BugFix: fixed stupid Alloc != NULL case
[libfirm] / ir / ir / iropt.c
1 /*
2  * Copyright (C) 1995-2008 University of Karlsruhe.  All right reserved.
3  *
4  * This file is part of libFirm.
5  *
6  * This file may be distributed and/or modified under the terms of the
7  * GNU General Public License version 2 as published by the Free Software
8  * Foundation and appearing in the file LICENSE.GPL included in the
9  * packaging of this file.
10  *
11  * Licensees holding valid libFirm Professional Edition licenses may use
12  * this file in accordance with the libFirm Commercial License.
13  * Agreement provided with the Software.
14  *
15  * This file is provided AS IS with NO WARRANTY OF ANY KIND, INCLUDING THE
16  * WARRANTY OF DESIGN, MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
17  * PURPOSE.
18  */
19
20 /**
21  * @file
22  * @brief   iropt --- optimizations intertwined with IR construction.
23  * @author  Christian Schaefer, Goetz Lindenmaier, Michael Beck
24  * @version $Id$
25  */
26 #ifdef HAVE_CONFIG_H
27 # include "config.h"
28 #endif
29
30 #include <string.h>
31
32 #include "irnode_t.h"
33 #include "irgraph_t.h"
34 #include "iredges_t.h"
35 #include "irmode_t.h"
36 #include "iropt_t.h"
37 #include "ircons_t.h"
38 #include "irgmod.h"
39 #include "irvrfy.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 "archop.h"
48 #include "opt_confirms.h"
49 #include "opt_polymorphy.h"
50 #include "irtools.h"
51 #include "xmalloc.h"
52
53 /* Make types visible to allow most efficient access */
54 #include "entity_t.h"
55
56 /**
57  * Returns the tarval of a Const node or tarval_bad for all other nodes.
58  */
59 static tarval *default_value_of(const ir_node *n) {
60         if (is_Const(n))
61                 return get_Const_tarval(n); /* might return tarval_bad */
62         else
63                 return tarval_bad;
64 }
65
66 value_of_func value_of_ptr = default_value_of;
67
68 /* * Set a new value_of function. */
69 void set_value_of_func(value_of_func func) {
70         if (func != NULL)
71                 value_of_ptr = func;
72         else
73                 value_of_ptr = default_value_of;
74 }
75
76 /**
77  * Return the value of a Constant.
78  */
79 static tarval *computed_value_Const(const ir_node *n) {
80         return get_Const_tarval(n);
81 }  /* computed_value_Const */
82
83 /**
84  * Return the value of a 'sizeof', 'alignof' or 'offsetof' SymConst.
85  */
86 static tarval *computed_value_SymConst(const ir_node *n) {
87         ir_type   *type;
88         ir_entity *ent;
89
90         switch (get_SymConst_kind(n)) {
91         case symconst_type_size:
92                 type = get_SymConst_type(n);
93                 if (get_type_state(type) == layout_fixed)
94                         return new_tarval_from_long(get_type_size_bytes(type), get_irn_mode(n));
95                 break;
96         case symconst_type_align:
97                 type = get_SymConst_type(n);
98                 if (get_type_state(type) == layout_fixed)
99                         return new_tarval_from_long(get_type_alignment_bytes(type), get_irn_mode(n));
100                 break;
101         case symconst_ofs_ent:
102                 ent  = get_SymConst_entity(n);
103                 type = get_entity_owner(ent);
104                 if (get_type_state(type) == layout_fixed)
105                         return new_tarval_from_long(get_entity_offset(ent), get_irn_mode(n));
106                 break;
107         default:
108                 break;
109         }
110         return tarval_bad;
111 }  /* computed_value_SymConst */
112
113 /**
114  * Return the value of an Add.
115  */
116 static tarval *computed_value_Add(const ir_node *n) {
117         ir_node *a = get_Add_left(n);
118         ir_node *b = get_Add_right(n);
119
120         tarval *ta = value_of(a);
121         tarval *tb = value_of(b);
122
123         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad))
124                 return tarval_add(ta, tb);
125
126         return tarval_bad;
127 }  /* computed_value_Add */
128
129 /**
130  * Return the value of a Sub.
131  * Special case: a - a
132  */
133 static tarval *computed_value_Sub(const ir_node *n) {
134         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
135         ir_node *a    = get_Sub_left(n);
136         ir_node *b    = get_Sub_right(n);
137         tarval  *ta;
138         tarval  *tb;
139
140         /* a - a */
141         if (a == b && !is_Bad(a))
142                 return get_mode_null(mode);
143
144         ta = value_of(a);
145         tb = value_of(b);
146
147         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad))
148                 return tarval_sub(ta, tb, mode);
149
150         return tarval_bad;
151 }  /* computed_value_Sub */
152
153 /**
154  * Return the value of a Carry.
155  * Special : a op 0, 0 op b
156  */
157 static tarval *computed_value_Carry(const ir_node *n) {
158         ir_node *a = get_binop_left(n);
159         ir_node *b = get_binop_right(n);
160         ir_mode *m = get_irn_mode(n);
161
162         tarval *ta = value_of(a);
163         tarval *tb = value_of(b);
164
165         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
166                 tarval_add(ta, tb);
167                 return tarval_carry() ? get_mode_one(m) : get_mode_null(m);
168         } else {
169                 if (tarval_is_null(ta) || tarval_is_null(tb))
170                         return get_mode_null(m);
171         }
172         return tarval_bad;
173 }  /* computed_value_Carry */
174
175 /**
176  * Return the value of a Borrow.
177  * Special : a op 0
178  */
179 static tarval *computed_value_Borrow(const ir_node *n) {
180         ir_node *a = get_binop_left(n);
181         ir_node *b = get_binop_right(n);
182         ir_mode *m = get_irn_mode(n);
183
184         tarval *ta = value_of(a);
185         tarval *tb = value_of(b);
186
187         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
188                 return tarval_cmp(ta, tb) == pn_Cmp_Lt ? get_mode_one(m) : get_mode_null(m);
189         } else if (tarval_is_null(ta)) {
190                 return get_mode_null(m);
191         }
192         return tarval_bad;
193 }  /* computed_value_Borrow */
194
195 /**
196  * Return the value of an unary Minus.
197  */
198 static tarval *computed_value_Minus(const ir_node *n) {
199         ir_node *a = get_Minus_op(n);
200         tarval *ta = value_of(a);
201
202         if (ta != tarval_bad)
203                 return tarval_neg(ta);
204
205         return tarval_bad;
206 }  /* computed_value_Minus */
207
208 /**
209  * Return the value of a Mul.
210  */
211 static tarval *computed_value_Mul(const ir_node *n) {
212         ir_node *a = get_Mul_left(n);
213         ir_node *b = get_Mul_right(n);
214         ir_mode *mode;
215
216         tarval *ta = value_of(a);
217         tarval *tb = value_of(b);
218
219         mode = get_irn_mode(n);
220         if (mode != get_irn_mode(a)) {
221                 /* n * n = 2n bit multiplication */
222                 ta = tarval_convert_to(ta, mode);
223                 tb = tarval_convert_to(tb, mode);
224         }
225
226         if (ta != tarval_bad && tb != tarval_bad) {
227                 return tarval_mul(ta, tb);
228         } else {
229                 /* a*0 = 0 or 0*b = 0 */
230                 if (ta == get_mode_null(mode))
231                         return ta;
232                 if (tb == get_mode_null(mode))
233                         return tb;
234         }
235         return tarval_bad;
236 }  /* computed_value_Mul */
237
238 /**
239  * Return the value of an Abs.
240  */
241 static tarval *computed_value_Abs(const ir_node *n) {
242         ir_node *a = get_Abs_op(n);
243         tarval *ta = value_of(a);
244
245         if (ta != tarval_bad)
246                 return tarval_abs(ta);
247
248         return tarval_bad;
249 }  /* computed_value_Abs */
250
251 /**
252  * Return the value of an And.
253  * Special case: a & 0, 0 & b
254  */
255 static tarval *computed_value_And(const ir_node *n) {
256         ir_node *a = get_And_left(n);
257         ir_node *b = get_And_right(n);
258
259         tarval *ta = value_of(a);
260         tarval *tb = value_of(b);
261
262         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
263                 return tarval_and (ta, tb);
264         } else {
265                 if (tarval_is_null(ta)) return ta;
266                 if (tarval_is_null(tb)) return tb;
267         }
268         return tarval_bad;
269 }  /* computed_value_And */
270
271 /**
272  * Return the value of an Or.
273  * Special case: a | 1...1, 1...1 | b
274  */
275 static tarval *computed_value_Or(const ir_node *n) {
276         ir_node *a = get_Or_left(n);
277         ir_node *b = get_Or_right(n);
278
279         tarval *ta = value_of(a);
280         tarval *tb = value_of(b);
281
282         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
283                 return tarval_or (ta, tb);
284         } else {
285                 if (tarval_is_all_one(ta)) return ta;
286                 if (tarval_is_all_one(tb)) return tb;
287         }
288         return tarval_bad;
289 }  /* computed_value_Or */
290
291 /**
292  * Return the value of an Eor.
293  */
294 static tarval *computed_value_Eor(const ir_node *n) {
295         ir_node *a = get_Eor_left(n);
296         ir_node *b = get_Eor_right(n);
297
298         tarval *ta, *tb;
299
300         if (a == b)
301                 return get_mode_null(get_irn_mode(n));
302
303         ta = value_of(a);
304         tb = value_of(b);
305
306         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
307                 return tarval_eor (ta, tb);
308         }
309         return tarval_bad;
310 }  /* computed_value_Eor */
311
312 /**
313  * Return the value of a Not.
314  */
315 static tarval *computed_value_Not(const ir_node *n) {
316         ir_node *a = get_Not_op(n);
317         tarval *ta = value_of(a);
318
319         if (ta != tarval_bad)
320                 return tarval_not(ta);
321
322         return tarval_bad;
323 }  /* computed_value_Not */
324
325 /**
326  * Return the value of a Shl.
327  */
328 static tarval *computed_value_Shl(const ir_node *n) {
329         ir_node *a = get_Shl_left(n);
330         ir_node *b = get_Shl_right(n);
331
332         tarval *ta = value_of(a);
333         tarval *tb = value_of(b);
334
335         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
336                 return tarval_shl (ta, tb);
337         }
338         return tarval_bad;
339 }  /* computed_value_Shl */
340
341 /**
342  * Return the value of a Shr.
343  */
344 static tarval *computed_value_Shr(const ir_node *n) {
345         ir_node *a = get_Shr_left(n);
346         ir_node *b = get_Shr_right(n);
347
348         tarval *ta = value_of(a);
349         tarval *tb = value_of(b);
350
351         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
352                 return tarval_shr (ta, tb);
353         }
354         return tarval_bad;
355 }  /* computed_value_Shr */
356
357 /**
358  * Return the value of a Shrs.
359  */
360 static tarval *computed_value_Shrs(const ir_node *n) {
361         ir_node *a = get_Shrs_left(n);
362         ir_node *b = get_Shrs_right(n);
363
364         tarval *ta = value_of(a);
365         tarval *tb = value_of(b);
366
367         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
368                 return tarval_shrs (ta, tb);
369         }
370         return tarval_bad;
371 }  /* computed_value_Shrs */
372
373 /**
374  * Return the value of a Rotl.
375  */
376 static tarval *computed_value_Rotl(const ir_node *n) {
377         ir_node *a = get_Rotl_left(n);
378         ir_node *b = get_Rotl_right(n);
379
380         tarval *ta = value_of(a);
381         tarval *tb = value_of(b);
382
383         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
384                 return tarval_rotl(ta, tb);
385         }
386         return tarval_bad;
387 }  /* computed_value_Rotl */
388
389 /**
390  * Return the value of a Conv.
391  */
392 static tarval *computed_value_Conv(const ir_node *n) {
393         ir_node *a = get_Conv_op(n);
394         tarval *ta = value_of(a);
395
396         if (ta != tarval_bad)
397                 return tarval_convert_to(ta, get_irn_mode(n));
398
399         return tarval_bad;
400 }  /* computed_value_Conv */
401
402 /**
403  * Calculate the value of a Mux: can be evaluated, if the
404  * sel and the right input are known.
405  */
406 static tarval *computed_value_Mux(const ir_node *n) {
407         ir_node *sel = get_Mux_sel(n);
408         tarval *ts = value_of(sel);
409
410         if (ts == get_tarval_b_true()) {
411                 ir_node *v = get_Mux_true(n);
412                 return value_of(v);
413         }
414         else if (ts == get_tarval_b_false()) {
415                 ir_node *v = get_Mux_false(n);
416                 return value_of(v);
417         }
418         return tarval_bad;
419 }  /* computed_value_Mux */
420
421 /**
422  * Calculate the value of a Confirm: can be evaluated,
423  * if it has the form Confirm(x, '=', Const).
424  */
425 static tarval *computed_value_Confirm(const ir_node *n) {
426         /*
427          * Beware: we might produce Phi(Confirm(x == true), Confirm(x == false)).
428          * Do NOT optimize them away (CondEval wants them), so wait until
429          * remove_confirm is activated.
430          */
431         if (get_opt_remove_confirm()) {
432                 if (get_Confirm_cmp(n) == pn_Cmp_Eq) {
433                         tarval *tv = value_of(get_Confirm_bound(n));
434                         if (tv != tarval_bad)
435                                 return tv;
436                 }
437         }
438         return value_of(get_Confirm_value(n));
439 }  /* computed_value_Confirm */
440
441 /**
442  * Return the value of a Proj(Cmp).
443  *
444  * This performs a first step of unreachable code elimination.
445  * Proj can not be computed, but folding a Cmp above the Proj here is
446  * not as wasteful as folding a Cmp into a Tuple of 16 Consts of which
447  * only 1 is used.
448  * There are several case where we can evaluate a Cmp node, see later.
449  */
450 static tarval *computed_value_Proj_Cmp(const ir_node *n) {
451         ir_node *a   = get_Proj_pred(n);
452         ir_node *aa  = get_Cmp_left(a);
453         ir_node *ab  = get_Cmp_right(a);
454         long proj_nr = get_Proj_proj(n);
455
456         /*
457          * BEWARE: a == a is NOT always True for floating Point values, as
458          * NaN != NaN is defined, so we must check this here.
459          */
460         if (aa == ab && (
461                 !mode_is_float(get_irn_mode(aa)) || proj_nr == pn_Cmp_Lt ||  proj_nr == pn_Cmp_Gt)
462                 ) { /* 1.: */
463
464                 /* This is a trick with the bits used for encoding the Cmp
465                    Proj numbers, the following statement is not the same:
466                 return new_tarval_from_long (proj_nr == pn_Cmp_Eq, mode_b) */
467                 return new_tarval_from_long (proj_nr & pn_Cmp_Eq, mode_b);
468         }
469         else {
470                 tarval *taa = value_of(aa);
471                 tarval *tab = value_of(ab);
472                 ir_mode *mode = get_irn_mode(aa);
473
474                 /*
475                  * The predecessors of Cmp are target values.  We can evaluate
476                  * the Cmp.
477                  */
478                 if ((taa != tarval_bad) && (tab != tarval_bad)) {
479                         /* strange checks... */
480                         pn_Cmp flags = tarval_cmp(taa, tab);
481                         if (flags != pn_Cmp_False) {
482                                 return new_tarval_from_long (proj_nr & flags, mode_b);
483                         }
484                 }
485                 /* for integer values, we can check against MIN/MAX */
486                 else if (mode_is_int(mode)) {
487                         /* MIN <=/> x.  This results in true/false. */
488                         if (taa == get_mode_min(mode)) {
489                                 /* a compare with the MIN value */
490                                 if (proj_nr == pn_Cmp_Le)
491                                         return get_tarval_b_true();
492                                 else if (proj_nr == pn_Cmp_Gt)
493                                         return get_tarval_b_false();
494                         }
495                         /* x >=/< MIN.  This results in true/false. */
496                         else
497                                 if (tab == get_mode_min(mode)) {
498                                         /* a compare with the MIN value */
499                                         if (proj_nr == pn_Cmp_Ge)
500                                                 return get_tarval_b_true();
501                                         else if (proj_nr == pn_Cmp_Lt)
502                                                 return get_tarval_b_false();
503                                 }
504                                 /* MAX >=/< x.  This results in true/false. */
505                                 else if (taa == get_mode_max(mode)) {
506                                         if (proj_nr == pn_Cmp_Ge)
507                                                 return get_tarval_b_true();
508                                         else if (proj_nr == pn_Cmp_Lt)
509                                                 return get_tarval_b_false();
510                                 }
511                                 /* x <=/> MAX.  This results in true/false. */
512                                 else if (tab == get_mode_max(mode)) {
513                                         if (proj_nr == pn_Cmp_Le)
514                                                 return get_tarval_b_true();
515                                         else if (proj_nr == pn_Cmp_Gt)
516                                                 return get_tarval_b_false();
517                                 }
518                 }
519                 /*
520                  * The predecessors are Allocs or (void*)(0) constants.  Allocs never
521                  * return NULL, they raise an exception.   Therefore we can predict
522                  * the Cmp result.
523                  */
524                 else {
525                         ir_node *aaa = skip_Proj(aa);
526                         ir_node *aba = skip_Proj(ab);
527
528                         if (   (   (/* aa is ProjP and aaa is Alloc */
529                                        is_Proj(aa)
530                                     && mode_is_reference(get_irn_mode(aa))
531                                     && is_Alloc(aaa))
532                                 && (   (/* ab is NULL */
533                                         mode_is_reference(get_irn_mode(ab))
534                                         && tarval_is_null(tab))
535                                     || (/* ab is other Alloc */
536                                            is_Proj(ab)
537                                         && mode_is_reference(get_irn_mode(ab))
538                                         && is_Alloc(aba)
539                                         && (aaa != aba))))
540                             || (/* aa is NULL and aba is Alloc */
541                                 mode_is_reference(get_irn_mode(aa))
542                                 && tarval_is_null(taa)
543                                 && is_Proj(ab)
544                                 && mode_is_reference(get_irn_mode(ab))
545                                 && is_Alloc(aba)))
546                                 /* 3.: */
547                         return new_tarval_from_long(proj_nr & pn_Cmp_Lg, mode_b);
548                 }
549         }
550         return computed_value_Cmp_Confirm(a, aa, ab, proj_nr);
551 }  /* computed_value_Proj_Cmp */
552
553 /**
554  * Return the value of a floating point Quot.
555  */
556 static tarval *do_computed_value_Quot(const ir_node *a, const ir_node *b) {
557         tarval  *ta = value_of(a);
558         tarval  *tb = value_of(b);
559
560         /* cannot optimize 0 / b = 0 because of NaN */
561         if (ta != tarval_bad && tb != tarval_bad)
562                 return tarval_quo(ta, tb);
563         return tarval_bad;
564 }  /* do_computed_value_Quot */
565
566 /**
567  * Calculate the value of an integer Div of two nodes.
568  * Special case: 0 / b
569  */
570 static tarval *do_computed_value_Div(const ir_node *a, const ir_node *b) {
571         tarval        *ta = value_of(a);
572         tarval        *tb;
573         const ir_node *dummy;
574
575         /* Compute c1 / c2 or 0 / a, a != 0 */
576         if (tarval_is_null(ta) && value_not_zero(b, &dummy))
577                 return ta;  /* 0 / b == 0 */
578         tb = value_of(b);
579         if (ta != tarval_bad && tb != tarval_bad)
580                 return tarval_div(ta, tb);
581         return tarval_bad;
582 }  /* do_computed_value_Div */
583
584 /**
585  * Calculate the value of an integer Mod of two nodes.
586  * Special case: a % 1
587  */
588 static tarval *do_computed_value_Mod(const ir_node *a, const ir_node *b) {
589         tarval *ta = value_of(a);
590         tarval *tb = value_of(b);
591
592         /* Compute a % 1 or c1 % c2 */
593         if (tarval_is_one(tb))
594                 return get_mode_null(get_irn_mode(a));
595         if (ta != tarval_bad && tb != tarval_bad)
596                 return tarval_mod(ta, tb);
597         return tarval_bad;
598 }  /* do_computed_value_Mod */
599
600 /**
601  * Return the value of a Proj(DivMod).
602  */
603 static tarval *computed_value_Proj_DivMod(const ir_node *n) {
604         long proj_nr = get_Proj_proj(n);
605
606         /* compute either the Div or the Mod part */
607         if (proj_nr == pn_DivMod_res_div) {
608                 const ir_node *a = get_Proj_pred(n);
609                 return do_computed_value_Div(get_DivMod_left(a), get_DivMod_right(a));
610         } else if (proj_nr == pn_DivMod_res_mod) {
611                 const ir_node *a = get_Proj_pred(n);
612                 return do_computed_value_Mod(get_DivMod_left(a), get_DivMod_right(a));
613         }
614         return tarval_bad;
615 }  /* computed_value_Proj_DivMod */
616
617 /**
618  * Return the value of a Proj(Div).
619  */
620 static tarval *computed_value_Proj_Div(const ir_node *n) {
621         long proj_nr = get_Proj_proj(n);
622
623         if (proj_nr == pn_Div_res) {
624                 const ir_node *a = get_Proj_pred(n);
625                 return do_computed_value_Div(get_Div_left(a), get_Div_right(a));
626         }
627         return tarval_bad;
628 }  /* computed_value_Proj_Div */
629
630 /**
631  * Return the value of a Proj(Mod).
632  */
633 static tarval *computed_value_Proj_Mod(const ir_node *n) {
634         long proj_nr = get_Proj_proj(n);
635
636         if (proj_nr == pn_Mod_res) {
637                 const ir_node *a = get_Proj_pred(n);
638                 return do_computed_value_Mod(get_Mod_left(a), get_Mod_right(a));
639         }
640         return tarval_bad;
641 }  /* computed_value_Proj_Mod */
642
643 /**
644  * Return the value of a Proj(Quot).
645  */
646 static tarval *computed_value_Proj_Quot(const ir_node *n) {
647         long proj_nr = get_Proj_proj(n);
648
649         if (proj_nr == pn_Quot_res) {
650                 const ir_node *a = get_Proj_pred(n);
651                 return do_computed_value_Quot(get_Quot_left(a), get_Quot_right(a));
652         }
653         return tarval_bad;
654 }  /* computed_value_Proj_Quot */
655
656 /**
657  * Return the value of a Proj.
658  */
659 static tarval *computed_value_Proj(const ir_node *proj) {
660         ir_node *n = get_Proj_pred(proj);
661
662         if (n->op->ops.computed_value_Proj != NULL)
663                 return n->op->ops.computed_value_Proj(proj);
664         return tarval_bad;
665 }  /* computed_value_Proj */
666
667 /**
668  * If the parameter n can be computed, return its value, else tarval_bad.
669  * Performs constant folding.
670  *
671  * @param n  The node this should be evaluated
672  */
673 tarval *computed_value(const ir_node *n) {
674         if (n->op->ops.computed_value)
675                 return n->op->ops.computed_value(n);
676         return tarval_bad;
677 }  /* computed_value */
678
679 /**
680  * Set the default computed_value evaluator in an ir_op_ops.
681  *
682  * @param code   the opcode for the default operation
683  * @param ops    the operations initialized
684  *
685  * @return
686  *    The operations.
687  */
688 static ir_op_ops *firm_set_default_computed_value(ir_opcode code, ir_op_ops *ops)
689 {
690 #define CASE(a)                                        \
691         case iro_##a:                                      \
692                 ops->computed_value      = computed_value_##a; \
693                 break
694 #define CASE_PROJ(a)                                        \
695         case iro_##a:                                           \
696                 ops->computed_value_Proj = computed_value_Proj_##a; \
697                 break
698
699         switch (code) {
700         CASE(Const);
701         CASE(SymConst);
702         CASE(Add);
703         CASE(Sub);
704         CASE(Carry);
705         CASE(Borrow);
706         CASE(Minus);
707         CASE(Mul);
708         CASE(Abs);
709         CASE(And);
710         CASE(Or);
711         CASE(Eor);
712         CASE(Not);
713         CASE(Shl);
714         CASE(Shr);
715         CASE(Shrs);
716         CASE(Rotl);
717         CASE(Conv);
718         CASE(Mux);
719         CASE(Confirm);
720         CASE_PROJ(Cmp);
721         CASE_PROJ(DivMod);
722         CASE_PROJ(Div);
723         CASE_PROJ(Mod);
724         CASE_PROJ(Quot);
725         CASE(Proj);
726         default:
727                 /* leave NULL */;
728         }
729
730         return ops;
731 #undef CASE_PROJ
732 #undef CASE
733 }  /* firm_set_default_computed_value */
734
735 /**
736  * Returns a equivalent block for another block.
737  * If the block has only one predecessor, this is
738  * the equivalent one. If the only predecessor of a block is
739  * the block itself, this is a dead block.
740  *
741  * If both predecessors of a block are the branches of a binary
742  * Cond, the equivalent block is Cond's block.
743  *
744  * If all predecessors of a block are bad or lies in a dead
745  * block, the current block is dead as well.
746  *
747  * Note, that blocks are NEVER turned into Bad's, instead
748  * the dead_block flag is set. So, never test for is_Bad(block),
749  * always use is_dead_Block(block).
750  */
751 static ir_node *equivalent_node_Block(ir_node *n)
752 {
753         ir_node *oldn = n;
754         int     n_preds;
755
756         /* don't optimize dead blocks */
757         if (is_Block_dead(n))
758                 return n;
759
760         n_preds = get_Block_n_cfgpreds(n);
761
762         /* The Block constructor does not call optimize, but mature_immBlock()
763            calls the optimization. */
764         assert(get_Block_matured(n));
765
766         /* Straightening: a single entry Block following a single exit Block
767            can be merged, if it is not the Start block. */
768         /* !!! Beware, all Phi-nodes of n must have been optimized away.
769            This should be true, as the block is matured before optimize is called.
770            But what about Phi-cycles with the Phi0/Id that could not be resolved?
771            Remaining Phi nodes are just Ids. */
772         if (n_preds == 1) {
773                 ir_node *pred = skip_Proj(get_Block_cfgpred(n, 0));
774
775                 if (is_Jmp(pred)) {
776                         ir_node *predblock = get_nodes_block(pred);
777                         if (predblock == oldn) {
778                                 /* Jmp jumps into the block it is in -- deal self cycle. */
779                                 n = set_Block_dead(n);
780                                 DBG_OPT_DEAD_BLOCK(oldn, n);
781                         } else if (get_opt_control_flow_straightening()) {
782                                 n = predblock;
783                                 DBG_OPT_STG(oldn, n);
784                         }
785                 } else if (is_Cond(pred)) {
786                         ir_node *predblock = get_nodes_block(pred);
787                         if (predblock == oldn) {
788                                 /* Jmp jumps into the block it is in -- deal self cycle. */
789                                 n = set_Block_dead(n);
790                                 DBG_OPT_DEAD_BLOCK(oldn, n);
791                         }
792                 }
793         } else if ((n_preds == 2) &&
794                    (get_opt_control_flow_weak_simplification())) {
795                 /* Test whether Cond jumps twice to this block
796                  * The more general case which more than 2 predecessors is handles
797                  * in optimize_cf(), we handle only this special case for speed here.
798                  */
799                 ir_node *a = get_Block_cfgpred(n, 0);
800                 ir_node *b = get_Block_cfgpred(n, 1);
801
802                 if (is_Proj(a) && is_Proj(b)) {
803                         ir_node *cond = get_Proj_pred(a);
804
805                     if (cond == get_Proj_pred(b) && is_Cond(cond) &&
806                         get_irn_mode(get_Cond_selector(cond)) == mode_b) {
807                                 /* Also a single entry Block following a single exit Block.  Phis have
808                                    twice the same operand and will be optimized away. */
809                                 n = get_nodes_block(cond);
810                                 DBG_OPT_IFSIM1(oldn, a, b, n);
811                         }
812                 }
813         } else if (get_opt_unreachable_code() &&
814                    (n != get_irg_start_block(current_ir_graph)) &&
815                    (n != get_irg_end_block(current_ir_graph))    ) {
816                 int i;
817
818                 /* If all inputs are dead, this block is dead too, except if it is
819                    the start or end block.  This is one step of unreachable code
820                    elimination */
821                 for (i = get_Block_n_cfgpreds(n) - 1; i >= 0; --i) {
822                         ir_node *pred = get_Block_cfgpred(n, i);
823                         ir_node *pred_blk;
824
825                         if (is_Bad(pred)) continue;
826                         pred_blk = get_nodes_block(skip_Proj(pred));
827
828                         if (is_Block_dead(pred_blk)) continue;
829
830                         if (pred_blk != n) {
831                                 /* really found a living input */
832                                 break;
833                         }
834                 }
835                 if (i < 0) {
836                         n = set_Block_dead(n);
837                         DBG_OPT_DEAD_BLOCK(oldn, n);
838                 }
839         }
840
841         return n;
842 }  /* equivalent_node_Block */
843
844 /**
845  * Returns a equivalent node for a Jmp, a Bad :-)
846  * Of course this only happens if the Block of the Jmp is dead.
847  */
848 static ir_node *equivalent_node_Jmp(ir_node *n) {
849         ir_node *oldn = n;
850
851         /* unreachable code elimination */
852         if (is_Block_dead(get_nodes_block(n))) {
853                 n = get_irg_bad(current_ir_graph);
854                 DBG_OPT_DEAD_BLOCK(oldn, n);
855         }
856         return n;
857 }  /* equivalent_node_Jmp */
858
859 /** Raise is handled in the same way as Jmp. */
860 #define equivalent_node_Raise   equivalent_node_Jmp
861
862
863 /* We do not evaluate Cond here as we replace it by a new node, a Jmp.
864    See transform_node_Proj_Cond(). */
865
866 /**
867  * Optimize operations that are commutative and have neutral 0,
868  * so a op 0 = 0 op a = a.
869  */
870 static ir_node *equivalent_node_neutral_zero(ir_node *n) {
871         ir_node *oldn = n;
872
873         ir_node *a = get_binop_left(n);
874         ir_node *b = get_binop_right(n);
875
876         tarval *tv;
877         ir_node *on;
878
879         /* After running compute_node there is only one constant predecessor.
880            Find this predecessors value and remember the other node: */
881         if ((tv = value_of(a)) != tarval_bad) {
882                 on = b;
883         } else if ((tv = value_of(b)) != tarval_bad) {
884                 on = a;
885         } else
886                 return n;
887
888         /* If this predecessors constant value is zero, the operation is
889          * unnecessary. Remove it.
890          *
891          * Beware: If n is a Add, the mode of on and n might be different
892          * which happens in this rare construction: NULL + 3.
893          * Then, a Conv would be needed which we cannot include here.
894          */
895         if (tarval_is_null(tv) && get_irn_mode(on) == get_irn_mode(n)) {
896                 n = on;
897
898                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_NEUTRAL_0);
899         }
900
901         return n;
902 }  /* equivalent_node_neutral_zero */
903
904 /**
905  * Eor is commutative and has neutral 0.
906  */
907 static ir_node *equivalent_node_Eor(ir_node *n) {
908         ir_node *oldn = n;
909         ir_node *a;
910         ir_node *b;
911
912         n = equivalent_node_neutral_zero(n);
913         if (n != oldn) return n;
914
915         a = get_Eor_left(n);
916         b = get_Eor_right(n);
917
918         if (is_Eor(a)) {
919                 ir_node *aa = get_Eor_left(a);
920                 ir_node *ab = get_Eor_right(a);
921
922                 if (aa == b) {
923                         /* (a ^ b) ^ a -> b */
924                         n = ab;
925                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_EOR_A_B_A);
926                         return n;
927                 } else if (ab == b) {
928                         /* (a ^ b) ^ b -> a */
929                         n = aa;
930                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_EOR_A_B_A);
931                         return n;
932                 }
933         }
934         if (is_Eor(b)) {
935                 ir_node *ba = get_Eor_left(b);
936                 ir_node *bb = get_Eor_right(b);
937
938                 if (ba == a) {
939                         /* a ^ (a ^ b) -> b */
940                         n = bb;
941                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_EOR_A_B_A);
942                         return n;
943                 } else if (bb == a) {
944                         /* a ^ (b ^ a) -> b */
945                         n = ba;
946                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_EOR_A_B_A);
947                         return n;
948                 }
949         }
950         return n;
951 }
952
953 /*
954  * Optimize a - 0 and (a - x) + x (for modes with wrap-around).
