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         return tarval_bad;
 135 }  /* computed_value_Add */
 136
 137 /**
 138  * Return the value of a Sub.
 139  * Special case: a - a
 140  */
 141 static ir_tarval *computed_value_Sub(const ir_node *n)
 142 {
 143         ir_mode   *mode = get_irn_mode(n);
 144         ir_node   *a    = get_Sub_left(n);
 145         ir_node   *b    = get_Sub_right(n);
 146         ir_tarval *ta;
 147         ir_tarval *tb;
 148
 149         /* NaN - NaN != 0 */
 150         if (! mode_is_float(mode)) {
 151                 /* a - a = 0 */
 152                 if (a == b)
 153                         return get_mode_null(mode);
 154         }
 155
 156         ta = value_of(a);
 157         tb = value_of(b);
 158
 159         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad))
 160                 return tarval_sub(ta, tb, mode);
 161
 162         return tarval_bad;
 163 }  /* computed_value_Sub */
 164
 165 /**
 166  * Return the value of a Carry.
 167  * Special : a op 0, 0 op b
 168  */
 169 static ir_tarval *computed_value_Carry(const ir_node *n)
 170 {
 171         ir_node   *a  = get_binop_left(n);
 172         ir_node   *b  = get_binop_right(n);
 173         ir_mode   *m  = get_irn_mode(n);
 174         ir_tarval *ta = value_of(a);
 175         ir_tarval *tb = value_of(b);
 176
 177         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
 178                 tarval_add(ta, tb);
 179                 return tarval_carry() ? get_mode_one(m) : get_mode_null(m);
 180         } else {
 181                 if (tarval_is_null(ta) || tarval_is_null(tb))
 182                         return get_mode_null(m);
 183         }
 184         return tarval_bad;
 185 }  /* computed_value_Carry */
 186
 187 /**
 188  * Return the value of a Borrow.
 189  * Special : a op 0
 190  */
 191 static ir_tarval *computed_value_Borrow(const ir_node *n)
 192 {
 193         ir_node   *a  = get_binop_left(n);
 194         ir_node   *b  = get_binop_right(n);
 195         ir_mode   *m  = get_irn_mode(n);
 196         ir_tarval *ta = value_of(a);
 197         ir_tarval *tb = value_of(b);
 198
 199         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
 200                 return tarval_cmp(ta, tb) == ir_relation_less ? get_mode_one(m) : get_mode_null(m);
 201         } else if (tarval_is_null(ta)) {
 202                 return get_mode_null(m);
 203         }
 204         return tarval_bad;
 205 }  /* computed_value_Borrow */
 206
 207 /**
 208  * Return the value of an unary Minus.
 209  */
 210 static ir_tarval *computed_value_Minus(const ir_node *n)
 211 {
 212         ir_node   *a  = get_Minus_op(n);
 213         ir_tarval *ta = value_of(a);
 214
 215         if (ta != tarval_bad)
 216                 return tarval_neg(ta);
 217
 218         return tarval_bad;
 219 }  /* computed_value_Minus */
 220
 221 /**
 222  * Return the value of a Mul.
 223  */
 224 static ir_tarval *computed_value_Mul(const ir_node *n)
 225 {
 226         ir_node   *a  = get_Mul_left(n);
 227         ir_node   *b  = get_Mul_right(n);
 228         ir_tarval *ta = value_of(a);
 229         ir_tarval *tb = value_of(b);
 230         ir_mode   *mode;
 231
 232         mode = get_irn_mode(n);
 233         if (mode != get_irn_mode(a)) {
 234                 /* n * n = 2n bit multiplication */
 235                 ta = tarval_convert_to(ta, mode);
 236                 tb = tarval_convert_to(tb, mode);
 237         }
 238
 239         if (ta != tarval_bad && tb != tarval_bad) {
 240                 return tarval_mul(ta, tb);
 241         } else {
 242                 /* a * 0 != 0 if a == NaN or a == Inf */
 243                 if (!mode_is_float(mode)) {
 244                         /* a*0 = 0 or 0*b = 0 */
 245                         if (ta == get_mode_null(mode))
 246                                 return ta;
 247                         if (tb == get_mode_null(mode))
 248                                 return tb;
 249                 }
 250         }
 251         return tarval_bad;
 252 }  /* computed_value_Mul */
 253
 254 /**
 255  * Return the value of an And.
 256  * Special case: a & 0, 0 & b
 257  */
 258 static ir_tarval *computed_value_And(const ir_node *n)
 259 {
 260         ir_node   *a  = get_And_left(n);
 261         ir_node   *b  = get_And_right(n);
 262         ir_tarval *ta = value_of(a);
 263         ir_tarval *tb = value_of(b);
 264
 265         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
 266                 return tarval_and (ta, tb);
 267         } else {
 268                 if (tarval_is_null(ta)) return ta;
 269                 if (tarval_is_null(tb)) return tb;
 270         }
 271         return tarval_bad;
 272 }  /* computed_value_And */
 273
 274 /**
 275  * Return the value of an Or.
 276  * Special case: a | 1...1, 1...1 | b
 277  */
 278 static ir_tarval *computed_value_Or(const ir_node *n)
 279 {
 280         ir_node   *a  = get_Or_left(n);
 281         ir_node   *b  = get_Or_right(n);
 282         ir_tarval *ta = value_of(a);
 283         ir_tarval *tb = value_of(b);
 284
 285         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
 286                 return tarval_or (ta, tb);
 287         } else {
 288                 if (tarval_is_all_one(ta)) return ta;
 289                 if (tarval_is_all_one(tb)) return tb;
 290         }
 291         return tarval_bad;
 292 }  /* computed_value_Or */
 293
 294 /**
 295  * Return the value of an Eor.
 296  */
 297 static ir_tarval *computed_value_Eor(const ir_node *n)
 298 {
 299         ir_node *a = get_Eor_left(n);
 300         ir_node *b = get_Eor_right(n);
 301
 302         ir_tarval *ta, *tb;
 303
 304         if (a == b)
 305                 return get_mode_null(get_irn_mode(n));
 306
 307         ta = value_of(a);
 308         tb = value_of(b);
 309
 310         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
 311                 return tarval_eor(ta, tb);
 312         }
 313         return tarval_bad;
 314 }  /* computed_value_Eor */
 315
 316 /**
 317  * Return the value of a Not.
 318  */
 319 static ir_tarval *computed_value_Not(const ir_node *n)
 320 {
 321         ir_node   *a  = get_Not_op(n);
 322         ir_tarval *ta = value_of(a);
 323
 324         if (ta != tarval_bad)
 325                 return tarval_not(ta);
 326
 327         return tarval_bad;
 328 }  /* computed_value_Not */
 329
 330 /**
 331  * Return the value of a Shl.
 332  */
 333 static ir_tarval *computed_value_Shl(const ir_node *n)
 334 {
 335         ir_node *a = get_Shl_left(n);
 336         ir_node *b = get_Shl_right(n);
 337
 338         ir_tarval *ta = value_of(a);
 339         ir_tarval *tb = value_of(b);
 340
 341         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
 342                 return tarval_shl(ta, tb);
 343         }
 344         return tarval_bad;
 345 }  /* computed_value_Shl */
 346
 347 /**
 348  * Return the value of a Shr.
 349  */
 350 static ir_tarval *computed_value_Shr(const ir_node *n)
 351 {
 352         ir_node *a = get_Shr_left(n);
 353         ir_node *b = get_Shr_right(n);
 354
 355         ir_tarval *ta = value_of(a);
 356         ir_tarval *tb = value_of(b);
 357
 358         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
 359                 return tarval_shr(ta, tb);
 360         }
 361         return tarval_bad;
 362 }  /* computed_value_Shr */
 363
 364 /**
 365  * Return the value of a Shrs.
 366  */
 367 static ir_tarval *computed_value_Shrs(const ir_node *n)
 368 {
 369         ir_node *a = get_Shrs_left(n);
 370         ir_node *b = get_Shrs_right(n);
 371
 372         ir_tarval *ta = value_of(a);
 373         ir_tarval *tb = value_of(b);
 374
 375         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
 376                 return tarval_shrs(ta, tb);
 377         }
 378         return tarval_bad;
 379 }  /* computed_value_Shrs */
 380
 381 /**
 382  * Return the value of a Rotl.
 383  */
 384 static ir_tarval *computed_value_Rotl(const ir_node *n)
 385 {
 386         ir_node *a = get_Rotl_left(n);
 387         ir_node *b = get_Rotl_right(n);
 388
 389         ir_tarval *ta = value_of(a);
 390         ir_tarval *tb = value_of(b);
 391
 392         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
 393                 return tarval_rotl(ta, tb);
 394         }
 395         return tarval_bad;
 396 }  /* computed_value_Rotl */
 397
 398 /**
 399  * Return the value of a Conv.
 400  */
 401 static ir_tarval *computed_value_Conv(const ir_node *n)
 402 {
 403         ir_node *a = get_Conv_op(n);
 404         ir_tarval *ta = value_of(a);
 405
 406         if (ta != tarval_bad)
 407                 return tarval_convert_to(ta, get_irn_mode(n));
 408
 409         return tarval_bad;
 410 }  /* computed_value_Conv */
 411
 412 /**
 413  * Calculate the value of a Mux: can be evaluated, if the
 414  * sel and the right input are known.
 415  */
 416 static ir_tarval *computed_value_Mux(const ir_node *n)
 417 {
 418         ir_node *sel = get_Mux_sel(n);
 419         ir_tarval *ts = value_of(sel);
 420
 421         if (ts == get_tarval_b_true()) {
 422                 ir_node *v = get_Mux_true(n);
 423                 return value_of(v);
 424         }
 425         else if (ts == get_tarval_b_false()) {
 426                 ir_node *v = get_Mux_false(n);
 427                 return value_of(v);
 428         }
 429         return tarval_bad;
 430 }  /* computed_value_Mux */
 431
 432 /**
 433  * Calculate the value of a Confirm: can be evaluated,
 434  * if it has the form Confirm(x, '=', Const).
 435  */
 436 static ir_tarval *computed_value_Confirm(const ir_node *n)
 437 {
 438         if (get_Confirm_relation(n) == ir_relation_equal) {
 439                 ir_tarval *tv = value_of(get_Confirm_bound(n));
 440                 if (tv != tarval_bad)
 441                         return tv;
 442         }
 443         return value_of(get_Confirm_value(n));
 444 }  /* computed_value_Confirm */
 445
 446 /**
 447  * gives a (conservative) estimation of possible relation when comparing
 448  * left+right
 449  */
 450 ir_relation ir_get_possible_cmp_relations(const ir_node *left,
 451                                           const ir_node *right)
 452 {
 453         ir_relation possible = ir_relation_true;
 454         ir_tarval  *tv_l     = value_of(left);
 455         ir_tarval  *tv_r     = value_of(right);
 456         ir_mode    *mode     = get_irn_mode(left);
 457         ir_tarval  *min      = mode == mode_b ? tarval_b_false : get_mode_min(mode);
 458         ir_tarval  *max      = mode == mode_b ? tarval_b_true  : get_mode_max(mode);
 459
 460         /* both values known - evaluate them */
 461         if ((tv_l != tarval_bad) && (tv_r != tarval_bad)) {
 462                 possible = tarval_cmp(tv_l, tv_r);
 463                 /* we can return now, won't get any better */
 464                 return possible;
 465         }
 466         /* a == a is never less or greater (but might be equal or unordered) */
 467         if (left == right)
 468                 possible &= ~ir_relation_less_greater;
 469         /* unordered results only happen for float compares */
 470         if (!mode_is_float(mode))
 471                 possible &= ~ir_relation_unordered;
 472         /* values can never be less than the least representable number or
 473          * greater than the greatest representable number */
 474         if (tv_l == min)
 475                 possible &= ~ir_relation_greater;
 476         if (tv_l == max)
 477                 possible &= ~ir_relation_less;
 478         if (tv_r == max)
 479                 possible &= ~ir_relation_greater;
 480         if (tv_r == min)
 481                 possible &= ~ir_relation_less;
 482         /* maybe vrp can tell us more */
 483         possible &= vrp_cmp(left, right);
 484         /* Alloc nodes never return null (but throw an exception) */
 485         if (is_Alloc(left) && tarval_is_null(tv_r))
 486                 possible &= ~ir_relation_equal;
 487
 488         return possible;
 489 }
 490
 491 /**
 492  * Return the value of a Cmp.
 493  *
 494  * The basic idea here is to determine which relations are possible and which
 495  * one are definitely impossible.
 496  */
 497 static ir_tarval *computed_value_Cmp(const ir_node *cmp)
 498 {
 499         ir_node    *left     = get_Cmp_left(cmp);
 500         ir_node    *right    = get_Cmp_right(cmp);
 501         ir_relation possible = ir_get_possible_cmp_relations(left, right);
 502         ir_relation relation = get_Cmp_relation(cmp);
 503
 504         /* if none of the requested relations is possible, return false */
 505         if ((possible & relation) == ir_relation_false)
 506                 return tarval_b_false;
 507         /* if possible relations are a subset of the requested ones return true */
 508         if ((possible & ~relation) == ir_relation_false)
 509                 return tarval_b_true;
 510
 511         return computed_value_Cmp_Confirm(cmp, left, right, relation);
 512 }
 513
 514 /**
 515  * Calculate the value of an integer Div.
 516  * Special case: 0 / b
 517  */
 518 static ir_tarval *do_computed_value_Div(const ir_node *div)
 519 {
 520         const ir_node *a    = get_Div_left(div);
 521         const ir_node *b    = get_Div_right(div);
 522         const ir_mode *mode = get_Div_resmode(div);
 523         ir_tarval     *ta   = value_of(a);
 524         ir_tarval     *tb;
 525         const ir_node *dummy;
 526
 527         /* cannot optimize 0 / b = 0 because of NaN */
 528         if (!mode_is_float(mode)) {
 529                 if (tarval_is_null(ta) && value_not_zero(b, &dummy))
 530                         return ta;  /* 0 / b == 0 if b != 0 */
 531         }
 532         tb = value_of(b);
 533         if (ta != tarval_bad && tb != tarval_bad)
 534                 return tarval_div(ta, tb);
 535         return tarval_bad;
 536 }  /* do_computed_value_Div */
 537
 538 /**
 539  * Calculate the value of an integer Mod of two nodes.
 540  * Special case: a % 1
 541  */
 542 static ir_tarval *do_computed_value_Mod(const ir_node *a, const ir_node *b)
 543 {
 544         ir_tarval *ta = value_of(a);
 545         ir_tarval *tb = value_of(b);
 546
 547         /* Compute a % 1 or c1 % c2 */
 548         if (tarval_is_one(tb))
 549                 return get_mode_null(get_irn_mode(a));
 550         if (ta != tarval_bad && tb != tarval_bad)
 551                 return tarval_mod(ta, tb);
 552         return tarval_bad;
 553 }  /* do_computed_value_Mod */
 554
 555 /**
 556  * Return the value of a Proj(Div).
 557  */
 558 static ir_tarval *computed_value_Proj_Div(const ir_node *n)
 559 {
 560         long proj_nr = get_Proj_proj(n);
 561         if (proj_nr != pn_Div_res)
 562                 return tarval_bad;
 563
 564         return do_computed_value_Div(get_Proj_pred(n));
 565 }  /* computed_value_Proj_Div */
 566
 567 /**
 568  * Return the value of a Proj(Mod).
 569  */
 570 static ir_tarval *computed_value_Proj_Mod(const ir_node *n)
 571 {
 572         long proj_nr = get_Proj_proj(n);
 573
 574         if (proj_nr == pn_Mod_res) {
 575                 const ir_node *mod = get_Proj_pred(n);
 576                 return do_computed_value_Mod(get_Mod_left(mod), get_Mod_right(mod));
 577         }
 578         return tarval_bad;
 579 }  /* computed_value_Proj_Mod */
 580
 581 /**
 582  * Return the value of a Proj.
 583  */
 584 static ir_tarval *computed_value_Proj(const ir_node *proj)
 585 {
 586         ir_node *n = get_Proj_pred(proj);
 587
 588         if (n->op->ops.computed_value_Proj != NULL)
 589                 return n->op->ops.computed_value_Proj(proj);
 590         return tarval_bad;
 591 }  /* computed_value_Proj */
 592
 593 /**
 594  * If the parameter n can be computed, return its value, else tarval_bad.
 595  * Performs constant folding.
 596  *
 597  * @param n  The node this should be evaluated
 598  */
 599 ir_tarval *computed_value(const ir_node *n)
 600 {
 601         vrp_attr *vrp = vrp_get_info(n);
 602         if (vrp && vrp->valid && tarval_cmp(vrp->bits_set, vrp->bits_not_set) == ir_relation_equal) {
 603                 return vrp->bits_set;
 604         }
 605         if (n->op->ops.computed_value)
 606                 return n->op->ops.computed_value(n);
 607         return tarval_bad;
 608 }  /* computed_value */
 609
 610 /**
 611  * Set the default computed_value evaluator in an ir_op_ops.
 612  *
 613  * @param code   the opcode for the default operation
 614  * @param ops    the operations initialized
 615  *
 616  * @return
 617  *    The operations.
 618  */
 619 static ir_op_ops *firm_set_default_computed_value(ir_opcode code, ir_op_ops *ops)
 620 {
 621 #define CASE(a)                                        \
 622         case iro_##a:                                      \
 623                 ops->computed_value      = computed_value_##a; \
 624                 break
 625 #define CASE_PROJ(a)                                        \
 626         case iro_##a:                                           \
 627                 ops->computed_value_Proj = computed_value_Proj_##a; \
 628                 break
 629
 630         switch (code) {
 631         CASE(Add);
 632         CASE(And);
 633         CASE(Borrow);
 634         CASE(Carry);
 635         CASE(Cmp);
 636         CASE(Confirm);
 637         CASE(Const);
 638         CASE(Conv);
 639         CASE(Eor);
 640         CASE(Minus);
 641         CASE(Mul);
 642         CASE(Mux);
 643         CASE(Not);
 644         CASE(Or);
 645         CASE(Proj);
 646         CASE(Rotl);
 647         CASE(Shl);
 648         CASE(Shr);
 649         CASE(Shrs);
 650         CASE(Sub);
 651         CASE(SymConst);
 652         CASE_PROJ(Div);
 653         CASE_PROJ(Mod);
 654         default:
 655                 /* leave NULL */
 656                 break;
 657         }
 658
 659         return ops;
 660 #undef CASE_PROJ
 661 #undef CASE
 662 }  /* firm_set_default_computed_value */
 663
 664 /**
 665  * Returns a equivalent block for another block.
 666  * If the block has only one predecessor, this is
 667  * the equivalent one. If the only predecessor of a block is
 668  * the block itself, this is a dead block.
 669  *
 670  * If both predecessors of a block are the branches of a binary
 671  * Cond, the equivalent block is Cond's block.
 672  *
 673  * If all predecessors of a block are bad or lies in a dead
 674  * block, the current block is dead as well.
 675  *
 676  * Note, that blocks are NEVER turned into Bad's, instead
 677  * the dead_block flag is set. So, never test for is_Bad(block),
 678  * always use is_dead_Block(block).
 679  */
 680 static ir_node *equivalent_node_Block(ir_node *n)
 681 {
 682         ir_node *oldn = n;
 683         int     n_preds;
 684         ir_graph *irg;
 685
 686         /* don't optimize dead or labeled blocks */
 687         if (is_Block_dead(n) || has_Block_entity(n))
 688                 return n;
 689
 690         n_preds = get_Block_n_cfgpreds(n);
 691
 692         /* The Block constructor does not call optimize, but mature_immBlock()
 693            calls the optimization. */
 694         assert(get_Block_matured(n));
 695
 696         irg = get_irn_irg(n);
 697
 698         /* Straightening: a single entry Block following a single exit Block
 699            can be merged, if it is not the Start block. */
 700         /* !!! Beware, all Phi-nodes of n must have been optimized away.
 701            This should be true, as the block is matured before optimize is called.
 702            But what about Phi-cycles with the Phi0/Id that could not be resolved?
 703            Remaining Phi nodes are just Ids. */
 704         if (n_preds == 1) {
 705                 ir_node *pred = skip_Proj(get_Block_cfgpred(n, 0));
 706
 707                 if (is_Jmp(pred)) {
 708                         ir_node *predblock = get_nodes_block(pred);
 709                         if (predblock == oldn) {
 710                                 /* Jmp jumps into the block it is in -- deal self cycle. */
 711                                 n = set_Block_dead(n);
 712                                 DBG_OPT_DEAD_BLOCK(oldn, n);
 713                         } else {
 714                                 n = predblock;
 715                                 DBG_OPT_STG(oldn, n);
 716                         }
 717                 } else if (is_Cond(pred)) {
 718                         ir_node *predblock = get_nodes_block(pred);
 719                         if (predblock == oldn) {
 720                                 /* Jmp jumps into the block it is in -- deal self cycle. */
 721                                 n = set_Block_dead(n);
 722                                 DBG_OPT_DEAD_BLOCK(oldn, n);
 723                         }
 724                 }
 725         } else if (n_preds == 2) {
 726                 /* Test whether Cond jumps twice to this block
 727                  * The more general case which more than 2 predecessors is handles
 728                  * in optimize_cf(), we handle only this special case for speed here.
 729                  */
 730                 ir_node *a = get_Block_cfgpred(n, 0);
 731                 ir_node *b = get_Block_cfgpred(n, 1);
 732
 733                 if (is_Proj(a) && is_Proj(b)) {
 734                         ir_node *cond = get_Proj_pred(a);
 735
 736                     if (cond == get_Proj_pred(b) && is_Cond(cond) &&
 737                         get_irn_mode(get_Cond_selector(cond)) == mode_b) {
 738                                 /* Also a single entry Block following a single exit Block.  Phis have
 739                                    twice the same operand and will be optimized away. */
 740                                 n = get_nodes_block(cond);
 741                                 DBG_OPT_IFSIM1(oldn, a, b, n);
 742                         }
 743                 }
 744         } else if (get_opt_unreachable_code() &&
 745                    (n != get_irg_start_block(irg)) &&
 746                    (n != get_irg_end_block(irg))) {
 747                 int i;
 748
 749                 /* If all inputs are dead, this block is dead too, except if it is
 750                    the start or end block.  This is one step of unreachable code
 751                    elimination */
 752                 for (i = get_Block_n_cfgpreds(n) - 1; i >= 0; --i) {
 753                         ir_node *pred = get_Block_cfgpred(n, i);
 754                         ir_node *pred_blk;
 755
 756                         if (is_Bad(pred)) continue;
 757                         pred_blk = get_nodes_block(skip_Proj(pred));
 758
 759                         if (is_Block_dead(pred_blk)) continue;
 760
 761                         if (pred_blk != n) {
 762                                 /* really found a living input */
 763                                 break;
 764                         }
 765                 }
 766                 if (i < 0) {
 767                         n = set_Block_dead(n);
 768                         DBG_OPT_DEAD_BLOCK(oldn, n);
 769                 }
 770         }
 771
 772         return n;
 773 }  /* equivalent_node_Block */
 774
 775 /**
 776  * Returns a equivalent node for a Jmp, a Bad :-)
 777  * Of course this only happens if the Block of the Jmp is dead.
 778  */
 779 static ir_node *equivalent_node_Jmp(ir_node *n)
 780 {
 781         ir_node *oldn = n;
 782
 783         /* unreachable code elimination */
 784         if (is_Block_dead(get_nodes_block(n))) {
 785                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
 786                 n = get_irg_bad(irg);
 787                 DBG_OPT_DEAD_BLOCK(oldn, n);
 788         }
 789         return n;
 790 }  /* equivalent_node_Jmp */
 791
 792 /** Raise is handled in the same way as Jmp. */
 793 #define equivalent_node_Raise   equivalent_node_Jmp
 794
 795
 796 /* We do not evaluate Cond here as we replace it by a new node, a Jmp.
 797    See transform_node_Proj_Cond(). */
 798
 799 /**
 800  * Optimize operations that are commutative and have neutral 0,
 801  * so a op 0 = 0 op a = a.
 802  */
 803 static ir_node *equivalent_node_neutral_zero(ir_node *n)
 804 {
 805         ir_node *oldn = n;
 806
 807         ir_node *a = get_binop_left(n);
 808         ir_node *b = get_binop_right(n);
 809
 810         ir_tarval *tv;
 811         ir_node *on;
 812
 813         /* After running compute_node there is only one constant predecessor.
 814            Find this predecessors value and remember the other node: */
 815         if ((tv = value_of(a)) != tarval_bad) {
 816                 on = b;
 817         } else if ((tv = value_of(b)) != tarval_bad) {
 818                 on = a;
 819         } else
 820                 return n;
 821
 822         /* If this predecessors constant value is zero, the operation is
 823          * unnecessary. Remove it.
 824          *
 825          * Beware: If n is a Add, the mode of on and n might be different
 826          * which happens in this rare construction: NULL + 3.
 827          * Then, a Conv would be needed which we cannot include here.
 828          */
 829         if (tarval_is_null(tv) && get_irn_mode(on) == get_irn_mode(n)) {
 830                 n = on;
 831
 832                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_NEUTRAL_0);
 833         }
 834
 835         return n;
 836 }  /* equivalent_node_neutral_zero */
 837
 838 /**
 839  * Eor is commutative and has neutral 0.
 840  */
 841 static ir_node *equivalent_node_Eor(ir_node *n)
 842 {
 843         ir_node *oldn = n;
 844         ir_node *a;
 845         ir_node *b;
 846
 847         n = equivalent_node_neutral_zero(n);
 848         if (n != oldn) return n;
 849
 850         a = get_Eor_left(n);
 851         b = get_Eor_right(n);
 852
 853         if (is_Eor(a)) {
 854                 ir_node *aa = get_Eor_left(a);
 855                 ir_node *ab = get_Eor_right(a);
 856
 857                 if (aa == b) {
 858                         /* (a ^ b) ^ a -> b */
 859                         n = ab;
 860                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_EOR_A_B_A);
 861                         return n;
 862                 } else if (ab == b) {
 863                         /* (a ^ b) ^ b -> a */
 864                         n = aa;
 865                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_EOR_A_B_A);
 866                         return n;
 867                 }
 868         }
 869         if (is_Eor(b)) {
 870                 ir_node *ba = get_Eor_left(b);
 871                 ir_node *bb = get_Eor_right(b);
 872
 873                 if (ba == a) {
 874                         /* a ^ (a ^ b) -> b */
 875                         n = bb;
 876                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_EOR_A_B_A);
 877                         return n;
 878                 } else if (bb == a) {
 879                         /* a ^ (b ^ a) -> b */
 880                         n = ba;
 881                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_EOR_A_B_A);
 882                         return n;
 883                 }
 884         }
 885         return n;
 886 }
 887
 888 /*
 889  * Optimize a - 0 and (a - x) + x (for modes with wrap-around).
 890  *
 891  * The second one looks strange, but this construct
 892  * is used heavily in the LCC sources :-).
 893  *
 894  * Beware: The Mode of an Add may be different than the mode of its
 895  * predecessors, so we could not return a predecessors in all cases.
 896  */
 897 static ir_node *equivalent_node_Add(ir_node *n)
 898 {
 899         ir_node *oldn = n;
 900         ir_node *left, *right;
 901         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
 902
 903         n = equivalent_node_neutral_zero(n);
 904         if (n != oldn)
 905                 return n;
 906
 907         /* for FP these optimizations are only allowed if fp_strict_algebraic is disabled */
 908         if (mode_is_float(mode)) {
 909                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
 910                 if (get_irg_fp_model(irg) & fp_strict_algebraic)
 911                         return n;
 912         }
 913
 914         left  = get_Add_left(n);
 915         right = get_Add_right(n);
 916
 917         if (is_Sub(left)) {
 918                 if (get_Sub_right(left) == right) {
 919                         /* (a - x) + x */
 920
 921                         n = get_Sub_left(left);
 922                         if (mode == get_irn_mode(n)) {
 923                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, left, right, n, FS_OPT_ADD_SUB);
 924                                 return n;
 925                         }
 926                 }
 927         }
 928         if (is_Sub(right)) {
 929                 if (get_Sub_right(right) == left) {
 930                         /* x + (a - x) */
 931
 932                         n = get_Sub_left(right);
 933                         if (mode == get_irn_mode(n)) {
 934                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, left, right, n, FS_OPT_ADD_SUB);
 935                                 return n;
 936                         }
 937                 }
 938         }
 939         return n;
 940 }  /* equivalent_node_Add */
 941
 942 /**
 943  * optimize operations that are not commutative but have neutral 0 on left,
 944  * so a op 0 = a.
 945  */
 946 static ir_node *equivalent_node_left_zero(ir_node *n)
 947 {
 948         ir_node *oldn = n;
 949
 950         ir_node   *a  = get_binop_left(n);
 951         ir_node   *b  = get_binop_right(n);
 952         ir_tarval *tb = value_of(b);
 953
 954         if (tarval_is_null(tb)) {
 955                 n = a;
 956
 957                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_NEUTRAL_0);
 958         }
 959         return n;
 960 }  /* equivalent_node_left_zero */
 961
 962 #define equivalent_node_Shl   equivalent_node_left_zero
 963 #define equivalent_node_Shr   equivalent_node_left_zero
 964 #define equivalent_node_Shrs  equivalent_node_left_zero
 965 #define equivalent_node_Rotl  equivalent_node_left_zero
 966
 967 /**
 968  * Optimize a - 0 and (a + x) - x (for modes with wrap-around).
 969  *
 970  * The second one looks strange, but this construct
 971  * is used heavily in the LCC sources :-).
 972  *
 973  * Beware: The Mode of a Sub may be different than the mode of its
 974  * predecessors, so we could not return a predecessors in all cases.
 975  */
 976 static ir_node *equivalent_node_Sub(ir_node *n)
 977 {
 978         ir_node   *oldn = n;
 979         ir_node   *b;
 980         ir_mode   *mode = get_irn_mode(n);
 981         ir_tarval *tb;
 982
 983         /* for FP these optimizations are only allowed if fp_strict_algebraic is disabled */
 984         if (mode_is_float(mode)) {
 985                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
 986                 if (get_irg_fp_model(irg) & fp_strict_algebraic)
 987                         return n;
 988         }
 989
 990         b  = get_Sub_right(n);
 991         tb = value_of(b);
 992
 993         /* Beware: modes might be different */
 994         if (tarval_is_null(tb)) {
 995                 ir_node *a = get_Sub_left(n);
 996                 if (mode == get_irn_mode(a)) {
 997                         n = a;
 998
 999                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_NEUTRAL_0);
1000                 }
1001         }
1002         return n;
1003 }  /* equivalent_node_Sub */
1004
1005
1006 /**
1007  * Optimize an "self-inverse unary op", ie op(op(n)) = n.
1008  *
1009  * @todo
1010  *   -(-a) == a, but might overflow two times.
1011  *   We handle it anyway here but the better way would be a
1012  *   flag. This would be needed for Pascal for instance.
