3632                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_CONV_CONV);
3633                         } else if (smaller_mode(mode_left, mode_right)) {
3634                                 left  = new_r_Conv(block, op_left, mode_right);
3635                                 right = op_right;
3636                                 changed = true;
3637                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_CONV);
3638                         } else if (smaller_mode(mode_right, mode_left)) {
3639                                 left  = op_left;
3640                                 right = new_r_Conv(block, op_right, mode_left);
3641                                 changed = true;
3642                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_CONV);
3643                         }
3644                 }
3645         }
3646
3647         /*
3648          * Optimize -a CMP -b into b CMP a.
3649          * This works only for modes where unary Minus cannot Overflow.
3650          * Note that two-complement integers can Overflow so it will NOT work.
3651          */
3652         if (!mode_overflow_on_unary_Minus(mode) &&
3653                         is_Minus(left) && is_Minus(right)) {
3654                 left     = get_Minus_op(left);
3655                 right    = get_Minus_op(right);
3656                 relation = get_inversed_relation(relation);
3657                 changed  = true;
3658                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
3659         }
3660
3661         /* remove operation on both sides if possible */
3662         if (relation == ir_relation_equal || relation == ir_relation_less_greater) {
3663                 /*
3664                  * The following operations are NOT safe for floating point operations, for instance
3665                  * 1.0 + inf == 2.0 + inf, =/=> x == y
3666                  */
3667                 if (mode_is_int(mode)) {
3668                         unsigned lop = get_irn_opcode(left);
3669
3670                         if (lop == get_irn_opcode(right)) {
3671                                 ir_node *ll, *lr, *rl, *rr;
3672
3673                                 /* same operation on both sides, try to remove */
3674                                 switch (lop) {
3675                                 case iro_Not:
3676                                 case iro_Minus:
3677                                         /* ~a CMP ~b => a CMP b, -a CMP -b ==> a CMP b */
3678                                         left  = get_unop_op(left);
3679                                         right = get_unop_op(right);
3680                                         changed = true;
3681                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
3682                                         break;
3683                                 case iro_Add:
3684                                         ll = get_Add_left(left);
3685                                         lr = get_Add_right(left);
3686                                         rl = get_Add_left(right);
3687                                         rr = get_Add_right(right);
3688
3689                                         if (ll == rl) {
3690                                                 /* X + a CMP X + b ==> a CMP b */
3691                                                 left  = lr;
3692                                                 right = rr;
3693                                                 changed = true;
3694                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
3695                                         } else if (ll == rr) {
3696                                                 /* X + a CMP b + X ==> a CMP b */
3697                                                 left  = lr;
3698                                                 right = rl;
3699                                                 changed = true;
3700                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
3701                                         } else if (lr == rl) {
3702                                                 /* a + X CMP X + b ==> a CMP b */
3703                                                 left  = ll;
3704                                                 right = rr;
3705                                                 changed = true;
3706                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
3707                                         } else if (lr == rr) {
3708                                                 /* a + X CMP b + X ==> a CMP b */
3709                                                 left  = ll;
3710                                                 right = rl;
3711                                                 changed = true;
3712                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
3713                                         }
3714                                         break;
3715                                 case iro_Sub:
3716                                         ll = get_Sub_left(left);
3717                                         lr = get_Sub_right(left);
3718                                         rl = get_Sub_left(right);
3719                                         rr = get_Sub_right(right);
3720
3721                                         if (ll == rl) {
3722                                                 /* X - a CMP X - b ==> a CMP b */
3723                                                 left  = lr;
3724                                                 right = rr;
3725                                                 changed = true;
3726                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
3727                                         } else if (lr == rr) {
3728                                                 /* a - X CMP b - X ==> a CMP b */
3729                                                 left  = ll;
3730                                                 right = rl;
3731                                                 changed = true;
3732                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
3733                                         }
3734                                         break;
3735                                 case iro_Rotl:
3736                                         if (get_Rotl_right(left) == get_Rotl_right(right)) {
3737                                                 /* a ROTL X CMP b ROTL X ==> a CMP b */
3738                                                 left  = get_Rotl_left(left);
3739                                                 right = get_Rotl_left(right);
3740                                                 changed = true;
3741                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
3742                                         }
3743                                         break;
3744                                 default:
3745                                         break;
3746                                 }
3747                         }
3748
3749                         /* X+A == A, A+X == A, A-X == A -> X == 0 */
3750                         if (is_Add(left) || is_Sub(left)) {
3751                                 ir_node *ll = get_binop_left(left);
3752                                 ir_node *lr = get_binop_right(left);
3753
3754                                 if (lr == right && is_Add(left)) {
3755                                         ir_node *tmp = ll;
3756                                         ll = lr;
3757                                         lr = tmp;
3758                                 }
3759                                 if (ll == right) {
3760                                         ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
3761                                         left     = lr;
3762                                         right   = create_zero_const(irg, mode);
3763                                         changed = true;
3764                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
3765                                 }
3766                         }
3767                         if (is_Add(right) || is_Sub(right)) {
3768                                 ir_node *rl = get_binop_left(right);
3769                                 ir_node *rr = get_binop_right(right);
3770
3771                                 if (rr == left && is_Add(right)) {
3772                                         ir_node *tmp = rl;
3773                                         rl = rr;
3774                                         rr = tmp;
3775                                 }
3776                                 if (rl == left) {
3777                                         ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
3778                                         left     = rr;
3779                                         right   = create_zero_const(irg, mode);
3780                                         changed = true;
3781                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
3782                                 }
3783                         }
3784
3785                         if (is_And(left) && is_Const(right)) {
3786                                 ir_node *ll = get_binop_left(left);
3787                                 ir_node *lr = get_binop_right(left);
3788                                 if (is_Shr(ll) && is_Const(lr)) {
3789                                         /* Cmp((x >>u c1) & c2, c3) = Cmp(x & (c2 << c1), c3 << c1) */
3790                                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
3791                                         ir_mode *mode = get_irn_mode(left);
3792
3793                                         ir_node *llr = get_Shr_right(ll);
3794                                         if (is_Const(llr)) {
3795                                                 dbg_info *dbg = get_irn_dbg_info(left);
3796                                                 ir_graph *irg = get_irn_irg(left);
3797
3798                                                 ir_tarval *c1    = get_Const_tarval(llr);
3799                                                 ir_tarval *c2    = get_Const_tarval(lr);
3800                                                 ir_tarval *c3    = get_Const_tarval(right);
3801                                                 ir_tarval *mask  = tarval_shl(c2, c1);
3802                                                 ir_tarval *value = tarval_shl(c3, c1);
3803
3804                                                 left  = new_rd_And(dbg, block, get_Shr_left(ll), new_r_Const(irg, mask), mode);
3805                                                 right = new_r_Const(irg, value);
3806                                                 changed = true;
3807                                         }
3808                                 }
3809                         }
3810                         /* Cmp(Eor(x, y), 0) <=> Cmp(x, y) at least for the ==0,!=0
3811                          * cases */
3812                         if (is_Const(right) && is_Const_null(right) && is_Eor(left)) {
3813                                 right = get_Eor_right(left);
3814                                 left  = get_Eor_left(left);
3815                                 changed = true;
3816                         }
3817                 }  /* mode_is_int(...) */
3818         }
3819
3820         /* Cmp(And(1bit, val), 1bit) "bit-testing" can be replaced
3821          * by the simpler Cmp(And(1bit), val), 0) negated pnc */
3822         if (mode_is_int(mode) && is_And(left)
3823             && (relation == ir_relation_equal
3824                 || (mode_is_signed(mode) && relation == ir_relation_less_greater)
3825                 || (!mode_is_signed(mode) && (relation & ir_relation_less_equal) == ir_relation_less))) {
3826                 ir_node *and0 = get_And_left(left);
3827                 ir_node *and1 = get_And_right(left);
3828                 if (and1 == right) {
3829                         ir_node *tmp = and0;
3830                         and0 = and1;
3831                         and1 = tmp;
3832                 }
3833                 if (and0 == right && is_single_bit(and0)) {
3834                         ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
3835                         relation =
3836                                 relation == ir_relation_equal ? ir_relation_less_greater : ir_relation_equal;
3837                         right = create_zero_const(irg, mode);
3838                         changed |= 1;
3839                 }
3840         }
3841
3842         /* replace mode_b compares with ands/ors */
3843         if (mode == mode_b) {
3844                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
3845                 ir_node  *bres;
3846
3847                 switch (relation) {
3848                         case ir_relation_less_equal:
3849                                 bres = new_r_Or(block, new_r_Not(block, left, mode_b), right, mode_b);
3850                                 break;
3851                         case ir_relation_less:
3852                                 bres = new_r_And(block, new_r_Not(block, left, mode_b), right, mode_b);
3853                                 break;
3854                         case ir_relation_greater_equal:
3855                                 bres = new_r_Or(block, left, new_r_Not(block, right, mode_b), mode_b);
3856                                 break;
3857                         case ir_relation_greater:
3858                                 bres = new_r_And(block, left, new_r_Not(block, right, mode_b), mode_b);
3859                                 break;
3860                         case ir_relation_less_greater:
3861                                 bres = new_r_Eor(block, left, right, mode_b);
3862                                 break;
3863                         case ir_relation_equal:
3864                                 bres = new_r_Not(block, new_r_Eor(block, left, right, mode_b), mode_b);
3865                                 break;
3866                         default:
3867 #ifdef DEBUG_libfirm
3868                                 ir_fprintf(stderr, "Optimisation warning, unexpected mode_b Cmp %+F\n", n);
3869 #endif
3870                                 bres = NULL;
3871                 }
3872                 if (bres != NULL) {
3873                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, bres, FS_OPT_CMP_TO_BOOL);
3874                         return bres;
3875                 }
3876         }
3877
3878         /*
3879          * First step: normalize the compare op
3880          * by placing the constant on the right side
3881          * or moving the lower address node to the left.
3882          */
3883         if (!operands_are_normalized(left, right)) {
3884                 ir_node *t = left;
3885                 left  = right;
3886                 right = t;
3887
3888                 relation = get_inversed_relation(relation);
3889                 changed  = true;
3890         }
3891
3892         /*
3893          * Second step: Try to reduce the magnitude
3894          * of a constant. This may help to generate better code
3895          * later and may help to normalize more compares.
3896          * Of course this is only possible for integer values.
3897          */
3898         tv = value_of(right);
3899         if (tv != tarval_bad) {
3900                 ir_mode *mode = get_irn_mode(right);
3901
3902                 /* TODO extend to arbitrary constants */
3903                 if (is_Conv(left) && tarval_is_null(tv)) {
3904                         ir_node *op      = get_Conv_op(left);
3905                         ir_mode *op_mode = get_irn_mode(op);
3906
3907                         /*
3908                          * UpConv(x) REL 0  ==> x REL 0
3909                          * Don't do this for float values as it's unclear whether it is a
3910                          * win. (on the other side it makes detection/creation of fabs hard)
3911                          */
3912                         if (get_mode_size_bits(mode) > get_mode_size_bits(op_mode) &&
3913                             ((relation == ir_relation_equal || relation == ir_relation_less_greater) ||
3914                                  mode_is_signed(mode) || !mode_is_signed(op_mode)) &&
3915                                 !mode_is_float(mode)) {
3916                                 tv   = get_mode_null(op_mode);
3917                                 left = op;
3918                                 mode = op_mode;
3919                                 changedc = true;
3920                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_CONV);
3921                         }
3922                 }
3923
3924                 if (tv != tarval_bad) {
3925                         /* the following optimization is possible on modes without Overflow
3926                          * on Unary Minus or on == and !=:
3927                          * -a CMP c  ==>  a swap(CMP) -c
3928                          *
3929                          * Beware: for two-complement Overflow may occur, so only == and != can
3930                          * be optimized, see this:
3931                          * -MININT < 0 =/=> MININT > 0 !!!