955  *
956  * The second one looks strange, but this construct
957  * is used heavily in the LCC sources :-).
958  *
959  * Beware: The Mode of an Add may be different than the mode of its
960  * predecessors, so we could not return a predecessors in all cases.
961  */
962 static ir_node *equivalent_node_Add(ir_node *n) {
963         ir_node *oldn = n;
964         ir_node *left, *right;
965         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
966
967         n = equivalent_node_neutral_zero(n);
968         if (n != oldn)
969                 return n;
970
971         /* for FP these optimizations are only allowed if fp_strict_algebraic is disabled */
972         if (mode_is_float(mode) && (get_irg_fp_model(current_ir_graph) & fp_strict_algebraic))
973                 return n;
974
975         left  = get_Add_left(n);
976         right = get_Add_right(n);
977
978         if (is_Sub(left)) {
979                 if (get_Sub_right(left) == right) {
980                         /* (a - x) + x */
981
982                         n = get_Sub_left(left);
983                         if (mode == get_irn_mode(n)) {
984                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, left, right, n, FS_OPT_ADD_SUB);
985                                 return n;
986                         }
987                 }
988         }
989         if (is_Sub(right)) {
990                 if (get_Sub_right(right) == left) {
991                         /* x + (a - x) */
992
993                         n = get_Sub_left(right);
994                         if (mode == get_irn_mode(n)) {
995                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, left, right, n, FS_OPT_ADD_SUB);
996                                 return n;
997                         }
998                 }
999         }
1000         return n;
1001 }  /* equivalent_node_Add */
1002
1003 /**
1004  * optimize operations that are not commutative but have neutral 0 on left,
1005  * so a op 0 = a.
1006  */
1007 static ir_node *equivalent_node_left_zero(ir_node *n) {
1008         ir_node *oldn = n;
1009
1010         ir_node *a  = get_binop_left(n);
1011         ir_node *b  = get_binop_right(n);
1012         tarval  *tb = value_of(b);
1013
1014         if (tarval_is_null(tb)) {
1015                 n = a;
1016
1017                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_NEUTRAL_0);
1018         }
1019         return n;
1020 }  /* equivalent_node_left_zero */
1021
1022 #define equivalent_node_Shl   equivalent_node_left_zero
1023 #define equivalent_node_Shr   equivalent_node_left_zero
1024 #define equivalent_node_Shrs  equivalent_node_left_zero
1025 #define equivalent_node_Rotl  equivalent_node_left_zero
1026
1027 /**
1028  * Optimize a - 0 and (a + x) - x (for modes with wrap-around).
1029  *
1030  * The second one looks strange, but this construct
1031  * is used heavily in the LCC sources :-).
1032  *
1033  * Beware: The Mode of a Sub may be different than the mode of its
1034  * predecessors, so we could not return a predecessors in all cases.
1035  */
1036 static ir_node *equivalent_node_Sub(ir_node *n) {
1037         ir_node *oldn = n;
1038         ir_node *b;
1039         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
1040         tarval  *tb;
1041
1042         /* for FP these optimizations are only allowed if fp_strict_algebraic is disabled */
1043         if (mode_is_float(mode) && (get_irg_fp_model(current_ir_graph) & fp_strict_algebraic))
1044                 return n;
1045
1046         b  = get_Sub_right(n);
1047         tb = value_of(b);
1048
1049         /* Beware: modes might be different */
1050         if (tarval_is_null(tb)) {
1051                 ir_node *a = get_Sub_left(n);
1052                 if (mode == get_irn_mode(a)) {
1053                         n = a;
1054
1055                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_NEUTRAL_0);
1056                 }
1057         }
1058         return n;
1059 }  /* equivalent_node_Sub */
1060
1061
1062 /**
1063  * Optimize an "self-inverse unary op", ie op(op(n)) = n.
1064  *
1065  * @todo
1066  *   -(-a) == a, but might overflow two times.
1067  *   We handle it anyway here but the better way would be a
1068  *   flag. This would be needed for Pascal for instance.
1069  */
1070 static ir_node *equivalent_node_idempotent_unop(ir_node *n) {
1071         ir_node *oldn = n;
1072         ir_node *pred = get_unop_op(n);
1073
1074         /* optimize symmetric unop */
1075         if (get_irn_op(pred) == get_irn_op(n)) {
1076                 n = get_unop_op(pred);
1077                 DBG_OPT_ALGSIM2(oldn, pred, n, FS_OPT_IDEM_UNARY);
1078         }
1079         return n;
1080 }  /* equivalent_node_idempotent_unop */
1081
1082 /** Optimize Not(Not(x)) == x. */
1083 #define equivalent_node_Not    equivalent_node_idempotent_unop
1084
1085 /** -(-x) == x       ??? Is this possible or can --x raise an
1086                        out of bounds exception if min =! max? */
1087 #define equivalent_node_Minus  equivalent_node_idempotent_unop
1088
1089 /**
1090  * Optimize a * 1 = 1 * a = a.
1091  */
1092 static ir_node *equivalent_node_Mul(ir_node *n) {
1093         ir_node *oldn = n;
1094         ir_node *a = get_Mul_left(n);
1095
1096         /* we can handle here only the n * n = n bit cases */
1097         if (get_irn_mode(n) == get_irn_mode(a)) {
1098                 ir_node *b = get_Mul_right(n);
1099                 tarval  *tv;
1100
1101                 /*
1102                  * Mul is commutative and has again an other neutral element.
1103                  * Constants are place right, so check this case first.
1104                  */
1105                 tv = value_of(b);
1106                 if (tarval_is_one(tv)) {
1107                         n = a;
1108                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_NEUTRAL_1);
1109                 } else {
1110                         tv = value_of(a);
1111                         if (tarval_is_one(tv)) {
1112                                 n = b;
1113                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_NEUTRAL_1);
1114                         }
1115                 }
1116         }
1117         return n;
1118 }  /* equivalent_node_Mul */
1119
1120 /**
1121  * Use algebraic simplification a | a = a | 0 = 0 | a = a.
1122  */
1123 static ir_node *equivalent_node_Or(ir_node *n) {
1124         ir_node *oldn = n;
1125
1126         ir_node *a = get_Or_left(n);
1127         ir_node *b = get_Or_right(n);
1128         tarval *tv;
1129
1130         if (a == b) {
1131                 n = a;    /* Or has it's own neutral element */
1132                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_OR);
1133                 return n;
1134         }
1135         /* constants are cormalized to right, check this site first */
1136         tv = value_of(b);
1137         if (tarval_is_null(tv)) {
1138                 n = a;
1139                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_OR);
1140                 return n;
1141         }
1142         tv = value_of(a);
1143         if (tarval_is_null(tv)) {
1144                 n = b;
1145                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_OR);
1146                 return n;
1147         }
1148
1149         return n;
1150 }  /* equivalent_node_Or */
1151
1152 /**
1153  * Optimize a & 0b1...1 = 0b1...1 & a = a & a = (a|X) & a = a.
1154  */
1155 static ir_node *equivalent_node_And(ir_node *n) {
1156         ir_node *oldn = n;
1157
1158         ir_node *a = get_And_left(n);
1159         ir_node *b = get_And_right(n);
1160         tarval *tv;
1161
1162         if (a == b) {
1163                 n = a;    /* And has it's own neutral element */
1164                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_AND);
1165                 return n;
1166         }
1167         /* constants are cormalized to right, check this site first */
1168         tv = value_of(b);
1169         if (tarval_is_all_one(tv)) {
1170                 n = a;
1171                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_AND);
1172                 return n;
1173         }
1174         tv = value_of(a);
1175         if (tarval_is_all_one(tv)) {
1176                 n = b;
1177                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_AND);
1178                 return n;
1179         }
1180         if (is_Or(a)) {
1181                 if (b == get_Or_left(a) || b == get_Or_right(a)) {
1182                         /* (a|X) & a */
1183                         n = b;
1184                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_AND);
1185                         return n;
1186                 }
1187         }
1188         if (is_Or(b)) {
1189                 if (a == get_Or_left(b) || a == get_Or_right(b)) {
1190                         /* a & (a|X) */
1191                         n = a;
1192                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_AND);
1193                         return n;
1194                 }
1195         }
1196         return n;
1197 }  /* equivalent_node_And */
1198
1199 /**
1200  * Try to remove useless Conv's:
1201  */
1202 static ir_node *equivalent_node_Conv(ir_node *n) {
1203         ir_node *oldn = n;
1204         ir_node *a = get_Conv_op(n);
1205
1206         ir_mode *n_mode = get_irn_mode(n);
1207         ir_mode *a_mode = get_irn_mode(a);
1208
1209 restart:
1210         if (n_mode == a_mode) { /* No Conv necessary */
1211                 if (get_Conv_strict(n)) {
1212                         /* special case: the predecessor might be a also a Conv */
1213                         if (is_Conv(a)) {
1214                                 if (! get_Conv_strict(a)) {
1215                                         /* first one is not strict, kick it */
1216                                         a = get_Conv_op(a);
1217                                         a_mode = get_irn_mode(a);
1218                                         set_Conv_op(n, a);
1219                                         goto restart;
1220                                 }
1221                                 /* else both are strict conv, second is superfluous */
1222                         } else if (is_Proj(a)) {
1223                                 ir_node *pred = get_Proj_pred(a);
1224                                 if (is_Load(pred)) {
1225                                         /* loads always return with the exact precision of n_mode */
1226                                         assert(get_Load_mode(pred) == n_mode);
1227                                         return a;
1228                                 }
1229                                 /* leave strict floating point Conv's */
1230                                 return n;
1231                         } else {
1232                                 /* leave strict floating point Conv's */
1233                                 return n;
1234                         }
1235                 }
1236                 n = a;
1237                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_CONV);
1238         } else if (is_Conv(a)) { /* Conv(Conv(b)) */
1239                 ir_node *b      = get_Conv_op(a);
1240                 ir_mode *b_mode = get_irn_mode(b);
1241
1242                 if (get_Conv_strict(n) && get_Conv_strict(a)) {
1243                         /* both are strict conv */
1244                         if (smaller_mode(a_mode, n_mode)) {
1245                                 /* both are strict, but the first is smaller, so
1246                                    the second cannot remove more precision, remove the
1247                                    strict bit */
1248                                 set_Conv_strict(n, 0);
1249                         }
1250                 }
1251                 if (n_mode == b_mode) {
1252                         if (! get_Conv_strict(n) && ! get_Conv_strict(a)) {
1253                                 if (n_mode == mode_b) {
1254                                         n = b; /* Convb(Conv*(xxxb(...))) == xxxb(...) */
1255                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_CONV);
1256                                 } else if (get_mode_arithmetic(n_mode) == get_mode_arithmetic(a_mode)) {
1257                                         if (smaller_mode(b_mode, a_mode)) {
1258                                                 n = b;        /* ConvS(ConvL(xxxS(...))) == xxxS(...) */
1259                                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_CONV);
1260                                         }
1261                                 }
1262                         }
1263                         if (mode_is_int(n_mode) && mode_is_float(a_mode)) {
1264                                 /* ConvI(ConvF(I)) -> I, iff float mantissa >= int mode */
1265                                 size_t int_mantissa = get_mode_size_bits(n_mode) - (mode_is_signed(n_mode) ? 1 : 0);
1266                                 size_t float_mantissa;
1267                                 /* FIXME There is no way to get the mantissa size of a mode */
1268                                 switch (get_mode_size_bits(a_mode)) {
1269                                         case 32: float_mantissa = 23 + 1; break; // + 1 for implicit 1
1270                                         case 64: float_mantissa = 52 + 1; break;
1271                                         case 80: float_mantissa = 64 + 1; break;
1272                                         default: float_mantissa = 0;      break;
1273                                 }
1274                                 if (float_mantissa != 0 && float_mantissa >= int_mantissa) {
1275                                         n = b;
1276                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_CONV);
1277                                         return n;
1278                                 }
1279                         }
1280                         if (is_Conv(b)) {
1281                                 if (smaller_mode(b_mode, a_mode)) {
1282                                         if (get_Conv_strict(n))
1283                                                 set_Conv_strict(b, 1);
1284                                         n = b; /* ConvA(ConvB(ConvA(...))) == ConvA(...) */
1285                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_CONV);
1286                                 }
1287                         }
1288                 }
1289         }
1290         return n;
1291 }  /* equivalent_node_Conv */
1292
1293 /**
1294  * A Cast may be removed if the type of the previous node
1295  * is already the type of the Cast.
1296  */
1297 static ir_node *equivalent_node_Cast(ir_node *n) {
1298         ir_node *oldn = n;
1299         ir_node *pred = get_Cast_op(n);
1300
1301         if (get_irn_type(pred) == get_Cast_type(n)) {
1302                 n = pred;
1303                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_CAST);
1304         }
1305         return n;
1306 }  /* equivalent_node_Cast */
1307
1308 /**
1309  * - fold Phi-nodes, iff they have only one predecessor except
1310  *   themselves.
1311  */
1312 static ir_node *equivalent_node_Phi(ir_node *n) {
1313         int i, n_preds;
1314
1315         ir_node *oldn = n;
1316         ir_node *block;
1317         ir_node *first_val = NULL; /* to shutup gcc */
1318
1319         if (!get_opt_normalize()) return n;
1320
1321         n_preds = get_Phi_n_preds(n);
1322
1323         block = get_nodes_block(n);
1324         if (is_Block_dead(block))                  /* Control dead */
1325                 return get_irg_bad(current_ir_graph);
1326
1327         if (n_preds == 0) return n;           /* Phi of dead Region without predecessors. */
1328
1329         /* Find first non-self-referencing input */
1330         for (i = 0; i < n_preds; ++i) {
1331                 first_val = get_Phi_pred(n, i);
1332                 if (   (first_val != n)                            /* not self pointer */
1333 #if 0
1334                     /* BEWARE: when the if is changed to 1, Phi's will ignore it's Bad
1335                      * predecessors. Then, Phi nodes in dead code might be removed, causing
1336                      * nodes pointing to themself (Add's for instance).
1337                      * This is really bad and causes endless recursions in several
1338                      * code pathes, so we do NOT optimize such a code.
1339                      * This is not that bad as it sounds, optimize_cf() removes bad control flow
1340                      * (and bad Phi predecessors), so live code is optimized later.
1341                      */
1342                         && (! is_Bad(get_Block_cfgpred(block, i)))
1343 #endif
1344                    ) {        /* value not dead */
1345                         break;          /* then found first value. */
1346                 }
1347         }
1348
1349         if (i >= n_preds) {
1350                 /* A totally Bad or self-referencing Phi (we didn't break the above loop) */
1351                 return get_irg_bad(current_ir_graph);
1352         }
1353
1354         /* search for rest of inputs, determine if any of these
1355         are non-self-referencing */
1356         while (++i < n_preds) {
1357                 ir_node *scnd_val = get_Phi_pred(n, i);
1358                 if (   (scnd_val != n)
1359                     && (scnd_val != first_val)
1360 #if 0
1361                     /* see above */
1362                     && (! is_Bad(get_Block_cfgpred(block, i)))
1363 #endif
1364                         ) {
1365                         break;
1366                 }
1367         }
1368
1369         if (i >= n_preds) {
1370                 /* Fold, if no multiple distinct non-self-referencing inputs */
1371                 n = first_val;
1372                 DBG_OPT_PHI(oldn, n);
1373         }
1374         return n;
1375 }  /* equivalent_node_Phi */
1376
1377 /**
1378  * Several optimizations:
1379  * - fold Sync-nodes, iff they have only one predecessor except
1380  *   themselves.
1381  */
1382 static ir_node *equivalent_node_Sync(ir_node *n) {
1383         int arity = get_Sync_n_preds(n);
1384         int i;
1385
1386         for (i = 0; i < arity;) {
1387                 ir_node *pred = get_Sync_pred(n, i);
1388                 int      j;
1389
1390                 /* Remove Bad predecessors */
1391                 if (is_Bad(pred)) {
1392                         del_Sync_n(n, i);
1393                         --arity;
1394                         continue;
1395                 }
1396
1397                 /* Remove duplicate predecessors */
1398                 for (j = 0;; ++j) {
1399                         if (j >= i) {
1400                                 ++i;
1401                                 break;
1402                         }
1403                         if (get_Sync_pred(n, j) == pred) {
1404                                 del_Sync_n(n, i);
1405                                 --arity;
1406                                 break;
1407                         }
1408                 }
1409         }
1410
1411         if (arity == 0) return get_irg_bad(current_ir_graph);
1412         if (arity == 1) return get_Sync_pred(n, 0);
1413         return n;
1414 }  /* equivalent_node_Sync */
1415
1416 /**
1417  * Optimize Proj(Tuple).
1418  */
1419 static ir_node *equivalent_node_Proj_Tuple(ir_node *proj) {
1420         ir_node *oldn  = proj;
1421         ir_node *tuple = get_Proj_pred(proj);
1422
1423         /* Remove the Tuple/Proj combination. */
1424         proj = get_Tuple_pred(tuple, get_Proj_proj(proj));
1425         DBG_OPT_TUPLE(oldn, tuple, proj);
1426
1427         return proj;
1428 }  /* equivalent_node_Proj_Tuple */
1429
1430 /**
1431  * Optimize a / 1 = a.
1432  */
1433 static ir_node *equivalent_node_Proj_Div(ir_node *proj) {
1434         ir_node *oldn = proj;
1435         ir_node *div  = get_Proj_pred(proj);
1436         ir_node *b    = get_Div_right(div);
1437         tarval  *tb   = value_of(b);
1438
1439         /* Div is not commutative. */
1440         if (tarval_is_one(tb)) { /* div(x, 1) == x */
1441                 switch (get_Proj_proj(proj)) {
1442                 case pn_Div_M:
1443                         proj = get_Div_mem(div);
1444                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, proj, FS_OPT_NEUTRAL_1);
1445                         return proj;
1446
1447                 case pn_Div_res:
1448                         proj = get_Div_left(div);
1449                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, proj, FS_OPT_NEUTRAL_1);
1450                         return proj;
1451
1452                 default:
1453                         /* we cannot replace the exception Proj's here, this is done in
1454                            transform_node_Proj_Div() */
1455                         return proj;
1456                 }
1457         }
1458         return proj;
1459 }  /* equivalent_node_Proj_Div */
1460
1461 /**
1462  * Optimize a / 1.0 = a.
1463  */
1464 static ir_node *equivalent_node_Proj_Quot(ir_node *proj) {
1465         ir_node *oldn = proj;
1466         ir_node *quot = get_Proj_pred(proj);
1467         ir_node *b    = get_Quot_right(quot);
1468         tarval  *tb   = value_of(b);
1469
1470         /* Div is not commutative. */
1471         if (tarval_is_one(tb)) { /* Quot(x, 1) == x */
1472                 switch (get_Proj_proj(proj)) {
1473                 case pn_Quot_M:
1474                         proj = get_Quot_mem(quot);
1475                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, proj, FS_OPT_NEUTRAL_1);
1476                         return proj;
1477
1478                 case pn_Quot_res:
1479                         proj = get_Quot_left(quot);
1480                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, proj, FS_OPT_NEUTRAL_1);
1481                         return proj;
1482
1483                 default:
1484                         /* we cannot replace the exception Proj's here, this is done in
1485                            transform_node_Proj_Quot() */
1486                         return proj;
1487                 }
1488         }
1489         return proj;
1490 }  /* equivalent_node_Proj_Quot */
1491
1492 /**
1493  * Optimize a / 1 = a.
1494  */
1495 static ir_node *equivalent_node_Proj_DivMod(ir_node *proj) {
1496         ir_node *oldn   = proj;
1497         ir_node *divmod = get_Proj_pred(proj);
1498         ir_node *b      = get_DivMod_right(divmod);
1499         tarval  *tb     = value_of(b);
1500
1501         /* Div is not commutative. */
1502         if (tarval_is_one(tb)) { /* div(x, 1) == x */
1503                 switch (get_Proj_proj(proj)) {
1504                 case pn_DivMod_M:
1505                         proj = get_DivMod_mem(divmod);
1506                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, proj, FS_OPT_NEUTRAL_1);
1507                         return proj;
1508
1509                 case pn_DivMod_res_div:
1510                         proj = get_DivMod_left(divmod);
1511                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, proj, FS_OPT_NEUTRAL_1);
1512                         return proj;
1513
1514                 default:
1515                         /* we cannot replace the exception Proj's here, this is done in
1516                            transform_node_Proj_DivMod().
1517                            Note further that the pn_DivMod_res_div case is handled in
1518                            computed_value_Proj(). */
1519                         return proj;
1520                 }
1521         }
1522         return proj;
1523 }  /* equivalent_node_Proj_DivMod */
1524
1525 /**
1526  * Optimize CopyB(mem, x, x) into a Nop.
1527  */
1528 static ir_node *equivalent_node_Proj_CopyB(ir_node *proj) {
1529         ir_node *oldn  = proj;
1530         ir_node *copyb = get_Proj_pred(proj);
1531         ir_node *a     = get_CopyB_dst(copyb);
1532         ir_node *b     = get_CopyB_src(copyb);
1533
1534         if (a == b) {
1535                 /* Turn CopyB into a tuple (mem, jmp, bad, bad) */
1536                 switch (get_Proj_proj(proj)) {
1537                 case pn_CopyB_M_regular:
1538                         proj = get_CopyB_mem(copyb);
1539                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, proj, FS_OPT_NOP);
1540                         break;
1541
1542                 case pn_CopyB_M_except:
1543                 case pn_CopyB_X_except:
1544                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
1545                         proj = get_irg_bad(current_ir_graph);
1546                         break;
1547                 }
1548         }
1549         return proj;
1550 }  /* equivalent_node_Proj_CopyB */
1551
1552 /**
1553  * Optimize Bounds(idx, idx, upper) into idx.
1554  */
1555 static ir_node *equivalent_node_Proj_Bound(ir_node *proj) {
1556         ir_node *oldn  = proj;
1557         ir_node *bound = get_Proj_pred(proj);
1558         ir_node *idx   = get_Bound_index(bound);
1559         ir_node *pred  = skip_Proj(idx);
1560         int ret_tuple  = 0;
1561
1562         if (idx == get_Bound_lower(bound))
1563                 ret_tuple = 1;
1564         else if (is_Bound(pred)) {
1565                 /*
1566                  * idx was Bounds checked in the same MacroBlock previously,
1567                  * it is still valid if lower <= pred_lower && pred_upper <= upper.
1568                  */
1569                 ir_node *lower = get_Bound_lower(bound);
1570                 ir_node *upper = get_Bound_upper(bound);
1571                 if (get_Bound_lower(pred) == lower &&
1572                         get_Bound_upper(pred) == upper &&
1573                         get_irn_MacroBlock(bound) == get_irn_MacroBlock(pred)) {
1574                         /*
1575                          * One could expect that we simply return the previous
1576                          * Bound here. However, this would be wrong, as we could
1577                          * add an exception Proj to a new location then.
1578                          * So, we must turn in into a tuple.
1579                          */
1580                         ret_tuple = 1;
1581                 }
1582         }
1583         if (ret_tuple) {
1584                 /* Turn Bound into a tuple (mem, jmp, bad, idx) */
1585                 switch (get_Proj_proj(proj)) {
1586                 case pn_Bound_M:
1587                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
1588                         proj = get_Bound_mem(bound);
1589                         break;
1590                 case pn_Bound_X_except:
1591                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
1592                         proj = get_irg_bad(current_ir_graph);
1593                         break;
1594                 case pn_Bound_res:
1595                         proj = idx;
1596                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, proj, FS_OPT_NOP);
1597                         break;
1598                 default:
1599                         /* cannot optimize pn_Bound_X_regular, handled in transform ... */
1600                         ;
1601                 }
1602         }
1603         return proj;
1604 }  /* equivalent_node_Proj_Bound */
1605
1606 /**
1607  * Optimize an Exception Proj(Load) with a non-null address.
1608  */
1609 static ir_node *equivalent_node_Proj_Load(ir_node *proj) {
1610         if (get_opt_ldst_only_null_ptr_exceptions()) {
1611                 if (get_irn_mode(proj) == mode_X) {
1612                         ir_node *load = get_Proj_pred(proj);
1613
1614                         /* get the Load address */
1615                         const ir_node *addr = get_Load_ptr(load);
1616                         const ir_node *confirm;
1617
1618                         if (value_not_null(addr, &confirm)) {
1619                                 if (get_Proj_proj(proj) == pn_Load_X_except) {
1620                                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
1621                                         return get_irg_bad(current_ir_graph);
1622                                 }
1623                         }
1624                 }
1625         }
1626         return proj;
1627 }  /* equivalent_node_Proj_Load */
1628
1629 /**
1630  * Optimize an Exception Proj(Store) with a non-null address.
1631  */
1632 static ir_node *equivalent_node_Proj_Store(ir_node *proj) {
1633         if (get_opt_ldst_only_null_ptr_exceptions()) {
1634                 if (get_irn_mode(proj) == mode_X) {
1635                         ir_node *store = get_Proj_pred(proj);
1636
1637                         /* get the load/store address */
1638                         const ir_node *addr = get_Store_ptr(store);
1639                         const ir_node *confirm;
1640
1641                         if (value_not_null(addr, &confirm)) {
1642                                 if (get_Proj_proj(proj) == pn_Store_X_except) {
1643                                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
1644                                         return get_irg_bad(current_ir_graph);
1645                                 }
1646                         }
1647                 }
1648         }
1649         return proj;
1650 }  /* equivalent_node_Proj_Store */
1651
1652 /**
1653  * Does all optimizations on nodes that must be done on it's Proj's
1654  * because of creating new nodes.
1655  */
1656 static ir_node *equivalent_node_Proj(ir_node *proj) {
1657         ir_node *n = get_Proj_pred(proj);
1658
1659         if (get_irn_mode(proj) == mode_X) {
1660                 if (is_Block_dead(get_nodes_block(n))) {
1661                         /* Remove dead control flow -- early gigo(). */
1662                         return get_irg_bad(current_ir_graph);
1663                 }
1664         }
1665         if (n->op->ops.equivalent_node_Proj)
1666                 return n->op->ops.equivalent_node_Proj(proj);
1667         return proj;
1668 }  /* equivalent_node_Proj */
1669
1670 /**
1671  * Remove Id's.
1672  */
1673 static ir_node *equivalent_node_Id(ir_node *n) {
1674         ir_node *oldn = n;
1675
1676         do {
1677                 n = get_Id_pred(n);
1678         } while (is_Id(n));
1679
1680         DBG_OPT_ID(oldn, n);
1681         return n;
1682 }  /* equivalent_node_Id */
1683
1684 /**
1685  * Optimize a Mux.
1686  */
1687 static ir_node *equivalent_node_Mux(ir_node *n)
1688 {
1689         ir_node *oldn = n, *sel = get_Mux_sel(n);
1690         tarval *ts = value_of(sel);
1691
1692         /* Mux(true, f, t) == t */
1693         if (ts == tarval_b_true) {
1694                 n = get_Mux_true(n);
1695                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_C);
1696         }
1697         /* Mux(false, f, t) == f */
1698         else if (ts == tarval_b_false) {
1699                 n = get_Mux_false(n);
1700                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_C);
1701         }
1702         /* Mux(v, x, x) == x */
1703         else if (get_Mux_false(n) == get_Mux_true(n)) {
1704                 n = get_Mux_true(n);
1705                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_EQ);
1706         }
1707         else if (is_Proj(sel) && !mode_honor_signed_zeros(get_irn_mode(n))) {
1708                 ir_node *cmp = get_Proj_pred(sel);
1709                 long proj_nr = get_Proj_proj(sel);
1710                 ir_node *f   = get_Mux_false(n);
1711                 ir_node *t   = get_Mux_true(n);
1712
1713                 /*
1714                  * Note further that these optimization work even for floating point
1715                  * with NaN's because -NaN == NaN.
1716                  * However, if +0 and -0 is handled differently, we cannot use the first one.
1717                  */
1718                 if (is_Cmp(cmp)) {
1719                         ir_node *const cmp_l = get_Cmp_left(cmp);
1720                         ir_node *const cmp_r = get_Cmp_right(cmp);
1721
1722                         switch (proj_nr) {
1723                                 case pn_Cmp_Eq:
1724                                         if ((cmp_l == t && cmp_r == f) || /* Mux(t == f, t, f) -> f */
1725                                                         (cmp_l == f && cmp_r == t)) { /* Mux(f == t, t, f) -> f */
1726                                                 n = f;
1727                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_TRANSFORM);
1728                                                 return n;
1729                                         }
1730                                         break;
1731
1732                                 case pn_Cmp_Lg:
1733                                 case pn_Cmp_Ne:
1734                                         if ((cmp_l == t && cmp_r == f) || /* Mux(t != f, t, f) -> t */
1735                                                         (cmp_l == f && cmp_r == t)) { /* Mux(f != t, t, f) -> t */
1736                                                 n = t;
1737                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_TRANSFORM);
1738                                                 return n;
1739                                         }
1740                                         break;
1741                         }
1742
1743                         /*
1744                          * Note: normalization puts the constant on the right side,
1745                          * so we check only one case.
1746                          */
1747                         if (cmp_l == t && tarval_is_null(value_of(cmp_r))) {
1748                                 /* Mux(t CMP 0, X, t) */
1749                                 if (is_Minus(f) && get_Minus_op(f) == t) {
1750                                         /* Mux(t CMP 0, -t, t) */
1751                                         if (proj_nr == pn_Cmp_Eq) {
1752                                                 /* Mux(t == 0, -t, t)  ==>  -t */
1753                                                 n = f;
1754                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_TRANSFORM);
1755                                         } else if (proj_nr == pn_Cmp_Lg || proj_nr == pn_Cmp_Ne) {
1756                                                 /* Mux(t != 0, -t, t)  ==> t */
1757                                                 n = t;
1758                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_TRANSFORM);
1759                                         }
1760                                 }
1761                         }
1762                 }
1763         }
1764         return n;
1765 }  /* equivalent_node_Mux */
1766
1767 /**
1768  * Remove Confirm nodes if setting is on.
1769  * Replace Confirms(x, '=', Constlike) by Constlike.
1770  */
1771 static ir_node *equivalent_node_Confirm(ir_node *n) {
1772         ir_node *pred = get_Confirm_value(n);
1773         pn_Cmp  pnc   = get_Confirm_cmp(n);
1774
1775         while (is_Confirm(pred) && pnc == get_Confirm_cmp(pred)) {
1776                 /*
1777                  * rare case: two identical Confirms one after another,
1778                  * replace the second one with the first.
1779                  */
1780                 n    = pred;
1781                 pred = get_Confirm_value(n);
1782                 pnc  = get_Confirm_cmp(n);
1783         }
1784         if (get_opt_remove_confirm())
1785                 return get_Confirm_value(n);
1786         return n;
1787 }
1788
1789 /**
1790  * equivalent_node() returns a node equivalent to input n. It skips all nodes that
1791  * perform no actual computation, as, e.g., the Id nodes.  It does not create
1792  * new nodes.  It is therefore safe to free n if the node returned is not n.
1793  * If a node returns a Tuple we can not just skip it.  If the size of the
1794  * in array fits, we transform n into a tuple (e.g., Div).
1795  */
1796 ir_node *equivalent_node(ir_node *n) {
1797         if (n->op->ops.equivalent_node)
1798                 return n->op->ops.equivalent_node(n);
1799         return n;
1800 }  /* equivalent_node */
1801
1802 /**
1803  * Sets the default equivalent node operation for an ir_op_ops.
1804  *
1805  * @param code   the opcode for the default operation
1806  * @param ops    the operations initialized
1807  *
1808  * @return
1809  *    The operations.