1013  */
1014 static ir_node *equivalent_node_idempotent_unop(ir_node *n)
1015 {
1016         ir_node *oldn = n;
1017         ir_node *pred = get_unop_op(n);
1018
1019         /* optimize symmetric unop */
1020         if (get_irn_op(pred) == get_irn_op(n)) {
1021                 n = get_unop_op(pred);
1022                 DBG_OPT_ALGSIM2(oldn, pred, n, FS_OPT_IDEM_UNARY);
1023         }
1024         return n;
1025 }  /* equivalent_node_idempotent_unop */
1026
1027 /** Optimize Not(Not(x)) == x. */
1028 #define equivalent_node_Not    equivalent_node_idempotent_unop
1029
1030 /** -(-x) == x       ??? Is this possible or can --x raise an
1031                        out of bounds exception if min =! max? */
1032 #define equivalent_node_Minus  equivalent_node_idempotent_unop
1033
1034 /**
1035  * Optimize a * 1 = 1 * a = a.
1036  */
1037 static ir_node *equivalent_node_Mul(ir_node *n)
1038 {
1039         ir_node *oldn = n;
1040         ir_node *a = get_Mul_left(n);
1041
1042         /* we can handle here only the n * n = n bit cases */
1043         if (get_irn_mode(n) == get_irn_mode(a)) {
1044                 ir_node   *b = get_Mul_right(n);
1045                 ir_tarval *tv;
1046
1047                 /*
1048                  * Mul is commutative and has again an other neutral element.
1049                  * Constants are place right, so check this case first.
1050                  */
1051                 tv = value_of(b);
1052                 if (tarval_is_one(tv)) {
1053                         n = a;
1054                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_NEUTRAL_1);
1055                 } else {
1056                         tv = value_of(a);
1057                         if (tarval_is_one(tv)) {
1058                                 n = b;
1059                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_NEUTRAL_1);
1060                         }
1061                 }
1062         }
1063         return n;
1064 }  /* equivalent_node_Mul */
1065
1066 /**
1067  * Use algebraic simplification a | a = a | 0 = 0 | a = a.
1068  */
1069 static ir_node *equivalent_node_Or(ir_node *n)
1070 {
1071         ir_node *oldn = n;
1072
1073         ir_node   *a = get_Or_left(n);
1074         ir_node   *b = get_Or_right(n);
1075         ir_tarval *tv;
1076
1077         if (a == b) {
1078                 n = a;    /* Or has it's own neutral element */
1079                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_OR);
1080                 return n;
1081         }
1082         /* constants are cormalized to right, check this site first */
1083         tv = value_of(b);
1084         if (tarval_is_null(tv)) {
1085                 n = a;
1086                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_OR);
1087                 return n;
1088         }
1089         tv = value_of(a);
1090         if (tarval_is_null(tv)) {
1091                 n = b;
1092                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_OR);
1093                 return n;
1094         }
1095
1096         return n;
1097 }  /* equivalent_node_Or */
1098
1099 /**
1100  * Optimize a & 0b1...1 = 0b1...1 & a = a & a = (a|X) & a = a.
1101  */
1102 static ir_node *equivalent_node_And(ir_node *n)
1103 {
1104         ir_node *oldn = n;
1105
1106         ir_node   *a = get_And_left(n);
1107         ir_node   *b = get_And_right(n);
1108         ir_tarval *tv;
1109
1110         if (a == b) {
1111                 n = a;    /* And has it's own neutral element */
1112                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_AND);
1113                 return n;
1114         }
1115         /* constants are normalized to right, check this site first */
1116         tv = value_of(b);
1117         if (tarval_is_all_one(tv)) {
1118                 n = a;
1119                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_AND);
1120                 return n;
1121         }
1122         if (tv != get_tarval_bad()) {
1123                 ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
1124                 if (!mode_is_signed(mode) && is_Conv(a)) {
1125                         ir_node *convop     = get_Conv_op(a);
1126                         ir_mode *convopmode = get_irn_mode(convop);
1127                         if (!mode_is_signed(convopmode)) {
1128                                 if (tarval_is_all_one(tarval_convert_to(tv, convopmode))) {
1129                                         /* Conv(X) & all_one(mode(X)) = Conv(X) */
1130                                         n = a;
1131                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_AND);
1132                                         return n;
1133                                 }
1134                         }
1135                 }
1136         }
1137         tv = value_of(a);
1138         if (tarval_is_all_one(tv)) {
1139                 n = b;
1140                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_AND);
1141                 return n;
1142         }
1143         if (is_Or(a)) {
1144                 if (b == get_Or_left(a) || b == get_Or_right(a)) {
1145                         /* (a|X) & a */
1146                         n = b;
1147                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_AND);
1148                         return n;
1149                 }
1150         }
1151         if (is_Or(b)) {
1152                 if (a == get_Or_left(b) || a == get_Or_right(b)) {
1153                         /* a & (a|X) */
1154                         n = a;
1155                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_AND);
1156                         return n;
1157                 }
1158         }
1159         return n;
1160 }  /* equivalent_node_And */
1161
1162 /**
1163  * Try to remove useless Conv's:
1164  */
1165 static ir_node *equivalent_node_Conv(ir_node *n)
1166 {
1167         ir_node *oldn = n;
1168         ir_node *a = get_Conv_op(n);
1169
1170         ir_mode *n_mode = get_irn_mode(n);
1171         ir_mode *a_mode = get_irn_mode(a);
1172
1173 restart:
1174         if (n_mode == a_mode) { /* No Conv necessary */
1175                 if (get_Conv_strict(n)) {
1176                         ir_node *p = a;
1177
1178                         /* neither Minus nor Confirm change the precision,
1179                            so we can "look-through" */
1180                         for (;;) {
1181                                 if (is_Minus(p)) {
1182                                         p = get_Minus_op(p);
1183                                 } else if (is_Confirm(p)) {
1184                                         p = get_Confirm_value(p);
1185                                 } else {
1186                                         /* stop here */
1187                                         break;
1188                                 }
1189                         }
1190                         if (is_Conv(p) && get_Conv_strict(p)) {
1191                                 /* we known already, that a_mode == n_mode, and neither
1192                                    Minus change the mode, so the second Conv
1193                                    can be kicked */
1194                                 assert(get_irn_mode(p) == n_mode);
1195                                 n = a;
1196                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_CONV);
1197                                 return n;
1198                         }
1199                         if (is_Proj(p)) {
1200                                 ir_node *pred = get_Proj_pred(p);
1201                                 if (is_Load(pred)) {
1202                                         /* Loads always return with the exact precision of n_mode */
1203                                         assert(get_Load_mode(pred) == n_mode);
1204                                         n = a;
1205                                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_CONV);
1206                                         return n;
1207                                 }
1208                                 if (is_Proj(pred) && get_Proj_proj(pred) == pn_Start_T_args) {
1209                                         pred = get_Proj_pred(pred);
1210                                         if (is_Start(pred)) {
1211                                                 /* Arguments always return with the exact precision,
1212                                                    as strictConv's are place before Call -- if the
1213                                                    caller was compiled with the same setting.
1214                                                    Otherwise, the semantics is probably still right. */
1215                                                 assert(get_irn_mode(p) == n_mode);
1216                                                 n = a;
1217                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_CONV);
1218                                                 return n;
1219                                         }
1220                                 }
1221                         }
1222                         if (is_Conv(a)) {
1223                                 /* special case: the immediate predecessor is also a Conv */
1224                                 if (! get_Conv_strict(a)) {
1225                                         /* first one is not strict, kick it */
1226                                         a = get_Conv_op(a);
1227                                         a_mode = get_irn_mode(a);
1228                                         set_Conv_op(n, a);
1229                                         goto restart;
1230                                 }
1231                                 /* else both are strict conv, second is superfluous */
1232                                 n = a;
1233                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_CONV);
1234                                 return n;
1235                         }
1236                 } else {
1237                         n = a;
1238                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_CONV);
1239                         return n;
1240                 }
1241         } else if (is_Conv(a)) { /* Conv(Conv(b)) */
1242                 ir_node *b      = get_Conv_op(a);
1243                 ir_mode *b_mode = get_irn_mode(b);
1244
1245                 if (get_Conv_strict(n) && get_Conv_strict(a)) {
1246                         /* both are strict conv */
1247                         if (smaller_mode(a_mode, n_mode)) {
1248                                 /* both are strict, but the first is smaller, so
1249                                    the second cannot remove more precision, remove the
1250                                    strict bit */
1251                                 set_Conv_strict(n, 0);
1252                         }
1253                 }
1254                 if (n_mode == b_mode) {
1255                         if (! get_Conv_strict(n) && ! get_Conv_strict(a)) {
1256                                 if (n_mode == mode_b) {
1257                                         n = b; /* Convb(Conv*(xxxb(...))) == xxxb(...) */
1258                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_CONV);
1259                                         return n;
1260                                 } else if (get_mode_arithmetic(n_mode) == get_mode_arithmetic(a_mode)) {
1261                                         if (values_in_mode(b_mode, a_mode)) {
1262                                                 n = b;        /* ConvS(ConvL(xxxS(...))) == xxxS(...) */
1263                                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_CONV);
1264                                                 return n;
1265                                         }
1266                                 }
1267                         }
1268                         if (mode_is_int(n_mode) && get_mode_arithmetic(a_mode) == irma_ieee754) {
1269                                 /* ConvI(ConvF(I)) -> I, iff float mantissa >= int mode */
1270                                 unsigned int_mantissa   = get_mode_size_bits(n_mode) - (mode_is_signed(n_mode) ? 1 : 0);
1271                                 unsigned float_mantissa = tarval_ieee754_get_mantissa_size(a_mode);
1272
1273                                 if (float_mantissa >= int_mantissa) {
1274                                         n = b;
1275                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_CONV);
1276                                         return n;
1277                                 }
1278                         }
1279                         if (is_Conv(b)) {
1280                                 if (smaller_mode(b_mode, a_mode)) {
1281                                         if (get_Conv_strict(n))
1282                                                 set_Conv_strict(b, 1);
1283                                         n = b; /* ConvA(ConvB(ConvA(...))) == ConvA(...) */
1284                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_CONV);
1285                                         return n;
1286                                 }
1287                         }
1288                 }
1289         }
1290         return n;
1291 }  /* equivalent_node_Conv */
1292
1293 /**
1294  * - fold Phi-nodes, iff they have only one predecessor except
1295  *   themselves.
1296  */
1297 static ir_node *equivalent_node_Phi(ir_node *n)
1298 {
1299         int i, n_preds;
1300
1301         ir_node *oldn = n;
1302         ir_node *block;
1303         ir_node *first_val = NULL; /* to shutup gcc */
1304
1305         if (!get_opt_optimize() &&
1306                         get_irg_phase_state(get_irn_irg(n)) != phase_building)
1307                 return n;
1308
1309         n_preds = get_Phi_n_preds(n);
1310
1311         block = get_nodes_block(n);
1312         /* Control dead */
1313         if (is_Block_dead(block)) {
1314                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
1315                 return get_irg_bad(irg);
1316         }
1317
1318         if (n_preds == 0) return n;           /* Phi of dead Region without predecessors. */
1319
1320         /* Find first non-self-referencing input */
1321         for (i = 0; i < n_preds; ++i) {
1322                 first_val = get_Phi_pred(n, i);
1323                 if (   (first_val != n)                            /* not self pointer */
1324 #if 0
1325                     /* BEWARE: when the if is changed to 1, Phi's will ignore it's Bad
1326                      * predecessors. Then, Phi nodes in dead code might be removed, causing
1327                      * nodes pointing to themself (Add's for instance).
1328                      * This is really bad and causes endless recursions in several
1329                      * code pathes, so we do NOT optimize such a code.
1330                      * This is not that bad as it sounds, optimize_cf() removes bad control flow
1331                      * (and bad Phi predecessors), so live code is optimized later.
1332                      */
1333                         && (! is_Bad(get_Block_cfgpred(block, i)))
1334 #endif
1335                    ) {        /* value not dead */
1336                         break;          /* then found first value. */
1337                 }
1338         }
1339
1340         if (i >= n_preds) {
1341                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
1342                 /* A totally Bad or self-referencing Phi (we didn't break the above loop) */
1343                 return get_irg_bad(irg);
1344         }
1345
1346         /* search for rest of inputs, determine if any of these
1347         are non-self-referencing */
1348         while (++i < n_preds) {
1349                 ir_node *scnd_val = get_Phi_pred(n, i);
1350                 if (   (scnd_val != n)
1351                     && (scnd_val != first_val)
1352 #if 0
1353                     /* see above */
1354                     && (! is_Bad(get_Block_cfgpred(block, i)))
1355 #endif
1356                         ) {
1357                         break;
1358                 }
1359         }
1360
1361         if (i >= n_preds && !is_Dummy(first_val)) {
1362                 /* Fold, if no multiple distinct non-self-referencing inputs */
1363                 n = first_val;
1364                 DBG_OPT_PHI(oldn, n);
1365         }
1366         return n;
1367 }  /* equivalent_node_Phi */
1368
1369 /**
1370  * Several optimizations:
1371  * - fold Sync-nodes, iff they have only one predecessor except
1372  *   themselves.
1373  */
1374 static ir_node *equivalent_node_Sync(ir_node *n)
1375 {
1376         int arity = get_Sync_n_preds(n);
1377         int i;
1378
1379         for (i = 0; i < arity;) {
1380                 ir_node *pred = get_Sync_pred(n, i);
1381                 int      j;
1382
1383                 /* Remove Bad predecessors */
1384                 if (is_Bad(pred)) {
1385                         del_Sync_n(n, i);
1386                         --arity;
1387                         continue;
1388                 }
1389
1390                 /* Remove duplicate predecessors */
1391                 for (j = 0;; ++j) {
1392                         if (j >= i) {
1393                                 ++i;
1394                                 break;
1395                         }
1396                         if (get_Sync_pred(n, j) == pred) {
1397                                 del_Sync_n(n, i);
1398                                 --arity;
1399                                 break;
1400                         }
1401                 }
1402         }
1403
1404         if (arity == 0) {
1405                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
1406                 return get_irg_bad(irg);
1407         }
1408         if (arity == 1) return get_Sync_pred(n, 0);
1409         return n;
1410 }  /* equivalent_node_Sync */
1411
1412 /**
1413  * Optimize Proj(Tuple).
1414  */
1415 static ir_node *equivalent_node_Proj_Tuple(ir_node *proj)
1416 {
1417         ir_node *oldn  = proj;
1418         ir_node *tuple = get_Proj_pred(proj);
1419
1420         /* Remove the Tuple/Proj combination. */
1421         proj = get_Tuple_pred(tuple, get_Proj_proj(proj));
1422         DBG_OPT_TUPLE(oldn, tuple, proj);
1423
1424         return proj;
1425 }  /* equivalent_node_Proj_Tuple */
1426
1427 /**
1428  * Optimize a / 1 = a.
1429  */
1430 static ir_node *equivalent_node_Proj_Div(ir_node *proj)
1431 {
1432         ir_node   *oldn = proj;
1433         ir_node   *div  = get_Proj_pred(proj);
1434         ir_node   *b    = get_Div_right(div);
1435         ir_tarval *tb   = value_of(b);
1436
1437         /* Div is not commutative. */
1438         if (tarval_is_one(tb)) { /* div(x, 1) == x */
1439                 switch (get_Proj_proj(proj)) {
1440                 case pn_Div_M:
1441                         proj = get_Div_mem(div);
1442                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, proj, FS_OPT_NEUTRAL_1);
1443                         return proj;
1444
1445                 case pn_Div_res:
1446                         proj = get_Div_left(div);
1447                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, proj, FS_OPT_NEUTRAL_1);
1448                         return proj;
1449
1450                 default:
1451                         /* we cannot replace the exception Proj's here, this is done in
1452                            transform_node_Proj_Div() */
1453                         return proj;
1454                 }
1455         }
1456         return proj;
1457 }  /* equivalent_node_Proj_Div */
1458
1459 /**
1460  * Optimize CopyB(mem, x, x) into a Nop.
1461  */
1462 static ir_node *equivalent_node_Proj_CopyB(ir_node *proj)
1463 {
1464         ir_node *oldn  = proj;
1465         ir_node *copyb = get_Proj_pred(proj);
1466         ir_node *a     = get_CopyB_dst(copyb);
1467         ir_node *b     = get_CopyB_src(copyb);
1468
1469         if (a == b) {
1470                 /* Turn CopyB into a tuple (mem, jmp, bad, bad) */
1471                 switch (get_Proj_proj(proj)) {
1472                 case pn_CopyB_M:
1473                         proj = get_CopyB_mem(copyb);
1474                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, proj, FS_OPT_NOP);
1475                         break;
1476
1477                 case pn_CopyB_X_except: {
1478                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
1479                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
1480                         proj = get_irg_bad(irg);
1481                         break;
1482                 }
1483                 }
1484         }
1485         return proj;
1486 }  /* equivalent_node_Proj_CopyB */
1487
1488 /**
1489  * Optimize Bounds(idx, idx, upper) into idx.
1490  */
1491 static ir_node *equivalent_node_Proj_Bound(ir_node *proj)
1492 {
1493         ir_node *oldn  = proj;
1494         ir_node *bound = get_Proj_pred(proj);
1495         ir_node *idx   = get_Bound_index(bound);
1496         ir_node *pred  = skip_Proj(idx);
1497         int ret_tuple  = 0;
1498
1499         if (idx == get_Bound_lower(bound))
1500                 ret_tuple = 1;
1501         else if (is_Bound(pred)) {
1502                 /*
1503                  * idx was Bounds checked previously, it is still valid if
1504                  * lower <= pred_lower && pred_upper <= upper.
1505                  */
1506                 ir_node *lower = get_Bound_lower(bound);
1507                 ir_node *upper = get_Bound_upper(bound);
1508                 if (get_Bound_lower(pred) == lower &&
1509                         get_Bound_upper(pred) == upper) {
1510                         /*
1511                          * One could expect that we simply return the previous
1512                          * Bound here. However, this would be wrong, as we could
1513                          * add an exception Proj to a new location then.
1514                          * So, we must turn in into a tuple.
1515                          */
1516                         ret_tuple = 1;
1517                 }
1518         }
1519         if (ret_tuple) {
1520                 /* Turn Bound into a tuple (mem, jmp, bad, idx) */
1521                 switch (get_Proj_proj(proj)) {
1522                 case pn_Bound_M:
1523                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
1524                         proj = get_Bound_mem(bound);
1525                         break;
1526                 case pn_Bound_X_except: {
1527                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
1528                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
1529                         proj = get_irg_bad(irg);
1530                         break;
1531                 }
1532                 case pn_Bound_res:
1533                         proj = idx;
1534                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, proj, FS_OPT_NOP);
1535                         break;
1536                 default:
1537                         /* cannot optimize pn_Bound_X_regular, handled in transform ... */
1538                         break;
1539                 }
1540         }
1541         return proj;
1542 }  /* equivalent_node_Proj_Bound */
1543
1544 /**
1545  * Optimize an Exception Proj(Load) with a non-null address.
1546  */
1547 static ir_node *equivalent_node_Proj_Load(ir_node *proj)
1548 {
1549         if (get_opt_ldst_only_null_ptr_exceptions()) {
1550                 if (get_irn_mode(proj) == mode_X) {
1551                         ir_node *load = get_Proj_pred(proj);
1552
1553                         /* get the Load address */
1554                         const ir_node *addr = get_Load_ptr(load);
1555                         const ir_node *confirm;
1556
1557                         if (value_not_null(addr, &confirm)) {
1558                                 if (get_Proj_proj(proj) == pn_Load_X_except) {
1559                                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
1560                                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
1561                                         return get_irg_bad(irg);
1562                                 }
1563                         }
1564                 }
1565         }
1566         return proj;
1567 }  /* equivalent_node_Proj_Load */
1568
1569 /**
1570  * Optimize an Exception Proj(Store) with a non-null address.
1571  */
1572 static ir_node *equivalent_node_Proj_Store(ir_node *proj)
1573 {
1574         if (get_opt_ldst_only_null_ptr_exceptions()) {
1575                 if (get_irn_mode(proj) == mode_X) {
1576                         ir_node *store = get_Proj_pred(proj);
1577
1578                         /* get the load/store address */
1579                         const ir_node *addr = get_Store_ptr(store);
1580                         const ir_node *confirm;
1581
1582                         if (value_not_null(addr, &confirm)) {
1583                                 if (get_Proj_proj(proj) == pn_Store_X_except) {
1584                                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
1585                                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
1586                                         return get_irg_bad(irg);
1587                                 }
1588                         }
1589                 }
1590         }
1591         return proj;
1592 }  /* equivalent_node_Proj_Store */
1593
1594 /**
1595  * Does all optimizations on nodes that must be done on it's Proj's
1596  * because of creating new nodes.
1597  */
1598 static ir_node *equivalent_node_Proj(ir_node *proj)
1599 {
1600         ir_node *n = get_Proj_pred(proj);
1601
1602         if (get_irn_mode(proj) == mode_X) {
1603                 if (is_Block_dead(get_nodes_block(n))) {
1604                         /* Remove dead control flow -- early gigo(). */
1605                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
1606                         return get_irg_bad(irg);
1607                 }
1608         }
1609         if (n->op->ops.equivalent_node_Proj)
1610                 return n->op->ops.equivalent_node_Proj(proj);
1611         return proj;
1612 }  /* equivalent_node_Proj */
1613
1614 /**
1615  * Remove Id's.
1616  */
1617 static ir_node *equivalent_node_Id(ir_node *n)
1618 {
1619         ir_node *oldn = n;
1620
1621         do {
1622                 n = get_Id_pred(n);
1623         } while (is_Id(n));
1624
1625         DBG_OPT_ID(oldn, n);
1626         return n;
1627 }  /* equivalent_node_Id */
1628
1629 /**
1630  * Optimize a Mux.
1631  */
1632 static ir_node *equivalent_node_Mux(ir_node *n)
1633 {
1634         ir_node   *oldn = n, *sel = get_Mux_sel(n);
1635         ir_node   *n_t, *n_f;
1636         ir_tarval *ts = value_of(sel);
1637
1638         /* Mux(true, f, t) == t */
1639         if (ts == tarval_b_true) {
1640                 n = get_Mux_true(n);
1641                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_C);
1642                 return n;
1643         }
1644         /* Mux(false, f, t) == f */
1645         if (ts == tarval_b_false) {
1646                 n = get_Mux_false(n);
1647                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_C);
1648                 return n;
1649         }
1650         n_t = get_Mux_true(n);
1651         n_f = get_Mux_false(n);
1652
1653         /* Mux(v, x, T) == x */
1654         if (is_Unknown(n_f)) {
1655                 n = n_t;
1656                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_EQ);
1657                 return n;
1658         }
1659         /* Mux(v, T, x) == x */
1660         if (is_Unknown(n_t)) {
1661                 n = n_f;
1662                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_EQ);
1663                 return n;
1664         }
1665
1666         /* Mux(v, x, x) == x */
1667         if (n_t == n_f) {
1668                 n = n_t;
1669                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_EQ);
1670                 return n;
1671         }
1672         if (is_Cmp(sel) && !mode_honor_signed_zeros(get_irn_mode(n))) {
1673                 ir_relation relation = get_Cmp_relation(sel);
1674                 ir_node    *f        = get_Mux_false(n);
1675                 ir_node    *t        = get_Mux_true(n);
1676
1677                 /*
1678                  * Note further that these optimization work even for floating point
1679                  * with NaN's because -NaN == NaN.
1680                  * However, if +0 and -0 is handled differently, we cannot use the first one.
1681                  */
1682                 ir_node *const cmp_l = get_Cmp_left(sel);
1683                 ir_node *const cmp_r = get_Cmp_right(sel);
1684
1685                 switch (relation) {
1686                 case ir_relation_equal:
1687                         if ((cmp_l == t && cmp_r == f) || /* Mux(t == f, t, f) -> f */
1688                                         (cmp_l == f && cmp_r == t)) { /* Mux(f == t, t, f) -> f */
1689                                 n = f;
1690                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_TRANSFORM);
1691                                 return n;
1692                         }
1693                         break;
1694
1695                 case ir_relation_less_greater:
1696                 case ir_relation_unordered_less_greater:
1697                         if ((cmp_l == t && cmp_r == f) || /* Mux(t != f, t, f) -> t */
1698                                         (cmp_l == f && cmp_r == t)) { /* Mux(f != t, t, f) -> t */
1699                                 n = t;
1700                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_TRANSFORM);
1701                                 return n;
1702                         }
1703                         break;
1704                 default:
1705                         break;
1706                 }
1707
1708                 /*
1709                  * Note: normalization puts the constant on the right side,
1710                  * so we check only one case.
1711                  */
1712                 if (cmp_l == t && tarval_is_null(value_of(cmp_r))) {
1713                         /* Mux(t CMP 0, X, t) */
1714                         if (is_Minus(f) && get_Minus_op(f) == t) {
1715                                 /* Mux(t CMP 0, -t, t) */
1716                                 if (relation == ir_relation_equal) {
1717                                         /* Mux(t == 0, -t, t)  ==>  -t */
1718                                         n = f;
1719                                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_TRANSFORM);
1720                                 } else if (relation == ir_relation_less_greater || relation == ir_relation_unordered_less_greater) {
1721                                         /* Mux(t != 0, -t, t)  ==> t */
1722                                         n = t;
1723                                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_TRANSFORM);
1724                                 }
1725                         }
1726                 }
1727         }
1728
1729         return n;
1730 }
1731
1732 /**
1733  * Remove Confirm nodes if setting is on.
1734  * Replace Confirms(x, '=', Constlike) by Constlike.
1735  */
1736 static ir_node *equivalent_node_Confirm(ir_node *n)
1737 {
1738         ir_node    *pred     = get_Confirm_value(n);
1739         ir_relation relation = get_Confirm_relation(n);
1740
1741         while (is_Confirm(pred) && relation == get_Confirm_relation(pred)) {
1742                 /*
1743                  * rare case: two identical Confirms one after another,
1744                  * replace the second one with the first.
1745                  */
1746                 n    = pred;
1747                 pred = get_Confirm_value(n);
1748         }
1749         return n;
1750 }
1751
1752 /**
1753  * equivalent_node() returns a node equivalent to input n. It skips all nodes that
1754  * perform no actual computation, as, e.g., the Id nodes.  It does not create
1755  * new nodes.  It is therefore safe to free n if the node returned is not n.
1756  * If a node returns a Tuple we can not just skip it.  If the size of the
1757  * in array fits, we transform n into a tuple (e.g., Div).
1758  */
1759 ir_node *equivalent_node(ir_node *n)
1760 {
1761         if (n->op->ops.equivalent_node)
1762                 return n->op->ops.equivalent_node(n);
1763         return n;
1764 }  /* equivalent_node */
1765
1766 /**
1767  * Sets the default equivalent node operation for an ir_op_ops.
1768  *
1769  * @param code   the opcode for the default operation
1770  * @param ops    the operations initialized
1771  *
1772  * @return
1773  *    The operations.
1774  */
1775 static ir_op_ops *firm_set_default_equivalent_node(ir_opcode code, ir_op_ops *ops)
1776 {
1777 #define CASE(a)                                      \
1778         case iro_##a:                                    \
1779                 ops->equivalent_node  = equivalent_node_##a; \
1780                 break
1781 #define CASE_PROJ(a)                                          \
1782         case iro_##a:                                             \
1783                 ops->equivalent_node_Proj = equivalent_node_Proj_##a; \
1784                 break
1785
1786         switch (code) {
1787         CASE(Block);
1788         CASE(Jmp);
1789         CASE(Raise);
1790         CASE(Eor);
1791         CASE(Add);
1792         CASE(Shl);
1793         CASE(Shr);
1794         CASE(Shrs);
1795         CASE(Rotl);
1796         CASE(Sub);
1797         CASE(Not);
1798         CASE(Minus);
1799         CASE(Mul);
1800         CASE(Or);
1801         CASE(And);
1802         CASE(Conv);
1803         CASE(Phi);
1804         CASE(Sync);
1805         CASE_PROJ(Tuple);
1806         CASE_PROJ(Div);
1807         CASE_PROJ(CopyB);
1808         CASE_PROJ(Bound);
1809         CASE_PROJ(Load);
1810         CASE_PROJ(Store);
1811         CASE(Proj);
1812         CASE(Id);
1813         CASE(Mux);
1814         CASE(Confirm);
1815         default:
1816                 /* leave NULL */
1817                 break;
1818         }
1819
1820         return ops;
1821 #undef CASE
1822 #undef CASE_PROJ
1823 }  /* firm_set_default_equivalent_node */
1824
1825 /**
1826  * Returns non-zero if a node is a Phi node
1827  * with all predecessors constant.
1828  */
1829 static int is_const_Phi(ir_node *n)
1830 {
1831         int i;
1832
1833         if (! is_Phi(n) || get_irn_arity(n) == 0)
1834                 return 0;
1835         for (i = get_irn_arity(n) - 1; i >= 0; --i) {
1836                 if (! is_Const(get_irn_n(n, i)))
1837                         return 0;
1838         }
1839         return 1;
1840 }  /* is_const_Phi */
1841
1842 typedef ir_tarval *(*tarval_sub_type)(ir_tarval *a, ir_tarval *b, ir_mode *mode);
1843 typedef ir_tarval *(*tarval_binop_type)(ir_tarval *a, ir_tarval *b);
1844
1845 /**
1846  * in reality eval_func should be tarval (*eval_func)() but incomplete
1847  * declarations are bad style and generate noisy warnings
1848  */
1849 typedef void (*eval_func)(void);
1850
1851 /**
1852  * Wrapper for the tarval binop evaluation, tarval_sub has one more parameter.
1853  */
1854 static ir_tarval *do_eval(eval_func eval, ir_tarval *a, ir_tarval *b, ir_mode *mode)
1855 {
1856         if (eval == (eval_func) tarval_sub) {
1857                 tarval_sub_type func = (tarval_sub_type)eval;
1858
1859                 return func(a, b, mode);
1860         } else {
1861                 tarval_binop_type func = (tarval_binop_type)eval;
1862
1863                 return func(a, b);
1864         }
1865 }
1866
1867 /**
1868  * Apply an evaluator on a binop with a constant operators (and one Phi).
1869  *
1870  * @param phi    the Phi node
1871  * @param other  the other operand
1872  * @param eval   an evaluator function
1873  * @param mode   the mode of the result, may be different from the mode of the Phi!
1874  * @param left   if non-zero, other is the left operand, else the right
1875  *
1876  * @return a new Phi node if the conversion was successful, NULL else
1877  */
1878 static ir_node *apply_binop_on_phi(ir_node *phi, ir_tarval *other, eval_func eval, ir_mode *mode, int left)
1879 {
1880         ir_tarval *tv;
1881         void      **res;
1882         ir_node   *pred;
1883         ir_graph  *irg;
1884         int       i, n = get_irn_arity(phi);
1885
1886         NEW_ARR_A(void *, res, n);
1887         if (left) {
1888                 for (i = 0; i < n; ++i) {
1889                         pred = get_irn_n(phi, i);
1890                         tv   = get_Const_tarval(pred);
1891                         tv   = do_eval(eval, other, tv, mode);
1892
1893                         if (tv == tarval_bad) {
1894                                 /* folding failed, bad */
1895                                 return NULL;
1896                         }
1897                         res[i] = tv;
1898                 }
1899         } else {
1900                 for (i = 0; i < n; ++i) {
1901                         pred = get_irn_n(phi, i);
1902                         tv   = get_Const_tarval(pred);
1903                         tv   = do_eval(eval, tv, other, mode);
1904
1905                         if (tv == tarval_bad) {
1906                                 /* folding failed, bad */
1907                                 return 0;
1908                         }
1909                         res[i] = tv;
1910                 }
1911         }
1912         irg = get_irn_irg(phi);
1913         for (i = 0; i < n; ++i) {
1914                 pred = get_irn_n(phi, i);
1915                 res[i] = new_r_Const(irg, (ir_tarval*)res[i]);
1916         }
1917         return new_r_Phi(get_nodes_block(phi), n, (ir_node **)res, mode);
1918 }  /* apply_binop_on_phi */
1919
1920 /**
1921  * Apply an evaluator on a binop with two constant Phi.