3932                          */
3933                         if (is_Minus(left) &&
3934                                 (!mode_overflow_on_unary_Minus(mode) ||
3935                                 (mode_is_int(mode) && (relation == ir_relation_equal || relation == ir_relation_less_greater)))) {
3936                                 tv = tarval_neg(tv);
3937
3938                                 if (tv != tarval_bad) {
3939                                         left = get_Minus_op(left);
3940                                         relation = get_inversed_relation(relation);
3941                                         changedc = true;
3942                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_C);
3943                                 }
3944                         } else if (is_Not(left) && (relation == ir_relation_equal || relation == ir_relation_less_greater)) {
3945                                 /* Not(a) ==/!= c  ==>  a ==/!= Not(c) */
3946                                 tv = tarval_not(tv);
3947
3948                                 if (tv != tarval_bad) {
3949                                         left = get_Not_op(left);
3950                                         changedc = true;
3951                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_C);
3952                                 }
3953                         }
3954
3955                         /* for integer modes, we have more */
3956                         if (mode_is_int(mode)) {
3957                                 /* c > 0 : a < c  ==>  a <= (c-1)    a >= c  ==>  a > (c-1) */
3958                                 if ((relation == ir_relation_less || relation == ir_relation_greater_equal) &&
3959                                         tarval_cmp(tv, get_mode_null(mode)) == ir_relation_greater) {
3960                                         tv = tarval_sub(tv, get_mode_one(mode), NULL);
3961
3962                                         if (tv != tarval_bad) {
3963                                                 relation ^= ir_relation_equal;
3964                                                 changedc = true;
3965                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_CNST_MAGN);
3966                                         }
3967                                 }
3968                                 /* c < 0 : a > c  ==>  a >= (c+1)    a <= c  ==>  a < (c+1) */
3969                                 else if ((relation == ir_relation_greater || relation == ir_relation_less_equal) &&
3970                                         tarval_cmp(tv, get_mode_null(mode)) == ir_relation_less) {
3971                                         tv = tarval_add(tv, get_mode_one(mode));
3972
3973                                         if (tv != tarval_bad) {
3974                                                 relation ^= ir_relation_equal;
3975                                                 changedc = true;
3976                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_CNST_MAGN);
3977                                         }
3978                                 }
3979
3980                                 /* the following reassociations work only for == and != */
3981                                 if (relation == ir_relation_equal || relation == ir_relation_less_greater) {
3982                                         if (tv != tarval_bad) {
3983                                                 /* a-c1 == c2  ==>  a == c2+c1,  a-c1 != c2  ==>  a != c2+c1 */
3984                                                 if (is_Sub(left)) {
3985                                                         ir_node *c1 = get_Sub_right(left);
3986                                                         ir_tarval *tv2 = value_of(c1);
3987
3988                                                         if (tv2 != tarval_bad) {
3989                                                                 tv2 = tarval_add(tv, value_of(c1));
3990
3991                                                                 if (tv2 != tarval_bad) {
3992                                                                         left    = get_Sub_left(left);
3993                                                                         tv      = tv2;
3994                                                                         changedc = true;
3995                                                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_C);
3996                                                                 }
3997                                                         }
3998                                                 }
3999                                                 /* a+c1 == c2  ==>  a == c2-c1,  a+c1 != c2  ==>  a != c2-c1 */
4000                                                 else if (is_Add(left)) {
4001                                                         ir_node *a_l = get_Add_left(left);
4002                                                         ir_node *a_r = get_Add_right(left);
4003                                                         ir_node *a;
4004                                                         ir_tarval *tv2;
4005
4006                                                         if (is_Const(a_l)) {
4007                                                                 a = a_r;
4008                                                                 tv2 = value_of(a_l);
4009                                                         } else {
4010                                                                 a = a_l;
4011                                                                 tv2 = value_of(a_r);
4012                                                         }
4013
4014                                                         if (tv2 != tarval_bad) {
4015                                                                 tv2 = tarval_sub(tv, tv2, NULL);
4016
4017                                                                 if (tv2 != tarval_bad) {
4018                                                                         left    = a;
4019                                                                         tv      = tv2;
4020                                                                         changedc = true;
4021                                                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_C);
4022                                                                 }
4023                                                         }
4024                                                 }
4025                                                 /* -a == c ==> a == -c, -a != c ==> a != -c */
4026                                                 else if (is_Minus(left)) {
4027                                                         ir_tarval *tv2 = tarval_sub(get_mode_null(mode), tv, NULL);
4028
4029                                                         if (tv2 != tarval_bad) {
4030                                                                 left    = get_Minus_op(left);
4031                                                                 tv      = tv2;
4032                                                                 changedc = true;
4033                                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_C);
4034                                                         }
4035                                                 }
4036                                         }
4037                                 } /* == or != */
4038                         } /* mode_is_int */
4039
4040                         if (relation == ir_relation_equal || relation == ir_relation_less_greater) {
4041                                 switch (get_irn_opcode(left)) {
4042                                         ir_node *c1;
4043
4044                                 case iro_And:
4045                                         c1 = get_And_right(left);
4046                                         if (is_Const(c1)) {
4047                                                 /*
4048                                                  * And(x, C1) == C2 ==> FALSE if C2 & C1 != C2
4049                                                  * And(x, C1) != C2 ==> TRUE if C2 & C1 != C2
4050                                                  */
4051                                                 ir_tarval *mask = tarval_and(get_Const_tarval(c1), tv);
4052                                                 if (mask != tv) {
4053                                                         /* TODO: move to constant evaluation */
4054                                                         ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
4055                                                         tv = relation == ir_relation_equal ? get_tarval_b_false() : get_tarval_b_true();
4056                                                         c1 = new_r_Const(irg, tv);
4057                                                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, c1);
4058                                                         return c1;
4059                                                 }
4060
4061                                                 if (tarval_is_single_bit(tv)) {
4062                                                         /*
4063                                                          * optimization for AND:
4064                                                          * Optimize:
4065                                                          *   And(x, C) == C  ==>  And(x, C) != 0
4066                                                          *   And(x, C) != C  ==>  And(X, C) == 0
4067                                                          *
4068                                                          * if C is a single Bit constant.
4069                                                          */
4070
4071                                                         /* check for Constant's match. We have check hare the tarvals,
4072                                                            because our const might be changed */
4073                                                         if (get_Const_tarval(c1) == tv) {
4074                                                                 /* fine: do the transformation */
4075                                                                 tv = get_mode_null(get_tarval_mode(tv));
4076                                                                 relation ^= ir_relation_less_equal_greater;
4077                                                                 changedc = true;
4078                                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_CNST_MAGN);
4079                                                         }
4080                                                 }
4081                                         }
4082                                         break;
4083                                 case iro_Or:
4084                                         c1 = get_Or_right(left);
4085                                         if (is_Const(c1) && tarval_is_null(tv)) {
4086                                                 /*
4087                                                  * Or(x, C) == 0  && C != 0 ==> FALSE
4088                                                  * Or(x, C) != 0  && C != 0 ==> TRUE
4089                                                  */
4090                                                 if (! tarval_is_null(get_Const_tarval(c1))) {
4091                                                         /* TODO: move to constant evaluation */
4092                                                         ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
4093                                                         tv = relation == ir_relation_equal ? get_tarval_b_false() : get_tarval_b_true();
4094                                                         c1 = new_r_Const(irg, tv);
4095                                                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, c1);
4096                                                         return c1;
4097                                                 }
4098                                         }
4099                                         break;
4100                                 case iro_Shl:
4101                                         /*
4102                                          * optimize x << c1 == c into x & (-1 >>u c1) == c >> c1  if  c & (-1 << c1) == c
4103                                          *                             FALSE                       else
4104                                          * optimize x << c1 != c into x & (-1 >>u c1) != c >> c1  if  c & (-1 << c1) == c
4105                                          *                             TRUE                        else
4106                                          */
4107                                         c1 = get_Shl_right(left);
4108                                         if (is_Const(c1)) {
4109                                                 ir_graph  *irg    = get_irn_irg(c1);
4110                                                 ir_tarval *tv1    = get_Const_tarval(c1);
4111                                                 ir_mode   *mode   = get_irn_mode(left);
4112                                                 ir_tarval *minus1 = get_mode_all_one(mode);
4113                                                 ir_tarval *amask  = tarval_shr(minus1, tv1);
4114                                                 ir_tarval *cmask  = tarval_shl(minus1, tv1);
4115                                                 ir_node   *sl, *blk;
4116
4117                                                 if (tarval_and(tv, cmask) != tv) {
4118                                                         /* condition not met */
4119                                                         tv = relation == ir_relation_equal ? get_tarval_b_false() : get_tarval_b_true();
4120                                                         c1 = new_r_Const(irg, tv);
4121                                                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, c1);
4122                                                         return c1;
4123                                                 }
4124                                                 sl   = get_Shl_left(left);
4125                                                 blk  = get_nodes_block(n);
4126                                                 left = new_rd_And(get_irn_dbg_info(left), blk, sl, new_r_Const(irg, amask), mode);
4127                                                 tv   = tarval_shr(tv, tv1);
4128                                                 changedc = true;
4129                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_SHF_TO_AND);
4130                                         }
4131                                         break;
4132                                 case iro_Shr:
4133                                         /*
4134                                          * optimize x >>u c1 == c into x & (-1 << c1) == c << c1  if  c & (-1 >>u c1) == c
4135                                          *                             FALSE                       else
4136                                          * optimize x >>u c1 != c into x & (-1 << c1) != c << c1  if  c & (-1 >>u c1) == c
4137                                          *                             TRUE                        else
4138                                          */
4139                                         c1 = get_Shr_right(left);
4140                                         if (is_Const(c1)) {
4141                                                 ir_graph  *irg    = get_irn_irg(c1);
4142                                                 ir_tarval *tv1    = get_Const_tarval(c1);
4143                                                 ir_mode   *mode   = get_irn_mode(left);
4144                                                 ir_tarval *minus1 = get_mode_all_one(mode);
4145                                                 ir_tarval *amask  = tarval_shl(minus1, tv1);
4146                                                 ir_tarval *cmask  = tarval_shr(minus1, tv1);
4147                                                 ir_node   *sl, *blk;
4148
4149                                                 if (tarval_and(tv, cmask) != tv) {
4150                                                         /* condition not met */
4151                                                         tv = relation == ir_relation_equal ? get_tarval_b_false() : get_tarval_b_true();
4152                                                         c1 = new_r_Const(irg, tv);
4153                                                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, c1);
4154                                                         return c1;
4155                                                 }
4156                                                 sl   = get_Shr_left(left);
4157                                                 blk  = get_nodes_block(n);
4158                                                 left = new_rd_And(get_irn_dbg_info(left), blk, sl, new_r_Const(irg, amask), mode);
4159                                                 tv   = tarval_shl(tv, tv1);
4160                                                 changedc = true;
4161                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_SHF_TO_AND);
4162                                         }
4163                                         break;
4164                                 case iro_Shrs:
4165                                         /*
4166                                          * optimize x >>s c1 == c into x & (-1 << c1) == c << c1  if  (c >>s (BITS - c1)) \in {0,-1}
4167                                          *                             FALSE                       else
4168                                          * optimize x >>s c1 != c into x & (-1 << c1) != c << c1  if  (c >>s (BITS - c1)) \in {0,-1}
4169                                          *                             TRUE                        else
4170                                          */
4171                                         c1 = get_Shrs_right(left);
4172                                         if (is_Const(c1)) {
4173                                                 ir_graph  *irg    = get_irn_irg(c1);
4174                                                 ir_tarval *tv1    = get_Const_tarval(c1);
4175                                                 ir_mode   *mode   = get_irn_mode(left);
4176                                                 ir_tarval *minus1 = get_mode_all_one(mode);
4177                                                 ir_tarval *amask  = tarval_shl(minus1, tv1);
4178                                                 ir_tarval *cond   = new_tarval_from_long(get_mode_size_bits(mode), get_tarval_mode(tv1));
4179                                                 ir_node *sl, *blk;
4180
4181                                                 cond = tarval_sub(cond, tv1, NULL);
4182                                                 cond = tarval_shrs(tv, cond);
4183
4184                                                 if (!tarval_is_all_one(cond) && !tarval_is_null(cond)) {
4185                                                         /* condition not met */
4186                                                         tv = relation == ir_relation_equal ? get_tarval_b_false() : get_tarval_b_true();
4187                                                         c1 = new_r_Const(irg, tv);
4188                                                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, c1);
4189                                                         return c1;
4190                                                 }
4191                                                 sl   = get_Shrs_left(left);
4192                                                 blk  = get_nodes_block(n);
4193                                                 left = new_rd_And(get_irn_dbg_info(left), blk, sl, new_r_Const(irg, amask), mode);
4194                                                 tv   = tarval_shl(tv, tv1);
4195                                                 changedc = true;
4196                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_SHF_TO_AND);
4197                                         }
4198                                         break;
4199                                 }  /* switch */
4200                         }
4201                 } /* tarval != bad */
4202         }
4203
4204         if (changedc) {     /* need a new Const */
4205                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
4206                 right = new_r_Const(irg, tv);
4207                 changed = true;
4208         }
4209
4210         if ((relation == ir_relation_equal || relation == ir_relation_less_greater) && is_Const(right) && is_Const_null(right) && is_Proj(left)) {
4211                 ir_node *op = get_Proj_pred(left);
4212
4213                 if (is_Mod(op) && get_Proj_proj(left) == pn_Mod_res) {
4214                         ir_node *c = get_binop_right(op);
4215
4216                         if (is_Const(c)) {
4217                                 ir_tarval *tv = get_Const_tarval(c);
4218
4219                                 if (tarval_is_single_bit(tv)) {
4220                                         /* special case: (x % 2^n) CMP 0 ==> x & (2^n-1) CMP 0 */
4221                                         ir_node *v    = get_binop_left(op);
4222                                         ir_node *blk  = get_irn_n(op, -1);
4223                                         ir_graph *irg = get_irn_irg(op);
4224                                         ir_mode *mode = get_irn_mode(v);
4225
4226                                         tv = tarval_sub(tv, get_mode_one(mode), NULL);
4227                                         left = new_rd_And(get_irn_dbg_info(op), blk, v, new_r_Const(irg, tv), mode);
4228                                         changed = true;
4229                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_MOD_TO_AND);
4230                                 }
4231                         }
4232                 }
4233         }
4234
4235         if (changed) {
4236                 dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
4237                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
4238
4239                 /* create a new compare */
4240                 n = new_rd_Cmp(dbgi, block, left, right, relation);
4241         }
4242
4243         return n;
4244 }
4245
4246 /**
4247  * Optimize CopyB(mem, x, x) into a Nop.
4248  */
4249 static ir_node *transform_node_Proj_CopyB(ir_node *proj)
4250 {
4251         ir_node *copyb = get_Proj_pred(proj);
4252         ir_node *a     = get_CopyB_dst(copyb);
4253         ir_node *b     = get_CopyB_src(copyb);
4254
4255         if (a == b) {
4256                 switch (get_Proj_proj(proj)) {
4257                 case pn_CopyB_X_regular:
4258                         /* Turn CopyB into a tuple (mem, jmp, bad, bad) */
4259                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
4260                         proj = new_r_Jmp(get_nodes_block(copyb));
4261                         break;
4262                 case pn_CopyB_X_except: {
4263                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
4264                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
4265                         proj = new_r_Bad(irg, mode_X);
4266                         break;
4267                 }
4268                 default:
4269                         break;
4270                 }
4271         }
4272         return proj;
4273 }  /* transform_node_Proj_CopyB */
4274
4275 /**
4276  * Optimize Bounds(idx, idx, upper) into idx.
4277  */
4278 static ir_node *transform_node_Proj_Bound(ir_node *proj)
4279 {
4280         ir_node *oldn  = proj;
4281         ir_node *bound = get_Proj_pred(proj);
4282         ir_node *idx   = get_Bound_index(bound);
4283         ir_node *pred  = skip_Proj(idx);
4284         int ret_tuple  = 0;
4285
4286         if (idx == get_Bound_lower(bound))
4287                 ret_tuple = 1;
4288         else if (is_Bound(pred)) {
4289                 /*
4290                 * idx was Bounds checked previously, it is still valid if
4291                 * lower <= pred_lower && pred_upper <= upper.
4292                 */
4293                 ir_node *lower = get_Bound_lower(bound);
4294                 ir_node *upper = get_Bound_upper(bound);
4295                 if (get_Bound_lower(pred) == lower &&
4296                         get_Bound_upper(pred) == upper) {
4297                         /*
4298                          * One could expect that we simply return the previous
4299                          * Bound here. However, this would be wrong, as we could
4300                          * add an exception Proj to a new location then.