1810  */
1811 static ir_op_ops *firm_set_default_equivalent_node(ir_opcode code, ir_op_ops *ops)
1812 {
1813 #define CASE(a)                                      \
1814         case iro_##a:                                    \
1815                 ops->equivalent_node  = equivalent_node_##a; \
1816                 break
1817 #define CASE_PROJ(a)                                          \
1818         case iro_##a:                                             \
1819                 ops->equivalent_node_Proj = equivalent_node_Proj_##a; \
1820                 break
1821
1822         switch (code) {
1823         CASE(Block);
1824         CASE(Jmp);
1825         CASE(Raise);
1826         CASE(Eor);
1827         CASE(Add);
1828         CASE(Shl);
1829         CASE(Shr);
1830         CASE(Shrs);
1831         CASE(Rotl);
1832         CASE(Sub);
1833         CASE(Not);
1834         CASE(Minus);
1835         CASE(Mul);
1836         CASE(Or);
1837         CASE(And);
1838         CASE(Conv);
1839         CASE(Cast);
1840         CASE(Phi);
1841         CASE(Sync);
1842         CASE_PROJ(Tuple);
1843         CASE_PROJ(Div);
1844         CASE_PROJ(Quot);
1845         CASE_PROJ(DivMod);
1846         CASE_PROJ(CopyB);
1847         CASE_PROJ(Bound);
1848         CASE_PROJ(Load);
1849         CASE_PROJ(Store);
1850         CASE(Proj);
1851         CASE(Id);
1852         CASE(Mux);
1853         CASE(Confirm);
1854         default:
1855                 /* leave NULL */;
1856         }
1857
1858         return ops;
1859 #undef CASE
1860 #undef CASE_PROJ
1861 }  /* firm_set_default_equivalent_node */
1862
1863 /**
1864  * Returns non-zero if a node is a Phi node
1865  * with all predecessors constant.
1866  */
1867 static int is_const_Phi(ir_node *n) {
1868         int i;
1869
1870         if (! is_Phi(n) || get_irn_arity(n) == 0)
1871                 return 0;
1872         for (i = get_irn_arity(n) - 1; i >= 0; --i)
1873                 if (! is_Const(get_irn_n(n, i)))
1874                         return 0;
1875                 return 1;
1876 }  /* is_const_Phi */
1877
1878 typedef tarval *(*tarval_sub_type)(tarval *a, tarval *b, ir_mode *mode);
1879 typedef tarval *(*tarval_binop_type)(tarval *a, tarval *b);
1880
1881 /**
1882  * Wrapper for the tarval binop evaluation, tarval_sub has one more parameter.
1883  */
1884 static tarval *do_eval(tarval *(*eval)(), tarval *a, tarval *b, ir_mode *mode) {
1885         if (eval == tarval_sub) {
1886                 tarval_sub_type func = (tarval_sub_type)eval;
1887
1888                 return func(a, b, mode);
1889         } else {
1890                 tarval_binop_type func = (tarval_binop_type)eval;
1891
1892                 return func(a, b);
1893         }
1894 }
1895
1896 /**
1897  * Apply an evaluator on a binop with a constant operators (and one Phi).
1898  *
1899  * @param phi    the Phi node
1900  * @param other  the other operand
1901  * @param eval   an evaluator function
1902  * @param mode   the mode of the result, may be different from the mode of the Phi!
1903  * @param left   if non-zero, other is the left operand, else the right
1904  *
1905  * @return a new Phi node if the conversion was successful, NULL else
1906  */
1907 static ir_node *apply_binop_on_phi(ir_node *phi, tarval *other, tarval *(*eval)(), ir_mode *mode, int left) {
1908         tarval   *tv;
1909         void     **res;
1910         ir_node  *pred;
1911         ir_graph *irg;
1912         int      i, n = get_irn_arity(phi);
1913
1914         NEW_ARR_A(void *, res, n);
1915         if (left) {
1916                 for (i = 0; i < n; ++i) {
1917                         pred = get_irn_n(phi, i);
1918                         tv   = get_Const_tarval(pred);
1919                         tv   = do_eval(eval, other, tv, mode);
1920
1921                         if (tv == tarval_bad) {
1922                                 /* folding failed, bad */
1923                                 return NULL;
1924                         }
1925                         res[i] = tv;
1926                 }
1927         } else {
1928                 for (i = 0; i < n; ++i) {
1929                         pred = get_irn_n(phi, i);
1930                         tv   = get_Const_tarval(pred);
1931                         tv   = do_eval(eval, tv, other, mode);
1932
1933                         if (tv == tarval_bad) {
1934                                 /* folding failed, bad */
1935                                 return 0;
1936                         }
1937                         res[i] = tv;
1938                 }
1939         }
1940         irg  = current_ir_graph;
1941         for (i = 0; i < n; ++i) {
1942                 pred = get_irn_n(phi, i);
1943                 res[i] = new_r_Const_type(irg, get_irg_start_block(irg),
1944                         mode, res[i], get_Const_type(pred));
1945         }
1946         return new_r_Phi(irg, get_nodes_block(phi), n, (ir_node **)res, mode);
1947 }  /* apply_binop_on_phi */
1948
1949 /**
1950  * Apply an evaluator on a binop with two constant Phi.
1951  *
1952  * @param a      the left Phi node
1953  * @param b      the right Phi node
1954  * @param eval   an evaluator function
1955  * @param mode   the mode of the result, may be different from the mode of the Phi!
1956  *
1957  * @return a new Phi node if the conversion was successful, NULL else
1958  */
1959 static ir_node *apply_binop_on_2_phis(ir_node *a, ir_node *b, tarval *(*eval)(), ir_mode *mode) {
1960         tarval   *tv_l, *tv_r, *tv;
1961         void     **res;
1962         ir_node  *pred;
1963         ir_graph *irg;
1964         int      i, n;
1965
1966         if (get_nodes_block(a) != get_nodes_block(b))
1967                 return NULL;
1968
1969         n = get_irn_arity(a);
1970         NEW_ARR_A(void *, res, n);
1971
1972         for (i = 0; i < n; ++i) {
1973                 pred = get_irn_n(a, i);
1974                 tv_l = get_Const_tarval(pred);
1975                 pred = get_irn_n(b, i);
1976                 tv_r = get_Const_tarval(pred);
1977                 tv   = do_eval(eval, tv_l, tv_r, mode);
1978
1979                 if (tv == tarval_bad) {
1980                         /* folding failed, bad */
1981                         return NULL;
1982                 }
1983                 res[i] = tv;
1984         }
1985         irg  = current_ir_graph;
1986         for (i = 0; i < n; ++i) {
1987                 pred = get_irn_n(a, i);
1988                 res[i] = new_r_Const_type(irg, get_irg_start_block(irg), mode, res[i], get_Const_type(pred));
1989         }
1990         return new_r_Phi(irg, get_nodes_block(a), n, (ir_node **)res, mode);
1991 }  /* apply_binop_on_2_phis */
1992
1993 /**
1994  * Apply an evaluator on a unop with a constant operator (a Phi).
1995  *
1996  * @param phi    the Phi node
1997  * @param eval   an evaluator function
1998  *
1999  * @return a new Phi node if the conversion was successful, NULL else
2000  */
2001 static ir_node *apply_unop_on_phi(ir_node *phi, tarval *(*eval)(tarval *)) {
2002         tarval   *tv;
2003         void     **res;
2004         ir_node  *pred;
2005         ir_mode  *mode;
2006         ir_graph *irg;
2007         int      i, n = get_irn_arity(phi);
2008
2009         NEW_ARR_A(void *, res, n);
2010         for (i = 0; i < n; ++i) {
2011                 pred = get_irn_n(phi, i);
2012                 tv   = get_Const_tarval(pred);
2013                 tv   = eval(tv);
2014
2015                 if (tv == tarval_bad) {
2016                         /* folding failed, bad */
2017                         return 0;
2018                 }
2019                 res[i] = tv;
2020         }
2021         mode = get_irn_mode(phi);
2022         irg  = current_ir_graph;
2023         for (i = 0; i < n; ++i) {
2024                 pred = get_irn_n(phi, i);
2025                 res[i] = new_r_Const_type(irg, get_irg_start_block(irg),
2026                         mode, res[i], get_Const_type(pred));
2027         }
2028         return new_r_Phi(irg, get_nodes_block(phi), n, (ir_node **)res, mode);
2029 }  /* apply_unop_on_phi */
2030
2031 /**
2032  * Apply a conversion on a constant operator (a Phi).
2033  *
2034  * @param phi    the Phi node
2035  *
2036  * @return a new Phi node if the conversion was successful, NULL else
2037  */
2038 static ir_node *apply_conv_on_phi(ir_node *phi, ir_mode *mode) {
2039         tarval   *tv;
2040         void     **res;
2041         ir_node  *pred;
2042         ir_graph *irg;
2043         int      i, n = get_irn_arity(phi);
2044
2045         NEW_ARR_A(void *, res, n);
2046         for (i = 0; i < n; ++i) {
2047                 pred = get_irn_n(phi, i);
2048                 tv   = get_Const_tarval(pred);
2049                 tv   = tarval_convert_to(tv, mode);
2050
2051                 if (tv == tarval_bad) {
2052                         /* folding failed, bad */
2053                         return 0;
2054                 }
2055                 res[i] = tv;
2056         }
2057         irg  = current_ir_graph;
2058         for (i = 0; i < n; ++i) {
2059                 pred = get_irn_n(phi, i);
2060                 res[i] = new_r_Const_type(irg, get_irg_start_block(irg),
2061                         mode, res[i], get_Const_type(pred));
2062         }
2063         return new_r_Phi(irg, get_nodes_block(phi), n, (ir_node **)res, mode);
2064 }  /* apply_conv_on_phi */
2065
2066 /**
2067  * Transform AddP(P, ConvIs(Iu)), AddP(P, ConvIu(Is)) and
2068  * SubP(P, ConvIs(Iu)), SubP(P, ConvIu(Is)).
2069  * If possible, remove the Conv's.
2070  */
2071 static ir_node *transform_node_AddSub(ir_node *n) {
2072         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
2073
2074         if (mode_is_reference(mode)) {
2075                 ir_node *left     = get_binop_left(n);
2076                 ir_node *right    = get_binop_right(n);
2077                 unsigned ref_bits = get_mode_size_bits(mode);
2078
2079                 if (is_Conv(left)) {
2080                         ir_mode *lmode = get_irn_mode(left);
2081                         unsigned bits = get_mode_size_bits(lmode);
2082
2083                         if (ref_bits == bits &&
2084                             mode_is_int(lmode) &&
2085                             get_mode_arithmetic(lmode) == irma_twos_complement) {
2086                                 ir_node *pre      = get_Conv_op(left);
2087                                 ir_mode *pre_mode = get_irn_mode(pre);
2088
2089                                 if (mode_is_int(pre_mode) &&
2090                                     get_mode_size_bits(pre_mode) == bits &&
2091                                     get_mode_arithmetic(pre_mode) == irma_twos_complement) {
2092                                         /* ok, this conv just changes to sign, moreover the calculation
2093                                          * is done with same number of bits as our address mode, so
2094                                          * we can ignore the conv as address calculation can be viewed
2095                                          * as either signed or unsigned
2096                                          */
2097                                         set_binop_left(n, pre);
2098                                 }
2099                         }
2100                 }
2101
2102                 if (is_Conv(right)) {
2103                         ir_mode *rmode = get_irn_mode(right);
2104                         unsigned bits = get_mode_size_bits(rmode);
2105
2106                         if (ref_bits == bits &&
2107                             mode_is_int(rmode) &&
2108                             get_mode_arithmetic(rmode) == irma_twos_complement) {
2109                                 ir_node *pre      = get_Conv_op(right);
2110                                 ir_mode *pre_mode = get_irn_mode(pre);
2111
2112                                 if (mode_is_int(pre_mode) &&
2113                                     get_mode_size_bits(pre_mode) == bits &&
2114                                     get_mode_arithmetic(pre_mode) == irma_twos_complement) {
2115                                         /* ok, this conv just changes to sign, moreover the calculation
2116                                          * is done with same number of bits as our address mode, so
2117                                          * we can ignore the conv as address calculation can be viewed
2118                                          * as either signed or unsigned
2119                                          */
2120                                         set_binop_right(n, pre);
2121                                 }
2122                         }
2123                 }
2124
2125                 /* let address arithmetic use unsigned modes */
2126                 if (is_Const(right)) {
2127                         ir_mode *rmode = get_irn_mode(right);
2128
2129                         if (mode_is_signed(rmode) && get_mode_arithmetic(rmode) == irma_twos_complement) {
2130                                 /* convert a AddP(P, *s) into AddP(P, *u) */
2131                                 ir_mode *nm = get_reference_mode_unsigned_eq(mode);
2132
2133                                 ir_node *pre = new_r_Conv(current_ir_graph, get_nodes_block(n), right, nm);
2134                                 set_binop_right(n, pre);
2135                         }
2136                 }
2137         }
2138
2139         return n;
2140 }  /* transform_node_AddSub */
2141
2142 #define HANDLE_BINOP_PHI(eval, a, b, c, mode)                     \
2143   c = NULL;                                                       \
2144   if (is_Const(b) && is_const_Phi(a)) {                           \
2145     /* check for Op(Phi, Const) */                                \
2146     c = apply_binop_on_phi(a, get_Const_tarval(b), eval, mode, 0);\
2147   }                                                               \
2148   else if (is_Const(a) && is_const_Phi(b)) {                      \
2149     /* check for Op(Const, Phi) */                                \
2150     c = apply_binop_on_phi(b, get_Const_tarval(a), eval, mode, 1);\
2151   }                                                               \
2152   else if (is_const_Phi(a) && is_const_Phi(b)) {                  \
2153     /* check for Op(Phi, Phi) */                                  \
2154     c = apply_binop_on_2_phis(a, b, eval, mode);                  \
2155   }                                                               \
2156   if (c) {                                                        \
2157     DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, c, FS_OPT_CONST_PHI);                   \
2158     return c;                                                     \
2159   }
2160
2161 #define HANDLE_UNOP_PHI(eval, a, c)               \
2162   c = NULL;                                       \
2163   if (is_const_Phi(a)) {                          \
2164     /* check for Op(Phi) */                       \
2165     c = apply_unop_on_phi(a, eval);               \
2166     if (c) {                                      \
2167       DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, c, FS_OPT_CONST_PHI); \
2168       return c;                                   \
2169     }                                             \
2170   }
2171
2172 /**
2173  * Do the AddSub optimization, then Transform
2174  *   Constant folding on Phi
2175  *   Add(a,a)          -> Mul(a, 2)
2176  *   Add(Mul(a, x), a) -> Mul(a, x+1)
2177  * if the mode is integer or float.
2178  * Transform Add(a,-b) into Sub(a,b).
2179  * Reassociation might fold this further.
2180  */
2181 static ir_node *transform_node_Add(ir_node *n) {
2182         ir_mode *mode;
2183         ir_node *a, *b, *c, *oldn = n;
2184
2185         n = transform_node_AddSub(n);
2186
2187         a = get_Add_left(n);
2188         b = get_Add_right(n);
2189
2190         mode = get_irn_mode(n);
2191
2192         if (mode_is_reference(mode)) {
2193                 ir_mode *lmode = get_irn_mode(a);
2194
2195                 if (is_Const(b) && is_Const_null(b) && mode_is_int(lmode)) {
2196                         /* an Add(a, NULL) is a hidden Conv */
2197                         dbg_info *dbg = get_irn_dbg_info(n);
2198                         return new_rd_Conv(dbg, current_ir_graph, get_nodes_block(n), a, mode);
2199                 }
2200         }
2201
2202         HANDLE_BINOP_PHI(tarval_add, a, b, c, mode);
2203
2204         /* for FP these optimizations are only allowed if fp_strict_algebraic is disabled */
2205         if (mode_is_float(mode) && (get_irg_fp_model(current_ir_graph) & fp_strict_algebraic))
2206                 return n;
2207
2208         if (mode_is_num(mode)) {
2209                 /* the following code leads to endless recursion when Mul are replaced by a simple instruction chain */
2210                 if (!is_arch_dep_running() && a == b && mode_is_int(mode)) {
2211                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
2212
2213                         n = new_rd_Mul(
2214                                 get_irn_dbg_info(n),
2215                                 current_ir_graph,
2216                                 block,
2217                                 a,
2218                                 new_r_Const_long(current_ir_graph, block, mode, 2),
2219                                 mode);
2220                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_ADD_A_A);
2221                         return n;
2222                 }
2223                 if (is_Minus(a)) {
2224                         n = new_rd_Sub(
2225                                         get_irn_dbg_info(n),
2226                                         current_ir_graph,
2227                                         get_irn_n(n, -1),
2228                                         b,
2229                                         get_Minus_op(a),
2230                                         mode);
2231                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_ADD_A_MINUS_B);
2232                         return n;
2233                 }
2234                 if (is_Minus(b)) {
2235                         n = new_rd_Sub(
2236                                         get_irn_dbg_info(n),
2237                                         current_ir_graph,
2238                                         get_irn_n(n, -1),
2239                                         a,
2240                                         get_Minus_op(b),
2241                                         mode);
2242                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_ADD_A_MINUS_B);
2243                         return n;
2244                 }
2245                 if (get_mode_arithmetic(mode) == irma_twos_complement) {
2246                         /* Here we rely on constants be on the RIGHT side */
2247                         if (is_Not(a)) {
2248                                 ir_node *op = get_Not_op(a);
2249
2250                                 if (is_Const(b) && is_Const_one(b)) {
2251                                         /* ~x + 1 = -x */
2252                                         ir_node *blk = get_irn_n(n, -1);
2253                                         n = new_rd_Minus(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph, blk, op, mode);
2254                                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_NOT_PLUS_1);
2255                                         return n;
2256                                 }
2257                                 if (op == b) {
2258                                         /* ~x + x = -1 */
2259                                         ir_node *blk = get_irn_n(n, -1);
2260                                         n = new_r_Const(current_ir_graph, blk, mode, get_mode_minus_one(mode));
2261                                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_ADD_X_NOT_X);
2262                                         return n;
2263                                 }
2264                         }
2265                         if (is_Not(b)) {
2266                                 ir_node *op = get_Not_op(b);
2267
2268                                 if (op == a) {
2269                                         /* x + ~x = -1 */
2270                                         ir_node *blk = get_irn_n(n, -1);
2271                                         n = new_r_Const(current_ir_graph, blk, mode, get_mode_minus_one(mode));
2272                                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_ADD_X_NOT_X);
2273                                         return n;
2274                                 }
2275                         }
2276                 }
2277         }
2278         return n;
2279 }  /* transform_node_Add */
2280
2281 /**
2282  * returns -cnst or NULL if impossible
2283  */
2284 static ir_node *const_negate(ir_node *cnst) {
2285         tarval   *tv    = tarval_neg(get_Const_tarval(cnst));
2286         dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(cnst);
2287         ir_graph *irg   = get_irn_irg(cnst);
2288         ir_node  *block = get_nodes_block(cnst);
2289         ir_mode  *mode  = get_irn_mode(cnst);
2290         if (tv == tarval_bad) return NULL;
2291         return new_rd_Const(dbgi, irg, block, mode, tv);
2292 }
2293
2294 /**
2295  * Do the AddSub optimization, then Transform
2296  *   Constant folding on Phi
2297  *   Sub(0,a)          -> Minus(a)
2298  *   Sub(Mul(a, x), a) -> Mul(a, x-1)
2299  *   Sub(Sub(x, y), b) -> Sub(x, Add(y,b))
2300  *   Sub(Add(a, x), x) -> a
2301  *   Sub(x, Add(x, a)) -> -a
2302  *   Sub(x, Const)     -> Add(x, -Const)
2303  */
2304 static ir_node *transform_node_Sub(ir_node *n) {
2305         ir_mode *mode;
2306         ir_node *oldn = n;
2307         ir_node *a, *b, *c;
2308
2309         n = transform_node_AddSub(n);
2310
2311         a = get_Sub_left(n);
2312         b = get_Sub_right(n);
2313
2314         mode = get_irn_mode(n);
2315
2316         if (mode_is_int(mode)) {
2317                 ir_mode *lmode = get_irn_mode(a);
2318
2319                 if (is_Const(b) && is_Const_null(b) && mode_is_reference(lmode)) {
2320                         /* a Sub(a, NULL) is a hidden Conv */
2321                         dbg_info *dbg = get_irn_dbg_info(n);
2322                         return new_rd_Conv(dbg, current_ir_graph, get_nodes_block(n), a, mode);
2323                 }
2324         }
2325
2326 restart:
2327         HANDLE_BINOP_PHI(tarval_sub, a, b, c, mode);
2328
2329         /* for FP these optimizations are only allowed if fp_strict_algebraic is disabled */
2330         if (mode_is_float(mode) && (get_irg_fp_model(current_ir_graph) & fp_strict_algebraic))
2331                 return n;
2332
2333         if (is_Const(b) && get_irn_mode(b) != mode_P) {
2334                 /* a - C -> a + (-C) */
2335                 ir_node *cnst = const_negate(b);
2336                 if (cnst != NULL) {
2337                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
2338                         dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
2339                         ir_graph *irg   = get_irn_irg(n);
2340
2341                         n = new_rd_Add(dbgi, irg, block, a, cnst, mode);
2342                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_TO_ADD);
2343                         return n;
2344                 }
2345         }
2346
2347         if (is_Minus(a)) { /* (-a) - b -> -(a + b) */
2348                 ir_graph *irg   = current_ir_graph;
2349                 dbg_info *dbg   = get_irn_dbg_info(n);
2350                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
2351                 ir_node  *left  = get_Minus_op(a);
2352                 ir_node  *add   = new_rd_Add(dbg, irg, block, left, b, mode);
2353
2354                 n = new_rd_Minus(dbg, irg, block, add, mode);
2355                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_TO_ADD);
2356                 return n;
2357         } else if (is_Minus(b)) { /* a - (-b) -> a + b */
2358                 ir_graph *irg   = current_ir_graph;
2359                 dbg_info *dbg   = get_irn_dbg_info(n);
2360                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
2361                 ir_node  *right = get_Minus_op(b);
2362
2363                 n = new_rd_Add(dbg, irg, block, a, right, mode);
2364                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_MINUS);
2365                 return n;
2366         } else if (is_Sub(b)) { /* a - (b - c) -> a + (c - b) */
2367                 ir_graph *irg     = current_ir_graph;
2368                 dbg_info *s_dbg   = get_irn_dbg_info(b);
2369                 ir_node  *s_block = get_nodes_block(b);
2370                 ir_node  *s_left  = get_Sub_right(b);
2371                 ir_node  *s_right = get_Sub_left(b);
2372                 ir_mode  *s_mode  = get_irn_mode(b);
2373                 ir_node  *sub     = new_rd_Sub(s_dbg, irg, s_block, s_left, s_right, s_mode);
2374                 dbg_info *a_dbg   = get_irn_dbg_info(n);
2375                 ir_node  *a_block = get_nodes_block(n);
2376
2377                 n = new_rd_Add(a_dbg, irg, a_block, a, sub, mode);
2378                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_TO_ADD);
2379                 return n;
2380         } else if (is_Mul(b)) { /* a - (b * C) -> a + (b * -C) */
2381                 ir_node *m_right = get_Mul_right(b);
2382                 if (is_Const(m_right)) {
2383                         ir_node *cnst2 = const_negate(m_right);
2384                         if (cnst2 != NULL) {
2385                                 ir_graph *irg     = current_ir_graph;
2386                                 dbg_info *m_dbg   = get_irn_dbg_info(b);
2387                                 ir_node  *m_block = get_nodes_block(b);
2388                                 ir_node  *m_left  = get_Mul_left(b);
2389                                 ir_mode  *m_mode  = get_irn_mode(b);
2390                                 ir_node  *mul     = new_rd_Mul(m_dbg, irg, m_block, m_left, cnst2, m_mode);
2391                                 dbg_info *a_dbg   = get_irn_dbg_info(n);
2392                                 ir_node  *a_block = get_nodes_block(n);
2393
2394                                 n = new_rd_Add(a_dbg, irg, a_block, a, mul, mode);
2395                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_TO_ADD);
2396                                 return n;
2397                         }
2398                 }
2399         }
2400
2401         /* Beware of Sub(P, P) which cannot be optimized into a simple Minus ... */
2402         if (mode_is_num(mode) && mode == get_irn_mode(a) && is_Const(a) && is_Const_null(a)) {
2403                 n = new_rd_Minus(
2404                                 get_irn_dbg_info(n),
2405                                 current_ir_graph,
2406                                 get_irn_n(n, -1),
2407                                 b,
2408                                 mode);
2409                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_0_A);
2410                 return n;
2411         }
2412         if (is_Add(a)) {
2413                 if (mode_wrap_around(mode)) {
2414                         ir_node *left  = get_Add_left(a);
2415                         ir_node *right = get_Add_right(a);
2416
2417                         /* FIXME: Does the Conv's work only for two complement or generally? */
2418                         if (left == b) {
2419                                 if (mode != get_irn_mode(right)) {
2420                                         /* This Sub is an effective Cast */
2421                                         right = new_r_Conv(get_irn_irg(n), get_irn_n(n, -1), right, mode);
2422                                 }
2423                                 n = right;
2424                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_ADD_SUB);
2425                                 return n;
2426                         } else if (right == b) {
2427                                 if (mode != get_irn_mode(left)) {
2428                                         /* This Sub is an effective Cast */
2429                                         left = new_r_Conv(get_irn_irg(n), get_irn_n(n, -1), left, mode);
2430                                 }
2431                                 n = left;
2432                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_ADD_SUB);
2433                                 return n;
2434                         }
2435                 }
2436         }
2437         if (is_Add(b)) {
2438                 if (mode_wrap_around(mode)) {
2439                         ir_node *left  = get_Add_left(b);
2440                         ir_node *right = get_Add_right(b);
2441
2442                         /* FIXME: Does the Conv's work only for two complement or generally? */
2443                         if (left == a) {
2444                                 ir_mode *r_mode = get_irn_mode(right);
2445
2446                                 n = new_r_Minus(get_irn_irg(n), get_irn_n(n, -1), right, r_mode);
2447                                 if (mode != r_mode) {
2448                                         /* This Sub is an effective Cast */
2449                                         n = new_r_Conv(get_irn_irg(n), get_irn_n(n, -1), n, mode);
2450                                 }
2451                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_ADD_SUB);
2452                                 return n;
2453                         } else if (right == a) {
2454                                 ir_mode *l_mode = get_irn_mode(left);
2455
2456                                 n = new_r_Minus(get_irn_irg(n), get_irn_n(n, -1), left, l_mode);
2457                                 if (mode != l_mode) {
2458                                         /* This Sub is an effective Cast */
2459                                         n = new_r_Conv(get_irn_irg(n), get_irn_n(n, -1), n, mode);
2460                                 }
2461                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_ADD_SUB);
2462                                 return n;
2463                         }
2464                 }
2465         }
2466         if (mode_is_int(mode) && is_Conv(a) && is_Conv(b)) {
2467                 ir_mode *mode = get_irn_mode(a);
2468
2469                 if (mode == get_irn_mode(b)) {
2470                         ir_mode *ma, *mb;
2471                         ir_node *op_a = get_Conv_op(a);
2472                         ir_node *op_b = get_Conv_op(b);
2473
2474                         /* check if it's allowed to skip the conv */
2475                         ma = get_irn_mode(op_a);
2476                         mb = get_irn_mode(op_b);
2477
2478                         if (mode_is_reference(ma) && mode_is_reference(mb)) {
2479                                 /* SubInt(ConvInt(aP), ConvInt(bP)) -> SubInt(aP,bP) */
2480                                 a = op_a; b = op_b;
2481                                 set_Sub_left(n, a);
2482                                 set_Sub_right(n, b);
2483
2484                                 goto restart;
2485                         }
2486                 }
2487         }
2488         /* do NOT execute this code if reassociation is enabled, it does the inverse! */
2489         if (!is_reassoc_running() && is_Mul(a)) {
2490                 ir_node *ma = get_Mul_left(a);
2491                 ir_node *mb = get_Mul_right(a);
2492
2493                 if (ma == b) {
2494                         ir_node *blk = get_irn_n(n, -1);
2495                         n = new_rd_Mul(
2496                                         get_irn_dbg_info(n),
2497                                         current_ir_graph, blk,
2498                                         ma,
2499                                         new_rd_Sub(
2500                                                 get_irn_dbg_info(n),
2501                                                 current_ir_graph, blk,
2502                                                 mb,
2503                                                 new_r_Const_long(current_ir_graph, blk, mode, 1),
2504                                                 mode),
2505                                         mode);
2506                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_MUL_A_X_A);
2507                         return n;
2508                 } else if (mb == b) {
2509                         ir_node *blk = get_irn_n(n, -1);
2510                         n = new_rd_Mul(
2511                                         get_irn_dbg_info(n),
2512                                         current_ir_graph, blk,
2513                                         mb,
2514                                         new_rd_Sub(
2515                                                 get_irn_dbg_info(n),
2516                                                 current_ir_graph, blk,
2517                                                 ma,
2518                                                 new_r_Const_long(current_ir_graph, blk, mode, 1),
2519                                                 mode),
2520                                         mode);
2521                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_MUL_A_X_A);
2522                         return n;
2523                 }
2524         }
2525         if (is_Sub(a)) { /* (x - y) - b -> x - (y + b) */
2526                 ir_node *x   =      get_Sub_left(a);
2527                 ir_node *y        = get_Sub_right(a);
2528                 ir_node *blk      = get_irn_n(n, -1);
2529                 ir_mode *m_b      = get_irn_mode(b);
2530                 ir_mode *m_y      = get_irn_mode(y);
2531                 ir_mode *add_mode;
2532                 ir_node *add;
2533
2534                 /* Determine the right mode for the Add. */
2535                 if (m_b == m_y)
2536                         add_mode = m_b;
2537                 else if (mode_is_reference(m_b))
2538                         add_mode = m_b;
2539                 else if (mode_is_reference(m_y))
2540                         add_mode = m_y;
2541                 else {
2542                         /*
2543                          * Both modes are different but none is reference,
2544                          * happens for instance in SubP(SubP(P, Iu), Is).
2545                          * We have two possibilities here: Cast or ignore.
2546                          * Currently we ignore this case.
2547                          */
2548                         return n;
2549                 }
2550
2551                 add = new_r_Add(current_ir_graph, blk, y, b, add_mode);
2552
2553                 n = new_rd_Sub(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph, blk, x, add, mode);
2554                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_SUB_X_Y_Z);
2555                 return n;
2556         }
2557
2558         if (get_mode_arithmetic(mode) == irma_twos_complement) {
2559                 if (is_Const(a) && is_Not(b)) {
2560                         /* c - ~X = X + (c+1) */
2561                         tarval *tv = get_Const_tarval(a);
2562
2563                         tv = tarval_add(tv, get_mode_one(mode));
2564                         if (tv != tarval_bad) {
2565                                 ir_node *blk = get_irn_n(n, -1);
2566                                 ir_node *c = new_r_Const(current_ir_graph, blk, mode, tv);
2567                                 n = new_rd_Add(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph, blk, get_Not_op(b), c, mode);
2568                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_C_NOT_X);
2569                                 return n;
2570                         }
2571                 }
2572         }
2573         return n;
2574 }  /* transform_node_Sub */
2575
2576 /**
2577  * Several transformation done on n*n=2n bits mul.
2578  * These transformations must be done here because new nodes may be produced.