1922  *
1923  * @param a      the left Phi node
1924  * @param b      the right Phi node
1925  * @param eval   an evaluator function
1926  * @param mode   the mode of the result, may be different from the mode of the Phi!
1927  *
1928  * @return a new Phi node if the conversion was successful, NULL else
1929  */
1930 static ir_node *apply_binop_on_2_phis(ir_node *a, ir_node *b, eval_func eval, ir_mode *mode)
1931 {
1932         ir_tarval *tv_l, *tv_r, *tv;
1933         void     **res;
1934         ir_node  *pred;
1935         ir_graph *irg;
1936         int      i, n;
1937
1938         if (get_nodes_block(a) != get_nodes_block(b))
1939                 return NULL;
1940
1941         n = get_irn_arity(a);
1942         NEW_ARR_A(void *, res, n);
1943
1944         for (i = 0; i < n; ++i) {
1945                 pred = get_irn_n(a, i);
1946                 tv_l = get_Const_tarval(pred);
1947                 pred = get_irn_n(b, i);
1948                 tv_r = get_Const_tarval(pred);
1949                 tv   = do_eval(eval, tv_l, tv_r, mode);
1950
1951                 if (tv == tarval_bad) {
1952                         /* folding failed, bad */
1953                         return NULL;
1954                 }
1955                 res[i] = tv;
1956         }
1957         irg = get_irn_irg(a);
1958         for (i = 0; i < n; ++i) {
1959                 pred = get_irn_n(a, i);
1960                 res[i] = new_r_Const(irg, (ir_tarval*)res[i]);
1961         }
1962         return new_r_Phi(get_nodes_block(a), n, (ir_node **)res, mode);
1963 }  /* apply_binop_on_2_phis */
1964
1965 /**
1966  * Apply an evaluator on a unop with a constant operator (a Phi).
1967  *
1968  * @param phi    the Phi node
1969  * @param eval   an evaluator function
1970  *
1971  * @return a new Phi node if the conversion was successful, NULL else
1972  */
1973 static ir_node *apply_unop_on_phi(ir_node *phi, ir_tarval *(*eval)(ir_tarval *))
1974 {
1975         ir_tarval *tv;
1976         void     **res;
1977         ir_node  *pred;
1978         ir_mode  *mode;
1979         ir_graph *irg;
1980         int      i, n = get_irn_arity(phi);
1981
1982         NEW_ARR_A(void *, res, n);
1983         for (i = 0; i < n; ++i) {
1984                 pred = get_irn_n(phi, i);
1985                 tv   = get_Const_tarval(pred);
1986                 tv   = eval(tv);
1987
1988                 if (tv == tarval_bad) {
1989                         /* folding failed, bad */
1990                         return 0;
1991                 }
1992                 res[i] = tv;
1993         }
1994         mode = get_irn_mode(phi);
1995         irg  = get_irn_irg(phi);
1996         for (i = 0; i < n; ++i) {
1997                 pred = get_irn_n(phi, i);
1998                 res[i] = new_r_Const(irg, (ir_tarval*)res[i]);
1999         }
2000         return new_r_Phi(get_nodes_block(phi), n, (ir_node **)res, mode);
2001 }  /* apply_unop_on_phi */
2002
2003 /**
2004  * Apply a conversion on a constant operator (a Phi).
2005  *
2006  * @param phi    the Phi node
2007  *
2008  * @return a new Phi node if the conversion was successful, NULL else
2009  */
2010 static ir_node *apply_conv_on_phi(ir_node *phi, ir_mode *mode)
2011 {
2012         ir_tarval *tv;
2013         void     **res;
2014         ir_node  *pred;
2015         ir_graph *irg;
2016         int      i, n = get_irn_arity(phi);
2017
2018         NEW_ARR_A(void *, res, n);
2019         for (i = 0; i < n; ++i) {
2020                 pred = get_irn_n(phi, i);
2021                 tv   = get_Const_tarval(pred);
2022                 tv   = tarval_convert_to(tv, mode);
2023
2024                 if (tv == tarval_bad) {
2025                         /* folding failed, bad */
2026                         return 0;
2027                 }
2028                 res[i] = tv;
2029         }
2030         irg = get_irn_irg(phi);
2031         for (i = 0; i < n; ++i) {
2032                 pred = get_irn_n(phi, i);
2033                 res[i] = new_r_Const(irg, (ir_tarval*)res[i]);
2034         }
2035         return new_r_Phi(get_nodes_block(phi), n, (ir_node **)res, mode);
2036 }  /* apply_conv_on_phi */
2037
2038 /**
2039  * Transform AddP(P, ConvIs(Iu)), AddP(P, ConvIu(Is)) and
2040  * SubP(P, ConvIs(Iu)), SubP(P, ConvIu(Is)).
2041  * If possible, remove the Conv's.
2042  */
2043 static ir_node *transform_node_AddSub(ir_node *n)
2044 {
2045         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
2046
2047         if (mode_is_reference(mode)) {
2048                 ir_node *left     = get_binop_left(n);
2049                 ir_node *right    = get_binop_right(n);
2050                 unsigned ref_bits = get_mode_size_bits(mode);
2051
2052                 if (is_Conv(left)) {
2053                         ir_mode *lmode = get_irn_mode(left);
2054                         unsigned bits = get_mode_size_bits(lmode);
2055
2056                         if (ref_bits == bits &&
2057                             mode_is_int(lmode) &&
2058                             get_mode_arithmetic(lmode) == irma_twos_complement) {
2059                                 ir_node *pre      = get_Conv_op(left);
2060                                 ir_mode *pre_mode = get_irn_mode(pre);
2061
2062                                 if (mode_is_int(pre_mode) &&
2063                                     get_mode_size_bits(pre_mode) == bits &&
2064                                     get_mode_arithmetic(pre_mode) == irma_twos_complement) {
2065                                         /* ok, this conv just changes to sign, moreover the calculation
2066                                          * is done with same number of bits as our address mode, so
2067                                          * we can ignore the conv as address calculation can be viewed
2068                                          * as either signed or unsigned
2069                                          */
2070                                         set_binop_left(n, pre);
2071                                 }
2072                         }
2073                 }
2074
2075                 if (is_Conv(right)) {
2076                         ir_mode *rmode = get_irn_mode(right);
2077                         unsigned bits = get_mode_size_bits(rmode);
2078
2079                         if (ref_bits == bits &&
2080                             mode_is_int(rmode) &&
2081                             get_mode_arithmetic(rmode) == irma_twos_complement) {
2082                                 ir_node *pre      = get_Conv_op(right);
2083                                 ir_mode *pre_mode = get_irn_mode(pre);
2084
2085                                 if (mode_is_int(pre_mode) &&
2086                                     get_mode_size_bits(pre_mode) == bits &&
2087                                     get_mode_arithmetic(pre_mode) == irma_twos_complement) {
2088                                         /* ok, this conv just changes to sign, moreover the calculation
2089                                          * is done with same number of bits as our address mode, so
2090                                          * we can ignore the conv as address calculation can be viewed
2091                                          * as either signed or unsigned
2092                                          */
2093                                         set_binop_right(n, pre);
2094                                 }
2095                         }
2096                 }
2097
2098                 /* let address arithmetic use unsigned modes */
2099                 if (is_Const(right)) {
2100                         ir_mode *rmode = get_irn_mode(right);
2101
2102                         if (mode_is_signed(rmode) && get_mode_arithmetic(rmode) == irma_twos_complement) {
2103                                 /* convert a AddP(P, *s) into AddP(P, *u) */
2104                                 ir_mode *nm = get_reference_mode_unsigned_eq(mode);
2105
2106                                 ir_node *pre = new_r_Conv(get_nodes_block(n), right, nm);
2107                                 set_binop_right(n, pre);
2108                         }
2109                 }
2110         }
2111
2112         return n;
2113 }  /* transform_node_AddSub */
2114
2115 #define HANDLE_BINOP_PHI(eval, a, b, c, mode)                     \
2116   do {                                                            \
2117   c = NULL;                                                       \
2118   if (is_Const(b) && is_const_Phi(a)) {                           \
2119     /* check for Op(Phi, Const) */                                \
2120     c = apply_binop_on_phi(a, get_Const_tarval(b), eval, mode, 0);\
2121   }                                                               \
2122   else if (is_Const(a) && is_const_Phi(b)) {                      \
2123     /* check for Op(Const, Phi) */                                \
2124     c = apply_binop_on_phi(b, get_Const_tarval(a), eval, mode, 1);\
2125   }                                                               \
2126   else if (is_const_Phi(a) && is_const_Phi(b)) {                  \
2127     /* check for Op(Phi, Phi) */                                  \
2128     c = apply_binop_on_2_phis(a, b, eval, mode);                  \
2129   }                                                               \
2130   if (c) {                                                        \
2131     DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, c, FS_OPT_CONST_PHI);                   \
2132     return c;                                                     \
2133   }                                                               \
2134   } while(0)
2135
2136 #define HANDLE_UNOP_PHI(eval, a, c)               \
2137   do {                                            \
2138   c = NULL;                                       \
2139   if (is_const_Phi(a)) {                          \
2140     /* check for Op(Phi) */                       \
2141     c = apply_unop_on_phi(a, eval);               \
2142     if (c) {                                      \
2143       DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, c, FS_OPT_CONST_PHI); \
2144       return c;                                   \
2145     }                                             \
2146   }                                               \
2147   } while(0)
2148
2149 /**
2150  * Do the AddSub optimization, then Transform
2151  *   Constant folding on Phi
2152  *   Add(a,a)          -> Mul(a, 2)
2153  *   Add(Mul(a, x), a) -> Mul(a, x+1)
2154  * if the mode is integer or float.
2155  * Transform Add(a,-b) into Sub(a,b).
2156  * Reassociation might fold this further.
2157  */
2158 static ir_node *transform_node_Add(ir_node *n)
2159 {
2160         ir_mode *mode;
2161         ir_node *a, *b, *c, *oldn = n;
2162         vrp_attr *a_vrp, *b_vrp;
2163
2164         n = transform_node_AddSub(n);
2165
2166         a = get_Add_left(n);
2167         b = get_Add_right(n);
2168
2169         mode = get_irn_mode(n);
2170
2171         if (mode_is_reference(mode)) {
2172                 ir_mode *lmode = get_irn_mode(a);
2173
2174                 if (is_Const(b) && is_Const_null(b) && mode_is_int(lmode)) {
2175                         /* an Add(a, NULL) is a hidden Conv */
2176                         dbg_info *dbg = get_irn_dbg_info(n);
2177                         return new_rd_Conv(dbg, get_nodes_block(n), a, mode);
2178                 }
2179         }
2180
2181         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_add, a, b, c, mode);
2182
2183         /* for FP these optimizations are only allowed if fp_strict_algebraic is disabled */
2184         if (mode_is_float(mode)) {
2185                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
2186                 if (get_irg_fp_model(irg) & fp_strict_algebraic)
2187                         return n;
2188         }
2189
2190         if (mode_is_num(mode)) {
2191                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
2192                 /* the following code leads to endless recursion when Mul are replaced by a simple instruction chain */
2193                 if (!is_irg_state(irg, IR_GRAPH_STATE_ARCH_DEP)
2194                                 && a == b && mode_is_int(mode)) {
2195                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
2196
2197                         n = new_rd_Mul(
2198                                 get_irn_dbg_info(n),
2199                                 block,
2200                                 a,
2201                                 new_r_Const_long(irg, mode, 2),
2202                                 mode);
2203                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_ADD_A_A);
2204                         return n;
2205                 }
2206                 if (is_Minus(a)) {
2207                         n = new_rd_Sub(
2208                                         get_irn_dbg_info(n),
2209                                         get_nodes_block(n),
2210                                         b,
2211                                         get_Minus_op(a),
2212                                         mode);
2213                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_ADD_A_MINUS_B);
2214                         return n;
2215                 }
2216                 if (is_Minus(b)) {
2217                         n = new_rd_Sub(
2218                                         get_irn_dbg_info(n),
2219                                         get_nodes_block(n),
2220                                         a,
2221                                         get_Minus_op(b),
2222                                         mode);
2223                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_ADD_A_MINUS_B);
2224                         return n;
2225                 }
2226                 if (get_mode_arithmetic(mode) == irma_twos_complement) {
2227                         /* Here we rely on constants be on the RIGHT side */
2228                         if (is_Not(a)) {
2229                                 ir_node *op = get_Not_op(a);
2230
2231                                 if (is_Const(b) && is_Const_one(b)) {
2232                                         /* ~x + 1 = -x */
2233                                         ir_node *blk = get_nodes_block(n);
2234                                         n = new_rd_Minus(get_irn_dbg_info(n), blk, op, mode);
2235                                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_NOT_PLUS_1);
2236                                         return n;
2237                                 }
2238                                 if (op == b) {
2239                                         /* ~x + x = -1 */
2240                                         n = new_r_Const(irg, get_mode_minus_one(mode));
2241                                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_ADD_X_NOT_X);
2242                                         return n;
2243                                 }
2244                         }
2245                         if (is_Not(b)) {
2246                                 ir_node *op = get_Not_op(b);
2247
2248                                 if (op == a) {
2249                                         /* x + ~x = -1 */
2250                                         n = new_r_Const(irg, get_mode_minus_one(mode));
2251                                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_ADD_X_NOT_X);
2252                                         return n;
2253                                 }
2254                         }
2255                 }
2256         }
2257
2258         a_vrp = vrp_get_info(a);
2259         b_vrp = vrp_get_info(b);
2260
2261         if (a_vrp && b_vrp) {
2262                 ir_tarval *c = tarval_and(a_vrp->bits_not_set, b_vrp->bits_not_set);
2263
2264                 if (tarval_is_null(c)) {
2265                         dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
2266                         return new_rd_Or(dbgi, get_nodes_block(n), a, b, mode);
2267                 }
2268         }
2269         return n;
2270 }  /* transform_node_Add */
2271
2272 /**
2273  * returns -cnst or NULL if impossible
2274  */
2275 static ir_node *const_negate(ir_node *cnst)
2276 {
2277         ir_tarval *tv    = tarval_neg(get_Const_tarval(cnst));
2278         dbg_info  *dbgi  = get_irn_dbg_info(cnst);
2279         ir_graph  *irg   = get_irn_irg(cnst);
2280         if (tv == tarval_bad) return NULL;
2281         return new_rd_Const(dbgi, irg, tv);
2282 }
2283
2284 /**
2285  * Do the AddSub optimization, then Transform
2286  *   Constant folding on Phi
2287  *   Sub(0,a)          -> Minus(a)
2288  *   Sub(Mul(a, x), a) -> Mul(a, x-1)
2289  *   Sub(Sub(x, y), b) -> Sub(x, Add(y,b))
2290  *   Sub(Add(a, x), x) -> a
2291  *   Sub(x, Add(x, a)) -> -a
2292  *   Sub(x, Const)     -> Add(x, -Const)
2293  */
2294 static ir_node *transform_node_Sub(ir_node *n)
2295 {
2296         ir_mode *mode;
2297         ir_node *oldn = n;
2298         ir_node *a, *b, *c;
2299
2300         n = transform_node_AddSub(n);
2301
2302         a = get_Sub_left(n);
2303         b = get_Sub_right(n);
2304
2305         mode = get_irn_mode(n);
2306
2307         if (mode_is_int(mode)) {
2308                 ir_mode *lmode = get_irn_mode(a);
2309
2310                 if (is_Const(b) && is_Const_null(b) && mode_is_reference(lmode)) {
2311                         /* a Sub(a, NULL) is a hidden Conv */
2312                         dbg_info *dbg = get_irn_dbg_info(n);
2313                         n = new_rd_Conv(dbg, get_nodes_block(n), a, mode);
2314                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_TO_CONV);
2315                         return n;
2316                 }
2317
2318                 if (mode == lmode                                     &&
2319                     get_mode_arithmetic(mode) == irma_twos_complement &&
2320                     is_Const(a)                                       &&
2321                     get_Const_tarval(a) == get_mode_minus_one(mode)) {
2322                         /* -1 - x -> ~x */
2323                         dbg_info *dbg = get_irn_dbg_info(n);
2324                         n = new_rd_Not(dbg, get_nodes_block(n), b, mode);
2325                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_TO_NOT);
2326                         return n;
2327                 }
2328         }
2329
2330 restart:
2331         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_sub, a, b, c, mode);
2332
2333         /* for FP these optimizations are only allowed if fp_strict_algebraic is disabled */
2334         if (mode_is_float(mode)) {
2335                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
2336                 if (get_irg_fp_model(irg) & fp_strict_algebraic)
2337                         return n;
2338         }
2339
2340         if (is_Const(b) && !mode_is_reference(get_irn_mode(b))) {
2341                 /* a - C -> a + (-C) */
2342                 ir_node *cnst = const_negate(b);
2343                 if (cnst != NULL) {
2344                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
2345                         dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
2346
2347                         n = new_rd_Add(dbgi, block, a, cnst, mode);
2348                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_TO_ADD);
2349                         return n;
2350                 }
2351         }
2352
2353         if (is_Minus(a)) { /* (-a) - b -> -(a + b) */
2354                 dbg_info *dbg   = get_irn_dbg_info(n);
2355                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
2356                 ir_node  *left  = get_Minus_op(a);
2357                 ir_node  *add   = new_rd_Add(dbg, block, left, b, mode);
2358
2359                 n = new_rd_Minus(dbg, block, add, mode);
2360                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_TO_ADD);
2361                 return n;
2362         } else if (is_Minus(b)) { /* a - (-b) -> a + b */
2363                 dbg_info *dbg   = get_irn_dbg_info(n);
2364                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
2365                 ir_node  *right = get_Minus_op(b);
2366
2367                 n = new_rd_Add(dbg, block, a, right, mode);
2368                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_MINUS);
2369                 return n;
2370         } else if (is_Sub(b)) {
2371                 /* a - (b - c) -> a + (c - b)
2372                  *             -> (a - b) + c iff (b - c) is a pointer */
2373                 dbg_info *s_dbg   = get_irn_dbg_info(b);
2374                 ir_node  *s_left  = get_Sub_left(b);
2375                 ir_node  *s_right = get_Sub_right(b);
2376                 ir_mode  *s_mode  = get_irn_mode(b);
2377                 if (mode_is_reference(s_mode)) {
2378                         ir_node  *lowest_block = get_nodes_block(n); /* a and b are live here */
2379                         ir_node  *sub     = new_rd_Sub(s_dbg, lowest_block, a, s_left, mode);
2380                         dbg_info *a_dbg   = get_irn_dbg_info(n);
2381
2382                         if (s_mode != mode)
2383                                 s_right = new_r_Conv(lowest_block, s_right, mode);
2384                         n = new_rd_Add(a_dbg, lowest_block, sub, s_right, mode);
2385                 } else {
2386                         ir_node  *s_block = get_nodes_block(b);
2387                         ir_node  *sub     = new_rd_Sub(s_dbg, s_block, s_right, s_left, s_mode);
2388                         dbg_info *a_dbg   = get_irn_dbg_info(n);
2389                         ir_node  *a_block = get_nodes_block(n);
2390
2391                         n = new_rd_Add(a_dbg, a_block, a, sub, mode);
2392                 }
2393                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_TO_ADD);
2394                 return n;
2395         } else if (is_Mul(b)) { /* a - (b * C) -> a + (b * -C) */
2396                 ir_node *m_right = get_Mul_right(b);
2397                 if (is_Const(m_right)) {
2398                         ir_node *cnst2 = const_negate(m_right);
2399                         if (cnst2 != NULL) {
2400                                 dbg_info *m_dbg   = get_irn_dbg_info(b);
2401                                 ir_node  *m_block = get_nodes_block(b);
2402                                 ir_node  *m_left  = get_Mul_left(b);
2403                                 ir_mode  *m_mode  = get_irn_mode(b);
2404                                 ir_node  *mul     = new_rd_Mul(m_dbg, m_block, m_left, cnst2, m_mode);
2405                                 dbg_info *a_dbg   = get_irn_dbg_info(n);
2406                                 ir_node  *a_block = get_nodes_block(n);
2407
2408                                 n = new_rd_Add(a_dbg, a_block, a, mul, mode);
2409                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_TO_ADD);
2410                                 return n;
2411                         }
2412                 }
2413         }
2414
2415         /* Beware of Sub(P, P) which cannot be optimized into a simple Minus ... */
2416         if (mode_is_num(mode) && mode == get_irn_mode(a) && is_Const(a) && is_Const_null(a)) {
2417                 n = new_rd_Minus(
2418                                 get_irn_dbg_info(n),
2419                                 get_nodes_block(n),
2420                                 b,
2421                                 mode);
2422                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_0_A);
2423                 return n;
2424         }
2425         if (is_Add(a)) {
2426                 if (mode_wrap_around(mode)) {
2427                         ir_node *left  = get_Add_left(a);
2428                         ir_node *right = get_Add_right(a);
2429
2430                         /* FIXME: Does the Conv's work only for two complement or generally? */
2431                         if (left == b) {
2432                                 if (mode != get_irn_mode(right)) {
2433                                         /* This Sub is an effective Cast */
2434                                         right = new_r_Conv(get_nodes_block(n), right, mode);
2435                                 }
2436                                 n = right;
2437                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_ADD_SUB);
2438                                 return n;
2439                         } else if (right == b) {
2440                                 if (mode != get_irn_mode(left)) {
2441                                         /* This Sub is an effective Cast */
2442                                         left = new_r_Conv(get_nodes_block(n), left, mode);
2443                                 }
2444                                 n = left;
2445                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_ADD_SUB);
2446                                 return n;
2447                         }
2448                 }
2449         }
2450         if (is_Add(b)) {
2451                 if (mode_wrap_around(mode)) {
2452                         ir_node *left  = get_Add_left(b);
2453                         ir_node *right = get_Add_right(b);
2454
2455                         /* FIXME: Does the Conv's work only for two complement or generally? */
2456                         if (left == a) {
2457                                 ir_mode *r_mode = get_irn_mode(right);
2458
2459                                 n = new_r_Minus(get_nodes_block(n), right, r_mode);
2460                                 if (mode != r_mode) {
2461                                         /* This Sub is an effective Cast */
2462                                         n = new_r_Conv(get_nodes_block(n), n, mode);
2463                                 }
2464                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_ADD_SUB);
2465                                 return n;
2466                         } else if (right == a) {
2467                                 ir_mode *l_mode = get_irn_mode(left);
2468
2469                                 n = new_r_Minus(get_nodes_block(n), left, l_mode);
2470                                 if (mode != l_mode) {
2471                                         /* This Sub is an effective Cast */
2472                                         n = new_r_Conv(get_nodes_block(n), n, mode);
2473                                 }
2474                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_ADD_SUB);
2475                                 return n;
2476                         }
2477                 }
2478         }
2479         if (mode_is_int(mode) && is_Conv(a) && is_Conv(b)) {
2480                 ir_mode *mode = get_irn_mode(a);
2481
2482                 if (mode == get_irn_mode(b)) {
2483                         ir_mode *ma, *mb;
2484                         ir_node *op_a = get_Conv_op(a);
2485                         ir_node *op_b = get_Conv_op(b);
2486
2487                         /* check if it's allowed to skip the conv */
2488                         ma = get_irn_mode(op_a);
2489                         mb = get_irn_mode(op_b);
2490
2491                         if (mode_is_reference(ma) && mode_is_reference(mb)) {
2492                                 /* SubInt(ConvInt(aP), ConvInt(bP)) -> SubInt(aP,bP) */
2493                                 a = op_a; b = op_b;
2494                                 set_Sub_left(n, a);
2495                                 set_Sub_right(n, b);
2496
2497                                 goto restart;
2498                         }
2499                 }
2500         }
2501         /* do NOT execute this code if reassociation is enabled, it does the inverse! */
2502         if (!is_reassoc_running() && is_Mul(a)) {
2503                 ir_node *ma = get_Mul_left(a);
2504                 ir_node *mb = get_Mul_right(a);
2505
2506                 if (ma == b) {
2507                         ir_node  *blk = get_nodes_block(n);
2508                         ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
2509                         n = new_rd_Mul(
2510                                         get_irn_dbg_info(n),
2511                                         blk,
2512                                         ma,
2513                                         new_rd_Sub(
2514                                                 get_irn_dbg_info(n),
2515                                                 blk,
2516                                                 mb,
2517                                                 new_r_Const(irg, get_mode_one(mode)),
2518                                                 mode),
2519                                         mode);
2520                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_MUL_A_X_A);
2521                         return n;
2522                 } else if (mb == b) {
2523                         ir_node  *blk = get_nodes_block(n);
2524                         ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
2525                         n = new_rd_Mul(
2526                                         get_irn_dbg_info(n),
2527                                         blk,
2528                                         mb,
2529                                         new_rd_Sub(
2530                                                 get_irn_dbg_info(n),
2531                                                 blk,
2532                                                 ma,
2533                                                 new_r_Const(irg, get_mode_one(mode)),
2534                                                 mode),
2535                                         mode);
2536                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_MUL_A_X_A);
2537                         return n;
2538                 }
2539         }
2540         if (is_Sub(a)) { /* (x - y) - b -> x - (y + b) */
2541                 ir_node *x        = get_Sub_left(a);
2542                 ir_node *y        = get_Sub_right(a);
2543                 ir_node *blk      = get_nodes_block(n);
2544                 ir_mode *m_b      = get_irn_mode(b);
2545                 ir_mode *m_y      = get_irn_mode(y);
2546                 ir_mode *add_mode;
2547                 ir_node *add;
2548
2549                 /* Determine the right mode for the Add. */
2550                 if (m_b == m_y)
2551                         add_mode = m_b;
2552                 else if (mode_is_reference(m_b))
2553                         add_mode = m_b;
2554                 else if (mode_is_reference(m_y))
2555                         add_mode = m_y;
2556                 else {
2557                         /*
2558                          * Both modes are different but none is reference,
2559                          * happens for instance in SubP(SubP(P, Iu), Is).
2560                          * We have two possibilities here: Cast or ignore.
2561                          * Currently we ignore this case.
2562                          */
2563                         return n;
2564                 }
2565
2566                 add = new_r_Add(blk, y, b, add_mode);
2567
2568                 n = new_rd_Sub(get_irn_dbg_info(n), blk, x, add, mode);
2569                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_SUB_X_Y_Z);
2570                 return n;
2571         }
2572
2573         if (get_mode_arithmetic(mode) == irma_twos_complement) {
2574                 if (is_Const(a) && is_Not(b)) {
2575                         /* c - ~X = X + (c+1) */
2576                         ir_tarval *tv = get_Const_tarval(a);
2577
2578                         tv = tarval_add(tv, get_mode_one(mode));
2579                         if (tv != tarval_bad) {
2580                                 ir_node  *blk = get_nodes_block(n);
2581                                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
2582                                 ir_node *c = new_r_Const(irg, tv);
2583                                 n = new_rd_Add(get_irn_dbg_info(n), blk, get_Not_op(b), c, mode);
2584                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_C_NOT_X);
2585                                 return n;
2586                         }
2587                 }
2588         }
2589         return n;
2590 }  /* transform_node_Sub */
2591
2592 /**
2593  * Several transformation done on n*n=2n bits mul.
2594  * These transformations must be done here because new nodes may be produced.
2595  */
2596 static ir_node *transform_node_Mul2n(ir_node *n, ir_mode *mode)
2597 {
2598         ir_node   *oldn  = n;
2599         ir_node   *a     = get_Mul_left(n);
2600         ir_node   *b     = get_Mul_right(n);
2601         ir_tarval *ta    = value_of(a);
2602         ir_tarval *tb    = value_of(b);
2603         ir_mode   *smode = get_irn_mode(a);
2604
2605         if (ta == get_mode_one(smode)) {
2606                 /* (L)1 * (L)b = (L)b */
2607                 ir_node *blk = get_nodes_block(n);
2608                 n = new_rd_Conv(get_irn_dbg_info(n), blk, b, mode);
2609                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_NEUTRAL_1);
2610                 return n;
2611         }
2612         else if (ta == get_mode_minus_one(smode)) {
2613                 /* (L)-1 * (L)b = (L)b */
2614                 ir_node *blk = get_nodes_block(n);
2615                 n = new_rd_Minus(get_irn_dbg_info(n), blk, b, smode);
2616                 n = new_rd_Conv(get_irn_dbg_info(n), blk, n, mode);
2617                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_MINUS_1);
2618                 return n;
2619         }
2620         if (tb == get_mode_one(smode)) {
2621                 /* (L)a * (L)1 = (L)a */
2622                 ir_node *blk = get_irn_n(a, -1);
2623                 n = new_rd_Conv(get_irn_dbg_info(n), blk, a, mode);
2624                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_NEUTRAL_1);
2625                 return n;
2626         }
2627         else if (tb == get_mode_minus_one(smode)) {
2628                 /* (L)a * (L)-1 = (L)-a */
2629                 ir_node *blk = get_nodes_block(n);
2630                 n = new_rd_Minus(get_irn_dbg_info(n), blk, a, smode);
2631                 n = new_rd_Conv(get_irn_dbg_info(n), blk, n, mode);
2632                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_MINUS_1);
2633                 return n;
2634         }
2635         return n;
2636 }
2637
2638 /**
2639  * Transform Mul(a,-1) into -a.
2640  * Do constant evaluation of Phi nodes.