4301                          * So, we must turn in into a tuple.
4302                          */
4303                         ret_tuple = 1;
4304                 }
4305         }
4306         if (ret_tuple) {
4307                 /* Turn Bound into a tuple (mem, jmp, bad, idx) */
4308                 switch (get_Proj_proj(proj)) {
4309                 case pn_Bound_M:
4310                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
4311                         proj = get_Bound_mem(bound);
4312                         break;
4313                 case pn_Bound_X_except:
4314                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
4315                         proj = new_r_Bad(get_irn_irg(proj), mode_X);
4316                         break;
4317                 case pn_Bound_res:
4318                         proj = idx;
4319                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, proj, FS_OPT_NOP);
4320                         break;
4321                 case pn_Bound_X_regular:
4322                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
4323                         proj = new_r_Jmp(get_nodes_block(bound));
4324                         break;
4325                 default:
4326                         break;
4327                 }
4328         }
4329         return proj;
4330 }  /* transform_node_Proj_Bound */
4331
4332 /**
4333  * Does all optimizations on nodes that must be done on its Projs
4334  * because of creating new nodes.
4335  */
4336 static ir_node *transform_node_Proj(ir_node *proj)
4337 {
4338         ir_node *n = get_Proj_pred(proj);
4339
4340         if (n->op->ops.transform_node_Proj)
4341                 return n->op->ops.transform_node_Proj(proj);
4342         return proj;
4343 }  /* transform_node_Proj */
4344
4345 static bool is_block_unreachable(const ir_node *block)
4346 {
4347         const ir_graph *irg = get_irn_irg(block);
4348         if (!is_irg_state(irg, IR_GRAPH_STATE_BAD_BLOCK))
4349                 return false;
4350         return get_Block_dom_depth(block) < 0;
4351 }
4352
4353 static ir_node *transform_node_Block(ir_node *block)
4354 {
4355         ir_graph *irg   = get_irn_irg(block);
4356         int       arity = get_irn_arity(block);
4357         ir_node  *bad   = NULL;
4358         int       i;
4359
4360         if (!is_irg_state(irg, IR_GRAPH_STATE_BAD_BLOCK))
4361                 return block;
4362
4363         for (i = 0; i < arity; ++i) {
4364                 ir_node *pred       = get_Block_cfgpred(block, i);
4365                 ir_node *pred_block = get_nodes_block(pred);
4366                 if (!is_Bad(pred) && !is_block_unreachable(pred_block))
4367                         continue;
4368                 if (bad == NULL)
4369                         bad = new_r_Bad(irg, mode_X);
4370                 set_irn_n(block, i, bad);
4371         }
4372
4373         return block;
4374 }
4375
4376 static ir_node *transform_node_Phi(ir_node *phi)
4377 {
4378         int       n     = get_irn_arity(phi);
4379         ir_mode  *mode  = get_irn_mode(phi);
4380         ir_node  *block = get_nodes_block(phi);
4381         ir_graph *irg   = get_irn_irg(phi);
4382         ir_node  *bad   = NULL;
4383         int       i;
4384
4385         /* Set phi-operands for bad-block inputs to bad */
4386         for (i = 0; i < n; ++i) {
4387                 ir_node *pred = get_Block_cfgpred(block, i);
4388                 if (is_Bad(pred) || is_block_unreachable(get_nodes_block(pred))) {
4389                         if (bad == NULL)
4390                                 bad = new_r_Bad(irg, mode);
4391                         set_irn_n(phi, i, bad);
4392                 }
4393         }
4394
4395         /* Move Confirms down through Phi nodes. */
4396         if (mode_is_reference(mode)) {
4397                 n = get_irn_arity(phi);
4398
4399                 /* Beware of Phi0 */
4400                 if (n > 0) {
4401                         ir_node    *pred = get_irn_n(phi, 0);
4402                         ir_node    *bound, *new_phi, *block, **in;
4403                         ir_relation relation;
4404
4405                         if (! is_Confirm(pred))
4406                                 return phi;
4407
4408                         bound    = get_Confirm_bound(pred);
4409                         relation = get_Confirm_relation(pred);
4410
4411                         NEW_ARR_A(ir_node *, in, n);
4412                         in[0] = get_Confirm_value(pred);
4413
4414                         for (i = 1; i < n; ++i) {
4415                                 pred = get_irn_n(phi, i);
4416
4417                                 if (! is_Confirm(pred) ||
4418                                         get_Confirm_bound(pred) != bound ||
4419                                         get_Confirm_relation(pred) != relation)
4420                                         return phi;
4421                                 in[i] = get_Confirm_value(pred);
4422                         }
4423                         /* move the Confirm nodes "behind" the Phi */
4424                         block = get_irn_n(phi, -1);
4425                         new_phi = new_r_Phi(block, n, in, get_irn_mode(phi));
4426                         return new_r_Confirm(block, new_phi, bound, relation);
4427                 }
4428         }
4429         return phi;
4430 }
4431
4432 /**
4433  * Returns the operands of a commutative bin-op, if one operand is
4434  * a const, it is returned as the second one.
4435  */
4436 static void get_comm_Binop_Ops(ir_node *binop, ir_node **a, ir_node **c)
4437 {
4438         ir_node *op_a = get_binop_left(binop);
4439         ir_node *op_b = get_binop_right(binop);
4440
4441         assert(is_op_commutative(get_irn_op(binop)));
4442
4443         if (is_Const(op_a)) {
4444                 *a = op_b;
4445                 *c = op_a;
4446         } else {
4447                 *a = op_a;
4448                 *c = op_b;
4449         }
4450 }  /* get_comm_Binop_Ops */
4451
4452 /**
4453  * Optimize a Or(And(Or(And(v,c4),c3),c2),c1) pattern if possible.
4454  * Such pattern may arise in bitfield stores.
4455  *
4456  * value  c4                  value      c4 & c2
4457  *    AND     c3                    AND           c1 | c3
4458  *        OR     c2      ===>               OR
4459  *           AND    c1
4460  *               OR
4461  *
4462  *
4463  * value  c2                 value  c1
4464  *     AND   c1    ===>           OR     if (c1 | c2) == 0x111..11
4465  *        OR
4466  */
4467 static ir_node *transform_node_Or_bf_store(ir_node *irn_or)
4468 {
4469         ir_node *irn_and, *c1;
4470         ir_node *or_l, *c2;
4471         ir_node *and_l, *c3;
4472         ir_node *value, *c4;
4473         ir_node *new_and, *new_const, *block;
4474         ir_mode *mode = get_irn_mode(irn_or);
4475
4476         ir_tarval *tv1, *tv2, *tv3, *tv4, *tv;
4477
4478         for (;;) {
4479                 ir_graph *irg;
4480                 get_comm_Binop_Ops(irn_or, &irn_and, &c1);
4481                 if (!is_Const(c1) || !is_And(irn_and))
4482                         return irn_or;
4483
4484                 get_comm_Binop_Ops(irn_and, &or_l, &c2);
4485                 if (!is_Const(c2))
4486                         return irn_or;
4487
4488                 tv1 = get_Const_tarval(c1);
4489                 tv2 = get_Const_tarval(c2);
4490
4491                 tv = tarval_or(tv1, tv2);
4492                 if (tarval_is_all_one(tv)) {
4493                         /* the AND does NOT clear a bit with isn't set by the OR */
4494                         set_Or_left(irn_or, or_l);
4495                         set_Or_right(irn_or, c1);
4496
4497                         /* check for more */
4498                         continue;
4499                 }
4500
4501                 if (!is_Or(or_l))
4502                         return irn_or;
4503
4504                 get_comm_Binop_Ops(or_l, &and_l, &c3);
4505                 if (!is_Const(c3) || !is_And(and_l))
4506                         return irn_or;
4507
4508                 get_comm_Binop_Ops(and_l, &value, &c4);
4509                 if (!is_Const(c4))
4510                         return irn_or;
4511
4512                 /* ok, found the pattern, check for conditions */
4513                 assert(mode == get_irn_mode(irn_and));
4514                 assert(mode == get_irn_mode(or_l));
4515                 assert(mode == get_irn_mode(and_l));
4516
4517                 tv3 = get_Const_tarval(c3);
4518                 tv4 = get_Const_tarval(c4);
4519
4520                 tv = tarval_or(tv4, tv2);
4521                 if (!tarval_is_all_one(tv)) {
4522                         /* have at least one 0 at the same bit position */
4523                         return irn_or;
4524                 }
4525
4526                 if (tv3 != tarval_andnot(tv3, tv4)) {
4527                         /* bit in the or_mask is outside the and_mask */
4528                         return irn_or;
4529                 }
4530
4531                 if (tv1 != tarval_andnot(tv1, tv2)) {
4532                         /* bit in the or_mask is outside the and_mask */
4533                         return irn_or;
4534                 }
4535
4536                 /* ok, all conditions met */
4537                 block = get_irn_n(irn_or, -1);
4538                 irg   = get_irn_irg(block);
4539
4540                 new_and = new_r_And(block, value, new_r_Const(irg, tarval_and(tv4, tv2)), mode);
4541
4542                 new_const = new_r_Const(irg, tarval_or(tv3, tv1));
4543
4544                 set_Or_left(irn_or, new_and);
4545                 set_Or_right(irn_or, new_const);
4546
4547                 /* check for more */
4548         }
4549 }  /* transform_node_Or_bf_store */
4550
4551 /**
4552  * Optimize an Or(shl(x, c), shr(x, bits - c)) into a Rotl
4553  */
4554 static ir_node *transform_node_Or_Rotl(ir_node *irn_or)
4555 {
4556         ir_mode *mode = get_irn_mode(irn_or);
4557         ir_node *shl, *shr, *block;
4558         ir_node *irn, *x, *c1, *c2, *n;
4559         ir_tarval *tv1, *tv2;
4560
4561         /* some backends can't handle rotl */
4562         if (!be_get_backend_param()->support_rotl)
4563                 return irn_or;
4564
4565         if (! mode_is_int(mode))
4566                 return irn_or;
4567
4568         shl = get_binop_left(irn_or);
4569         shr = get_binop_right(irn_or);
4570
4571         if (is_Shr(shl)) {
4572                 if (!is_Shl(shr))
4573                         return irn_or;
4574
4575                 irn = shl;
4576                 shl = shr;
4577                 shr = irn;
4578         } else if (!is_Shl(shl)) {
4579                 return irn_or;
4580         } else if (!is_Shr(shr)) {
4581                 return irn_or;
4582         }
4583         x = get_Shl_left(shl);
4584         if (x != get_Shr_left(shr))
4585                 return irn_or;
4586
4587         c1 = get_Shl_right(shl);
4588         c2 = get_Shr_right(shr);
4589         if (is_Const(c1) && is_Const(c2)) {
4590                 tv1 = get_Const_tarval(c1);
4591                 if (! tarval_is_long(tv1))
4592                         return irn_or;
4593
4594                 tv2 = get_Const_tarval(c2);
4595                 if (! tarval_is_long(tv2))
4596                         return irn_or;
4597
4598                 if (get_tarval_long(tv1) + get_tarval_long(tv2)
4599                                 != (int) get_mode_size_bits(mode))
4600                         return irn_or;
4601
4602                 /* yet, condition met */
4603                 block = get_nodes_block(irn_or);
4604
4605                 n = new_r_Rotl(block, x, c1, mode);
4606
4607                 DBG_OPT_ALGSIM1(irn_or, shl, shr, n, FS_OPT_OR_SHFT_TO_ROTL);
4608                 return n;
4609         }
4610
4611         /* Note: the obvious rot formulation (a << x) | (a >> (32-x)) gets
4612          * transformed to (a << x) | (a >> -x) by transform_node_shift_modulo() */
4613         if (!ir_is_negated_value(c1, c2)) {
4614                 return irn_or;
4615         }
4616
4617         /* yet, condition met */
4618         block = get_nodes_block(irn_or);
4619         n = new_r_Rotl(block, x, c1, mode);
4620         DBG_OPT_ALGSIM0(irn_or, n, FS_OPT_OR_SHFT_TO_ROTL);
4621         return n;
4622 }  /* transform_node_Or_Rotl */
4623
4624 static bool is_cmp_unequal_zero(const ir_node *node)
4625 {
4626         ir_relation relation = get_Cmp_relation(node);
4627         ir_node    *left     = get_Cmp_left(node);
4628         ir_node    *right    = get_Cmp_right(node);
4629         ir_mode    *mode     = get_irn_mode(left);
4630
4631         if (!is_Const(right) || !is_Const_null(right))
4632                 return false;
4633         if (mode_is_signed(mode)) {
4634                 return relation == ir_relation_less_greater;
4635         } else {
4636                 return relation == ir_relation_greater;
4637         }
4638 }
4639
4640 /**
4641  * Transform an Or.
4642  */
4643 static ir_node *transform_node_Or(ir_node *n)
4644 {
4645         ir_node *c, *oldn = n;
4646         ir_node *a = get_Or_left(n);
4647         ir_node *b = get_Or_right(n);
4648         ir_mode *mode;
4649
4650         if (is_Not(a) && is_Not(b)) {
4651                 /* ~a | ~b = ~(a&b) */
4652                 ir_node *block = get_nodes_block(n);
4653
4654                 mode = get_irn_mode(n);
4655                 a = get_Not_op(a);
4656                 b = get_Not_op(b);
4657                 n = new_rd_And(get_irn_dbg_info(n), block, a, b, mode);
4658                 n = new_rd_Not(get_irn_dbg_info(n), block, n, mode);
4659                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_DEMORGAN);
4660                 return n;
4661         }
4662
4663         /* we can combine the relations of two compares with the same operands */
4664         if (is_Cmp(a) && is_Cmp(b)) {
4665                 ir_node *a_left  = get_Cmp_left(a);
4666                 ir_node *a_right = get_Cmp_left(a);
4667                 ir_node *b_left  = get_Cmp_left(b);
4668                 ir_node *b_right = get_Cmp_right(b);
4669                 if (a_left == b_left && b_left == b_right) {
4670                         dbg_info   *dbgi         = get_irn_dbg_info(n);
4671                         ir_node    *block        = get_nodes_block(n);
4672                         ir_relation a_relation   = get_Cmp_relation(a);
4673                         ir_relation b_relation   = get_Cmp_relation(b);
4674                         ir_relation new_relation = a_relation | b_relation;
4675                         return new_rd_Cmp(dbgi, block, a_left, a_right, new_relation);
4676                 }
4677                 /* Cmp(a!=0) or Cmp(b!=0) => Cmp(a|b != 0) */
4678                 if (is_cmp_unequal_zero(a) && is_cmp_unequal_zero(b)
4679                                 && !mode_is_float(get_irn_mode(a_left))
4680                                 && !mode_is_float(get_irn_mode(b_left))) {
4681                         ir_graph *irg      = get_irn_irg(n);
4682                         dbg_info *dbgi     = get_irn_dbg_info(n);
4683                         ir_node  *block    = get_nodes_block(n);
4684                         ir_mode  *mode     = get_irn_mode(a_left);
4685                         ir_node  *n_b_left = get_irn_mode(b_left) != mode ?