2579  */
2580 static ir_node *transform_node_Mul2n(ir_node *n, ir_mode *mode) {
2581         ir_node *oldn = n;
2582         ir_node *a = get_Mul_left(n);
2583         ir_node *b = get_Mul_right(n);
2584         tarval *ta = value_of(a);
2585         tarval *tb = value_of(b);
2586         ir_mode *smode = get_irn_mode(a);
2587
2588         if (ta == get_mode_one(smode)) {
2589                 /* (L)1 * (L)b = (L)b */
2590                 ir_node *blk = get_irn_n(n, -1);
2591                 n = new_rd_Conv(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph, blk, b, mode);
2592                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_NEUTRAL_1);
2593                 return n;
2594         }
2595         else if (ta == get_mode_minus_one(smode)) {
2596                 /* (L)-1 * (L)b = (L)b */
2597                 ir_node *blk = get_irn_n(n, -1);
2598                 n = new_rd_Minus(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph, blk, b, smode);
2599                 n = new_rd_Conv(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph, blk, n, mode);
2600                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_MINUS_1);
2601                 return n;
2602         }
2603         if (tb == get_mode_one(smode)) {
2604                 /* (L)a * (L)1 = (L)a */
2605                 ir_node *blk = get_irn_n(a, -1);
2606                 n = new_rd_Conv(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph, blk, a, mode);
2607                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_NEUTRAL_1);
2608                 return n;
2609         }
2610         else if (tb == get_mode_minus_one(smode)) {
2611                 /* (L)a * (L)-1 = (L)-a */
2612                 ir_node *blk = get_irn_n(n, -1);
2613                 n = new_rd_Minus(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph, blk, a, smode);
2614                 n = new_rd_Conv(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph, blk, n, mode);
2615                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_MINUS_1);
2616                 return n;
2617         }
2618         return n;
2619 }
2620
2621 /**
2622  * Transform Mul(a,-1) into -a.
2623  * Do constant evaluation of Phi nodes.
2624  * Do architecture dependent optimizations on Mul nodes
2625  */
2626 static ir_node *transform_node_Mul(ir_node *n) {
2627         ir_node *c, *oldn = n;
2628         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
2629         ir_node *a = get_Mul_left(n);
2630         ir_node *b = get_Mul_right(n);
2631
2632         if (is_Bad(a) || is_Bad(b))
2633                 return n;
2634
2635         if (mode != get_irn_mode(a))
2636                 return transform_node_Mul2n(n, mode);
2637
2638         HANDLE_BINOP_PHI(tarval_mul, a, b, c, mode);
2639
2640         if (mode_is_signed(mode)) {
2641                 ir_node *r = NULL;
2642
2643                 if (value_of(a) == get_mode_minus_one(mode))
2644                         r = b;
2645                 else if (value_of(b) == get_mode_minus_one(mode))
2646                         r = a;
2647                 if (r) {
2648                         n = new_rd_Minus(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph, get_irn_n(n, -1), r, mode);
2649                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_MINUS_1);
2650                         return n;
2651                 }
2652         }
2653         if (is_Minus(a)) {
2654                 if (is_Const(b)) { /* (-a) * const -> a * -const */
2655                         ir_node *cnst = const_negate(b);
2656                         if (cnst != NULL) {
2657                                 dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
2658                                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
2659                                 n = new_rd_Mul(dbgi, current_ir_graph, block, get_Minus_op(a), cnst, mode);
2660                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_MINUS_1);
2661                                 return n;
2662                         }
2663                 } else if (is_Minus(b)) { /* (-a) * (-b) -> a * b */
2664                         dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
2665                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
2666                         n = new_rd_Mul(dbgi, current_ir_graph, block, get_Minus_op(a), get_Minus_op(b), mode);
2667                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_MINUS_MINUS);
2668                         return n;
2669                 } else if (is_Sub(b)) { /* (-a) * (b - c) -> a * (c - b) */
2670                         ir_node  *sub_l = get_Sub_left(b);
2671                         ir_node  *sub_r = get_Sub_right(b);
2672                         dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
2673                         ir_graph *irg   = current_ir_graph;
2674                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
2675                         ir_node  *new_b = new_rd_Sub(dbgi, irg, block, sub_r, sub_l, mode);
2676                         n = new_rd_Mul(dbgi, irg, block, get_Minus_op(a), new_b, mode);
2677                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_MINUS);
2678                         return n;
2679                 }
2680         } else if (is_Minus(b)) {
2681                 if (is_Sub(a)) { /* (a - b) * (-c) -> (b - a) * c */
2682                         ir_node  *sub_l = get_Sub_left(a);
2683                         ir_node  *sub_r = get_Sub_right(a);
2684                         dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
2685                         ir_graph *irg   = current_ir_graph;
2686                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
2687                         ir_node  *new_a = new_rd_Sub(dbgi, irg, block, sub_r, sub_l, mode);
2688                         n = new_rd_Mul(dbgi, irg, block, new_a, get_Minus_op(b), mode);
2689                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_MINUS);
2690                         return n;
2691                 }
2692         }
2693         if (get_mode_arithmetic(mode) == irma_ieee754) {
2694                 if (is_Const(a)) {
2695                         tarval *tv = get_Const_tarval(a);
2696                         if (tarval_ieee754_get_exponent(tv) == 1 && tarval_ieee754_zero_mantissa(tv)) {
2697                                 /* 2.0 * b = b + b */
2698                                 n = new_rd_Add(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph, get_nodes_block(n), b, b, mode);
2699                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_ADD_A_A);
2700                                 return n;
2701                         }
2702                 }
2703                 else if (is_Const(b)) {
2704                         tarval *tv = get_Const_tarval(b);
2705                         if (tarval_ieee754_get_exponent(tv) == 1 && tarval_ieee754_zero_mantissa(tv)) {
2706                                 /* a * 2.0 = a + a */
2707                                 n = new_rd_Add(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph, get_nodes_block(n), a, a, mode);
2708                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_ADD_A_A);
2709                                 return n;
2710                         }
2711                 }
2712         }
2713         return arch_dep_replace_mul_with_shifts(n);
2714 }  /* transform_node_Mul */
2715
2716 /**
2717  * Transform a Div Node.
2718  */
2719 static ir_node *transform_node_Div(ir_node *n) {
2720         ir_mode *mode = get_Div_resmode(n);
2721         ir_node *a = get_Div_left(n);
2722         ir_node *b = get_Div_right(n);
2723         ir_node *value;
2724         tarval  *tv;
2725
2726         if (is_Const(b) && is_const_Phi(a)) {
2727                 /* check for Div(Phi, Const) */
2728                 value = apply_binop_on_phi(a, get_Const_tarval(b), tarval_div, mode, 0);
2729                 if (value) {
2730                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, value, FS_OPT_CONST_PHI);
2731                         goto make_tuple;
2732                 }
2733         }
2734         else if (is_Const(a) && is_const_Phi(b)) {
2735                 /* check for Div(Const, Phi) */
2736                 value = apply_binop_on_phi(b, get_Const_tarval(a), tarval_div, mode, 1);
2737                 if (value) {
2738                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, value, FS_OPT_CONST_PHI);
2739                         goto make_tuple;
2740                 }
2741         }
2742         else if (is_const_Phi(a) && is_const_Phi(b)) {
2743                 /* check for Div(Phi, Phi) */
2744                 value = apply_binop_on_2_phis(a, b, tarval_div, mode);
2745                 if (value) {
2746                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, value, FS_OPT_CONST_PHI);
2747                         goto make_tuple;
2748                 }
2749         }
2750
2751         value = n;
2752         tv = value_of(n);
2753         if (tv != tarval_bad) {
2754                 value = new_Const(get_tarval_mode(tv), tv);
2755
2756                 DBG_OPT_CSTEVAL(n, value);
2757                 goto make_tuple;
2758         } else {
2759                 ir_node       *a = get_Div_left(n);
2760                 ir_node       *b = get_Div_right(n);
2761                 const ir_node *dummy;
2762
2763                 if (a == b && value_not_zero(a, &dummy)) {
2764                         /* BEWARE: we can optimize a/a to 1 only if this cannot cause a exception */
2765                         value = new_Const(mode, get_mode_one(mode));
2766                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, value);
2767                         goto make_tuple;
2768                 } else {
2769                         if (mode_is_signed(mode) && is_Const(b)) {
2770                                 tarval *tv = get_Const_tarval(b);
2771
2772                                 if (tv == get_mode_minus_one(mode)) {
2773                                         /* a / -1 */
2774                                         value = new_rd_Minus(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph, get_irn_n(n, -1), a, mode);
2775                                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, value);
2776                                         goto make_tuple;
2777                                 }
2778                         }
2779                         /* Try architecture dependent optimization */
2780                         value = arch_dep_replace_div_by_const(n);
2781                 }
2782         }
2783
2784         if (value != n) {
2785                 ir_node *mem, *blk;
2786
2787 make_tuple:
2788                 /* Turn Div into a tuple (mem, jmp, bad, value) */
2789                 mem = get_Div_mem(n);
2790                 blk = get_irn_n(n, -1);
2791
2792                 /* skip a potential Pin */
2793                 if (is_Pin(mem))
2794                         mem = get_Pin_op(mem);
2795                 turn_into_tuple(n, pn_Div_max);
2796                 set_Tuple_pred(n, pn_Div_M,         mem);
2797                 set_Tuple_pred(n, pn_Div_X_regular, new_r_Jmp(current_ir_graph, blk));
2798                 set_Tuple_pred(n, pn_Div_X_except,  new_Bad());
2799                 set_Tuple_pred(n, pn_Div_res,       value);
2800         }
2801         return n;
2802 }  /* transform_node_Div */
2803
2804 /**
2805  * Transform a Mod node.
2806  */
2807 static ir_node *transform_node_Mod(ir_node *n) {
2808         ir_mode *mode = get_Mod_resmode(n);
2809         ir_node *a = get_Mod_left(n);
2810         ir_node *b = get_Mod_right(n);
2811         ir_node *value;
2812         tarval  *tv;
2813
2814         if (is_Const(b) && is_const_Phi(a)) {
2815                 /* check for Div(Phi, Const) */
2816                 value = apply_binop_on_phi(a, get_Const_tarval(b), tarval_mod, mode, 0);
2817                 if (value) {
2818                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, value, FS_OPT_CONST_PHI);
2819                         goto make_tuple;
2820                 }
2821         }
2822         else if (is_Const(a) && is_const_Phi(b)) {
2823                 /* check for Div(Const, Phi) */
2824                 value = apply_binop_on_phi(b, get_Const_tarval(a), tarval_mod, mode, 1);
2825                 if (value) {
2826                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, value, FS_OPT_CONST_PHI);
2827                         goto make_tuple;
2828                 }
2829         }
2830         else if (is_const_Phi(a) && is_const_Phi(b)) {
2831                 /* check for Div(Phi, Phi) */
2832                 value = apply_binop_on_2_phis(a, b, tarval_mod, mode);
2833                 if (value) {
2834                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, value, FS_OPT_CONST_PHI);
2835                         goto make_tuple;
2836                 }
2837         }
2838
2839         value = n;
2840         tv = value_of(n);
2841         if (tv != tarval_bad) {
2842                 value = new_Const(get_tarval_mode(tv), tv);
2843
2844                 DBG_OPT_CSTEVAL(n, value);
2845                 goto make_tuple;
2846         } else {
2847                 ir_node       *a = get_Mod_left(n);
2848                 ir_node       *b = get_Mod_right(n);
2849                 const ir_node *dummy;
2850
2851                 if (a == b && value_not_zero(a, &dummy)) {
2852                         /* BEWARE: we can optimize a%a to 0 only if this cannot cause a exception */
2853                         value = new_Const(mode, get_mode_null(mode));
2854                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, value);
2855                         goto make_tuple;
2856                 } else {
2857                         if (mode_is_signed(mode) && is_Const(b)) {
2858                                 tarval *tv = get_Const_tarval(b);
2859
2860                                 if (tv == get_mode_minus_one(mode)) {
2861                                         /* a % -1 = 0 */
2862                                         value = new_Const(mode, get_mode_null(mode));
2863                                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, value);
2864                                         goto make_tuple;
2865                                 }
2866                         }
2867                         /* Try architecture dependent optimization */
2868                         value = arch_dep_replace_mod_by_const(n);
2869                 }
2870         }
2871
2872         if (value != n) {
2873                 ir_node *mem, *blk;
2874
2875 make_tuple:
2876                 /* Turn Mod into a tuple (mem, jmp, bad, value) */
2877                 mem = get_Mod_mem(n);
2878                 blk = get_irn_n(n, -1);
2879
2880                 /* skip a potential Pin */
2881                 if (is_Pin(mem))
2882                         mem = get_Pin_op(mem);
2883                 turn_into_tuple(n, pn_Mod_max);
2884                 set_Tuple_pred(n, pn_Mod_M,         mem);
2885                 set_Tuple_pred(n, pn_Mod_X_regular, new_r_Jmp(current_ir_graph, blk));
2886                 set_Tuple_pred(n, pn_Mod_X_except,  new_Bad());
2887                 set_Tuple_pred(n, pn_Mod_res,       value);
2888         }
2889         return n;
2890 }  /* transform_node_Mod */
2891
2892 /**
2893  * Transform a DivMod node.
2894  */
2895 static ir_node *transform_node_DivMod(ir_node *n) {
2896         const ir_node *dummy;
2897         ir_node       *a = get_DivMod_left(n);
2898         ir_node       *b = get_DivMod_right(n);
2899         ir_mode       *mode = get_DivMod_resmode(n);
2900         ir_node       *va, *vb;
2901         tarval        *ta, *tb;
2902         int           evaluated = 0;
2903
2904         if (is_Const(b) && is_const_Phi(a)) {
2905                 /* check for Div(Phi, Const) */
2906                 va = apply_binop_on_phi(a, get_Const_tarval(b), tarval_div, mode, 0);
2907                 vb = apply_binop_on_phi(a, get_Const_tarval(b), tarval_mod, mode, 0);
2908                 if (va && vb) {
2909                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, va, FS_OPT_CONST_PHI);
2910                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, vb, FS_OPT_CONST_PHI);
2911                         goto make_tuple;
2912                 }
2913         }
2914         else if (is_Const(a) && is_const_Phi(b)) {
2915                 /* check for Div(Const, Phi) */
2916                 va = apply_binop_on_phi(b, get_Const_tarval(a), tarval_div, mode, 1);
2917                 vb = apply_binop_on_phi(b, get_Const_tarval(a), tarval_mod, mode, 1);
2918                 if (va && vb) {
2919                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, va, FS_OPT_CONST_PHI);
2920                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, vb, FS_OPT_CONST_PHI);
2921                         goto make_tuple;
2922                 }
2923         }
2924         else if (is_const_Phi(a) && is_const_Phi(b)) {
2925                 /* check for Div(Phi, Phi) */
2926                 va = apply_binop_on_2_phis(a, b, tarval_div, mode);
2927                 vb = apply_binop_on_2_phis(a, b, tarval_mod, mode);
2928                 if (va && vb) {
2929                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, va, FS_OPT_CONST_PHI);
2930                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, vb, FS_OPT_CONST_PHI);
2931                         goto make_tuple;
2932                 }
2933         }
2934
2935         ta = value_of(a);
2936         tb = value_of(b);
2937         if (tb != tarval_bad) {
2938                 if (tb == get_mode_one(get_tarval_mode(tb))) {
2939                         va = a;
2940                         vb = new_Const(mode, get_mode_null(mode));
2941                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, vb);
2942                         goto make_tuple;
2943                 } else if (ta != tarval_bad) {
2944                         tarval *resa, *resb;
2945                         resa = tarval_div(ta, tb);
2946                         if (resa == tarval_bad) return n; /* Causes exception!!! Model by replacing through
2947                                                              Jmp for X result!? */
2948                         resb = tarval_mod(ta, tb);
2949                         if (resb == tarval_bad) return n; /* Causes exception! */
2950                         va = new_Const(mode, resa);
2951                         vb = new_Const(mode, resb);
2952                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, va);
2953                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, vb);
2954                         goto make_tuple;
2955                 } else if (mode_is_signed(mode) && tb == get_mode_minus_one(mode)) {
2956                         va = new_rd_Minus(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph, get_irn_n(n, -1), a, mode);
2957                         vb = new_Const(mode, get_mode_null(mode));
2958                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, va);
2959                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, vb);
2960                         goto make_tuple;
2961                 } else { /* Try architecture dependent optimization */
2962                         va = a;
2963                         vb = b;
2964                         arch_dep_replace_divmod_by_const(&va, &vb, n);
2965                         evaluated = va != NULL;
2966                 }
2967         } else if (a == b) {
2968                 if (value_not_zero(a, &dummy)) {
2969                         /* a/a && a != 0 */
2970                         va = new_Const(mode, get_mode_one(mode));
2971                         vb = new_Const(mode, get_mode_null(mode));
2972                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, va);
2973                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, vb);
2974                         goto make_tuple;
2975                 } else {
2976                         /* BEWARE: it is NOT possible to optimize a/a to 1, as this may cause a exception */
2977                         return n;
2978                 }
2979         } else if (ta == get_mode_null(mode) && value_not_zero(b, &dummy)) {
2980                 /* 0 / non-Const = 0 */
2981                 vb = va = a;
2982                 goto make_tuple;
2983         }
2984
2985         if (evaluated) { /* replace by tuple */
2986                 ir_node *mem, *blk;
2987
2988 make_tuple:
2989                 mem = get_DivMod_mem(n);
2990                 /* skip a potential Pin */
2991                 if (is_Pin(mem))
2992                         mem = get_Pin_op(mem);
2993
2994                 blk = get_irn_n(n, -1);
2995                 turn_into_tuple(n, pn_DivMod_max);
2996                 set_Tuple_pred(n, pn_DivMod_M,         mem);
2997                 set_Tuple_pred(n, pn_DivMod_X_regular, new_r_Jmp(current_ir_graph, blk));
2998                 set_Tuple_pred(n, pn_DivMod_X_except,  new_Bad());  /* no exception */
2999                 set_Tuple_pred(n, pn_DivMod_res_div,   va);
3000                 set_Tuple_pred(n, pn_DivMod_res_mod,   vb);
3001         }
3002
3003         return n;
3004 }  /* transform_node_DivMod */
3005
3006 /**
3007  * Optimize x / c to x * (1/c)
3008  */
3009 static ir_node *transform_node_Quot(ir_node *n) {
3010         ir_mode *mode = get_Quot_resmode(n);
3011         ir_node *oldn = n;
3012
3013         if (get_mode_arithmetic(mode) == irma_ieee754) {
3014                 ir_node *b = get_Quot_right(n);
3015
3016                 if (is_Const(b)) {
3017                         tarval *tv = get_Const_tarval(b);
3018                         int rem;
3019
3020                         /*
3021                          * Floating point constant folding might be disabled here to
3022                          * prevent rounding.
3023                          * However, as we check for exact result, doing it is safe.
3024                          * Switch it on.
3025                          */
3026                         rem = tarval_enable_fp_ops(1);
3027                         tv = tarval_quo(get_mode_one(mode), tv);
3028                         (void)tarval_enable_fp_ops(rem);
3029
3030                         /* Do the transformation if the result is either exact or we are not
3031                            using strict rules. */
3032                         if (tv != tarval_bad &&
3033                             (tarval_ieee754_get_exact() || (get_irg_fp_model(current_ir_graph) & fp_strict_algebraic) == 0)) {
3034                                 ir_node *blk = get_irn_n(n, -1);
3035                                 ir_node *c = new_r_Const(current_ir_graph, blk, mode, tv);
3036                                 ir_node *a = get_Quot_left(n);
3037                                 ir_node *m = new_rd_Mul(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph, blk, a, c, mode);
3038                                 ir_node *mem = get_Quot_mem(n);
3039
3040                                 /* skip a potential Pin */
3041                                 if (is_Pin(mem))
3042                                         mem = get_Pin_op(mem);
3043                                 turn_into_tuple(n, pn_Quot_max);
3044                                 set_Tuple_pred(n, pn_Quot_M, mem);
3045                                 set_Tuple_pred(n, pn_Quot_X_regular, new_r_Jmp(current_ir_graph, blk));
3046                                 set_Tuple_pred(n, pn_Quot_X_except,  new_r_Bad(current_ir_graph));
3047                                 set_Tuple_pred(n, pn_Quot_res, m);
3048                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, m, FS_OPT_FP_INV_MUL);
3049                         }
3050                 }
3051         }
3052         return n;
3053 }  /* transform_node_Quot */
3054
3055 /**
3056  * Optimize Abs(x) into  x if x is Confirmed >= 0
3057  * Optimize Abs(x) into -x if x is Confirmed <= 0
3058  * Optimize Abs(-x) int Abs(x)
3059  */
3060 static ir_node *transform_node_Abs(ir_node *n) {
3061         ir_node *c, *oldn = n;
3062         ir_node *a = get_Abs_op(n);
3063         ir_mode *mode;
3064
3065         HANDLE_UNOP_PHI(tarval_abs, a, c);
3066
3067         switch (classify_value_sign(a)) {
3068         case value_classified_negative:
3069                 mode = get_irn_mode(n);
3070
3071                 /*
3072                  * We can replace the Abs by -x here.
3073                  * We even could add a new Confirm here
3074                  * (if not twos complement)
3075                  *
3076                  * Note that -x would create a new node, so we could
3077                  * not run it in the equivalent_node() context.
3078                  */
3079                 n = new_rd_Minus(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph,
3080                                 get_nodes_block(n), a, mode);
3081
3082                 DBG_OPT_CONFIRM(oldn, n);
3083                 return n;
3084         case value_classified_positive:
3085                 /* n is positive, Abs is not needed */
3086                 n = a;
3087
3088                 DBG_OPT_CONFIRM(oldn, n);
3089                 return n;
3090         default:
3091                 break;
3092         }
3093         if (is_Minus(a)) {
3094                 /* Abs(-x) = Abs(x) */
3095                 mode = get_irn_mode(n);
3096                 n = new_rd_Abs(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph,
3097                                 get_nodes_block(n), get_Minus_op(a), mode);
3098                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_ABS_MINUS_X);
3099                 return n;
3100         }
3101         return n;
3102 }  /* transform_node_Abs */
3103
3104 /**
3105  * Optimize -a CMP -b into b CMP a.
3106  * This works only for for modes where unary Minus
3107  * cannot Overflow.
3108  * Note that two-complement integers can Overflow
3109  * so it will NOT work.
3110  *
3111  * For == and != can be handled in Proj(Cmp)
3112  */
3113 static ir_node *transform_node_Cmp(ir_node *n) {
3114         ir_node *oldn = n;
3115         ir_node *left  = get_Cmp_left(n);
3116         ir_node *right = get_Cmp_right(n);
3117
3118         if (is_Minus(left) && is_Minus(right) &&
3119                 !mode_overflow_on_unary_Minus(get_irn_mode(left))) {
3120                 ir_node *const new_left  = get_Minus_op(right);
3121                 ir_node *const new_right = get_Minus_op(left);
3122                 n = new_rd_Cmp(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph,
3123                         get_nodes_block(n), new_left, new_right);
3124                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
3125         }
3126         return n;
3127 }  /* transform_node_Cmp */
3128
3129
3130 /**
3131  * Transform a Cond node.
3132  *
3133  * Replace the Cond by a Jmp if it branches on a constant
3134  * condition.
3135  */
3136 static ir_node *transform_node_Cond(ir_node *n) {
3137
3138         ir_node *jmp;
3139         ir_node *a = get_Cond_selector(n);
3140         tarval *ta = value_of(a);
3141
3142         /* we need block info which is not available in floating irgs */
3143         if (get_irg_pinned(current_ir_graph) == op_pin_state_floats)
3144                 return n;
3145
3146         if ((ta != tarval_bad) &&
3147             (get_irn_mode(a) == mode_b) &&
3148             (get_opt_unreachable_code())) {
3149                 /* It's a boolean Cond, branching on a boolean constant.
3150                    Replace it by a tuple (Bad, Jmp) or (Jmp, Bad) */
3151                 ir_node *blk = get_nodes_block(n);
3152                 jmp = new_r_Jmp(current_ir_graph, blk);
3153                 turn_into_tuple(n, pn_Cond_max);
3154                 if (ta == tarval_b_true) {
3155                         set_Tuple_pred(n, pn_Cond_false, new_Bad());
3156                         set_Tuple_pred(n, pn_Cond_true, jmp);
3157                 } else {
3158                         set_Tuple_pred(n, pn_Cond_false, jmp);
3159                         set_Tuple_pred(n, pn_Cond_true, new_Bad());
3160                 }
3161                 /* We might generate an endless loop, so keep it alive. */
3162                 add_End_keepalive(get_irg_end(current_ir_graph), blk);
3163         }
3164         return n;
3165 }  /* transform_node_Cond */
3166
3167 /**
3168  * Prototype of a recursive transform function
3169  * for bitwise distributive transformations.
3170  */
3171 typedef ir_node* (*recursive_transform)(ir_node *n);
3172
3173 /**
3174  * makes use of distributive laws for and, or, eor
3175  *     and(a OP c, b OP c) -> and(a, b) OP c
3176  * note, might return a different op than n
3177  */
3178 static ir_node *transform_bitwise_distributive(ir_node *n,
3179                                                recursive_transform trans_func)
3180 {
3181         ir_node *oldn    = n;
3182         ir_node *a       = get_binop_left(n);
3183         ir_node *b       = get_binop_right(n);
3184         ir_op   *op      = get_irn_op(a);
3185         ir_op   *op_root = get_irn_op(n);
3186
3187         if(op != get_irn_op(b))
3188                 return n;
3189
3190         if (op == op_Conv) {
3191                 ir_node *a_op   = get_Conv_op(a);
3192                 ir_node *b_op   = get_Conv_op(b);
3193                 ir_mode *a_mode = get_irn_mode(a_op);
3194                 ir_mode *b_mode = get_irn_mode(b_op);
3195                 if(a_mode == b_mode && (mode_is_int(a_mode) || a_mode == mode_b)) {
3196                         ir_node *blk = get_irn_n(n, -1);
3197
3198                         n = exact_copy(n);
3199                         set_binop_left(n, a_op);
3200                         set_binop_right(n, b_op);
3201                         set_irn_mode(n, a_mode);
3202                         n = trans_func(n);
3203                         n = new_r_Conv(current_ir_graph, blk, n, get_irn_mode(oldn));
3204
3205                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_SHIFT_AND);
3206                         return n;
3207                 }
3208         }
3209
3210         if (op == op_Eor) {
3211                 /* nothing to gain here */
3212                 return n;
3213         }
3214
3215         if (op == op_Shrs || op == op_Shr || op == op_Shl
3216                         || op == op_And || op == op_Or || op == op_Eor) {
3217                 ir_node *a_left  = get_binop_left(a);
3218                 ir_node *a_right = get_binop_right(a);
3219                 ir_node *b_left  = get_binop_left(b);
3220                 ir_node *b_right = get_binop_right(b);
3221                 ir_node *c       = NULL;
3222                 ir_node *op1     = NULL;
3223                 ir_node *op2     = NULL;
3224
3225                 if (is_op_commutative(op)) {
3226                         if (a_left == b_left) {
3227                                 c   = a_left;
3228                                 op1 = a_right;
3229                                 op2 = b_right;
3230                         } else if(a_left == b_right) {
3231                                 c   = a_left;
3232                                 op1 = a_right;
3233                                 op2 = b_left;
3234                         } else if(a_right == b_left) {
3235                                 c   = a_right;
3236                                 op1 = a_left;
3237                                 op2 = b_right;
3238                         }
3239                 }
3240                 if(a_right == b_right) {
3241                         c   = a_right;
3242                         op1 = a_left;
3243                         op2 = b_left;
3244                 }
3245
3246                 if (c != NULL) {
3247                         /* (a sop c) & (b sop c) => (a & b) sop c */
3248                         ir_node *blk = get_irn_n(n, -1);
3249
3250                         ir_node *new_n = exact_copy(n);
3251                         set_binop_left(new_n, op1);
3252                         set_binop_right(new_n, op2);
3253                         new_n = trans_func(new_n);
3254
3255                         if(op_root == op_Eor && op == op_Or) {
3256                                 dbg_info  *dbgi = get_irn_dbg_info(n);
3257                                 ir_graph  *irg  = current_ir_graph;
3258                                 ir_mode   *mode = get_irn_mode(c);
3259
3260                                 c = new_rd_Not(dbgi, irg, blk, c, mode);
3261                                 n = new_rd_And(dbgi, irg, blk, new_n, c, mode);
3262                         } else {
3263                                 n = exact_copy(a);
3264                                 set_nodes_block(n, blk);
3265                                 set_binop_left(n, new_n);
3266                                 set_binop_right(n, c);
3267                                 add_identities(current_ir_graph->value_table, n);
3268                         }
3269
3270                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_SHIFT_AND);
3271                         return n;
3272                 }
3273         }
3274
3275         return n;
3276 }
3277
3278 /**
3279  * Transform an And.
3280  */
3281 static ir_node *transform_node_And(ir_node *n) {
3282         ir_node *c, *oldn = n;
3283         ir_node *a = get_And_left(n);
3284         ir_node *b = get_And_right(n);
3285         ir_mode *mode;
3286
3287         mode = get_irn_mode(n);
3288         HANDLE_BINOP_PHI(tarval_and, a, b, c, mode);
3289
3290         /* we can evaluate 2 Projs of the same Cmp */
3291         if (mode == mode_b && is_Proj(a) && is_Proj(b)) {
3292                 ir_node *pred_a = get_Proj_pred(a);
3293                 ir_node *pred_b = get_Proj_pred(b);
3294                 if (pred_a == pred_b) {
3295                         dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
3296                         ir_node  *block = get_nodes_block(pred_a);
3297                         pn_Cmp pn_a     = get_Proj_proj(a);
3298                         pn_Cmp pn_b     = get_Proj_proj(b);
3299                         /* yes, we can simply calculate with pncs */
3300                         pn_Cmp new_pnc  = pn_a & pn_b;
3301
3302                         return new_rd_Proj(dbgi, current_ir_graph, block, pred_a, mode_b, new_pnc);
3303                 }
3304         }
3305         if (is_Or(a)) {
3306                 if (is_Not(b)) {
3307                         ir_node *op = get_Not_op(b);
3308                         if (is_And(op)) {
3309                                 ir_node *ba = get_And_left(op);
3310                                 ir_node *bb = get_And_right(op);
3311
3312                                 /* it's enough to test the following cases due to normalization! */
3313                                 if (get_Or_left(a) == ba && get_Or_right(a) == bb) {
3314                                         /* (a|b) & ~(a&b) = a^b */
3315                                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
3316
3317                                         n = new_rd_Eor(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph, block, ba, bb, mode);
3318                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_TO_EOR);
3319                                         return n;
3320                                 }
3321                         }
3322                 }
3323         }
3324         if (is_Or(b)) {
3325                 if (is_Not(a)) {
3326                         ir_node *op = get_Not_op(a);
3327                         if (is_And(op)) {
3328                                 ir_node *aa = get_And_left(op);
3329                                 ir_node *ab = get_And_right(op);
3330
3331                                 /* it's enough to test the following cases due to normalization! */
3332                                 if (get_Or_left(b) == aa && get_Or_right(b) == ab) {
3333                                         /* (a|b) & ~(a&b) = a^b */
3334                                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
3335
3336                                         n = new_rd_Eor(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph, block, aa, ab, mode);
3337                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_TO_EOR);
3338                                         return n;
3339                                 }
3340                         }
3341                 }
3342         }
3343         if (is_Eor(a)) {
3344                 ir_node *al = get_Eor_left(a);
3345                 ir_node *ar = get_Eor_right(a);
3346
3347                 if (al == b) {
3348                         /* (b ^ a) & b -> ~a & b */
3349                         dbg_info *dbg  = get_irn_dbg_info(n);
3350                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
3351
3352                         ar = new_rd_Not(dbg, current_ir_graph, block, ar, mode);
3353                         n  = new_rd_And(dbg, current_ir_graph, block, ar, b, mode);
3354                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_EOR_TO_NOT);
3355                         return n;
3356                 }
3357                 if (ar == b) {
3358                         /* (a ^ b) & b -> ~a & b */
3359                         dbg_info *dbg  = get_irn_dbg_info(n);
3360                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
3361
3362                         al = new_rd_Not(dbg, current_ir_graph, block, al, mode);
3363                         n  = new_rd_And(dbg, current_ir_graph, block, al, b, mode);
3364                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_EOR_TO_NOT);
3365                         return n;
3366                 }
3367         }
3368         if (is_Eor(b)) {
3369                 ir_node *bl = get_Eor_left(b);
3370                 ir_node *br = get_Eor_right(b);
3371
3372                 if (bl == a) {
3373                         /* a & (a ^ b) -> a & ~b */
3374                         dbg_info *dbg  = get_irn_dbg_info(n);
3375                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
3376
3377                         br = new_rd_Not(dbg, current_ir_graph, block, br, mode);
3378                         n  = new_rd_And(dbg, current_ir_graph, block, br, a, mode);
3379                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_EOR_TO_NOT);
3380                         return n;
3381                 }
3382                 if (br == a) {
3383                         /* a & (b ^ a) -> a & ~b */
3384                         dbg_info *dbg  = get_irn_dbg_info(n);
3385                         ir_node *block = get_nodes_block(n);
3386
3387                         bl = new_rd_Not(dbg, current_ir_graph, block, bl, mode);
3388                         n  = new_rd_And(dbg, current_ir_graph, block, bl, a, mode);
3389                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_EOR_TO_NOT);
3390                         return n;
3391                 }
3392         }
3393         if (is_Not(a) && is_Not(b)) {
3394                 /* ~a & ~b = ~(a|b) */
3395                 ir_node *block = get_nodes_block(n);
3396                 ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
3397
3398                 a = get_Not_op(a);
3399                 b = get_Not_op(b);
3400                 n = new_rd_Or(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph, block, a, b, mode);
3401                 n = new_rd_Not(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph, block, n, mode);
3402                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_DEMORGAN);
3403                 return n;
3404         }
3405
3406         n = transform_bitwise_distributive(n, transform_node_And);
3407
3408         return n;
3409 }  /* transform_node_And */
3410
3411 /**
3412  * Transform an Eor.