2641  * Do architecture dependent optimizations on Mul nodes
2642  */
2643 static ir_node *transform_node_Mul(ir_node *n)
2644 {
2645         ir_node *c, *oldn = n;
2646         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
2647         ir_node *a = get_Mul_left(n);
2648         ir_node *b = get_Mul_right(n);
2649
2650         if (is_Bad(a) || is_Bad(b))
2651                 return n;
2652
2653         if (mode != get_irn_mode(a))
2654                 return transform_node_Mul2n(n, mode);
2655
2656         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_mul, a, b, c, mode);
2657
2658         if (mode_is_signed(mode)) {
2659                 ir_node *r = NULL;
2660
2661                 if (value_of(a) == get_mode_minus_one(mode))
2662                         r = b;
2663                 else if (value_of(b) == get_mode_minus_one(mode))
2664                         r = a;
2665                 if (r) {
2666                         n = new_rd_Minus(get_irn_dbg_info(n), get_nodes_block(n), r, mode);
2667                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_MINUS_1);
2668                         return n;
2669                 }
2670         }
2671         if (is_Minus(a)) {
2672                 if (is_Const(b)) { /* (-a) * const -> a * -const */
2673                         ir_node *cnst = const_negate(b);
2674                         if (cnst != NULL) {
2675                                 dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
2676                                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
2677                                 n = new_rd_Mul(dbgi, block, get_Minus_op(a), cnst, mode);
2678                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_MINUS_1);
2679                                 return n;
2680                         }
2681                 } else if (is_Minus(b)) { /* (-a) * (-b) -> a * b */
2682                         dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
2683                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
2684                         n = new_rd_Mul(dbgi, block, get_Minus_op(a), get_Minus_op(b), mode);
2685                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_MINUS_MINUS);
2686                         return n;
2687                 } else if (is_Sub(b)) { /* (-a) * (b - c) -> a * (c - b) */
2688                         ir_node  *sub_l = get_Sub_left(b);
2689                         ir_node  *sub_r = get_Sub_right(b);
2690                         dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
2691                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
2692                         ir_node  *new_b = new_rd_Sub(dbgi, block, sub_r, sub_l, mode);
2693                         n = new_rd_Mul(dbgi, block, get_Minus_op(a), new_b, mode);
2694                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_MINUS);
2695                         return n;
2696                 }
2697         } else if (is_Minus(b)) {
2698                 if (is_Sub(a)) { /* (a - b) * (-c) -> (b - a) * c */
2699                         ir_node  *sub_l = get_Sub_left(a);
2700                         ir_node  *sub_r = get_Sub_right(a);
2701                         dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
2702                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
2703                         ir_node  *new_a = new_rd_Sub(dbgi, block, sub_r, sub_l, mode);
2704                         n = new_rd_Mul(dbgi, block, new_a, get_Minus_op(b), mode);
2705                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_MINUS);
2706                         return n;
2707                 }
2708         } else if (is_Shl(a)) {
2709                 ir_node *const shl_l = get_Shl_left(a);
2710                 if (is_Const(shl_l) && is_Const_one(shl_l)) {
2711                         /* (1 << x) * b -> b << x */
2712                         dbg_info *const dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
2713                         ir_node  *const block = get_nodes_block(n);
2714                         ir_node  *const shl_r = get_Shl_right(a);
2715                         n = new_rd_Shl(dbgi, block, b, shl_r, mode);
2716                         // TODO add me DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_SHIFT);
2717                         return n;
2718                 }
2719         } else if (is_Shl(b)) {
2720                 ir_node *const shl_l = get_Shl_left(b);
2721                 if (is_Const(shl_l) && is_Const_one(shl_l)) {
2722                         /* a * (1 << x) -> a << x */
2723                         dbg_info *const dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
2724                         ir_node  *const block = get_nodes_block(n);
2725                         ir_node  *const shl_r = get_Shl_right(b);
2726                         n = new_rd_Shl(dbgi, block, a, shl_r, mode);
2727                         // TODO add me DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_SHIFT);
2728                         return n;
2729                 }
2730         }
2731         if (get_mode_arithmetic(mode) == irma_ieee754) {
2732                 if (is_Const(a)) {
2733                         ir_tarval *tv = get_Const_tarval(a);
2734                         if (tarval_ieee754_get_exponent(tv) == 1 && tarval_ieee754_zero_mantissa(tv)
2735                                         && !tarval_is_negative(tv)) {
2736                                 /* 2.0 * b = b + b */
2737                                 n = new_rd_Add(get_irn_dbg_info(n), get_nodes_block(n), b, b, mode);
2738                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_ADD_A_A);
2739                                 return n;
2740                         }
2741                 }
2742                 else if (is_Const(b)) {
2743                         ir_tarval *tv = get_Const_tarval(b);
2744                         if (tarval_ieee754_get_exponent(tv) == 1 && tarval_ieee754_zero_mantissa(tv)
2745                                         && !tarval_is_negative(tv)) {
2746                                 /* a * 2.0 = a + a */
2747                                 n = new_rd_Add(get_irn_dbg_info(n), get_nodes_block(n), a, a, mode);
2748                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_ADD_A_A);
2749                                 return n;
2750                         }
2751                 }
2752         }
2753         return arch_dep_replace_mul_with_shifts(n);
2754 }  /* transform_node_Mul */
2755
2756 /**
2757  * Transform a Div Node.
2758  */
2759 static ir_node *transform_node_Div(ir_node *n)
2760 {
2761         ir_mode *mode = get_Div_resmode(n);
2762         ir_node *a = get_Div_left(n);
2763         ir_node *b = get_Div_right(n);
2764         ir_node *value = n;
2765         const ir_node *dummy;
2766
2767         if (mode_is_int(mode)) {
2768                 if (is_Const(b) && is_const_Phi(a)) {
2769                         /* check for Div(Phi, Const) */
2770                         value = apply_binop_on_phi(a, get_Const_tarval(b), (eval_func) tarval_div, mode, 0);
2771                         if (value) {
2772                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, value, FS_OPT_CONST_PHI);
2773                                 goto make_tuple;
2774                         }
2775                 } else if (is_Const(a) && is_const_Phi(b)) {
2776                         /* check for Div(Const, Phi) */
2777                         value = apply_binop_on_phi(b, get_Const_tarval(a), (eval_func) tarval_div, mode, 1);
2778                         if (value) {
2779                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, value, FS_OPT_CONST_PHI);
2780                                 goto make_tuple;
2781                         }
2782                 } else if (is_const_Phi(a) && is_const_Phi(b)) {
2783                         /* check for Div(Phi, Phi) */
2784                         value = apply_binop_on_2_phis(a, b, (eval_func) tarval_div, mode);
2785                         if (value) {
2786                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, value, FS_OPT_CONST_PHI);
2787                                 goto make_tuple;
2788                         }
2789                 }
2790
2791                 if (a == b && value_not_zero(a, &dummy)) {
2792                         ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
2793                         /* BEWARE: we can optimize a/a to 1 only if this cannot cause a exception */
2794                         value = new_r_Const(irg, get_mode_one(mode));
2795                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, value);
2796                         goto make_tuple;
2797                 } else {
2798                         if (mode_is_signed(mode) && is_Const(b)) {
2799                                 ir_tarval *tv = get_Const_tarval(b);
2800
2801                                 if (tv == get_mode_minus_one(mode)) {
2802                                         /* a / -1 */
2803                                         value = new_rd_Minus(get_irn_dbg_info(n), get_nodes_block(n), a, mode);
2804                                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, value);
2805                                         goto make_tuple;
2806                                 }
2807                         }
2808                         /* Try architecture dependent optimization */
2809                         value = arch_dep_replace_div_by_const(n);
2810                 }
2811         } else {
2812                 assert(mode_is_float(mode));
2813
2814                 /* Optimize x/c to x*(1/c) */
2815                 if (get_mode_arithmetic(mode) == irma_ieee754) {
2816                         ir_tarval *tv = value_of(b);
2817
2818                         if (tv != tarval_bad) {
2819                                 int rem = tarval_fp_ops_enabled();
2820
2821                                 /*
2822                                  * Floating point constant folding might be disabled here to
2823                                  * prevent rounding.
2824                                  * However, as we check for exact result, doing it is safe.
2825                                  * Switch it on.
2826                                  */
2827                                 tarval_enable_fp_ops(1);
2828                                 tv = tarval_div(get_mode_one(mode), tv);
2829                                 tarval_enable_fp_ops(rem);
2830
2831                                 /* Do the transformation if the result is either exact or we are
2832                                    not using strict rules. */
2833                                 if (tv != tarval_bad &&
2834                                         (tarval_ieee754_get_exact() || (get_irg_fp_model(get_irn_irg(n)) & fp_strict_algebraic) == 0)) {
2835                                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
2836                                         ir_graph *irg   = get_irn_irg(block);
2837                                         ir_node  *c     = new_r_Const(irg, tv);
2838                                         dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
2839                                         value = new_rd_Mul(dbgi, block, a, c, mode);
2840
2841                                         goto make_tuple;
2842                                 }
2843                         }
2844                 }
2845         }
2846
2847         if (value != n) {
2848                 ir_node *mem, *blk;
2849                 ir_graph *irg;
2850
2851 make_tuple:
2852                 /* Turn Div into a tuple (mem, jmp, bad, value) */
2853                 mem = get_Div_mem(n);
2854                 blk = get_nodes_block(n);
2855                 irg = get_irn_irg(blk);
2856
2857                 /* skip a potential Pin */
2858                 mem = skip_Pin(mem);
2859                 turn_into_tuple(n, pn_Div_max);
2860                 set_Tuple_pred(n, pn_Div_M,         mem);
2861                 set_Tuple_pred(n, pn_Div_X_regular, new_r_Jmp(blk));
2862                 set_Tuple_pred(n, pn_Div_X_except,  get_irg_bad(irg));
2863                 set_Tuple_pred(n, pn_Div_res,       value);
2864         }
2865         return n;
2866 }  /* transform_node_Div */
2867
2868 /**
2869  * Transform a Mod node.
2870  */
2871 static ir_node *transform_node_Mod(ir_node *n)
2872 {
2873         ir_mode   *mode = get_Mod_resmode(n);
2874         ir_node   *a    = get_Mod_left(n);
2875         ir_node   *b    = get_Mod_right(n);
2876         ir_graph  *irg;
2877         ir_node   *value;
2878         ir_tarval *tv;
2879
2880         if (is_Const(b) && is_const_Phi(a)) {
2881                 /* check for Div(Phi, Const) */
2882                 value = apply_binop_on_phi(a, get_Const_tarval(b), (eval_func) tarval_mod, mode, 0);
2883                 if (value) {
2884                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, value, FS_OPT_CONST_PHI);
2885                         goto make_tuple;
2886                 }
2887         }
2888         else if (is_Const(a) && is_const_Phi(b)) {
2889                 /* check for Div(Const, Phi) */
2890                 value = apply_binop_on_phi(b, get_Const_tarval(a), (eval_func) tarval_mod, mode, 1);
2891                 if (value) {
2892                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, value, FS_OPT_CONST_PHI);
2893                         goto make_tuple;
2894                 }
2895         }
2896         else if (is_const_Phi(a) && is_const_Phi(b)) {
2897                 /* check for Div(Phi, Phi) */
2898                 value = apply_binop_on_2_phis(a, b, (eval_func) tarval_mod, mode);
2899                 if (value) {
2900                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, value, FS_OPT_CONST_PHI);
2901                         goto make_tuple;
2902                 }
2903         }
2904
2905         value = n;
2906         tv = value_of(n);
2907         irg = get_irn_irg(n);
2908         if (tv != tarval_bad) {
2909                 value = new_r_Const(irg, tv);
2910
2911                 DBG_OPT_CSTEVAL(n, value);
2912                 goto make_tuple;
2913         } else {
2914                 ir_node       *a = get_Mod_left(n);
2915                 ir_node       *b = get_Mod_right(n);
2916                 const ir_node *dummy;
2917
2918                 if (a == b && value_not_zero(a, &dummy)) {
2919                         /* BEWARE: we can optimize a%a to 0 only if this cannot cause a exception */
2920                         value = new_r_Const(irg, get_mode_null(mode));
2921                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, value);
2922                         goto make_tuple;
2923                 } else {
2924                         if (mode_is_signed(mode) && is_Const(b)) {
2925                                 ir_tarval *tv = get_Const_tarval(b);
2926
2927                                 if (tv == get_mode_minus_one(mode)) {
2928                                         /* a % -1 = 0 */
2929                                         value = new_r_Const(irg, get_mode_null(mode));
2930                                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, value);
2931                                         goto make_tuple;
2932                                 }
2933                         }
2934                         /* Try architecture dependent optimization */
2935                         value = arch_dep_replace_mod_by_const(n);
2936                 }
2937         }
2938
2939         if (value != n) {
2940                 ir_node *mem, *blk;
2941                 ir_graph *irg;
2942
2943 make_tuple:
2944                 /* Turn Mod into a tuple (mem, jmp, bad, value) */
2945                 mem = get_Mod_mem(n);
2946                 blk = get_nodes_block(n);
2947                 irg = get_irn_irg(blk);
2948
2949                 /* skip a potential Pin */
2950                 mem = skip_Pin(mem);
2951                 turn_into_tuple(n, pn_Mod_max);
2952                 set_Tuple_pred(n, pn_Mod_M,         mem);
2953                 set_Tuple_pred(n, pn_Mod_X_regular, new_r_Jmp(blk));
2954                 set_Tuple_pred(n, pn_Mod_X_except,  get_irg_bad(irg));
2955                 set_Tuple_pred(n, pn_Mod_res,       value);
2956         }
2957         return n;
2958 }  /* transform_node_Mod */
2959
2960 /**
2961  * Transform a Cond node.
2962  *
2963  * Replace the Cond by a Jmp if it branches on a constant
2964  * condition.
2965  */
2966 static ir_node *transform_node_Cond(ir_node *n)
2967 {
2968
2969         ir_node   *a   = get_Cond_selector(n);
2970         ir_tarval *ta  = value_of(a);
2971         ir_graph  *irg = get_irn_irg(n);
2972         ir_node   *jmp;
2973
2974         /* we need block info which is not available in floating irgs */
2975         if (get_irg_pinned(irg) == op_pin_state_floats)
2976                 return n;
2977
2978         if ((ta != tarval_bad) &&
2979             (get_irn_mode(a) == mode_b) &&
2980             (get_opt_unreachable_code())) {
2981                 /* It's a boolean Cond, branching on a boolean constant.
2982                    Replace it by a tuple (Bad, Jmp) or (Jmp, Bad) */
2983                 ir_node *blk = get_nodes_block(n);
2984                 jmp = new_r_Jmp(blk);
2985                 turn_into_tuple(n, pn_Cond_max);
2986                 if (ta == tarval_b_true) {
2987                         set_Tuple_pred(n, pn_Cond_false, get_irg_bad(irg));
2988                         set_Tuple_pred(n, pn_Cond_true, jmp);
2989                 } else {
2990                         set_Tuple_pred(n, pn_Cond_false, jmp);
2991                         set_Tuple_pred(n, pn_Cond_true, get_irg_bad(irg));
2992                 }
2993                 /* We might generate an endless loop, so keep it alive. */
2994                 add_End_keepalive(get_irg_end(irg), blk);
2995         }
2996         return n;
2997 }  /* transform_node_Cond */
2998
2999 /**
3000  * Prototype of a recursive transform function
3001  * for bitwise distributive transformations.
3002  */
3003 typedef ir_node* (*recursive_transform)(ir_node *n);
3004
3005 /**
3006  * makes use of distributive laws for and, or, eor
3007  *     and(a OP c, b OP c) -> and(a, b) OP c
3008  * note, might return a different op than n
3009  */
3010 static ir_node *transform_bitwise_distributive(ir_node *n,
3011                                                recursive_transform trans_func)
3012 {
3013         ir_node *oldn    = n;
3014         ir_node *a       = get_binop_left(n);
3015         ir_node *b       = get_binop_right(n);
3016         ir_op   *op      = get_irn_op(a);
3017         ir_op   *op_root = get_irn_op(n);
3018
3019         if (op != get_irn_op(b))
3020                 return n;
3021
3022         /* and(conv(a), conv(b)) -> conv(and(a,b)) */
3023         if (op == op_Conv) {
3024                 ir_node *a_op   = get_Conv_op(a);
3025                 ir_node *b_op   = get_Conv_op(b);
3026                 ir_mode *a_mode = get_irn_mode(a_op);
3027                 ir_mode *b_mode = get_irn_mode(b_op);
3028                 if (a_mode == b_mode && (mode_is_int(a_mode) || a_mode == mode_b)) {
3029                         ir_node *blk = get_nodes_block(n);
3030
3031                         n = exact_copy(n);
3032                         set_binop_left(n, a_op);
3033                         set_binop_right(n, b_op);
3034                         set_irn_mode(n, a_mode);
3035                         n = trans_func(n);
3036                         n = new_r_Conv(blk, n, get_irn_mode(oldn));
3037
3038                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_CONV);
3039                         return n;
3040                 }
3041         }
3042
3043         if (op == op_Eor) {
3044                 /* nothing to gain here */
3045                 return n;
3046         }
3047
3048         if (op == op_Shrs || op == op_Shr || op == op_Shl
3049                         || op == op_And || op == op_Or || op == op_Eor) {
3050                 ir_node *a_left  = get_binop_left(a);
3051                 ir_node *a_right = get_binop_right(a);
3052                 ir_node *b_left  = get_binop_left(b);
3053                 ir_node *b_right = get_binop_right(b);
3054                 ir_node *c       = NULL;
3055                 ir_node *op1     = NULL;
3056                 ir_node *op2     = NULL;
3057
3058                 if (is_op_commutative(op)) {
3059                         if (a_left == b_left) {
3060                                 c   = a_left;
3061                                 op1 = a_right;
3062                                 op2 = b_right;
3063                         } else if (a_left == b_right) {
3064                                 c   = a_left;
3065                                 op1 = a_right;
3066                                 op2 = b_left;
3067                         } else if (a_right == b_left) {
3068                                 c   = a_right;
3069                                 op1 = a_left;
3070                                 op2 = b_right;
3071                         }
3072                 }
3073                 if (a_right == b_right) {
3074                         c   = a_right;
3075                         op1 = a_left;
3076                         op2 = b_left;
3077                 }
3078
3079                 if (c != NULL) {
3080                         /* (a sop c) & (b sop c) => (a & b) sop c */
3081                         ir_node *blk = get_nodes_block(n);
3082
3083                         ir_node *new_n = exact_copy(n);
3084                         set_binop_left(new_n, op1);
3085                         set_binop_right(new_n, op2);
3086                         new_n = trans_func(new_n);
3087
3088                         if (op_root == op_Eor && op == op_Or) {
3089                                 dbg_info  *dbgi = get_irn_dbg_info(n);
3090                                 ir_mode   *mode = get_irn_mode(c);
3091
3092                                 c = new_rd_Not(dbgi, blk, c, mode);
3093                                 n = new_rd_And(dbgi, blk, new_n, c, mode);
3094                         } else {
3095                                 n = exact_copy(a);
3096                                 set_nodes_block(n, blk);
3097                                 set_binop_left(n, new_n);
3098                                 set_binop_right(n, c);
3099                                 add_identities(n);
3100                         }
3101
3102                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_SHIFT_AND);
3103                         return n;
3104                 }
3105         }
3106
3107         return n;
3108 }
3109
3110 /**
3111  * Transform an And.
3112  */
3113 static ir_node *transform_node_And(ir_node *n)
3114 {
3115         ir_node *c, *oldn = n;
3116         ir_node *a = get_And_left(n);
3117         ir_node *b = get_And_right(n);
3118         ir_mode *mode;
3119         vrp_attr *a_vrp, *b_vrp;
3120
3121         /* we can combine the relations of two compares with the same operands */
3122         if (is_Cmp(a) && is_Cmp(b)) {
3123                 ir_node *a_left  = get_Cmp_left(a);
3124                 ir_node *a_right = get_Cmp_left(a);
3125                 ir_node *b_left  = get_Cmp_left(b);
3126                 ir_node *b_right = get_Cmp_right(b);
3127                 if (a_left == b_left && b_left == b_right) {
3128                         dbg_info   *dbgi         = get_irn_dbg_info(n);
3129                         ir_node    *block        = get_nodes_block(n);
3130                         ir_relation a_relation   = get_Cmp_relation(a);
3131                         ir_relation b_relation   = get_Cmp_relation(b);
3132                         ir_relation new_relation = a_relation & b_relation;
3133                         return new_rd_Cmp(dbgi, block, a_left, a_right, new_relation);
3134                 }
3135         }
3136
3137         mode = get_irn_mode(n);
3138         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_and, a, b, c, mode);
3139
3140         if (is_Or(a)) {
3141                 if (is_Not(b)) {
3142                         ir_node *op = get_Not_op(b);
3143                         if (is_And(op)) {
3144                                 ir_node *ba = get_And_left(op);
3145                                 ir_node *bb = get_And_right(op);
3146
3147                                 /* it's enough to test the following cases due to normalization! */
3148                                 if (get_Or_left(a) == ba && get_Or_right(a) == bb) {
3149                                         /* (a|b) & ~(a&b) = a^b */
3150                                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
3151
3152                                         n = new_rd_Eor(get_irn_dbg_info(n), block, ba, bb, mode);
3153                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_TO_EOR);
3154                                         return n;
3155                                 }
3156                         }
3157                 }
3158         }
3159         if (is_Or(b)) {
3160                 if (is_Not(a)) {
3161                         ir_node *op = get_Not_op(a);
3162                         if (is_And(op)) {
3163                                 ir_node *aa = get_And_left(op);
3164                                 ir_node *ab = get_And_right(op);
3165
3166                                 /* it's enough to test the following cases due to normalization! */
3167                                 if (get_Or_left(b) == aa && get_Or_right(b) == ab) {
3168                                         /* (a|b) & ~(a&b) = a^b */
3169                                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
3170
3171                                         n = new_rd_Eor(get_irn_dbg_info(n), block, aa, ab, mode);
3172                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_TO_EOR);
3173                                         return n;
3174                                 }
3175                         }
3176                 }
3177         }
3178         if (is_Eor(a)) {
3179                 ir_node *al = get_Eor_left(a);
3180                 ir_node *ar = get_Eor_right(a);
3181
3182                 if (al == b) {
3183                         /* (b ^ a) & b -> ~a & b */
3184                         dbg_info *dbg  = get_irn_dbg_info(n);
3185                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
3186
3187                         ar = new_rd_Not(dbg, block, ar, mode);
3188                         n  = new_rd_And(dbg, block, ar, b, mode);
3189                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_EOR_TO_NOT);
3190                         return n;
3191                 }
3192                 if (ar == b) {
3193                         /* (a ^ b) & b -> ~a & b */
3194                         dbg_info *dbg  = get_irn_dbg_info(n);
3195                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
3196
3197                         al = new_rd_Not(dbg, block, al, mode);
3198                         n  = new_rd_And(dbg, block, al, b, mode);
3199                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_EOR_TO_NOT);
3200                         return n;
3201                 }
3202         }
3203         if (is_Eor(b)) {
3204                 ir_node *bl = get_Eor_left(b);
3205                 ir_node *br = get_Eor_right(b);
3206
3207                 if (bl == a) {
3208                         /* a & (a ^ b) -> a & ~b */
3209                         dbg_info *dbg  = get_irn_dbg_info(n);
3210                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
3211
3212                         br = new_rd_Not(dbg, block, br, mode);
3213                         n  = new_rd_And(dbg, block, br, a, mode);
3214                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_EOR_TO_NOT);
3215                         return n;
3216                 }
3217                 if (br == a) {
3218                         /* a & (b ^ a) -> a & ~b */
3219                         dbg_info *dbg  = get_irn_dbg_info(n);
3220                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
3221
3222                         bl = new_rd_Not(dbg, block, bl, mode);
3223                         n  = new_rd_And(dbg, block, bl, a, mode);
3224                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_EOR_TO_NOT);
3225                         return n;
3226                 }
3227         }
3228         if (is_Not(a) && is_Not(b)) {
3229                 /* ~a & ~b = ~(a|b) */
3230                 ir_node *block = get_nodes_block(n);
3231                 ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
3232
3233                 a = get_Not_op(a);
3234                 b = get_Not_op(b);
3235                 n = new_rd_Or(get_irn_dbg_info(n), block, a, b, mode);
3236                 n = new_rd_Not(get_irn_dbg_info(n), block, n, mode);
3237                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_DEMORGAN);
3238                 return n;
3239         }
3240
3241         b_vrp = vrp_get_info(b);
3242         if (is_Const(a) && b_vrp && (tarval_cmp(tarval_or(get_Const_tarval(a),
3243                                                 b_vrp->bits_not_set), get_Const_tarval(a)) == ir_relation_equal)) {
3244
3245                 return b;
3246
3247         }
3248
3249         a_vrp = vrp_get_info(a);
3250         if (is_Const(b) && a_vrp && (tarval_cmp(tarval_or(get_Const_tarval(b),
3251                                                 a_vrp->bits_not_set), get_Const_tarval(b)) == ir_relation_equal)) {
3252                 return a;
3253         }
3254
3255         n = transform_bitwise_distributive(n, transform_node_And);
3256
3257         return n;
3258 }  /* transform_node_And */
3259
3260 /* the order of the values is important! */
3261 typedef enum const_class {
3262         const_const = 0,
3263         const_like  = 1,
3264         const_other = 2
3265 } const_class;
3266
3267 static const_class classify_const(const ir_node* n)
3268 {
3269         if (is_Const(n))         return const_const;
3270         if (is_irn_constlike(n)) return const_like;
3271         return const_other;
3272 }
3273
3274 /**
3275  * Determines whether r is more constlike or has a larger index (in that order)
3276  * than l.
3277  */
3278 static bool operands_are_normalized(const ir_node *l, const ir_node *r)
3279 {
3280         const const_class l_order = classify_const(l);
3281         const const_class r_order = classify_const(r);
3282         return
3283                 l_order > r_order ||
3284                 (l_order == r_order && get_irn_idx(l) <= get_irn_idx(r));
3285 }
3286
3287 /**
3288  * Transform an Eor.
3289  */
3290 static ir_node *transform_node_Eor(ir_node *n)
3291 {
3292         ir_node *c, *oldn = n;
3293         ir_node *a = get_Eor_left(n);
3294         ir_node *b = get_Eor_right(n);
3295         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
3296
3297         /* we can combine the relations of two compares with the same operands */
3298         if (is_Cmp(a) && is_Cmp(b)) {
3299                 ir_node *a_left  = get_Cmp_left(a);
3300                 ir_node *a_right = get_Cmp_left(a);
3301                 ir_node *b_left  = get_Cmp_left(b);
3302                 ir_node *b_right = get_Cmp_right(b);
3303                 if (a_left == b_left && b_left == b_right) {
3304                         dbg_info   *dbgi         = get_irn_dbg_info(n);
3305                         ir_node    *block        = get_nodes_block(n);
3306                         ir_relation a_relation   = get_Cmp_relation(a);
3307                         ir_relation b_relation   = get_Cmp_relation(b);
3308                         ir_relation new_relation = a_relation ^ b_relation;
3309                         return new_rd_Cmp(dbgi, block, a_left, a_right, new_relation);
3310                 }
3311         }
3312
3313         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_eor, a, b, c, mode);
3314
3315         /* normalize not nodes... ~a ^ b <=> a ^ ~b */
3316         if (is_Not(a) && operands_are_normalized(get_Not_op(a), b)) {
3317                 dbg_info *dbg      = get_irn_dbg_info(n);
3318                 ir_node  *block    = get_nodes_block(n);
3319                 ir_node  *new_not  = new_rd_Not(dbg, block, b, mode);
3320                 ir_node  *new_left = get_Not_op(a);
3321                 n = new_rd_Eor(dbg, block, new_left, new_not, mode);
3322                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_EOR_TO_NOT);
3323                 return n;
3324         } else if (is_Not(b) && !operands_are_normalized(a, get_Not_op(b))) {
3325                 dbg_info *dbg       = get_irn_dbg_info(n);
3326                 ir_node  *block     = get_nodes_block(n);
3327                 ir_node  *new_not   = new_rd_Not(dbg, block, a, mode);
3328                 ir_node  *new_right = get_Not_op(b);
3329                 n = new_rd_Eor(dbg, block, new_not, new_right, mode);
3330                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_EOR_TO_NOT);
3331                 return n;
3332         }
3333
3334         /* x ^ 1...1 -> ~1 */
3335         if (is_Const(b) && is_Const_all_one(b)) {
3336                 n = new_r_Not(get_nodes_block(n), a, mode);
3337                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_EOR_TO_NOT);
3338                 return n;
3339         }
3340
3341         n = transform_bitwise_distributive(n, transform_node_Eor);
3342         return n;
3343 }  /* transform_node_Eor */
3344
3345 /**
3346  * Transform a Not.
3347  */
3348 static ir_node *transform_node_Not(ir_node *n)
3349 {
3350         ir_node *c, *oldn = n;
3351         ir_node *a    = get_Not_op(n);
3352         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
3353
3354         HANDLE_UNOP_PHI(tarval_not,a,c);
3355
3356         /* check for a boolean Not */
3357         if (is_Cmp(a)) {
3358                 dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(a);
3359                 ir_node  *block = get_nodes_block(a);
3360                 ir_relation relation = get_Cmp_relation(a);
3361                 relation = get_negated_relation(relation);
3362                 n = new_rd_Cmp(dbgi, block, get_Cmp_left(a), get_Cmp_right(a), relation);
3363                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_NOT_CMP);
3364                 return n;
3365         }
3366
3367         /* normalize ~(a ^ b) => a ^ ~b */
3368         if (is_Eor(a)) {
3369                 dbg_info *dbg       = get_irn_dbg_info(n);
3370                 ir_node  *block     = get_nodes_block(n);
3371                 ir_node  *eor_right = get_Eor_right(a);
3372                 ir_node  *eor_left  = get_Eor_left(a);
3373                 eor_right = new_rd_Not(dbg, block, eor_right, mode);
3374                 n = new_rd_Eor(dbg, block, eor_left, eor_right, mode);
3375                 return n;
3376         }
3377
3378         if (get_mode_arithmetic(mode) == irma_twos_complement) {
3379                 if (is_Minus(a)) { /* ~-x -> x + -1 */
3380                         dbg_info *dbg   = get_irn_dbg_info(n);
3381                         ir_graph *irg   = get_irn_irg(n);
3382                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
3383                         ir_node  *add_l = get_Minus_op(a);
3384                         ir_node  *add_r = new_rd_Const(dbg, irg, get_mode_minus_one(mode));
3385                         n = new_rd_Add(dbg, block, add_l, add_r, mode);
3386                 } else if (is_Add(a)) {
3387                         ir_node *add_r = get_Add_right(a);
3388                         if (is_Const(add_r) && is_Const_all_one(add_r)) {
3389                                 /* ~(x + -1) = -x */
3390                                 ir_node *op = get_Add_left(a);
3391                                 ir_node *blk = get_nodes_block(n);
3392                                 n = new_rd_Minus(get_irn_dbg_info(n), blk, op, get_irn_mode(n));
3393                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_NOT_MINUS_1);
3394                         }
3395                 }
3396         }
3397         return n;
3398 }
3399
3400 /**
3401  * Transform a Minus.