4686                                 new_rd_Conv(dbgi, block, b_left, mode) : b_left;
4687                         ir_node  *or   = new_rd_Or(dbgi, block, a_left, n_b_left, mode);
4688                         ir_node  *zero = create_zero_const(irg, mode);
4689                         return new_rd_Cmp(dbgi, block, or, zero, ir_relation_less_greater);
4690                 }
4691         }
4692
4693         mode = get_irn_mode(n);
4694         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_or, a, b, c, mode);
4695
4696         n = transform_node_Or_bf_store(n);
4697         n = transform_node_Or_Rotl(n);
4698         if (n != oldn)
4699                 return n;
4700
4701         n = transform_bitwise_distributive(n, transform_node_Or);
4702
4703         return n;
4704 }  /* transform_node_Or */
4705
4706
4707 /* forward */
4708 static ir_node *transform_node(ir_node *n);
4709
4710 /**
4711  * Optimize (a >> c1) >> c2), works for Shr, Shrs, Shl, Rotl.
4712  *
4713  * Should be moved to reassociation?
4714  */
4715 static ir_node *transform_node_shift(ir_node *n)
4716 {
4717         ir_node *left, *right;
4718         ir_mode *mode;
4719         ir_mode *count_mode;
4720         ir_tarval *tv1, *tv2, *res;
4721         ir_node *in[2], *irn, *block;
4722         ir_graph *irg;
4723         int       modulo_shf;
4724
4725         left = get_binop_left(n);
4726
4727         /* different operations */
4728         if (get_irn_op(left) != get_irn_op(n))
4729                 return n;
4730
4731         right = get_binop_right(n);
4732         tv1   = value_of(right);
4733         if (tv1 == tarval_bad)
4734                 return n;
4735
4736         tv2 = value_of(get_binop_right(left));
4737         if (tv2 == tarval_bad)
4738                 return n;
4739
4740         count_mode = get_tarval_mode(tv1);
4741         if (get_tarval_mode(tv2) != count_mode) {
4742                 /* TODO: search bigger mode or something and convert... */
4743                 return n;
4744         }
4745
4746         mode       = get_irn_mode(n);
4747         modulo_shf = get_mode_modulo_shift(mode);
4748
4749         if (modulo_shf > 0) {
4750                 ir_tarval *modulo_mask = new_tarval_from_long(modulo_shf-1, count_mode);
4751
4752                 /* I'm not so sure what happens in one complement... */
4753                 assert(get_mode_arithmetic(count_mode) == irma_twos_complement);
4754                 /* modulo shifts should always be a power of 2 (otherwise modulo_mask
4755                  * above will be invalid) */
4756                 assert(modulo_shf<=0 || is_po2(modulo_shf));
4757
4758                 tv1 = tarval_and(tv1, modulo_mask);
4759                 tv2 = tarval_and(tv2, modulo_mask);
4760         }
4761         res = tarval_add(tv1, tv2);
4762         irg = get_irn_irg(n);
4763
4764         /* beware: a simple replacement works only, if res < modulo shift */
4765         if (is_Rotl(n)) {
4766                 int        bits   = get_mode_size_bits(mode);
4767                 ir_tarval *modulo = new_tarval_from_long(bits, count_mode);
4768                 res = tarval_mod(res, modulo);
4769         } else {
4770                 long       bits      = get_mode_size_bits(mode);
4771                 ir_tarval *mode_size = new_tarval_from_long(bits, count_mode);
4772
4773                 /* shifting too much */
4774                 if (!(tarval_cmp(res, mode_size) & ir_relation_less)) {
4775                         if (is_Shrs(n)) {
4776                                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
4777                                 dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
4778                                 ir_mode  *smode = get_irn_mode(right);
4779                                 ir_node  *cnst  = new_r_Const_long(irg, smode, get_mode_size_bits(mode) - 1);
4780                                 return new_rd_Shrs(dbgi, block, get_binop_left(left), cnst, mode);
4781                         }
4782
4783                         return new_r_Const(irg, get_mode_null(mode));
4784                 }
4785         }
4786
4787         /* ok, we can replace it */
4788         assert(modulo_shf >= (int) get_mode_size_bits(mode));
4789         block = get_nodes_block(n);
4790
4791         in[0] = get_binop_left(left);
4792         in[1] = new_r_Const(irg, res);
4793
4794         irn = new_ir_node(NULL, get_Block_irg(block), block, get_irn_op(n), mode, 2, in);
4795
4796         DBG_OPT_ALGSIM0(n, irn, FS_OPT_REASSOC_SHIFT);
4797
4798         return transform_node(irn);
4799 }
4800
4801 /**
4802  * normalisation: (x & c1) >> c2   to   (x >> c2) & (c1 >> c2)
4803  *  (we can use:
4804  *    - and, or, xor          instead of &
4805  *    - Shl, Shr, Shrs, rotl  instead of >>
4806  *    (with a special case for Or/Xor + Shrs)
4807  */
4808 static ir_node *transform_node_bitop_shift(ir_node *n)
4809 {
4810         ir_node   *left;
4811         ir_node   *right = get_binop_right(n);
4812         ir_mode   *mode  = get_irn_mode(n);
4813         ir_node   *bitop_left;
4814         ir_node   *bitop_right;
4815         ir_op     *op_left;
4816         ir_node   *block;
4817         dbg_info  *dbgi;
4818         ir_graph  *irg;
4819         ir_node   *new_shift;
4820         ir_node   *new_bitop;
4821         ir_node   *new_const;
4822         ir_tarval *tv1;
4823         ir_tarval *tv2;
4824         ir_tarval *tv_shift;
4825
4826         assert(is_Shrs(n) || is_Shr(n) || is_Shl(n) || is_Rotl(n));
4827
4828         if (!is_Const(right))
4829                 return n;
4830
4831         left    = get_binop_left(n);
4832         op_left = get_irn_op(left);
4833         if (op_left != op_And && op_left != op_Or && op_left != op_Eor)
4834                 return n;
4835
4836         /* doing it with Shrs is not legal if the Or/Eor affects the topmost bit */
4837         if (is_Shrs(n) && (op_left == op_Or || op_left == op_Eor)) {
4838                 /* TODO: test if sign bit is affectes */
4839                 return n;
4840         }
4841
4842         bitop_right = get_binop_right(left);
4843         if (!is_Const(bitop_right))
4844                 return n;
4845
4846         bitop_left = get_binop_left(left);
4847
4848         block = get_nodes_block(n);
4849         dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
4850         tv1   = get_Const_tarval(bitop_right);
4851         tv2   = get_Const_tarval(right);
4852
4853         assert(get_tarval_mode(tv1) == mode);
4854
4855         if (is_Shl(n)) {
4856                 new_shift = new_rd_Shl(dbgi, block, bitop_left, right, mode);
4857                 tv_shift  = tarval_shl(tv1, tv2);
4858         } else if (is_Shr(n)) {
4859                 new_shift = new_rd_Shr(dbgi, block, bitop_left, right, mode);
4860                 tv_shift  = tarval_shr(tv1, tv2);
4861         } else if (is_Shrs(n)) {
4862                 new_shift = new_rd_Shrs(dbgi, block, bitop_left, right, mode);
4863                 tv_shift  = tarval_shrs(tv1, tv2);
4864         } else {
4865                 assert(is_Rotl(n));
4866                 new_shift = new_rd_Rotl(dbgi, block, bitop_left, right, mode);
4867                 tv_shift  = tarval_rotl(tv1, tv2);
4868         }
4869
4870         assert(get_tarval_mode(tv_shift) == mode);
4871         irg       = get_irn_irg(n);
4872         new_const = new_r_Const(irg, tv_shift);
4873
4874         if (op_left == op_And) {
4875                 new_bitop = new_rd_And(dbgi, block, new_shift, new_const, mode);
4876         } else if (op_left == op_Or) {
4877                 new_bitop = new_rd_Or(dbgi, block, new_shift, new_const, mode);
4878         } else {
4879                 assert(op_left == op_Eor);
4880                 new_bitop = new_rd_Eor(dbgi, block, new_shift, new_const, mode);
4881         }
4882
4883         return new_bitop;
4884 }
4885
4886 /**
4887  * normalisation:
4888  *    (x << c1) >> c2  <=>  x OP (c2-c1) & ((-1 << c1) >> c2)
4889  *    also:
4890  *    (x >> c1) << c2  <=>  x OP (c2-c1) & ((-1 >> c1) << c2)
4891  *      (also with x >>s c1  when c1>=c2)
4892  */
4893 static ir_node *transform_node_shl_shr(ir_node *n)
4894 {
4895         ir_node   *left;
4896         ir_node   *right = get_binop_right(n);
4897         ir_node   *x;
4898         ir_node   *block;
4899         ir_mode   *mode;
4900         dbg_info  *dbgi;
4901         ir_node   *new_const;
4902         ir_node   *new_shift;
4903         ir_node   *new_and;
4904         ir_tarval *tv_shl;
4905         ir_tarval *tv_shr;
4906         ir_tarval *tv_shift;
4907         ir_tarval *tv_mask;
4908         ir_graph  *irg;
4909         ir_relation relation;
4910         int        need_shrs = 0;
4911
4912         assert(is_Shl(n) || is_Shr(n) || is_Shrs(n));
4913
4914         if (!is_Const(right))
4915                 return n;
4916
4917         left = get_binop_left(n);
4918         mode = get_irn_mode(n);
4919         if (is_Shl(n) && (is_Shr(left) || is_Shrs(left))) {
4920                 ir_node *shr_right = get_binop_right(left);
4921
4922                 if (!is_Const(shr_right))
4923                         return n;
4924
4925                 x      = get_binop_left(left);
4926                 tv_shr = get_Const_tarval(shr_right);
4927                 tv_shl = get_Const_tarval(right);
4928
4929                 if (is_Shrs(left)) {
4930                         /* shrs variant only allowed if c1 >= c2 */
4931                         if (! (tarval_cmp(tv_shl, tv_shr) & ir_relation_greater_equal))
4932                                 return n;
4933
4934                         tv_mask = tarval_shrs(get_mode_all_one(mode), tv_shr);
4935                         need_shrs = 1;
4936                 } else {
4937                         tv_mask = tarval_shr(get_mode_all_one(mode), tv_shr);
4938                 }
4939                 tv_mask = tarval_shl(tv_mask, tv_shl);
4940         } else if (is_Shr(n) && is_Shl(left)) {
4941                 ir_node *shl_right = get_Shl_right(left);
4942
4943                 if (!is_Const(shl_right))
4944                         return n;
4945
4946                 x      = get_Shl_left(left);
4947                 tv_shr = get_Const_tarval(right);
4948                 tv_shl = get_Const_tarval(shl_right);
4949
4950                 tv_mask = tarval_shl(get_mode_all_one(mode), tv_shl);
4951                 tv_mask = tarval_shr(tv_mask, tv_shr);
4952         } else {
4953                 return n;
4954         }
4955
4956         if (get_tarval_mode(tv_shl) != get_tarval_mode(tv_shr)) {
4957                 tv_shl = tarval_convert_to(tv_shl, get_tarval_mode(tv_shr));
4958         }
4959
4960         assert(tv_mask != tarval_bad);
4961         assert(get_tarval_mode(tv_mask) == mode);
4962
4963         block = get_nodes_block(n);
4964         irg   = get_irn_irg(block);
4965         dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
4966
4967         relation = tarval_cmp(tv_shl, tv_shr);
4968         if (relation == ir_relation_less || relation == ir_relation_equal) {
4969                 tv_shift  = tarval_sub(tv_shr, tv_shl, NULL);
4970                 new_const = new_r_Const(irg, tv_shift);
4971                 if (need_shrs) {
4972                         new_shift = new_rd_Shrs(dbgi, block, x, new_const, mode);
4973                 } else {
4974                         new_shift = new_rd_Shr(dbgi, block, x, new_const, mode);
4975                 }
4976         } else {
4977                 assert(relation == ir_relation_greater);
4978                 tv_shift  = tarval_sub(tv_shl, tv_shr, NULL);
4979                 new_const = new_r_Const(irg, tv_shift);
4980                 new_shift = new_rd_Shl(dbgi, block, x, new_const, mode);
4981         }
4982
4983         new_const = new_r_Const(irg, tv_mask);
4984         new_and   = new_rd_And(dbgi, block, new_shift, new_const, mode);
4985
4986         return new_and;
4987 }
4988
4989 static ir_tarval *get_modulo_tv_value(ir_tarval *tv, int modulo_val)
4990 {
4991         ir_mode   *mode      = get_tarval_mode(tv);
4992         ir_tarval *modulo_tv = new_tarval_from_long(modulo_val, mode);
4993         return tarval_mod(tv, modulo_tv);
4994 }
4995
4996 typedef ir_node*(*new_shift_func)(dbg_info *dbgi, ir_node *block,
4997                                   ir_node *left, ir_node *right, ir_mode *mode);
4998
4999 /**
5000  * Normalisation: if we have a shl/shr with modulo_shift behaviour
5001  * then we can use that to minimize the value of Add(x, const) or
5002  * Sub(Const, x). In particular this often avoids 1 instruction in some
5003  * backends for the Shift(x, Sub(Const, y)) case because it can be replaced
5004  * by Shift(x, Minus(y)) which doesnt't need an explicit Const constructed.