3413  */
3414 static ir_node *transform_node_Eor(ir_node *n) {
3415         ir_node *c, *oldn = n;
3416         ir_node *a = get_Eor_left(n);
3417         ir_node *b = get_Eor_right(n);
3418         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
3419
3420         HANDLE_BINOP_PHI(tarval_eor, a, b, c, mode);
3421
3422         /* we can evaluate 2 Projs of the same Cmp */
3423         if (mode == mode_b && is_Proj(a) && is_Proj(b)) {
3424                 ir_node *pred_a = get_Proj_pred(a);
3425                 ir_node *pred_b = get_Proj_pred(b);
3426                 if(pred_a == pred_b) {
3427                         dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
3428                         ir_node  *block = get_nodes_block(pred_a);
3429                         pn_Cmp pn_a     = get_Proj_proj(a);
3430                         pn_Cmp pn_b     = get_Proj_proj(b);
3431                         /* yes, we can simply calculate with pncs */
3432                         pn_Cmp new_pnc  = pn_a ^ pn_b;
3433
3434                         return new_rd_Proj(dbgi, current_ir_graph, block, pred_a, mode_b,
3435                                            new_pnc);
3436                 }
3437         }
3438
3439         if (a == b) {
3440                 /* a ^ a = 0 */
3441                 n = new_rd_Const(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph, get_irn_n(n, -1),
3442                                  mode, get_mode_null(mode));
3443                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_EOR_A_A);
3444         } else if (mode == mode_b &&
3445                         is_Proj(a) &&
3446                         is_Const(b) && is_Const_one(b) &&
3447                         is_Cmp(get_Proj_pred(a))) {
3448                 /* The Eor negates a Cmp. The Cmp has the negated result anyways! */
3449                 n = new_r_Proj(current_ir_graph, get_irn_n(n, -1), get_Proj_pred(a),
3450                                 mode_b, get_negated_pnc(get_Proj_proj(a), mode));
3451
3452                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_EOR_TO_NOT_BOOL);
3453         } else if (is_Const(b)) {
3454                 if (is_Not(a)) { /* ~x ^ const -> x ^ ~const */
3455                         ir_node  *cnst   = new_Const(mode, tarval_not(get_Const_tarval(b)));
3456                         ir_node  *not_op = get_Not_op(a);
3457                         dbg_info *dbg    = get_irn_dbg_info(n);
3458                         ir_graph *irg    = current_ir_graph;
3459                         ir_node  *block  = get_nodes_block(n);
3460                         ir_mode  *mode   = get_irn_mode(n);
3461                         n = new_rd_Eor(dbg, irg, block, not_op, cnst, mode);
3462                         return n;
3463                 } else if (is_Const_all_one(b)) { /* x ^ 1...1 -> ~1 */
3464                         n = new_r_Not(current_ir_graph, get_nodes_block(n), a, mode);
3465                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_EOR_TO_NOT);
3466                 }
3467         } else {
3468                 n = transform_bitwise_distributive(n, transform_node_Eor);
3469         }
3470
3471         return n;
3472 }  /* transform_node_Eor */
3473
3474 /**
3475  * Transform a Not.
3476  */
3477 static ir_node *transform_node_Not(ir_node *n) {
3478         ir_node *c, *oldn = n;
3479         ir_node *a    = get_Not_op(n);
3480         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
3481
3482         HANDLE_UNOP_PHI(tarval_not,a,c);
3483
3484         /* check for a boolean Not */
3485         if (mode == mode_b &&
3486                         is_Proj(a) &&
3487                         is_Cmp(get_Proj_pred(a))) {
3488                 /* We negate a Cmp. The Cmp has the negated result anyways! */
3489                 n = new_r_Proj(current_ir_graph, get_irn_n(n, -1), get_Proj_pred(a),
3490                                 mode_b, get_negated_pnc(get_Proj_proj(a), mode_b));
3491                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_NOT_CMP);
3492                 return n;
3493         }
3494         if  (is_Eor(a)) {
3495                 ir_node *eor_b = get_Eor_right(a);
3496                 if (is_Const(eor_b)) { /* ~(x ^ const) -> x ^ ~const */
3497                         ir_node  *cnst  = new_Const(mode, tarval_not(get_Const_tarval(eor_b)));
3498                         ir_node  *eor_a = get_Eor_left(a);
3499                         dbg_info *dbg   = get_irn_dbg_info(n);
3500                         ir_graph *irg   = current_ir_graph;
3501                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
3502                         ir_mode  *mode  = get_irn_mode(n);
3503                         n = new_rd_Eor(dbg, irg, block, eor_a, cnst, mode);
3504                         return n;
3505                 }
3506         }
3507         if (get_mode_arithmetic(mode) == irma_twos_complement) {
3508                 if (is_Minus(a)) { /* ~-x -> x + -1 */
3509                         dbg_info *dbg   = get_irn_dbg_info(n);
3510                         ir_graph *irg   = current_ir_graph;
3511                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
3512                         ir_node  *add_l = get_Minus_op(a);
3513                         ir_node  *add_r = new_rd_Const(dbg, irg, block, mode, get_mode_minus_one(mode));
3514                         n = new_rd_Add(dbg, irg, block, add_l, add_r, mode);
3515                 } else if (is_Add(a)) {
3516                         ir_node *add_r = get_Add_right(a);
3517                         if (is_Const(add_r) && is_Const_all_one(add_r)) {
3518                                 /* ~(x + -1) = -x */
3519                                 ir_node *op = get_Add_left(a);
3520                                 ir_node *blk = get_irn_n(n, -1);
3521                                 n = new_rd_Minus(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph, blk, op, get_irn_mode(n));
3522                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_NOT_MINUS_1);
3523                         }
3524                 }
3525         }
3526         return n;
3527 }  /* transform_node_Not */
3528
3529 /**
3530  * Transform a Minus.
3531  * Optimize:
3532  *   -(~x) = x + 1
3533  *   -(a-b) = b - a
3534  *   -(a >>u (size-1)) = a >>s (size-1)
3535  *   -(a >>s (size-1)) = a >>u (size-1)
3536  *   -(a * const) -> a * -const
3537  */
3538 static ir_node *transform_node_Minus(ir_node *n) {
3539         ir_node *c, *oldn = n;
3540         ir_node *a = get_Minus_op(n);
3541         ir_mode *mode;
3542
3543         HANDLE_UNOP_PHI(tarval_neg,a,c);
3544
3545         mode = get_irn_mode(a);
3546         if (get_mode_arithmetic(mode) == irma_twos_complement) {
3547                 /* the following rules are only to twos-complement */
3548                 if (is_Not(a)) {
3549                         /* -(~x) = x + 1 */
3550                         ir_node *op   = get_Not_op(a);
3551                         tarval *tv    = get_mode_one(mode);
3552                         ir_node *blk  = get_irn_n(n, -1);
3553                         ir_node *c    = new_r_Const(current_ir_graph, blk, mode, tv);
3554                         n = new_rd_Add(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph, blk, op, c, mode);
3555                         DBG_OPT_ALGSIM2(oldn, a, n, FS_OPT_MINUS_NOT);
3556                         return n;
3557                 }
3558                 if (is_Shr(a)) {
3559                         ir_node *c = get_Shr_right(a);
3560
3561                         if (is_Const(c)) {
3562                                 tarval *tv = get_Const_tarval(c);
3563
3564                                 if (tarval_is_long(tv) && get_tarval_long(tv) == (int) get_mode_size_bits(mode) - 1) {
3565                                         /* -(a >>u (size-1)) = a >>s (size-1) */
3566                                         ir_node *v = get_Shr_left(a);
3567
3568                                         n = new_rd_Shrs(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph, get_irn_n(n, -1), v, c, mode);
3569                                         DBG_OPT_ALGSIM2(oldn, a, n, FS_OPT_PREDICATE);
3570                                         return n;
3571                                 }
3572                         }
3573                 }
3574                 if (is_Shrs(a)) {
3575                         ir_node *c = get_Shrs_right(a);
3576
3577                         if (is_Const(c)) {
3578                                 tarval *tv = get_Const_tarval(c);
3579
3580                                 if (tarval_is_long(tv) && get_tarval_long(tv) == (int) get_mode_size_bits(mode) - 1) {
3581                                         /* -(a >>s (size-1)) = a >>u (size-1) */
3582                                         ir_node *v = get_Shrs_left(a);
3583
3584                                         n = new_rd_Shr(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph, get_irn_n(n, -1), v, c, mode);
3585                                         DBG_OPT_ALGSIM2(oldn, a, n, FS_OPT_PREDICATE);
3586                                         return n;
3587                                 }
3588                         }
3589                 }
3590         }
3591         if (is_Sub(a)) {
3592                 /* - (a-b) = b - a */
3593                 ir_node *la  = get_Sub_left(a);
3594                 ir_node *ra  = get_Sub_right(a);
3595                 ir_node *blk = get_irn_n(n, -1);
3596
3597                 n = new_rd_Sub(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph, blk, ra, la, mode);
3598                 DBG_OPT_ALGSIM2(oldn, a, n, FS_OPT_MINUS_SUB);
3599                 return n;
3600         }
3601
3602         if (is_Mul(a)) { /* -(a * const) -> a * -const */
3603                 ir_node *mul_l = get_Mul_left(a);
3604                 ir_node *mul_r = get_Mul_right(a);
3605                 if (is_Const(mul_r)) {
3606                         tarval   *tv    = tarval_neg(get_Const_tarval(mul_r));
3607                         if(tv != tarval_bad) {
3608                                 ir_node  *cnst  = new_Const(mode, tv);
3609                                 dbg_info *dbg   = get_irn_dbg_info(a);
3610                                 ir_graph *irg   = current_ir_graph;
3611                                 ir_node  *block = get_nodes_block(a);
3612                                 n = new_rd_Mul(dbg, irg, block, mul_l, cnst, mode);
3613                                 DBG_OPT_ALGSIM2(oldn, a, n, FS_OPT_MINUS_MUL_C);
3614                                 return n;
3615                         }
3616                 }
3617         }
3618
3619         return n;
3620 }  /* transform_node_Minus */
3621
3622 /**
3623  * Transform a Cast_type(Const) into a new Const_type
3624  */
3625 static ir_node *transform_node_Cast(ir_node *n) {
3626         ir_node *oldn = n;
3627         ir_node *pred = get_Cast_op(n);
3628         ir_type *tp = get_irn_type(n);
3629
3630         if (is_Const(pred) && get_Const_type(pred) != tp) {
3631                 n = new_rd_Const_type(NULL, current_ir_graph, get_irn_n(pred, -1), get_irn_mode(pred),
3632                         get_Const_tarval(pred), tp);
3633                 DBG_OPT_CSTEVAL(oldn, n);
3634         } else if (is_SymConst(pred) && get_SymConst_value_type(pred) != tp) {
3635                 n = new_rd_SymConst_type(NULL, current_ir_graph, get_irn_n(pred, -1), get_irn_mode(pred),
3636                         get_SymConst_symbol(pred), get_SymConst_kind(pred), tp);
3637                 DBG_OPT_CSTEVAL(oldn, n);
3638         }
3639
3640         return n;
3641 }  /* transform_node_Cast */
3642
3643 /**
3644  * Transform a Proj(Load) with a non-null address.
3645  */
3646 static ir_node *transform_node_Proj_Load(ir_node *proj) {
3647         if (get_opt_ldst_only_null_ptr_exceptions()) {
3648                 if (get_irn_mode(proj) == mode_X) {
3649                         ir_node *load = get_Proj_pred(proj);
3650
3651                         /* get the Load address */
3652                         const ir_node *addr = get_Load_ptr(load);
3653                         const ir_node *confirm;
3654
3655                         if (value_not_null(addr, &confirm)) {
3656                                 if (confirm == NULL) {
3657                                         /* this node may float if it did not depend on a Confirm */
3658                                         set_irn_pinned(load, op_pin_state_floats);
3659                                 }
3660                                 if (get_Proj_proj(proj) == pn_Load_X_except) {
3661                                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
3662                                         return get_irg_bad(current_ir_graph);
3663                                 } else {
3664                                         ir_node *blk = get_nodes_block(load);
3665                                         return new_r_Jmp(current_ir_graph, blk);
3666                                 }
3667                         }
3668                 }
3669         }
3670         return proj;
3671 }  /* transform_node_Proj_Load */
3672
3673 /**
3674  * Transform a Proj(Store) with a non-null address.
3675  */
3676 static ir_node *transform_node_Proj_Store(ir_node *proj) {
3677         if (get_opt_ldst_only_null_ptr_exceptions()) {
3678                 if (get_irn_mode(proj) == mode_X) {
3679                         ir_node *store = get_Proj_pred(proj);
3680
3681                         /* get the load/store address */
3682                         const ir_node *addr = get_Store_ptr(store);
3683                         const ir_node *confirm;
3684
3685                         if (value_not_null(addr, &confirm)) {
3686                                 if (confirm == NULL) {
3687                                         /* this node may float if it did not depend on a Confirm */
3688                                         set_irn_pinned(store, op_pin_state_floats);
3689                                 }
3690                                 if (get_Proj_proj(proj) == pn_Store_X_except) {
3691                                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
3692                                         return get_irg_bad(current_ir_graph);
3693                                 } else {
3694                                         ir_node *blk = get_nodes_block(store);
3695                                         return new_r_Jmp(current_ir_graph, blk);
3696                                 }
3697                         }
3698                 }
3699         }
3700         return proj;
3701 }  /* transform_node_Proj_Store */
3702
3703 /**
3704  * Transform a Proj(Div) with a non-zero value.
3705  * Removes the exceptions and routes the memory to the NoMem node.
3706  */
3707 static ir_node *transform_node_Proj_Div(ir_node *proj) {
3708         ir_node *div = get_Proj_pred(proj);
3709         ir_node *b   = get_Div_right(div);
3710         ir_node *res, *new_mem;
3711         const ir_node *confirm;
3712         long proj_nr;
3713
3714         if (value_not_zero(b, &confirm)) {
3715                 /* div(x, y) && y != 0 */
3716                 if (confirm == NULL) {
3717                         /* we are sure we have a Const != 0 */
3718                         new_mem = get_Div_mem(div);
3719                         if (is_Pin(new_mem))
3720                                 new_mem = get_Pin_op(new_mem);
3721                         set_Div_mem(div, new_mem);
3722                         set_irn_pinned(div, op_pin_state_floats);
3723                 }
3724
3725                 proj_nr = get_Proj_proj(proj);
3726                 switch (proj_nr) {
3727                 case pn_Div_X_regular:
3728                         return new_r_Jmp(current_ir_graph, get_irn_n(div, -1));
3729
3730                 case pn_Div_X_except:
3731                         /* we found an exception handler, remove it */
3732                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
3733                         return new_Bad();
3734
3735                 case pn_Div_M:
3736                         res = get_Div_mem(div);
3737                         new_mem = get_irg_no_mem(current_ir_graph);
3738
3739                         if (confirm) {
3740                                 /* This node can only float up to the Confirm block */
3741                                 new_mem = new_r_Pin(current_ir_graph, get_nodes_block(confirm), new_mem);
3742                         }
3743                         set_irn_pinned(div, op_pin_state_floats);
3744                         /* this is a Div without exception, we can remove the memory edge */
3745                         set_Div_mem(div, new_mem);
3746                         return res;
3747                 }
3748         }
3749         return proj;
3750 }  /* transform_node_Proj_Div */
3751
3752 /**
3753  * Transform a Proj(Mod) with a non-zero value.
3754  * Removes the exceptions and routes the memory to the NoMem node.
3755  */
3756 static ir_node *transform_node_Proj_Mod(ir_node *proj) {
3757         ir_node *mod = get_Proj_pred(proj);
3758         ir_node *b   = get_Mod_right(mod);
3759         ir_node *res, *new_mem;
3760         const ir_node *confirm;
3761         long proj_nr;
3762
3763         if (value_not_zero(b, &confirm)) {
3764                 /* mod(x, y) && y != 0 */
3765                 proj_nr = get_Proj_proj(proj);
3766
3767                 if (confirm == NULL) {
3768                         /* we are sure we have a Const != 0 */
3769                         new_mem = get_Mod_mem(mod);
3770                         if (is_Pin(new_mem))
3771                                 new_mem = get_Pin_op(new_mem);
3772                         set_Mod_mem(mod, new_mem);
3773                         set_irn_pinned(mod, op_pin_state_floats);
3774                 }
3775
3776                 switch (proj_nr) {
3777
3778                 case pn_Mod_X_regular:
3779                         return new_r_Jmp(current_ir_graph, get_irn_n(mod, -1));
3780
3781                 case pn_Mod_X_except:
3782                         /* we found an exception handler, remove it */
3783                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
3784                         return new_Bad();
3785
3786                 case pn_Mod_M:
3787                         res = get_Mod_mem(mod);
3788                         new_mem = get_irg_no_mem(current_ir_graph);
3789
3790                         if (confirm) {
3791                                 /* This node can only float up to the Confirm block */
3792                                 new_mem = new_r_Pin(current_ir_graph, get_nodes_block(confirm), new_mem);
3793                         }
3794                         /* this is a Mod without exception, we can remove the memory edge */
3795                         set_Mod_mem(mod, new_mem);
3796                         return res;
3797                 case pn_Mod_res:
3798                         if (get_Mod_left(mod) == b) {
3799                                 /* a % a = 0 if a != 0 */
3800                                 ir_mode *mode = get_irn_mode(proj);
3801                                 ir_node *res  = new_Const(mode, get_mode_null(mode));
3802
3803                                 DBG_OPT_CSTEVAL(mod, res);
3804                                 return res;
3805                         }
3806                 }
3807         }
3808         return proj;
3809 }  /* transform_node_Proj_Mod */
3810
3811 /**
3812  * Transform a Proj(DivMod) with a non-zero value.
3813  * Removes the exceptions and routes the memory to the NoMem node.
3814  */
3815 static ir_node *transform_node_Proj_DivMod(ir_node *proj) {
3816         ir_node *divmod = get_Proj_pred(proj);
3817         ir_node *b      = get_DivMod_right(divmod);
3818         ir_node *res, *new_mem;
3819         const ir_node *confirm;
3820         long proj_nr;
3821
3822         if (value_not_zero(b, &confirm)) {
3823                 /* DivMod(x, y) && y != 0 */
3824                 proj_nr = get_Proj_proj(proj);
3825
3826                 if (confirm == NULL) {
3827                         /* we are sure we have a Const != 0 */
3828                         new_mem = get_DivMod_mem(divmod);
3829                         if (is_Pin(new_mem))
3830                                 new_mem = get_Pin_op(new_mem);
3831                         set_DivMod_mem(divmod, new_mem);
3832                         set_irn_pinned(divmod, op_pin_state_floats);
3833                 }
3834
3835                 switch (proj_nr) {
3836
3837                 case pn_DivMod_X_regular:
3838                         return new_r_Jmp(current_ir_graph, get_irn_n(divmod, -1));
3839
3840                 case pn_DivMod_X_except:
3841                         /* we found an exception handler, remove it */
3842                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
3843                         return new_Bad();
3844
3845                 case pn_DivMod_M:
3846                         res = get_DivMod_mem(divmod);
3847                         new_mem = get_irg_no_mem(current_ir_graph);
3848
3849                         if (confirm) {
3850                                 /* This node can only float up to the Confirm block */
3851                                 new_mem = new_r_Pin(current_ir_graph, get_nodes_block(confirm), new_mem);
3852                         }
3853                         /* this is a DivMod without exception, we can remove the memory edge */
3854                         set_DivMod_mem(divmod, new_mem);
3855                         return res;
3856
3857                 case pn_DivMod_res_mod:
3858                         if (get_DivMod_left(divmod) == b) {
3859                                 /* a % a = 0 if a != 0 */
3860                                 ir_mode *mode = get_irn_mode(proj);
3861                                 ir_node *res  = new_Const(mode, get_mode_null(mode));
3862
3863                                 DBG_OPT_CSTEVAL(divmod, res);
3864                                 return res;
3865                         }
3866                 }
3867         }
3868         return proj;
3869 }  /* transform_node_Proj_DivMod */
3870
3871 /**
3872  * Optimizes jump tables (CondIs or CondIu) by removing all impossible cases.
3873  */
3874 static ir_node *transform_node_Proj_Cond(ir_node *proj) {
3875         if (get_opt_unreachable_code()) {
3876                 ir_node *n = get_Proj_pred(proj);
3877                 ir_node *b = get_Cond_selector(n);
3878
3879                 if (mode_is_int(get_irn_mode(b))) {
3880                         tarval *tb = value_of(b);
3881
3882                         if (tb != tarval_bad) {
3883                                 /* we have a constant switch */
3884                                 long num = get_Proj_proj(proj);
3885
3886                                 if (num != get_Cond_defaultProj(n)) { /* we cannot optimize default Proj's yet */
3887                                         if (get_tarval_long(tb) == num) {
3888                                                 /* Do NOT create a jump here, or we will have 2 control flow ops
3889                                                  * in a block. This case is optimized away in optimize_cf(). */
3890                                                 return proj;
3891                                         } else {
3892                                                 /* this case will NEVER be taken, kill it */
3893                                                 return get_irg_bad(current_ir_graph);
3894                                         }
3895                                 }
3896                         }
3897                 }
3898         }
3899         return proj;
3900 }  /* transform_node_Proj_Cond */
3901
3902 /**
3903  * Create a 0 constant of given mode.
3904  */
3905 static ir_node *create_zero_const(ir_mode *mode) {
3906         tarval   *tv    = get_mode_null(mode);
3907         ir_node  *cnst  = new_Const(mode, tv);
3908
3909         return cnst;
3910 }
3911
3912 /* the order of the values is important! */
3913 typedef enum const_class {
3914         const_const = 0,
3915         const_like  = 1,
3916         const_other = 2
3917 } const_class;
3918
3919 static const_class classify_const(const ir_node* n)
3920 {
3921         if (is_Const(n))         return const_const;
3922         if (is_irn_constlike(n)) return const_like;
3923         return const_other;
3924 }
3925
3926 /**
3927  * Determines whether r is more constlike or has a larger index (in that order)
3928  * than l.
3929  */
3930 static int operands_are_normalized(const ir_node *l, const ir_node *r)
3931 {
3932         const const_class l_order = classify_const(l);
3933         const const_class r_order = classify_const(r);
3934         return
3935                 l_order > r_order ||
3936                 (l_order == r_order && get_irn_idx(l) <= get_irn_idx(r));
3937 }
3938
3939 /**
3940  * Normalizes and optimizes Cmp nodes.
3941  */
3942 static ir_node *transform_node_Proj_Cmp(ir_node *proj) {
3943         ir_node      *n      = get_Proj_pred(proj);
3944         ir_node      *left   = get_Cmp_left(n);
3945         ir_node      *right  = get_Cmp_right(n);
3946         tarval      *tv      = NULL;
3947         int          changed = 0;
3948         ir_mode     *mode    = NULL;
3949         long         proj_nr = get_Proj_proj(proj);
3950
3951         /* we can evaluate some cases directly */
3952         switch (proj_nr) {
3953         case pn_Cmp_False:
3954                 return new_Const(mode_b, get_tarval_b_false());
3955         case pn_Cmp_True:
3956                 return new_Const(mode_b, get_tarval_b_true());
3957         case pn_Cmp_Leg:
3958                 if (!mode_is_float(get_irn_mode(left)))
3959                         return new_Const(mode_b, get_tarval_b_true());
3960                 break;
3961         default:
3962                 break;
3963         }
3964
3965         /* remove Casts of both sides */
3966         left  = skip_Cast(left);
3967         right = skip_Cast(right);
3968
3969         /* Remove unnecessary conversions */
3970         /* TODO handle constants */
3971         if (is_Conv(left) && is_Conv(right)) {
3972                 ir_mode *mode        = get_irn_mode(left);
3973                 ir_node *op_left     = get_Conv_op(left);
3974                 ir_node *op_right    = get_Conv_op(right);
3975                 ir_mode *mode_left   = get_irn_mode(op_left);
3976                 ir_mode *mode_right  = get_irn_mode(op_right);
3977
3978                 if (smaller_mode(mode_left, mode) && smaller_mode(mode_right, mode)
3979                                 && mode_left != mode_b && mode_right != mode_b) {
3980                         ir_graph *irg   = current_ir_graph;
3981                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
3982
3983                         if (mode_left == mode_right) {
3984                                 left  = op_left;
3985                                 right = op_right;
3986                                 changed |= 1;
3987                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_CONV_CONV);
3988                         } else if (smaller_mode(mode_left, mode_right)) {
3989                                 left  = new_r_Conv(irg, block, op_left, mode_right);
3990                                 right = op_right;
3991                                 changed |= 1;
3992                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_CONV);
3993                         } else if (smaller_mode(mode_right, mode_left)) {
3994                                 left  = op_left;
3995                                 right = new_r_Conv(irg, block, op_right, mode_left);
3996                                 changed |= 1;
3997                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_CONV);
3998                         }
3999                 }
4000         }
4001
4002         /* remove operation on both sides if possible */
4003         if (proj_nr == pn_Cmp_Eq || proj_nr == pn_Cmp_Lg) {
4004                 /*
4005                  * The following operations are NOT safe for floating point operations, for instance
4006                  * 1.0 + inf == 2.0 + inf, =/=> x == y
4007                  */
4008                 if (mode_is_int(get_irn_mode(left))) {
4009                         unsigned lop = get_irn_opcode(left);
4010
4011                         if (lop == get_irn_opcode(right)) {
4012                                 ir_node *ll, *lr, *rl, *rr;
4013
4014                                 /* same operation on both sides, try to remove */
4015                                 switch (lop) {
4016                                 case iro_Not:
4017                                 case iro_Minus:
4018                                         /* ~a CMP ~b => a CMP b, -a CMP -b ==> a CMP b */
4019                                         left  = get_unop_op(left);
4020                                         right = get_unop_op(right);
4021                                         changed |= 1;
4022                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
4023                                         break;
4024                                 case iro_Add:
4025                                         ll = get_Add_left(left);
4026                                         lr = get_Add_right(left);
4027                                         rl = get_Add_left(right);
4028                                         rr = get_Add_right(right);
4029
4030                                         if (ll == rl) {
4031                                                 /* X + a CMP X + b ==> a CMP b */
4032                                                 left  = lr;
4033                                                 right = rr;
4034                                                 changed |= 1;
4035                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
4036                                         } else if (ll == rr) {
4037                                                 /* X + a CMP b + X ==> a CMP b */
4038                                                 left  = lr;
4039                                                 right = rl;
4040                                                 changed |= 1;
4041                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
4042                                         } else if (lr == rl) {
4043                                                 /* a + X CMP X + b ==> a CMP b */
4044                                                 left  = ll;
4045                                                 right = rr;
4046                                                 changed |= 1;
4047                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
4048                                         } else if (lr == rr) {
4049                                                 /* a + X CMP b + X ==> a CMP b */
4050                                                 left  = ll;
4051                                                 right = rl;
4052                                                 changed |= 1;
4053                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
4054                                         }
4055                                         break;
4056                                 case iro_Sub:
4057                                         ll = get_Sub_left(left);
4058                                         lr = get_Sub_right(left);
4059                                         rl = get_Sub_left(right);
4060                                         rr = get_Sub_right(right);
4061
4062                                         if (ll == rl) {
4063                                                 /* X - a CMP X - b ==> a CMP b */
4064                                                 left  = lr;
4065                                                 right = rr;
4066                                                 changed |= 1;
4067                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
4068                                         } else if (lr == rr) {
4069                                                 /* a - X CMP b - X ==> a CMP b */
4070                                                 left  = ll;
4071                                                 right = rl;
4072                                                 changed |= 1;
4073                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
4074                                         }
4075                                         break;
4076                                 case iro_Rotl:
4077                                         if (get_Rotl_right(left) == get_Rotl_right(right)) {
4078                                                 /* a ROTL X CMP b ROTL X ==> a CMP b */
4079                                                 left  = get_Rotl_left(left);
4080                                                 right = get_Rotl_left(right);
4081                                                 changed |= 1;
4082                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
4083                                         }
4084                                         break;
4085                                 default:
4086                                         break;
4087                                 }
4088                         }
4089
4090                         /* X+A == A, A+X == A, A-X == A -> X == 0 */
4091                         if (is_Add(left) || is_Sub(left)) {
4092                                 ir_node *ll = get_binop_left(left);
4093                                 ir_node *lr = get_binop_right(left);
4094
4095                                 if (lr == right && is_Add(left)) {
4096                                         ir_node *tmp = ll;
4097                                         ll = lr;
4098                                         lr = tmp;
4099                                 }
4100                                 if (ll == right) {
4101                                         left     = lr;
4102                                         right    = create_zero_const(get_irn_mode(left));
4103                                         changed |= 1;
4104                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
4105                                 }
4106                         }
4107                         if (is_Add(right) || is_Sub(right)) {
4108                                 ir_node *rl = get_binop_left(right);
4109                                 ir_node *rr = get_binop_right(right);
4110
4111                                 if (rr == left && is_Add(right)) {
4112                                         ir_node *tmp = rl;
4113                                         rl = rr;
4114                                         rr = tmp;
4115                                 }
4116                                 if (rl == left) {
4117                                         left     = rr;
4118                                         right    = create_zero_const(get_irn_mode(left));
4119                                         changed |= 1;
4120                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_OP);
4121                                 }
4122                         }
4123                 }  /* mode_is_int(...) */
4124         }  /* proj_nr == pn_Cmp_Eq || proj_nr == pn_Cmp_Lg */
4125
4126         /* replace mode_b compares with ands/ors */
4127         if (get_irn_mode(left) == mode_b) {
4128                 ir_graph *irg   = current_ir_graph;
4129                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
4130                 ir_node  *bres;
4131
4132                 switch (proj_nr) {
4133                         case pn_Cmp_Le: bres = new_r_Or( irg, block, new_r_Not(irg, block, left, mode_b), right, mode_b); break;
4134                         case pn_Cmp_Lt: bres = new_r_And(irg, block, new_r_Not(irg, block, left, mode_b), right, mode_b); break;
4135                         case pn_Cmp_Ge: bres = new_r_Or( irg, block, left, new_r_Not(irg, block, right, mode_b), mode_b); break;
4136                         case pn_Cmp_Gt: bres = new_r_And(irg, block, left, new_r_Not(irg, block, right, mode_b), mode_b); break;
4137                         case pn_Cmp_Lg: bres = new_r_Eor(irg, block, left, right, mode_b); break;
4138                         case pn_Cmp_Eq: bres = new_r_Not(irg, block, new_r_Eor(irg, block, left, right, mode_b), mode_b); break;
4139                         default: bres = NULL;
4140                 }
4141                 if (bres) {
4142                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, bres, FS_OPT_CMP_TO_BOOL);
4143                         return bres;
4144                 }
4145         }
4146
4147         /*
4148          * First step: normalize the compare op
4149          * by placing the constant on the right side
4150          * or moving the lower address node to the left.