3402  * Optimize:
3403  *   -(~x) = x + 1
3404  *   -(a-b) = b - a
3405  *   -(a >>u (size-1)) = a >>s (size-1)
3406  *   -(a >>s (size-1)) = a >>u (size-1)
3407  *   -(a * const) -> a * -const
3408  */
3409 static ir_node *transform_node_Minus(ir_node *n)
3410 {
3411         ir_node *c, *oldn = n;
3412         ir_node *a = get_Minus_op(n);
3413         ir_mode *mode;
3414
3415         HANDLE_UNOP_PHI(tarval_neg,a,c);
3416
3417         mode = get_irn_mode(a);
3418         if (get_mode_arithmetic(mode) == irma_twos_complement) {
3419                 /* the following rules are only to twos-complement */
3420                 if (is_Not(a)) {
3421                         /* -(~x) = x + 1 */
3422                         ir_node   *op  = get_Not_op(a);
3423                         ir_tarval *tv  = get_mode_one(mode);
3424                         ir_node   *blk = get_nodes_block(n);
3425                         ir_graph  *irg = get_irn_irg(blk);
3426                         ir_node   *c   = new_r_Const(irg, tv);
3427                         n = new_rd_Add(get_irn_dbg_info(n), blk, op, c, mode);
3428                         DBG_OPT_ALGSIM2(oldn, a, n, FS_OPT_MINUS_NOT);
3429                         return n;
3430                 }
3431                 if (is_Shr(a)) {
3432                         ir_node *c = get_Shr_right(a);
3433
3434                         if (is_Const(c)) {
3435                                 ir_tarval *tv = get_Const_tarval(c);
3436
3437                                 if (tarval_is_long(tv) && get_tarval_long(tv) == (int) get_mode_size_bits(mode) - 1) {
3438                                         /* -(a >>u (size-1)) = a >>s (size-1) */
3439                                         ir_node *v = get_Shr_left(a);
3440
3441                                         n = new_rd_Shrs(get_irn_dbg_info(n), get_nodes_block(n), v, c, mode);
3442                                         DBG_OPT_ALGSIM2(oldn, a, n, FS_OPT_PREDICATE);
3443                                         return n;
3444                                 }
3445                         }
3446                 }
3447                 if (is_Shrs(a)) {
3448                         ir_node *c = get_Shrs_right(a);
3449
3450                         if (is_Const(c)) {
3451                                 ir_tarval *tv = get_Const_tarval(c);
3452
3453                                 if (tarval_is_long(tv) && get_tarval_long(tv) == (int) get_mode_size_bits(mode) - 1) {
3454                                         /* -(a >>s (size-1)) = a >>u (size-1) */
3455                                         ir_node *v = get_Shrs_left(a);
3456
3457                                         n = new_rd_Shr(get_irn_dbg_info(n), get_nodes_block(n), v, c, mode);
3458                                         DBG_OPT_ALGSIM2(oldn, a, n, FS_OPT_PREDICATE);
3459                                         return n;
3460                                 }
3461                         }
3462                 }
3463         }
3464         if (is_Sub(a)) {
3465                 /* - (a-b) = b - a */
3466                 ir_node *la  = get_Sub_left(a);
3467                 ir_node *ra  = get_Sub_right(a);
3468                 ir_node *blk = get_nodes_block(n);
3469
3470                 n = new_rd_Sub(get_irn_dbg_info(n), blk, ra, la, mode);
3471                 DBG_OPT_ALGSIM2(oldn, a, n, FS_OPT_MINUS_SUB);
3472                 return n;
3473         }
3474
3475         if (is_Mul(a)) { /* -(a * const) -> a * -const */
3476                 ir_node   *mul_l = get_Mul_left(a);
3477                 ir_node   *mul_r = get_Mul_right(a);
3478                 ir_tarval *tv    = value_of(mul_r);
3479                 if (tv != tarval_bad) {
3480                         tv = tarval_neg(tv);
3481                         if (tv != tarval_bad) {
3482                                 ir_graph *irg   = get_irn_irg(n);
3483                                 ir_node  *cnst  = new_r_Const(irg, tv);
3484                                 dbg_info *dbg   = get_irn_dbg_info(a);
3485                                 ir_node  *block = get_nodes_block(a);
3486                                 n = new_rd_Mul(dbg, block, mul_l, cnst, mode);
3487                                 DBG_OPT_ALGSIM2(oldn, a, n, FS_OPT_MINUS_MUL_C);
3488                                 return n;
3489                         }
3490                 }
3491         }
3492
3493         return n;
3494 }  /* transform_node_Minus */
3495
3496 /**
3497  * Transform a Proj(Load) with a non-null address.
3498  */
3499 static ir_node *transform_node_Proj_Load(ir_node *proj)
3500 {
3501         if (get_opt_ldst_only_null_ptr_exceptions()) {
3502                 if (get_irn_mode(proj) == mode_X) {
3503                         ir_node *load = get_Proj_pred(proj);
3504
3505                         /* get the Load address */
3506                         const ir_node *addr = get_Load_ptr(load);
3507                         const ir_node *confirm;
3508
3509                         if (value_not_null(addr, &confirm)) {
3510                                 if (confirm == NULL) {
3511                                         /* this node may float if it did not depend on a Confirm */
3512                                         set_irn_pinned(load, op_pin_state_floats);
3513                                 }
3514                                 if (get_Proj_proj(proj) == pn_Load_X_except) {
3515                                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
3516                                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
3517                                         return get_irg_bad(irg);
3518                                 } else {
3519                                         ir_node *blk = get_nodes_block(load);
3520                                         return new_r_Jmp(blk);
3521                                 }
3522                         }
3523                 }
3524         }
3525         return proj;
3526 }  /* transform_node_Proj_Load */
3527
3528 /**
3529  * Transform a Proj(Store) with a non-null address.
3530  */
3531 static ir_node *transform_node_Proj_Store(ir_node *proj)
3532 {
3533         if (get_opt_ldst_only_null_ptr_exceptions()) {
3534                 if (get_irn_mode(proj) == mode_X) {
3535                         ir_node *store = get_Proj_pred(proj);
3536
3537                         /* get the load/store address */
3538                         const ir_node *addr = get_Store_ptr(store);
3539                         const ir_node *confirm;
3540
3541                         if (value_not_null(addr, &confirm)) {
3542                                 if (confirm == NULL) {
3543                                         /* this node may float if it did not depend on a Confirm */
3544                                         set_irn_pinned(store, op_pin_state_floats);
3545                                 }
3546                                 if (get_Proj_proj(proj) == pn_Store_X_except) {
3547                                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
3548                                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
3549                                         return get_irg_bad(irg);
3550                                 } else {
3551                                         ir_node *blk = get_nodes_block(store);
3552                                         return new_r_Jmp(blk);
3553                                 }
3554                         }
3555                 }
3556         }
3557         return proj;
3558 }  /* transform_node_Proj_Store */
3559
3560 /**
3561  * Transform a Proj(Div) with a non-zero value.
3562  * Removes the exceptions and routes the memory to the NoMem node.
3563  */
3564 static ir_node *transform_node_Proj_Div(ir_node *proj)
3565 {
3566         ir_node *div = get_Proj_pred(proj);
3567         ir_node *b   = get_Div_right(div);
3568         ir_node *res, *new_mem;
3569         const ir_node *confirm;
3570         long proj_nr;
3571
3572         if (value_not_zero(b, &confirm)) {
3573                 /* div(x, y) && y != 0 */
3574                 if (confirm == NULL) {
3575                         /* we are sure we have a Const != 0 */
3576                         new_mem = get_Div_mem(div);
3577                         new_mem = skip_Pin(new_mem);
3578                         set_Div_mem(div, new_mem);
3579                         set_irn_pinned(div, op_pin_state_floats);
3580                 }
3581
3582                 proj_nr = get_Proj_proj(proj);
3583                 switch (proj_nr) {
3584                 case pn_Div_X_regular:
3585                         return new_r_Jmp(get_nodes_block(div));
3586
3587                 case pn_Div_X_except: {
3588                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
3589                         /* we found an exception handler, remove it */
3590                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
3591                         return get_irg_bad(irg);
3592                 }
3593
3594                 case pn_Div_M: {
3595                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
3596                         res = get_Div_mem(div);
3597                         new_mem = get_irg_no_mem(irg);
3598
3599                         if (confirm) {
3600                                 /* This node can only float up to the Confirm block */
3601                                 new_mem = new_r_Pin(get_nodes_block(confirm), new_mem);
3602                         }
3603                         set_irn_pinned(div, op_pin_state_floats);
3604                         /* this is a Div without exception, we can remove the memory edge */
3605                         set_Div_mem(div, new_mem);
3606                         return res;
3607                 }
3608                 }
3609         }
3610         return proj;
3611 }  /* transform_node_Proj_Div */
3612
3613 /**
3614  * Transform a Proj(Mod) with a non-zero value.
3615  * Removes the exceptions and routes the memory to the NoMem node.
3616  */
3617 static ir_node *transform_node_Proj_Mod(ir_node *proj)
3618 {
3619         ir_node *mod = get_Proj_pred(proj);
3620         ir_node *b   = get_Mod_right(mod);
3621         ir_node *res, *new_mem;
3622         const ir_node *confirm;
3623         long proj_nr;
3624
3625         if (value_not_zero(b, &confirm)) {
3626                 /* mod(x, y) && y != 0 */
3627                 proj_nr = get_Proj_proj(proj);
3628
3629                 if (confirm == NULL) {
3630                         /* we are sure we have a Const != 0 */
3631                         new_mem = get_Mod_mem(mod);
3632                         new_mem = skip_Pin(new_mem);
3633                         set_Mod_mem(mod, new_mem);
3634                         set_irn_pinned(mod, op_pin_state_floats);
3635                 }
3636
3637                 switch (proj_nr) {
3638
3639                 case pn_Mod_X_regular:
3640                         return new_r_Jmp(get_irn_n(mod, -1));
3641
3642                 case pn_Mod_X_except: {
3643                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
3644                         /* we found an exception handler, remove it */
3645                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
3646                         return get_irg_bad(irg);
3647                 }
3648
3649                 case pn_Mod_M: {
3650                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
3651                         res = get_Mod_mem(mod);
3652                         new_mem = get_irg_no_mem(irg);
3653
3654                         if (confirm) {
3655                                 /* This node can only float up to the Confirm block */
3656                                 new_mem = new_r_Pin(get_nodes_block(confirm), new_mem);
3657                         }
3658                         /* this is a Mod without exception, we can remove the memory edge */
3659                         set_Mod_mem(mod, new_mem);
3660                         return res;
3661                 }
3662                 case pn_Mod_res:
3663                         if (get_Mod_left(mod) == b) {
3664                                 /* a % a = 0 if a != 0 */
3665                                 ir_graph *irg  = get_irn_irg(proj);
3666                                 ir_mode  *mode = get_irn_mode(proj);
3667                                 ir_node  *res  = new_r_Const(irg, get_mode_null(mode));
3668
3669                                 DBG_OPT_CSTEVAL(mod, res);
3670                                 return res;
3671                         }
3672                 }
3673         }
3674         return proj;
3675 }  /* transform_node_Proj_Mod */
3676
3677 /**
3678  * Optimizes jump tables (CondIs or CondIu) by removing all impossible cases.
3679  */
3680 static ir_node *transform_node_Proj_Cond(ir_node *proj)
3681 {
3682         ir_node *n = get_Proj_pred(proj);
3683         ir_node *b = get_Cond_selector(n);
3684
3685         if (!get_opt_unreachable_code())
3686                 return n;
3687
3688         if (mode_is_int(get_irn_mode(b))) {
3689                 ir_tarval *tb = value_of(b);
3690
3691                 if (tb != tarval_bad) {
3692                         /* we have a constant switch */
3693                         long num = get_Proj_proj(proj);
3694
3695                         if (num != get_Cond_default_proj(n)) { /* we cannot optimize default Proj's yet */
3696                                 if (get_tarval_long(tb) == num) {
3697                                         /* Do NOT create a jump here, or we will have 2 control flow ops
3698                                          * in a block. This case is optimized away in optimize_cf(). */
3699                                         return proj;
3700                                 } else {
3701                                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
3702                                         /* this case will NEVER be taken, kill it */
3703                                         return get_irg_bad(irg);
3704                                 }
3705                         }
3706                 } else {
3707                         long num = get_Proj_proj(proj);
3708                         vrp_attr *b_vrp = vrp_get_info(b);
3709                         if (num != get_Cond_default_proj(n) && b_vrp) {
3710                                 /* Try handling with vrp data. We only remove dead parts. */
3711                                 ir_tarval *tp = new_tarval_from_long(num, get_irn_mode(b));
3712
3713                                 if (b_vrp->range_type == VRP_RANGE) {
3714                                         ir_relation cmp_result = tarval_cmp(b_vrp->range_bottom, tp);
3715                                         ir_relation cmp_result2 = tarval_cmp(b_vrp->range_top, tp);
3716
3717                                         if ((cmp_result & ir_relation_greater) == cmp_result && (cmp_result2
3718                                                                 & ir_relation_less) == cmp_result2) {
3719                                                 ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
3720                                                 return get_irg_bad(irg);
3721                                         }
3722                                 } else if (b_vrp->range_type == VRP_ANTIRANGE) {
3723                                         ir_relation cmp_result = tarval_cmp(b_vrp->range_bottom, tp);
3724                                         ir_relation cmp_result2 = tarval_cmp(b_vrp->range_top, tp);
3725
3726                                         if ((cmp_result & ir_relation_less_equal) == cmp_result && (cmp_result2
3727                                                                 & ir_relation_greater_equal) == cmp_result2) {
3728                                                 ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
3729                                                 return get_irg_bad(irg);
3730                                         }
3731                                 }
3732
3733                                 if (!(tarval_cmp(
3734                                                                 tarval_and( b_vrp->bits_set, tp),
3735                                                                 b_vrp->bits_set
3736                                                                 ) == ir_relation_equal)) {
3737                                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
3738                                         return get_irg_bad(irg);
3739                                 }
3740
3741                                 if (!(tarval_cmp(
3742                                                                 tarval_and(
3743                                                                         tarval_not(tp),
3744                                                                         tarval_not(b_vrp->bits_not_set)),
3745                                                                 tarval_not(b_vrp->bits_not_set))
3746                                                                  == ir_relation_equal)) {
3747                                         ir_graph *irg = get_irn_irg(proj);
3748                                         return get_irg_bad(irg);
3749                                 }
3750
3751
3752                         }
3753                 }
3754         }
3755         return proj;
3756 }
3757
3758 /**
3759  * return true if the operation returns a value with exactly 1 bit set
3760  */
3761 static bool is_single_bit(const ir_node *node)
3762 {
3763         /* a first implementation, could be extended with vrp and others... */
3764         if (is_Shl(node)) {
3765                 ir_node *shl_l  = get_Shl_left(node);
3766                 ir_mode *mode   = get_irn_mode(node);
3767                 int      modulo = get_mode_modulo_shift(mode);
3768                 /* this works if we shift a 1 and we have modulo shift */
3769                 if (is_Const(shl_l) && is_Const_one(shl_l)
3770                                 && 0 < modulo && modulo <= (int)get_mode_size_bits(mode)) {
3771                         return true;
3772                 }
3773         } else if (is_Const(node)) {
3774                 ir_tarval *tv = get_Const_tarval(node);
3775                 return tarval_is_single_bit(tv);
3776         }
3777         return false;
3778 }
3779
3780 /**
3781  * Create a 0 constant of given mode.
3782  */
3783 static ir_node *create_zero_const(ir_graph *irg, ir_mode *mode)
3784 {
3785         ir_tarval *tv   = get_mode_null(mode);
3786         ir_node   *cnst = new_r_Const(irg, tv);
3787
3788         return cnst;
3789 }
3790
3791 /**
3792  * Normalizes and optimizes Cmp nodes.
3793  */
3794 static ir_node *transform_node_Cmp(ir_node *n)
3795 {
3796         ir_node    *left     = get_Cmp_left(n);
3797         ir_node    *right    = get_Cmp_right(n);
3798         ir_mode    *mode     = get_irn_mode(left);
3799         ir_tarval  *tv       = NULL;
3800         bool        changed  = false;
3801         bool        changedc = false;
3802         ir_relation relation = get_Cmp_relation(n);
3803         ir_relation possible = ir_get_possible_cmp_relations(left, right);
3804
3805         /* mask out impossible relations */
3806         ir_relation new_relation = relation & possible;
3807         if (new_relation != relation) {
3808                 relation = new_relation;
3809                 changed  = true;
3810         }
3811
3812         /* Remove unnecessary conversions */
3813         /* TODO handle conv+constant */
3814         if (is_Conv(left) && is_Conv(right)) {
3815                 ir_node *op_left     = get_Conv_op(left);
3816                 ir_node *op_right    = get_Conv_op(right);
3817                 ir_mode *mode_left   = get_irn_mode(op_left);
3818                 ir_mode *mode_right  = get_irn_mode(op_right);
3819
3820                 if (smaller_mode(mode_left, mode) && smaller_mode(mode_right, mode)
3821                                 && mode_left != mode_b && mode_right != mode_b) {
3822                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
3823
3824                         if (mode_left == mode_right) {
3825                                 left  = op_left;
3826                                 right = op_right;
3827                                 changed = true;
3828                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_CONV_CONV);
3829                         } else if (smaller_mode(mode_left, mode_right)) {
3830                                 left  = new_r_Conv(block, op_left, mode_right);
3831                                 right = op_right;
3832                                 changed = true;
3833                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_CONV);
3834                         } else if (smaller_mode(mode_right, mode_left)) {
3835                                 left  = op_left;
3836                                 right = new_r_Conv(block, op_right, mode_left);
3837                                 changed = true;
3838                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_CONV);
3839                         }
3840                 }
3841         }
3842
3843         /*
3844          * Optimize -a CMP -b into b CMP a.
3845          * This works only for modes where unary Minus cannot Overflow.
3846          * Note that two-complement integers can Overflow so it will NOT work.
3847          */
3848         if (!mode_overflow_on_unary_Minus(mode) &&
3849                         is_Minus(left) && is_Minus(right)) {
3850                 left     = get_Minus_op(left);
3851                 right    = get_Minus_op(right);
3852                 relation = get_inversed_relation(relation);
3853                 changed  = true;
3854                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
3855         }
3856
3857         /* remove operation on both sides if possible */
3858         if (relation == ir_relation_equal || relation == ir_relation_less_greater) {
3859                 /*
3860                  * The following operations are NOT safe for floating point operations, for instance
3861                  * 1.0 + inf == 2.0 + inf, =/=> x == y
3862                  */
3863                 if (mode_is_int(mode)) {
3864                         unsigned lop = get_irn_opcode(left);
3865
3866                         if (lop == get_irn_opcode(right)) {
3867                                 ir_node *ll, *lr, *rl, *rr;
3868
3869                                 /* same operation on both sides, try to remove */
3870                                 switch (lop) {
3871                                 case iro_Not:
3872                                 case iro_Minus:
3873                                         /* ~a CMP ~b => a CMP b, -a CMP -b ==> a CMP b */
3874                                         left  = get_unop_op(left);
3875                                         right = get_unop_op(right);
3876                                         changed = true;
3877                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
3878                                         break;
3879                                 case iro_Add:
3880                                         ll = get_Add_left(left);
3881                                         lr = get_Add_right(left);
3882                                         rl = get_Add_left(right);
3883                                         rr = get_Add_right(right);
3884
3885                                         if (ll == rl) {
3886                                                 /* X + a CMP X + b ==> a CMP b */
3887                                                 left  = lr;
3888                                                 right = rr;
3889                                                 changed = true;
3890                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
3891                                         } else if (ll == rr) {
3892                                                 /* X + a CMP b + X ==> a CMP b */
3893                                                 left  = lr;
3894                                                 right = rl;
3895                                                 changed = true;
3896                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
3897                                         } else if (lr == rl) {
3898                                                 /* a + X CMP X + b ==> a CMP b */
3899                                                 left  = ll;
3900                                                 right = rr;
3901                                                 changed = true;
3902                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
3903                                         } else if (lr == rr) {
3904                                                 /* a + X CMP b + X ==> a CMP b */
3905                                                 left  = ll;
3906                                                 right = rl;
3907                                                 changed = true;
3908                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
3909                                         }
3910                                         break;
3911                                 case iro_Sub:
3912                                         ll = get_Sub_left(left);
3913                                         lr = get_Sub_right(left);
3914                                         rl = get_Sub_left(right);
3915                                         rr = get_Sub_right(right);
3916
3917                                         if (ll == rl) {
3918                                                 /* X - a CMP X - b ==> a CMP b */
3919                                                 left  = lr;
3920                                                 right = rr;
3921                                                 changed = true;
3922                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
3923                                         } else if (lr == rr) {
3924                                                 /* a - X CMP b - X ==> a CMP b */
3925                                                 left  = ll;
3926                                                 right = rl;
3927                                                 changed = true;
3928                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
3929                                         }
3930                                         break;
3931                                 case iro_Rotl:
3932                                         if (get_Rotl_right(left) == get_Rotl_right(right)) {
3933                                                 /* a ROTL X CMP b ROTL X ==> a CMP b */
3934                                                 left  = get_Rotl_left(left);
3935                                                 right = get_Rotl_left(right);
3936                                                 changed = true;
3937                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
3938                                         }
3939                                         break;
3940                                 default:
3941                                         break;
3942                                 }
3943                         }
3944
3945                         /* X+A == A, A+X == A, A-X == A -> X == 0 */
3946                         if (is_Add(left) || is_Sub(left)) {
3947                                 ir_node *ll = get_binop_left(left);
3948                                 ir_node *lr = get_binop_right(left);
3949
3950                                 if (lr == right && is_Add(left)) {
3951                                         ir_node *tmp = ll;
3952                                         ll = lr;
3953                                         lr = tmp;
3954                                 }
3955                                 if (ll == right) {
3956                                         ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
3957                                         left     = lr;
3958                                         right   = create_zero_const(irg, mode);
3959                                         changed = true;
3960                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
3961                                 }
3962                         }
3963                         if (is_Add(right) || is_Sub(right)) {
3964                                 ir_node *rl = get_binop_left(right);
3965                                 ir_node *rr = get_binop_right(right);
3966
3967                                 if (rr == left && is_Add(right)) {
3968                                         ir_node *tmp = rl;
3969                                         rl = rr;
3970                                         rr = tmp;
3971                                 }
3972                                 if (rl == left) {
3973                                         ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
3974                                         left     = rr;
3975                                         right   = create_zero_const(irg, mode);
3976                                         changed = true;
3977                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
3978                                 }
3979                         }
3980
3981                         if (is_And(left) && is_Const(right)) {
3982                                 ir_node *ll = get_binop_left(left);
3983                                 ir_node *lr = get_binop_right(left);
3984                                 if (is_Shr(ll) && is_Const(lr)) {
3985                                         /* Cmp((x >>u c1) & c2, c3) = Cmp(x & (c2 << c1), c3 << c1) */
3986                                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
3987                                         ir_mode *mode = get_irn_mode(left);
3988
3989                                         ir_node *llr = get_Shr_right(ll);
3990                                         if (is_Const(llr)) {
3991                                                 dbg_info *dbg = get_irn_dbg_info(left);
3992                                                 ir_graph *irg = get_irn_irg(left);
3993
3994                                                 ir_tarval *c1    = get_Const_tarval(llr);
3995                                                 ir_tarval *c2    = get_Const_tarval(lr);
3996                                                 ir_tarval *c3    = get_Const_tarval(right);
3997                                                 ir_tarval *mask  = tarval_shl(c2, c1);
3998                                                 ir_tarval *value = tarval_shl(c3, c1);
3999
4000                                                 left  = new_rd_And(dbg, block, get_Shr_left(ll), new_r_Const(irg, mask), mode);
4001                                                 right = new_r_Const(irg, value);
4002                                                 changed = true;
4003                                         }
4004                                 }
4005                         }
4006                         /* Cmp(Eor(x, y), 0) <=> Cmp(x, y) at least for the ==0,!=0
4007                          * cases */
4008                         if (is_Const(right) && is_Const_null(right) && is_Eor(left)) {
4009                                 right = get_Eor_right(left);
4010                                 left  = get_Eor_left(left);
4011                                 changed = true;
4012                         }
4013                 }  /* mode_is_int(...) */
4014         }
4015
4016         /* Cmp(And(1bit, val), 1bit) "bit-testing" can be replaced
4017          * by the simpler Cmp(And(1bit), val), 0) negated pnc */
4018         if (mode_is_int(mode) && is_And(left)
4019             && (relation == ir_relation_equal
4020                 || (mode_is_signed(mode) && relation == ir_relation_less_greater)
4021                 || (!mode_is_signed(mode) && (relation & ir_relation_less_equal) == ir_relation_less))) {
4022                 ir_node *and0 = get_And_left(left);
4023                 ir_node *and1 = get_And_right(left);
4024                 if (and1 == right) {
4025                         ir_node *tmp = and0;
4026                         and0 = and1;
4027                         and1 = tmp;
4028                 }
4029                 if (and0 == right && is_single_bit(and0)) {
4030                         ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
4031                         relation =
4032                                 relation == ir_relation_equal ? ir_relation_less_greater : ir_relation_equal;
4033                         right = create_zero_const(irg, mode);
4034                         changed |= 1;
4035                 }
4036         }
4037
4038         /* replace mode_b compares with ands/ors */
4039         if (mode == mode_b) {
4040                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
4041                 ir_node  *bres;
4042
4043                 switch (relation) {
4044                         case ir_relation_less_equal:
4045                                 bres = new_r_Or(block, new_r_Not(block, left, mode_b), right, mode_b);
4046                                 break;
4047                         case ir_relation_less:
4048                                 bres = new_r_And(block, new_r_Not(block, left, mode_b), right, mode_b);
4049                                 break;
4050                         case ir_relation_greater_equal:
4051                                 bres = new_r_Or(block, left, new_r_Not(block, right, mode_b), mode_b);
4052                                 break;
4053                         case ir_relation_greater:
4054                                 bres = new_r_And(block, left, new_r_Not(block, right, mode_b), mode_b);
4055                                 break;
4056                         case ir_relation_less_greater:
4057                                 bres = new_r_Eor(block, left, right, mode_b);
4058                                 break;
4059                         case ir_relation_equal:
4060                                 bres = new_r_Not(block, new_r_Eor(block, left, right, mode_b), mode_b);
4061                                 break;
4062                         default:
4063 #ifdef DEBUG_libfirm
4064                                 ir_fprintf(stderr, "Optimisation warning, unexpected mode_b Cmp %+F\n", n);
4065 #endif
4066                                 bres = NULL;
4067                 }
4068                 if (bres != NULL) {
4069                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, bres, FS_OPT_CMP_TO_BOOL);
4070                         return bres;
4071                 }
4072         }
4073
4074         /*
4075          * First step: normalize the compare op
4076          * by placing the constant on the right side
4077          * or moving the lower address node to the left.
4078          */
4079         if (!operands_are_normalized(left, right)) {
4080                 ir_node *t = left;
4081                 left  = right;
4082                 right = t;
4083
4084                 relation = get_inversed_relation(relation);
4085                 changed  = true;
4086         }
4087
4088         /*
4089          * Second step: Try to reduce the magnitude
4090          * of a constant. This may help to generate better code
4091          * later and may help to normalize more compares.
4092          * Of course this is only possible for integer values.
4093          */
4094         tv = value_of(right);
4095         if (tv != tarval_bad) {
4096                 ir_mode *mode = get_irn_mode(right);
4097
4098                 /* TODO extend to arbitrary constants */
4099                 if (is_Conv(left) && tarval_is_null(tv)) {
4100                         ir_node *op      = get_Conv_op(left);
4101                         ir_mode *op_mode = get_irn_mode(op);
4102
4103                         /*
4104                          * UpConv(x) REL 0  ==> x REL 0
4105                          * Don't do this for float values as it's unclear whether it is a
4106                          * win. (on the other side it makes detection/creation of fabs hard)
4107                          */
4108                         if (get_mode_size_bits(mode) > get_mode_size_bits(op_mode) &&
4109                             ((relation == ir_relation_equal || relation == ir_relation_less_greater) ||
4110                                  mode_is_signed(mode) || !mode_is_signed(op_mode)) &&
4111                                 !mode_is_float(mode)) {
4112                                 tv   = get_mode_null(op_mode);
4113                                 left = op;
4114                                 mode = op_mode;
4115                                 changedc = true;
4116                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_CONV);
4117                         }
4118                 }
4119
4120                 if (tv != tarval_bad) {
4121                         /* the following optimization is possible on modes without Overflow
4122                          * on Unary Minus or on == and !=:
4123                          * -a CMP c  ==>  a swap(CMP) -c
4124                          *
4125                          * Beware: for two-complement Overflow may occur, so only == and != can
4126                          * be optimized, see this:
4127                          * -MININT < 0 =/=> MININT > 0 !!!
4128                          */
4129                         if (is_Minus(left) &&
4130                                 (!mode_overflow_on_unary_Minus(mode) ||
4131                                 (mode_is_int(mode) && (relation == ir_relation_equal || relation == ir_relation_less_greater)))) {
4132                                 tv = tarval_neg(tv);
4133
4134                                 if (tv != tarval_bad) {
4135                                         left = get_Minus_op(left);
4136                                         relation = get_inversed_relation(relation);
4137                                         changedc = true;
4138                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_C);
4139                                 }
4140                         } else if (is_Not(left) && (relation == ir_relation_equal || relation == ir_relation_less_greater)) {
4141                                 /* Not(a) ==/!= c  ==>  a ==/!= Not(c) */
4142                                 tv = tarval_not(tv);
4143
4144                                 if (tv != tarval_bad) {
4145                                         left = get_Not_op(left);
4146                                         changedc = true;
4147                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_C);
4148                                 }
4149                         }
4150
4151                         /* for integer modes, we have more */
4152                         if (mode_is_int(mode)) {
4153                                 /* c > 0 : a < c  ==>  a <= (c-1)    a >= c  ==>  a > (c-1) */
4154                                 if ((relation == ir_relation_less || relation == ir_relation_greater_equal) &&
4155                                         tarval_cmp(tv, get_mode_null(mode)) == ir_relation_greater) {
4156                                         tv = tarval_sub(tv, get_mode_one(mode), NULL);
4157
4158                                         if (tv != tarval_bad) {
4159                                                 relation ^= ir_relation_equal;
4160                                                 changedc = true;
4161                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_CNST_MAGN);
4162                                         }
4163                                 }
4164                                 /* c < 0 : a > c  ==>  a >= (c+1)    a <= c  ==>  a < (c+1) */
4165                                 else if ((relation == ir_relation_greater || relation == ir_relation_less_equal) &&
4166                                         tarval_cmp(tv, get_mode_null(mode)) == ir_relation_less) {
4167                                         tv = tarval_add(tv, get_mode_one(mode));
4168
4169                                         if (tv != tarval_bad) {
4170                                                 relation ^= ir_relation_equal;
4171                                                 changedc = true;
4172                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_CNST_MAGN);
4173                                         }
4174                                 }
4175
4176                                 /* the following reassociations work only for == and != */
4177                                 if (relation == ir_relation_equal || relation == ir_relation_less_greater) {
4178
4179 #if 0 /* Might be not that good in general */
4180                                         /* a-b == 0  ==>  a == b,  a-b != 0  ==>  a != b */
4181                                         if (tarval_is_null(tv) && is_Sub(left)) {
4182                                                 right = get_Sub_right(left);
4183                                                 left  = get_Sub_left(left);
4184
4185                                                 tv = value_of(right);
4186                                                 changed = 1;
4187                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_C);
4188                                         }
4189 #endif
4190
4191                                         if (tv != tarval_bad) {
4192                                                 /* a-c1 == c2  ==>  a == c2+c1,  a-c1 != c2  ==>  a != c2+c1 */
4193                                                 if (is_Sub(left)) {
4194                                                         ir_node *c1 = get_Sub_right(left);
4195                                                         ir_tarval *tv2 = value_of(c1);
4196
4197                                                         if (tv2 != tarval_bad) {
4198                                                                 tv2 = tarval_add(tv, value_of(c1));
4199
4200                                                                 if (tv2 != tarval_bad) {
4201                                                                         left    = get_Sub_left(left);
4202                                                                         tv      = tv2;
4203                                                                         changedc = true;
4204                                                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_C);
4205                                                                 }
4206                                                         }
4207                                                 }
4208                                                 /* a+c1 == c2  ==>  a == c2-c1,  a+c1 != c2  ==>  a != c2-c1 */
4209                                                 else if (is_Add(left)) {
4210                                                         ir_node *a_l = get_Add_left(left);
4211                                                         ir_node *a_r = get_Add_right(left);
4212                                                         ir_node *a;
4213                                                         ir_tarval *tv2;
4214
4215                                                         if (is_Const(a_l)) {
4216                                                                 a = a_r;
4217                                                                 tv2 = value_of(a_l);
4218                                                         } else {
4219                                                                 a = a_l;
4220                                                                 tv2 = value_of(a_r);
4221                                                         }
4222
4223                                                         if (tv2 != tarval_bad) {
4224                                                                 tv2 = tarval_sub(tv, tv2, NULL);
4225
4226                                                                 if (tv2 != tarval_bad) {
4227                                                                         left    = a;
4228                                                                         tv      = tv2;
4229                                                                         changedc = true;
4230                                                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_C);
4231                                                                 }
4232                                                         }
4233                                                 }
4234                                                 /* -a == c ==> a == -c, -a != c ==> a != -c */
4235                                                 else if (is_Minus(left)) {
4236                                                         ir_tarval *tv2 = tarval_sub(get_mode_null(mode), tv, NULL);
4237
4238                                                         if (tv2 != tarval_bad) {
4239                                                                 left    = get_Minus_op(left);
4240                                                                 tv      = tv2;
4241                                                                 changedc = true;
4242                                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_C);
4243                                                         }
4244                                                 }
4245                                         }
4246                                 } /* == or != */
4247                         } /* mode_is_int */
4248
4249                         if (relation == ir_relation_equal || relation == ir_relation_less_greater) {
4250                                 switch (get_irn_opcode(left)) {
4251                                         ir_node *c1;
4252
4253                                 case iro_And:
4254                                         c1 = get_And_right(left);
4255                                         if (is_Const(c1)) {
4256                                                 /*
4257                                                  * And(x, C1) == C2 ==> FALSE if C2 & C1 != C2
4258                                                  * And(x, C1) != C2 ==> TRUE if C2 & C1 != C2
4259                                                  */
4260                                                 ir_tarval *mask = tarval_and(get_Const_tarval(c1), tv);
4261                                                 if (mask != tv) {
4262                                                         /* TODO: move to constant evaluation */
4263                                                         ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
4264                                                         tv = relation == ir_relation_equal ? get_tarval_b_false() : get_tarval_b_true();
4265                                                         c1 = new_r_Const(irg, tv);
4266                                                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, c1);
4267                                                         return c1;
4268                                                 }
4269
4270                                                 if (tarval_is_single_bit(tv)) {
4271                                                         /*
4272                                                          * optimization for AND:
4273                                                          * Optimize:
4274                                                          *   And(x, C) == C  ==>  And(x, C) != 0
4275                                                          *   And(x, C) != C  ==>  And(X, C) == 0
4276                                                          *
4277                                                          * if C is a single Bit constant.