5005  */
5006 static ir_node *transform_node_shift_modulo(ir_node *n,
5007                                             new_shift_func new_shift)
5008 {
5009         ir_mode  *mode   = get_irn_mode(n);
5010         int       modulo = get_mode_modulo_shift(mode);
5011         ir_node  *newop  = NULL;
5012         ir_mode  *mode_right;
5013         ir_node  *block;
5014         ir_node  *right;
5015         ir_graph *irg;
5016
5017         if (modulo == 0)
5018                 return n;
5019         if (get_mode_arithmetic(mode) != irma_twos_complement)
5020                 return n;
5021         if (!is_po2(modulo))
5022                 return n;
5023
5024         irg        = get_irn_irg(n);
5025         block      = get_nodes_block(n);
5026         right      = get_binop_right(n);
5027         mode_right = get_irn_mode(right);
5028         if (is_Const(right)) {
5029                 ir_tarval *tv     = get_Const_tarval(right);
5030                 ir_tarval *tv_mod = get_modulo_tv_value(tv, modulo);
5031
5032                 if (tv_mod == tv)
5033                         return n;
5034
5035                 newop = new_r_Const(irg, tv_mod);
5036         } else if (is_Add(right)) {
5037                 ir_node *add_right = get_Add_right(right);
5038                 if (is_Const(add_right)) {
5039                         ir_tarval *tv     = get_Const_tarval(add_right);
5040                         ir_tarval *tv_mod = get_modulo_tv_value(tv, modulo);
5041                         ir_node   *newconst;
5042                         if (tv_mod == tv)
5043                                 return n;
5044
5045                         newconst = new_r_Const(irg, tv_mod);
5046                         newop    = new_r_Add(block, get_Add_left(right), newconst,
5047                                              mode_right);
5048                 }
5049         } else if (is_Sub(right)) {
5050                 ir_node *sub_left = get_Sub_left(right);
5051                 if (is_Const(sub_left)) {
5052                         ir_tarval *tv     = get_Const_tarval(sub_left);
5053                         ir_tarval *tv_mod = get_modulo_tv_value(tv, modulo);
5054                         ir_node  *newconst;
5055                         if (tv_mod == tv)
5056                                 return n;
5057
5058                         newconst = new_r_Const(irg, tv_mod);
5059                         newop    = new_r_Sub(block, newconst, get_Sub_right(right),
5060                                              mode_right);
5061                 }
5062         } else {
5063                 return n;
5064         }
5065
5066         if (newop != NULL) {
5067                 dbg_info *dbgi = get_irn_dbg_info(n);
5068                 ir_node  *left = get_binop_left(n);
5069                 return new_shift(dbgi, block, left, newop, mode);
5070         }
5071         return n;
5072 }
5073
5074 /**
5075  * Transform a Shr.
5076  */
5077 static ir_node *transform_node_Shr(ir_node *n)
5078 {
5079         ir_node *c, *oldn = n;
5080         ir_node *left  = get_Shr_left(n);
5081         ir_node *right = get_Shr_right(n);
5082         ir_mode *mode  = get_irn_mode(n);
5083
5084         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_shr, left, right, c, mode);
5085         n = transform_node_shift(n);
5086
5087         if (is_Shr(n))
5088                 n = transform_node_shift_modulo(n, new_rd_Shr);
5089         if (is_Shr(n))
5090                 n = transform_node_shl_shr(n);
5091         if (is_Shr(n))
5092                 n = transform_node_bitop_shift(n);
5093
5094         return n;
5095 }  /* transform_node_Shr */
5096
5097 /**
5098  * Transform a Shrs.
5099  */
5100 static ir_node *transform_node_Shrs(ir_node *n)
5101 {
5102         ir_node *c, *oldn = n;
5103         ir_node *a    = get_Shrs_left(n);
5104         ir_node *b    = get_Shrs_right(n);
5105         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
5106
5107         if (is_oversize_shift(n)) {
5108                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
5109                 dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
5110                 ir_mode  *cmode = get_irn_mode(b);
5111                 long      val   = get_mode_size_bits(cmode)-1;
5112                 ir_graph *irg   = get_irn_irg(n);
5113                 ir_node  *cnst  = new_r_Const_long(irg, cmode, val);
5114                 return new_rd_Shrs(dbgi, block, a, cnst, mode);
5115         }
5116
5117         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_shrs, a, b, c, mode);
5118         n = transform_node_shift(n);
5119
5120         if (is_Shrs(n))
5121                 n = transform_node_shift_modulo(n, new_rd_Shrs);
5122         if (is_Shrs(n))
5123                 n = transform_node_bitop_shift(n);
5124
5125         return n;
5126 }  /* transform_node_Shrs */
5127
5128 /**
5129  * Transform a Shl.
5130  */
5131 static ir_node *transform_node_Shl(ir_node *n)
5132 {
5133         ir_node *c, *oldn = n;
5134         ir_node *a    = get_Shl_left(n);
5135         ir_node *b    = get_Shl_right(n);
5136         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
5137
5138         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_shl, a, b, c, mode);
5139         n = transform_node_shift(n);
5140
5141         if (is_Shl(n))
5142                 n = transform_node_shift_modulo(n, new_rd_Shl);
5143         if (is_Shl(n))
5144                 n = transform_node_shl_shr(n);
5145         if (is_Shl(n))
5146                 n = transform_node_bitop_shift(n);
5147
5148         return n;
5149 }  /* transform_node_Shl */
5150
5151 /**
5152  * Transform a Rotl.
5153  */
5154 static ir_node *transform_node_Rotl(ir_node *n)
5155 {
5156         ir_node *c, *oldn = n;
5157         ir_node *a    = get_Rotl_left(n);
5158         ir_node *b    = get_Rotl_right(n);
5159         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
5160
5161         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_rotl, a, b, c, mode);
5162         n = transform_node_shift(n);
5163
5164         if (is_Rotl(n))
5165                 n = transform_node_bitop_shift(n);
5166
5167         return n;
5168 }  /* transform_node_Rotl */
5169
5170 /**
5171  * Transform a Conv.
5172  */
5173 static ir_node *transform_node_Conv(ir_node *n)
5174 {
5175         ir_node *c, *oldn = n;
5176         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
5177         ir_node *a    = get_Conv_op(n);
5178
5179         if (mode != mode_b && is_const_Phi(a)) {
5180                 /* Do NOT optimize mode_b Conv's, this leads to remaining
5181                  * Phib nodes later, because the conv_b_lower operation
5182                  * is instantly reverted, when it tries to insert a Convb.
5183                  */
5184                 c = apply_conv_on_phi(a, mode);
5185                 if (c) {
5186                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, c, FS_OPT_CONST_PHI);
5187                         return c;
5188                 }
5189         }
5190
5191         if (is_Unknown(a)) { /* Conv_A(Unknown_B) -> Unknown_A */
5192                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
5193                 return new_r_Unknown(irg, mode);
5194         }
5195
5196         if (mode_is_reference(mode) &&
5197                 get_mode_size_bits(mode) == get_mode_size_bits(get_irn_mode(a)) &&
5198                 is_Add(a)) {
5199                 ir_node *l = get_Add_left(a);
5200                 ir_node *r = get_Add_right(a);
5201                 dbg_info *dbgi = get_irn_dbg_info(a);
5202                 ir_node *block = get_nodes_block(n);
5203                 if (is_Conv(l)) {
5204                         ir_node *lop = get_Conv_op(l);
5205                         if (get_irn_mode(lop) == mode) {
5206                                 /* ConvP(AddI(ConvI(P), x)) -> AddP(P, x) */
5207                                 n = new_rd_Add(dbgi, block, lop, r, mode);
5208                                 return n;
5209                         }
5210                 }
5211                 if (is_Conv(r)) {
5212                         ir_node *rop = get_Conv_op(r);
5213                         if (get_irn_mode(rop) == mode) {
5214                                 /* ConvP(AddI(x, ConvI(P))) -> AddP(x, P) */
5215                                 n = new_rd_Add(dbgi, block, l, rop, mode);
5216                                 return n;
5217                         }
5218                 }
5219         }
5220
5221         return n;
5222 }  /* transform_node_Conv */
5223
5224 /**
5225  * Remove dead blocks and nodes in dead blocks
5226  * in keep alive list.  We do not generate a new End node.
5227  */
5228 static ir_node *transform_node_End(ir_node *n)
5229 {
5230         int i, j, n_keepalives = get_End_n_keepalives(n);
5231         ir_node **in;
5232
5233         NEW_ARR_A(ir_node *, in, n_keepalives);
5234
5235         for (i = j = 0; i < n_keepalives; ++i) {
5236                 ir_node *ka = get_End_keepalive(n, i);
5237                 ir_node *block;
5238                 /* no need to keep Bad */
5239                 if (is_Bad(ka))
5240                         continue;
5241                 /* dont keep unreachable code */
5242                 block = is_Block(ka) ? ka : get_nodes_block(ka);
5243                 if (is_block_unreachable(block))
5244                         continue;
5245                 in[j++] = ka;
5246         }
5247         if (j != n_keepalives)
5248                 set_End_keepalives(n, j, in);
5249         return n;
5250 }  /* transform_node_End */
5251
5252 int ir_is_negated_value(const ir_node *a, const ir_node *b)
5253 {
5254         if (is_Minus(a) && get_Minus_op(a) == b)
5255                 return true;
5256         if (is_Minus(b) && get_Minus_op(b) == a)
5257                 return true;
5258         if (is_Sub(a) && is_Sub(b)) {
5259                 ir_node *a_left  = get_Sub_left(a);
5260                 ir_node *a_right = get_Sub_right(a);
5261                 ir_node *b_left  = get_Sub_left(b);
5262                 ir_node *b_right = get_Sub_right(b);
5263
5264                 if (a_left == b_right && a_right == b_left)
5265                         return true;
5266         }
5267
5268         return false;
5269 }
5270
5271 /**
5272  * Optimize a Mux into some simpler cases.
5273  */
5274 static ir_node *transform_node_Mux(ir_node *n)
5275 {
5276         ir_node *oldn = n, *sel = get_Mux_sel(n);
5277         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
5278         ir_node  *t   = get_Mux_true(n);
5279         ir_node  *f   = get_Mux_false(n);
5280         ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
5281
5282         if (is_irg_state(irg, IR_GRAPH_STATE_KEEP_MUX))
5283                 return n;
5284
5285         if (is_Mux(t)) {
5286                 ir_node*  block = get_nodes_block(n);
5287                 ir_node*  c0    = sel;
5288                 ir_node*  c1    = get_Mux_sel(t);
5289                 ir_node*  t1    = get_Mux_true(t);
5290                 ir_node*  f1    = get_Mux_false(t);
5291                 if (f == f1) {
5292                         /* Mux(cond0, Mux(cond1, x, y), y) -> typical if (cond0 && cond1) x else y */
5293                         ir_node* and_    = new_r_And(block, c0, c1, mode_b);
5294                         ir_node* new_mux = new_r_Mux(block, and_, f1, t1, mode);
5295                         n   = new_mux;
5296                         sel = and_;
5297                         f   = f1;
5298                         t   = t1;
5299                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, t, FS_OPT_MUX_COMBINE);
5300                 } else if (f == t1) {
5301                         /* Mux(cond0, Mux(cond1, x, y), x) */
5302                         ir_node* not_c1  = new_r_Not(block, c1, mode_b);
5303                         ir_node* and_    = new_r_And(block, c0, not_c1, mode_b);
5304                         ir_node* new_mux = new_r_Mux(block, and_, t1, f1, mode);
5305                         n   = new_mux;
5306                         sel = and_;
5307                         f   = t1;
5308                         t   = f1;
5309                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, t, FS_OPT_MUX_COMBINE);
5310                 }
5311         } else if (is_Mux(f)) {
5312                 ir_node*  block = get_nodes_block(n);
5313                 ir_node*  c0    = sel;
5314                 ir_node*  c1    = get_Mux_sel(f);
5315                 ir_node*  t1    = get_Mux_true(f);
5316                 ir_node*  f1    = get_Mux_false(f);
5317                 if (t == t1) {
5318                         /* Mux(cond0, x, Mux(cond1, x, y)) -> typical if (cond0 || cond1) x else y */
5319                         ir_node* or_     = new_r_Or(block, c0, c1, mode_b);
5320                         ir_node* new_mux = new_r_Mux(block, or_, f1, t1, mode);
5321                         n   = new_mux;
5322                         sel = or_;
5323                         f   = f1;
5324                         t   = t1;
5325                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, f, FS_OPT_MUX_COMBINE);
5326                 } else if (t == f1) {
5327                         /* Mux(cond0, x, Mux(cond1, y, x)) */
5328                         ir_node* not_c1  = new_r_Not(block, c1, mode_b);
5329                         ir_node* or_     = new_r_Or(block, c0, not_c1, mode_b);
5330                         ir_node* new_mux = new_r_Mux(block, or_, t1, f1, mode);
5331                         n   = new_mux;
5332                         sel = or_;
5333                         f   = t1;
5334                         t   = f1;
5335                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, f, FS_OPT_MUX_COMBINE);
5336                 }
5337         }
5338
5339         /* first normalization step: try to move a constant to the false side,
5340          * 0 preferred on false side too */
5341         if (is_Cmp(sel) && is_Const(t) &&
5342                         (!is_Const(f) || (is_Const_null(t) && !is_Const_null(f)))) {
5343                 dbg_info *seldbgi = get_irn_dbg_info(sel);
5344                 ir_node  *block   = get_nodes_block(sel);
5345                 ir_relation relation = get_Cmp_relation(sel);
5346                 ir_node *tmp = t;
5347                 t = f;
5348                 f = tmp;
5349
5350                 /* Mux(x, a, b) => Mux(not(x), b, a) */
5351                 relation = get_negated_relation(relation);
5352                 sel = new_rd_Cmp(seldbgi, block, get_Cmp_left(sel),
5353                                 get_Cmp_right(sel), relation);
5354                 n = new_rd_Mux(get_irn_dbg_info(n), get_nodes_block(n), sel, f, t, mode);
5355         }
5356
5357         /* note: after normalization, false can only happen on default */
5358         if (mode == mode_b) {
5359                 dbg_info *dbg   = get_irn_dbg_info(n);
5360                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
5361
5362                 if (is_Const(t)) {
5363                         ir_tarval *tv_t = get_Const_tarval(t);
5364                         if (tv_t == tarval_b_true) {
5365                                 if (is_Const(f)) {
5366                                         /* Muxb(sel, true, false) = sel */
5367                                         assert(get_Const_tarval(f) == tarval_b_false);
5368                                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, sel, FS_OPT_MUX_BOOL);
5369                                         return sel;
5370                                 } else {
5371                                         /* Muxb(sel, true, x) = Or(sel, x) */
5372                                         n = new_rd_Or(dbg, block, sel, f, mode_b);
5373                                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_OR_BOOL);
5374                                         return n;
5375                                 }
5376                         }
5377                 } else if (is_Const(f)) {
5378                         ir_tarval *tv_f = get_Const_tarval(f);
5379                         if (tv_f == tarval_b_true) {
5380                                 /* Muxb(sel, x, true) = Or(Not(sel), x) */
5381                                 ir_node* not_sel = new_rd_Not(dbg, block, sel, mode_b);
5382                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_ORNOT_BOOL);