4151          */
4152         if (!operands_are_normalized(left, right)) {
4153                 ir_node *t = left;
4154
4155                 left  = right;
4156                 right = t;
4157
4158                 proj_nr = get_inversed_pnc(proj_nr);
4159                 changed |= 1;
4160         }
4161
4162         /*
4163          * Second step: Try to reduce the magnitude
4164          * of a constant. This may help to generate better code
4165          * later and may help to normalize more compares.
4166          * Of course this is only possible for integer values.
4167          */
4168         if (is_Const(right)) {
4169                 mode = get_irn_mode(right);
4170                 tv = get_Const_tarval(right);
4171
4172                 /* TODO extend to arbitrary constants */
4173                 if (is_Conv(left) && tarval_is_null(tv)) {
4174                         ir_node *op      = get_Conv_op(left);
4175                         ir_mode *op_mode = get_irn_mode(op);
4176
4177                         /*
4178                          * UpConv(x) REL 0  ==> x REL 0
4179                          */
4180                         if (get_mode_size_bits(mode) > get_mode_size_bits(op_mode) &&
4181                             ((proj_nr == pn_Cmp_Eq || proj_nr == pn_Cmp_Lg) ||
4182                                  mode_is_signed(mode) || !mode_is_signed(op_mode))) {
4183                                 tv   = get_mode_null(op_mode);
4184                                 left = op;
4185                                 mode = op_mode;
4186                                 changed |= 2;
4187                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_CONV);
4188                         }
4189                 }
4190
4191                 if (tv != tarval_bad) {
4192                         /* the following optimization is possible on modes without Overflow
4193                          * on Unary Minus or on == and !=:
4194                          * -a CMP c  ==>  a swap(CMP) -c
4195                          *
4196                          * Beware: for two-complement Overflow may occur, so only == and != can
4197                          * be optimized, see this:
4198                          * -MININT < 0 =/=> MININT > 0 !!!
4199                          */
4200                         if (is_Minus(left) &&
4201                                 (!mode_overflow_on_unary_Minus(mode) ||
4202                                 (mode_is_int(mode) && (proj_nr == pn_Cmp_Eq || proj_nr == pn_Cmp_Lg)))) {
4203                                 tv = tarval_neg(tv);
4204
4205                                 if (tv != tarval_bad) {
4206                                         left = get_Minus_op(left);
4207                                         proj_nr = get_inversed_pnc(proj_nr);
4208                                         changed |= 2;
4209                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_C);
4210                                 }
4211                         } else if (is_Not(left) && (proj_nr == pn_Cmp_Eq || proj_nr == pn_Cmp_Lg)) {
4212                                 /* Not(a) ==/!= c  ==>  a ==/!= Not(c) */
4213                                 tv = tarval_not(tv);
4214
4215                                 if (tv != tarval_bad) {
4216                                         left = get_Not_op(left);
4217                                         changed |= 2;
4218                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_C);
4219                                 }
4220                         }
4221
4222                         /* for integer modes, we have more */
4223                         if (mode_is_int(mode)) {
4224                                 /* Ne includes Unordered which is not possible on integers.
4225                                  * However, frontends often use this wrong, so fix it here */
4226                                 if (proj_nr & pn_Cmp_Uo) {
4227                                         proj_nr &= ~pn_Cmp_Uo;
4228                                         set_Proj_proj(proj, proj_nr);
4229                                 }
4230
4231                                 /* c > 0 : a < c  ==>  a <= (c-1)    a >= c  ==>  a > (c-1) */
4232                                 if ((proj_nr == pn_Cmp_Lt || proj_nr == pn_Cmp_Ge) &&
4233                                         tarval_cmp(tv, get_mode_null(mode)) == pn_Cmp_Gt) {
4234                                         tv = tarval_sub(tv, get_mode_one(mode), NULL);
4235
4236                                         if (tv != tarval_bad) {
4237                                                 proj_nr ^= pn_Cmp_Eq;
4238                                                 changed |= 2;
4239                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_CNST_MAGN);
4240                                         }
4241                                 }
4242                                 /* c < 0 : a > c  ==>  a >= (c+1)    a <= c  ==>  a < (c+1) */
4243                                 else if ((proj_nr == pn_Cmp_Gt || proj_nr == pn_Cmp_Le) &&
4244                                         tarval_cmp(tv, get_mode_null(mode)) == pn_Cmp_Lt) {
4245                                         tv = tarval_add(tv, get_mode_one(mode));
4246
4247                                         if (tv != tarval_bad) {
4248                                                 proj_nr ^= pn_Cmp_Eq;
4249                                                 changed |= 2;
4250                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_CNST_MAGN);
4251                                         }
4252                                 }
4253
4254                                 /* the following reassociations work only for == and != */
4255                                 if (proj_nr == pn_Cmp_Eq || proj_nr == pn_Cmp_Lg) {
4256
4257 #if 0 /* Might be not that good in general */
4258                                         /* a-b == 0  ==>  a == b,  a-b != 0  ==>  a != b */
4259                                         if (tarval_is_null(tv) && is_Sub(left)) {
4260                                                 right = get_Sub_right(left);
4261                                                 left  = get_Sub_left(left);
4262
4263                                                 tv = value_of(right);
4264                                                 changed = 1;
4265                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_C);
4266                                         }
4267 #endif
4268
4269                                         if (tv != tarval_bad) {
4270                                                 /* a-c1 == c2  ==>  a == c2+c1,  a-c1 != c2  ==>  a != c2+c1 */
4271                                                 if (is_Sub(left)) {
4272                                                         ir_node *c1 = get_Sub_right(left);
4273                                                         tarval *tv2 = value_of(c1);
4274
4275                                                         if (tv2 != tarval_bad) {
4276                                                                 tv2 = tarval_add(tv, value_of(c1));
4277
4278                                                                 if (tv2 != tarval_bad) {
4279                                                                         left    = get_Sub_left(left);
4280                                                                         tv      = tv2;
4281                                                                         changed |= 2;
4282                                                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_C);
4283                                                                 }
4284                                                         }
4285                                                 }
4286                                                 /* a+c1 == c2  ==>  a == c2-c1,  a+c1 != c2  ==>  a != c2-c1 */
4287                                                 else if (is_Add(left)) {
4288                                                         ir_node *a_l = get_Add_left(left);
4289                                                         ir_node *a_r = get_Add_right(left);
4290                                                         ir_node *a;
4291                                                         tarval *tv2;
4292
4293                                                         if (is_Const(a_l)) {
4294                                                                 a = a_r;
4295                                                                 tv2 = value_of(a_l);
4296                                                         } else {
4297                                                                 a = a_l;
4298                                                                 tv2 = value_of(a_r);
4299                                                         }
4300
4301                                                         if (tv2 != tarval_bad) {
4302                                                                 tv2 = tarval_sub(tv, tv2, NULL);
4303
4304                                                                 if (tv2 != tarval_bad) {
4305                                                                         left    = a;
4306                                                                         tv      = tv2;
4307                                                                         changed |= 2;
4308                                                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_C);
4309                                                                 }
4310                                                         }
4311                                                 }
4312                                                 /* -a == c ==> a == -c, -a != c ==> a != -c */
4313                                                 else if (is_Minus(left)) {
4314                                                         tarval *tv2 = tarval_sub(get_mode_null(mode), tv, NULL);
4315
4316                                                         if (tv2 != tarval_bad) {
4317                                                                 left    = get_Minus_op(left);
4318                                                                 tv      = tv2;
4319                                                                 changed |= 2;
4320                                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_OP_C);
4321                                                         }
4322                                                 }
4323                                         }
4324                                 } /* == or != */
4325                                 /* the following reassociations work only for <= */
4326                                 else if (proj_nr == pn_Cmp_Le || proj_nr == pn_Cmp_Lt) {
4327                                         if (tv != tarval_bad) {
4328                                                 /* c >= 0 : Abs(a) <= c  ==>  (unsigned)(a + c) <= 2*c */
4329                                                 if (get_irn_op(left) == op_Abs) { // TODO something is missing here
4330                                                 }
4331                                         }
4332                                 }
4333                         } /* mode_is_int */
4334
4335                         if (proj_nr == pn_Cmp_Eq || proj_nr == pn_Cmp_Lg) {
4336                                 switch (get_irn_opcode(left)) {
4337                                         ir_node *c1;
4338
4339                                 case iro_And:
4340                                         c1 = get_And_right(left);
4341                                         if (is_Const(c1)) {
4342                                                 /*
4343                                                  * And(x, C1) == C2 ==> FALSE if C2 & C1 != C2
4344                                                  * And(x, C1) != C2 ==> TRUE if C2 & C1 != C2
4345                                                  */
4346                                                 tarval *mask = tarval_and(get_Const_tarval(c1), tv);
4347                                                 if (mask != tv) {
4348                                                         /* TODO: move to constant evaluation */
4349                                                         tv = proj_nr == pn_Cmp_Eq ? get_tarval_b_false() : get_tarval_b_true();
4350                                                         c1 = new_Const(mode_b, tv);
4351                                                         DBG_OPT_CSTEVAL(proj, c1);
4352                                                         return c1;
4353                                                 }
4354
4355                                                 if (tarval_is_single_bit(tv)) {
4356                                                         /*
4357                                                          * optimization for AND:
4358                                                          * Optimize:
4359                                                          *   And(x, C) == C  ==>  And(x, C) != 0
4360                                                          *   And(x, C) != C  ==>  And(X, C) == 0
4361                                                          *
4362                                                          * if C is a single Bit constant.
4363                                                          */
4364
4365                                                         /* check for Constant's match. We have check hare the tarvals,
4366                                                            because our const might be changed */
4367                                                         if (get_Const_tarval(c1) == tv) {
4368                                                                 /* fine: do the transformation */
4369                                                                 tv = get_mode_null(get_tarval_mode(tv));
4370                                                                 proj_nr ^= pn_Cmp_Leg;
4371                                                                 changed |= 2;
4372                                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_CNST_MAGN);
4373                                                         }
4374                                                 }
4375                                         }
4376                                         break;
4377                                 case iro_Or:
4378                                         c1 = get_Or_right(left);
4379                                         if (is_Const(c1) && tarval_is_null(tv)) {
4380                                                 /*
4381                                                  * Or(x, C) == 0  && C != 0 ==> FALSE
4382                                                  * Or(x, C) != 0  && C != 0 ==> TRUE
4383                                                  */
4384                                                 if (! tarval_is_null(get_Const_tarval(c1))) {
4385                                                         /* TODO: move to constant evaluation */
4386                                                         tv = proj_nr == pn_Cmp_Eq ? get_tarval_b_false() : get_tarval_b_true();
4387                                                         c1 = new_Const(mode_b, tv);
4388                                                         DBG_OPT_CSTEVAL(proj, c1);
4389                                                         return c1;
4390                                                 }
4391                                         }
4392                                         break;
4393                                 case iro_Shl:
4394                                         /*
4395                                          * optimize x << c1 == c into x & (-1 >>u c1) == c >> c1  if  c & (-1 << c1) == c
4396                                          *                             FALSE                       else
4397                                          * optimize x << c1 != c into x & (-1 >>u c1) != c >> c1  if  c & (-1 << c1) == c
4398                                          *                             TRUE                        else
4399                                          */
4400                                         c1 = get_Shl_right(left);
4401                                         if (is_Const(c1)) {
4402                                                 tarval  *tv1    = get_Const_tarval(c1);
4403                                                 ir_mode *mode   = get_irn_mode(left);
4404                                                 tarval  *minus1 = get_mode_all_one(mode);
4405                                                 tarval  *amask  = tarval_shr(minus1, tv1);
4406                                                 tarval  *cmask  = tarval_shl(minus1, tv1);
4407                                                 ir_node *sl, *blk;
4408
4409                                                 if (tarval_and(tv, cmask) != tv) {
4410                                                         /* condition not met */
4411                                                         tv = proj_nr == pn_Cmp_Eq ? get_tarval_b_false() : get_tarval_b_true();
4412                                                         c1 = new_Const(mode_b, tv);
4413                                                         DBG_OPT_CSTEVAL(proj, c1);
4414                                                         return c1;
4415                                                 }
4416                                                 sl   = get_Shl_left(left);
4417                                                 blk  = get_nodes_block(n);
4418                                                 left = new_rd_And(get_irn_dbg_info(left), current_ir_graph, blk, sl, new_Const(mode, amask), mode);
4419                                                 tv   = tarval_shr(tv, tv1);
4420                                                 changed |= 2;
4421                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_SHF_TO_AND);
4422                                         }
4423                                         break;
4424                                 case iro_Shr:
4425                                         /*
4426                                          * optimize x >>u c1 == c into x & (-1 << c1) == c << c1  if  c & (-1 >>u c1) == c
4427                                          *                             FALSE                       else
4428                                          * optimize x >>u c1 != c into x & (-1 << c1) != c << c1  if  c & (-1 >>u c1) == c
4429                                          *                             TRUE                        else
4430                                          */
4431                                         c1 = get_Shr_right(left);
4432                                         if (is_Const(c1)) {
4433                                                 tarval  *tv1    = get_Const_tarval(c1);
4434                                                 ir_mode *mode   = get_irn_mode(left);
4435                                                 tarval  *minus1 = get_mode_all_one(mode);
4436                                                 tarval  *amask  = tarval_shl(minus1, tv1);
4437                                                 tarval  *cmask  = tarval_shr(minus1, tv1);
4438                                                 ir_node *sl, *blk;
4439
4440                                                 if (tarval_and(tv, cmask) != tv) {
4441                                                         /* condition not met */
4442                                                         tv = proj_nr == pn_Cmp_Eq ? get_tarval_b_false() : get_tarval_b_true();
4443                                                         c1 = new_Const(mode_b, tv);
4444                                                         DBG_OPT_CSTEVAL(proj, c1);
4445                                                         return c1;
4446                                                 }
4447                                                 sl   = get_Shr_left(left);
4448                                                 blk  = get_nodes_block(n);
4449                                                 left = new_rd_And(get_irn_dbg_info(left), current_ir_graph, blk, sl, new_Const(mode, amask), mode);
4450                                                 tv   = tarval_shl(tv, tv1);
4451                                                 changed |= 2;
4452                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_SHF_TO_AND);
4453                                         }
4454                                         break;
4455                                 case iro_Shrs:
4456                                         /*
4457                                          * optimize x >>s c1 == c into x & (-1 << c1) == c << c1  if  (c >>s (BITS - c1)) \in {0,-1}
4458                                          *                             FALSE                       else
4459                                          * optimize x >>s c1 != c into x & (-1 << c1) != c << c1  if  (c >>s (BITS - c1)) \in {0,-1}
4460                                          *                             TRUE                        else
4461                                          */
4462                                         c1 = get_Shrs_right(left);
4463                                         if (is_Const(c1)) {
4464                                                 tarval  *tv1    = get_Const_tarval(c1);
4465                                                 ir_mode *mode   = get_irn_mode(left);
4466                                                 tarval  *minus1 = get_mode_all_one(mode);
4467                                                 tarval  *amask  = tarval_shl(minus1, tv1);
4468                                                 tarval  *cond   = new_tarval_from_long(get_mode_size_bits(mode), get_tarval_mode(tv1));
4469                                                 ir_node *sl, *blk;
4470
4471                                                 cond = tarval_sub(cond, tv1, NULL);
4472                                                 cond = tarval_shrs(tv, cond);
4473
4474                                                 if (!tarval_is_all_one(cond) && !tarval_is_null(cond)) {
4475                                                         /* condition not met */
4476                                                         tv = proj_nr == pn_Cmp_Eq ? get_tarval_b_false() : get_tarval_b_true();
4477                                                         c1 = new_Const(mode_b, tv);
4478                                                         DBG_OPT_CSTEVAL(proj, c1);
4479                                                         return c1;
4480                                                 }
4481                                                 sl   = get_Shrs_left(left);
4482                                                 blk  = get_nodes_block(n);
4483                                                 left = new_rd_And(get_irn_dbg_info(left), current_ir_graph, blk, sl, new_Const(mode, amask), mode);
4484                                                 tv   = tarval_shl(tv, tv1);
4485                                                 changed |= 2;
4486                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_SHF_TO_AND);
4487                                         }
4488                                         break;
4489                                 }  /* switch */
4490                         }
4491                 } /* tarval != bad */
4492         }
4493
4494         if (changed & 2)      /* need a new Const */
4495                 right = new_Const(mode, tv);
4496
4497         if ((proj_nr == pn_Cmp_Eq || proj_nr == pn_Cmp_Lg) && is_Const(right) && is_Const_null(right) && is_Proj(left)) {
4498                 ir_node *op = get_Proj_pred(left);
4499
4500                 if ((is_Mod(op) && get_Proj_proj(left) == pn_Mod_res) ||
4501                     (is_DivMod(op) && get_Proj_proj(left) == pn_DivMod_res_mod)) {
4502                         ir_node *c = get_binop_right(op);
4503
4504                         if (is_Const(c)) {
4505                                 tarval *tv = get_Const_tarval(c);
4506
4507                                 if (tarval_is_single_bit(tv)) {
4508                                         /* special case: (x % 2^n) CMP 0 ==> x & (2^n-1) CMP 0 */
4509                                         ir_node *v    = get_binop_left(op);
4510                                         ir_node *blk  = get_irn_n(op, -1);
4511                                         ir_mode *mode = get_irn_mode(v);
4512
4513                                         tv = tarval_sub(tv, get_mode_one(mode), NULL);
4514                                         left = new_rd_And(get_irn_dbg_info(op), current_ir_graph, blk, v, new_Const(mode, tv), mode);
4515                                         changed |= 1;
4516                                         DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_CMP_MOD_TO_AND);
4517                                 }
4518                         }
4519                 }
4520         }
4521
4522         if (changed) {
4523                 ir_node *block = get_irn_n(n, -1); /* Beware of get_nodes_Block() */
4524
4525                 /* create a new compare */
4526                 n = new_rd_Cmp(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph, block, left, right);
4527                 proj = new_rd_Proj(get_irn_dbg_info(proj), current_ir_graph, block, n, get_irn_mode(proj), proj_nr);
4528         }
4529
4530         return proj;
4531 }  /* transform_node_Proj_Cmp */
4532
4533 /**
4534  * Optimize CopyB(mem, x, x) into a Nop.
4535  */
4536 static ir_node *transform_node_Proj_CopyB(ir_node *proj) {
4537         ir_node *copyb = get_Proj_pred(proj);
4538         ir_node *a     = get_CopyB_dst(copyb);
4539         ir_node *b     = get_CopyB_src(copyb);
4540
4541         if (a == b) {
4542                 switch (get_Proj_proj(proj)) {
4543                 case pn_CopyB_X_regular:
4544                         /* Turn CopyB into a tuple (mem, jmp, bad, bad) */
4545                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
4546                         proj = new_r_Jmp(current_ir_graph, get_nodes_block(copyb));
4547                         break;
4548                 case pn_CopyB_M_except:
4549                 case pn_CopyB_X_except:
4550                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
4551                         proj = get_irg_bad(current_ir_graph);
4552                         break;
4553                 default:
4554                         break;
4555                 }
4556         }
4557         return proj;
4558 }  /* transform_node_Proj_CopyB */
4559
4560 /**
4561  * Optimize Bounds(idx, idx, upper) into idx.
4562  */
4563 static ir_node *transform_node_Proj_Bound(ir_node *proj) {
4564         ir_node *oldn  = proj;
4565         ir_node *bound = get_Proj_pred(proj);
4566         ir_node *idx   = get_Bound_index(bound);
4567         ir_node *pred  = skip_Proj(idx);
4568         int ret_tuple  = 0;
4569
4570         if (idx == get_Bound_lower(bound))
4571                 ret_tuple = 1;
4572         else if (is_Bound(pred)) {
4573                 /*
4574                 * idx was Bounds checked in the same MacroBlock previously,
4575                 * it is still valid if lower <= pred_lower && pred_upper <= upper.
4576                 */
4577                 ir_node *lower = get_Bound_lower(bound);
4578                 ir_node *upper = get_Bound_upper(bound);
4579                 if (get_Bound_lower(pred) == lower &&
4580                         get_Bound_upper(pred) == upper &&
4581                         get_irn_MacroBlock(bound) == get_irn_MacroBlock(pred)) {
4582                         /*
4583                          * One could expect that we simply return the previous
4584                          * Bound here. However, this would be wrong, as we could
4585                          * add an exception Proj to a new location then.
4586                          * So, we must turn in into a tuple.
4587                          */
4588                         ret_tuple = 1;
4589                 }
4590         }
4591         if (ret_tuple) {
4592                 /* Turn Bound into a tuple (mem, jmp, bad, idx) */
4593                 switch (get_Proj_proj(proj)) {
4594                 case pn_Bound_M:
4595                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
4596                         proj = get_Bound_mem(bound);
4597                         break;
4598                 case pn_Bound_X_except:
4599                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
4600                         proj = get_irg_bad(current_ir_graph);
4601                         break;
4602                 case pn_Bound_res:
4603                         proj = idx;
4604                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, proj, FS_OPT_NOP);
4605                         break;
4606                 case pn_Bound_X_regular:
4607                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
4608                         proj = new_r_Jmp(current_ir_graph, get_nodes_block(bound));
4609                         break;
4610                 default:
4611                         break;
4612                 }
4613         }
4614         return proj;
4615 }  /* transform_node_Proj_Bound */
4616
4617 /**
4618  * Does all optimizations on nodes that must be done on it's Proj's
4619  * because of creating new nodes.
4620  */
4621 static ir_node *transform_node_Proj(ir_node *proj) {
4622         ir_node *n = get_Proj_pred(proj);
4623
4624         if (n->op->ops.transform_node_Proj)
4625                 return n->op->ops.transform_node_Proj(proj);
4626         return proj;
4627 }  /* transform_node_Proj */
4628
4629 /**
4630  * Move Confirms down through Phi nodes.
4631  */
4632 static ir_node *transform_node_Phi(ir_node *phi) {
4633         int i, n;
4634         ir_mode *mode = get_irn_mode(phi);
4635
4636         if (mode_is_reference(mode)) {
4637                 n = get_irn_arity(phi);
4638
4639                 /* Beware of Phi0 */
4640                 if (n > 0) {
4641                         ir_node *pred = get_irn_n(phi, 0);
4642                         ir_node *bound, *new_Phi, *block, **in;
4643                         pn_Cmp  pnc;
4644
4645                         if (! is_Confirm(pred))
4646                                 return phi;
4647
4648                         bound = get_Confirm_bound(pred);
4649                         pnc   = get_Confirm_cmp(pred);
4650
4651                         NEW_ARR_A(ir_node *, in, n);
4652                         in[0] = get_Confirm_value(pred);
4653
4654                         for (i = 1; i < n; ++i) {
4655                                 pred = get_irn_n(phi, i);
4656
4657                                 if (! is_Confirm(pred) ||
4658                                         get_Confirm_bound(pred) != bound ||
4659                                         get_Confirm_cmp(pred) != pnc)
4660                                         return phi;
4661                                 in[i] = get_Confirm_value(pred);
4662                         }
4663                         /* move the Confirm nodes "behind" the Phi */
4664                         block = get_irn_n(phi, -1);
4665                         new_Phi = new_r_Phi(current_ir_graph, block, n, in, get_irn_mode(phi));
4666                         return new_r_Confirm(current_ir_graph, block, new_Phi, bound, pnc);
4667                 }
4668         }
4669         return phi;
4670 }  /* transform_node_Phi */
4671
4672 /**
4673  * Returns the operands of a commutative bin-op, if one operand is
4674  * a const, it is returned as the second one.
4675  */
4676 static void get_comm_Binop_Ops(ir_node *binop, ir_node **a, ir_node **c) {
4677         ir_node *op_a = get_binop_left(binop);
4678         ir_node *op_b = get_binop_right(binop);
4679
4680         assert(is_op_commutative(get_irn_op(binop)));
4681
4682         if (is_Const(op_a)) {
4683                 *a = op_b;
4684                 *c = op_a;
4685         } else {
4686                 *a = op_a;
4687                 *c = op_b;
4688         }
4689 }  /* get_comm_Binop_Ops */
4690
4691 /**
4692  * Optimize a Or(And(Or(And(v,c4),c3),c2),c1) pattern if possible.
4693  * Such pattern may arise in bitfield stores.
4694  *
4695  * value  c4                  value      c4 & c2
4696  *    AND     c3                    AND           c1 | c3
4697  *        OR     c2      ===>               OR
4698  *           AND    c1
4699  *               OR
4700  *
4701  *
4702  * value  c2                 value  c1
4703  *     AND   c1    ===>           OR     if (c1 | c2) == 0x111..11
4704  *        OR
4705  */
4706 static ir_node *transform_node_Or_bf_store(ir_node *or) {
4707         ir_node *and, *c1;
4708         ir_node *or_l, *c2;
4709         ir_node *and_l, *c3;
4710         ir_node *value, *c4;
4711         ir_node *new_and, *new_const, *block;
4712         ir_mode *mode = get_irn_mode(or);
4713
4714         tarval *tv1, *tv2, *tv3, *tv4, *tv, *n_tv4, *n_tv2;
4715
4716         while (1) {
4717                 get_comm_Binop_Ops(or, &and, &c1);
4718                 if (!is_Const(c1) || !is_And(and))
4719                         return or;
4720
4721                 get_comm_Binop_Ops(and, &or_l, &c2);
4722                 if (!is_Const(c2))
4723                         return or;
4724
4725                 tv1 = get_Const_tarval(c1);
4726                 tv2 = get_Const_tarval(c2);
4727
4728                 tv = tarval_or(tv1, tv2);
4729                 if (tarval_is_all_one(tv)) {
4730                         /* the AND does NOT clear a bit with isn't set by the OR */
4731                         set_Or_left(or, or_l);
4732                         set_Or_right(or, c1);
4733
4734                         /* check for more */
4735                         continue;
4736                 }
4737
4738                 if (!is_Or(or_l))
4739                         return or;
4740
4741                 get_comm_Binop_Ops(or_l, &and_l, &c3);
4742                 if (!is_Const(c3) || !is_And(and_l))
4743                         return or;
4744
4745                 get_comm_Binop_Ops(and_l, &value, &c4);
4746                 if (!is_Const(c4))
4747                         return or;
4748
4749                 /* ok, found the pattern, check for conditions */
4750                 assert(mode == get_irn_mode(and));
4751                 assert(mode == get_irn_mode(or_l));
4752                 assert(mode == get_irn_mode(and_l));
4753
4754                 tv3 = get_Const_tarval(c3);
4755                 tv4 = get_Const_tarval(c4);
4756
4757                 tv = tarval_or(tv4, tv2);
4758                 if (!tarval_is_all_one(tv)) {
4759                         /* have at least one 0 at the same bit position */
4760                         return or;
4761                 }
4762
4763                 n_tv4 = tarval_not(tv4);
4764                 if (tv3 != tarval_and(tv3, n_tv4)) {
4765                         /* bit in the or_mask is outside the and_mask */
4766                         return or;
4767                 }
4768
4769                 n_tv2 = tarval_not(tv2);
4770                 if (tv1 != tarval_and(tv1, n_tv2)) {
4771                         /* bit in the or_mask is outside the and_mask */
4772                         return or;
4773                 }
4774
4775                 /* ok, all conditions met */
4776                 block = get_irn_n(or, -1);
4777
4778                 new_and = new_r_And(current_ir_graph, block,
4779                         value, new_r_Const(current_ir_graph, block, mode, tarval_and(tv4, tv2)), mode);
4780
4781                 new_const = new_r_Const(current_ir_graph, block, mode, tarval_or(tv3, tv1));
4782
4783                 set_Or_left(or, new_and);
4784                 set_Or_right(or, new_const);
4785
4786                 /* check for more */
4787         }
4788 }  /* transform_node_Or_bf_store */
4789
4790 /**
4791  * Optimize an Or(shl(x, c), shr(x, bits - c)) into a Rotl
4792  */
4793 static ir_node *transform_node_Or_Rotl(ir_node *or) {
4794         ir_mode *mode = get_irn_mode(or);
4795         ir_node *shl, *shr, *block;
4796         ir_node *irn, *x, *c1, *c2, *v, *sub, *n, *rotval;
4797         tarval *tv1, *tv2;
4798
4799         if (! mode_is_int(mode))
4800                 return or;
4801
4802         shl = get_binop_left(or);
4803         shr = get_binop_right(or);
4804
4805         if (is_Shr(shl)) {
4806                 if (!is_Shl(shr))
4807                         return or;
4808
4809                 irn = shl;
4810                 shl = shr;
4811                 shr = irn;
4812         } else if (!is_Shl(shl)) {
4813                 return or;
4814         } else if (!is_Shr(shr)) {
4815                 return or;
4816         }
4817         x = get_Shl_left(shl);
4818         if (x != get_Shr_left(shr))
4819                 return or;
4820
4821         c1 = get_Shl_right(shl);
4822         c2 = get_Shr_right(shr);
4823         if (is_Const(c1) && is_Const(c2)) {
4824                 tv1 = get_Const_tarval(c1);
4825                 if (! tarval_is_long(tv1))
4826                         return or;
4827
4828                 tv2 = get_Const_tarval(c2);
4829                 if (! tarval_is_long(tv2))
4830                         return or;
4831
4832                 if (get_tarval_long(tv1) + get_tarval_long(tv2)
4833                                 != (int) get_mode_size_bits(mode))
4834                         return or;
4835
4836                 /* yet, condition met */
4837                 block = get_nodes_block(or);
4838
4839                 n = new_r_Rotl(current_ir_graph, block, x, c1, mode);
4840
4841                 DBG_OPT_ALGSIM1(or, shl, shr, n, FS_OPT_OR_SHFT_TO_ROTL);
4842                 return n;
4843         }
4844
4845     if (is_Sub(c1)) {
4846             v      = c2;
4847                 sub    = c1;
4848         rotval = sub; /* a Rot right is not supported, so use a rot left */
4849     } else if (is_Sub(c2)) {
4850                 v      = c1;
4851         sub    = c2;
4852         rotval = v;
4853     } else return or;
4854
4855         if (get_Sub_right(sub) != v)
4856                 return or;
4857
4858         c1 = get_Sub_left(sub);
4859         if (!is_Const(c1))
4860                 return or;
4861
4862         tv1 = get_Const_tarval(c1);
4863         if (! tarval_is_long(tv1))
4864                 return or;
4865
4866         if (get_tarval_long(tv1) != (int) get_mode_size_bits(mode))
4867                 return or;
4868
4869         /* yet, condition met */
4870         block = get_nodes_block(or);
4871
4872         n = new_r_Rotl(current_ir_graph, block, x, rotval, mode);
4873
4874         DBG_OPT_ALGSIM0(or, n, FS_OPT_OR_SHFT_TO_ROTL);
4875         return n;
4876 }  /* transform_node_Or_Rotl */
4877
4878 /**
4879  * Transform an Or.