4278                                                          */
4279
4280                                                         /* check for Constant's match. We have check hare the tarvals,
4281                                                            because our const might be changed */
4282                                                         if (get_Const_tarval(c1) == tv) {
4283                                                                 /* fine: do the transformation */
4284                                                                 tv = get_mode_null(get_tarval_mode(tv));
4285                                                                 relation ^= ir_relation_less_equal_greater;
4286                                                                 changedc = true;
4287                                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_CNST_MAGN);
4288                                                         }
4289                                                 }
4290                                         }
4291                                         break;
4292                                 case iro_Or:
4293                                         c1 = get_Or_right(left);
4294                                         if (is_Const(c1) && tarval_is_null(tv)) {
4295                                                 /*
4296                                                  * Or(x, C) == 0  && C != 0 ==> FALSE
4297                                                  * Or(x, C) != 0  && C != 0 ==> TRUE
4298                                                  */
4299                                                 if (! tarval_is_null(get_Const_tarval(c1))) {
4300                                                         /* TODO: move to constant evaluation */
4301                                                         ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
4302                                                         tv = relation == ir_relation_equal ? get_tarval_b_false() : get_tarval_b_true();
4303                                                         c1 = new_r_Const(irg, tv);
4304                                                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, c1);
4305                                                         return c1;
4306                                                 }
4307                                         }
4308                                         break;
4309                                 case iro_Shl:
4310                                         /*
4311                                          * optimize x << c1 == c into x & (-1 >>u c1) == c >> c1  if  c & (-1 << c1) == c
4312                                          *                             FALSE                       else
4313                                          * optimize x << c1 != c into x & (-1 >>u c1) != c >> c1  if  c & (-1 << c1) == c
4314                                          *                             TRUE                        else
4315                                          */
4316                                         c1 = get_Shl_right(left);
4317                                         if (is_Const(c1)) {
4318                                                 ir_graph  *irg    = get_irn_irg(c1);
4319                                                 ir_tarval *tv1    = get_Const_tarval(c1);
4320                                                 ir_mode   *mode   = get_irn_mode(left);
4321                                                 ir_tarval *minus1 = get_mode_all_one(mode);
4322                                                 ir_tarval *amask  = tarval_shr(minus1, tv1);
4323                                                 ir_tarval *cmask  = tarval_shl(minus1, tv1);
4324                                                 ir_node   *sl, *blk;
4325
4326                                                 if (tarval_and(tv, cmask) != tv) {
4327                                                         /* condition not met */
4328                                                         tv = relation == ir_relation_equal ? get_tarval_b_false() : get_tarval_b_true();
4329                                                         c1 = new_r_Const(irg, tv);
4330                                                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, c1);
4331                                                         return c1;
4332                                                 }
4333                                                 sl   = get_Shl_left(left);
4334                                                 blk  = get_nodes_block(n);
4335                                                 left = new_rd_And(get_irn_dbg_info(left), blk, sl, new_r_Const(irg, amask), mode);
4336                                                 tv   = tarval_shr(tv, tv1);
4337                                                 changedc = true;
4338                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_SHF_TO_AND);
4339                                         }
4340                                         break;
4341                                 case iro_Shr:
4342                                         /*
4343                                          * optimize x >>u c1 == c into x & (-1 << c1) == c << c1  if  c & (-1 >>u c1) == c
4344                                          *                             FALSE                       else
4345                                          * optimize x >>u c1 != c into x & (-1 << c1) != c << c1  if  c & (-1 >>u c1) == c
4346                                          *                             TRUE                        else
4347                                          */
4348                                         c1 = get_Shr_right(left);
4349                                         if (is_Const(c1)) {
4350                                                 ir_graph  *irg    = get_irn_irg(c1);
4351                                                 ir_tarval *tv1    = get_Const_tarval(c1);
4352                                                 ir_mode   *mode   = get_irn_mode(left);
4353                                                 ir_tarval *minus1 = get_mode_all_one(mode);
4354                                                 ir_tarval *amask  = tarval_shl(minus1, tv1);
4355                                                 ir_tarval *cmask  = tarval_shr(minus1, tv1);
4356                                                 ir_node   *sl, *blk;
4357
4358                                                 if (tarval_and(tv, cmask) != tv) {
4359                                                         /* condition not met */
4360                                                         tv = relation == ir_relation_equal ? get_tarval_b_false() : get_tarval_b_true();
4361                                                         c1 = new_r_Const(irg, tv);
4362                                                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, c1);
4363                                                         return c1;
4364                                                 }
4365                                                 sl   = get_Shr_left(left);
4366                                                 blk  = get_nodes_block(n);
4367                                                 left = new_rd_And(get_irn_dbg_info(left), blk, sl, new_r_Const(irg, amask), mode);
4368                                                 tv   = tarval_shl(tv, tv1);
4369                                                 changedc = true;
4370                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_SHF_TO_AND);
4371                                         }
4372                                         break;
4373                                 case iro_Shrs:
4374                                         /*
4375                                          * optimize x >>s c1 == c into x & (-1 << c1) == c << c1  if  (c >>s (BITS - c1)) \in {0,-1}
4376                                          *                             FALSE                       else
4377                                          * optimize x >>s c1 != c into x & (-1 << c1) != c << c1  if  (c >>s (BITS - c1)) \in {0,-1}
4378                                          *                             TRUE                        else
4379                                          */
4380                                         c1 = get_Shrs_right(left);
4381                                         if (is_Const(c1)) {
4382                                                 ir_graph  *irg    = get_irn_irg(c1);
4383                                                 ir_tarval *tv1    = get_Const_tarval(c1);
4384                                                 ir_mode   *mode   = get_irn_mode(left);
4385                                                 ir_tarval *minus1 = get_mode_all_one(mode);
4386                                                 ir_tarval *amask  = tarval_shl(minus1, tv1);
4387                                                 ir_tarval *cond   = new_tarval_from_long(get_mode_size_bits(mode), get_tarval_mode(tv1));
4388                                                 ir_node *sl, *blk;
4389
4390                                                 cond = tarval_sub(cond, tv1, NULL);
4391                                                 cond = tarval_shrs(tv, cond);
4392
4393                                                 if (!tarval_is_all_one(cond) && !tarval_is_null(cond)) {
4394                                                         /* condition not met */
4395                                                         tv = relation == ir_relation_equal ? get_tarval_b_false() : get_tarval_b_true();
4396                                                         c1 = new_r_Const(irg, tv);
4397                                                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, c1);
4398                                                         return c1;
4399                                                 }
4400                                                 sl   = get_Shrs_left(left);
4401                                                 blk  = get_nodes_block(n);
4402                                                 left = new_rd_And(get_irn_dbg_info(left), blk, sl, new_r_Const(irg, amask), mode);
4403                                                 tv   = tarval_shl(tv, tv1);
4404                                                 changedc = true;
4405                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_SHF_TO_AND);
4406                                         }
4407                                         break;
4408                                 }  /* switch */
4409                         }
4410                 } /* tarval != bad */
4411         }
4412
4413         if (changedc) {     /* need a new Const */
4414                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
4415                 right = new_r_Const(irg, tv);
4416                 changed = true;
4417         }
4418
4419         if ((relation == ir_relation_equal || relation == ir_relation_less_greater) && is_Const(right) && is_Const_null(right) && is_Proj(left)) {
4420                 ir_node *op = get_Proj_pred(left);
4421
4422                 if (is_Mod(op) && get_Proj_proj(left) == pn_Mod_res) {
4423                         ir_node *c = get_binop_right(op);
4424
4425                         if (is_Const(c)) {
4426                                 ir_tarval *tv = get_Const_tarval(c);
4427
4428                                 if (tarval_is_single_bit(tv)) {
4429                                         /* special case: (x % 2^n) CMP 0 ==> x & (2^n-1) CMP 0 */
4430                                         ir_node *v    = get_binop_left(op);
4431                                         ir_node *blk  = get_irn_n(op, -1);
4432                                         ir_graph *irg = get_irn_irg(op);
4433                                         ir_mode *mode = get_irn_mode(v);
4434
4435                                         tv = tarval_sub(tv, get_mode_one(mode), NULL);
4436                                         left = new_rd_And(get_irn_dbg_info(op), blk, v, new_r_Const(irg, tv), mode);
4437                                         changed = true;
4438                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_MOD_TO_AND);
4439                                 }
4440                         }
4441                 }
4442         }
4443
4444         if (changed) {
4445                 dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
4446                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
4447
4448                 /* create a new compare */
4449                 n = new_rd_Cmp(dbgi, block, left, right, relation);
4450         }
4451
4452         return n;
4453 }
4454
4455 /**
4456  * Optimize CopyB(mem, x, x) into a Nop.
4457  */
4458 static ir_node *transform_node_Proj_CopyB(ir_node *proj)
4459 {
4460         ir_node *copyb = get_Proj_pred(proj);
4461         ir_node *a     = get_CopyB_dst(copyb);
4462         ir_node *b     = get_CopyB_src(copyb);
4463
4464         if (a == b) {
4465                 switch (get_Proj_proj(proj)) {
4466                 case pn_CopyB_X_regular:
4467                         /* Turn CopyB into a tuple (mem, jmp, bad, bad) */
4468                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
4469                         proj = new_r_Jmp(get_nodes_block(copyb));
4470                         break;
4471                 case pn_CopyB_X_except:
4472                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
4473                         proj = get_irg_bad(get_irn_irg(proj));
4474                         break;
4475                 default:
4476                         break;
4477                 }
4478         }
4479         return proj;
4480 }  /* transform_node_Proj_CopyB */
4481
4482 /**
4483  * Optimize Bounds(idx, idx, upper) into idx.
4484  */
4485 static ir_node *transform_node_Proj_Bound(ir_node *proj)
4486 {
4487         ir_node *oldn  = proj;
4488         ir_node *bound = get_Proj_pred(proj);
4489         ir_node *idx   = get_Bound_index(bound);
4490         ir_node *pred  = skip_Proj(idx);
4491         int ret_tuple  = 0;
4492
4493         if (idx == get_Bound_lower(bound))
4494                 ret_tuple = 1;
4495         else if (is_Bound(pred)) {
4496                 /*
4497                 * idx was Bounds checked previously, it is still valid if
4498                 * lower <= pred_lower && pred_upper <= upper.
4499                 */
4500                 ir_node *lower = get_Bound_lower(bound);
4501                 ir_node *upper = get_Bound_upper(bound);
4502                 if (get_Bound_lower(pred) == lower &&
4503                         get_Bound_upper(pred) == upper) {
4504                         /*
4505                          * One could expect that we simply return the previous
4506                          * Bound here. However, this would be wrong, as we could
4507                          * add an exception Proj to a new location then.
4508                          * So, we must turn in into a tuple.
4509                          */
4510                         ret_tuple = 1;
4511                 }
4512         }
4513         if (ret_tuple) {
4514                 /* Turn Bound into a tuple (mem, jmp, bad, idx) */
4515                 switch (get_Proj_proj(proj)) {
4516                 case pn_Bound_M:
4517                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
4518                         proj = get_Bound_mem(bound);
4519                         break;
4520                 case pn_Bound_X_except:
4521                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
4522                         proj = get_irg_bad(get_irn_irg(proj));
4523                         break;
4524                 case pn_Bound_res:
4525                         proj = idx;
4526                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, proj, FS_OPT_NOP);
4527                         break;
4528                 case pn_Bound_X_regular:
4529                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
4530                         proj = new_r_Jmp(get_nodes_block(bound));
4531                         break;
4532                 default:
4533                         break;
4534                 }
4535         }
4536         return proj;
4537 }  /* transform_node_Proj_Bound */
4538
4539 /**
4540  * Does all optimizations on nodes that must be done on it's Proj's
4541  * because of creating new nodes.
4542  */
4543 static ir_node *transform_node_Proj(ir_node *proj)
4544 {
4545         ir_node *n = get_Proj_pred(proj);
4546
4547         if (n->op->ops.transform_node_Proj)
4548                 return n->op->ops.transform_node_Proj(proj);
4549         return proj;
4550 }  /* transform_node_Proj */
4551
4552 /**
4553  * Move Confirms down through Phi nodes.
4554  */
4555 static ir_node *transform_node_Phi(ir_node *phi)
4556 {
4557         int i, n;
4558         ir_mode *mode = get_irn_mode(phi);
4559
4560         if (mode_is_reference(mode)) {
4561                 n = get_irn_arity(phi);
4562
4563                 /* Beware of Phi0 */
4564                 if (n > 0) {
4565                         ir_node    *pred = get_irn_n(phi, 0);
4566                         ir_node    *bound, *new_phi, *block, **in;
4567                         ir_relation relation;
4568
4569                         if (! is_Confirm(pred))
4570                                 return phi;
4571
4572                         bound    = get_Confirm_bound(pred);
4573                         relation = get_Confirm_relation(pred);
4574
4575                         NEW_ARR_A(ir_node *, in, n);
4576                         in[0] = get_Confirm_value(pred);
4577
4578                         for (i = 1; i < n; ++i) {
4579                                 pred = get_irn_n(phi, i);
4580
4581                                 if (! is_Confirm(pred) ||
4582                                         get_Confirm_bound(pred) != bound ||
4583                                         get_Confirm_relation(pred) != relation)
4584                                         return phi;
4585                                 in[i] = get_Confirm_value(pred);
4586                         }
4587                         /* move the Confirm nodes "behind" the Phi */
4588                         block = get_irn_n(phi, -1);
4589                         new_phi = new_r_Phi(block, n, in, get_irn_mode(phi));
4590                         return new_r_Confirm(block, new_phi, bound, relation);
4591                 }
4592         }
4593         return phi;
4594 }
4595
4596 /**
4597  * Returns the operands of a commutative bin-op, if one operand is
4598  * a const, it is returned as the second one.
4599  */
4600 static void get_comm_Binop_Ops(ir_node *binop, ir_node **a, ir_node **c)
4601 {
4602         ir_node *op_a = get_binop_left(binop);
4603         ir_node *op_b = get_binop_right(binop);
4604
4605         assert(is_op_commutative(get_irn_op(binop)));
4606
4607         if (is_Const(op_a)) {
4608                 *a = op_b;
4609                 *c = op_a;
4610         } else {
4611                 *a = op_a;
4612                 *c = op_b;
4613         }
4614 }  /* get_comm_Binop_Ops */
4615
4616 /**
4617  * Optimize a Or(And(Or(And(v,c4),c3),c2),c1) pattern if possible.
4618  * Such pattern may arise in bitfield stores.
4619  *
4620  * value  c4                  value      c4 & c2
4621  *    AND     c3                    AND           c1 | c3
4622  *        OR     c2      ===>               OR
4623  *           AND    c1
4624  *               OR
4625  *
4626  *
4627  * value  c2                 value  c1
4628  *     AND   c1    ===>           OR     if (c1 | c2) == 0x111..11
4629  *        OR
4630  */
4631 static ir_node *transform_node_Or_bf_store(ir_node *irn_or)
4632 {
4633         ir_node *irn_and, *c1;
4634         ir_node *or_l, *c2;
4635         ir_node *and_l, *c3;
4636         ir_node *value, *c4;
4637         ir_node *new_and, *new_const, *block;
4638         ir_mode *mode = get_irn_mode(irn_or);
4639
4640         ir_tarval *tv1, *tv2, *tv3, *tv4, *tv;
4641
4642         for (;;) {
4643                 ir_graph *irg;
4644                 get_comm_Binop_Ops(irn_or, &irn_and, &c1);
4645                 if (!is_Const(c1) || !is_And(irn_and))
4646                         return irn_or;
4647
4648                 get_comm_Binop_Ops(irn_and, &or_l, &c2);
4649                 if (!is_Const(c2))
4650                         return irn_or;
4651
4652                 tv1 = get_Const_tarval(c1);
4653                 tv2 = get_Const_tarval(c2);
4654
4655                 tv = tarval_or(tv1, tv2);
4656                 if (tarval_is_all_one(tv)) {
4657                         /* the AND does NOT clear a bit with isn't set by the OR */
4658                         set_Or_left(irn_or, or_l);
4659                         set_Or_right(irn_or, c1);
4660
4661                         /* check for more */
4662                         continue;
4663                 }
4664
4665                 if (!is_Or(or_l))
4666                         return irn_or;
4667
4668                 get_comm_Binop_Ops(or_l, &and_l, &c3);
4669                 if (!is_Const(c3) || !is_And(and_l))
4670                         return irn_or;
4671
4672                 get_comm_Binop_Ops(and_l, &value, &c4);
4673                 if (!is_Const(c4))
4674                         return irn_or;
4675
4676                 /* ok, found the pattern, check for conditions */
4677                 assert(mode == get_irn_mode(irn_and));
4678                 assert(mode == get_irn_mode(or_l));
4679                 assert(mode == get_irn_mode(and_l));
4680
4681                 tv3 = get_Const_tarval(c3);
4682                 tv4 = get_Const_tarval(c4);
4683
4684                 tv = tarval_or(tv4, tv2);
4685                 if (!tarval_is_all_one(tv)) {
4686                         /* have at least one 0 at the same bit position */
4687                         return irn_or;
4688                 }
4689
4690                 if (tv3 != tarval_andnot(tv3, tv4)) {
4691                         /* bit in the or_mask is outside the and_mask */
4692                         return irn_or;
4693                 }
4694
4695                 if (tv1 != tarval_andnot(tv1, tv2)) {
4696                         /* bit in the or_mask is outside the and_mask */
4697                         return irn_or;
4698                 }
4699
4700                 /* ok, all conditions met */
4701                 block = get_irn_n(irn_or, -1);
4702                 irg   = get_irn_irg(block);
4703
4704                 new_and = new_r_And(block, value, new_r_Const(irg, tarval_and(tv4, tv2)), mode);
4705
4706                 new_const = new_r_Const(irg, tarval_or(tv3, tv1));
4707
4708                 set_Or_left(irn_or, new_and);
4709                 set_Or_right(irn_or, new_const);
4710
4711                 /* check for more */
4712         }
4713 }  /* transform_node_Or_bf_store */
4714
4715 /**
4716  * Optimize an Or(shl(x, c), shr(x, bits - c)) into a Rotl
4717  */
4718 static ir_node *transform_node_Or_Rotl(ir_node *irn_or)
4719 {
4720         ir_mode *mode = get_irn_mode(irn_or);
4721         ir_node *shl, *shr, *block;
4722         ir_node *irn, *x, *c1, *c2, *n;
4723         ir_tarval *tv1, *tv2;
4724
4725         /* some backends can't handle rotl */
4726         if (!be_get_backend_param()->support_rotl)
4727                 return irn_or;
4728
4729         if (! mode_is_int(mode))
4730                 return irn_or;
4731
4732         shl = get_binop_left(irn_or);
4733         shr = get_binop_right(irn_or);
4734
4735         if (is_Shr(shl)) {
4736                 if (!is_Shl(shr))
4737                         return irn_or;
4738
4739                 irn = shl;
4740                 shl = shr;
4741                 shr = irn;
4742         } else if (!is_Shl(shl)) {
4743                 return irn_or;
4744         } else if (!is_Shr(shr)) {
4745                 return irn_or;
4746         }
4747         x = get_Shl_left(shl);
4748         if (x != get_Shr_left(shr))
4749                 return irn_or;
4750
4751         c1 = get_Shl_right(shl);
4752         c2 = get_Shr_right(shr);
4753         if (is_Const(c1) && is_Const(c2)) {
4754                 tv1 = get_Const_tarval(c1);
4755                 if (! tarval_is_long(tv1))
4756                         return irn_or;
4757
4758                 tv2 = get_Const_tarval(c2);
4759                 if (! tarval_is_long(tv2))
4760                         return irn_or;
4761
4762                 if (get_tarval_long(tv1) + get_tarval_long(tv2)
4763                                 != (int) get_mode_size_bits(mode))
4764                         return irn_or;
4765
4766                 /* yet, condition met */
4767                 block = get_nodes_block(irn_or);
4768
4769                 n = new_r_Rotl(block, x, c1, mode);
4770
4771                 DBG_OPT_ALGSIM1(irn_or, shl, shr, n, FS_OPT_OR_SHFT_TO_ROTL);
4772                 return n;
4773         }
4774
4775         /* Note: the obvious rot formulation (a << x) | (a >> (32-x)) gets
4776          * transformed to (a << x) | (a >> -x) by transform_node_shift_modulo() */
4777         if (!ir_is_negated_value(c1, c2)) {
4778                 return irn_or;
4779         }
4780
4781         /* yet, condition met */
4782         block = get_nodes_block(irn_or);
4783         n = new_r_Rotl(block, x, c1, mode);
4784         DBG_OPT_ALGSIM0(irn_or, n, FS_OPT_OR_SHFT_TO_ROTL);
4785         return n;
4786 }  /* transform_node_Or_Rotl */
4787
4788 /**
4789  * Transform an Or.
4790  */
4791 static ir_node *transform_node_Or(ir_node *n)
4792 {
4793         ir_node *c, *oldn = n;
4794         ir_node *a = get_Or_left(n);
4795         ir_node *b = get_Or_right(n);
4796         ir_mode *mode;
4797
4798         if (is_Not(a) && is_Not(b)) {
4799                 /* ~a | ~b = ~(a&b) */
4800                 ir_node *block = get_nodes_block(n);
4801
4802                 mode = get_irn_mode(n);
4803                 a = get_Not_op(a);
4804                 b = get_Not_op(b);
4805                 n = new_rd_And(get_irn_dbg_info(n), block, a, b, mode);
4806                 n = new_rd_Not(get_irn_dbg_info(n), block, n, mode);
4807                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_DEMORGAN);
4808                 return n;
4809         }
4810
4811         /* we can combine the relations of two compares with the same operands */
4812         if (is_Cmp(a) && is_Cmp(b)) {
4813                 ir_node *a_left  = get_Cmp_left(a);
4814                 ir_node *a_right = get_Cmp_left(a);
4815                 ir_node *b_left  = get_Cmp_left(b);
4816                 ir_node *b_right = get_Cmp_right(b);
4817                 if (a_left == b_left && b_left == b_right) {
4818                         dbg_info   *dbgi         = get_irn_dbg_info(n);
4819                         ir_node    *block        = get_nodes_block(n);
4820                         ir_relation a_relation   = get_Cmp_relation(a);
4821                         ir_relation b_relation   = get_Cmp_relation(b);
4822                         ir_relation new_relation = a_relation | b_relation;
4823                         return new_rd_Cmp(dbgi, block, a_left, a_right, new_relation);
4824                 }
4825         }
4826
4827         mode = get_irn_mode(n);
4828         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_or, a, b, c, mode);
4829
4830         n = transform_node_Or_bf_store(n);
4831         n = transform_node_Or_Rotl(n);
4832         if (n != oldn)
4833                 return n;
4834
4835         n = transform_bitwise_distributive(n, transform_node_Or);
4836
4837         return n;
4838 }  /* transform_node_Or */
4839
4840
4841 /* forward */
4842 static ir_node *transform_node(ir_node *n);
4843
4844 /**
4845  * Optimize (a >> c1) >> c2), works for Shr, Shrs, Shl, Rotl.
4846  *
4847  * Should be moved to reassociation?
4848  */
4849 static ir_node *transform_node_shift(ir_node *n)
4850 {
4851         ir_node *left, *right;
4852         ir_mode *mode;
4853         ir_tarval *tv1, *tv2, *res;
4854         ir_node *in[2], *irn, *block;
4855         ir_graph *irg;
4856
4857         left = get_binop_left(n);
4858
4859         /* different operations */
4860         if (get_irn_op(left) != get_irn_op(n))
4861                 return n;
4862
4863         right = get_binop_right(n);
4864         tv1 = value_of(right);
4865         if (tv1 == tarval_bad)
4866                 return n;
4867
4868         tv2 = value_of(get_binop_right(left));
4869         if (tv2 == tarval_bad)
4870                 return n;
4871
4872         res  = tarval_add(tv1, tv2);
4873         mode = get_irn_mode(n);
4874         irg  = get_irn_irg(n);
4875
4876         /* beware: a simple replacement works only, if res < modulo shift */
4877         if (!is_Rotl(n)) {
4878                 int modulo_shf = get_mode_modulo_shift(mode);
4879                 if (modulo_shf > 0) {
4880                         ir_tarval *modulo = new_tarval_from_long(modulo_shf,
4881                                                                  get_tarval_mode(res));
4882
4883                         assert(modulo_shf >= (int) get_mode_size_bits(mode));
4884
4885                         /* shifting too much */
4886                         if (!(tarval_cmp(res, modulo) & ir_relation_less)) {
4887                                 if (is_Shrs(n)) {
4888                                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
4889                                         dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
4890                                         ir_mode  *smode  = get_irn_mode(right);
4891                                         ir_node  *cnst  = new_r_Const_long(irg, smode, get_mode_size_bits(mode) - 1);
4892                                         return new_rd_Shrs(dbgi, block, get_binop_left(left), cnst, mode);
4893                                 }
4894
4895                                 return new_r_Const(irg, get_mode_null(mode));
4896                         }
4897                 }
4898         } else {
4899                 res = tarval_mod(res, new_tarval_from_long(get_mode_size_bits(mode), get_tarval_mode(res)));
4900         }
4901
4902         /* ok, we can replace it */
4903         block = get_nodes_block(n);
4904
4905         in[0] = get_binop_left(left);
4906         in[1] = new_r_Const(irg, res);
4907
4908         irn = new_ir_node(NULL, get_Block_irg(block), block, get_irn_op(n), mode, 2, in);
4909
4910         DBG_OPT_ALGSIM0(n, irn, FS_OPT_REASSOC_SHIFT);
4911
4912         return transform_node(irn);
4913 }  /* transform_node_shift */
4914
4915 /**
4916  * normalisation: (x & c1) >> c2   to   (x >> c2) & (c1 >> c2)
4917  *  (we can use:
4918  *    - and, or, xor          instead of &
4919  *    - Shl, Shr, Shrs, rotl  instead of >>
4920  *    (with a special case for Or/Xor + Shrs)
4921  */
4922 static ir_node *transform_node_bitop_shift(ir_node *n)
4923 {
4924         ir_node   *left;
4925         ir_node   *right = get_binop_right(n);
4926         ir_mode   *mode  = get_irn_mode(n);
4927         ir_node   *bitop_left;
4928         ir_node   *bitop_right;
4929         ir_op     *op_left;
4930         ir_node   *block;
4931         dbg_info  *dbgi;
4932         ir_graph  *irg;
4933         ir_node   *new_shift;
4934         ir_node   *new_bitop;
4935         ir_node   *new_const;
4936         ir_tarval *tv1;
4937         ir_tarval *tv2;
4938         ir_tarval *tv_shift;
4939
4940         assert(is_Shrs(n) || is_Shr(n) || is_Shl(n) || is_Rotl(n));
4941
4942         if (!is_Const(right))
4943                 return n;
4944
4945         left    = get_binop_left(n);
4946         op_left = get_irn_op(left);
4947         if (op_left != op_And && op_left != op_Or && op_left != op_Eor)
4948                 return n;
4949
4950         /* doing it with Shrs is not legal if the Or/Eor affects the topmost bit */
4951         if (is_Shrs(n) && (op_left == op_Or || op_left == op_Eor)) {
4952                 /* TODO: test if sign bit is affectes */
4953                 return n;
4954         }
4955
4956         bitop_right = get_binop_right(left);
4957         if (!is_Const(bitop_right))
4958                 return n;
4959
4960         bitop_left = get_binop_left(left);
4961
4962         block = get_nodes_block(n);
4963         dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
4964         tv1   = get_Const_tarval(bitop_right);
4965         tv2   = get_Const_tarval(right);
4966
4967         assert(get_tarval_mode(tv1) == mode);
4968
4969         if (is_Shl(n)) {
4970                 new_shift = new_rd_Shl(dbgi, block, bitop_left, right, mode);
4971                 tv_shift  = tarval_shl(tv1, tv2);
4972         } else if (is_Shr(n)) {
4973                 new_shift = new_rd_Shr(dbgi, block, bitop_left, right, mode);
4974                 tv_shift  = tarval_shr(tv1, tv2);
4975         } else if (is_Shrs(n)) {
4976                 new_shift = new_rd_Shrs(dbgi, block, bitop_left, right, mode);
4977                 tv_shift  = tarval_shrs(tv1, tv2);
4978         } else {
4979                 assert(is_Rotl(n));
4980                 new_shift = new_rd_Rotl(dbgi, block, bitop_left, right, mode);
4981                 tv_shift  = tarval_rotl(tv1, tv2);
4982         }
4983
4984         assert(get_tarval_mode(tv_shift) == mode);
4985         irg       = get_irn_irg(n);
4986         new_const = new_r_Const(irg, tv_shift);
4987
4988         if (op_left == op_And) {
4989                 new_bitop = new_rd_And(dbgi, block, new_shift, new_const, mode);
4990         } else if (op_left == op_Or) {
4991                 new_bitop = new_rd_Or(dbgi, block, new_shift, new_const, mode);
4992         } else {
4993                 assert(op_left == op_Eor);
4994                 new_bitop = new_rd_Eor(dbgi, block, new_shift, new_const, mode);
4995         }
4996
4997         return new_bitop;
4998 }
4999
5000 /**
5001  * normalisation:
5002  *    (x << c1) >> c2  <=>  x OP (c2-c1) & ((-1 << c1) >> c2)
5003  *    also:
5004  *    (x >> c1) << c2  <=>  x OP (c2-c1) & ((-1 >> c1) << c2)
5005  *      (also with x >>s c1  when c1>=c2)
5006  */
5007 static ir_node *transform_node_shl_shr(ir_node *n)
5008 {
5009         ir_node   *left;
5010         ir_node   *right = get_binop_right(n);
5011         ir_node   *x;
5012         ir_node   *block;
5013         ir_mode   *mode;
5014         dbg_info  *dbgi;
5015         ir_node   *new_const;
5016         ir_node   *new_shift;
5017         ir_node   *new_and;
5018         ir_tarval *tv_shl;
5019         ir_tarval *tv_shr;
5020         ir_tarval *tv_shift;
5021         ir_tarval *tv_mask;
5022         ir_graph  *irg;
5023         ir_relation relation;
5024         int        need_shrs = 0;
5025
5026         assert(is_Shl(n) || is_Shr(n) || is_Shrs(n));
5027
5028         if (!is_Const(right))
5029                 return n;
5030
5031         left = get_binop_left(n);
5032         mode = get_irn_mode(n);
5033         if (is_Shl(n) && (is_Shr(left) || is_Shrs(left))) {
5034                 ir_node *shr_right = get_binop_right(left);
5035
5036                 if (!is_Const(shr_right))
5037                         return n;
5038
5039                 x      = get_binop_left(left);
5040                 tv_shr = get_Const_tarval(shr_right);
5041                 tv_shl = get_Const_tarval(right);
5042
5043                 if (is_Shrs(left)) {
5044                         /* shrs variant only allowed if c1 >= c2 */
5045                         if (! (tarval_cmp(tv_shl, tv_shr) & ir_relation_greater_equal))
5046                                 return n;
5047
5048                         tv_mask = tarval_shrs(get_mode_all_one(mode), tv_shr);
5049                         need_shrs = 1;
5050                 } else {
5051                         tv_mask = tarval_shr(get_mode_all_one(mode), tv_shr);
5052                 }
5053                 tv_mask = tarval_shl(tv_mask, tv_shl);
5054         } else if (is_Shr(n) && is_Shl(left)) {
5055                 ir_node *shl_right = get_Shl_right(left);
5056
5057                 if (!is_Const(shl_right))
5058                         return n;
5059
5060                 x      = get_Shl_left(left);
5061                 tv_shr = get_Const_tarval(right);
5062                 tv_shl = get_Const_tarval(shl_right);
5063
5064                 tv_mask = tarval_shl(get_mode_all_one(mode), tv_shl);
5065                 tv_mask = tarval_shr(tv_mask, tv_shr);
5066         } else {
5067                 return n;
5068         }
5069
5070         if (get_tarval_mode(tv_shl) != get_tarval_mode(tv_shr)) {
5071                 tv_shl = tarval_convert_to(tv_shl, get_tarval_mode(tv_shr));
5072         }
5073
5074         assert(tv_mask != tarval_bad);
5075         assert(get_tarval_mode(tv_mask) == mode);
5076
5077         block = get_nodes_block(n);
5078         irg   = get_irn_irg(block);
5079         dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
5080
5081         relation = tarval_cmp(tv_shl, tv_shr);
5082         if (relation == ir_relation_less || relation == ir_relation_equal) {
5083                 tv_shift  = tarval_sub(tv_shr, tv_shl, NULL);
5084                 new_const = new_r_Const(irg, tv_shift);
5085                 if (need_shrs) {
5086                         new_shift = new_rd_Shrs(dbgi, block, x, new_const, mode);
5087                 } else {
5088                         new_shift = new_rd_Shr(dbgi, block, x, new_const, mode);
5089                 }
5090         } else {
5091                 assert(relation == ir_relation_greater);
5092                 tv_shift  = tarval_sub(tv_shl, tv_shr, NULL);
5093                 new_const = new_r_Const(irg, tv_shift);
5094                 new_shift = new_rd_Shl(dbgi, block, x, new_const, mode);
5095         }
5096
5097         new_const = new_r_Const(irg, tv_mask);
5098         new_and   = new_rd_And(dbgi, block, new_shift, new_const, mode);
5099
5100         return new_and;
5101 }
5102
5103 static ir_tarval *get_modulo_tv_value(ir_tarval *tv, int modulo_val)
5104 {
5105         ir_mode   *mode      = get_tarval_mode(tv);
5106         ir_tarval *modulo_tv = new_tarval_from_long(modulo_val, mode);
5107         return tarval_mod(tv, modulo_tv);
5108 }
5109
5110 typedef ir_node*(*new_shift_func)(dbg_info *dbgi, ir_node *block,
5111                                   ir_node *left, ir_node *right, ir_mode *mode);
5112
5113 /**
5114  * Normalisation: if we have a shl/shr with modulo_shift behaviour
5115  * then we can use that to minimize the value of Add(x, const) or
5116  * Sub(Const, x). In particular this often avoids 1 instruction in some
5117  * backends for the Shift(x, Sub(Const, y)) case because it can be replaced
5118  * by Shift(x, Minus(y)) which doesnt't need an explicit Const constructed.