5383                                 n = new_rd_Or(dbg, block, not_sel, t, mode_b);
5384                                 return n;
5385                         } else {
5386                                 /* Muxb(sel, x, false) = And(sel, x) */
5387                                 assert(tv_f == tarval_b_false);
5388                                 n = new_rd_And(dbg, block, sel, t, mode_b);
5389                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_AND_BOOL);
5390                                 return n;
5391                         }
5392                 }
5393         }
5394
5395         /* more normalization: Mux(sel, 0, 1) is simply a conv from the mode_b
5396          * value to integer. */
5397         if (is_Const(t) && is_Const(f) && mode_is_int(mode)) {
5398                 ir_tarval *a = get_Const_tarval(t);
5399                 ir_tarval *b = get_Const_tarval(f);
5400
5401                 if (tarval_is_one(a) && tarval_is_null(b)) {
5402                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
5403                         ir_node *conv  = new_r_Conv(block, sel, mode);
5404                         n = conv;
5405                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_CONV);
5406                         return n;
5407                 } else if (tarval_is_null(a) && tarval_is_one(b)) {
5408                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
5409                         ir_node *not_  = new_r_Not(block, sel, mode_b);
5410                         ir_node *conv  = new_r_Conv(block, not_, mode);
5411                         n = conv;
5412                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_CONV);
5413                         return n;
5414                 }
5415         }
5416
5417         if (is_Cmp(sel)) {
5418                 ir_node    *cmp_r    = get_Cmp_right(sel);
5419                 if (is_Const(cmp_r) && is_Const_null(cmp_r)) {
5420                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
5421                         ir_node *cmp_l = get_Cmp_left(sel);
5422
5423                         if (mode_is_int(mode)) {
5424                                 ir_relation relation = get_Cmp_relation(sel);
5425                                 /* integer only */
5426                                 if ((relation == ir_relation_less_greater || relation == ir_relation_equal) && is_And(cmp_l)) {
5427                                         /* Mux((a & b) != 0, c, 0) */
5428                                         ir_node *and_r = get_And_right(cmp_l);
5429                                         ir_node *and_l;
5430
5431                                         if (and_r == t && f == cmp_r) {
5432                                                 if (is_Const(t) && tarval_is_single_bit(get_Const_tarval(t))) {
5433                                                         if (relation == ir_relation_less_greater) {
5434                                                                 /* Mux((a & 2^C) != 0, 2^C, 0) */
5435                                                                 n = cmp_l;
5436                                                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, sel, sel, n, FS_OPT_MUX_TO_BITOP);
5437                                                         } else {
5438                                                                 /* Mux((a & 2^C) == 0, 2^C, 0) */
5439                                                                 n = new_rd_Eor(get_irn_dbg_info(n),
5440                                                                         block, cmp_l, t, mode);
5441                                                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, sel, sel, n, FS_OPT_MUX_TO_BITOP);
5442                                                         }
5443                                                         return n;
5444                                                 }
5445                                         }
5446                                         if (is_Shl(and_r)) {
5447                                                 ir_node *shl_l = get_Shl_left(and_r);
5448                                                 if (is_Const(shl_l) && is_Const_one(shl_l)) {
5449                                                         if (and_r == t && f == cmp_r) {
5450                                                                 if (relation == ir_relation_less_greater) {
5451                                                                         /* (a & (1 << n)) != 0, (1 << n), 0) */
5452                                                                         n = cmp_l;
5453                                                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, sel, sel, n, FS_OPT_MUX_TO_BITOP);
5454                                                                 } else {
5455                                                                         /* (a & (1 << n)) == 0, (1 << n), 0) */
5456                                                                         n = new_rd_Eor(get_irn_dbg_info(n),
5457                                                                                 block, cmp_l, t, mode);
5458                                                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, sel, sel, n, FS_OPT_MUX_TO_BITOP);
5459                                                                 }
5460                                                                 return n;
5461                                                         }
5462                                                 }
5463                                         }
5464                                         and_l = get_And_left(cmp_l);
5465                                         if (is_Shl(and_l)) {
5466                                                 ir_node *shl_l = get_Shl_left(and_l);
5467                                                 if (is_Const(shl_l) && is_Const_one(shl_l)) {
5468                                                         if (and_l == t && f == cmp_r) {
5469                                                                 if (relation == ir_relation_less_greater) {
5470                                                                         /* ((1 << n) & a) != 0, (1 << n), 0) */
5471                                                                         n = cmp_l;
5472                                                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, sel, sel, n, FS_OPT_MUX_TO_BITOP);
5473                                                                 } else {
5474                                                                         /* ((1 << n) & a) == 0, (1 << n), 0) */
5475                                                                         n = new_rd_Eor(get_irn_dbg_info(n),
5476                                                                                 block, cmp_l, t, mode);
5477                                                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, sel, sel, n, FS_OPT_MUX_TO_BITOP);
5478                                                                 }
5479                                                                 return n;
5480                                                         }
5481                                                 }
5482                                         }
5483                                 }
5484                         }
5485                 }
5486         }
5487
5488         return n;
5489 }
5490
5491 /**
5492  * optimize Sync nodes that have other syncs as input we simply add the inputs
5493  * of the other sync to our own inputs
5494  */
5495 static ir_node *transform_node_Sync(ir_node *n)
5496 {
5497         int arity = get_Sync_n_preds(n);
5498         int i;
5499
5500         for (i = 0; i < arity;) {
5501                 ir_node *pred = get_Sync_pred(n, i);
5502                 int      pred_arity;
5503                 int      j;
5504
5505                 /* Remove Bad predecessors */
5506                 if (is_Bad(pred)) {
5507                         del_Sync_n(n, i);
5508                         --arity;
5509                         continue;
5510                 }
5511
5512                 /* Remove duplicate predecessors */
5513                 for (j = 0; j < i; ++j) {
5514                         if (get_Sync_pred(n, j) == pred) {
5515                                 del_Sync_n(n, i);
5516                                 --arity;
5517                                 break;
5518                         }
5519                 }
5520                 if (j < i)
5521                         continue;
5522
5523                 if (!is_Sync(pred)) {
5524                         ++i;
5525                         continue;
5526                 }
5527
5528                 del_Sync_n(n, i);
5529                 --arity;
5530
5531                 pred_arity = get_Sync_n_preds(pred);
5532                 for (j = 0; j < pred_arity; ++j) {
5533                         ir_node *pred_pred = get_Sync_pred(pred, j);
5534                         int      k;
5535
5536                         for (k = 0;; ++k) {
5537                                 if (k >= arity) {
5538                                         add_irn_n(n, pred_pred);
5539                                         ++arity;
5540                                         break;
5541                                 }
5542                                 if (get_Sync_pred(n, k) == pred_pred) break;
5543                         }
5544                 }
5545         }
5546
5547         if (arity == 0) {
5548                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
5549                 return new_r_Bad(irg, mode_M);
5550         }
5551         if (arity == 1) {
5552                 return get_Sync_pred(n, 0);
5553         }
5554
5555         /* rehash the sync node */
5556         add_identities(n);
5557         return n;
5558 }
5559
5560 static ir_node *transform_node_Load(ir_node *n)
5561 {
5562         /* if our memory predecessor is a load from the same address, then reuse the
5563          * previous result */
5564         ir_node *mem = get_Load_mem(n);
5565         ir_node *mem_pred;
5566
5567         if (!is_Proj(mem))
5568                 return n;
5569         /* don't touch volatile loads */
5570         if (get_Load_volatility(n) == volatility_is_volatile)
5571                 return n;
5572         mem_pred = get_Proj_pred(mem);
5573         if (is_Load(mem_pred)) {
5574                 ir_node *pred_load = mem_pred;
5575
5576                 /* conservatively compare the 2 loads. TODO: This could be less strict
5577                  * with fixup code in some situations (like smaller/bigger modes) */
5578                 if (get_Load_ptr(pred_load) != get_Load_ptr(n))
5579                         return n;
5580                 if (get_Load_mode(pred_load) != get_Load_mode(n))
5581                         return n;
5582                 /* all combinations of aligned/unaligned pred/n should be fine so we do
5583                  * not compare the unaligned attribute */
5584                 {
5585                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
5586                         ir_node  *jmp   = new_r_Jmp(block);
5587                         ir_graph *irg   = get_irn_irg(n);
5588                         ir_node  *bad   = new_r_Bad(irg, mode_X);
5589                         ir_mode  *mode  = get_Load_mode(n);
5590                         ir_node  *res   = new_r_Proj(pred_load, mode, pn_Load_res);
5591                         ir_node  *in[pn_Load_max] = { mem, jmp, bad, res };
5592                         ir_node  *tuple = new_r_Tuple(block, ARRAY_SIZE(in), in);
5593                         return tuple;
5594                 }
5595         } else if (is_Store(mem_pred)) {
5596                 ir_node *pred_store = mem_pred;
5597                 ir_node *value      = get_Store_value(pred_store);
5598
5599                 if (get_Store_ptr(pred_store) != get_Load_ptr(n))
5600                         return n;
5601                 if (get_irn_mode(value) != get_Load_mode(n))
5602                         return n;
5603                 /* all combinations of aligned/unaligned pred/n should be fine so we do
5604                  * not compare the unaligned attribute */
5605                 {
5606                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
5607                         ir_node  *jmp   = new_r_Jmp(block);
5608                         ir_graph *irg   = get_irn_irg(n);
5609                         ir_node  *bad   = new_r_Bad(irg, mode_X);
5610                         ir_node  *res   = value;
5611                         ir_node  *in[pn_Load_max] = { mem, jmp, bad, res };
5612                         ir_node  *tuple = new_r_Tuple(block, ARRAY_SIZE(in), in);
5613                         return tuple;
5614                 }
5615         }
5616
5617         return n;
5618 }
5619
5620 /**
5621  * optimize a trampoline Call into a direct Call
5622  */
5623 static ir_node *transform_node_Call(ir_node *call)
5624 {
5625         ir_node  *callee = get_Call_ptr(call);
5626         ir_node  *adr, *mem, *res, *bl, **in;
5627         ir_type  *ctp, *mtp, *tp;
5628         ir_graph *irg;
5629         type_dbg_info *tdb;
5630         dbg_info *db;
5631         size_t   i, n_res, n_param;
5632         ir_variadicity var;
5633
5634         if (! is_Proj(callee))
5635                 return call;
5636         callee = get_Proj_pred(callee);
5637         if (! is_Builtin(callee))
5638                 return call;
5639         if (get_Builtin_kind(callee) != ir_bk_inner_trampoline)
5640                 return call;
5641
5642         mem = get_Call_mem(call);
5643
5644         if (skip_Proj(mem) == callee) {
5645                 /* memory is routed to the trampoline, skip */
5646                 mem = get_Builtin_mem(callee);
5647         }
5648
5649         /* build a new call type */
5650         mtp = get_Call_type(call);
5651         tdb = get_type_dbg_info(mtp);
5652
5653         n_res   = get_method_n_ress(mtp);
5654         n_param = get_method_n_params(mtp);
5655         ctp     = new_d_type_method(n_param + 1, n_res, tdb);
5656
5657         for (i = 0; i < n_res; ++i)
5658                 set_method_res_type(ctp, i, get_method_res_type(mtp, i));
5659
5660         NEW_ARR_A(ir_node *, in, n_param + 1);
5661
5662         /* FIXME: we don't need a new pointer type in every step */
5663         irg = get_irn_irg(call);
5664         tp = get_irg_frame_type(irg);
5665         tp = new_type_pointer(tp);
5666         set_method_param_type(ctp, 0, tp);
5667
5668         in[0] = get_Builtin_param(callee, 2);
5669         for (i = 0; i < n_param; ++i) {
5670                 set_method_param_type(ctp, i + 1, get_method_param_type(mtp, i));
5671                 in[i + 1] = get_Call_param(call, i);
5672         }
5673         var = get_method_variadicity(mtp);
5674         set_method_variadicity(ctp, var);
5675         /* When we resolve a trampoline, the function must be called by a this-call */
5676         set_method_calling_convention(ctp, get_method_calling_convention(mtp) | cc_this_call);
5677         set_method_additional_properties(ctp, get_method_additional_properties(mtp));
5678
5679         adr = get_Builtin_param(callee, 1);
5680
5681         db  = get_irn_dbg_info(call);
5682         bl  = get_nodes_block(call);
5683
5684         res = new_rd_Call(db, bl, mem, adr, n_param + 1, in, ctp);
5685         if (get_irn_pinned(call) == op_pin_state_floats)
5686                 set_irn_pinned(res, op_pin_state_floats);
5687         return res;
5688 }  /* transform_node_Call */
5689
5690 /**
5691  * Tries several [inplace] [optimizing] transformations and returns an
5692  * equivalent node.  The difference to equivalent_node() is that these
5693  * transformations _do_ generate new nodes, and thus the old node must
5694  * not be freed even if the equivalent node isn't the old one.
5695  */
5696 static ir_node *transform_node(ir_node *n)
5697 {
5698         ir_node *oldn;
5699
5700         /*
5701          * Transform_node is the only "optimizing transformation" that might
5702          * return a node with a different opcode. We iterate HERE until fixpoint
5703          * to get the final result.