4880  */
4881 static ir_node *transform_node_Or(ir_node *n) {
4882         ir_node *c, *oldn = n;
4883         ir_node *a = get_Or_left(n);
4884         ir_node *b = get_Or_right(n);
4885         ir_mode *mode;
4886
4887         if (is_Not(a) && is_Not(b)) {
4888                 /* ~a | ~b = ~(a&b) */
4889                 ir_node *block = get_nodes_block(n);
4890
4891                 mode = get_irn_mode(n);
4892                 a = get_Not_op(a);
4893                 b = get_Not_op(b);
4894                 n = new_rd_And(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph, block, a, b, mode);
4895                 n = new_rd_Not(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph, block, n, mode);
4896                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_DEMORGAN);
4897                 return n;
4898         }
4899
4900         /* we can evaluate 2 Projs of the same Cmp */
4901         if (get_irn_mode(n) == mode_b && is_Proj(a) && is_Proj(b)) {
4902                 ir_node *pred_a = get_Proj_pred(a);
4903                 ir_node *pred_b = get_Proj_pred(b);
4904                 if (pred_a == pred_b) {
4905                         dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
4906                         ir_node  *block = get_nodes_block(pred_a);
4907                         pn_Cmp pn_a     = get_Proj_proj(a);
4908                         pn_Cmp pn_b     = get_Proj_proj(b);
4909                         /* yes, we can simply calculate with pncs */
4910                         pn_Cmp new_pnc  = pn_a | pn_b;
4911
4912                         return new_rd_Proj(dbgi, current_ir_graph, block, pred_a, mode_b,
4913                                            new_pnc);
4914                 }
4915         }
4916
4917         mode = get_irn_mode(n);
4918         HANDLE_BINOP_PHI(tarval_or, a, b, c, mode);
4919
4920         n = transform_node_Or_bf_store(n);
4921         n = transform_node_Or_Rotl(n);
4922         if (n != oldn)
4923                 return n;
4924
4925         n = transform_bitwise_distributive(n, transform_node_Or);
4926
4927         return n;
4928 }  /* transform_node_Or */
4929
4930
4931 /* forward */
4932 static ir_node *transform_node(ir_node *n);
4933
4934 /**
4935  * Optimize (a >> c1) >> c2), works for Shr, Shrs, Shl, Rotl.
4936  *
4937  * Should be moved to reassociation?
4938  */
4939 static ir_node *transform_node_shift(ir_node *n) {
4940         ir_node *left, *right;
4941         ir_mode *mode;
4942         tarval *tv1, *tv2, *res;
4943         ir_node *in[2], *irn, *block;
4944
4945         left = get_binop_left(n);
4946
4947         /* different operations */
4948         if (get_irn_op(left) != get_irn_op(n))
4949                 return n;
4950
4951         right = get_binop_right(n);
4952         tv1 = value_of(right);
4953         if (tv1 == tarval_bad)
4954                 return n;
4955
4956         tv2 = value_of(get_binop_right(left));
4957         if (tv2 == tarval_bad)
4958                 return n;
4959
4960         res  = tarval_add(tv1, tv2);
4961         mode = get_irn_mode(n);
4962
4963         /* beware: a simple replacement works only, if res < modulo shift */
4964         if (!is_Rotl(n)) {
4965                 int modulo_shf = get_mode_modulo_shift(mode);
4966                 assert(modulo_shf >= (int) get_mode_size_bits(mode));
4967                 if (modulo_shf > 0) {
4968                         tarval *modulo = new_tarval_from_long(modulo_shf,
4969                                                               get_tarval_mode(res));
4970
4971                         /* shifting too much */
4972                         if (!(tarval_cmp(res, modulo) & pn_Cmp_Lt)) {
4973                                 if (is_Shrs(n)) {
4974                                         ir_graph *irg   = get_irn_irg(n);
4975                                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
4976                                         dbg_info *dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
4977                                         ir_node  *cnst  = new_Const(mode_Iu, new_tarval_from_long(get_mode_size_bits(mode)-1, mode_Iu));
4978                                         return new_rd_Shrs(dbgi, irg, block, get_binop_left(left),
4979                                                            cnst, mode);
4980                                 }
4981
4982                                 return new_Const(mode, get_mode_null(mode));
4983                         }
4984                 }
4985         } else {
4986                 res = tarval_mod(res, new_tarval_from_long(get_mode_size_bits(mode), get_tarval_mode(res)));
4987         }
4988
4989         /* ok, we can replace it */
4990         block = get_nodes_block(n);
4991
4992         in[0] = get_binop_left(left);
4993         in[1] = new_r_Const(current_ir_graph, block, get_tarval_mode(res), res);
4994
4995         irn = new_ir_node(NULL, current_ir_graph, block, get_irn_op(n), mode, 2, in);
4996
4997         DBG_OPT_ALGSIM0(n, irn, FS_OPT_REASSOC_SHIFT);
4998
4999         return transform_node(irn);
5000 }  /* transform_node_shift */
5001
5002 /**
5003  * normalisation: (x & c1) >> c2   to   (x >> c2) & (c1 >> c2)
5004  *  (we can use:
5005  *    - and, or, xor          instead of &
5006  *    - Shl, Shr, Shrs, rotl  instead of >>
5007  *    (with a special case for Or/Xor + Shrs)
5008  */
5009 static ir_node *transform_node_bitop_shift(ir_node *n) {
5010         ir_node  *left;
5011         ir_node  *right = get_binop_right(n);
5012         ir_mode  *mode  = get_irn_mode(n);
5013         ir_node  *bitop_left;
5014         ir_node  *bitop_right;
5015         ir_op    *op_left;
5016         ir_graph *irg;
5017         ir_node  *block;
5018         dbg_info *dbgi;
5019         ir_node  *new_shift;
5020         ir_node  *new_bitop;
5021         ir_node  *new_const;
5022         tarval   *tv1;
5023         tarval   *tv2;
5024         tarval   *tv_shift;
5025
5026         assert(is_Shrs(n) || is_Shr(n) || is_Shl(n) || is_Rotl(n));
5027
5028         if (!is_Const(right))
5029                 return n;
5030
5031         left    = get_binop_left(n);
5032         op_left = get_irn_op(left);
5033         if (op_left != op_And && op_left != op_Or && op_left != op_Eor)
5034                 return n;
5035
5036         /* doing it with Shrs is not legal if the Or/Eor affects the topmost bit */
5037         if (is_Shrs(n) && (op_left == op_Or || op_left == op_Eor)) {
5038                 /* TODO: test if sign bit is affectes */
5039                 return n;
5040         }
5041
5042         bitop_right = get_binop_right(left);
5043         if (!is_Const(bitop_right))
5044                 return n;
5045
5046         bitop_left = get_binop_left(left);
5047
5048         irg   = get_irn_irg(n);
5049         block = get_nodes_block(n);
5050         dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
5051         tv1   = get_Const_tarval(bitop_right);
5052         tv2   = get_Const_tarval(right);
5053
5054         assert(get_tarval_mode(tv1) == mode);
5055
5056         if (is_Shl(n)) {
5057                 new_shift = new_rd_Shl(dbgi, irg, block, bitop_left, right, mode);
5058                 tv_shift  = tarval_shl(tv1, tv2);
5059         } else if(is_Shr(n)) {
5060                 new_shift = new_rd_Shr(dbgi, irg, block, bitop_left, right, mode);
5061                 tv_shift  = tarval_shr(tv1, tv2);
5062         } else if(is_Shrs(n)) {
5063                 new_shift = new_rd_Shrs(dbgi, irg, block, bitop_left, right, mode);
5064                 tv_shift  = tarval_shrs(tv1, tv2);
5065         } else {
5066                 assert(is_Rotl(n));
5067                 new_shift = new_rd_Rotl(dbgi, irg, block, bitop_left, right, mode);
5068                 tv_shift  = tarval_rotl(tv1, tv2);
5069         }
5070
5071         assert(get_tarval_mode(tv_shift) == mode);
5072         new_const = new_Const(mode, tv_shift);
5073
5074         if (op_left == op_And) {
5075                 new_bitop = new_rd_And(dbgi, irg, block, new_shift, new_const, mode);
5076         } else if(op_left == op_Or) {
5077                 new_bitop = new_rd_Or(dbgi, irg, block, new_shift, new_const, mode);
5078         } else {
5079                 assert(op_left == op_Eor);
5080                 new_bitop = new_rd_Eor(dbgi, irg, block, new_shift, new_const, mode);
5081         }
5082
5083         return new_bitop;
5084 }
5085
5086 /**
5087  * normalisation:
5088  *    (x << c1) >> c2  <=>  x OP (c2-c1) & ((-1 << c1) >> c2)
5089  *    also:
5090  *    (x >> c1) << c2  <=>  x OP (c2-c1) & ((-1 >> c1) << c2)
5091  *      (also with x >>s c1  when c1>=c2)
5092  */
5093 static ir_node *transform_node_shl_shr(ir_node *n) {
5094         ir_node  *left;
5095         ir_node  *right = get_binop_right(n);
5096         ir_node  *x;
5097         ir_graph *irg;
5098         ir_node  *block;
5099         ir_mode  *mode;
5100         dbg_info *dbgi;
5101         ir_node  *new_const;
5102         ir_node  *new_shift;
5103         ir_node  *new_and;
5104         tarval   *tv_shl;
5105         tarval   *tv_shr;
5106         tarval   *tv_shift;
5107         tarval   *tv_mask;
5108         pn_Cmp    pnc;
5109         int       need_shrs = 0;
5110
5111         assert(is_Shl(n) || is_Shr(n) || is_Shrs(n));
5112
5113         if (!is_Const(right))
5114                 return n;
5115
5116         left = get_binop_left(n);
5117         mode = get_irn_mode(n);
5118         if (is_Shl(n) && (is_Shr(left) || is_Shrs(left))) {
5119                 ir_node *shr_right = get_binop_right(left);
5120
5121                 if (!is_Const(shr_right))
5122                         return n;
5123
5124                 x      = get_binop_left(left);
5125                 tv_shr = get_Const_tarval(shr_right);
5126                 tv_shl = get_Const_tarval(right);
5127
5128                 if (is_Shrs(left)) {
5129                         /* shrs variant only allowed if c1 >= c2 */
5130                         if (! (tarval_cmp(tv_shl, tv_shr) & pn_Cmp_Ge))
5131                                 return n;
5132
5133                         tv_mask = tarval_shrs(get_mode_all_one(mode), tv_shr);
5134                         need_shrs = 1;
5135                 } else {
5136                         tv_mask = tarval_shr(get_mode_all_one(mode), tv_shr);
5137                 }
5138                 tv_mask = tarval_shl(tv_mask, tv_shl);
5139         } else if(is_Shr(n) && is_Shl(left)) {
5140                 ir_node *shl_right = get_Shl_right(left);
5141
5142                 if (!is_Const(shl_right))
5143                         return n;
5144
5145                 x      = get_Shl_left(left);
5146                 tv_shr = get_Const_tarval(right);
5147                 tv_shl = get_Const_tarval(shl_right);
5148
5149                 tv_mask = tarval_shl(get_mode_all_one(mode), tv_shl);
5150                 tv_mask = tarval_shr(tv_mask, tv_shr);
5151         } else {
5152                 return n;
5153         }
5154
5155         assert(get_tarval_mode(tv_shl) == get_tarval_mode(tv_shr));
5156         assert(tv_mask != tarval_bad);
5157         assert(get_tarval_mode(tv_mask) == mode);
5158
5159         irg   = get_irn_irg(n);
5160         block = get_nodes_block(n);
5161         dbgi  = get_irn_dbg_info(n);
5162
5163         pnc = tarval_cmp(tv_shl, tv_shr);
5164         if (pnc == pn_Cmp_Lt || pnc == pn_Cmp_Eq) {
5165                 tv_shift  = tarval_sub(tv_shr, tv_shl, NULL);
5166                 new_const = new_Const(get_tarval_mode(tv_shift), tv_shift);
5167                 if (need_shrs) {
5168                         new_shift = new_rd_Shrs(dbgi, irg, block, x, new_const, mode);
5169                 } else {
5170                         new_shift = new_rd_Shr(dbgi, irg, block, x, new_const, mode);
5171                 }
5172         } else {
5173                 assert(pnc == pn_Cmp_Gt);
5174                 tv_shift  = tarval_sub(tv_shl, tv_shr, NULL);
5175                 new_const = new_Const(get_tarval_mode(tv_shift), tv_shift);
5176                 new_shift = new_rd_Shl(dbgi, irg, block, x, new_const, mode);
5177         }
5178
5179         new_const = new_Const(mode, tv_mask);
5180         new_and   = new_rd_And(dbgi, irg, block, new_shift, new_const, mode);
5181
5182         return new_and;
5183 }
5184
5185 /**
5186  * Transform a Shr.
5187  */
5188 static ir_node *transform_node_Shr(ir_node *n) {
5189         ir_node *c, *oldn = n;
5190         ir_node *left  = get_Shr_left(n);
5191         ir_node *right = get_Shr_right(n);
5192         ir_mode *mode  = get_irn_mode(n);
5193
5194         HANDLE_BINOP_PHI(tarval_shr, left, right, c, mode);
5195         n = transform_node_shift(n);
5196
5197         if (is_Shr(n))
5198                 n = transform_node_shl_shr(n);
5199         if (is_Shr(n))
5200                 n = transform_node_bitop_shift(n);
5201
5202         return n;
5203 }  /* transform_node_Shr */
5204
5205 /**
5206  * Transform a Shrs.
5207  */
5208 static ir_node *transform_node_Shrs(ir_node *n) {
5209         ir_node *c, *oldn = n;
5210         ir_node *a    = get_Shrs_left(n);
5211         ir_node *b    = get_Shrs_right(n);
5212         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
5213
5214         HANDLE_BINOP_PHI(tarval_shrs, a, b, c, mode);
5215         n = transform_node_shift(n);
5216
5217         if (is_Shrs(n))
5218                 n = transform_node_bitop_shift(n);
5219
5220         return n;
5221 }  /* transform_node_Shrs */
5222
5223 /**
5224  * Transform a Shl.
5225  */
5226 static ir_node *transform_node_Shl(ir_node *n) {
5227         ir_node *c, *oldn = n;
5228         ir_node *a    = get_Shl_left(n);
5229         ir_node *b    = get_Shl_right(n);
5230         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
5231
5232         HANDLE_BINOP_PHI(tarval_shl, a, b, c, mode);
5233         n = transform_node_shift(n);
5234
5235         if (is_Shl(n))
5236                 n = transform_node_shl_shr(n);
5237         if (is_Shl(n))
5238                 n = transform_node_bitop_shift(n);
5239
5240         return n;
5241 }  /* transform_node_Shl */
5242
5243 /**
5244  * Transform a Rotl.
5245  */
5246 static ir_node *transform_node_Rotl(ir_node *n) {
5247         ir_node *c, *oldn = n;
5248         ir_node *a    = get_Rotl_left(n);
5249         ir_node *b    = get_Rotl_right(n);
5250         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
5251
5252         HANDLE_BINOP_PHI(tarval_rotl, a, b, c, mode);
5253         n = transform_node_shift(n);
5254
5255         if (is_Rotl(n))
5256                 n = transform_node_bitop_shift(n);
5257
5258         return n;
5259 }  /* transform_node_Rotl */
5260
5261 /**
5262  * Transform a Conv.
5263  */
5264 static ir_node *transform_node_Conv(ir_node *n) {
5265         ir_node *c, *oldn = n;
5266         ir_node *a = get_Conv_op(n);
5267
5268         if (is_const_Phi(a)) {
5269                 c = apply_conv_on_phi(a, get_irn_mode(n));
5270                 if (c) {
5271                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, c, FS_OPT_CONST_PHI);
5272                         return c;
5273                 }
5274         }
5275
5276         if (is_Unknown(a)) { /* Conv_A(Unknown_B) -> Unknown_A */
5277                 ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
5278                 return new_r_Unknown(current_ir_graph, mode);
5279         }
5280
5281         return n;
5282 }  /* transform_node_Conv */
5283
5284 /**
5285  * Remove dead blocks and nodes in dead blocks
5286  * in keep alive list.  We do not generate a new End node.
5287  */
5288 static ir_node *transform_node_End(ir_node *n) {
5289         int i, j, n_keepalives = get_End_n_keepalives(n);
5290         ir_node **in;
5291
5292         NEW_ARR_A(ir_node *, in, n_keepalives);
5293
5294         for (i = j = 0; i < n_keepalives; ++i) {
5295                 ir_node *ka = get_End_keepalive(n, i);
5296                 if (is_Block(ka)) {
5297                         if (! is_Block_dead(ka)) {
5298                                 in[j++] = ka;
5299                         }
5300                         continue;
5301                 } else if (is_irn_pinned_in_irg(ka) && is_Block_dead(get_nodes_block(ka))) {
5302                         continue;
5303                 }
5304                 /* FIXME: beabi need to keep a Proj(M) */
5305                 if (is_Phi(ka) || is_irn_keep(ka) || is_Proj(ka))
5306                         in[j++] = ka;
5307         }
5308         if (j != n_keepalives)
5309                 set_End_keepalives(n, j, in);
5310         return n;
5311 }  /* transform_node_End */
5312
5313 /** returns 1 if a == -b */
5314 static int is_negated_value(ir_node *a, ir_node *b) {
5315         if (is_Minus(a) && get_Minus_op(a) == b)
5316                 return 1;
5317         if (is_Minus(b) && get_Minus_op(b) == a)
5318                 return 1;
5319         if (is_Sub(a) && is_Sub(b)) {
5320                 ir_node *a_left  = get_Sub_left(a);
5321                 ir_node *a_right = get_Sub_right(a);
5322                 ir_node *b_left  = get_Sub_left(b);
5323                 ir_node *b_right = get_Sub_right(b);
5324
5325                 if (a_left == b_right && a_right == b_left)
5326                         return 1;
5327         }
5328
5329         return 0;
5330 }
5331
5332 /**
5333  * Optimize a Mux into some simpler cases.
5334  */
5335 static ir_node *transform_node_Mux(ir_node *n) {
5336         ir_node *oldn = n, *sel = get_Mux_sel(n);
5337         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
5338         ir_node  *t   = get_Mux_true(n);
5339         ir_node  *f   = get_Mux_false(n);
5340         ir_graph *irg = current_ir_graph;
5341
5342         /* first normalization step: move a possible zero to the false case */
5343         if (is_Proj(sel)) {
5344                 ir_node *cmp = get_Proj_pred(sel);
5345
5346                 if (is_Cmp(cmp)) {
5347                         if (is_Const(t) && is_Const_null(t)) {
5348                                 ir_node *tmp;
5349
5350                                 /* Mux(x, 0, y) => Mux(x, y, 0) */
5351                                 pn_Cmp pnc = get_Proj_proj(sel);
5352                                 sel = new_r_Proj(irg, get_nodes_block(cmp), cmp, mode_b,
5353                                         get_negated_pnc(pnc, get_irn_mode(get_Cmp_left(cmp))));
5354                                 n        = new_rd_Mux(get_irn_dbg_info(n), irg, get_nodes_block(n), sel, t, f, mode);
5355                                 tmp = t;
5356                                 t = f;
5357                                 f = tmp;
5358                         }
5359                 }
5360         }
5361
5362         /* note: after normalization, false can only happen on default */
5363         if (mode == mode_b) {
5364                 dbg_info *dbg   = get_irn_dbg_info(n);
5365                 ir_node  *block = get_nodes_block(n);
5366                 ir_graph *irg   = current_ir_graph;
5367
5368                 if (is_Const(t)) {
5369                         tarval *tv_t = get_Const_tarval(t);
5370                         if (tv_t == tarval_b_true) {
5371                                 if (is_Const(f)) {
5372                                         /* Muxb(sel, true, false) = sel */
5373                                         assert(get_Const_tarval(f) == tarval_b_false);
5374                                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, sel, FS_OPT_MUX_BOOL);
5375                                         return sel;
5376                                 } else {
5377                                         /* Muxb(sel, true, x) = Or(sel, x) */
5378                                         n = new_rd_Or(dbg, irg, block, sel, f, mode_b);
5379                                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_OR_BOOL);
5380                                         return n;
5381                                 }
5382                         }
5383                 } else if (is_Const(f)) {
5384                         tarval *tv_f = get_Const_tarval(f);
5385                         if (tv_f == tarval_b_true) {
5386                                 /* Muxb(sel, x, true) = Or(Not(sel), x) */
5387                                 ir_node* not_sel = new_rd_Not(dbg, irg, block, sel, mode_b);
5388                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_ORNOT_BOOL);
5389                                 n = new_rd_Or(dbg, irg, block, not_sel, t, mode_b);
5390                                 return n;
5391                         } else {
5392                                 /* Muxb(sel, x, false) = And(sel, x) */
5393                                 assert(tv_f == tarval_b_false);
5394                                 n = new_rd_And(dbg, irg, block, sel, t, mode_b);
5395                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_AND_BOOL);
5396                                 return n;
5397                         }
5398                 }
5399         }
5400
5401         /* more normalization: try to normalize Mux(x, C1, C2) into Mux(x, +1/-1, 0) op C2 */
5402         if (is_Const(t) && is_Const(f) && mode_is_int(mode)) {
5403                 tarval *a = get_Const_tarval(t);
5404                 tarval *b = get_Const_tarval(f);
5405                 tarval *null = get_tarval_null(mode);
5406                 tarval *diff, *min;
5407
5408                 if (tarval_cmp(a, b) & pn_Cmp_Gt) {
5409                         diff = tarval_sub(a, b, NULL);
5410                         min  = b;
5411                 } else {
5412                         diff = tarval_sub(b, a, NULL);
5413                         min  = a;
5414                 }
5415
5416                 if (diff == get_tarval_one(mode) && min != null) {
5417                         dbg_info *dbg   = get_irn_dbg_info(n);
5418                         ir_node  *block = get_nodes_block(n);
5419                         ir_graph *irg   = current_ir_graph;
5420                         ir_node  *t     = new_Const(mode, tarval_sub(a, min, NULL));
5421                         ir_node  *f     = new_Const(mode, tarval_sub(b, min, NULL));
5422                         n = new_rd_Mux(dbg, irg, block, sel, f, t, mode);
5423                         n = new_rd_Add(dbg, irg, block, n, new_Const(mode, min), mode);
5424                         return n;
5425                 }
5426         }
5427
5428         if (is_Proj(sel)) {
5429                 ir_node *cmp = get_Proj_pred(sel);
5430                 long     pn  = get_Proj_proj(sel);
5431
5432                 /*
5433                  * Note: normalization puts the constant on the right side,
5434                  * so we check only one case.
5435                  *
5436                  * Note further that these optimization work even for floating point
5437                  * with NaN's because -NaN == NaN.
5438                  * However, if +0 and -0 is handled differently, we cannot use the Abs/-Abs
5439                  * transformations.
5440                  */
5441                 if (is_Cmp(cmp)) {
5442                         ir_node *cmp_r = get_Cmp_right(cmp);
5443                         if (is_Const(cmp_r) && is_Const_null(cmp_r)) {
5444                                 ir_node *block = get_nodes_block(n);
5445                                 ir_node *cmp_l = get_Cmp_left(cmp);
5446
5447                                 if (!mode_honor_signed_zeros(mode) && is_negated_value(f, t)) {
5448                                         /* f = -t */
5449
5450                                         if ( (cmp_l == t && (pn == pn_Cmp_Ge || pn == pn_Cmp_Gt))
5451                                                 || (cmp_l == f && (pn == pn_Cmp_Le || pn == pn_Cmp_Lt)))
5452                                         {
5453                                                 /* Mux(a >/>= 0, a, -a) = Mux(a </<= 0, -a, a) ==> Abs(a) */
5454                                                 n = new_rd_Abs(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph, block,
5455                                                                                  cmp_l, mode);
5456                                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, cmp, sel, n, FS_OPT_MUX_TO_ABS);
5457                                                 return n;
5458                                         } else if ((cmp_l == t && (pn == pn_Cmp_Le || pn == pn_Cmp_Lt))
5459                                                 || (cmp_l == f && (pn == pn_Cmp_Ge || pn == pn_Cmp_Gt)))
5460                                         {
5461                                                 /* Mux(a </<= 0, a, -a) = Mux(a >/>= 0, -a, a) ==> -Abs(a) */
5462                                                 n = new_rd_Abs(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph, block,
5463                                                                                  cmp_l, mode);
5464                                                 n = new_rd_Minus(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph,
5465                                                                                                                  block, n, mode);
5466                                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, cmp, sel, n, FS_OPT_MUX_TO_ABS);
5467                                                 return n;
5468                                         }
5469                                 }
5470
5471                                 if (mode_is_int(mode)) {
5472                                         /* integer only */
5473                                         if ((pn == pn_Cmp_Lg || pn == pn_Cmp_Eq) && is_And(cmp_l)) {
5474                                                 /* Mux((a & b) != 0, c, 0) */
5475                                                 ir_node *and_r = get_And_right(cmp_l);
5476                                                 ir_node *and_l;
5477
5478                                                 if (and_r == t && f == cmp_r) {
5479                                                         if (is_Const(t) && tarval_is_single_bit(get_Const_tarval(t))) {
5480                                                                 if (pn == pn_Cmp_Lg) {
5481                                                                         /* Mux((a & 2^C) != 0, 2^C, 0) */
5482                                                                         n = cmp_l;
5483                                                                 } else {
5484                                                                         /* Mux((a & 2^C) == 0, 2^C, 0) */
5485                                                                         n = new_rd_Eor(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph,
5486                                                                                 block, cmp_l, t, mode);
5487                                                                 }
5488                                                                 return n;
5489                                                         }
5490                                                 }
5491                                                 if (is_Shl(and_r)) {
5492                                                         ir_node *shl_l = get_Shl_left(and_r);
5493                                                         if (is_Const(shl_l) && is_Const_one(shl_l)) {
5494                                                                 if (and_r == t && f == cmp_r) {
5495                                                                         if (pn == pn_Cmp_Lg) {
5496                                                                                 /* (a & (1 << n)) != 0, (1 << n), 0) */
5497                                                                                 n = cmp_l;
5498                                                                         } else {
5499                                                                                 /* (a & (1 << n)) == 0, (1 << n), 0) */
5500                                                                                 n = new_rd_Eor(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph,
5501                                                                                         block, cmp_l, t, mode);
5502                                                                         }
5503                                                                         return n;
5504                                                                 }
5505                                                         }
5506                                                 }
5507                                                 and_l = get_And_left(cmp_l);
5508                                                 if (is_Shl(and_l)) {
5509                                                         ir_node *shl_l = get_Shl_left(and_l);
5510                                                         if (is_Const(shl_l) && is_Const_one(shl_l)) {
5511                                                                 if (and_l == t && f == cmp_r) {
5512                                                                         if (pn == pn_Cmp_Lg) {
5513                                                                                 /* ((1 << n) & a) != 0, (1 << n), 0) */
5514                                                                                 n = cmp_l;
5515                                                                         } else {
5516                                                                                 /* ((1 << n) & a) == 0, (1 << n), 0) */
5517                                                                                 n = new_rd_Eor(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph,
5518                                                                                         block, cmp_l, t, mode);
5519                                                                         }
5520                                                                         return n;
5521                                                                 }
5522                                                         }
5523                                                 }
5524                                         }
5525                                 }
5526                         }
5527                 }
5528         }
5529         return arch_transform_node_Mux(n);
5530 }  /* transform_node_Mux */
5531
5532 /**
5533  * optimize Sync nodes that have other syncs as input we simply add the inputs
5534  * of the other sync to our own inputs
5535  */
5536 static ir_node *transform_node_Sync(ir_node *n) {
5537         int arity = get_Sync_n_preds(n);
5538         int i;
5539
5540         for (i = 0; i < arity;) {
5541                 ir_node *pred = get_Sync_pred(n, i);
5542                 int      pred_arity;
5543                 int      j;
5544
5545                 if (!is_Sync(pred)) {
5546                         ++i;
5547                         continue;
5548                 }
5549
5550                 del_Sync_n(n, i);
5551                 --arity;
5552
5553                 pred_arity = get_Sync_n_preds(pred);
5554                 for (j = 0; j < pred_arity; ++j) {
5555                         ir_node *pred_pred = get_Sync_pred(pred, j);
5556                         int      k;
5557
5558                         for (k = 0;; ++k) {
5559                                 if (k >= arity) {
5560                                         add_irn_n(n, pred_pred);
5561                                         ++arity;
5562                                         break;
5563                                 }
5564                                 if (get_Sync_pred(n, k) == pred_pred) break;
5565                         }
5566                 }
5567         }
5568
5569         /* rehash the sync node */
5570         add_identities(current_ir_graph->value_table, n);
5571
5572         return n;
5573 }
5574
5575 /**
5576  * Tries several [inplace] [optimizing] transformations and returns an
5577  * equivalent node.  The difference to equivalent_node() is that these
5578  * transformations _do_ generate new nodes, and thus the old node must
5579  * not be freed even if the equivalent node isn't the old one.
5580  */
5581 static ir_node *transform_node(ir_node *n) {
5582         ir_node *oldn;
5583
5584         /*
5585          * Transform_node is the only "optimizing transformation" that might
5586          * return a node with a different opcode. We iterate HERE until fixpoint
5587          * to get the final result.
5588          */
5589         do {
5590                 oldn = n;
5591                 if (n->op->ops.transform_node)
5592                         n = n->op->ops.transform_node(n);
5593         } while (oldn != n);
5594
5595         return n;
5596 }  /* transform_node */
5597
5598 /**
5599  * Sets the default transform node operation for an ir_op_ops.
5600  *
5601  * @param code   the opcode for the default operation
5602  * @param ops    the operations initialized
5603  *
5604  * @return
5605  *    The operations.