5119  */
5120 static ir_node *transform_node_shift_modulo(ir_node *n,
5121                                             new_shift_func new_shift)
5122 {
5123         ir_mode  *mode   = get_irn_mode(n);
5124         int       modulo = get_mode_modulo_shift(mode);
5125         ir_node  *newop  = NULL;
5126         ir_mode  *mode_right;
5127         ir_node  *block;
5128         ir_node  *right;
5129         ir_graph *irg;
5130
5131         if (modulo == 0)
5132                 return n;
5133         if (get_mode_arithmetic(mode) != irma_twos_complement)
5134                 return n;
5135         if (!is_po2(modulo))
5136                 return n;
5137
5138         irg        = get_irn_irg(n);
5139         block      = get_nodes_block(n);
5140         right      = get_binop_right(n);
5141         mode_right = get_irn_mode(right);
5142         if (is_Const(right)) {
5143                 ir_tarval *tv     = get_Const_tarval(right);
5144                 ir_tarval *tv_mod = get_modulo_tv_value(tv, modulo);
5145
5146                 if (tv_mod == tv)
5147                         return n;
5148
5149                 newop = new_r_Const(irg, tv_mod);
5150         } else if (is_Add(right)) {
5151                 ir_node *add_right = get_Add_right(right);
5152                 if (is_Const(add_right)) {
5153                         ir_tarval *tv     = get_Const_tarval(add_right);
5154                         ir_tarval *tv_mod = get_modulo_tv_value(tv, modulo);
5155                         ir_node   *newconst;
5156                         if (tv_mod == tv)
5157                                 return n;
5158
5159                         newconst = new_r_Const(irg, tv_mod);
5160                         newop    = new_r_Add(block, get_Add_left(right), newconst,
5161                                              mode_right);
5162                 }
5163         } else if (is_Sub(right)) {
5164                 ir_node *sub_left = get_Sub_left(right);
5165                 if (is_Const(sub_left)) {
5166                         ir_tarval *tv     = get_Const_tarval(sub_left);
5167                         ir_tarval *tv_mod = get_modulo_tv_value(tv, modulo);
5168                         ir_node  *newconst;
5169                         if (tv_mod == tv)
5170                                 return n;
5171
5172                         newconst = new_r_Const(irg, tv_mod);
5173                         newop    = new_r_Sub(block, newconst, get_Sub_right(right),
5174                                              mode_right);
5175                 }
5176         } else {
5177                 return n;
5178         }
5179
5180         if (newop != NULL) {
5181                 dbg_info *dbgi = get_irn_dbg_info(n);
5182                 ir_node  *left = get_binop_left(n);
5183                 return new_shift(dbgi, block, left, newop, mode);
5184         }
5185         return n;
5186 }
5187
5188 /**
5189  * Transform a Shr.
5190  */
5191 static ir_node *transform_node_Shr(ir_node *n)
5192 {
5193         ir_node *c, *oldn = n;
5194         ir_node *left  = get_Shr_left(n);
5195         ir_node *right = get_Shr_right(n);
5196         ir_mode *mode  = get_irn_mode(n);
5197
5198         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_shr, left, right, c, mode);
5199         n = transform_node_shift(n);
5200
5201         if (is_Shr(n))
5202                 n = transform_node_shift_modulo(n, new_rd_Shr);
5203         if (is_Shr(n))
5204                 n = transform_node_shl_shr(n);
5205         if (is_Shr(n))
5206                 n = transform_node_bitop_shift(n);
5207
5208         return n;
5209 }  /* transform_node_Shr */
5210
5211 /**
5212  * Transform a Shrs.
5213  */
5214 static ir_node *transform_node_Shrs(ir_node *n)
5215 {
5216         ir_node *c, *oldn = n;
5217         ir_node *a    = get_Shrs_left(n);
5218         ir_node *b    = get_Shrs_right(n);
5219         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
5220
5221         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_shrs, a, b, c, mode);
5222         n = transform_node_shift(n);
5223
5224         if (is_Shrs(n))
5225                 n = transform_node_shift_modulo(n, new_rd_Shrs);
5226         if (is_Shrs(n))
5227                 n = transform_node_bitop_shift(n);
5228
5229         return n;
5230 }  /* transform_node_Shrs */
5231
5232 /**
5233  * Transform a Shl.
5234  */
5235 static ir_node *transform_node_Shl(ir_node *n)
5236 {
5237         ir_node *c, *oldn = n;
5238         ir_node *a    = get_Shl_left(n);
5239         ir_node *b    = get_Shl_right(n);
5240         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
5241
5242         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_shl, a, b, c, mode);
5243         n = transform_node_shift(n);
5244
5245         if (is_Shl(n))
5246                 n = transform_node_shift_modulo(n, new_rd_Shl);
5247         if (is_Shl(n))
5248                 n = transform_node_shl_shr(n);
5249         if (is_Shl(n))
5250                 n = transform_node_bitop_shift(n);
5251
5252         return n;
5253 }  /* transform_node_Shl */
5254
5255 /**
5256  * Transform a Rotl.
5257  */
5258 static ir_node *transform_node_Rotl(ir_node *n)
5259 {
5260         ir_node *c, *oldn = n;
5261         ir_node *a    = get_Rotl_left(n);
5262         ir_node *b    = get_Rotl_right(n);
5263         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
5264
5265         HANDLE_BINOP_PHI((eval_func) tarval_rotl, a, b, c, mode);
5266         n = transform_node_shift(n);
5267
5268         if (is_Rotl(n))
5269                 n = transform_node_bitop_shift(n);
5270
5271         return n;
5272 }  /* transform_node_Rotl */
5273
5274 /**
5275  * Transform a Conv.
5276  */
5277 static ir_node *transform_node_Conv(ir_node *n)
5278 {
5279         ir_node *c, *oldn = n;
5280         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
5281         ir_node *a    = get_Conv_op(n);
5282
5283         if (mode != mode_b && is_const_Phi(a)) {
5284                 /* Do NOT optimize mode_b Conv's, this leads to remaining
5285                  * Phib nodes later, because the conv_b_lower operation
5286                  * is instantly reverted, when it tries to insert a Convb.
5287                  */
5288                 c = apply_conv_on_phi(a, mode);
5289                 if (c) {
5290                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, c, FS_OPT_CONST_PHI);
5291                         return c;
5292                 }
5293         }
5294
5295         if (is_Unknown(a)) { /* Conv_A(Unknown_B) -> Unknown_A */
5296                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
5297                 return new_r_Unknown(irg, mode);
5298         }
5299
5300         if (mode_is_reference(mode) &&
5301                 get_mode_size_bits(mode) == get_mode_size_bits(get_irn_mode(a)) &&
5302                 is_Add(a)) {
5303                 ir_node *l = get_Add_left(a);
5304                 ir_node *r = get_Add_right(a);
5305                 dbg_info *dbgi = get_irn_dbg_info(a);
5306                 ir_node *block = get_nodes_block(n);
5307                 if (is_Conv(l)) {
5308                         ir_node *lop = get_Conv_op(l);
5309                         if (get_irn_mode(lop) == mode) {
5310                                 /* ConvP(AddI(ConvI(P), x)) -> AddP(P, x) */
5311                                 n = new_rd_Add(dbgi, block, lop, r, mode);
5312                                 return n;
5313                         }
5314                 }
5315                 if (is_Conv(r)) {
5316                         ir_node *rop = get_Conv_op(r);
5317                         if (get_irn_mode(rop) == mode) {
5318                                 /* ConvP(AddI(x, ConvI(P))) -> AddP(x, P) */
5319                                 n = new_rd_Add(dbgi, block, l, rop, mode);
5320                                 return n;
5321                         }
5322                 }
5323         }
5324
5325         return n;
5326 }  /* transform_node_Conv */
5327
5328 /**
5329  * Remove dead blocks and nodes in dead blocks
5330  * in keep alive list.  We do not generate a new End node.
5331  */
5332 static ir_node *transform_node_End(ir_node *n)
5333 {
5334         int i, j, n_keepalives = get_End_n_keepalives(n);
5335         ir_node **in;
5336
5337         NEW_ARR_A(ir_node *, in, n_keepalives);
5338
5339         for (i = j = 0; i < n_keepalives; ++i) {
5340                 ir_node *ka = get_End_keepalive(n, i);
5341                 if (is_Block(ka)) {
5342                         if (! is_Block_dead(ka)) {
5343                                 in[j++] = ka;
5344                         }
5345                         continue;
5346                 } else if (is_irn_pinned_in_irg(ka) && is_Block_dead(get_nodes_block(ka))) {
5347                         continue;
5348                 } else if (is_Bad(ka)) {
5349                         /* no need to keep Bad */
5350                         continue;
5351                 }
5352                 in[j++] = ka;
5353         }
5354         if (j != n_keepalives)
5355                 set_End_keepalives(n, j, in);
5356         return n;
5357 }  /* transform_node_End */
5358
5359 int ir_is_negated_value(const ir_node *a, const ir_node *b)
5360 {
5361         if (is_Minus(a) && get_Minus_op(a) == b)
5362                 return true;
5363         if (is_Minus(b) && get_Minus_op(b) == a)
5364                 return true;
5365         if (is_Sub(a) && is_Sub(b)) {
5366                 ir_node *a_left  = get_Sub_left(a);
5367                 ir_node *a_right = get_Sub_right(a);
5368                 ir_node *b_left  = get_Sub_left(b);
5369                 ir_node *b_right = get_Sub_right(b);
5370
5371                 if (a_left == b_right && a_right == b_left)
5372                         return true;
5373         }
5374
5375         return false;
5376 }
5377
5378 /**
5379  * Optimize a Mux into some simpler cases.
5380  */
5381 static ir_node *transform_node_Mux(ir_node *n)
5382 {
5383         ir_node *oldn = n, *sel = get_Mux_sel(n);
5384         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
5385         ir_node  *t   = get_Mux_true(n);
5386         ir_node  *f   = get_Mux_false(n);
5387         ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
5388
5389         if (is_irg_state(irg, IR_GRAPH_STATE_KEEP_MUX))
5390                 return n;
5391
5392         if (is_Mux(t)) {
5393                 ir_node*  block = get_nodes_block(n);
5394                 ir_node*  c0    = sel;
5395                 ir_node*  c1    = get_Mux_sel(t);
5396                 ir_node*  t1    = get_Mux_true(t);
5397                 ir_node*  f1    = get_Mux_false(t);
5398                 if (f == f1) {
5399                         /* Mux(cond0, Mux(cond1, x, y), y) -> typical if (cond0 && cond1) x else y */
5400                         ir_node* and_    = new_r_And(block, c0, c1, mode_b);
5401                         ir_node* new_mux = new_r_Mux(block, and_, f1, t1, mode);
5402                         n   = new_mux;
5403                         sel = and_;
5404                         f   = f1;
5405                         t   = t1;
5406                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, t, FS_OPT_MUX_COMBINE);
5407                 } else if (f == t1) {
5408                         /* Mux(cond0, Mux(cond1, x, y), x) */
5409                         ir_node* not_c1  = new_r_Not(block, c1, mode_b);
5410                         ir_node* and_    = new_r_And(block, c0, not_c1, mode_b);
5411                         ir_node* new_mux = new_r_Mux(block, and_, t1, f1, mode);
5412                         n   = new_mux;
5413                         sel = and_;
5414                         f   = t1;
5415                         t   = f1;
5416                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, t, FS_OPT_MUX_COMBINE);
5417                 }
5418         } else if (is_Mux(f)) {
5419                 ir_node*  block = get_nodes_block(n);
5420                 ir_node*  c0    = sel;
5421                 ir_node*  c1    = get_Mux_sel(f);
5422                 ir_node*  t1    = get_Mux_true(f);
5423                 ir_node*  f1    = get_Mux_false(f);
5424                 if (t == t1) {
5425                         /* Mux(cond0, x, Mux(cond1, x, y)) -> typical if (cond0 || cond1) x else y */
5426                         ir_node* or_     = new_r_Or(block, c0, c1, mode_b);
5427                         ir_node* new_mux = new_r_Mux(block, or_, f1, t1, mode);
5428                         n   = new_mux;
5429                         sel = or_;
5430                         f   = f1;
5431                         t   = t1;
5432                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, f, FS_OPT_MUX_COMBINE);
5433                 } else if (t == f1) {
5434                         /* Mux(cond0, x, Mux(cond1, y, x)) */
5435                         ir_node* not_c1  = new_r_Not(block, c1, mode_b);
5436                         ir_node* or_     = new_r_Or(block, c0, not_c1, mode_b);
5437                         ir_node* new_mux = new_r_Mux(block, or_, t1, f1, mode);
5438                         n   = new_mux;
5439                         sel = or_;
5440                         f   = t1;
5441                         t   = f1;
5442                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, f, FS_OPT_MUX_COMBINE);
5443                 }
5444         }
5445
5446         /* first normalization step: try to move a constant to the false side,
5447          * 0 preferred on false side too */
5448         if (is_Cmp(sel) && is_Const(t) &&
5449                         (!is_Const(f) || (is_Const_null(t) && !is_Const_null(f)))) {
5450                 dbg_info *seldbgi = get_irn_dbg_info(sel);
5451                 ir_node  *block   = get_nodes_block(sel);
5452                 ir_relation relation = get_Cmp_relation(sel);
5453                 ir_node *tmp = t;
5454                 t = f;
5455                 f = tmp;
5456
5457                 /* Mux(x, a, b) => Mux(not(x), b, a) */
5458                 relation = get_negated_relation(relation);
5459                 sel = new_rd_Cmp(seldbgi, block, get_Cmp_left(sel),
5460                                 get_Cmp_right(sel), relation);
5461                 n = new_rd_Mux(get_irn_dbg_info(n), get_nodes_block(n), sel, f, t, mode);
5462         }
5463
5464         /* note: after normalization, false can only happen on default */
5465         if (mode == mode_b) {
5466                 dbg_info *dbg   = get_irn_dbg_info(n);
5467                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
5468
5469                 if (is_Const(t)) {
5470                         ir_tarval *tv_t = get_Const_tarval(t);
5471                         if (tv_t == tarval_b_true) {
5472                                 if (is_Const(f)) {
5473                                         /* Muxb(sel, true, false) = sel */
5474                                         assert(get_Const_tarval(f) == tarval_b_false);
5475                                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, sel, FS_OPT_MUX_BOOL);
5476                                         return sel;
5477                                 } else {
5478                                         /* Muxb(sel, true, x) = Or(sel, x) */
5479                                         n = new_rd_Or(dbg, block, sel, f, mode_b);
5480                                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_OR_BOOL);
5481                                         return n;
5482                                 }
5483                         }
5484                 } else if (is_Const(f)) {
5485                         ir_tarval *tv_f = get_Const_tarval(f);
5486                         if (tv_f == tarval_b_true) {
5487                                 /* Muxb(sel, x, true) = Or(Not(sel), x) */
5488                                 ir_node* not_sel = new_rd_Not(dbg, block, sel, mode_b);
5489                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_ORNOT_BOOL);
5490                                 n = new_rd_Or(dbg, block, not_sel, t, mode_b);
5491                                 return n;
5492                         } else {
5493                                 /* Muxb(sel, x, false) = And(sel, x) */
5494                                 assert(tv_f == tarval_b_false);
5495                                 n = new_rd_And(dbg, block, sel, t, mode_b);
5496                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_AND_BOOL);
5497                                 return n;
5498                         }
5499                 }
5500         }
5501
5502         /* more normalization: Mux(sel, 0, 1) is simply a conv from the mode_b
5503          * value to integer. */
5504         if (is_Const(t) && is_Const(f) && mode_is_int(mode)) {
5505                 ir_tarval *a = get_Const_tarval(t);
5506                 ir_tarval *b = get_Const_tarval(f);
5507
5508                 if (tarval_is_one(a) && tarval_is_null(b)) {
5509                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
5510                         ir_node *conv  = new_r_Conv(block, sel, mode);
5511                         n = conv;
5512                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_CONV);
5513                         return n;
5514                 } else if (tarval_is_null(a) && tarval_is_one(b)) {
5515                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
5516                         ir_node *not_  = new_r_Not(block, sel, mode_b);
5517                         ir_node *conv  = new_r_Conv(block, not_, mode);
5518                         n = conv;
5519                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_CONV);
5520                         return n;
5521                 }
5522         }
5523
5524         if (is_Cmp(sel)) {
5525                 ir_node    *cmp_r    = get_Cmp_right(sel);
5526                 if (is_Const(cmp_r) && is_Const_null(cmp_r)) {
5527                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
5528                         ir_node *cmp_l = get_Cmp_left(sel);
5529
5530                         if (mode_is_int(mode)) {
5531                                 ir_relation relation = get_Cmp_relation(sel);
5532                                 /* integer only */
5533                                 if ((relation == ir_relation_less_greater || relation == ir_relation_equal) && is_And(cmp_l)) {
5534                                         /* Mux((a & b) != 0, c, 0) */
5535                                         ir_node *and_r = get_And_right(cmp_l);
5536                                         ir_node *and_l;
5537
5538                                         if (and_r == t && f == cmp_r) {
5539                                                 if (is_Const(t) && tarval_is_single_bit(get_Const_tarval(t))) {
5540                                                         if (relation == ir_relation_less_greater) {
5541                                                                 /* Mux((a & 2^C) != 0, 2^C, 0) */
5542                                                                 n = cmp_l;
5543                                                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, sel, sel, n, FS_OPT_MUX_TO_BITOP);
5544                                                         } else {
5545                                                                 /* Mux((a & 2^C) == 0, 2^C, 0) */
5546                                                                 n = new_rd_Eor(get_irn_dbg_info(n),
5547                                                                         block, cmp_l, t, mode);
5548                                                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, sel, sel, n, FS_OPT_MUX_TO_BITOP);
5549                                                         }
5550                                                         return n;
5551                                                 }
5552                                         }
5553                                         if (is_Shl(and_r)) {
5554                                                 ir_node *shl_l = get_Shl_left(and_r);
5555                                                 if (is_Const(shl_l) && is_Const_one(shl_l)) {
5556                                                         if (and_r == t && f == cmp_r) {
5557                                                                 if (relation == ir_relation_less_greater) {
5558                                                                         /* (a & (1 << n)) != 0, (1 << n), 0) */
5559                                                                         n = cmp_l;
5560                                                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, sel, sel, n, FS_OPT_MUX_TO_BITOP);
5561                                                                 } else {
5562                                                                         /* (a & (1 << n)) == 0, (1 << n), 0) */
5563                                                                         n = new_rd_Eor(get_irn_dbg_info(n),
5564                                                                                 block, cmp_l, t, mode);
5565                                                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, sel, sel, n, FS_OPT_MUX_TO_BITOP);
5566                                                                 }
5567                                                                 return n;
5568                                                         }
5569                                                 }
5570                                         }
5571                                         and_l = get_And_left(cmp_l);
5572                                         if (is_Shl(and_l)) {
5573                                                 ir_node *shl_l = get_Shl_left(and_l);
5574                                                 if (is_Const(shl_l) && is_Const_one(shl_l)) {
5575                                                         if (and_l == t && f == cmp_r) {
5576                                                                 if (relation == ir_relation_less_greater) {
5577                                                                         /* ((1 << n) & a) != 0, (1 << n), 0) */
5578                                                                         n = cmp_l;
5579                                                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, sel, sel, n, FS_OPT_MUX_TO_BITOP);
5580                                                                 } else {
5581                                                                         /* ((1 << n) & a) == 0, (1 << n), 0) */
5582                                                                         n = new_rd_Eor(get_irn_dbg_info(n),
5583                                                                                 block, cmp_l, t, mode);
5584                                                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, sel, sel, n, FS_OPT_MUX_TO_BITOP);
5585                                                                 }
5586                                                                 return n;
5587                                                         }
5588                                                 }
5589                                         }
5590                                 }
5591                         }
5592                 }
5593         }
5594
5595         return n;
5596 }
5597
5598 /**
5599  * optimize Sync nodes that have other syncs as input we simply add the inputs
5600  * of the other sync to our own inputs
5601  */
5602 static ir_node *transform_node_Sync(ir_node *n)
5603 {
5604         int arity = get_Sync_n_preds(n);
5605         int i;
5606
5607         for (i = 0; i < arity;) {
5608                 ir_node *pred = get_Sync_pred(n, i);
5609                 int      pred_arity;
5610                 int      j;
5611
5612                 if (!is_Sync(pred)) {
5613                         ++i;
5614                         continue;
5615                 }
5616
5617                 del_Sync_n(n, i);
5618                 --arity;
5619
5620                 pred_arity = get_Sync_n_preds(pred);
5621                 for (j = 0; j < pred_arity; ++j) {
5622                         ir_node *pred_pred = get_Sync_pred(pred, j);
5623                         int      k;
5624
5625                         for (k = 0;; ++k) {
5626                                 if (k >= arity) {
5627                                         add_irn_n(n, pred_pred);
5628                                         ++arity;
5629                                         break;
5630                                 }
5631                                 if (get_Sync_pred(n, k) == pred_pred) break;
5632                         }
5633                 }
5634         }
5635
5636         /* rehash the sync node */
5637         add_identities(n);
5638
5639         return n;
5640 }  /* transform_node_Sync */
5641
5642 /**
5643  * optimize a trampoline Call into a direct Call
5644  */
5645 static ir_node *transform_node_Call(ir_node *call)
5646 {
5647         ir_node  *callee = get_Call_ptr(call);
5648         ir_node  *adr, *mem, *res, *bl, **in;
5649         ir_type  *ctp, *mtp, *tp;
5650         ir_graph *irg;
5651         type_dbg_info *tdb;
5652         dbg_info *db;
5653         size_t   i, n_res, n_param;
5654         ir_variadicity var;
5655
5656         if (! is_Proj(callee))
5657                 return call;
5658         callee = get_Proj_pred(callee);
5659         if (! is_Builtin(callee))
5660                 return call;
5661         if (get_Builtin_kind(callee) != ir_bk_inner_trampoline)
5662                 return call;
5663
5664         mem = get_Call_mem(call);
5665
5666         if (skip_Proj(mem) == callee) {
5667                 /* memory is routed to the trampoline, skip */
5668                 mem = get_Builtin_mem(callee);
5669         }
5670
5671         /* build a new call type */
5672         mtp = get_Call_type(call);
5673         tdb = get_type_dbg_info(mtp);
5674
5675         n_res   = get_method_n_ress(mtp);
5676         n_param = get_method_n_params(mtp);
5677         ctp     = new_d_type_method(n_param + 1, n_res, tdb);
5678
5679         for (i = 0; i < n_res; ++i)
5680                 set_method_res_type(ctp, i, get_method_res_type(mtp, i));
5681
5682         NEW_ARR_A(ir_node *, in, n_param + 1);
5683
5684         /* FIXME: we don't need a new pointer type in every step */
5685         irg = get_irn_irg(call);
5686         tp = get_irg_frame_type(irg);
5687         tp = new_type_pointer(tp);
5688         set_method_param_type(ctp, 0, tp);
5689
5690         in[0] = get_Builtin_param(callee, 2);
5691         for (i = 0; i < n_param; ++i) {
5692                 set_method_param_type(ctp, i + 1, get_method_param_type(mtp, i));
5693                 in[i + 1] = get_Call_param(call, i);
5694         }
5695         var = get_method_variadicity(mtp);
5696         set_method_variadicity(ctp, var);
5697         if (var == variadicity_variadic) {
5698                 set_method_first_variadic_param_index(ctp, get_method_first_variadic_param_index(mtp) + 1);
5699         }
5700         /* When we resolve a trampoline, the function must be called by a this-call */
5701         set_method_calling_convention(ctp, get_method_calling_convention(mtp) | cc_this_call);
5702         set_method_additional_properties(ctp, get_method_additional_properties(mtp));
5703
5704         adr = get_Builtin_param(callee, 1);
5705
5706         db  = get_irn_dbg_info(call);
5707         bl  = get_nodes_block(call);
5708
5709         res = new_rd_Call(db, bl, mem, adr, n_param + 1, in, ctp);
5710         if (get_irn_pinned(call) == op_pin_state_floats)
5711                 set_irn_pinned(res, op_pin_state_floats);
5712         return res;
5713 }  /* transform_node_Call */
5714
5715 /**
5716  * Tries several [inplace] [optimizing] transformations and returns an
5717  * equivalent node.  The difference to equivalent_node() is that these
5718  * transformations _do_ generate new nodes, and thus the old node must
5719  * not be freed even if the equivalent node isn't the old one.
5720  */
5721 static ir_node *transform_node(ir_node *n)
5722 {
5723         ir_node *oldn;
5724
5725         /*
5726          * Transform_node is the only "optimizing transformation" that might
5727          * return a node with a different opcode. We iterate HERE until fixpoint
5728          * to get the final result.
5729          */
5730         do {
5731                 oldn = n;
5732                 if (n->op->ops.transform_node != NULL)
5733                         n = n->op->ops.transform_node(n);
5734         } while (oldn != n);
5735
5736         return n;
5737 }  /* transform_node */
5738
5739 /**
5740  * Sets the default transform node operation for an ir_op_ops.
5741  *
5742  * @param code   the opcode for the default operation
5743  * @param ops    the operations initialized
5744  *
5745  * @return
5746  *    The operations.