5704          */
5705         do {
5706                 oldn = n;
5707                 if (n->op->ops.transform_node != NULL)
5708                         n = n->op->ops.transform_node(n);
5709         } while (oldn != n);
5710
5711         return n;
5712 }  /* transform_node */
5713
5714 /**
5715  * Sets the default transform node operation for an ir_op_ops.
5716  *
5717  * @param code   the opcode for the default operation
5718  * @param ops    the operations initialized
5719  *
5720  * @return
5721  *    The operations.
5722  */
5723 static ir_op_ops *firm_set_default_transform_node(ir_opcode code, ir_op_ops *ops)
5724 {
5725 #define CASE(a)                                         \
5726         case iro_##a:                                       \
5727                 ops->transform_node      = transform_node_##a;  \
5728                 break
5729 #define CASE_PROJ(a)                                         \
5730         case iro_##a:                                            \
5731                 ops->transform_node_Proj = transform_node_Proj_##a;  \
5732                 break
5733 #define CASE_PROJ_EX(a)                                      \
5734         case iro_##a:                                            \
5735                 ops->transform_node      = transform_node_##a;       \
5736                 ops->transform_node_Proj = transform_node_Proj_##a;  \
5737                 break
5738
5739         switch (code) {
5740         CASE(Add);
5741         CASE(And);
5742         CASE(Block);
5743         CASE(Call);
5744         CASE(Cmp);
5745         CASE(Conv);
5746         CASE(End);
5747         CASE(Eor);
5748         CASE(Minus);
5749         CASE(Mul);
5750         CASE(Mux);
5751         CASE(Not);
5752         CASE(Or);
5753         CASE(Phi);
5754         CASE(Proj);
5755         CASE(Rotl);
5756         CASE(Sel);
5757         CASE(Shl);
5758         CASE(Shr);
5759         CASE(Shrs);
5760         CASE(Sub);
5761         CASE(Sync);
5762         CASE_PROJ(Bound);
5763         CASE_PROJ(CopyB);
5764         CASE_PROJ(Store);
5765         CASE_PROJ_EX(Cond);
5766         CASE_PROJ_EX(Div);
5767         CASE_PROJ_EX(Load);
5768         CASE_PROJ_EX(Mod);
5769         default:
5770           /* leave NULL */;
5771         }
5772
5773         return ops;
5774 #undef CASE_PROJ_EX
5775 #undef CASE_PROJ
5776 #undef CASE
5777 }  /* firm_set_default_transform_node */
5778
5779
5780 /* **************** Common Subexpression Elimination **************** */
5781
5782 /** The size of the hash table used, should estimate the number of nodes
5783     in a graph. */
5784 #define N_IR_NODES 512
5785
5786 /** Compares the attributes of two Const nodes. */
5787 static int node_cmp_attr_Const(const ir_node *a, const ir_node *b)
5788 {
5789         return get_Const_tarval(a) != get_Const_tarval(b);
5790 }
5791
5792 /** Compares the attributes of two Proj nodes. */
5793 static int node_cmp_attr_Proj(const ir_node *a, const ir_node *b)
5794 {
5795         return a->attr.proj.proj != b->attr.proj.proj;
5796 }
5797
5798 /** Compares the attributes of two Alloc nodes. */
5799 static int node_cmp_attr_Alloc(const ir_node *a, const ir_node *b)
5800 {
5801         const alloc_attr *pa = &a->attr.alloc;
5802         const alloc_attr *pb = &b->attr.alloc;
5803         return (pa->where != pb->where) || (pa->type != pb->type);
5804 }
5805
5806 /** Compares the attributes of two Free nodes. */
5807 static int node_cmp_attr_Free(const ir_node *a, const ir_node *b)
5808 {
5809         const free_attr *pa = &a->attr.free;
5810         const free_attr *pb = &b->attr.free;
5811         return (pa->where != pb->where) || (pa->type != pb->type);
5812 }
5813
5814 /** Compares the attributes of two SymConst nodes. */
5815 static int node_cmp_attr_SymConst(const ir_node *a, const ir_node *b)
5816 {
5817         const symconst_attr *pa = &a->attr.symc;
5818         const symconst_attr *pb = &b->attr.symc;
5819         return (pa->kind       != pb->kind)
5820             || (pa->sym.type_p != pb->sym.type_p);
5821 }
5822
5823 /** Compares the attributes of two Call nodes. */
5824 static int node_cmp_attr_Call(const ir_node *a, const ir_node *b)
5825 {
5826         const call_attr *pa = &a->attr.call;
5827         const call_attr *pb = &b->attr.call;
5828         return (pa->type != pb->type)
5829                 || (pa->tail_call != pb->tail_call);
5830 }
5831
5832 /** Compares the attributes of two Sel nodes. */
5833 static int node_cmp_attr_Sel(const ir_node *a, const ir_node *b)
5834 {
5835         const ir_entity *a_ent = get_Sel_entity(a);
5836         const ir_entity *b_ent = get_Sel_entity(b);
5837         return a_ent != b_ent;
5838 }
5839
5840 /** Compares the attributes of two Phi nodes. */
5841 static int node_cmp_attr_Phi(const ir_node *a, const ir_node *b)
5842 {
5843         /* we can only enter this function if both nodes have the same number of inputs,
5844            hence it is enough to check if one of them is a Phi0 */
5845         if (is_Phi0(a)) {
5846                 /* check the Phi0 pos attribute */
5847                 return a->attr.phi.u.pos != b->attr.phi.u.pos;
5848         }
5849         return 0;
5850 }
5851
5852 /** Compares the attributes of two Conv nodes. */
5853 static int node_cmp_attr_Conv(const ir_node *a, const ir_node *b)
5854 {
5855         return get_Conv_strict(a) != get_Conv_strict(b);
5856 }
5857
5858 /** Compares the attributes of two Cast nodes. */
5859 static int node_cmp_attr_Cast(const ir_node *a, const ir_node *b)
5860 {
5861         return get_Cast_type(a) != get_Cast_type(b);
5862 }
5863
5864 /** Compares the attributes of two Load nodes. */
5865 static int node_cmp_attr_Load(const ir_node *a, const ir_node *b)
5866 {
5867         if (get_Load_volatility(a) == volatility_is_volatile ||
5868             get_Load_volatility(b) == volatility_is_volatile)
5869                 /* NEVER do CSE on volatile Loads */
5870                 return 1;
5871         /* do not CSE Loads with different alignment. Be conservative. */
5872         if (get_Load_unaligned(a) != get_Load_unaligned(b))
5873                 return 1;
5874
5875         return get_Load_mode(a) != get_Load_mode(b);
5876 }
5877
5878 /** Compares the attributes of two Store nodes. */
5879 static int node_cmp_attr_Store(const ir_node *a, const ir_node *b)
5880 {
5881         /* do not CSE Stores with different alignment. Be conservative. */
5882         if (get_Store_unaligned(a) != get_Store_unaligned(b))
5883                 return 1;
5884
5885         /* NEVER do CSE on volatile Stores */
5886         return (get_Store_volatility(a) == volatility_is_volatile ||
5887                 get_Store_volatility(b) == volatility_is_volatile);
5888 }
5889
5890 /** Compares two exception attributes */
5891 static int node_cmp_exception(const ir_node *a, const ir_node *b)
5892 {
5893         const except_attr *ea = &a->attr.except;
5894         const except_attr *eb = &b->attr.except;
5895
5896         return ea->pin_state != eb->pin_state;
5897 }
5898
5899 #define node_cmp_attr_Bound  node_cmp_exception
5900
5901 /** Compares the attributes of two Div nodes. */
5902 static int node_cmp_attr_Div(const ir_node *a, const ir_node *b)
5903 {
5904         const div_attr *ma = &a->attr.div;
5905         const div_attr *mb = &b->attr.div;
5906         return ma->exc.pin_state != mb->exc.pin_state ||
5907                    ma->resmode       != mb->resmode ||
5908                    ma->no_remainder  != mb->no_remainder;
5909 }
5910
5911 /** Compares the attributes of two Mod nodes. */
5912 static int node_cmp_attr_Mod(const ir_node *a, const ir_node *b)
5913 {
5914         const mod_attr *ma = &a->attr.mod;
5915         const mod_attr *mb = &b->attr.mod;
5916         return ma->exc.pin_state != mb->exc.pin_state ||
5917                    ma->resmode       != mb->resmode;
5918 }
5919
5920 static int node_cmp_attr_Cmp(const ir_node *a, const ir_node *b)
5921 {
5922         const cmp_attr *ma = &a->attr.cmp;
5923         const cmp_attr *mb = &b->attr.cmp;
5924         return ma->relation != mb->relation;
5925 }
5926
5927 /** Compares the attributes of two Confirm nodes. */
5928 static int node_cmp_attr_Confirm(const ir_node *a, const ir_node *b)
5929 {
5930         const confirm_attr *ma = &a->attr.confirm;
5931         const confirm_attr *mb = &b->attr.confirm;
5932         return ma->relation != mb->relation;
5933 }
5934
5935 /** Compares the attributes of two Builtin nodes. */
5936 static int node_cmp_attr_Builtin(const ir_node *a, const ir_node *b)
5937 {
5938         /* no need to compare the type, equal kind means equal type */
5939         return get_Builtin_kind(a) != get_Builtin_kind(b);
5940 }
5941
5942 /** Compares the attributes of two ASM nodes. */
5943 static int node_cmp_attr_ASM(const ir_node *a, const ir_node *b)
5944 {
5945         int i, n;
5946         const ir_asm_constraint *ca;
5947         const ir_asm_constraint *cb;
5948         ident **cla, **clb;
5949
5950         if (get_ASM_text(a) != get_ASM_text(b))
5951                 return 1;
5952
5953         /* Should we really check the constraints here? Should be better, but is strange. */
5954         n = get_ASM_n_input_constraints(a);
5955         if (n != get_ASM_n_input_constraints(b))
5956                 return 1;
5957
5958         ca = get_ASM_input_constraints(a);
5959         cb = get_ASM_input_constraints(b);
5960         for (i = 0; i < n; ++i) {
5961                 if (ca[i].pos != cb[i].pos || ca[i].constraint != cb[i].constraint
5962                     || ca[i].mode != cb[i].mode)
5963                         return 1;
5964         }
5965
5966         n = get_ASM_n_output_constraints(a);
5967         if (n != get_ASM_n_output_constraints(b))
5968                 return 1;
5969
5970         ca = get_ASM_output_constraints(a);
5971         cb = get_ASM_output_constraints(b);
5972         for (i = 0; i < n; ++i) {
5973                 if (ca[i].pos != cb[i].pos || ca[i].constraint != cb[i].constraint
5974                     || ca[i].mode != cb[i].mode)
5975                         return 1;
5976         }
5977
5978         n = get_ASM_n_clobbers(a);
5979         if (n != get_ASM_n_clobbers(b))
5980                 return 1;
5981
5982         cla = get_ASM_clobbers(a);
5983         clb = get_ASM_clobbers(b);
5984         for (i = 0; i < n; ++i) {
5985                 if (cla[i] != clb[i])
5986                         return 1;
5987         }
5988         return 0;
5989 }
5990
5991 /** Compares the inexistent attributes of two Dummy nodes. */
5992 static int node_cmp_attr_Dummy(const ir_node *a, const ir_node *b)
5993 {
5994         (void) a;
5995         (void) b;
5996         return 1;
5997 }
5998
5999 /**
6000  * Set the default node attribute compare operation for an ir_op_ops.
6001  *
6002  * @param code   the opcode for the default operation
6003  * @param ops    the operations initialized
6004  *
6005  * @return
6006  *    The operations.
6007  */
6008 static ir_op_ops *firm_set_default_node_cmp_attr(ir_opcode code, ir_op_ops *ops)
6009 {
6010 #define CASE(a)                              \
6011         case iro_##a:                              \
6012                 ops->node_cmp_attr  = node_cmp_attr_##a; \
6013                 break
6014
6015         switch (code) {
6016         CASE(Const);
6017         CASE(Proj);
6018         CASE(Alloc);
6019         CASE(Free);
6020         CASE(SymConst);
6021         CASE(Call);
6022         CASE(Sel);
6023         CASE(Phi);
6024         CASE(Cmp);
6025         CASE(Conv);
6026         CASE(Cast);
6027         CASE(Load);
6028         CASE(Store);
6029         CASE(Confirm);
6030         CASE(ASM);
6031         CASE(Div);
6032         CASE(Mod);
6033         CASE(Bound);
6034         CASE(Builtin);
6035         CASE(Dummy);
6036         /* FIXME CopyB */
6037         default:
6038                 /* leave NULL */
6039                 break;
6040         }
6041
6042         return ops;
6043 #undef CASE
6044 }  /* firm_set_default_node_cmp_attr */
6045
6046 /*
6047  * Compare function for two nodes in the value table. Gets two
6048  * nodes as parameters.  Returns 0 if the nodes are a Common Sub Expression.
6049  */
6050 int identities_cmp(const void *elt, const void *key)
6051 {
6052         ir_node *a = (ir_node *)elt;
6053         ir_node *b = (ir_node *)key;
6054         int i, irn_arity_a;
6055
6056         if (a == b) return 0;
6057
6058         if ((get_irn_op(a) != get_irn_op(b)) ||
6059             (get_irn_mode(a) != get_irn_mode(b))) return 1;
6060
6061         /* compare if a's in and b's in are of equal length */
6062         irn_arity_a = get_irn_arity(a);
6063         if (irn_arity_a != get_irn_arity(b))
6064                 return 1;
6065
6066         /* blocks are never the same */
6067         if (is_Block(a))
6068                 return 1;
6069
6070         if (get_irn_pinned(a) == op_pin_state_pinned) {
6071                 /* for pinned nodes, the block inputs must be equal */
6072                 if (get_irn_n(a, -1) != get_irn_n(b, -1))
6073                         return 1;
6074         } else if (! get_opt_global_cse()) {
6075                 /* for block-local CSE both nodes must be in the same Block */
6076                 if (get_nodes_block(a) != get_nodes_block(b))
6077                         return 1;
6078         }
6079
6080         /* compare a->in[0..ins] with b->in[0..ins] */
6081         for (i = 0; i < irn_arity_a; ++i) {
6082                 ir_node *pred_a = get_irn_n(a, i);
6083                 ir_node *pred_b = get_irn_n(b, i);
6084                 if (pred_a != pred_b) {
6085                         /* if both predecessors are CSE neutral they might be different */
6086                         if (!is_irn_cse_neutral(pred_a) || !is_irn_cse_neutral(pred_b))
6087                                 return 1;
6088                 }
6089         }
6090
6091         /*
6092          * here, we already now that the nodes are identical except their
6093          * attributes
6094          */
6095         if (a->op->ops.node_cmp_attr)
6096                 return a->op->ops.node_cmp_attr(a, b);
6097
6098         return 0;
6099 }  /* identities_cmp */
6100
6101 /*
6102  * Calculate a hash value of a node.