5606  */
5607 static ir_op_ops *firm_set_default_transform_node(ir_opcode code, ir_op_ops *ops)
5608 {
5609 #define CASE(a)                                         \
5610         case iro_##a:                                       \
5611                 ops->transform_node      = transform_node_##a;  \
5612                 break
5613 #define CASE_PROJ(a)                                         \
5614         case iro_##a:                                            \
5615                 ops->transform_node_Proj = transform_node_Proj_##a;  \
5616                 break
5617 #define CASE_PROJ_EX(a)                                      \
5618         case iro_##a:                                            \
5619                 ops->transform_node      = transform_node_##a;       \
5620                 ops->transform_node_Proj = transform_node_Proj_##a;  \
5621                 break
5622
5623         switch (code) {
5624         CASE(Add);
5625         CASE(Sub);
5626         CASE(Mul);
5627         CASE_PROJ_EX(Div);
5628         CASE_PROJ_EX(Mod);
5629         CASE_PROJ_EX(DivMod);
5630         CASE(Quot);
5631         CASE(Abs);
5632         CASE_PROJ_EX(Cmp);
5633         CASE_PROJ_EX(Cond);
5634         CASE(And);
5635         CASE(Eor);
5636         CASE(Not);
5637         CASE(Minus);
5638         CASE(Cast);
5639         CASE_PROJ(Load);
5640         CASE_PROJ(Store);
5641         CASE_PROJ(Bound);
5642         CASE_PROJ(CopyB);
5643         CASE(Proj);
5644         CASE(Phi);
5645         CASE(Or);
5646         CASE(Sel);
5647         CASE(Shr);
5648         CASE(Shrs);
5649         CASE(Shl);
5650         CASE(Rotl);
5651         CASE(Conv);
5652         CASE(End);
5653         CASE(Mux);
5654         CASE(Sync);
5655         default:
5656           /* leave NULL */;
5657         }
5658
5659         return ops;
5660 #undef CASE_PROJ_EX
5661 #undef CASE_PROJ
5662 #undef CASE
5663 }  /* firm_set_default_transform_node */
5664
5665
5666 /* **************** Common Subexpression Elimination **************** */
5667
5668 /** The size of the hash table used, should estimate the number of nodes
5669     in a graph. */
5670 #define N_IR_NODES 512
5671
5672 /** Compares the attributes of two Const nodes. */
5673 static int node_cmp_attr_Const(ir_node *a, ir_node *b) {
5674         return (get_Const_tarval(a) != get_Const_tarval(b))
5675             || (get_Const_type(a) != get_Const_type(b));
5676 }  /* node_cmp_attr_Const */
5677
5678 /** Compares the attributes of two Proj nodes. */
5679 static int node_cmp_attr_Proj(ir_node *a, ir_node *b) {
5680         return get_irn_proj_attr(a) != get_irn_proj_attr(b);
5681 }  /* node_cmp_attr_Proj */
5682
5683 /** Compares the attributes of two Filter nodes. */
5684 static int node_cmp_attr_Filter(ir_node *a, ir_node *b) {
5685         return get_Filter_proj(a) != get_Filter_proj(b);
5686 }  /* node_cmp_attr_Filter */
5687
5688 /** Compares the attributes of two Alloc nodes. */
5689 static int node_cmp_attr_Alloc(ir_node *a, ir_node *b) {
5690         const alloc_attr *pa = get_irn_alloc_attr(a);
5691         const alloc_attr *pb = get_irn_alloc_attr(b);
5692         return (pa->where != pb->where) || (pa->type != pb->type);
5693 }  /* node_cmp_attr_Alloc */
5694
5695 /** Compares the attributes of two Free nodes. */
5696 static int node_cmp_attr_Free(ir_node *a, ir_node *b) {
5697         const free_attr *pa = get_irn_free_attr(a);
5698         const free_attr *pb = get_irn_free_attr(b);
5699         return (pa->where != pb->where) || (pa->type != pb->type);
5700 }  /* node_cmp_attr_Free */
5701
5702 /** Compares the attributes of two SymConst nodes. */
5703 static int node_cmp_attr_SymConst(ir_node *a, ir_node *b) {
5704         const symconst_attr *pa = get_irn_symconst_attr(a);
5705         const symconst_attr *pb = get_irn_symconst_attr(b);
5706         return (pa->kind       != pb->kind)
5707             || (pa->sym.type_p != pb->sym.type_p)
5708             || (pa->tp         != pb->tp);
5709 }  /* node_cmp_attr_SymConst */
5710
5711 /** Compares the attributes of two Call nodes. */
5712 static int node_cmp_attr_Call(ir_node *a, ir_node *b) {
5713         return get_irn_call_attr(a) != get_irn_call_attr(b);
5714 }  /* node_cmp_attr_Call */
5715
5716 /** Compares the attributes of two Sel nodes. */
5717 static int node_cmp_attr_Sel(ir_node *a, ir_node *b) {
5718         const ir_entity *a_ent = get_Sel_entity(a);
5719         const ir_entity *b_ent = get_Sel_entity(b);
5720         return
5721                 (a_ent->kind    != b_ent->kind)    ||
5722                 (a_ent->name    != b_ent->name)    ||
5723                 (a_ent->owner   != b_ent->owner)   ||
5724                 (a_ent->ld_name != b_ent->ld_name) ||
5725                 (a_ent->type    != b_ent->type);
5726 }  /* node_cmp_attr_Sel */
5727
5728 /** Compares the attributes of two Phi nodes. */
5729 static int node_cmp_attr_Phi(ir_node *a, ir_node *b) {
5730         /* we can only enter this function if both nodes have the same number of inputs,
5731            hence it is enough to check if one of them is a Phi0 */
5732         if (is_Phi0(a)) {
5733                 /* check the Phi0 pos attribute */
5734                 return get_irn_phi_attr(a)->u.pos != get_irn_phi_attr(b)->u.pos;
5735         }
5736         return 0;
5737 }  /* node_cmp_attr_Phi */
5738
5739 /** Compares the attributes of two Conv nodes. */
5740 static int node_cmp_attr_Conv(ir_node *a, ir_node *b) {
5741         return get_Conv_strict(a) != get_Conv_strict(b);
5742 }  /* node_cmp_attr_Conv */
5743
5744 /** Compares the attributes of two Cast nodes. */
5745 static int node_cmp_attr_Cast(ir_node *a, ir_node *b) {
5746         return get_Cast_type(a) != get_Cast_type(b);
5747 }  /* node_cmp_attr_Cast */
5748
5749 /** Compares the attributes of two Load nodes. */
5750 static int node_cmp_attr_Load(ir_node *a, ir_node *b) {
5751         if (get_Load_volatility(a) == volatility_is_volatile ||
5752             get_Load_volatility(b) == volatility_is_volatile)
5753                 /* NEVER do CSE on volatile Loads */
5754                 return 1;
5755         /* do not CSE Loads with different alignment. Be conservative. */
5756         if (get_Load_align(a) != get_Load_align(b))
5757                 return 1;
5758
5759         return get_Load_mode(a) != get_Load_mode(b);
5760 }  /* node_cmp_attr_Load */
5761
5762 /** Compares the attributes of two Store nodes. */
5763 static int node_cmp_attr_Store(ir_node *a, ir_node *b) {
5764         /* do not CSE Stores with different alignment. Be conservative. */
5765         if (get_Store_align(a) != get_Store_align(b))
5766                 return 1;
5767
5768         /* NEVER do CSE on volatile Stores */
5769         return (get_Store_volatility(a) == volatility_is_volatile ||
5770                 get_Store_volatility(b) == volatility_is_volatile);
5771 }  /* node_cmp_attr_Store */
5772
5773 /** Compares two exception attributes */
5774 static int node_cmp_exception(ir_node *a, ir_node *b) {
5775         const except_attr *ea = get_irn_except_attr(a);
5776         const except_attr *eb = get_irn_except_attr(b);
5777
5778         return ea->pin_state != eb->pin_state;
5779 }
5780
5781 #define node_cmp_attr_Bound  node_cmp_exception
5782
5783 /** Compares the attributes of two Div nodes. */
5784 static int node_cmp_attr_Div(ir_node *a, ir_node *b) {
5785         const divmod_attr *ma = get_irn_divmod_attr(a);
5786         const divmod_attr *mb = get_irn_divmod_attr(b);
5787         return ma->exc.pin_state != mb->exc.pin_state ||
5788                    ma->res_mode      != mb->res_mode ||
5789                    ma->no_remainder  != mb->no_remainder;
5790 }  /* node_cmp_attr_Div */
5791
5792 /** Compares the attributes of two DivMod nodes. */
5793 static int node_cmp_attr_DivMod(ir_node *a, ir_node *b) {
5794         const divmod_attr *ma = get_irn_divmod_attr(a);
5795         const divmod_attr *mb = get_irn_divmod_attr(b);
5796         return ma->exc.pin_state != mb->exc.pin_state ||
5797                    ma->res_mode      != mb->res_mode;
5798 }  /* node_cmp_attr_DivMod */
5799
5800 /** Compares the attributes of two Mod nodes. */
5801 static int node_cmp_attr_Mod(ir_node *a, ir_node *b) {
5802         const divmod_attr *ma = get_irn_divmod_attr(a);
5803         const divmod_attr *mb = get_irn_divmod_attr(b);
5804         return ma->exc.pin_state != mb->exc.pin_state ||
5805                    ma->res_mode      != mb->res_mode;
5806 }  /* node_cmp_attr_Mod */
5807
5808 /** Compares the attributes of two Quot nodes. */
5809 static int node_cmp_attr_Quot(ir_node *a, ir_node *b) {
5810         const divmod_attr *ma = get_irn_divmod_attr(a);
5811         const divmod_attr *mb = get_irn_divmod_attr(b);
5812         return ma->exc.pin_state != mb->exc.pin_state ||
5813                    ma->res_mode      != mb->res_mode;
5814 }  /* node_cmp_attr_Quot */
5815
5816 /** Compares the attributes of two Confirm nodes. */
5817 static int node_cmp_attr_Confirm(ir_node *a, ir_node *b) {
5818         return (get_Confirm_cmp(a) != get_Confirm_cmp(b));
5819 }  /* node_cmp_attr_Confirm */
5820
5821 /** Compares the attributes of two ASM nodes. */
5822 static int node_cmp_attr_ASM(ir_node *a, ir_node *b) {
5823         int i, n;
5824         const ir_asm_constraint *ca;
5825         const ir_asm_constraint *cb;
5826         ident **cla, **clb;
5827
5828         if (get_ASM_text(a) != get_ASM_text(b))
5829                 return 1;
5830
5831         /* Should we really check the constraints here? Should be better, but is strange. */
5832         n = get_ASM_n_input_constraints(a);
5833         if (n != get_ASM_n_input_constraints(b))
5834                 return 0;
5835
5836         ca = get_ASM_input_constraints(a);
5837         cb = get_ASM_input_constraints(b);
5838         for (i = 0; i < n; ++i) {
5839                 if (ca[i].pos != cb[i].pos || ca[i].constraint != cb[i].constraint)
5840                         return 1;
5841         }
5842
5843         n = get_ASM_n_output_constraints(a);
5844         if (n != get_ASM_n_output_constraints(b))
5845                 return 0;
5846
5847         ca = get_ASM_output_constraints(a);
5848         cb = get_ASM_output_constraints(b);
5849         for (i = 0; i < n; ++i) {
5850                 if (ca[i].pos != cb[i].pos || ca[i].constraint != cb[i].constraint)
5851                         return 1;
5852         }
5853
5854         n = get_ASM_n_clobbers(a);
5855         if (n != get_ASM_n_clobbers(b))
5856                 return 0;
5857
5858         cla = get_ASM_clobbers(a);
5859         clb = get_ASM_clobbers(b);
5860         for (i = 0; i < n; ++i) {
5861                 if (cla[i] != clb[i])
5862                         return 1;
5863         }
5864         return 0;
5865 }  /* node_cmp_attr_ASM */
5866
5867 /**
5868  * Set the default node attribute compare operation for an ir_op_ops.
5869  *
5870  * @param code   the opcode for the default operation
5871  * @param ops    the operations initialized
5872  *
5873  * @return
5874  *    The operations.
5875  */
5876 static ir_op_ops *firm_set_default_node_cmp_attr(ir_opcode code, ir_op_ops *ops)
5877 {
5878 #define CASE(a)                              \
5879         case iro_##a:                              \
5880                 ops->node_cmp_attr  = node_cmp_attr_##a; \
5881                 break
5882
5883         switch (code) {
5884         CASE(Const);
5885         CASE(Proj);
5886         CASE(Filter);
5887         CASE(Alloc);
5888         CASE(Free);
5889         CASE(SymConst);
5890         CASE(Call);
5891         CASE(Sel);
5892         CASE(Phi);
5893         CASE(Conv);
5894         CASE(Cast);
5895         CASE(Load);
5896         CASE(Store);
5897         CASE(Confirm);
5898         CASE(ASM);
5899         CASE(Div);
5900         CASE(DivMod);
5901         CASE(Mod);
5902         CASE(Quot);
5903         CASE(Bound);
5904         /* FIXME CopyB */
5905         default:
5906           /* leave NULL */;
5907         }
5908
5909         return ops;
5910 #undef CASE
5911 }  /* firm_set_default_node_cmp_attr */
5912
5913 /*
5914  * Compare function for two nodes in the value table. Gets two
5915  * nodes as parameters.  Returns 0 if the nodes are a Common Sub Expression.
5916  */
5917 int identities_cmp(const void *elt, const void *key) {
5918         ir_node *a = (ir_node *)elt;
5919         ir_node *b = (ir_node *)key;
5920         int i, irn_arity_a;
5921
5922         if (a == b) return 0;
5923
5924         if ((get_irn_op(a) != get_irn_op(b)) ||
5925             (get_irn_mode(a) != get_irn_mode(b))) return 1;
5926
5927         /* compare if a's in and b's in are of equal length */
5928         irn_arity_a = get_irn_intra_arity(a);
5929         if (irn_arity_a != get_irn_intra_arity(b))
5930                 return 1;
5931
5932         if (get_irn_pinned(a) == op_pin_state_pinned) {
5933                 /* for pinned nodes, the block inputs must be equal */
5934                 if (get_irn_intra_n(a, -1) != get_irn_intra_n(b, -1))
5935                         return 1;
5936         } else if (! get_opt_global_cse()) {
5937                 /* for block-local CSE both nodes must be in the same MacroBlock */
5938                 if (get_irn_MacroBlock(a) != get_irn_MacroBlock(b))
5939                         return 1;
5940         }
5941
5942         /* compare a->in[0..ins] with b->in[0..ins] */
5943         for (i = 0; i < irn_arity_a; i++)
5944                 if (get_irn_intra_n(a, i) != get_irn_intra_n(b, i))
5945                         return 1;
5946
5947         /*
5948          * here, we already now that the nodes are identical except their
5949          * attributes
5950          */
5951         if (a->op->ops.node_cmp_attr)
5952                 return a->op->ops.node_cmp_attr(a, b);
5953
5954         return 0;
5955 }  /* identities_cmp */
5956
5957 /*
5958  * Calculate a hash value of a node.
5959  *
5960  * @param node  The IR-node
5961  */
5962 unsigned ir_node_hash(const ir_node *node) {
5963         return node->op->ops.hash(node);
5964 }  /* ir_node_hash */
5965
5966
5967 pset *new_identities(void) {
5968         return new_pset(identities_cmp, N_IR_NODES);
5969 }  /* new_identities */
5970
5971 void del_identities(pset *value_table) {
5972         del_pset(value_table);
5973 }  /* del_identities */
5974
5975 /**
5976  * Normalize a node by putting constants (and operands with larger
5977  * node index) on the right (operator side).
5978  *
5979  * @param n   The node to normalize
5980  */
5981 static void normalize_node(ir_node *n) {
5982         if (is_op_commutative(get_irn_op(n))) {
5983                 ir_node *l = get_binop_left(n);
5984                 ir_node *r = get_binop_right(n);
5985
5986                 /* For commutative operators perform  a OP b == b OP a but keep
5987                  * constants on the RIGHT side. This helps greatly in some
5988                  * optimizations.  Moreover we use the idx number to make the form
5989                  * deterministic. */
5990                 if (!operands_are_normalized(l, r)) {
5991                         set_binop_left(n, r);
5992                         set_binop_right(n, l);
5993                 }
5994         }
5995 }  /* normalize_node */
5996
5997 /**
5998  * Update the nodes after a match in the value table. If both nodes have
5999  * the same MacroBlock but different Blocks, we must ensure that the node
6000  * with the dominating Block (the node that is near to the MacroBlock header
6001  * is stored in the table.
6002  * Because a MacroBlock has only one "non-exception" flow, we don't need
6003  * dominance info here: We known, that one block must dominate the other and
6004  * following the only block input will allow to find it.
6005  */
6006 static void update_known_irn(ir_node *known_irn, const ir_node *new_ir_node) {
6007         ir_node *known_blk, *new_block, *block, *mbh;
6008
6009         if (get_opt_global_cse()) {
6010                 /* Block inputs are meaning less */
6011                 return;
6012         }
6013         known_blk = get_irn_n(known_irn, -1);
6014         new_block = get_irn_n(new_ir_node, -1);
6015         if (known_blk == new_block) {
6016                 /* already in the same block */
6017                 return;
6018         }
6019         /*
6020          * We expect the typical case when we built the graph. In that case, the
6021          * known_irn is already the upper one, so checking this should be faster.
6022          */
6023         block = new_block;
6024         mbh   = get_Block_MacroBlock(new_block);
6025         for (;;) {
6026                 if (block == known_blk) {
6027                         /* ok, we have found it: known_block dominates new_block as expected */
6028                         return;
6029                 }
6030                 if (block == mbh) {
6031                         /*
6032                          * We have reached the MacroBlock header NOT founding
6033                          * the known_block. new_block must dominate known_block.
6034                          * Update known_irn.
6035                          */
6036                         set_irn_n(known_irn, -1, new_block);
6037                         return;
6038                 }
6039                 assert(get_Block_n_cfgpreds(block) == 1);
6040                 block = get_Block_cfgpred_block(block, 0);
6041         }
6042 }  /* update_value_table */
6043
6044 /*
6045  * Return the canonical node computing the same value as n.
6046  * Looks up the node in a hash table, enters it in the table
6047  * if it isn't there yet.
6048  *
6049  * @param value_table  the HashSet containing all nodes in the
6050  *                     current IR graph
6051  * @param n            the node to look up
6052  *
6053  * @return a node that computes the same value as n or n if no such
6054  *         node could be found
6055  */
6056 ir_node *identify_remember(pset *value_table, ir_node *n) {
6057         ir_node *o = NULL;
6058
6059         if (!value_table) return n;
6060
6061         normalize_node(n);
6062         /* lookup or insert in hash table with given hash key. */
6063         o = pset_insert(value_table, n, ir_node_hash(n));
6064
6065         if (o != n) {
6066                 update_known_irn(o, n);
6067                 DBG_OPT_CSE(n, o);
6068         }
6069
6070         return o;
6071 }  /* identify_remember */
6072
6073 /**
6074  * During construction we set the op_pin_state_pinned flag in the graph right when the
6075  * optimization is performed.  The flag turning on procedure global cse could
6076  * be changed between two allocations.  This way we are safe.
6077  *
6078  * @param value_table  The value table
6079  * @param n            The node to lookup
6080  */
6081 static INLINE ir_node *identify_cons(pset *value_table, ir_node *n) {
6082         ir_node *old = n;
6083
6084         n = identify_remember(value_table, n);
6085         if (n != old && get_irn_MacroBlock(old) != get_irn_MacroBlock(n))
6086                 set_irg_pinned(current_ir_graph, op_pin_state_floats);
6087         return n;
6088 }  /* identify_cons */
6089
6090 /* Add a node to the identities value table. */
6091 void add_identities(pset *value_table, ir_node *node) {
6092         if (get_opt_cse() && is_no_Block(node))
6093                 identify_remember(value_table, node);
6094 }  /* add_identities */
6095
6096 /* Visit each node in the value table of a graph. */
6097 void visit_all_identities(ir_graph *irg, irg_walk_func visit, void *env) {
6098         ir_node *node;
6099         ir_graph *rem = current_ir_graph;
6100
6101         current_ir_graph = irg;
6102         foreach_pset(irg->value_table, node)
6103                 visit(node, env);
6104         current_ir_graph = rem;
6105 }  /* visit_all_identities */
6106
6107 /**
6108  * Garbage in, garbage out. If a node has a dead input, i.e., the
6109  * Bad node is input to the node, return the Bad node.
6110  */
6111 static ir_node *gigo(ir_node *node) {
6112         int i, irn_arity;
6113         ir_op *op = get_irn_op(node);
6114
6115         /* remove garbage blocks by looking at control flow that leaves the block
6116            and replacing the control flow by Bad. */
6117         if (get_irn_mode(node) == mode_X) {
6118                 ir_node *block = get_nodes_block(skip_Proj(node));
6119
6120                 /* Don't optimize nodes in immature blocks. */
6121                 if (!get_Block_matured(block))
6122                         return node;
6123                 /* Don't optimize End, may have Bads. */
6124                 if (op == op_End) return node;
6125
6126                 if (is_Block(block)) {
6127                         if (is_Block_dead(block)) {
6128                                 /* control flow from dead block is dead */
6129                                 return new_Bad();
6130                         }
6131
6132                         for (i = get_irn_arity(block) - 1; i >= 0; --i) {
6133                                 if (!is_Bad(get_irn_n(block, i)))
6134                                         break;
6135                         }
6136                         if (i < 0) {
6137                                 ir_graph *irg = get_irn_irg(block);
6138                                 /* the start block is never dead */
6139                                 if (block != get_irg_start_block(irg)
6140                                         && block != get_irg_end_block(irg)) {
6141                                         /*
6142                                          * Do NOT kill control flow without setting
6143                                          * the block to dead of bad things can happen:
6144                                          * We get a Block that is not reachable be irg_block_walk()
6145                                          * but can be found by irg_walk()!
6146                                          */
6147                                         set_Block_dead(block);
6148                                         return new_Bad();
6149                                 }
6150                         }
6151                 }
6152         }
6153
6154         /* Blocks, Phis and Tuples may have dead inputs, e.g., if one of the
6155            blocks predecessors is dead. */
6156         if (op != op_Block && op != op_Phi && op != op_Tuple) {
6157                 irn_arity = get_irn_arity(node);
6158
6159                 /*
6160                  * Beware: we can only read the block of a non-floating node.
6161                  */
6162                 if (is_irn_pinned_in_irg(node) &&
6163                         is_Block_dead(get_nodes_block(skip_Proj(node))))
6164                         return new_Bad();
6165
6166                 for (i = 0; i < irn_arity; i++) {
6167                         ir_node *pred = get_irn_n(node, i);
6168
6169                         if (is_Bad(pred))
6170                                 return new_Bad();
6171 #if 0
6172                         /* Propagating Unknowns here seems to be a bad idea, because
6173                            sometimes we need a node as a input and did not want that
6174                            it kills it's user.
6175                            However, it might be useful to move this into a later phase
6176                            (if you think that optimizing such code is useful). */
6177                         if (is_Unknown(pred) && mode_is_data(get_irn_mode(node)))
6178                                 return new_Unknown(get_irn_mode(node));
6179 #endif
6180                 }
6181         }
6182 #if 0
6183         /* With this code we violate the agreement that local_optimize
6184            only leaves Bads in Block, Phi and Tuple nodes. */
6185         /* If Block has only Bads as predecessors it's garbage. */
6186         /* If Phi has only Bads as predecessors it's garbage. */
6187         if ((op == op_Block && get_Block_matured(node)) || op == op_Phi)  {
6188                 irn_arity = get_irn_arity(node);
6189                 for (i = 0; i < irn_arity; i++) {
6190                         if (!is_Bad(get_irn_n(node, i))) break;
6191                 }
6192                 if (i == irn_arity) node = new_Bad();
6193         }
6194 #endif
6195         return node;
6196 }  /* gigo */
6197
6198 /**
6199  * These optimizations deallocate nodes from the obstack.
6200  * It can only be called if it is guaranteed that no other nodes
6201  * reference this one, i.e., right after construction of a node.
6202  *
6203  * @param n   The node to optimize
6204  *
6205  * current_ir_graph must be set to the graph of the node!
6206  */
6207 ir_node *optimize_node(ir_node *n) {
6208         tarval *tv;
6209         ir_node *oldn = n;
6210         ir_opcode iro = get_irn_opcode(n);
6211
6212         /* Always optimize Phi nodes: part of the construction. */
6213         if ((!get_opt_optimize()) && (iro != iro_Phi)) return n;
6214
6215         /* constant expression evaluation / constant folding */
6216         if (get_opt_constant_folding()) {
6217                 /* neither constants nor Tuple values can be evaluated */
6218                 if (iro != iro_Const && (get_irn_mode(n) != mode_T)) {
6219                         unsigned fp_model = get_irg_fp_model(current_ir_graph);
6220                         int old_fp_mode = tarval_enable_fp_ops((fp_model & fp_strict_algebraic) == 0);
6221                         /* try to evaluate */
6222                         tv = computed_value(n);
6223                         if (tv != tarval_bad) {
6224                                 ir_node *nw;
6225                                 ir_type *old_tp = get_irn_type(n);
6226                                 int i, arity = get_irn_arity(n);
6227                                 int node_size;
6228
6229                                 /*
6230                                  * Try to recover the type of the new expression.
6231                                  */
6232                                 for (i = 0; i < arity && !old_tp; ++i)
6233                                         old_tp = get_irn_type(get_irn_n(n, i));
6234
6235                                 /*
6236                                  * we MUST copy the node here temporary, because it's still needed
6237                                  * for DBG_OPT_CSTEVAL
6238                                  */
6239                                 node_size = offsetof(ir_node, attr) +  n->op->attr_size;
6240                                 oldn = alloca(node_size);
6241
6242                                 memcpy(oldn, n, node_size);
6243                                 CLONE_ARR_A(ir_node *, oldn->in, n->in);
6244
6245                                 /* ARG, copy the in array, we need it for statistics */
6246                                 memcpy(oldn->in, n->in, ARR_LEN(n->in) * sizeof(n->in[0]));
6247
6248                                 /* note the inplace edges module */
6249                                 edges_node_deleted(n, current_ir_graph);
6250
6251                                 /* evaluation was successful -- replace the node. */
6252                                 irg_kill_node(current_ir_graph, n);
6253                                 nw = new_Const(get_tarval_mode(tv), tv);
6254
6255                                 if (old_tp && get_type_mode(old_tp) == get_tarval_mode(tv))
6256                                         set_Const_type(nw, old_tp);
6257                                 DBG_OPT_CSTEVAL(oldn, nw);
6258                                 tarval_enable_fp_ops(old_fp_mode);
6259                                 return nw;
6260                         }
6261                         tarval_enable_fp_ops(old_fp_mode);
6262                 }
6263         }
6264
6265         /* remove unnecessary nodes */
6266         if (get_opt_algebraic_simplification() ||
6267             (iro == iro_Phi)  ||   /* always optimize these nodes. */
6268             (iro == iro_Id)   ||
6269             (iro == iro_Proj) ||
6270             (iro == iro_Block)  )  /* Flags tested local. */
6271                 n = equivalent_node(n);
6272
6273         /* Common Subexpression Elimination.
6274          *
6275          * Checks whether n is already available.
6276          * The block input is used to distinguish different subexpressions. Right
6277          * now all nodes are op_pin_state_pinned to blocks, i.e., the CSE only finds common
6278          * subexpressions within a block.
6279          */
6280         if (get_opt_cse())
6281                 n = identify_cons(current_ir_graph->value_table, n);
6282
6283         if (n != oldn) {
6284                 edges_node_deleted(oldn, current_ir_graph);
6285
6286                 /* We found an existing, better node, so we can deallocate the old node. */
6287                 irg_kill_node(current_ir_graph, oldn);
6288                 return n;
6289         }
6290
6291         /* Some more constant expression evaluation that does not allow to
6292            free the node. */
6293         iro = get_irn_opcode(n);
6294         if (get_opt_algebraic_simplification() ||
6295             (iro == iro_Cond) ||
6296             (iro == iro_Proj))     /* Flags tested local. */
6297                 n = transform_node(n);
6298
6299         /* Remove nodes with dead (Bad) input.
6300            Run always for transformation induced Bads. */
6301         n = gigo(n);
6302
6303         /* Now we have a legal, useful node. Enter it in hash table for CSE */
6304         if (get_opt_cse() && (get_irn_opcode(n) != iro_Block)) {
6305                 n = identify_remember(current_ir_graph->value_table, n);
6306         }
6307
6308         return n;
6309 }  /* optimize_node */
6310
6311
6312 /**
6313  * These optimizations never deallocate nodes (in place).  This can cause dead
6314  * nodes lying on the obstack.  Remove these by a dead node elimination,
6315  * i.e., a copying garbage collection.
6316  */
6317 ir_node *optimize_in_place_2(ir_node *n) {
6318         tarval *tv;
6319         ir_node *oldn = n;
6320         ir_opcode iro = get_irn_opcode(n);
6321
6322         if (!get_opt_optimize() && !is_Phi(n)) return n;
6323
6324         /* constant expression evaluation / constant folding */
6325         if (get_opt_constant_folding()) {
6326                 /* neither constants nor Tuple values can be evaluated */
6327                 if (iro != iro_Const && get_irn_mode(n) != mode_T) {
6328                         unsigned fp_model = get_irg_fp_model(current_ir_graph);
6329                         int old_fp_mode = tarval_enable_fp_ops((fp_model & fp_strict_algebraic) == 0);
6330                         /* try to evaluate */
6331                         tv = computed_value(n);
6332                         if (tv != tarval_bad) {
6333                                 /* evaluation was successful -- replace the node. */
6334                                 ir_type *old_tp = get_irn_type(n);
6335                                 int i, arity = get_irn_arity(n);
6336
6337                                 /*
6338                                  * Try to recover the type of the new expression.
6339                                  */
6340                                 for (i = 0; i < arity && !old_tp; ++i)
6341                                         old_tp = get_irn_type(get_irn_n(n, i));
6342
6343                                 n = new_Const(get_tarval_mode(tv), tv);
6344
6345                                 if (old_tp && get_type_mode(old_tp) == get_tarval_mode(tv))
6346                                         set_Const_type(n, old_tp);
6347
6348                                 DBG_OPT_CSTEVAL(oldn, n);
6349                                 tarval_enable_fp_ops(old_fp_mode);
6350                                 return n;
6351                         }
6352                         tarval_enable_fp_ops(old_fp_mode);
6353                 }
6354         }
6355
6356         /* remove unnecessary nodes */
6357         if (get_opt_constant_folding() ||
6358             (iro == iro_Phi)  ||   /* always optimize these nodes. */
6359             (iro == iro_Id)   ||   /* ... */
6360             (iro == iro_Proj) ||   /* ... */
6361             (iro == iro_Block)  )  /* Flags tested local. */
6362                 n = equivalent_node(n);
6363
6364         /** common subexpression elimination **/
6365         /* Checks whether n is already available. */
6366         /* The block input is used to distinguish different subexpressions.  Right
6367            now all nodes are op_pin_state_pinned to blocks, i.e., the cse only finds common
6368            subexpressions within a block. */
6369         if (get_opt_cse()) {
6370                 n = identify_remember(current_ir_graph->value_table, n);
6371         }
6372
6373         /* Some more constant expression evaluation. */
6374         iro = get_irn_opcode(n);
6375         if (get_opt_constant_folding() ||
6376                 (iro == iro_Cond) ||
6377                 (iro == iro_Proj))     /* Flags tested local. */
6378                 n = transform_node(n);
6379
6380         /* Remove nodes with dead (Bad) input.
6381            Run always for transformation induced Bads.  */
6382         n = gigo(n);
6383
6384         /* Now we can verify the node, as it has no dead inputs any more. */
6385         irn_vrfy(n);
6386
6387         /* Now we have a legal, useful node. Enter it in hash table for cse.
6388            Blocks should be unique anyways.  (Except the successor of start:
6389            is cse with the start block!) */
6390         if (get_opt_cse() && (get_irn_opcode(n) != iro_Block))
6391                 n = identify_remember(current_ir_graph->value_table, n);
6392
6393         return n;
6394 }  /* optimize_in_place_2 */
6395
6396 /**
6397  * Wrapper for external use, set proper status bits after optimization.
6398  */
6399 ir_node *optimize_in_place(ir_node *n) {
6400         /* Handle graph state */
6401         assert(get_irg_phase_state(current_ir_graph) != phase_building);
6402
6403         if (get_opt_global_cse())
6404                 set_irg_pinned(current_ir_graph, op_pin_state_floats);
6405         if (get_irg_outs_state(current_ir_graph) == outs_consistent)
6406                 set_irg_outs_inconsistent(current_ir_graph);
6407
6408         /* FIXME: Maybe we could also test whether optimizing the node can
6409            change the control graph. */
6410         set_irg_doms_inconsistent(current_ir_graph);
6411         return optimize_in_place_2(n);
6412 }  /* optimize_in_place */
6413
6414 /**
6415  * Calculate a hash value of a Const node.
6416  */
6417 static unsigned hash_Const(const ir_node *node) {
6418         unsigned h;
6419
6420         /* special value for const, as they only differ in their tarval. */
6421         h = HASH_PTR(node->attr.con.tv);
6422         h = 9*h + HASH_PTR(get_irn_mode(node));
6423
6424         return h;
6425 }  /* hash_Const */
6426
6427 /**
6428  * Calculate a hash value of a SymConst node.
6429  */
6430 static unsigned hash_SymConst(const ir_node *node) {
6431         unsigned h;
6432
6433         /* special value for const, as they only differ in their symbol. */
6434         h = HASH_PTR(node->attr.symc.sym.type_p);
6435         h = 9*h + HASH_PTR(get_irn_mode(node));
6436
6437         return h;
6438 }  /* hash_SymConst */
6439
6440 /**
6441  * Set the default hash operation in an ir_op_ops.
6442  *
6443  * @param code   the opcode for the default operation
6444  * @param ops    the operations initialized
6445  *
6446  * @return
6447  *    The operations.
6448  */
6449 static ir_op_ops *firm_set_default_hash(ir_opcode code, ir_op_ops *ops)
6450 {
6451 #define CASE(a)                                    \
6452         case iro_##a:                                  \
6453                 ops->hash  = hash_##a; \
6454                 break
6455
6456         /* hash function already set */
6457         if (ops->hash != NULL)
6458                 return ops;
6459
6460         switch (code) {
6461         CASE(Const);
6462         CASE(SymConst);
6463         default:
6464                 /* use input/mode default hash if no function was given */
6465                 ops->hash = firm_default_hash;
6466         }
6467
6468         return ops;
6469 #undef CASE
6470 }
6471
6472 /*
6473  * Sets the default operation for an ir_ops.
6474  */
6475 ir_op_ops *firm_set_default_operations(ir_opcode code, ir_op_ops *ops) {
6476         ops = firm_set_default_hash(code, ops);
6477         ops = firm_set_default_computed_value(code, ops);
6478         ops = firm_set_default_equivalent_node(code, ops);
6479         ops = firm_set_default_transform_node(code, ops);
6480         ops = firm_set_default_node_cmp_attr(code, ops);
6481         ops = firm_set_default_get_type(code, ops);
6482         ops = firm_set_default_get_type_attr(code, ops);
6483         ops = firm_set_default_get_entity_attr(code, ops);
6484
6485         return ops;
6486 }  /* firm_set_default_operations */