5747  */
5748 static ir_op_ops *firm_set_default_transform_node(ir_opcode code, ir_op_ops *ops)
5749 {
5750 #define CASE(a)                                         \
5751         case iro_##a:                                       \
5752                 ops->transform_node      = transform_node_##a;  \
5753                 break
5754 #define CASE_PROJ(a)                                         \
5755         case iro_##a:                                            \
5756                 ops->transform_node_Proj = transform_node_Proj_##a;  \
5757                 break
5758 #define CASE_PROJ_EX(a)                                      \
5759         case iro_##a:                                            \
5760                 ops->transform_node      = transform_node_##a;       \
5761                 ops->transform_node_Proj = transform_node_Proj_##a;  \
5762                 break
5763
5764         switch (code) {
5765         CASE(Add);
5766         CASE(And);
5767         CASE(Call);
5768         CASE(Cmp);
5769         CASE(Conv);
5770         CASE(End);
5771         CASE(Eor);
5772         CASE(Minus);
5773         CASE(Mul);
5774         CASE(Mux);
5775         CASE(Not);
5776         CASE(Or);
5777         CASE(Phi);
5778         CASE(Proj);
5779         CASE(Rotl);
5780         CASE(Sel);
5781         CASE(Shl);
5782         CASE(Shr);
5783         CASE(Shrs);
5784         CASE(Sub);
5785         CASE(Sync);
5786         CASE_PROJ(Bound);
5787         CASE_PROJ(CopyB);
5788         CASE_PROJ(Load);
5789         CASE_PROJ(Store);
5790         CASE_PROJ_EX(Cond);
5791         CASE_PROJ_EX(Div);
5792         CASE_PROJ_EX(Mod);
5793         default:
5794           /* leave NULL */;
5795         }
5796
5797         return ops;
5798 #undef CASE_PROJ_EX
5799 #undef CASE_PROJ
5800 #undef CASE
5801 }  /* firm_set_default_transform_node */
5802
5803
5804 /* **************** Common Subexpression Elimination **************** */
5805
5806 /** The size of the hash table used, should estimate the number of nodes
5807     in a graph. */
5808 #define N_IR_NODES 512
5809
5810 /** Compares the attributes of two Const nodes. */
5811 static int node_cmp_attr_Const(const ir_node *a, const ir_node *b)
5812 {
5813         return get_Const_tarval(a) != get_Const_tarval(b);
5814 }
5815
5816 /** Compares the attributes of two Proj nodes. */
5817 static int node_cmp_attr_Proj(const ir_node *a, const ir_node *b)
5818 {
5819         return a->attr.proj.proj != b->attr.proj.proj;
5820 }
5821
5822 /** Compares the attributes of two Alloc nodes. */
5823 static int node_cmp_attr_Alloc(const ir_node *a, const ir_node *b)
5824 {
5825         const alloc_attr *pa = &a->attr.alloc;
5826         const alloc_attr *pb = &b->attr.alloc;
5827         return (pa->where != pb->where) || (pa->type != pb->type);
5828 }
5829
5830 /** Compares the attributes of two Free nodes. */
5831 static int node_cmp_attr_Free(const ir_node *a, const ir_node *b)
5832 {
5833         const free_attr *pa = &a->attr.free;
5834         const free_attr *pb = &b->attr.free;
5835         return (pa->where != pb->where) || (pa->type != pb->type);
5836 }
5837
5838 /** Compares the attributes of two SymConst nodes. */
5839 static int node_cmp_attr_SymConst(const ir_node *a, const ir_node *b)
5840 {
5841         const symconst_attr *pa = &a->attr.symc;
5842         const symconst_attr *pb = &b->attr.symc;
5843         return (pa->kind       != pb->kind)
5844             || (pa->sym.type_p != pb->sym.type_p);
5845 }
5846
5847 /** Compares the attributes of two Call nodes. */
5848 static int node_cmp_attr_Call(const ir_node *a, const ir_node *b)
5849 {
5850         const call_attr *pa = &a->attr.call;
5851         const call_attr *pb = &b->attr.call;
5852         return (pa->type != pb->type)
5853                 || (pa->tail_call != pb->tail_call);
5854 }
5855
5856 /** Compares the attributes of two Sel nodes. */
5857 static int node_cmp_attr_Sel(const ir_node *a, const ir_node *b)
5858 {
5859         const ir_entity *a_ent = get_Sel_entity(a);
5860         const ir_entity *b_ent = get_Sel_entity(b);
5861         return a_ent != b_ent;
5862 }
5863
5864 /** Compares the attributes of two Phi nodes. */
5865 static int node_cmp_attr_Phi(const ir_node *a, const ir_node *b)
5866 {
5867         /* we can only enter this function if both nodes have the same number of inputs,
5868            hence it is enough to check if one of them is a Phi0 */
5869         if (is_Phi0(a)) {
5870                 /* check the Phi0 pos attribute */
5871                 return a->attr.phi.u.pos != b->attr.phi.u.pos;
5872         }
5873         return 0;
5874 }
5875
5876 /** Compares the attributes of two Conv nodes. */
5877 static int node_cmp_attr_Conv(const ir_node *a, const ir_node *b)
5878 {
5879         return get_Conv_strict(a) != get_Conv_strict(b);
5880 }
5881
5882 /** Compares the attributes of two Cast nodes. */
5883 static int node_cmp_attr_Cast(const ir_node *a, const ir_node *b)
5884 {
5885         return get_Cast_type(a) != get_Cast_type(b);
5886 }
5887
5888 /** Compares the attributes of two Load nodes. */
5889 static int node_cmp_attr_Load(const ir_node *a, const ir_node *b)
5890 {
5891         if (get_Load_volatility(a) == volatility_is_volatile ||
5892             get_Load_volatility(b) == volatility_is_volatile)
5893                 /* NEVER do CSE on volatile Loads */
5894                 return 1;
5895         /* do not CSE Loads with different alignment. Be conservative. */
5896         if (get_Load_align(a) != get_Load_align(b))
5897                 return 1;
5898
5899         return get_Load_mode(a) != get_Load_mode(b);
5900 }
5901
5902 /** Compares the attributes of two Store nodes. */
5903 static int node_cmp_attr_Store(const ir_node *a, const ir_node *b)
5904 {
5905         /* do not CSE Stores with different alignment. Be conservative. */
5906         if (get_Store_align(a) != get_Store_align(b))
5907                 return 1;
5908
5909         /* NEVER do CSE on volatile Stores */
5910         return (get_Store_volatility(a) == volatility_is_volatile ||
5911                 get_Store_volatility(b) == volatility_is_volatile);
5912 }
5913
5914 /** Compares two exception attributes */
5915 static int node_cmp_exception(const ir_node *a, const ir_node *b)
5916 {
5917         const except_attr *ea = &a->attr.except;
5918         const except_attr *eb = &b->attr.except;
5919
5920         return ea->pin_state != eb->pin_state;
5921 }
5922
5923 #define node_cmp_attr_Bound  node_cmp_exception
5924
5925 /** Compares the attributes of two Div nodes. */
5926 static int node_cmp_attr_Div(const ir_node *a, const ir_node *b)
5927 {
5928         const div_attr *ma = &a->attr.div;
5929         const div_attr *mb = &b->attr.div;
5930         return ma->exc.pin_state != mb->exc.pin_state ||
5931                    ma->resmode       != mb->resmode ||
5932                    ma->no_remainder  != mb->no_remainder;
5933 }
5934
5935 /** Compares the attributes of two Mod nodes. */
5936 static int node_cmp_attr_Mod(const ir_node *a, const ir_node *b)
5937 {
5938         const mod_attr *ma = &a->attr.mod;
5939         const mod_attr *mb = &b->attr.mod;
5940         return ma->exc.pin_state != mb->exc.pin_state ||
5941                    ma->resmode       != mb->resmode;
5942 }
5943
5944 static int node_cmp_attr_Cmp(const ir_node *a, const ir_node *b)
5945 {
5946         const cmp_attr *ma = &a->attr.cmp;
5947         const cmp_attr *mb = &b->attr.cmp;
5948         return ma->relation != mb->relation;
5949 }
5950
5951 /** Compares the attributes of two Confirm nodes. */
5952 static int node_cmp_attr_Confirm(const ir_node *a, const ir_node *b)
5953 {
5954         const confirm_attr *ma = &a->attr.confirm;
5955         const confirm_attr *mb = &b->attr.confirm;
5956         return ma->relation != mb->relation;
5957 }
5958
5959 /** Compares the attributes of two Builtin nodes. */
5960 static int node_cmp_attr_Builtin(const ir_node *a, const ir_node *b)
5961 {
5962         /* no need to compare the type, equal kind means equal type */
5963         return get_Builtin_kind(a) != get_Builtin_kind(b);
5964 }
5965
5966 /** Compares the attributes of two ASM nodes. */
5967 static int node_cmp_attr_ASM(const ir_node *a, const ir_node *b)
5968 {
5969         int i, n;
5970         const ir_asm_constraint *ca;
5971         const ir_asm_constraint *cb;
5972         ident **cla, **clb;
5973
5974         if (get_ASM_text(a) != get_ASM_text(b))
5975                 return 1;
5976
5977         /* Should we really check the constraints here? Should be better, but is strange. */
5978         n = get_ASM_n_input_constraints(a);
5979         if (n != get_ASM_n_input_constraints(b))
5980                 return 0;
5981
5982         ca = get_ASM_input_constraints(a);
5983         cb = get_ASM_input_constraints(b);
5984         for (i = 0; i < n; ++i) {
5985                 if (ca[i].pos != cb[i].pos || ca[i].constraint != cb[i].constraint)
5986                         return 1;
5987         }
5988
5989         n = get_ASM_n_output_constraints(a);
5990         if (n != get_ASM_n_output_constraints(b))
5991                 return 0;
5992
5993         ca = get_ASM_output_constraints(a);
5994         cb = get_ASM_output_constraints(b);
5995         for (i = 0; i < n; ++i) {
5996                 if (ca[i].pos != cb[i].pos || ca[i].constraint != cb[i].constraint)
5997                         return 1;
5998         }
5999
6000         n = get_ASM_n_clobbers(a);
6001         if (n != get_ASM_n_clobbers(b))
6002                 return 0;
6003
6004         cla = get_ASM_clobbers(a);
6005         clb = get_ASM_clobbers(b);
6006         for (i = 0; i < n; ++i) {
6007                 if (cla[i] != clb[i])
6008                         return 1;
6009         }
6010         return 0;
6011 }
6012
6013 /** Compares the inexistent attributes of two Dummy nodes. */
6014 static int node_cmp_attr_Dummy(const ir_node *a, const ir_node *b)
6015 {
6016         (void) a;
6017         (void) b;
6018         return 1;
6019 }
6020
6021 /**
6022  * Set the default node attribute compare operation for an ir_op_ops.
6023  *
6024  * @param code   the opcode for the default operation
6025  * @param ops    the operations initialized
6026  *
6027  * @return
6028  *    The operations.
6029  */
6030 static ir_op_ops *firm_set_default_node_cmp_attr(ir_opcode code, ir_op_ops *ops)
6031 {
6032 #define CASE(a)                              \
6033         case iro_##a:                              \
6034                 ops->node_cmp_attr  = node_cmp_attr_##a; \
6035                 break
6036
6037         switch (code) {
6038         CASE(Const);
6039         CASE(Proj);
6040         CASE(Alloc);
6041         CASE(Free);
6042         CASE(SymConst);
6043         CASE(Call);
6044         CASE(Sel);
6045         CASE(Phi);
6046         CASE(Cmp);
6047         CASE(Conv);
6048         CASE(Cast);
6049         CASE(Load);
6050         CASE(Store);
6051         CASE(Confirm);
6052         CASE(ASM);
6053         CASE(Div);
6054         CASE(Mod);
6055         CASE(Bound);
6056         CASE(Builtin);
6057         CASE(Dummy);
6058         /* FIXME CopyB */
6059         default:
6060                 /* leave NULL */
6061                 break;
6062         }
6063
6064         return ops;
6065 #undef CASE
6066 }  /* firm_set_default_node_cmp_attr */
6067
6068 /*
6069  * Compare function for two nodes in the value table. Gets two
6070  * nodes as parameters.  Returns 0 if the nodes are a Common Sub Expression.
6071  */
6072 int identities_cmp(const void *elt, const void *key)
6073 {
6074         ir_node *a = (ir_node *)elt;
6075         ir_node *b = (ir_node *)key;
6076         int i, irn_arity_a;
6077
6078         if (a == b) return 0;
6079
6080         if ((get_irn_op(a) != get_irn_op(b)) ||
6081             (get_irn_mode(a) != get_irn_mode(b))) return 1;
6082
6083         /* compare if a's in and b's in are of equal length */
6084         irn_arity_a = get_irn_arity(a);
6085         if (irn_arity_a != get_irn_arity(b))
6086                 return 1;
6087
6088         /* blocks are never the same */
6089         if (is_Block(a))
6090                 return 1;
6091
6092         if (get_irn_pinned(a) == op_pin_state_pinned) {
6093                 /* for pinned nodes, the block inputs must be equal */
6094                 if (get_irn_n(a, -1) != get_irn_n(b, -1))
6095                         return 1;
6096         } else if (! get_opt_global_cse()) {
6097                 /* for block-local CSE both nodes must be in the same Block */
6098                 if (get_nodes_block(a) != get_nodes_block(b))
6099                         return 1;
6100         }
6101
6102         /* compare a->in[0..ins] with b->in[0..ins] */
6103         for (i = 0; i < irn_arity_a; ++i) {
6104                 ir_node *pred_a = get_irn_n(a, i);
6105                 ir_node *pred_b = get_irn_n(b, i);
6106                 if (pred_a != pred_b) {
6107                         /* if both predecessors are CSE neutral they might be different */
6108                         if (!is_irn_cse_neutral(pred_a) || !is_irn_cse_neutral(pred_b))
6109                                 return 1;
6110                 }
6111         }
6112
6113         /*
6114          * here, we already now that the nodes are identical except their
6115          * attributes
6116          */
6117         if (a->op->ops.node_cmp_attr)
6118                 return a->op->ops.node_cmp_attr(a, b);
6119
6120         return 0;
6121 }  /* identities_cmp */
6122
6123 /*
6124  * Calculate a hash value of a node.
6125  *
6126  * @param node  The IR-node
6127  */
6128 unsigned ir_node_hash(const ir_node *node)
6129 {
6130         return node->op->ops.hash(node);
6131 }  /* ir_node_hash */
6132
6133
6134 void new_identities(ir_graph *irg)
6135 {
6136         if (irg->value_table != NULL)
6137                 del_pset(irg->value_table);
6138         irg->value_table = new_pset(identities_cmp, N_IR_NODES);
6139 }  /* new_identities */
6140
6141 void del_identities(ir_graph *irg)
6142 {
6143         if (irg->value_table != NULL)
6144                 del_pset(irg->value_table);
6145 }  /* del_identities */
6146
6147 /* Normalize a node by putting constants (and operands with larger
6148  * node index) on the right (operator side). */
6149 void ir_normalize_node(ir_node *n)
6150 {
6151         if (is_op_commutative(get_irn_op(n))) {
6152                 ir_node *l = get_binop_left(n);
6153                 ir_node *r = get_binop_right(n);
6154
6155                 /* For commutative operators perform  a OP b == b OP a but keep
6156                  * constants on the RIGHT side. This helps greatly in some
6157                  * optimizations.  Moreover we use the idx number to make the form
6158                  * deterministic. */
6159                 if (!operands_are_normalized(l, r)) {
6160                         set_binop_left(n, r);
6161                         set_binop_right(n, l);
6162                         hook_normalize(n);
6163                 }
6164         }
6165 }  /* ir_normalize_node */
6166
6167 /*
6168  * Return the canonical node computing the same value as n.
6169  * Looks up the node in a hash table, enters it in the table
6170  * if it isn't there yet.
6171  *
6172  * @param n            the node to look up
6173  *
6174  * @return a node that computes the same value as n or n if no such
6175  *         node could be found
6176  */
6177 ir_node *identify_remember(ir_node *n)
6178 {
6179         ir_graph *irg         = get_irn_irg(n);
6180         pset     *value_table = irg->value_table;
6181         ir_node  *nn;
6182
6183         if (value_table == NULL)
6184                 return n;
6185
6186         ir_normalize_node(n);
6187         /* lookup or insert in hash table with given hash key. */
6188         nn = (ir_node*)pset_insert(value_table, n, ir_node_hash(n));
6189
6190         if (nn != n) {
6191                 /* n is reachable again */
6192                 edges_node_revival(nn, get_irn_irg(nn));
6193         }
6194
6195         return nn;
6196 }  /* identify_remember */
6197
6198 /**
6199  * During construction we set the op_pin_state_pinned flag in the graph right
6200  * when the optimization is performed.  The flag turning on procedure global
6201  * cse could be changed between two allocations.  This way we are safe.
6202  *
6203  * @param n            The node to lookup
6204  */
6205 static inline ir_node *identify_cons(ir_node *n)
6206 {
6207         ir_node *old = n;
6208
6209         n = identify_remember(n);
6210         if (n != old && get_nodes_block(old) != get_nodes_block(n)) {
6211                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
6212                 set_irg_pinned(irg, op_pin_state_floats);
6213         }
6214         return n;
6215 }  /* identify_cons */
6216
6217 /* Add a node to the identities value table. */
6218 void add_identities(ir_node *node)
6219 {
6220         if (!get_opt_cse())
6221                 return;
6222         if (is_Block(node))
6223                 return;
6224
6225         identify_remember(node);
6226 }
6227
6228 /* Visit each node in the value table of a graph. */
6229 void visit_all_identities(ir_graph *irg, irg_walk_func visit, void *env)
6230 {
6231         ir_node  *node;
6232         ir_graph *rem = current_ir_graph;
6233
6234         current_ir_graph = irg;
6235         foreach_pset(irg->value_table, ir_node*, node) {
6236                 visit(node, env);
6237         }
6238         current_ir_graph = rem;
6239 }  /* visit_all_identities */
6240
6241 /**
6242  * Garbage in, garbage out. If a node has a dead input, i.e., the
6243  * Bad node is input to the node, return the Bad node.
6244  */
6245 static ir_node *gigo(ir_node *node)
6246 {
6247         int i, irn_arity;
6248         ir_op *op = get_irn_op(node);
6249
6250         /* remove garbage blocks by looking at control flow that leaves the block
6251            and replacing the control flow by Bad. */
6252         if (get_irn_mode(node) == mode_X) {
6253                 ir_node  *block = get_nodes_block(skip_Proj(node));
6254                 ir_graph *irg   = get_irn_irg(block);
6255
6256                 /* Don't optimize nodes in immature blocks. */
6257                 if (!get_Block_matured(block))
6258                         return node;
6259                 /* Don't optimize End, may have Bads. */
6260                 if (op == op_End) return node;
6261
6262                 if (is_Block(block)) {
6263                         if (is_Block_dead(block)) {
6264                                 /* control flow from dead block is dead */
6265                                 return get_irg_bad(irg);
6266                         }
6267
6268                         for (i = get_irn_arity(block) - 1; i >= 0; --i) {
6269                                 if (!is_Bad(get_irn_n(block, i)))
6270                                         break;
6271                         }
6272                         if (i < 0) {
6273                                 ir_graph *irg = get_irn_irg(block);
6274                                 /* the start block is never dead */
6275                                 if (block != get_irg_start_block(irg)
6276                                         && block != get_irg_end_block(irg)) {
6277                                         /*
6278                                          * Do NOT kill control flow without setting
6279                                          * the block to dead of bad things can happen:
6280                                          * We get a Block that is not reachable be irg_block_walk()
6281                                          * but can be found by irg_walk()!
6282                                          */
6283                                         set_Block_dead(block);
6284                                         return get_irg_bad(irg);
6285                                 }
6286                         }
6287                 }
6288         }
6289
6290         /* Blocks, Phis and Tuples may have dead inputs, e.g., if one of the
6291            blocks predecessors is dead. */
6292         if (op != op_Block && op != op_Phi && op != op_Tuple && op != op_Anchor) {
6293                 ir_graph *irg = get_irn_irg(node);
6294                 irn_arity = get_irn_arity(node);
6295
6296                 /*
6297                  * Beware: we can only read the block of a non-floating node.
6298                  */
6299                 if (is_irn_pinned_in_irg(node) &&
6300                         is_Block_dead(get_nodes_block(skip_Proj(node))))
6301                         return get_irg_bad(irg);
6302
6303                 for (i = 0; i < irn_arity; i++) {
6304                         ir_node *pred = get_irn_n(node, i);
6305
6306                         if (is_Bad(pred))
6307                                 return get_irg_bad(irg);
6308 #if 0
6309                         /* Propagating Unknowns here seems to be a bad idea, because
6310                            sometimes we need a node as a input and did not want that
6311                            it kills it's user.
6312                            However, it might be useful to move this into a later phase
6313                            (if you think that optimizing such code is useful). */
6314                         if (is_Unknown(pred) && mode_is_data(get_irn_mode(node)))
6315                                 return new_r_Unknown(irg, get_irn_mode(node));
6316 #endif
6317                 }
6318         }
6319 #if 0
6320         /* With this code we violate the agreement that local_optimize
6321            only leaves Bads in Block, Phi and Tuple nodes. */
6322         /* If Block has only Bads as predecessors it's garbage. */
6323         /* If Phi has only Bads as predecessors it's garbage. */
6324         if ((op == op_Block && get_Block_matured(node)) || op == op_Phi)  {
6325                 irn_arity = get_irn_arity(node);
6326                 for (i = 0; i < irn_arity; i++) {
6327                         if (!is_Bad(get_irn_n(node, i))) break;
6328                 }
6329                 if (i == irn_arity) node = get_irg_bad(irg);
6330         }
6331 #endif
6332         return node;
6333 }  /* gigo */
6334
6335 /**
6336  * These optimizations deallocate nodes from the obstack.
6337  * It can only be called if it is guaranteed that no other nodes
6338  * reference this one, i.e., right after construction of a node.
6339  *
6340  * @param n   The node to optimize
6341  */
6342 ir_node *optimize_node(ir_node *n)
6343 {
6344         ir_node   *oldn = n;
6345         ir_graph  *irg  = get_irn_irg(n);
6346         unsigned   iro  = get_irn_opcode(n);
6347         ir_tarval *tv;
6348
6349         /* Always optimize Phi nodes: part of the construction. */
6350         if ((!get_opt_optimize()) && (iro != iro_Phi)) return n;
6351
6352         /* Remove nodes with dead (Bad) input.
6353            Run always for transformation induced Bads. */
6354         n = gigo(n);
6355         if (n != oldn) {
6356                 edges_node_deleted(oldn, irg);
6357
6358                 /* We found an existing, better node, so we can deallocate the old node. */
6359                 irg_kill_node(irg, oldn);
6360                 return n;
6361         }
6362
6363         /* constant expression evaluation / constant folding */
6364         if (get_opt_constant_folding()) {
6365                 /* neither constants nor Tuple values can be evaluated */
6366                 if (iro != iro_Const && (get_irn_mode(n) != mode_T)) {
6367                         /* try to evaluate */
6368                         tv = computed_value(n);
6369                         if (tv != tarval_bad) {
6370                                 ir_node *nw;
6371                                 size_t node_size;
6372
6373                                 /*
6374                                  * we MUST copy the node here temporary, because it's still
6375                                  * needed for DBG_OPT_CSTEVAL
6376                                  */
6377                                 node_size = offsetof(ir_node, attr) +  n->op->attr_size;
6378                                 oldn = (ir_node*)alloca(node_size);
6379
6380                                 memcpy(oldn, n, node_size);
6381                                 CLONE_ARR_A(ir_node *, oldn->in, n->in);
6382
6383                                 /* ARG, copy the in array, we need it for statistics */
6384                                 memcpy(oldn->in, n->in, ARR_LEN(n->in) * sizeof(n->in[0]));
6385
6386                                 /* note the inplace edges module */
6387                                 edges_node_deleted(n, irg);
6388
6389                                 /* evaluation was successful -- replace the node. */
6390                                 irg_kill_node(irg, n);
6391                                 nw = new_r_Const(irg, tv);
6392
6393                                 DBG_OPT_CSTEVAL(oldn, nw);
6394                                 return nw;
6395                         }
6396                 }
6397         }
6398
6399         /* remove unnecessary nodes */
6400         if (get_opt_algebraic_simplification() ||
6401             (iro == iro_Phi)  ||   /* always optimize these nodes. */
6402             (iro == iro_Id)   ||
6403             (iro == iro_Proj) ||
6404             (iro == iro_Block)  )  /* Flags tested local. */
6405                 n = equivalent_node(n);
6406
6407         /* Common Subexpression Elimination.
6408          *
6409          * Checks whether n is already available.
6410          * The block input is used to distinguish different subexpressions. Right
6411          * now all nodes are op_pin_state_pinned to blocks, i.e., the CSE only finds common
6412          * subexpressions within a block.
6413          */
6414         if (get_opt_cse())
6415                 n = identify_cons(n);
6416
6417         if (n != oldn) {
6418                 edges_node_deleted(oldn, irg);
6419
6420                 /* We found an existing, better node, so we can deallocate the old node. */
6421                 irg_kill_node(irg, oldn);
6422                 return n;
6423         }
6424
6425         /* Some more constant expression evaluation that does not allow to
6426            free the node. */
6427         iro = get_irn_opcode(n);
6428         if (get_opt_algebraic_simplification() ||
6429             (iro == iro_Cond) ||
6430             (iro == iro_Proj))     /* Flags tested local. */
6431                 n = transform_node(n);
6432
6433         /* Now we have a legal, useful node. Enter it in hash table for CSE */
6434         if (get_opt_cse() && (get_irn_opcode(n) != iro_Block)) {
6435                 ir_node *o = n;
6436                 n = identify_remember(o);
6437                 if (o != n)
6438                         DBG_OPT_CSE(o, n);
6439         }
6440
6441         return n;
6442 }  /* optimize_node */
6443
6444
6445 /**
6446  * These optimizations never deallocate nodes (in place).  This can cause dead
6447  * nodes lying on the obstack.  Remove these by a dead node elimination,
6448  * i.e., a copying garbage collection.
6449  */
6450 ir_node *optimize_in_place_2(ir_node *n)
6451 {
6452         ir_tarval *tv;
6453         ir_node   *oldn = n;
6454         unsigned   iro  = get_irn_opcode(n);
6455
6456         if (!get_opt_optimize() && !is_Phi(n)) return n;
6457
6458         if (iro == iro_Deleted)
6459                 return n;
6460
6461         /* Remove nodes with dead (Bad) input.
6462            Run always for transformation induced Bads.  */
6463         n = gigo(n);
6464         if (is_Bad(n))
6465                 return n;
6466
6467         /* constant expression evaluation / constant folding */
6468         if (get_opt_constant_folding()) {
6469                 /* neither constants nor Tuple values can be evaluated */
6470                 if (iro != iro_Const && get_irn_mode(n) != mode_T) {
6471                         /* try to evaluate */
6472                         tv = computed_value(n);
6473                         if (tv != tarval_bad) {
6474                                 /* evaluation was successful -- replace the node. */
6475                                 ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
6476
6477                                 n = new_r_Const(irg, tv);
6478
6479                                 DBG_OPT_CSTEVAL(oldn, n);
6480                                 return n;
6481                         }
6482                 }
6483         }
6484
6485         /* remove unnecessary nodes */
6486         if (get_opt_constant_folding() ||
6487             (iro == iro_Phi)  ||   /* always optimize these nodes. */
6488             (iro == iro_Id)   ||   /* ... */
6489             (iro == iro_Proj) ||   /* ... */
6490             (iro == iro_Block)  )  /* Flags tested local. */
6491                 n = equivalent_node(n);
6492
6493         /** common subexpression elimination **/
6494         /* Checks whether n is already available. */
6495         /* The block input is used to distinguish different subexpressions.  Right
6496            now all nodes are op_pin_state_pinned to blocks, i.e., the cse only finds common
6497            subexpressions within a block. */
6498         if (get_opt_cse()) {
6499                 ir_node *o = n;
6500                 n = identify_remember(o);
6501                 if (o != n)
6502                         DBG_OPT_CSE(o, n);
6503         }
6504
6505         /* Some more constant expression evaluation. */
6506         iro = get_irn_opcode(n);
6507         if (get_opt_constant_folding() ||
6508                 (iro == iro_Cond) ||
6509                 (iro == iro_Proj))     /* Flags tested local. */
6510                 n = transform_node(n);
6511
6512         /* Now we can verify the node, as it has no dead inputs any more. */
6513         irn_verify(n);
6514
6515         /* Now we have a legal, useful node. Enter it in hash table for cse.
6516            Blocks should be unique anyways.  (Except the successor of start:
6517            is cse with the start block!) */
6518         if (get_opt_cse() && (get_irn_opcode(n) != iro_Block)) {
6519                 ir_node *o = n;
6520                 n = identify_remember(o);
6521                 if (o != n)
6522                         DBG_OPT_CSE(o, n);
6523         }
6524
6525         return n;
6526 }  /* optimize_in_place_2 */
6527
6528 /**
6529  * Wrapper for external use, set proper status bits after optimization.
6530  */
6531 ir_node *optimize_in_place(ir_node *n)
6532 {
6533         ir_graph *irg = get_irn_irg(n);
6534         /* Handle graph state */
6535         assert(get_irg_phase_state(irg) != phase_building);
6536
6537         if (get_opt_global_cse())
6538                 set_irg_pinned(irg, op_pin_state_floats);
6539         if (get_irg_outs_state(irg) == outs_consistent)
6540                 set_irg_outs_inconsistent(irg);
6541
6542         /* FIXME: Maybe we could also test whether optimizing the node can
6543            change the control graph. */
6544         set_irg_doms_inconsistent(irg);
6545         return optimize_in_place_2(n);
6546 }  /* optimize_in_place */
6547
6548 /**
6549  * Calculate a hash value of a Const node.
6550  */
6551 static unsigned hash_Const(const ir_node *node)
6552 {
6553         unsigned h;
6554
6555         /* special value for const, as they only differ in their tarval. */
6556         h = HASH_PTR(node->attr.con.tarval);
6557
6558         return h;
6559 }  /* hash_Const */
6560
6561 /**
6562  * Calculate a hash value of a SymConst node.
6563  */
6564 static unsigned hash_SymConst(const ir_node *node)
6565 {
6566         unsigned h;
6567
6568         /* all others are pointers */
6569         h = HASH_PTR(node->attr.symc.sym.type_p);
6570
6571         return h;
6572 }  /* hash_SymConst */
6573
6574 /**
6575  * Set the default hash operation in an ir_op_ops.
6576  *
6577  * @param code   the opcode for the default operation
6578  * @param ops    the operations initialized
6579  *
6580  * @return
6581  *    The operations.
6582  */
6583 static ir_op_ops *firm_set_default_hash(ir_opcode code, ir_op_ops *ops)
6584 {
6585 #define CASE(a)                                    \
6586         case iro_##a:                                  \
6587                 ops->hash  = hash_##a; \
6588                 break
6589
6590         /* hash function already set */
6591         if (ops->hash != NULL)
6592                 return ops;
6593
6594         switch (code) {
6595         CASE(Const);
6596         CASE(SymConst);
6597         default:
6598                 /* use input/mode default hash if no function was given */
6599                 ops->hash = firm_default_hash;
6600         }
6601
6602         return ops;
6603 #undef CASE
6604 }
6605
6606 /*
6607  * Sets the default operation for an ir_ops.
6608  */
6609 ir_op_ops *firm_set_default_operations(ir_opcode code, ir_op_ops *ops)
6610 {
6611         ops = firm_set_default_hash(code, ops);
6612         ops = firm_set_default_computed_value(code, ops);
6613         ops = firm_set_default_equivalent_node(code, ops);
6614         ops = firm_set_default_transform_node(code, ops);
6615         ops = firm_set_default_node_cmp_attr(code, ops);
6616         ops = firm_set_default_get_type_attr(code, ops);
6617         ops = firm_set_default_get_entity_attr(code, ops);
6618
6619         return ops;
6620 }  /* firm_set_default_operations */