6103  *
6104  * @param node  The IR-node
6105  */
6106 unsigned ir_node_hash(const ir_node *node)
6107 {
6108         return node->op->ops.hash(node);
6109 }  /* ir_node_hash */
6110
6111
6112 void new_identities(ir_graph *irg)
6113 {
6114         if (irg->value_table != NULL)
6115                 del_pset(irg->value_table);
6116         irg->value_table = new_pset(identities_cmp, N_IR_NODES);
6117 }  /* new_identities */
6118
6119 void del_identities(ir_graph *irg)
6120 {
6121         if (irg->value_table != NULL)
6122                 del_pset(irg->value_table);
6123 }  /* del_identities */
6124
6125 /* Normalize a node by putting constants (and operands with larger
6126  * node index) on the right (operator side). */
6127 void ir_normalize_node(ir_node *n)
6128 {
6129         if (is_op_commutative(get_irn_op(n))) {
6130                 ir_node *l = get_binop_left(n);
6131                 ir_node *r = get_binop_right(n);
6132
6133                 /* For commutative operators perform  a OP b == b OP a but keep
6134                  * constants on the RIGHT side. This helps greatly in some
6135                  * optimizations.  Moreover we use the idx number to make the form
6136                  * deterministic. */
6137                 if (!operands_are_normalized(l, r)) {
6138                         set_binop_left(n, r);
6139                         set_binop_right(n, l);
6140                         hook_normalize(n);
6141                 }
6142         }
6143 }  /* ir_normalize_node */
6144
6145 /*
6146  * Return the canonical node computing the same value as n.
6147  * Looks up the node in a hash table, enters it in the table
6148  * if it isn't there yet.
6149  *
6150  * @param n            the node to look up
6151  *
6152  * @return a node that computes the same value as n or n if no such
6153  *         node could be found
6154  */
6155 ir_node *identify_remember(ir_node *n)
6156 {
6157         ir_graph *irg         = get_irn_irg(n);
6158         pset     *value_table = irg->value_table;
6159         ir_node  *nn;
6160
6161         if (value_table == NULL)
6162                 return n;
6163
6164         ir_normalize_node(n);
6165         /* lookup or insert in hash table with given hash key. */
6166         nn = (ir_node*)pset_insert(value_table, n, ir_node_hash(n));
6167
6168         if (nn != n) {
6169                 /* n is reachable again */
6170                 edges_node_revival(nn);
6171         }
6172
6173         return nn;
6174 }  /* identify_remember */
6175
6176 /**
6177  * During construction we set the op_pin_state_pinned flag in the graph right
6178  * when the optimization is performed.  The flag turning on procedure global
6179  * cse could be changed between two allocations.  This way we are safe.
6180  *
6181  * @param n            The node to lookup
6182  */
6183 static inline ir_node *identify_cons(ir_node *n)
6184 {
6185         ir_node *old = n;
6186
6187         n = identify_remember(n);
6188         if (n != old && get_nodes_block(old) != get_nodes_block(n)) {
6189                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
6190                 set_irg_pinned(irg, op_pin_state_floats);
6191         }
6192         return n;
6193 }  /* identify_cons */
6194
6195 /* Add a node to the identities value table. */
6196 void add_identities(ir_node *node)
6197 {
6198         if (!get_opt_cse())
6199                 return;
6200         if (is_Block(node))
6201                 return;
6202
6203         identify_remember(node);
6204 }
6205
6206 /* Visit each node in the value table of a graph. */
6207 void visit_all_identities(ir_graph *irg, irg_walk_func visit, void *env)
6208 {
6209         ir_node  *node;
6210         ir_graph *rem = current_ir_graph;
6211
6212         current_ir_graph = irg;
6213         foreach_pset(irg->value_table, ir_node*, node) {
6214                 visit(node, env);
6215         }
6216         current_ir_graph = rem;
6217 }  /* visit_all_identities */
6218
6219 /**
6220  * These optimizations deallocate nodes from the obstack.
6221  * It can only be called if it is guaranteed that no other nodes
6222  * reference this one, i.e., right after construction of a node.
6223  *
6224  * @param n   The node to optimize
6225  */
6226 ir_node *optimize_node(ir_node *n)
6227 {
6228         ir_node   *oldn = n;
6229         ir_graph  *irg  = get_irn_irg(n);
6230         unsigned   iro  = get_irn_opcode(n);
6231         ir_tarval *tv;
6232
6233         /* Always optimize Phi nodes: part of the construction. */
6234         if ((!get_opt_optimize()) && (iro != iro_Phi)) return n;
6235
6236         /* constant expression evaluation / constant folding */
6237         if (get_opt_constant_folding()) {
6238                 /* neither constants nor Tuple values can be evaluated */
6239                 if (iro != iro_Const && (get_irn_mode(n) != mode_T)) {
6240                         /* try to evaluate */
6241                         tv = computed_value(n);
6242                         if (tv != tarval_bad) {
6243                                 ir_node *nw;
6244                                 size_t node_size;
6245
6246                                 /*
6247                                  * we MUST copy the node here temporarily, because it's still
6248                                  * needed for DBG_OPT_CSTEVAL
6249                                  */
6250                                 node_size = offsetof(ir_node, attr) +  n->op->attr_size;
6251                                 oldn = (ir_node*)alloca(node_size);
6252
6253                                 memcpy(oldn, n, node_size);
6254                                 CLONE_ARR_A(ir_node *, oldn->in, n->in);
6255
6256                                 /* ARG, copy the in array, we need it for statistics */
6257                                 memcpy(oldn->in, n->in, ARR_LEN(n->in) * sizeof(n->in[0]));
6258
6259                                 /* note the inplace edges module */
6260                                 edges_node_deleted(n);
6261
6262                                 /* evaluation was successful -- replace the node. */
6263                                 irg_kill_node(irg, n);
6264                                 nw = new_r_Const(irg, tv);
6265
6266                                 DBG_OPT_CSTEVAL(oldn, nw);
6267                                 return nw;
6268                         }
6269                 }
6270         }
6271
6272         /* remove unnecessary nodes */
6273         if (get_opt_algebraic_simplification() ||
6274             (iro == iro_Phi)  ||   /* always optimize these nodes. */
6275             (iro == iro_Id)   ||
6276             (iro == iro_Proj) ||
6277             (iro == iro_Block)  )  /* Flags tested local. */
6278                 n = equivalent_node(n);
6279
6280         /* Common Subexpression Elimination.
6281          *
6282          * Checks whether n is already available.
6283          * The block input is used to distinguish different subexpressions. Right
6284          * now all nodes are op_pin_state_pinned to blocks, i.e., the CSE only finds common
6285          * subexpressions within a block.
6286          */
6287         if (get_opt_cse())
6288                 n = identify_cons(n);
6289
6290         if (n != oldn) {
6291                 edges_node_deleted(oldn);
6292
6293                 /* We found an existing, better node, so we can deallocate the old node. */
6294                 irg_kill_node(irg, oldn);
6295                 return n;
6296         }
6297
6298         /* Some more constant expression evaluation that does not allow to
6299            free the node. */
6300         iro = get_irn_opcode(n);
6301         if (get_opt_algebraic_simplification() ||
6302             (iro == iro_Cond) ||
6303             (iro == iro_Proj))     /* Flags tested local. */
6304                 n = transform_node(n);
6305
6306         /* Now we have a legal, useful node. Enter it in hash table for CSE */
6307         if (get_opt_cse() && (get_irn_opcode(n) != iro_Block)) {
6308                 ir_node *o = n;
6309                 n = identify_remember(o);
6310                 if (o != n)
6311                         DBG_OPT_CSE(o, n);
6312         }
6313
6314         return n;
6315 }  /* optimize_node */
6316
6317
6318 /**
6319  * These optimizations never deallocate nodes (in place).  This can cause dead
6320  * nodes lying on the obstack.  Remove these by a dead node elimination,
6321  * i.e., a copying garbage collection.
6322  */
6323 ir_node *optimize_in_place_2(ir_node *n)
6324 {
6325         ir_tarval *tv;
6326         ir_node   *oldn = n;
6327         unsigned   iro  = get_irn_opcode(n);
6328
6329         if (!get_opt_optimize() && !is_Phi(n)) return n;
6330
6331         if (iro == iro_Deleted)
6332                 return n;
6333
6334         /* constant expression evaluation / constant folding */
6335         if (get_opt_constant_folding()) {
6336                 /* neither constants nor Tuple values can be evaluated */
6337                 if (iro != iro_Const && get_irn_mode(n) != mode_T) {
6338                         /* try to evaluate */
6339                         tv = computed_value(n);
6340                         if (tv != tarval_bad) {
6341                                 /* evaluation was successful -- replace the node. */
6342                                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
6343
6344                                 n = new_r_Const(irg, tv);
6345
6346                                 DBG_OPT_CSTEVAL(oldn, n);
6347                                 return n;
6348                         }
6349                 }
6350         }
6351
6352         /* remove unnecessary nodes */
6353         if (get_opt_constant_folding() ||
6354             (iro == iro_Phi)  ||   /* always optimize these nodes. */
6355             (iro == iro_Id)   ||   /* ... */
6356             (iro == iro_Proj) ||   /* ... */
6357             (iro == iro_Block)  )  /* Flags tested local. */
6358                 n = equivalent_node(n);
6359
6360         /** common subexpression elimination **/
6361         /* Checks whether n is already available. */
6362         /* The block input is used to distinguish different subexpressions.  Right
6363            now all nodes are op_pin_state_pinned to blocks, i.e., the cse only finds common
6364            subexpressions within a block. */
6365         if (get_opt_cse()) {
6366                 ir_node *o = n;
6367                 n = identify_remember(o);
6368                 if (o != n)
6369                         DBG_OPT_CSE(o, n);
6370         }
6371
6372         /* Some more constant expression evaluation. */
6373         iro = get_irn_opcode(n);
6374         if (get_opt_constant_folding() ||
6375                 (iro == iro_Cond) ||
6376                 (iro == iro_Proj))     /* Flags tested local. */
6377                 n = transform_node(n);
6378
6379         /* Now we can verify the node, as it has no dead inputs any more. */
6380         irn_verify(n);
6381
6382         /* Now we have a legal, useful node. Enter it in hash table for cse.
6383            Blocks should be unique anyways.  (Except the successor of start:
6384            is cse with the start block!) */
6385         if (get_opt_cse() && (get_irn_opcode(n) != iro_Block)) {
6386                 ir_node *o = n;
6387                 n = identify_remember(o);
6388                 if (o != n)
6389                         DBG_OPT_CSE(o, n);
6390         }
6391
6392         return n;
6393 }  /* optimize_in_place_2 */
6394
6395 /**
6396  * Wrapper for external use, set proper status bits after optimization.
6397  */
6398 ir_node *optimize_in_place(ir_node *n)
6399 {
6400         ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
6401         /* Handle graph state */
6402         assert(get_irg_phase_state(irg) != phase_building);
6403
6404         if (get_opt_global_cse())
6405                 set_irg_pinned(irg, op_pin_state_floats);
6406
6407         /* FIXME: Maybe we could also test whether optimizing the node can
6408            change the control graph. */
6409         set_irg_doms_inconsistent(irg);
6410         return optimize_in_place_2(n);
6411 }  /* optimize_in_place */
6412
6413 /**
6414  * Calculate a hash value of a Const node.
6415  */
6416 static unsigned hash_Const(const ir_node *node)
6417 {
6418         unsigned h;
6419
6420         /* special value for const, as they only differ in their tarval. */
6421         h = HASH_PTR(node->attr.con.tarval);
6422
6423         return h;
6424 }  /* hash_Const */
6425
6426 /**
6427  * Calculate a hash value of a SymConst node.
6428  */
6429 static unsigned hash_SymConst(const ir_node *node)
6430 {
6431         unsigned h;
6432
6433         /* all others are pointers */
6434         h = HASH_PTR(node->attr.symc.sym.type_p);
6435
6436         return h;
6437 }  /* hash_SymConst */
6438
6439 /**
6440  * Set the default hash operation in an ir_op_ops.
6441  *
6442  * @param code   the opcode for the default operation
6443  * @param ops    the operations initialized
6444  *
6445  * @return
6446  *    The operations.
6447  */
6448 static ir_op_ops *firm_set_default_hash(unsigned code, ir_op_ops *ops)
6449 {
6450 #define CASE(a)                                    \
6451         case iro_##a:                                  \
6452                 ops->hash  = hash_##a; \
6453                 break
6454
6455         /* hash function already set */
6456         if (ops->hash != NULL)
6457                 return ops;
6458
6459         switch (code) {
6460         CASE(Const);
6461         CASE(SymConst);
6462         default:
6463                 /* use input/mode default hash if no function was given */
6464                 ops->hash = firm_default_hash;
6465         }
6466
6467         return ops;
6468 #undef CASE
6469 }
6470
6471 /*
6472  * Sets the default operation for an ir_ops.
6473  */
6474 ir_op_ops *firm_set_default_operations(unsigned code, ir_op_ops *ops)
6475 {
6476         ops = firm_set_default_hash(code, ops);
6477         ops = firm_set_default_computed_value(code, ops);
6478         ops = firm_set_default_equivalent_node(code, ops);
6479         ops = firm_set_default_transform_node(code, ops);
6480         ops = firm_set_default_node_cmp_attr(code, ops);
6481         ops = firm_set_default_get_type_attr(code, ops);
6482         ops = firm_set_default_get_entity_attr(code, ops);
6483
6484         return ops;
6485 }  /* firm_set_default_operations */